内容正文:
第3节 盐类的水解
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1.盐类水解的相关概念
盐类水解是指在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电
解质的反应。它促进了水的电离,使水的电离平衡正向移动。特点:水解反应是可逆的,
是微弱的,它是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。
2.盐类水解的规律
知识清单
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3.酸式盐溶液酸碱性的判断
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4.盐类水解的影响因素
(1)内因:盐本身的性质。
(2)外因
因素及其变化 水解平衡 水解程度 水解产物的浓度
浓度 增大(加溶质) 右移 减小 增大
减小(加水稀释) 右移 增大 减小
温度 升温 右移 增大 增大
外加酸、碱 加酸 弱碱阳离子水解程度减小
加碱 弱酸阴离子水解程度减小
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5.水解方程式的书写
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用“ ”表示。盐类水解一般不会产生沉淀
和气体,一般不用符号“↓”和“↑”。如:
Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
N +H2O NH3·H2O+H+
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解方程式分步书写。如Na2CO3的水解反应:
C +H2O HC +OH-
HC +H2O H2CO3+OH-
(3)相互促进的水解反应
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①弱酸阴离子和弱碱阳离子会相互促进水解。若水解产物均为容易脱离反应体系的
溶解度较小的物质(如溶解度不大的气体或沉淀),其相互促进水解的程度非常大,可认
为水解反应完全进行,应用“ ”“↑”“↓”表示,如Al3++3HC Al(OH)3↓
+3CO2↑。
②若水解产物中有溶解度较大的物质(无法脱离反应体系),虽水解反应能相互促进,但
水解程度还是较小,N 与CH3COO-可大量共存。
注意
Mn2+与HC 、[Al(OH)4]-与HC 的反应不是相互促进的水解反应,前者是HC 电离出
的C 与Mn2+反应,后者是HC 电离出的H+与[Al(OH)4]-反应。②一般情况下,水解反
应中各元素的化合价不发生变化。
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6.盐的水解常数(以A-+H2O HA+OH-为例)
(1)表达式:Kh=
(2)Kh与KW、Ka的关系
Kh= =
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注意
①Na2CO3的第一步水解常数Kh= ,NaHCO3的水解常数Kh= 。
②水解常数只受温度影响。水解反应是吸热反应,故Kh随温度升高而增大。Kh越大,水
解趋势越大。
③根据电离常数与水解常数的大小关系可判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性。例如根
据Kh(HC )> (H2CO3)可知NaHCO3溶液呈碱性。
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应用 示例
判断溶液中离子能否大量共存 Al3+ 、Fe3+与HC 、C 、Si 、[Al(OH)4]-等因相互
促进水解的程度较大而不能大量共存
判断物质间能否反应 因N 水解使溶液显酸性,将Mg加入NH4Cl溶液中会产
生H2
加热浓缩某些盐溶液时,要考虑水解 浓缩FeCl3 、AlCl3溶液,蒸干得氢氧化物,灼烧得金属氧
化物,则从FeCl3、AlCl3溶液中获取FeCl3、AlCl3固体时
要在HCl氛围中加热
保存某些盐溶液时,要考虑水解 在FeCl3溶液中加少量盐酸抑制Fe3+水解,保存Na2CO3等
碱性盐溶液不能用磨口玻璃塞,保存NH4F溶液不能用玻
璃瓶
7.盐类水解的应用
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生活、生产中的应用 利用水解原理可制备某些胶体,如实验室制备Fe(OH)3胶
体:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器工作原理:Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑
明矾作净水剂:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
除去MgCl2溶液中的Fe3+:在加热搅拌条件下,加入足量
MgO、MgCO3或Mg (OH)2
铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用
K2CO3水解溶液显碱性:C +H2O HC +OH-,与铵
态氮肥混用,生成NH3
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8.学生必做实验——盐类水解的应用
实验用品:试管、试管夹、试管架、胶头滴管、烧杯、药匙、量筒、铁架台(带铁圈)、陶土网、酒精灯、火柴。
蒸馏水、FeCl3晶体、浓盐酸、饱和Na2CO3溶液、饱和FeCl3溶液、1 mol/LAl2(SO4)3溶液、泥土、植物油
实验及操作 实验现象 实验结论
①配制FeCl3溶液:向一支试管中加入少量FeCl3晶体,然后加入5 mL蒸馏水,振荡。再向试管中加入2 mL浓盐酸,振荡 加蒸馏水后,FeCl3晶体溶解,溶液呈黄色。加入浓盐酸后溶液颜色变浅 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
颜色变浅,说明H+抑制Fe3+的水解
②向三支试管中分别加入5 mL混有少量泥土的浑浊水,然后向其中的两支试管中分别加入2 mL饱和FeCl3溶液、2 mL
1 mol/L Al2(SO4)3溶液,振荡。把三支试管放在试管架上,静置5 min,进行比较 加入FeCl3和Al2(SO4)3溶液的试管中溶液稍显清澈 Al3+、Fe3+水解生成的Al(OH)3胶体、
Fe(OH)3胶体起到了吸附作用,可用于
净水[提示:在此净水过程中发生了化
学变化和物理变化]
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③向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和
FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,观察制得的Fe(OH)3胶体 得到红褐色透明液体 FeCl3的水解反应是一个吸热过程,加
热促进FeCl3水解,生成红褐色Fe(OH)3胶体
④向两支试管中分别加入5 mL饱和Na2CO3溶液,然后各滴入2~3滴植物油,振荡。将其中一支试管加热煮沸一会儿,然后再振荡。把两支试管中的液体倒掉,并用水冲洗试管,比较哪支试管的内壁更干净 加入Na2CO3溶液并煮沸的试管内壁更干净 加热促进了Na2CO3的水解,碱性增强,
植物油在碱性较强并加热的条件下,
水解相对会更彻底
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注意
①在制备Fe(OH)3胶体的实验中,饱和FeCl3溶液要酸化,使其pH为1,否则实验中容易产
生沉淀。②在洗涤试管内壁的植物油的实验中,植物油对饱和碳酸钠溶液会起到液封
的作用,在加热过程中,液体容易因沸腾而冲出。因此,加热时务必注意安全,不要振荡
试管,试管口不能对着自己和他人。③实验室配制FeCl3溶液时,先将FeCl3晶体溶于较
浓的盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度。
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1.下列过程与水解反应无关的是 ( )
A.用TiCl4和沸水制备TiO2·xH2O
B.水垢用碳酸钠溶液浸泡转化将CaSO4转化为CaCO3
C.用调pH的方法除去硫酸铜中的Fe3+
D.核苷酸在酶的作用下得到核苷和磷酸
即练即清
B
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解析 加热促进Ti4+水解,生成TiO2·xH2O;水垢用Na2CO3溶液浸泡,发生沉淀转化:CaSO4
(s)+C (aq) CaCO3(s)+S (aq),不属于水解;Fe3+水解:Fe3++3H2O Fe(OH)3+
3H+,调pH,使c(H+)减小,平衡正向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去;核苷酸在酶的作用下
发生水解反应得到核苷和磷酸;故选B。
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2.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在如下平衡:C +H2O HC +OH-。下列说法正
确的是 ( )
A.稀释溶液,平衡正向移动, 增大
B.向蒸馏水中加入Na2CO3固体,水的电离程度减小
C.加入NaOH固体(忽略温度变化),促使平衡逆向移动,溶液pH减小
D.升高温度, 增大
D
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解析 稀释溶液水解平衡正向移动,水解常数Kh= ,但温度不变,Kh不变,
A错误。C 水解促进水的电离,故向蒸馏水中加入Na2CO3固体,水的电离程度增大,B
错误。加入NaOH固体,c(OH-)增大,平衡逆向移动,但由于c(OH-)增大,溶液pH增大,C错
误。升高温度,水解平衡正向移动,c(HC )增大,c(C )减小,故 增大,D正确。
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3.实验测得0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH随温度的变化如下图所示。
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下列说法正确的是 ( )
A.OM段随温度升高溶液的pH减小,原因是HC 水解被抑制
B.O点溶液和P点溶液中c(OH-)相等
C.将N点溶液恢复到25 ℃,pH可能大于8.62
D.Q点、M点溶液中均有:c(C )+c(HC )+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C
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解析 水解过程吸热,升高温度,HC 水解程度增大[提示:pH减小与温度升高水的电离
程度增大有关],A错误;O点溶液和P点溶液中c(H+)相等,但温度不同KW不同,即c(H+)·c
(OH-)的值不相等,故c(OH-)不相等,B错误;温度升高后,NaHCO3可能会部分分解,将N点
溶液恢复到25 ℃,C 的水解程度大于HC ,故pH可能大于8.62,C正确;Q点、M点溶
液中均存在电荷守恒:2c(C )+c(HC )+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),D错误。
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4.(2021天津,10,3分)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 ( )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P )>c(HP )>c(P )
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+c(C2 )
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC )=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(N )>c(OH-)>c(H+)
A
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解析 A项,H3PO4为三元弱酸,分步电离且电离程度逐级减弱,正确;B项,1个C2 带2个
单位负电荷,电荷守恒关系式中应为2c(C2 ),错误;C项,含碳微粒还有C ,元素守恒
关系式应为c(C )+c(HC )+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,错误;D项,因c(OH-)>c(H+),由电荷守
恒可知c(N )>c(Cl-),错误。
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5.(2024江苏,12,3分)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知 (H2SO3)=1.3×10-2,
(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是 ( )
A.实验1所得溶液中:c(HS )+c(S )>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(S )>c(HS )
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(S )>c(Mn2+)
D
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解析 A项,SO2溶于水生成H2SO3,溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(HS )+2c(S
),则c(H+)>c(HS )+c(S ),错误;B项,溶液中存在:HS H++S , (H2SO3)=
=6.2×10-8,pH=4时,c(H+) = 10-4 mol·L-1, =6.2×10-4<1,则c(S )<c(HS
),错误;C项,NaHSO3在蒸干、灼烧的过程中会被氧化,得不到NaHSO3固体,错误;D项,
SO2被KMnO4氧化为S ,KMnO4自身被还原为Mn2+,根据得失电子守恒可得 5SO2 ~ 2
Mn ~2Mn2+~5S ,故实验3所得溶液中c(S )>c(Mn2+),正确。
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