3.3 盐类的水解(微考点详解)(真题同步解密)化学人教版选择性必修1
2026-09-28
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内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
◆高频考点
盐类水解高频考点有盐类水解方程式书写、盐类水解规律、影响盐类水解平衡的因素、结合水解原理判断溶液酸碱性、利用守恒关系分析溶液中离子浓度大小、水解常数及计算、溶液中粒子浓度变化图像分析、用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象及在工农业生产中的应用等。
◆命题特点
1.从命题题型和内容上看,常要求依据水解原理,判断溶液酸碱性、离子浓度大小比较、离子能否大量共存等。在化工除杂、提纯环节依据盐类水解规律控制pH以分离离子,或于探究实验中要求借水解原理解释现象、处理数据等也多有呈现。
2.从命题思路上看,本知识在高考中通过基础设问考查水解基本概念、守恒关系、基于原理推测现象或数据背后的原因,判断水解平衡移动方向及结果等,注重基础原理与逻辑推理的考查。其次,常借离子浓度—加入物质的量曲线、不同盐溶液pH数据表格等,让考生分析水解程度变化、判断对应酸或碱的相对强弱等,突出考生提取信息及定量分析能力。同时,还把盐类水解知识融入化工废水处理、物质制备提纯等真实场景,考查考生灵活用知识解决复杂实际问题的能力,契合化学学科服务生产生活的应用价值。
3.预测2027年高考命题仍可能在选择题和非选择题中呈现。选择题可能以单一溶液或混合溶液为背景,以稀释曲线、滴定曲线和分布分数曲线的形式,考查溶液中粒子浓度关系等。非选择题可能在实验题或工艺流程题中出现,主要考查盐类水解的应用。侧重考查二元或多元酸与碱反应过程中,溶液中粒子浓度之间的关系、粒子浓度大小比较、三大守恒、对水电离的影响等。
◆微考点01 盐类水解原理及影响因素
【高考典例】
(2026·重庆·高考真题)能与邻菲咯啉(Phen)形成配离子[Fe(Phen)3]2+。将相同物质的量浓度的Phen和溶液以不同体积混合,调并定容,且各混合溶液中(n为定值),已知。下列关于混合溶液的叙述正确的是
A.时,
B.时,
C.时,
D.时,
【答案】C
【解析】x=0时溶液为溶液,若不考虑水解生成的,以及调pH外加的酸或碱,电荷守恒式应为,选项中系数错误,A错误;x=0.6时过量,除水解外,水解也会结合,质子守恒式为
,故,B错误;x=0.75时=0.25n,n(Phen)=
0.75n,二者恰好按1:3完全配位生成;,,少量水解故
,配离子物质的量为0.25n,水解后浓度仍大于配离子浓度,故,C正确;x=0.9时=0.1n,,完全配位最多生成0.1n配离子,即使配位完全,若配离子少量解离则,D错误;故选C。
【考点速通】
1.盐类的水解原理
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。水解平衡向正向移动,离子的水解程度不一定增大。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。弱酸强碱盐都水解也不一定显碱性。如NaHSO3溶液显酸性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO 在溶液中仍可大量共存。
2.推断盐溶液的性质“三部曲”
(1)判断是否水解:看盐中是否有弱离子(如Na2SO4无弱离子,不水解;FeCl3有Fe3+,水解)。
(2)分析水解方向:弱阳离子结合OH—生成弱碱,弱阴离子结合H+生成弱酸(如Al3+水解:Al3+ + 3H2O ⥫⥬ Al(OH)3 + 3H+)。
(3)推断溶液性质:根据水解生成的H+/OH—,结合“谁强显谁性”,判断溶液酸碱性、离子浓度大小等(如Na2CO3溶液:CO水解显碱性,离子浓度:c(Na+)>c(CO)>c(OH—)>c(HCO))。
◆微考点02 盐类水解规律及应用
【高考典例】
(2026·河南·高考真题)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
【答案】B
【解析】黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息,黄色是由于水解产生的。向②中加入稀硫酸,溶液变为浅黄色③,这是因为加入的 抑制了的水解,使平衡向左移动,水解产物减少,颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入KSCN溶液,溶液变为红色④。这是与反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固体,溶液变为绿色⑤。这是因为与的配位能力比更强,生成了更稳定的绿色络合物。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸,溶液又变回红色⑥。这是因为加入的与 结合生成弱酸草酸,降低了的浓度,导致绿色络合物分解,释放出。这些再与溶液中的反应,重新生成红色的络合物,以此解答。水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后增大,水解平衡逆向移动,抑制水解,溶液黄色变浅,A正确;④中与结合生成红色配合物,游离浓度低;⑤中与结合生成更稳定的,释放出,故:⑤>④,B错误;④中直接是与结合显红色;⑥中加入稀硫酸后,与结合,解离出,再与结合显红色,C正确;维生素C具有还原性,可将③中的还原为,与反应生成蓝色沉淀,D正确;故选B。
【考点速通】
1.盐类水解程度大小比较的规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显酸性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显碱性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应的酸式盐,如Na2CO3>NaHCO3;水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
2.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
(1)弱碱金属阳离子对应盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质。
如CuSO4(aq)CuSO4(s);盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干并灼烧后发生分解,无固体剩余,如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
◆微考点03 电解质溶液中粒子浓度的关系
【高考典例】
(2026·江苏·高考真题)室温下,和磷酸浓度均为的混合溶液用调节。随增大,先产生沉淀,后逐渐转化为沉淀。溶液中和(含物种)随溶液的变化如图所示。已知含物种包括、、和:的,,。下列说法正确的是
A.溶液中
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.由1.5增大至5,溶液中逐渐增大
【答案】D
【解析】纯溶液中,根据电荷守恒,带正电微粒的浓度等于带负电微粒的浓度之和,正确的关系式为,A错误;由题干可知,pH增大到一定程度,先产生沉淀,pH=4.5时,含P物种未完全进入溶液,体系中存在沉淀,此时溶液为的饱和状态,满足沉淀溶解平衡,B错误;根据磷酸解离常数推导,,,可得;pH=5时,代入,,可得,即,C错误;当前的反应必然总是向着使c(Fe3+)更小的方向进行,因此pH在1.5~5范围内,c(Fe3+)一直在减小,沉淀中始终存在FePO4沉淀,体系中存在沉淀溶解平衡,溶液中满足,随着pH增大,c(Fe3+)减小,溶液中的逐渐增大,D正确;故选D。
【考点速通】
离子浓度比值变化的判断方法:
序号
举例
判断
突破方法
①
0.1 mol/L NH4Cl溶液加水稀释,增大
正确
加水促进NH水解,n(H+)增大,n(NH)减小,增大
②
常温下,NH4Cl溶液加水稀释, 增大
错误
将式子的分子、分母同乘以c(OH-),可得,该比值只与温度有关,温度不变,比值不变
③
向0.1 mol/L CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中减小
错误
CH3COONa溶液加水稀释时c(CH3COO-)减小,溶液的碱性变弱,c(H+)增大,故增大
④
将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中减小
正确
温度升高,CH3COONa 水解程度增大,水解平衡常数增大,则减小
总结
稀释和升温都促进盐类水解;若分子、分母各有一项,用物质的量代替浓度进行判断,若仍无法解决,则将分子、分母同乘以 c(H+)[或c(OH-)等]转变为Ka、Kb、Kw之间的关系;观察所给式子是否为水解平衡常数(或电离平衡常数的倒数)表达式
◆微考点04 溶液中粒子浓度关系图像分析
【高考典例】
(2026·广西·高考真题)常温下维持,向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知:①总反应为;②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是
A.曲线s代表与之间的关系
B.溶液中存在
C.总反应的
D.将溶液调至6,曲线i向左平移
【答案】C
【解析】曲线j代表与之间的关系。随着c(F⁻)增大,B(OH)3逐渐减少(曲线s),而逐渐增多(曲线k)。中间产物(曲线j)和BF3(OH)⁻(曲线i)先增后减。根据总反应,c(F⁻)越大,越有利于生成,因此曲线k应代表δ(),曲线s代表δ[B(OH)3]。据此分析;根据分析,曲线s代表δ[B(OH)3];δ()代表曲线k,A错误。溶液中Na⁺来自NaCl和NaF,F⁻部分以游离态存在,部分结合成含硼微粒(如、BF3(OH)⁻、),且各含硼微粒所含F原子数不同(分别为2、3、4)。物料守恒应为:,B错误;总反应为:
,平衡常数表达式为:,分步反应:①,②,③,总反应=①+②+③,当时,lgc(F⁻)= -2.5,c(F⁻)=10-2.5 mol/L,c(H+)=10-3 mol/L,代入得:,C正确;pH调至6,c(H⁺)减小,根据勒夏特列原理,平衡左移,生成需更高c(F⁻),故曲线i应向右平移,而非左移。D错误;故选C。
【考点速通】
1.一元弱酸和二元弱酸的分布分数图像:
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元弱酸(以H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数
δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数
2.读图解题要领:
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例):随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2曲线,δ只增不减的为C2曲线。
(2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K。
①图中M点:c(HC2)=c(H2C2O4),其pH为pH1,Ka1(H2C2O4)==1。
②同理图中N点:c(HC2)=c(C2),对应pH为pH2,Ka2=1。
③图中O点,c(H2C2O4)=c(C2),此时溶液pH为pH3,则pH3=。
一、盐类的水解
1.条件
(1)盐类水解的概念:在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水中的H+或OH-结合生成弱电解质的过程。
(2)盐溶液的酸碱性:
盐的类型
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
弱酸弱碱盐
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
酸性、中性、碱性
(3)盐类水解的条件:可溶性盐中必须有弱酸根离子或弱碱的阳离子。
2.实质
(1)实质:盐电离―→―→破坏了 水的电离平衡 ―→水的电离程度增大―→c(H+)≠c(OH-)―→ 溶液呈碱性、酸性或中性。
(2)结果:使溶液中水的电离平衡向正反应方向移动,使溶液中c(H+)和c(OH-)发生变化,促进了水的电离。
3.特征
(1)可逆:盐类的水解是可逆反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。
(3)微弱:盐类的水解程度一般很微弱。
4.规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类型
实例
是否水解
水解的离子
溶液的酸碱性
溶液的pH (25 ℃)
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
否
—
中性
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NH、Cu2+
酸性
pH<7
弱酸强碱盐
K2SO3、Na2CO3
是
SO、CO
碱性
pH>7
易错提醒
①强酸弱碱盐(如NH4Cl、FeSO4、CuSO4)的水溶液显酸性;强碱弱酸盐(如CH3COONa、K2S、Na2CO3)的水溶液显碱性;强酸强碱盐(如NaCl、KI、KNO3)的水溶液显中性。
②弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性决定于电离常数Ka、Kb的大小,Ka>Kb显酸性,Kb>Ka显碱性,Ka≈Kb(如CH3COONH4)显中性(高考常考CH3COONH4为中性)。
③弱酸酸式盐溶液的酸碱性决定于电离和水解的相对大小。如NaHSO4因HSO完全电离而不水解,显强酸性;NaHSO3、NaH2PO4因HSO、H2PO的电离>水解均显酸性;NaHCO3、Na₂HPO4因HCO、H2PO水解>电离均显碱性。
5.水解方程式
(1)书写“三原则”:
①可逆原则:水解是可逆反应(除彻底双水解外),一律用“⇌”连接,不能用“=”;产物中若有不稳定弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·H2O),不分解为气体(↑)或沉淀(↓),如Na2CO3水解不写“CO2↑”或“H2O+CO2”。
②程度原则:水解程度通常很小,方程式中不标“↑”“↓”;且一般不写“===”(仅彻底双水解反应例外)。
③守恒原则:方程式两端离子所带总电荷数必须相等,符合电荷守恒规律。
(2)技巧与方法:
①一般方法:盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。
例如:NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-、(NH4)2SO4:NH+H2ONH3·H2O+H+。
②多元弱酸盐:多元弱酸盐的水解是分步进行的,要分步书写水解的离子方程式,其水解程度主要取决于第一步。
例如,Na2CO3:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
③多元弱碱盐:多元弱碱的盐是分步水解的,由于中间过程复杂,中学阶段仍写成一步水解。
例如,CuCl2:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+等。
④弱酸弱碱盐:弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进,分以下两种情况书写:
第一种:NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。例如,CH3COONH4:NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
第二种:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。例如:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
二、影响盐类水解的主要因素
1.影响盐类水解的因素
(1)内因(主要因素):生成盐的弱酸或弱碱越弱,其对应的弱酸酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。
例如,酸性:CH3COOH>H2CO3相同温度、相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液:pH(NaHCO3)>pH(CH3COONa)(填“>”或“<”)。
(2)外因(次要因素):温度、浓度、同离子效应、化学反应等。
①温度:盐类水解反应是中和反应的逆反应,因而盐类的水解为吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动,水解程度增大。
②浓度:加水稀释,水解平衡正向移动,水解程度增大;加溶质(增大浓度),水解平衡正向移动,水解程度减小。
③同离子效应:向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解平衡逆向移动,水解程度减小。
④化学反应:向能水解的盐溶液中加入与水解产物反应的物质,水解平衡正向移动,水解程度增大。
(3实例:以FeCl3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,分析外界条件对水解平衡的影响。
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升高温度
向右
增大
减小
颜色变深
通HCl(g)
向左
增大
减小
颜色变浅
适量H2O
向右
增大
增大
颜色变浅
加少量
NaHCO3(s)
向右
减小
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
2.盐类水解平衡常数(能水解的盐表示为MA)
(1)表达式:若MA为强碱弱酸盐Kh=。如醋酸钠溶液CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=。
(2)Kh与KW、Ka、Kb之间的关系:
类别
Ka(或Kb)与Kh的关系
水解常数(Kh)的计算
弱酸根离子(A-)
Kw=Ka·Kh
Kh=
弱碱阳离子(B+)
Kw=Kb·Kh
Kh=
二元
弱酸
(H2X)
一级电离产生离子(HX-)
Kw=Kh(HX-)·Ka1
Kh(HX-)=
二级电离产生离子(X2-)
Kw=Kh(X2-)·Ka2
Kh(X2-)=
①盐的水解平衡常数与对应的一元弱酸(或弱碱)的电离平衡常数的乘积等于KW,则Kh=或Kh=。
②多元弱酸强碱盐,如Na2CO3的Kh1=、Kh2=
③一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵:Kh=。
(3)盐类水解常数的应用:
①判断水解程度:Kh越大,水解程度越大。
②判断弱酸弱碱盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小。如对于NH4HCO3,由于Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),则Kh(NH)<Kh(HCO),水解程度:HCO>NH,溶液呈碱性,c(NH)>c(HCO)。
③判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小:如对于NaHRO3(R为非金属元素,H2RO3为二元弱酸)溶液,若Ka2(H2RO3)>Kh(HRO),电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,c(RO)>c(H2RO3);反之,溶液呈碱性,c(H2RO3)>c(RO)。
④判断某些混合溶液的酸碱性及粒子浓度大小:如对于等浓度的NH3·H2O和NH4Cl混合溶液,由于Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5>=Kh(NH),NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,溶液呈碱性,c(NH)>c(NH3·H2O)。
易错提醒
①Ka、Kh与Kw的定量关系推导(以CH3COONa溶液为例):
CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-
Kh====
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:Ka·Kh=Kw或Kh=(Ka越小水解程度越大)
②弱酸的酸式盐NaHA溶液的酸碱性判断:
已知:常温下,H2A的电离平衡常数为Ka1、Ka2。
H2A⥫⥬H++HA- Ka1= HA-⥫⥬H++A2- Ka2=
A2-+H2O⥫⥬HA-+OH- Kh1=,HA-+H2O⥫⥬H2A +OH- Kh2=
Ka2>Kh2,溶液显酸性 Kh2>Ka2,溶液显碱性。
③二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系推导:
Kh1====
Kh2====。
三、盐类水解的应用
1.在科学研究中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解程度强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O===
TiO2·xH2O↓+4HCl,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.在工农业生产和生活中的应用
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中的成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,二者混合时发生剧烈反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,在起泡剂作用下迅速产生大量泡沫,用以灭火。Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,
可溶性铝盐、铁盐作净水剂
Al3+、Fe3+分别水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体可吸附水中悬浮颗粒而沉淀,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用
合理施用化肥
草木灰与铵态氮肥不能混合施用,草木灰中含CO,可与NH发生相互促进的水解反应,释放出NH3,降低肥效
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液因水解显酸性可作焊接时的除锈剂,原理为:
NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
3.盐溶液蒸干后产物的判断
(1)影响主要因素:盐溶液在空气中蒸干后产物类别决定于盐是否水解、盐对应的酸是否具有挥发性、盐的稳定性、盐是否具有还原性等。
(2)产物判断方法:
①难挥发性酸的盐:盐溶液水解生成难挥发性酸,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s);
②易挥发性酸的盐:盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3,FeCl3(aq)蒸干得Fe(OH)3,灼烧得Fe2O3。
③受热时是否分解盐:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl等固体受热易分解,因此蒸干灼烧后产物为盐的分解产物。
原物质
蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2
CaCO3或CaO
NaHCO3
Na2CO3
KMnO4
K2MnO4和MnO2
NH4Cl
分解为NH3和HCl,无固体物质存在
④还原性盐:在蒸干时会被O2氧化,产物一般为氧化后的稳定生成物。如Na2SO3(aq)蒸干得_Na2SO4(s)_,FeCl2(aq)Fe(OH)2(s)Fe(OH)3Fe2O3。
⑤易挥发的铵盐:易挥发的铵盐蒸干后无固体。如NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2CO3。
⑥易水解不稳定酸的盐:加热既考虑水解,又考虑酸的分解。如NaClO溶液蒸干时,既考虑ClO-的水解,又考虑HClO分解,最后剩下的是NaCl。
⑦酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
4.盐溶液粒子浓度
(1)溶液中的守恒关系
①电荷守恒规律:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
②物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的。
③质子守恒规律(可由电荷守恒与元素质量守恒推导出来):质子守恒是依据水的电离平衡:H2O⥫⥬H++OH-得到的,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
(2)溶液中粒子浓度比较:
①不同溶液中同一离子浓度的大小比较:相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液,b.CH3COONH4溶液,c.NH4HSO4溶液三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
②弱酸溶液中离子浓度的大小比较:CH3COOH溶液微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-);碳酸溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子和CO2分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)> c(HCO) > c(CO) > c(OH-)。
③单一溶液中离子浓度大小的比较:NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
④混合溶液中离子浓度大小的比较:物质的量浓度相同的CH3COOH溶液、CH3COONa溶液等体积混合,离子浓度由大到小的顺序是c(CH3COO-) > c(Na+)>c(H+) >c(OH-);物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合,离子浓度由大到小的顺序是c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
1.(25-26高二上·河南周口·期末)下列物质的水溶液因水解呈酸性的是
A.AlCl3 B.Na2CO3 C.NaCl D.K2SO4
【答案】A
【解析】A.属于强酸弱碱盐,电离出的发生水解:,溶液因水解呈酸性,A正确;B.属于强碱弱酸盐,电离出的发生水解:,溶液因水解呈碱性,B错误;C.属于强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,C错误;D.属于强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,D错误;故答案选A。
2.(25-26高一上·江苏连云港·期末)钠明矾可作净水剂。下列说法正确的是
A.离子浓度: B.非金属性:
C.碱性: D.沸点:
【答案】C
【解析】A.由钠明矾的组成可知,Na与Al原子个数比为1∶1,溶于水后两种元素的总物质的量相等;部分铝离子与水作用转化为氢氧化铝胶体,而钠离子不发生这种转化,所以,A错误;B.O与S同为第ⅥA族元素,O位于S的上方,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,所以,B错误;C.Na与Al同为第三周期元素,Na位于Al的左侧,同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,因此Na的金属性强于Al,其最高价氧化物对应水化物的碱性关系为,C正确;D.分子间存在氢键,沸点远高于不存在氢键的,常温常压下,水为液体,硫化氢为气体,因此,D错误;故选C。
3.(25-26高二下·陕西汉中·期中)下列各组中的离子,在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】A.与会发生络合反应生成稳定的络合物,不能在溶液中大量共存,A不符合题意; B.、、、相互之间不生成沉淀、气体、弱电解质,也不发生氧化还原、络合、双水解等反应,能在溶液中大量共存,B符合题意; C.与会反应生成沉淀,不能在溶液中大量共存,C不符合题意; D.与会发生相互促进的双水解反应,生成沉淀和气体,不能在溶液中大量共存,D不符合题意;故选B。
4.(25-26高二下·湖南邵阳·期中)“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
使用明矾净水
B
用NaClO溶液杀菌消毒
NaClO具有强氧化性
C
合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
使用催化剂能提高反应平衡转化率
D
利用纤维素生产燃料乙醇
纤维素水解为葡萄糖,再进一步转化为乙醇
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.明矾中的发生水解反应生成吸附性强的胶体,可吸附水中悬浮杂质净水,给出的水解离子方程式正确,A不符合题意;B.具有强氧化性,可使细菌、病毒的蛋白质变性失活,因此能用于杀菌消毒,B不符合题意;C.催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率,不会改变化学平衡状态,因此不能提高反应的平衡转化率,C符合题意;D.纤维素属于多糖,可水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下能进一步反应生成乙醇,因此可利用纤维素生产燃料乙醇,D不符合题意;故选C。
5.(25-26高三上·江西赣州·期末)某课外活动小组为探究常温下镁在不同溶液中的反应情况,设计了如下实验:
实验组别
试剂
实验现象
1
1.0 g Mg粉
无明显现象
2
1.0 g Mg粉溶液
有大量气泡冒出
3
1.0 g Mg粉溶液
有少量气泡冒出
4
1.0 g Mg粉溶液
无明显现象
下列说法错误的是
A.实验2中反应的离子方程式为:
B.实验3中产生气体的原因为破坏了生成的
C.实验3中产生的气体为和的混合气体
D.实验4中无明显现象的原因可能是NaOH不能破坏生成的
【答案】C
【解析】A.溶液中水解使溶液呈酸性,与反应生成,同时促进水解,浓度较大时分解放出,该离子方程式符合反应事实,A正确;B.与水反应生成的覆盖在表面阻止反应持续进行,可与等结合生成碱式碳酸镁,破坏保护层,使镁能继续和水反应产生气体,B正确;C.溶液呈强碱性,反应过程中不会生成气体,产生的气体只有,C错误;D.溶液中较高,抑制的溶解,无法破坏保护层,反应难以持续,因此无明显现象,D正确;故选C。
6.(26-27高三上·北京·阶段检测)已知:是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的溶液中,
B.60 g富勒烯(C60)中含有个碳原子
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
【答案】A
【解析】A.根据碳元素守恒可知,溶液中含碳元素的三种微粒浓度之和等于溶质的初始浓度,即,A正确;B.60g富勒烯中碳原子的物质的量为,含有个碳原子,B错误;C.中为+6价,1 mol 被还原为时,每个得到3个电子,共转移6 mol电子,则转移电子数为,C错误;D.根据反应的化学方程式,,如果完全反应,和反应后分子总数为,但和的催化反应为可逆反应,不能完全进行,故反应后分子总数大于,D错误;故答案选A。
7.(25-26高三上·江西景德镇·期末)室温下,用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2的流程如图所示。下列说法错误的是
已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2、Ka2(H2SO3)=6.0×10-8、Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
A.若将吸收后的溶液加热,的值会增大,因为电离和水解均为吸热过程
B.吸收后的溶液中若,则溶液的pH≈7.7
C.Na2SO3溶液中:,则溶液呈中性
D.“沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为NaHCO3
【答案】A
【解析】溶液与烟气中的反应生成,与足量的反应生成和,氧化后转化为石膏,由此解答;A.加热时水解生成的分解为逸出,促使水解平衡正向移动,是增大的主要原因,而非电离和水解均吸热直接导致,A错误;B.根据,代入,可以求出,,B正确;C.溶液中电荷守恒为,若,则,溶液呈中性,C正确;D.由电离常数得酸性顺序:,因此与足量反应只能生成,无法生成,上层清液含碳溶质主要为,D正确;故选A。
8.(26-27高二上·浙江·开学考试)无水是白色斜方结晶粉末,具有还原性且极易水解,可用于电子PCB板镀锡。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A.导气管a需接一个装有浓硫酸的干燥管
B.实验过程中应先开启管式炉加热一段时间预热后再通入HCl气体
C.若通入气体更换为,制备的更纯净
D.用固体配制溶液时需加盐酸和金属Sn
【答案】D
【解析】先通入排尽装置内空气,与在管式炉中发生反应制取,冷却剂用于冷凝,盛接器收集,据此解答。A.干燥管用于盛装固体干燥剂,浓硫酸为液体干燥剂,无法置于干燥管中,且浓硫酸无法吸收尾气中的酸性气体,A错误;B.若先加热再通入,装置内的空气会氧化单质,还可能导致生成的水解,应先通入排尽装置内空气后再加热,B错误;C.具有强氧化性,与反应生成,无法得到,C错误;D.加入盐酸可增大浓度,抑制水解;加入金属可将被氧化生成的还原为,防止被氧化,D正确;故选D。
9.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)常温下,用溶液滴定5.00 mL未知浓度的草酸()溶液,得到滴定过程中溶液的pH和温度随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(已知:混合溶液的密度为,比热容为。忽略溶液以外各物质吸收的热量):
下列叙述正确的是
A.c点最好选用甲基橙作指示剂
B.从a点至c点,水电离的先增大后减小
C.a点时存在:
D.在本实验条件下,中和反应生成放出的热量是47.88 kJ
【答案】D
【解析】根据反应原理NaOH+H2C2O4=H2O+NaHC2O4、NaOH+NaHC2O4=H2O+Na2C2O4,由左图,消耗2.5mLNaOH,生成NaHC2O4,消耗5.5mLNaOH,生成Na2C2O4,根据右图,两者完全反应,溶液温度升高1.2℃,据此解答。A.c点溶液显碱性,最好选用酚酞作指示剂,A错误;B.从a点至c点,溶液由酸性逐渐变为碱性,水电离的一直增大,B错误;C.a点时溶液溶质为,存在电荷守恒,溶液显酸性,所以,C错误;D.结合左图,草酸完全反应时,消耗NaOH为5.5mL,则溶液总体积为5.00 mL +5.5 mL =10.5mL,此时温度升高26.2℃-25.0℃=1.2℃,由2NaOH+H2C2O4=2H2O+Na2C2O4,此时生成H2O为,在本实验条件下,中和热,反应生成放出的热量47.88 kJ,D正确;故选D。
10.(2026·海南海口·模拟预测)碳酸亚铁()为白色难溶于水的固体,在潮湿的空气中易被氧化,可用作补血剂。某实验小组设计制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时通常要加入少量稀硫酸,其作用是______________。
(2)实验开始前通入一段时间的目的是_______________________。
(3)打开分液漏斗活塞,三颈烧瓶中逐渐产生白色沉淀及无色气体,写出该反应的离子方程式__________。
(4)pH约为8时沉铁效果好,制备时常在中溶液添加少量氨水,其目的是_______。
(5)实验结束,将反应后的混合物进行过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁粗品。
①检验碳酸亚铁粗品是否洗涤干净的试剂是_______。
a.和 b.和 c.HCl和
②若粗品未及时干燥,在空气中暴露一段时间,可能产生_______现象。
【答案】(1)抑制水解
(2)排尽装置内的空气,防止及生成的被氧化
(3)
(4)消耗溶液中的,促进电离,增大溶液中的浓度,有利于沉淀的生成
(5) c 白色固体变为红褐色
【解析】(1)FeSO4为强酸弱碱盐,Fe2+在溶液中水解使溶液显酸性;配制FeSO4溶液时加入少量稀硫酸,可增大溶液中H+的浓度,抑制Fe2+水解。
(2)实验开始前通入一段时间N2,可排尽装置内的空气,防止Fe2+及生成的FeCO3被空气中的O2氧化。
(3)硫酸亚铁与碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为。
(4)溶液pH约为8时沉铁效果好。加入少量氨水可消耗溶液中的H+,促进的电离平衡正向移动,增大溶液中的浓度,有利于FeCO3沉淀的生成。
(5)①用H2SO4会引入产生硫酸钡沉淀,a不符合;HNO3具有氧化性,会氧化亚铁离子,b不符合;取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,说明已洗涤干净;加稀盐酸可排除的干扰,c符合。故选c。
②FeCO3具有还原性,干燥不及时会被空气中的O2氧化生成红褐色的Fe(OH)3,现象为白色固体逐渐变为红褐色。
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
◆高频考点
盐类水解高频考点有盐类水解方程式书写、盐类水解规律、影响盐类水解平衡的因素、结合水解原理判断溶液酸碱性、利用守恒关系分析溶液中离子浓度大小、水解常数及计算、溶液中粒子浓度变化图像分析、用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象及在工农业生产中的应用等。
◆命题特点
1.从命题题型和内容上看,常要求依据水解原理,判断溶液酸碱性、离子浓度大小比较、离子能否大量共存等。在化工除杂、提纯环节依据盐类水解规律控制pH以分离离子,或于探究实验中要求借水解原理解释现象、处理数据等也多有呈现。
2.从命题思路上看,本知识在高考中通过基础设问考查水解基本概念、守恒关系、基于原理推测现象或数据背后的原因,判断水解平衡移动方向及结果等,注重基础原理与逻辑推理的考查。其次,常借离子浓度—加入物质的量曲线、不同盐溶液pH数据表格等,让考生分析水解程度变化、判断对应酸或碱的相对强弱等,突出考生提取信息及定量分析能力。同时,还把盐类水解知识融入化工废水处理、物质制备提纯等真实场景,考查考生灵活用知识解决复杂实际问题的能力,契合化学学科服务生产生活的应用价值。
3.预测2027年高考命题仍可能在选择题和非选择题中呈现。选择题可能以单一溶液或混合溶液为背景,以稀释曲线、滴定曲线和分布分数曲线的形式,考查溶液中粒子浓度关系等。非选择题可能在实验题或工艺流程题中出现,主要考查盐类水解的应用。侧重考查二元或多元酸与碱反应过程中,溶液中粒子浓度之间的关系、粒子浓度大小比较、三大守恒、对水电离的影响等。。
◆微考点01 盐类水解原理及影响因素
【高考典例】
(2026·重庆·高考真题)能与邻菲咯啉(Phen)形成配离子[Fe(Phen)3]2+。将相同物质的量浓度的Phen和溶液以不同体积混合,调并定容,且各混合溶液中(n为定值),已知。下列关于混合溶液的叙述正确的是
A.时,
B.时,
C.时,
D.时,
【考点速通】
1.盐类的水解原理
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,______水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程_____热。水解平衡向正向移动,离子的水解程度_______增大。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈_____性,如CH3COONH4溶液呈中性。弱酸强碱盐都水解也不一定显碱性。如NaHSO3溶液显_____性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显_____性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO 在溶液中仍_____大量共存。
2.推断盐溶液的性质“三部曲”
(1)判断是否水解:看盐中是否有_____离子(如Na2SO4无弱离子,不水解;FeCl3有Fe3+,水解)。
(2)分析水解方向:弱阳离子结合_____生成弱碱,弱阴离子结合_____生成弱酸(如Al3+水解:Al3+ + 3H2O ⥫⥬ Al(OH)3 + 3H+)。
(3)推断溶液性质:根据水解生成的H+/OH—,结合“谁强显_____性”,判断溶液酸碱性、离子浓度大小等(如Na2CO3溶液:CO水解显_____性,离子浓度:c(Na+)>c(CO)>c(OH—)>c(HCO))。
◆微考点02 盐类水解规律及应用
【高考典例】
(2026·河南·高考真题)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
【考点速通】
1.盐类水解程度大小比较的规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显_____性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显_____性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度_____,溶液碱性(或酸性)_____。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应的酸式盐,如Na2CO3>NaHCO3;水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
2.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
(1)弱碱金属阳离子对应盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得_____。
如CuSO4(aq)CuSO4(s);盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到_____。
(3)考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2_____。例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干并灼烧后发生分解,无固体剩余,如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
◆微考点03 电解质溶液中粒子浓度的关系
【高考典例】
(2026·江苏·高考真题)室温下,和磷酸浓度均为的混合溶液用调节。随增大,先产生沉淀,后逐渐转化为沉淀。溶液中和(含物种)随溶液的变化如图所示。已知含物种包括、、和:的,,。下列说法正确的是
A.溶液中
B.时,溶液中
C.时,溶液中
D.由1.5增大至5,溶液中逐渐增大
【考点速通】
离子浓度比值变化的判断方法:
序号
举例
判断
突破方法
①
0.1 mol/L NH4Cl溶液加水稀释,增大
_____
加水促进NH水解,n(H+)增大,n(NH)减小,_____
②
常温下,NH4Cl溶液加水稀释, 增大
_____
将式子的分子、分母同乘以c(OH-),可得,该比值只与温度有关,温度不变,比值_____
③
向0.1 mol/L CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中减小
_____
CH3COONa溶液加水稀释时c(CH3COO-)减小,溶液的碱性变弱,c(H+)增大,故_____
④
将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中减小
_____
温度升高,CH3COONa 水解程度增大,水解平衡常数_____,则_____
总结
稀释和升温都促进盐类水解;若分子、分母各有一项,用物质的量代替浓度进行判断,若仍无法解决,则将分子、分母同乘以 c(H+)[或c(OH-)等]转变为Ka、Kb、Kw之间的关系;观察所给式子是否为水解平衡常数(或电离平衡常数的倒数)表达式
◆微考点04 溶液中粒子浓度关系图像分析
【高考典例】
(2026·广西·高考真题)常温下维持,向和混合溶液中滴入溶液。各含硼微粒分布分数(如)与游离浓度对数之间的关系曲线如图。已知:①总反应为;②曲线j代表与之间的关系。下列说法正确的是
A.曲线s代表与之间的关系
B.溶液中存在
C.总反应的
D.将溶液调至6,曲线i向左平移
【考点速通】
1.一元弱酸和二元弱酸的分布分数图像:
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元弱酸(以H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数
δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数
2.读图解题要领:
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例):随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2曲线,δ只增不减的为C2曲线。
(2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K。
①图中M点:c(HC2)=c(H2C2O4),其pH为pH1,Ka1(H2C2O4)==1。
②同理图中N点:c(HC2)=c(C2),对应pH为pH2,Ka2=1。
③图中O点,c(H2C2O4)=c(C2),此时溶液pH为pH3,则pH3=。
一、盐类的水解
1.条件
(1)盐类水解的概念:在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与______________________
__________________的过程。
(2)盐溶液的酸碱性:
盐的类型
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
弱酸弱碱盐
溶液的酸碱性
_____
_____
_____
______________
(3)盐类水解的条件:可溶性盐中必须有________________或弱碱的阳离子。
2.实质
(1)实质:盐电离―→―→破坏了 _____________ ―→水的电离程度____―→c(H+)≠c(OH-)―→ 溶液呈______________________。
(2)结果:使溶液中水的电离平衡向_____反应方向移动,使溶液中c(H+)和c(OH-)发生变化,_____了水的电离。
3.特征
(1)可逆:盐类的水解是_____反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是______________反应的逆反应,是_____反应。
(3)微弱:盐类的水解程度一般很_____。
4.规律
有弱才水解,越弱越水解;谁_____显谁性,同强显_____性。
盐的类型
实例
是否水解
水解的离子
溶液的酸碱性
溶液的pH (25 ℃)
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
_____
_____
_____
_____
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
_____
_____
_____
_____
弱酸强碱盐
K2SO3、Na2CO3
_____
_____
_____
_____
易错提醒
①强酸弱碱盐(如NH4Cl、FeSO4、CuSO4)的水溶液显酸性;强碱弱酸盐(如CH3COONa、K2S、Na2CO3)的水溶液显碱性;强酸强碱盐(如NaCl、KI、KNO3)的水溶液显中性。
②弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性决定于电离常数Ka、Kb的大小,Ka>Kb显酸性,Kb>Ka显碱性,Ka≈Kb(如CH3COONH4)显中性(高考常考CH3COONH4为中性)。
③弱酸酸式盐溶液的酸碱性决定于电离和水解的相对大小。如NaHSO4因HSO完全电离而不水解,显强酸性;NaHSO3、NaH2PO4因HSO、H2PO的电离>水解均显酸性;NaHCO3、Na₂HPO4因HCO、H2PO水解>电离均显碱性。
5.水解方程式
(1)书写“三原则”:
①可逆原则:水解是_____(除彻底双水解外),一律用“_____”连接,不能用“=”;产物中若有不稳定_____(如H2CO3)、_____(如NH3·H2O),_____为气体(↑)或_____(↓),如Na2CO3水解不写“CO2↑”或“H2O+CO2”。
②程度原则:水解程度通常_____,方程式中不标“↑”“↓”;且一般不写“===”(仅彻底双水解反应例外)。
③守恒原则:方程式两端离子所带总电荷数必须_____,符合_____________规律。
(2)技巧与方法:
①一般方法:盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物_____标“↑”或“↓”。
例如:NaClO:________________________________、(NH4)2SO4:_______________________________。
②多元弱酸盐:多元弱酸盐的水解是分步进行的,要_____书写水解的离子方程式,其水解程度主要取决于_____步。
例如,Na2CO3:_________________________________,____________________________________。
③多元弱碱盐:多元弱碱的盐是分步水解的,由于中间过程复杂,中学阶段仍写成一步水解。
例如,CuCl2:______________________________________等。
④弱酸弱碱盐:弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进,分以下两种情况书写:
第一种:NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。例如,CH3COONH4:__________________________________________________。
第二种:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。例如:______________________________________。
二、影响盐类水解的主要因素
1.影响盐类水解的因素
(1)内因(主要因素):生成盐的弱酸或弱碱越弱,其对应的弱酸酸根离子或弱碱阳离子的水解程度_____,溶液的碱性或酸性_____。
例如,酸性:CH3COOH>H2CO3相同温度、相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液:pH(NaHCO3)____pH(CH3COONa)(填“>”或“<”)。
(2)外因(次要因素):温度、浓度、同离子效应、化学反应等。
①温度:盐类水解反应是中和反应的逆反应,因而盐类的水解为_____反应,升高温度,水解平衡_____移动,水解程度_____。
②浓度:加水稀释,水解平衡_____移动,水解程度_____;加溶质(增大浓度),水解平衡_____移动,水解程度_____。
③同离子效应:向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解平衡_____移动,水解程度_____。
④化学反应:向能水解的盐溶液中加入与水解产物反应的物质,水解平衡_____移动,水解程度_____。
(3实例:以FeCl3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,分析外界条件对水解平衡的影响。
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升高温度
_____
_____
_____
_____________
通HCl(g)
_____
_____
_____
_____________
适量H2O
_____
_____
_____
_____________
加少量
NaHCO3(s)
_____
_____
_____
_____________
2.盐类水解平衡常数(能水解的盐表示为MA)
(1)表达式:若MA为强碱弱酸盐Kh=。如醋酸钠溶液CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=。
(2)Kh与KW、Ka、Kb之间的关系:
类别
Ka(或Kb)与Kh的关系
水解常数(Kh)的计算
弱酸根离子(A-)
Kw=_______
Kh=_______
弱碱阳离子(B+)
Kw=_______
Kh=______
二元
弱酸
(H2X)
一级电离产生离子(HX-)
Kw=_______
Kh(HX-)=_______
二级电离产生离子(X2-)
Kw=_______
Kh(X2-)=_______
①盐的水解平衡常数与对应的一元弱酸(或弱碱)的电离平衡常数的乘积等于KW,则Kh=或Kh=。
②多元弱酸强碱盐,如Na2CO3的Kh1=、Kh2=
③一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵:Kh=。
(3)盐类水解常数的应用:
①判断水解程度:Kh越大,水解程度_______。
②判断弱酸弱碱盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小。如对于NH4HCO3,由于Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),则Kh(NH)<Kh(HCO),水解程度:HCO>NH,溶液呈_______性,c(NH)_______c(HCO)。
③判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小:如对于NaHRO3(R为非金属元素,H2RO3为二元弱酸)溶液,若Ka2(H2RO3)>Kh(HRO),电离程度大于水解程度,溶液呈_______性,c(RO)_______c(H2RO3);反之,溶液呈_______性,c(H2RO3)_______c(RO)。
④判断某些混合溶液的酸碱性及粒子浓度大小:如对于等浓度的NH3·H2O和NH4Cl混合溶液,由于Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5>=Kh(NH),NH3·H2O的电离程度_______NH的水解程度,溶液呈_______性,c(NH)_______c(NH3·H2O)。
易错提醒
①Ka、Kh与Kw的定量关系推导(以CH3COONa溶液为例):
CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-
Kh====
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:Ka·Kh=Kw或Kh=(Ka越小水解程度越大)
②弱酸的酸式盐NaHA溶液的酸碱性判断:
已知:常温下,H2A的电离平衡常数为Ka1、Ka2。
H2A⥫⥬H++HA- Ka1= HA-⥫⥬H++A2- Ka2=
A2-+H2O⥫⥬HA-+OH- Kh1=,HA-+H2O⥫⥬H2A +OH- Kh2=
Ka2>Kh2,溶液显酸性 Kh2>Ka2,溶液显碱性。
③二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系推导:
Kh1====
Kh2====。
三、盐类水解的应用
1.在科学研究中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显_______性,原因是_______________________________
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:___________________
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量_______,抑制_______水解;贮存Na2CO3溶液不能用_____________________
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:________________________________
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通_______的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解程度_______而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,___________过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时______________过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为_______________________
________________________,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.在工农业生产和生活中的应用
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中的成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,二者混合时发生剧烈反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,在起泡剂作用下迅速产生大量泡沫,用以灭火。______________________________________________________。
可溶性铝盐、铁盐作净水剂
Al3+、Fe3+分别水解生成___________、__________胶体可吸附水中悬浮颗粒而沉淀,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用
合理施用化肥
草木灰与铵态氮肥不能混合施用,草木灰中含______,可与NH发生相互促进的水解反应,释放出NH3,降低肥效
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液因水解显酸性可作焊接时的除锈剂,原理为:
_________________________________、_______________________________
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使_______增大,去污能力增强
3.盐溶液蒸干后产物的判断
(1)影响主要因素:盐溶液在空气中蒸干后产物类别决定于盐是否______、盐对应的酸是否具有______性、盐的_______性、盐是否具有_______性等。
(2)产物判断方法:
①难挥发性酸的盐:盐溶液水解生成难挥发性酸,蒸干后一般得_______,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s);
②易挥发性酸的盐:盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3溶液蒸干得_______,灼烧得_______,FeCl3(aq)蒸干得_______,灼烧得_______。
③受热时是否分解盐:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl等固体受热易分解,因此蒸干灼烧后产物为盐的分解产物。
原物质
蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2
______________
NaHCO3
______________
KMnO4
______________
NH4Cl
___________________________
④还原性盐:在蒸干时会被O2氧化,产物一般为氧化后的稳定生成物。如Na2SO3(aq)蒸干得________,FeCl2(aq)Fe(OH)2(s)Fe(OH)3Fe2O3。
⑤易挥发的铵盐:易挥发的铵盐蒸干后_______。如NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2CO3。
⑥易水解不稳定酸的盐:加热既考虑水解,又考虑酸的分解。如NaClO溶液蒸干时,既考虑ClO-的水解,又考虑HClO分解,最后剩下的是_______。
⑦酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得_______,如Na2CO3(aq)蒸干得_______。
4.盐溶液粒子浓度
(1)溶液中的守恒关系
①电荷守恒规律:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈_______性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
②物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但_______总数是守恒的。
③质子守恒规律(可由电荷守恒与元素质量守恒推导出来):质子守恒是依据水的电离平衡:H2O⥫⥬H++OH-得到的,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是_______的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
(2)溶液中粒子浓度比较:
①不同溶液中同一离子浓度的大小比较:相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液,b.CH3COONH4溶液,c.NH4HSO4溶液三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是_______。
②弱酸溶液中离子浓度的大小比较:CH3COOH溶液微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是___________
____________________________________;碳酸溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子和CO2分子除外)是______________________________________________。
③单一溶液中离子浓度大小的比较:NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________;CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________________________。
④混合溶液中离子浓度大小的比较:物质的量浓度相同的CH3COOH溶液、CH3COONa溶液等体积混合,离子浓度由大到小的顺序是________________________________;物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合,离子浓度由大到小的顺序是________________________________。
1.(25-26高二上·河南周口·期末)下列物质的水溶液因水解呈酸性的是
A.AlCl3 B.Na2CO3 C.NaCl D.K2SO4
2.(25-26高一上·江苏连云港·期末)钠明矾可作净水剂。下列说法正确的是
A.离子浓度: B.非金属性:
C.碱性: D.沸点:
3.(25-26高二下·陕西汉中·期中)下列各组中的离子,在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
4.(25-26高二下·湖南邵阳·期中)“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
使用明矾净水
B
用NaClO溶液杀菌消毒
NaClO具有强氧化性
C
合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
使用催化剂能提高反应平衡转化率
D
利用纤维素生产燃料乙醇
纤维素水解为葡萄糖,再进一步转化为乙醇
A.A B.B C.C D.D
5.(25-26高三上·江西赣州·期末)某课外活动小组为探究常温下镁在不同溶液中的反应情况,设计了如下实验:
实验组别
试剂
实验现象
1
1.0 g Mg粉
无明显现象
2
1.0 g Mg粉溶液
有大量气泡冒出
3
1.0 g Mg粉溶液
有少量气泡冒出
4
1.0 g Mg粉溶液
无明显现象
下列说法错误的是
A.实验2中反应的离子方程式为:
B.实验3中产生气体的原因为破坏了生成的
C.实验3中产生的气体为和的混合气体
D.实验4中无明显现象的原因可能是NaOH不能破坏生成的
6.(26-27高三上·北京·阶段检测)已知:是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的溶液中,
B.60 g富勒烯(C60)中含有个碳原子
C.被还原为转移的电子数为
D.密闭容器中,和催化反应后分子总数为
7.(25-26高三上·江西景德镇·期末)室温下,用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2的流程如图所示。下列说法错误的是
已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2、Ka2(H2SO3)=6.0×10-8、Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
A.若将吸收后的溶液加热,的值会增大,因为电离和水解均为吸热过程
B.吸收后的溶液中若,则溶液的pH≈7.7
C.Na2SO3溶液中:,则溶液呈中性
D.“沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为NaHCO3
8.(26-27高二上·浙江·开学考试)无水是白色斜方结晶粉末,具有还原性且极易水解,可用于电子PCB板镀锡。一种制备纯净的的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A.导气管a需接一个装有浓硫酸的干燥管
B.实验过程中应先开启管式炉加热一段时间预热后再通入HCl气体
C.若通入气体更换为,制备的更纯净
D.用固体配制溶液时需加盐酸和金属Sn
9.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)常温下,用溶液滴定5.00 mL未知浓度的草酸()溶液,得到滴定过程中溶液的pH和温度随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(已知:混合溶液的密度为,比热容为。忽略溶液以外各物质吸收的热量):
下列叙述正确的是
A.c点最好选用甲基橙作指示剂
B.从a点至c点,水电离的先增大后减小
C.a点时存在:
D.在本实验条件下,中和反应生成放出的热量是47.88 kJ
10.(2026·海南海口·模拟预测)碳酸亚铁()为白色难溶于水的固体,在潮湿的空气中易被氧化,可用作补血剂。某实验小组设计制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)实验室配制溶液时通常要加入少量稀硫酸,其作用是______________。
(2)实验开始前通入一段时间的目的是_______________________。
(3)打开分液漏斗活塞,三颈烧瓶中逐渐产生白色沉淀及无色气体,写出该反应的离子方程式__________。
(4)pH约为8时沉铁效果好,制备时常在中溶液添加少量氨水,其目的是_______。
(5)实验结束,将反应后的混合物进行过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁粗品。
①检验碳酸亚铁粗品是否洗涤干净的试剂是_______。
a.和 b.和 c.HCl和
②若粗品未及时干燥,在空气中暴露一段时间,可能产生_______现象。
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