高中化学苏教版（2021）选择性必修1 专题3 第三单元 第1课时 盐类水解的原理（学案+课时练 word版含解析）

第三单元　盐类的水解
第1课时　盐类水解的原理
[核心素养发展目标]　1.变化观念与平衡思想：认识盐类水解有一定限度，理解盐类水解的概念，能正确书写盐类水解的离子方程式和化学方程式。2.证据推理与模型认知：通过实验分析、推理等方法认识盐类水解的实质，掌握盐溶液呈现酸、碱性的原因和规律，能根据盐的组成判断溶液的酸、碱性。
一、盐溶液的酸碱性及原因
1．探究盐溶液的酸碱性
通过实验测定室温时下列0.1 mol·L－1盐溶液的pH，填写下表。
盐溶液 盐的类型 溶液pH 酸碱性
NaCl 强酸强碱盐 pH＝7 中性
CH3COONa 强碱弱酸盐 pH>7 碱性
NH4Cl 强酸弱碱盐 pH<7 酸性
Na2CO3 强碱弱酸盐 pH>7 碱性
AlCl3 强酸弱碱盐 pH<7 酸性
2.盐溶液呈现酸碱性的理论分析
(1)CH3COONa溶液呈碱性的原因
CH3COONa电离出的CH3COO－和H2O电离出的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向电离方向移动，导致溶液中c(OH－)>c(H＋)，因而CH3COONa溶液呈碱性。
(2)NH4Cl溶液呈酸性的原因
NH4Cl电离出的NH和H2O电离出的OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向电离方向移动，导致溶液中c(H＋)>c(OH－)，因而氯化铵溶液呈酸性。
(3)NaCl溶液呈中性的原因
NaCl溶于水后电离出的Na＋和Cl－均不能与水电离出的OH－或H＋结合，水的电离平衡不发生移动，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，因而NaCl溶液呈中性。
3．盐类的水解
(1)概念：盐在水溶液中电离出的离子与水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应。
(2)实质
(3)盐类水解的特点
(1)盐类的水解过程促进了水的电离(　　)
(2)酸式盐溶液一定显酸性(　　)
(3)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性(　　)
(4)盐溶液显酸性、碱性还是中性，取决于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小(　　)
(5)盐水解后，溶液不是呈酸性就是呈碱性(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
1．碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都呈碱性，它们对水的电离影响是否相同？
提示　不相同。Na2CO3电离出的CO水解使溶液呈碱性，促进了水的电离；NaOH电离出的OH－抑制了水的电离。
2．根据酸碱中和滴定中指示剂的选择原则，判断强酸强碱间的滴定、强酸弱碱间的滴定(如盐酸与氨水)、强碱弱酸间的滴定(如醋酸与氢氧化钠)所用的指示剂？
提示　强酸强碱间的滴定：酚酞、甲基橙；强酸弱碱间的滴定：甲基橙；强碱弱酸间的滴定：酚酞。
1．下列盐溶液：
①KNO3　②CuSO4　③K2CO3　④FeCl3　⑤K2SO4　⑥NaClO　⑦NH4Cl　⑧AgNO3
呈酸性的是______(填序号，下同)，呈碱性的是______，呈中性的是________。
答案　②④⑦⑧　③⑥　①⑤
解析　CuSO4、AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐，溶液呈酸性；K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐，溶液呈碱性；KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐，溶液呈中性。
2．室温下，测得等浓度的CH3COONa、NaClO和NaHCO3的pH，发现NaClO溶液的pH最大，CH3COONa溶液pH最小，试分析原因。
答案　因为酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO，故CH3COO－、HCO和ClO－在溶液中的水解能力依次增强，因此NaClO溶液的pH最大，CH3COONa溶液的pH最小。
解析　弱酸的酸性越弱，其盐溶液中酸根离子结合H＋的能力就越强，其酸根离子在溶液中的水解能力就越强，最终溶液中c(OH－)就越大，碱性越强。
3．常温下，某浓度的NH4Cl溶液的pH为4，回答下列问题。
(1)该氯化铵溶液中含氮元素的微粒有______________________。
(2)比较该溶液中的c(Cl－)____(填“>”“<”或“＝”)c(NH)。
(3)该氯化铵溶液中水电离的氢离子浓度______(填“>”“<”或“＝”)pH＝4的盐酸中水电离的氢离子浓度。
(4)该氯化铵溶液中c水(H＋)与pH＝4盐酸中c水(H＋)比值为______。
答案　(1)NH、NH3·H2O　(2)>　(3)>　(4)106
解析　(2)从氯化铵的化学式来看，c(Cl－)应等于c(NH)，由于NH水解，故c(Cl－)>c(NH)。(4)pH＝4的NH4Cl溶液中水电离的c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4的盐酸中水电离的c(H＋)＝10－10mol·L－1，则该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)的比值为＝106。
盐类水解的规律
(1)
(2)常见的“弱”离子
①弱碱阳离子：NH、金属活动性顺序表Na之后的金属阳离子，如Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等。
②弱酸阴离子：CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－、ClO－、SiO、CH3COO－、F－、AlO等。
二、盐类水解方程式的书写
1．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“↓”。如：
(1)NaClO：ClO－＋H2O??HClO＋OH－；
(2)(NH4)2SO4：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋。
2．多元弱酸根离子的水解分步进行，水解以第一步为主。如：
Na2CO3：CO＋H2O??HCO＋OH－、
HCO＋H2O??H2CO3＋OH－。
3．多元弱碱阳离子水解反应过程复杂，要求一步写到底。如AlCl3：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3＋3H＋。
4．弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)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。如：NH＋CH3COO－＋H2O??CH3COOH＋NH3·H2O。
(2)Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO，Fe3＋与CO、HCO等组成的盐水解相互促进且非常彻底，生成气体和沉淀，书写时用“===”表示。如Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。(一般要有弱碱沉淀生成)
(1)FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3↓＋3H＋(　　)
(2)NaHS溶液：HS－＋H2O??H2S＋OH－(　　)
(3)K2CO3溶液：CO＋2H2O??H2CO3＋2OH－(　　)
(4)NH4NO3溶液：NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋(　　)
(5)NaHCO3溶液：HCO＋H2O??CO2↑＋H2O(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
盐类水解离子方程式与其电离方程式辨别的关键：去除干扰物质，如H3O＋―→H2O＋H＋。
HS－电离：HS－＋H2O??S2－＋H3O＋ HS－??S2－＋H＋
HS－水解：HS－＋H2O??H2S＋OH－
1．写出下列物质发生水解反应的离子方程式，并指明溶液的酸碱性：
(1)Na2S：___________________________________________________________________。
(2)CuSO4：_________________________________________________________________。
(3)NH4NO3：________________________________________________________________。
(4)CH3COONa：_____________________________________________________________。
答案　(1)S2－＋H2O??HS－＋OH－、HS－＋H2O??H2S＋OH－；碱性
(2)Cu2＋＋2H2O??Cu(OH)2＋2H＋；酸性
(3)NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋；酸性
(4)CH3COO－＋H2O??CH3COOH＋OH－；碱性
解析　Na2S、CH3COONa为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；CuSO4、NH4NO3为强酸弱碱盐，溶液呈酸性。
2．(1)NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐，溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式)：
①水的电离平衡：____________________________________________________________；
②HCO的电离平衡：_________________________________________________________；
③HCO的水解平衡：_________________________________________________________。
(2)常温下，0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH为8.4，说明HCO的电离程度和水解程度中相对较强的是____________________________________________________________________。
答案　(1)①H2O??H＋＋OH－　②HCO??H＋＋CO　③HCO＋H2O??H2CO3＋OH－
(2)水解程度
弱酸的酸式酸根离子在水溶液中存在电离平衡和水解平衡，弱酸酸式盐溶液的酸碱性取决于其电离程度和水解程度的相对大小。
1 水解程度大于电离程度：如呈碱性的NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液。
2 电离程度大于水解程度：如呈酸性的NaHSO3、KHC2O4、NaH2PO4溶液。
题组一　盐类水解的实质及规律
1．对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(　　)
A． B．26Fe3＋
C. D．
答案　C
解析　HCl抑制水的电离，Fe3＋、CH3COO－都促进水的电离。
2．(2020·浙江7月选考，1)水溶液呈酸性的是(　　)
A．NaCl B．NaHSO4
C．HCOONa D．NaHCO3
答案　B
解析　NaCl是强酸强碱盐，不能水解，其水溶液呈中性，A不符合题意；NaHSO4是强酸的酸式盐，属于强电解质，在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，故其水溶液呈酸性，B符合题意；HCOONa属于强碱弱酸盐，在水溶液中可以完全电离，电离产生的HCOO－可以发生水解，其水解的离子方程式为HCOO－＋H2O??HCOOH＋OH－，故其水溶液呈碱性，C不符合题意；NaHCO3是强碱弱酸盐，既能发生电离又能发生水解，但其水解程度大于电离程度，故其水溶液呈碱性，D不符合题意。
3．(2020·宜春高二测试)pH＝4的醋酸和氯化铵溶液中，水的电离程度(　　)
A．前者大于后者 B．前者小于后者
C．前者等于后者 D．无法确定
答案　B
解析　NH4Cl溶液中，NH水解促进了水的电离；CH3COOH溶液中，CH3COOH电离出的
H＋抑制水的电离。
4．下列有关盐类水解的叙述正确的是(　　)
A．溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐
B．含有弱酸根离子的盐的水溶液一定呈碱性
C．盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
D．强酸强碱盐的水溶液一定呈中性
答案　C
解析　如果弱酸、弱碱的电离程度相当，生成盐的水溶液呈中性，如CH3COONH4溶液呈中性，A错误；含有弱酸根离子的盐的水溶液不一定呈碱性，如NaHSO3溶液呈酸性，B错误；强酸强碱盐的水溶液不一定呈中性，如NaHSO4溶液呈酸性，D错误。
题组二　盐类水解的方程式
5．下列方程式中，属于水解反应的是(　　)
A．HCO＋H2O??CO＋H3O＋
B．PO＋2H2O??H2PO＋2OH－
C．CO2＋H2O??H2CO3
D．CO＋H2O??HCO＋OH－
答案　D
解析　A项为电离方程式；B项PO水解分步进行，即PO＋H2O??HPO＋OH－；C项属于化合反应；D项为水解方程式。
6．下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是(　　)
A．MgCl2溶液：Mg2＋＋2H2O??Mg(OH)2↓＋2H＋
B．NaHCO3溶液：HCO＋H2O??H2CO3＋OH－
C．Na2SO3溶液：SO＋2H2O??H2SO3＋2OH－
D．KCN溶液：CN－＋H2O===HCN＋OH－
答案　B
题组三　溶液中微粒数目的简单比较
7．物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中，所含微粒种类最多的是(　　)
A．CaCl2 B．CH3COONa
C．NH3 D．K2S
答案　D
解析　CaCl2不水解，其溶液中存在的微粒有5种：Ca2＋、Cl－、OH－、H＋、H2O；CH3COONa发生水解，其溶液中存在的微粒有6种：Na＋、CH3COO－、CH3COOH、H＋、OH－、H2O；氨水中存在的微粒有6种：NH3、NH3·H2O、NH、OH－、H＋、H2O；K2S中S2－发生两步水解，其溶液中存在7种微粒：K＋、S2－、HS－、H2S、OH－、H＋、H2O。
8．物质的量浓度相同的下列各物质的溶液，由水电离出的c(H＋)由大到小的顺序是(　　)
①NaHSO4　②NaHCO3　③Na2CO3　④Na2SO4
A．④③②① B．①②③④
C．③②④① D．③④②①
答案　C
解析　NaHSO4抑制水的电离，Na2CO3、NaHCO3均能促进水的电离且Na2CO3比NaHCO3的促进程度更大，Na2SO4不影响水的电离。
9．室温下，0.5 mol·L－1相同体积的下列四种溶液①KCl、②FeCl3、③HF、④Na2CO3，其中所含阳离子数由多到少的顺序是(　　)
A．④>①＝②>③ B．①>④>②>③
C．④>①>③>② D．④>②>①>③
答案　D
解析　由于电解质在水中以电离为主，水解是极其微弱的，所以四种物质中Na2CO3电离的阳离子数一定最多，HF为弱电解质，电离出的H＋一定最少，先排除B、C项，再观察KCl和FeCl3，如果只考虑电离，二者电离的阳离子数应相等，但Fe3＋存在水解且一个Fe3＋水解可生成三个H＋，导致其溶液中阳离子数增多，故选D项。
10．25 ℃时，下列有关浓度均为0.2 mol·L－1的NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是(　　)
A．均存在电离平衡和水解平衡
B．存在的粒子种类相同
C．c(OH－)前者大于后者
D．加入等量NaOH固体，恢复到原温度，c(CO)均增大
答案　C
解析　两种溶液中均存在水的电离平衡，NaHCO3溶液中还存在HCO?? H＋＋CO及HCO＋H2O?? H2CO3＋OH－，Na2CO3溶液中还存在CO＋H2O?? HCO＋OH－，故A正确；两种溶液中均存在Na＋、CO、HCO、H2CO3、OH－、H＋、H2O，故B正确；浓度相同时，CO的水解程度大于HCO，故Na2CO3溶液中的c(OH－)更大，故C错误；向NaHCO3溶液中加入NaOH固体，HCO＋OH－=== H2O＋CO，c(CO)增大，Na2CO3溶液中加入NaOH固体，导致CO的水解平衡逆向移动，c(CO)增大，故D正确。
11．下图表示的是某离子X与水的反应过程，离子X可能是(　　)
A．CO B．HCO C．Na＋ D．NH
答案　D
解析　离子X的水解反应生成H＋，由图可知X只能是NH。
12．相同温度、相同浓度下的六种溶液，其pH由小到大的顺序如图所示，图中①②③代表的物质可能分别为(　　)
A．NH4Cl　(NH4)2SO4　CH3COONa
B．(NH4)2SO4　NH4Cl　CH3COONa
C．(NH4)2SO4　NH4Cl　NaOH
D．CH3COOH　NH4Cl　(NH4)2SO4
答案　B
13．(2020·九江高二测试)由一价离子组成的四种盐溶液：AC、BD、AD、BC各1 mol·L－1，在室温下，前两种溶液的pH＝7，第三种溶液的pH＞7，最后一种溶液的pH＜7，则下列说法正确的是(　　)
A B C D
碱性 AOH＞BOH AOH＜BOH AOH＞BOH AOH＜BOH
酸性 HC＞HD HC＞HD HC＜HD HC＜HD
答案　A
解析　根据盐的水解规律可知：弱离子越弱，水解程度越大，可进行如下归类分析：
综上可知，电离程度：HC＝AOH＞HD＝BOH，即酸性：HC＞HD，碱性：AOH＞BOH，A项正确。
14．在室温下，有下列五种溶液：
①0.1 mol·L－1 NH4Cl
②0.1 mol·L－1 CH3COONH4
③0.1 mol·L－1 NH4HSO4
④0.1 mol·L－1 NH3·H2O和0.1 mol·L－1 NH4Cl混合液
⑤0.1 mol·L－1 NH3·H2O
请根据要求填写下列空白：
(1)溶液①呈________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是___________________(用离子方程式表示)。
(2)比较溶液②③中c(NH)的大小关系是②________(填“＞”“＜”或“＝”)③。
(3)在溶液④中，________的浓度为0.1 mol·L－1。NH3·H2O和________的物质的量浓度之和为0.2 mol·L－1。
(4)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)NH的水解程度，CH3COO－与NH浓度的大小关系是c(CH3COO－)________
c(NH)。
答案　(1)酸　NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(2)＜　(3)Cl－　NH　(4)＝　＝
解析　(1)NH4Cl溶液中存在NH的水解平衡：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性。
(2)溶液②③中均存在NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋，而溶液②中阴离子也发生水解：CH3COO－
＋H2O??CH3COOH＋OH－，这样NH与CH3COO－相互促进水解，而溶液③中NH4HSO4电离出的H＋抑制了NH的水解，所以c(NH)大小关系为②＜③。
(3)在溶液④中，c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，根据原子守恒知c(NH3·H2O)＋c(NH)＝0.1 mol·L－1＋0.1 mol·L－1＝0.2 mol·L－1。
(4)由于CH3COO－水解生成OH－，NH水解生成H＋，而溶液的pH＝7，说明CH3COO－与NH的水解程度相同，根据电荷守恒可知溶液中二者浓度也相同。
15．有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)。
阳离子 K＋、Na＋、Ba2＋、NH
阴离子 CH3COO－、Cl－、OH－、SO
已知：①A、C溶液的pH均大于7，B溶液的pH小于7，A、B溶液中水的电离程度相同，D物质的焰色反应呈黄色；②C溶液和D溶液相遇时可生成白色沉淀，B溶液和C溶液相遇时可生成有刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。
(1)A的名称是________。
(2)写出C溶液和D溶液反应的化学方程式：_____________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)25 ℃时，pH＝9的A溶液和pH＝9的C溶液中水的电离程度小的是________(填A或C的化学式)。
答案　(1)醋酸钾
(2)Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH
(3)Ba(OH)2
解析　这八种离子形成的碱性物质中一定含有OH－或CH3COO－，而酸性物质只可能含有NH，即为水解显酸性的盐，又因A、B溶液中水的电离程度相同，则A应为水解显碱性的物质，则一定为CH3COO－形成的盐，C中含有OH－，D中除含Na＋外，另一离子与C中的阳离子可形成白色沉淀，因此D为Na2SO4，而C为Ba(OH)2，B一定为NH4Cl，剩余的离子形成CH3COOK(A)，显碱性。
16．(1)浓度均为0.1 mol·L－1的8种溶液：①HNO3；②H2SO4；③CH3COOH；④Ba(OH)2；⑤NaOH；⑥CH3COONa；⑦KCl；⑧NH4Cl。其溶液的pH由小到大的顺序是____(填序号)。
(2)室温时，pH＝6的盐酸和pH＝8的Na2CO3溶液中，水电离出的c(OH－)分别为x mol·L－1和y mol·L－1，两者的关系正确的是________(填字母)。
a．x＝10－2y b．x＝102y
c．x＝y d．x＞y
(3)常温下，0.1 mol·L－1 HA溶液中＝108。现取0.1 mol·L－1 HA溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题：
①混合溶液呈__________(填“酸”“中”或“碱”)性，理由是___________________(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的c(H＋)________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(H＋)。
答案　(1)②①③⑧⑦⑥⑤④　(2)a (3)①碱　A－＋H2O??HA＋OH－　②大于
解析　(1)先对物质分类，pH：碱＞盐＞酸。
同类物质的pH的一般规律：
碱：二元强碱＞一元强碱＞一元弱碱；
酸：一元弱酸＞一元强酸＞二元强酸；
盐：强碱弱酸盐＞强酸强碱盐＞强酸弱碱盐。
(2)pH＝6的盐酸中，水电离出的c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－8 mol·L－1；pH＝8的Na2CO3溶液中，水电离出的c(OH－)＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，故x∶y＝10－8∶10－6
＝10－2，x＝10－2y。
(3)由于＝108，根据c(H＋)·c(OH－)＝10－14，则c(H＋)＝10－3 mol·L－1，所以HA为弱酸。①由于A－＋H2O??HA＋OH－，混合液呈碱性。②NaA溶液促进水的电离，而NaOH溶液抑制水的电离。