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第44讲 盐类的水解(基础课)
第四部分 化学反应原理
第八章 水溶液中的离子反应与平衡
1.理解盐类水解的实质及其原理。 2.理解影响盐类水解的主要因素及盐类水解的应用。 3.理解盐的水解常数(Kh)及其与电离常数(Ka/Kb)的关系。
知识点一 盐类的水解原理及其规律
必备知识梳理
关键能力训练
01
1.盐类的水解原理
(1)水解过程
NH4Cl水解 Na2CO3第一步水解
NH4Cl水解 Na2CO3第一步水解
总反应为NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl, Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH。 离子方程式为_________________________________,_____________________________。 (2)盐类的水解原理
弱电解质
H+
OH-
电离平衡
增大
中和
2.盐的分类及水解规律
盐的分类 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐
实例 (NH4)2SO4 CH3COONa NaNO3
酸碱性 ____性 ____性 ____性
规律 有弱才水解,无弱不水解; 越弱越水解,谁强显谁性; 同强显中性,同弱不确定。 酸
碱
中
这里说的“弱”指的是弱酸阴离子或弱碱阳离子。
3.水解离子方程式的书写
(1)书写形式
在书写盐类水解方程式时一般要用“ ”连接,产物不标“↑”或“↓”;用离子方程式表示为盐中的弱离子+水 弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(2)书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:____________________
_________。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:___________________________________。
+OH-
4.酸式盐水溶液的性质
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何盐的水解均促进水的电离,使水溶液均呈现酸性或碱性。( )
(2)25 ℃,pH=4的盐酸与NH4Cl溶液的溶液中c(H+)H2O均为1×10-10 mol/L。( )
(3)盐投入水中,溶液呈酸性一定是盐水解引起的。( )
(4)Na2S水解离子方程式为S2-+H2O===HS-+OH-。( )
(5)NaHSO3溶于水呈酸性是因为HSO电离程度大于水解程度。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.写出下列盐水解的离子方程式。
(1)HCOONa:______________________________________________。
(2)Na2C2O4:_______________________________________________。
(3)CH3COONH4:___________________________________________。
(4)AlCl3:__________________________________________________。
(5) :___________________________________________。
(6)NaHS:__________________________________________________。
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示:
下列说法不正确的是( )
A.四种盐使H2O的电离程度增大
序号 ① ② ③ ④
溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO
pH 8.8 9.7 11.6 10.3
2.25 ℃,A+、B+、C-、D-四种离子两两组成四种可溶性盐,其中:AC和BD盐溶液pH=7,BC盐溶液pH>7,则下列说法不正确的是( )
A.AD盐溶液pH<7
B.在AC盐溶液中c(A+)+c(AOH)=c(C-)+c(HC)
C.碱的电离程度一定是AOH>BOH
D.酸的电离程度一定是HD>HC
C [BC盐溶液pH>7,HC为弱酸,BOH可能为强碱,又因AC盐溶液pH=7,AOH为弱碱,又BD盐溶液pH=7,HD可能为强酸。]
3.(1)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__________________________。
(2)常温下,0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中,c(C2O )>c(H2C2O4),则溶液显________性。
(3)常温下,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5,HCN:Ka=4.9×10-10,则NH4CN溶液显________性。
[答案] (1)水解程度 (2)酸 (3)碱
4.用离子方程式解释下列问题。
(1)Na2CO3溶液去污:______________________________________________________。
(2)明矾净水:_______________________________________________________。
(3)NH4Cl作去锈剂:_______________________________________________________。
(4)饱和FeCl3溶液注入沸水中并继续煮沸:_______________________
_________________________________________________________。
知识点二 盐类水解的影响因素及应用
02
必备知识梳理
关键能力训练
1.盐类水解的影响因素
(1)内因——主要因素
弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱______,就越易发生水解,溶液的碱性或酸性______。
如酸性(或Ka)CH3COOH>H2CO3>HCO 可知同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次______,pH依次______。
越弱
越强
增大
增大
(2)外界因素对盐类水解的影响
因素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度
温度 升高 右移 增大 增大
浓度 增大 ______ ______ ______
减小 (即稀释) ______ ______ ______
右移
减小
增大
右移
增大
减小
因素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度
外加酸、碱 加酸 弱碱阳离子的水解程度______; 弱酸阴离子的水解程度______ 加碱 弱酸阴离子的水解程度______;弱碱阳离子的水解程度______ 减小
增大
减小
增大
2.盐类水解的“五大”应用
(1)判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进、反应进行完全的反应有:
(2)应用于生活方面
①热的纯碱溶液去污效果好,原因是加热水解程度大,碱性强。
②可溶性铁盐、铝盐(明矾)可作净水剂,原因是水解生成胶体[Fe(OH)3、Al(OH)3胶体]吸附悬浮物而净水。
③铵态氮肥与草木灰不能混用,某些盐溶液(如ZnCl2、NH4Cl)可作除锈剂。
④泡沫灭火器的原理
NaHCO3与Al2(SO4)3的饱和溶液混合
(3)应用于生产科研方面
①实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为
(4)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得__________,Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②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)蒸干得Al(OH)3,灼烧得_________。
③弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
④Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后得到的物质分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
⑤还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)―→Na2SO4(s)。
CuSO4
Al2O3
(5)保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴______来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用________。
盐酸
橡胶塞
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)水解平衡右移,盐离子的水解程度可能增大,也可能减小。( )
(2)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强。( )
2.设计实验证明Na2CO3溶于水后溶液呈碱性是由CO水解引起的。(可选用的试剂有CaCl2溶液、酚酞、NaCl溶液)
[答案] 取少量Na2CO3溶液于试管中,往其中滴加几滴酚酞,再滴加足量的氯化钙溶液。开始滴加酚酞后,溶液变红,加入氯化钙溶液之后产生白色沉淀,溶液变为无色。
盐类水解的影响因素
1.25 ℃时浓度都是1 mol·L-1的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY。AX溶液的pH=7且溶液中c(X-)=1 mol·L-1,BX溶液的pH=4,BY溶液的pH=6。下列说法正确的是( )
A.电离平衡常数K(BOH)小于K(HY)
B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C.稀释相同倍数,溶液pH变化:BX等于BY
D.将浓度均为1 mol·L-1的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
A [由题给条件可以推出AX是强酸强碱盐,BX为强酸弱碱盐,BY为弱酸弱碱盐,AY为强碱弱酸盐。1 mol·L-1 BY溶液的pH=6,说明电离平衡常数K(BOH)2.实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变
与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向相同
C [任何温度时,纯水中H+浓度与OH-浓度始终相等,A项错误;随温度升高,CH3COONa水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,且温度升高,水的电离程度增大,c(OH-)也增大,B项错误;温度升高,水的电离程度增大,c(H+)增大,又CuSO4水解使溶液显酸性,温度升高,水解平衡正向移动,故c(H+)增大,C项正确;温度升高,能使电离平衡和水解平衡均正向移动,而CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大得多,而CuSO4溶液随温度升高pH降低的原因是Cu2+水解程度增大得多,D项错误。]
3.(1)取5 mL pH=5的NH4Cl溶液,加水稀释至50 mL,则c(H+)________(填“>”“<”或“=”)10-6 mol·L-1, ________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在室温条件下,各取5 mL pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是________溶液。
[答案] (1)> 减小 (2)H2SO4
盐类水解的实验探究
4.某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制50 mL 0.001 mol·L-1 FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1 mol·L-1 HCl溶液、1滴1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液X的组成可能是0.003 mol·L-1 KCl溶液
C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
B [FeCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是Fe3+在溶液中发生了水解,A正确;图中对照组溶液X加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,若对照组溶液X是0.003 mol·L-1 KCl溶液,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称的关系,B错误;在FeCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化均比对照组溶液X的变化小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移动,故溶液的pH的变化比较缓和,C正确;FeCl3水解生成氢氧化铁,故溶液的浑浊程度变大,则表明水解被促进,否则被抑制,D正确。]
5.(1)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是_________________________________________________
_____________________________________________,
请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:
_______________________________________________________________。
(2)除去CaCl2溶液中的Fe3+的方法是向溶液中加入过量________,其原理是__________________________________________________________________
_____________________________________________________。
有关盐类水解的简答题规范答题
(1)解答此类题的思维过程
①找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)
②找出影响平衡的条件
③判断平衡移动的方向
④分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系
(2)答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
盐类水解的应用
6.下列有关问题与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②草木灰与铵态氮肥不能混合施用
③实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④加热蒸干CuCl2溶液并灼烧固体得到CuO固体
A.仅①②③ B.仅②③④
C.仅①④ D.①②③④
D [①NH4Cl与ZnCl2水解溶液均显酸性,可以除去金属表面的锈;②草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;③碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏合在一块儿而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;④CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,得到Cu(OH)2固体,灼烧Cu(OH)2得到CuO。]
真题感悟·明确考向
03
1.(2022·海南等级考,T13)NaClO溶液具有漂白能力,已知25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是( )
A.0.01 mol/L溶液中,c(ClO-)<0.01 mol·L-1
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O===HSO+HClO
D.25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
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2.(2021·广东选择性考试,T8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
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B [0.001 mol·L-1 GHCl水溶液中GH+少量水解生成H+,所以c(H+)小于0.001 mol·L-1,pH>3,A错误;0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,GH+水解平衡正向移动,但是溶液体积增大使c(H+)减小,则pH升高,B正确;GHCl在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,C错误;GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(GH+)=c(OH-)+c(Cl-),D错误。]
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3.(2021·河北选择性考试,T6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
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D [酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反应物浓度,降低反应剧烈程度,A说法正确;转化工序中加入NaCl可生成BiCl3,Bi3+会水解生成BiOCl和BiONO3,加入稀HCl可抑制BiONO3的生成,提高BiOCl的产率,B说法正确;水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2O BiOCl+2H+正向移动,有利于Bi3+水解生成BiOCl,C说法正确;水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C选项中的水解平衡逆向移动,不利于BiOCl的生成,D说法错误。]
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