化学反应原理专题3第三单元第1课时文档格式.docx
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酸+碱。
4.盐类水解有什么特点?
(从是否可逆、热效应、水解程度上归纳)
答案
(1)可逆:
水解反应是可逆反应,即盐+水
(2)吸热:
因中和反应是放热反应,故水解反应是吸热反应。
(3)微弱:
水解反应程度很微弱。
(4)动态:
水解达到平衡v水解=v中和≠0。
二、盐类水解的表示方法——水解离子方程式的书写
练一练
1.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.HCOOH+H2OHCOO-+H3O+
B.CO2+H2OHCO
+H+
C.CO
+H2OHCO
+OH-
D.HS-+H2OS2-+H3O+
答案 C
2.判断下列盐类水解离子方程式的正误,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)FeCl3溶液:
Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+( )
(2)NaHS溶液:
HS-+H2OH2S+OH-( )
(3)K2CO3溶液:
CO
+2H2OH2CO3+2OH-( )
(4)NH4NO3溶液:
NH
+H2ONH3·
H2O+H+( )
(5)NaHCO3溶液:
HCO
+H2OCO2↑+H2O( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)√ (5)×
3.化学方程式是化学用语中重要的部分,它包括电离方程式、化学反应方程式、水解方程式等,准确、规范书写各种方程式是学好化学的保证。
请按要求写出下列方程式。
(1)NaHCO3在水中的电离方程式:
________________________________________。
(2)实验室制取NH3的化学反应方程式:
__________________________________________。
(3)用离子方程式表示Al2(SO4)3溶液显酸性的原因:
__________________________。
答案
(1)NaHCO3===Na++HCO
、HCO
H++CO
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2
(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
1.书写水解离子方程式时,怎样恰当地运用“===”“”“↑”“↓”?
答案
(1)水解反应是可逆过程,因此要写“”,而不用“===”。
(2)水解程度通常很小,产物的量也很少,因此方程式中不标“↑”“↓”。
2.怎样书写多元弱酸根、多元弱碱阳离子的水解?
答案
(1)多元弱酸根分步水解,分步书写;
(2)多元弱碱阳离子分步水解,但一步书写。
3.怎样辨别弱酸的酸式根(如HS-)的水解和电离?
答案 盐类水解是盐和水反应生成弱电解质(弱酸或弱碱,多元弱酸的酸根离子水解生成酸式根离子)的过程。
电离是电解质生成了阴、阳离子的过程。
生成离子的种类,是判断水解和电离的关键。
简言之,水解就可以理解为“阴见阴”、“阳见阳”,即阴离子水解一定生成氢氧根离子,阳离子水解一定生成氢离子。
一、盐类水解的实质和规律
1.通过实验测定下列0.1mol·
L-1盐溶液的pH,填写下表。
溶液pH
pH>
7
pH<
实验结论:
盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
2.CH3COONa水溶液呈碱性的原因
溶液中都存在水的电离平衡,CH3COONa溶于水后完全电离:
,溶液中的CH3COO-能与水中的H+结合生成难电离的醋酸分子,从而使水的电离平衡向电离的方向移动,溶液中有关离子的浓度变化是c(CH3COO-)减小,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)小于c(OH-),所以CH3COONa溶液呈碱性。
化学方程式是CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH,离子方程式是CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
3.NH4Cl溶液呈酸性的原因
NH4Cl溶液中的电离:
。
与水电离的OH-结合生成了难电离的NH3·
H2O,水的电离平衡移动方向是电离的方向,溶液中有关离子浓度的变化是c(NH
)减小,c(OH-)减小,c(H+)增大,c(H+)大于c(OH-),NH4Cl溶液呈酸性。
化学方程式是NH4Cl+H2ONH3·
H2O+HCl,离子方程式是NH
H2O+H+。
4.NaCl溶液呈中性的原因:
NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
归纳总结
盐类水解的规律
水解规律:
水解看组成,有弱才水解,无弱不水解;
越弱越水解,都弱都水解;
谁强显谁性,同强显中性,规律要记清。
a.“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。
b.“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;
弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。
c.“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。
d.“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。
例1
由一价离子组成的四种盐:
AC、BD、AD、BC的1mol·
L-1的溶液,在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液pH>7,最后一种溶液pH<7,则( )
A
B
C
D
AOH>BOH
AOH<BOH
HC>HD
HC<HD
解析 正盐水解后对溶液酸碱性的影响可以归纳为“有弱就水解,越弱越水解,谁强显谁性,无弱显中性”,这里的“弱”是指盐中的弱碱阳离子或弱酸根离子,“越弱”是指对应的碱或酸的电离程度。
该题我们可以首先进行如下归纳:
综上可知,电离程度:
HC=AOH>HD=BOH,即酸性:
HC>HD,碱性:
AOH>BOH。
答案 A
变式训练1 在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A.NaClB.H2SO4
C.Na2CO3D.NH4Cl
答案 D
解析 A项,NaCl对水的电离平衡无影响,溶液呈中性;
B项,H2SO4中的H+抑制水电离,且溶液呈酸性;
C项,Na2CO3水解促进水电离,溶液呈碱性;
D项,NH4Cl水解促进水电离,溶液呈酸性。
二、盐溶液酸碱性的判断及比较
例2
相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:
①CH3COONa;
②NaHSO4;
③NaCl;
④C6H5ONa。
按pH由大到小的顺序排列,正确的是( )
A.④>
①>
③>
②B.①>
④>
②
C.①>
②>
④D.④>
解析 本题考查了电解质的电离和水解的规律。
②NaHSO4不水解但可以电离出H+,溶液呈酸性;
③NaCl溶液呈中性;
①CH3COONa和④C6H5ONa水解呈碱性,根据“越弱越水解”的规律,C6H5ONa溶液的碱性强于CH3COONa溶液的碱性。
方法规律
比较同浓度溶液的酸碱性(pH)大小的方法
(1)首先对物质分类,pH大小规律是碱>盐>酸。
(2)同类物质的pH大小规律是
①碱:
二元强碱>一元强碱>一元弱碱;
②酸:
一元弱酸>一元强酸>二元强酸;
③盐:
强碱弱酸盐>强酸强碱盐>强酸弱碱盐。
变式训练2 物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX>
HZ>
HYB.HZ>
HY>
HX
C.HX>
HZD.HY>
解析 三种盐的阳离子都是Na+,当物质的量浓度相同时,溶液的pH分别为8、9、10,碱性逐渐增强,也就是X-、Y-、Z-的水解程度依次增大。
因为越容易水解的酸根对应酸的酸性越弱,因此三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX>HY>HZ。
1.下列关于酸性溶液的叙述中正确的是( )
A.可能是盐的水溶液
B.一定是酸的水溶液
C.溶液中c(H+)<
c(OH-)
D.不含有OH-的溶液
解析 强酸弱碱盐的水溶液呈酸性,如NH4Cl溶液、AlCl3溶液等。
2.下列说法正确的是( )
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.NaHCO3溶液显酸性
D.Na2CO3溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>
c(H+)
解析 A项,能水解的盐可显酸性或碱性;
B项,盐溶液的酸碱性与盐的类型有关,如Na2CO3溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性;
C项,在NaHCO3溶液中:
既有HCO
又有HCO
+H2OH2CO3+OH-,且水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
3.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
解析 A项为HCOOH的电离;
B项为CO2与H2O反应生成H2CO3,然后H2CO3电离产生H+和HCO
;
D项是HS-的电离。
4.下列物质的水溶液由于水解而呈碱性的是( )
A.NaHSO4B.Na2SO4C.NaHCO3D.NH3
解析 本题考查水解的实质及规律。
A项,NaHSO4是强酸的酸式盐,不发生水解;
B项,Na2SO4是强酸强碱盐,不水解;
C项是弱酸的酸式盐,水解使溶液呈碱性;
D项NH3是非电解质,溶于水后生成弱碱。
5.“84消毒液”在日常生活中被广泛使用。
该消毒液无色,pH大于7,对某些有色物质有漂白作用。
你认为它可能的有效成分是( )
A.SO2B.Na2CO3C.KMnO4D.NaClO
[基础过关]
一、盐类水解的概念
1.在盐类水解的过程中,下列说法正确的是( )
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离程度一定会增大
C.溶液的pH一定会增大
D.c(H+)与c(OH-)的乘积一定会增大
答案 B
解析 大多数的盐为强电解质,在水中完全电离,A项错误;
盐类水解促进水的电离,B项正确;
强酸弱碱盐水解溶液呈酸性,pH减小,C错;
一定温度下的稀溶液中,c(H+)与c(OH-)乘积是一个常数,D错。
2.下列关于盐类水解的叙述错误的是( )
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.盐类水解过程是吸热过程
C.含有弱酸根盐的水溶液一定显碱性
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
解析 盐类水解可以看作中和反应的逆反应,该过程是吸热过程,盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱,A、B、D项正确;
含有弱酸根盐的水溶液不一定显碱性,如醋酸铵有弱酸根离子,但醋酸铵的水溶液呈中性,C项错。
3.下列微粒中,对水的电离平衡不产生影响的是( )
A.[H
N
H]+B.26Fe3+
C.
D.CHHHCOO-
4.下列各项中的水解反应离子方程式书写正确的是( )
A.NH
H2O+H+
B.S2-+2H2OH2S+2OH-
C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
D.CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
解析 B项,应用分步水解方程式表示或只写第一步;
C是电离方程式,不是水解方程式;
D是醋酸与可溶性强碱发生中和反应的离子方程式。
二、盐类水解的规律
5.下列各物质的溶液显酸性的是( )
A.NaHCO3B.(NH4)2SO4
C.NaClD.CH3COOK
解析 (NH4)2SO4为强酸弱碱盐,其溶液显酸性。
6.在下列各微粒中,能使水的电离平衡向电离的方向移动,且使溶液的pH>7的是( )
A.
B.HCO
C.HSO
D.26X3+
解析 首先判断A的微粒是Al3+,D的微粒是Fe3+,Al3+、Fe3+能结合水电离出的OH-,使水的电离平衡向电离的方向移动,但溶液显酸性,pH<
7,选项A、D不合题意;
与H2O电离出来的H+结合为H2CO3,使水的电离平衡向电离的方向移动,并且使溶液呈碱性:
+H2OH2CO3+OH-,选项B符合题意;
HSO
能完全电离,为溶液提供H+,使水的电离平衡向离子结合的方向移动,使溶液呈酸性,选项C不合题意。
7.0.1mol·
L-1NaHCO3溶液的pH最接近于( )
A.5.6B.7.0
C.8.4D.13.0
解析 NaHCO3的溶液水解呈碱性,但盐类的水解比较微弱,因此0.1mol·
L-1NaHCO3溶液的碱性不会太强。
三、盐类水解规律的综合应用
8.下列各组溶液混合后,溶液显碱性的是( )
A.10mL0.1mol·
L-1NH3·
H2O与10mL0.1mol·
L-1HCl
B.10mL0.1mol·
L-1K2S与10mL0.1mol·
L-1K2SO4
C.10mL0.1mol·
L-1KOH与10mL0.1mol·
L-1KHCO3,再加入10mL0.1mol·
L-1BaCl2
D.10mL0.1mol·
L-1NaOH与5mL0.1mol·
L-1H2SO4
解析 A项正好完全反应,生成的NH4Cl水解显酸性;
B项K2S水解显碱性;
C项反应生成BaCO3沉淀、KCl和H2O,显中性;
D项恰好中和,显中性。
9.等物质的量浓度的下列五种溶液:
①CH3COOH
②(NH4)2CO3 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液中水的电离程度由大到小排列正确的是( )
A.⑤③①④②B.⑤③①②④
C.②④③①⑤D.②④①③⑤
10.常温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为amol·
L-1与bmol·
L-1,则a和b关系为( )
A.a>bB.a=10-4b
C.b=10-4aD.a=b
解析 NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)等于10-9mol·
L-1;
CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)=(10-14÷
10-9)mol·
L-1=10-5mol·
L-1,故
=
=10-4,即a=10-4b。
[能力提升]
11.回答下列问题:
(1)向浓NH4Cl溶液中加入CaCO3粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还观察到有气泡产生,生成气体的成分是__________________。
用离子方程式表示产生上述现象的原因:
________________________________________________________________________。
(2)在浓NH4Cl溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是__________(填字母)。
A.碳B.铜C.镁D.硫
答案
(1)CO2和NH3 2NH
+CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O
(2)C
解析 NH
(1)加入CaCO3粉末时,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,使NH
水解平衡正向移动,c(NH3·
H2O)增大,分解产生NH3,总反应的离子方程式为2NH
+CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O。
(2)C、Cu、S均不能与NH
水解产生的H+反应,但Mg能与H+反应生成H2。
12.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:
__________。
(2)该盐中存在着一种能水解的离子,该离子的水解方程式为___________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:
___________________________________________
答案
(1)BnAm(或BA
)
(2)Bm++mH2OB(OH)m+mH+
(3)酸与碱等体积反应,碱过量,则最后混合液中溶质是正盐BnAm与碱B(OH)m的混合物,因此呈碱性
解析 pH=2的酸HnA中c(H+)与pH=12的碱B(OH)m中c(OH-)相等,等体积混合后溶液pH=8,表明B(OH)m为弱碱,物质的量浓度相对较大,反应后碱过量,生成正盐BnAm或BA
,其中弱碱阳离子Bm+能发生水解反应:
Bm++mH2OB(OH)m+mH+。
13.常温下,如果取0.1mol·
L-1HA溶液与0.1mol·
L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答下列问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)________(填“>
”、“<
”或“=”)0.1mol·
L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)已知NH4A溶液呈中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“>
”或“=”)。
答案
(1)A-+H2OHA+OH-
(2)>
(3)>
解析
(1)NaA溶液的pH=8,表明HA为弱酸,NaA能发生水解,离子方程式为A-+H2OHA+OH-。
(2)NaA水解促进水的电离,NaOH能抑制水的电离,因此NaA溶液中由水电离出来的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出来的c(H+)。
(3)根据NH4A溶液呈中性,而HA酸性比H2CO3强,推断NH
的水解程度小于CO
的水解程度,因此(NH4)2CO3水解使溶液呈碱性,pH>
7。
[拓展探究]
14.某实验小组拟用pH试纸验证醋酸是弱酸。
甲、乙两同学的方案分别是
甲:
①准确配制0.1mol·
L-1的醋酸钠溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
乙:
①量取一定量的冰醋酸准确配制pH=1的醋酸溶液100mL;
②取醋酸溶液1mL,加水稀释为10mL;
③用pH试纸测出②中溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
(1)两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是__________________,简要说明pH试纸的使用方法:
____________________________________________________________
(2)甲方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸钠溶液的pH__________7(填“<
”、“>
”或“=”,下同);
乙方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH__________2。
(3)请你评价乙方案的不妥之处:
__________________________________________
答案
(1)100mL容量瓶 把一小块干燥的pH试纸放在洁净干燥的表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH
(2)>
<
(3)难以配制pH=1的醋酸溶液,稀释之后用pH试纸测量不易读出准确数值
解析
(1)准确配制溶液要用到容量瓶。
(2)CH3COONa溶液pH大于7说明CH3COO-水解,即证明CH3COOH是弱电解质。
强酸每稀释10倍,pH应增大1个单位,若为强酸,稀释后pH应为2,如果小于2说明存在电离平衡,证明是弱酸。
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