高考化学大一轮复习讲义第二十九讲 盐类的水解.docx
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高考化学大一轮复习讲义第二十九讲盐类的水解
第二十九讲盐类的水解
1、理解盐类水解的原理、过程、实质。
2、能够判断水解后溶液的酸碱性和书写水解方程式,总结、归纳出盐类水解的基本规律。
3、了解影响盐类水解平衡的主要因素。
4、了解盐类水解的应用。
5、能够比较溶液中离子浓度大小。
一、盐类水解
1、定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2、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
3、特点
4、盐类水解规律.
(1)强弱规律:
“有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,都弱都水解,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
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
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、CO
碱性
pH>7
(2)大小规律:
①“水解程度小,式中可逆号,水解产物少,状态不标号。
”
②多元弱酸盐的水解是分步进行的,且以第一步为主。
如:
CO
+H2O
HCO
+OH-HCO
+H2O
H2CO3+OH-
(3)酸式盐规律:
①强酸酸式盐溶液呈强酸性。
如NaHSO4、NH4HSO4
②强碱弱酸酸式盐溶液显何性,必须比较其阴离子的电离程度和水解程度。
电离程度>水解程度,则溶液显酸性。
如NaH2PO4、NaHSO3
5、盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“
”表示。
盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成。
(4)水解分别是酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”、“↓”等。
(5)判断盐溶液中各种离子浓度的大小关系,要从盐的组成、水的电离、盐是否水解等方面综合考虑,并注意守恒法的应用(电荷守恒和元素守恒),对于弱酸(碱)及其强碱(酸)盐的混合物,一般说来优先考虑盐对弱酸(碱)电离平衡的影响,忽略盐的水解。
如NH4Cl与NH3水的混合物,一般只考虑氨水的电离而忽略铵离子的水解。
【典型例题1】【山东济南外国语2020届上期中】在pH为3的FeCl3溶液,pH为11的Na2CO3溶液和pH为3的盐酸中由水电离出来的H+的浓度分别为:
C1、C2、C3它们之间的关系是()
A.C1<C2<C3 B.C1=C2>C3C.C1>C2>C3 D.无法判断
【答案】B
【考点定位】考查盐类水解、水的电离平衡。
【点评】本题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查,只要能正确理解水解反应的原理是促进水的电离,而酸碱电离因增大了溶液里H+或OH—的浓度,抑制了水的电离,就能明显降低题目难度。
该题有利于培养学生的答题能力,开阔学生的解题思路,提高学生的学习效率。
【迁移训练1】下面提到的问题中,与盐的水解有关的是()
①明矾和FeCl3可作净水剂 ②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸 ③实验室配制AlCl3溶液时,应先把它溶在盐酸中,而后加水稀释 ④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂 ⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞;⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂;⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气 ⑧长期使用硫酸铵,土壤酸性增强;草木灰与铵态氮肥不能混合施用 ⑨比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.①④⑦ B.②⑤⑧C.③⑥⑨D.全部
【答案】D
【解析】
试题分析:
①明矾和FeCl3可作净水剂,是由于Al3+、Fe3+发生水解反应产生Al(OH)3、Fe(OH)3胶体表面积大,吸附力强,与盐的水解有关,正确;②FeCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Fe3+发生水解反应产生Fe(OH)3使溶液变浑浊,为保存FeCl3溶液,原则盐的水解,要在溶液中加少量盐酸,正确;③AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中Al3+发生水解反应产生Al(OH)3使溶液变浑浊,在实验室配制AlCl3溶液时,为了抑制盐的水解,应先把它溶在盐酸中,而后加水稀释,正确;④NH4Cl与ZnCl2都是强酸弱碱盐,在溶液中NH4+、Zn2+发生水解反应使溶液显酸性,故它们的溶液可作焊接中的除锈剂,正确;⑤Na2CO3、Na2SiO3是强碱弱酸盐,水解是溶液显碱性。
OH-与玻璃塞中的成分SiO2发生反应将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起,因此实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,正确;⑥NaHCO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性;Al2(SO4)3是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,当两种溶液混合时,二者的水解反应相互促进,会产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,因此有灭火作用,所以用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂,正确;⑦NH4Cl或AlCl3都是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,当向他们的溶液中加入金属镁会发生置换反应产生氢气,正确;⑧硫酸铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,如长期使用硫酸铵,土壤酸性增强;草木灰的成分是K2CO3,是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,而铵态氮肥是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,当二者混合使用时,水解相互促进,NH4+会变为NH3逸出,肥效降低,因此不能混合施用,正确;⑨NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+水解消耗水电离产生的OH-,最终当溶液达到平衡时,c(H+)>c(OH-)。
但是盐水解程度是微弱的主要还是与盐的离子存在,所以离子浓度关系是:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。
Na2S是强碱弱酸盐,S2-水解消耗水电离产生的H+,破坏了水的电离平衡。
最终当溶液达到平衡时c(OH-)>c(H+)。
多元弱酸的酸根离子水解是逐步进行的,水解程度逐渐减弱。
所以c(Na+)>c(S2-)>c(HS-)。
由于在溶液中存在S2-、HS-水解产生OH-及水电离产生的OH-,所以c(OH-)>c(HS-)。
故离子浓度关系是:
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),与盐的水解有关。
正确。
因此选项是D。
考点:
考查盐的水解的应用的知识。
二、影响盐类水解的因素
1、内因
酸或碱越弱,其对应的弱酸阴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。
2、外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
→
↑
↑
浓度
增大
→
↓
↑
减小
→
↑
↓
外加酸碱
酸
弱酸根离子的水解程度↑,弱碱阳离子的水解程度↓
碱
弱酸根离子的水解程度↓,弱碱阳离子的水解程度↑
3、从定性、定量两角度理解影响盐类水解的因素
(1)盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,学生应从移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。
(2)水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
【典型例题2】【山东济南外国语2020届上期中】在一定温度下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:
:
CO32-+H2O
HCO3-+OH-。
下列说法中,正确的是()
A.升高温度,
减小B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.稀释溶液,Na2CO3水解程度增大,水解平衡常数增大
D.加入NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,溶液pH减小
【答案】B
【考点定位】考查盐类的水解平衡及影响因素
【点评】本题考查了水解平衡常数及影响水解平衡的因素,水解平衡常数和化学平衡常数一样是温度的函数,与条件无关.化学平衡移动原理同样适合水解平衡的移动,要多迁移,多联系,灵活运用,特别是勒夏特列原理的应用一定要抓住“向减弱影响平衡的因素方向移动,但不可能完全消除本因素”,选项D就是明显的例子,可以从添加NaOH后溶液的碱性增强,pH增大,平衡虽然逆向移动,但最终溶液的pH仍比原碳酸钠溶液大。
【迁移训练2】【2020届广东省揭西县河婆高三上第二次月考】在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:
S2-+H2O
HS-+OH-。
下列说法正确的是()
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入H2S,HS—浓度增大
C.升高温度,c(HS—)/c(S2—)减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,加入稀释,温度不变,平衡常数不变,故错误;B、通入H2S,消耗OH-,减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,HS-浓度增大,故正确;C、盐类水解是吸热反应,升高温度促进水解,此比值增大,故错误;D、加入NaOH,增大OH-浓度,平衡向逆反应方向进行,但NaOH是强碱,c(OH-)增大,pH增大,故错误。
考点:
考查影响盐类水解的因素等知识。
三、盐类水解的应用
(1)配制某些盐溶液时要考虑盐的水解:
如配制FeCl3、SnCl2、Na2SiO3等盐溶液时应分别将其溶解在相应的酸或碱溶液中。
(2)制备某些盐时要考虑水解:
Al2S3、MgS、Mg3N2等物质极易与水作用,它们在溶液中不能稳定存在,所以制取这些物质时,不能用复分解反应的方法在溶液中制取,而只能用干法制备。
(3)制备氢氧化铁胶体时要考虑水解。
利用加热促进水解来制得胶体。
FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(4)某些试剂的实验室贮存,如Na2CO3溶液、Na3PO4溶液、Na2SiO3溶液等不能贮存于磨砂口玻璃瓶中。
NaF溶液不能保存在玻璃试剂瓶中。
(5)证明弱酸或弱碱的某些实验要考虑盐的水解,如证明Cu(OH)2为弱碱时,可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)证之。
(6)采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。
如不纯的KNO3中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。
(7)向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO或Mg2CO3除去FeCl3。
(8)某些活泼金属与强酸弱碱溶液反应,要考虑水解:
如Mg、Al、Zn等活泼金属与NH4Cl、CuSO4、AlCl3等溶液反应。
3Mg+2AlCl3+6H2O=3MgCl2+2Al(OH)3↓+3H2↑
(9)判断中和滴定终点时溶液酸碱性,选择指示剂以及当pH=7时酸或碱过量的判断等问题时,应考虑到盐的水解。
如CH3COOH与NaOH刚好反应时pH>7,若二者反应后溶液pH=7,则CH3COOH过量。
指示剂选择的总原则是,所选择指示剂的变色范围应该与滴定后所得盐溶液的pH值范围相一致。
即强酸与弱碱互滴时应选择甲基橙;弱酸与强碱互滴时应选择酚酞。
(10)判断酸碱中和至pH=7时,酸碱的用量(如用氨水与盐酸反应至pH=7时是氨水过量)。
(11)测定盐溶液pH时,试纸不能湿润,若中性溶液,测得pH不变仍为7,若强酸弱碱盐溶液,测得pH比实际偏大,若强碱弱酸盐溶液,测得pH比实际偏小,
(12)加热蒸发和浓缩盐溶液时,对最后残留物的判断应考虑盐类的水解。
加热浓缩不水解的盐溶液时一般得原物质;加热浓缩Na2CO3型的盐溶液一般得原物质;加热浓缩FeCl3型的盐溶液.最后得到Fe(OH)3,灼烧得Fe2O3;加热蒸干(NH4)2CO3或NH4HCO3型的盐溶液时,得不到固体;加热蒸干Ca(HCO3)2型的盐溶液时,最后得相应的正盐;加热Mg(HCO3)2、MgCO3溶液最后得到Mg(OH)2固体;加热Na2SO3型盐溶液,最后被空气氧化为Na2SO4。
(13)净水剂的选择:
如Al3+,FeCl3等均可作净水剂,应从水解的角度解释。
(14)小苏打片可治疗胃酸过多。
(15)某些显酸性的盐溶液和某些显碱性的盐溶液反应如Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液反应会产生大量CO2——泡沫灭火器]。
如:
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(16)某些化肥是否能混施(如草木灰不宜与铵态氮肥及过磷酸钙混合使用)。
(17)解释某些生活现象时应考虑盐的水解,如炸油条用明矾、纯碱;ZnCl2、NH4Cl作焊药;热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去污能力强。
【典型例题3】下列叙述中正确的是()
A.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
B.碳酸钠溶液呈碱性,医疗上常用碳酸钠治疗胃酸过多
C.向纯水中加入盐酸或降温都能使水的离子积减小,电离平衡逆向移动
D.锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后,再将不溶物用稀盐酸溶解去除
【答案】D
考点:
考查生活中的化学应用,水的离子积的变化,锅炉除垢的原理
【点评】掌握盐类水解规律,用所学知识及规律分析、解决实际问题。
【迁移训练3】【宁夏银川二中2020届第三次月考】合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是()
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂
B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、NH4Cl溶液水解显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,故和盐类水解有关,A错误;B、亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止氧化,与盐类的水解无关,B正确;C、铵根水解显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类的水解有关,C错误;D、FeCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,和盐类的水解有关,D错误,答案选B。
考点:
考查盐类水解的应用
考点一:
水解规律及应用
1、“谁弱谁水解,越弱越水解”。
如酸性:
HCN NaCN>CH3COONa。 2、强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。 如NaHSO4在水溶液中: NaHSO4===Na++H++SO 。 3、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若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。 如NaHCO3溶液中: HCO H++CO (次要),HCO +H2O H2CO3+OH-(主要)。 ②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。 如NaHSO3溶液中: HSO H++SO (主要),HSO +H2O H2SO3+OH-(次要)。 4、相同条件下的水解程度: 正盐>相应酸式盐,如CO >HCO 。 5、相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。 如NH 的水解: (NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。 【典型例题4】在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO +H2OHCO +OH-平衡。 下列说法不正确的是() A.稀释溶液, 增大 B.通入CO2,溶液pH减小 C.升高温度,平衡常数增大 D.加入NaOH固体, 减小 【答案】A 【点评】盐类水解属于动态平衡之一,在高考中出现的频率较高,近几年来又与环境治理的方法结合起来进行考查,试题常常结合某些弱酸的酸式盐,将盐类水解和电离平衡融合到一起,考查溶液中的水解平衡和离子浓度的比较。 【迁移训练4】【2020届广西省钦州港经济技术开发区高三上学期期末】常温下,已知0.1mol/L的CH3COOH和HCN溶液的pH分别为a、b,且1<a<b,下列有关叙述不正确的是() A.CH3COOH与HCN均为弱酸 B.常温下,等浓度CH3COONa溶液的pH小于NaCN溶液的pH C.在CH3COONa溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH) D.在NaCN溶液中,c(Na+)>c(CN﹣) 【答案】C 考点: 考查离子浓度大小比较、盐类水解的应用 考点二: 粒子浓度大小比较 一、熟悉两大理论,构建思维基点 1、电离理论 (1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中: NH3·H2O、NH 、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH )。 (2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。 如在H2S溶液中: H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。 2.水解理论 (1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。 如NH4Cl溶液中: NH 、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(NH3·H2O)。 (2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中: CO 、HCO 、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO )>c(HCO )>c(H2CO3)。 二、把握三种守恒,明确等量关系 1、电荷守恒规律 电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,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。 如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO 、CO 、OH-,存在如下关系: c(Na+)+c(H+)=c(HCO )+c(OH-)+2c(CO )。 2、物料守恒规律 电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。 如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系: c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。 3、质子守恒规律 如Na2S水溶液中的质子转移作用图示如下: 由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示: c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。 质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。 三、理清一条思路,掌握分析方法 【典型例题5】【百强校·2020届邯郸一中第七次月考】已知0.1mol/L的二元酸H2A溶液的PH=4,则下列说法中不正确的是() A.在Na2A和NaHA溶液中离子种类相同 B.在溶质物质的量浓度相等的Na2A和NaHA溶液中,阴离子总数相等 C.在NaHA溶液中一定有: c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-) D.在Na2A溶液中一定有: c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A) 【答案】B 【考点定位】考查弱电解质的电离、离子浓度的大小比较 【点评】本题考查了弱电解质的电离、盐的水解原理、离子浓度大小比较等知识,明确盐的水解原理、弱电解质的电离平衡及其影响因素为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒的含义及应用方法,要熟练掌握电解质溶液的三个守恒关系的应用,要在平时的学习中多加练习。 【迁移训练5】【百强校·2020届沙市最后一卷】在常温下,0.1000mol·L-1Na2CO3溶液25mL用 0.1000mol·L-1盐酸滴定,其滴定曲线如图所示, 对滴定过程中所得溶液中相关离子浓度间的关系, 下列有关说法正确的是() A.a点: c(CO )=c(HCO )>c(OH-) B.b点: 5c(Cl-)>4c(HCO )+4c(CO ) C.c点: c(OH-)=c(H+)+c(HCO )+2c(H2CO3) D.d点: c(H+)=c(CO )+c(HCO )+c(OH-) 【答案】B 【解析】 考点: 考查离子浓度大小的比较
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