精校版盐类的水解知识点及例题.docx
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精校版盐类的水解知识点及例题
盐类的水解知识点
1.复习重点
1.盐类的水解原理及其应用
2.溶液中微粒间的相互关系及守恒原理
2.难点聚焦
(一)盐的水解实质
H2O
H++OH—
AB==Bn—+An+
当盐AB能电离出弱酸阴离子(Bn—)或弱碱阳离子(An+),即可与水电离出的H+或OH—结合成电解质分子,从而促进水进一步电离.
中和
盐+水酸+碱(两者至少有一为弱)
与中和反应的关系:
由此可知,盐的水解为中和反应的逆反应,但一般认为中和反应程度大,盐类的水解程度小得多,真正发生水解的离子仅占极小比例。
(二)水解规律
简述为:
有弱才水解,无弱不水解
越弱越水解,弱弱都水解
谁强显谁性,等强显中性
具体为:
1.正盐溶液
①强酸弱碱盐呈酸性②强碱弱酸盐呈碱性
③强酸强碱盐呈中性
④弱酸弱碱盐不一定
如NH4CNCH3COONH4NH4F
碱性中性酸性
取决于弱酸弱碱相对强弱
2.酸式盐
①若只有电离而无水解,则呈酸性(如NaHSO4)
②若既有电离又有水解,取决于两者相对大小
电离程度>水解程度,呈酸性HSO3-H2PO4-
电离程度<水解程度,呈碱性HCO3-HS-HPO4-
(三)影响水解的因素
内因:
盐的本性.
外因:
浓度、温度、溶液碱性的变化
(1)温度不变,浓度越小,水解程度越大.
(2)浓度不变,温度越高,水解程度越大.
(3)改变溶液的pH值,可抑制或促进水解。
(四)比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响.
HA
H++A—ΔH>0A—+H2O
HA+OH—ΔH>0
温度(T)促进电离促进水解
加水平衡正移促进水解
增大[H+]抑制电离促进水解
增大[OH—]促进电离抑制水解
增大[A—]抑制电离水解程度减小
(五)盐类水解原理的应用
1.判断或解释盐溶液的酸碱性
例如:
①正盐KX、KY、KZ的溶液物质的量浓度相同,其pH值分别为7、8、9,则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序是________________
②相同条件下,测得①NaHCO3②CH3COONa③NaAlO2三种溶液的pH值相同。
那么它们的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________.
因为电离程度CH3COOH>HCO3—>HAlO2,所以水解程度NaAlO2>NaHCO3>CH3COONa在相同条件下,要使三种溶液pH值相同,只有浓度②>①>③
2.分析盐溶液中微粒种类.
例如Na2S和NaHS溶液溶液含有的微粒种类相同,它们是Na+、S2—、HS—、H2S、OH—、H+、H2O,但微粒浓度大小关系不同.
3.比较盐溶液中离子浓度间的大小关系.
(1)一种盐溶液中各种离子浓度相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子]>[水解的离子]>[水解后呈某性的离子(如H+或OH—)]>[显性对应离子如OH—或H+]
实例:
aCH3COONa.bNH4Cl
a.[Na+]>[CH3COO—]>[OH—]>[H+]
b.[Cl—]>[NH4+]>[H+]>[OH—]
②当盐中阴、阳离子不等价时。
要考虑是否水解,水解分几步,如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”,实例Na2S水解分二步
S2—+H2OHS—+OH—(主要)
HS—+H2OH2S+OH—(次要)
各种离子浓度大小顺序为:
[Na+]>[S2—]>[OH—]>[HS—]>[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小.
①若酸与碱恰好完全以应,则相当于一种盐溶液.
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度.
4.溶液中各种微粒浓度之间的关系
以Na2S水溶液为例来研究
(1)写出溶液中的各种微粒
阳离子:
Na+、H+
阴离子:
S2—、HS—、OH—
(2)利用守恒原理列出相关方程.
Δ电荷守恒:
[Na+]+[H+]=2[S2—]+[HS—]+[OH—]
Δ物料守恒:
Na2S=2Na++S2—
若S2—已发生部分水解,S原子以三种微粒存在于溶液中,根据S原子守恒及Na+的关系可得:
[Na+]=2[S2—]+2[HS—]+2[H2S]
Δ质子守恒
H2OH++OH—
由H2O电离出的[H+]=[OH—],水电离出的H+部分被S2—结合成为HS—、H2S,根据H+(质子)守恒,可得方程:
[OH—]=[H+]+[HS—]+2[H2S]
想一想:
若将Na2S改为NaHS溶液,三大守恒的关系式与Na2S对应的是否相同?
为什么?
提示:
由于两种溶液中微粒种类相同,所以阴、阳离子间的电荷守恒方程及质子守恒是一致的。
但物料守恒方程不同,这与其盐的组成有关,正确的关系为[Na+]=[HS—]+[S2—]+[H2S]
练一练!
写出0.1mol/LNa2CO3溶液中微粒守恒关系式。
参考答案:
①[Na+]+[H+]=[OH—]+[HCO3—]+2[CO32—]
②[HCO3—]+[CO32—]+[H2CO3]=[Na+]=0.1
③[OH—]=[H+]+[HCO3—]+2[H2CO3]
5.判断加热浓缩至烘干,溶液能否得到同溶质固体。
例1.AlCl3+3H2OAl(OH)3+HCl△H>0(吸热)
①升温,平衡右移
加热至干
②升温,促成HCl挥发,使水解完全
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl↑
↓灼烧
Al2O3
例2.Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4△H>0(吸热)
①升温,平衡右移
②H2SO4难挥发,随C(H2SO4)增大,将抑制水解
综合①②结果,最后得到Al2(SO4)3
从例1例2可小结出,加热浓缩或蒸干盐溶液,是否得到同溶质固体,由对应酸的挥发性而定.
结论:
①弱碱易挥发性酸盐
氢氧化物固体(除铵盐)
②弱碱难挥发性酸盐
同溶质固体
6.某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度.
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存于磨口玻璃塞的试剂瓶中,因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多OH—,NH4F水解产生HF,OH—、HF均能腐蚀玻璃.
7.某些离子间因发生双水解而在溶液中不能大量共存,如
①Al3+与S2—、HS—、CO32—、HCO3—、AlO2—、SiO32—、ClO—、C6H5O—等不共存
②Fe3与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不共存
△
③NH4+与ClO—、SiO32—、AlO2—等不共存
想一想:
Al2S3为何只能用干法制取?
(2Al+2SAl2S3)
小结:
能发生双水解反应,首先是因为阴、阳离子本身单一水解程度相对较大,其次水解一方产生较多H+,另一方产生较多OH—,两者相互促进,使水解进行到底。
例如:
3HCO3—+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
8.泡沫灭火器内反应原理.
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应:
3HCO3—+Al3+==Al(OH3)↓+3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
9.制备胶体或解释某些盐有净水作用
FeCl3、Kal2(SO4)2·12H2O等可作净水剂.
原因:
Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3,结构疏松、表面积大、吸附能力强,故它们能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降,从而起到净水的作用.
10.某些化学肥料不能混合使用
如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用.2NH4++CO32—==2NH3↑+CO2↑+H2O
Ca2++2H2PO4—+2CO32—==CaHPO4↓+2HCO3—+HPO42—
难溶物,不能被植物吸收
11.热的纯碱液去油污效果好.
加热能促进纯碱Na2CO3水解,产生的[OH—]较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件下,水解受到促进,故热的比冷的效果好.
12.在NH4Cl溶液中加入Mg粉,为何有H2放出?
NH4++H2ONH3·H2O+H+
Mg+2H+===Mg2++H2↑
13.除杂
例:
除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2,搅拌充分反应,后过滤除去。
想一想:
为何不能用NaOH或Na2CO3等溶液?
3.例题精讲
例1浓度为0.1mol/L的8种溶液:
①HNO3②H2SO4③HCOOH④Ba(OH)2⑤NaOH⑥CH3COONa⑦KCl⑧NH4Cl溶液pH值由小到大的顺序是(填写编号)____________.
答案:
②①③⑧⑦⑥⑤④。
例2(2001广东)若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性,其原因可能
A.生成一种强酸弱碱盐
B.弱酸溶液和强碱溶液
C.弱酸与弱碱溶液反应
D.一元强酸溶液与一元强碱溶液反应
答案:
B
例3(2001广东)下列反应的离子方程式正确的是
A.硫酸铝溶液和小苏打溶液反应Al3++3HCO3-==3CO2↑+Al(OH)3↓
B.向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化硫Ca2++2ClO-+SO2+H2O==CaSO3+2HClO
C.硫化亚铁中加入盐酸S2-+2H+==H2S↑
D.钠和冷水反应Na+2H2O==Na++H2↑+2OH-
答案:
A
例4.明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是()
A.[SO42—]=[K+]=[Al3+]>[H+]>[OH—]
B.[SO42—]>2[K+]>[Al3+]>[OH—]>[H+]
C.[SO42—]=2[K+]>[Al3+]>[H+]>[OH—]
D.[SO42—]+[OH—]=[K+]+[Al3+]+[H+]
解析:
明矾为KAl(SO4)2·12H2O,溶于水店,K+,SO42—均不水解,但Al3+要水解,故[K+]>[Al3+],溶液呈酸性,结合该盐的组成,可知C正确,溶液中阴、阳离子电荷守恒的方程式为:
2[SO42—]+[OH—]=[K+]+3[Al3+]+[H+]故D错误。
例5.普通泡沫灭火器的换铜里装着一只小玻璃筒,玻璃筒内盛装硫酸铝溶液,铁铜里盛装碳酸氢钠饱和溶液。
使用时,倒置灭火器,两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
(1)产生此现象的离子方程式是________.
(2)不能把硫酸铝溶液装在铁铜里的主要原因是_________________
(3)一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠,是因为__________________。
解析:
(1)Al3+与HCO3—发生双水解反应。
Al3+3HCO3—===Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性,会腐蚀铁
(3)与酸反应速率NaHCO3>Na2CO3;产生等量CO2时,消耗Al3+量:
Na2CO3>NaHCO3;等质量的Na2CO3、Na2HCO3分别与足量Al3+反应,生成CO2量NaHCO3>Na2CO3
例6.①碳酸钾与水溶液蒸干得到固体物质是__________原因是________________。
②KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是______________,原因是___________________。
③碳酸钠溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是_______________。
④亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是___________,原因是__________________。
⑤氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是____________,原因是___________________。
⑥盐酸与硫酸各1mol/L的混合酸10mL,加热浓缩至1mL,最后的溶液为_________,原因是____________。
4.实战演练
一、选择题
1.(2002年全国高考题)常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中
A.c(HCOO-)>c(Na+)
B.c(HCOO-)<c(Na+)
C.c(HCOO-)=c(Na+)
D.无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系
2.(2002年上海高考题)在常温下10mLpH=10的KOH溶液中,加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是
A.c(A-)=c(K+)
B.c(H+)=c(OH-)<c(K+)<c(A-)
C.V后≥20mL
D.V后≤20mL
3.物质的量浓度相同(0.1mol·L-1)的弱酸HX与NaX溶液等体积混合后,溶液中粒子浓度关系错误的是
A.c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
B.若混合液呈酸性,则c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.c(HX)+c(X-)=2c(Na+)
D.若混合液呈碱性,则c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
4.将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,测得混合后溶液中
c(Na+)>c(X-),则下列关系正确的是
A.c(OH-)<c(H+)
B.c(HX)<c(X-)
C.c(X-)+c(HX)=2c(Na+)
D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
5.某酸的酸式盐NaHY在水溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度。
有关的叙述正确的是
A.H2Y的电离方程式为:
H2Y+H2O
H3O++HY-
B.在该酸式盐溶液中c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C.HY-的水解方程式为HY-+H2O
H3O++Y2-
D.在该酸式盐溶液中c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
6.将0.1mol·L-1的醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是
A.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D.c(Na+)+c(H+)>c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
7.物质的量浓度相同的下列溶液中,NH
浓度最大的是
A.NH4NO3B.NH4HSO4
C.CH3COONH4D.NH4HCO3
8.CH3COOH与CH3COONa以等物质的量混合配制成的稀溶液,pH为4.7,下列说法错误的是
A.CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B.CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C.CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
9.已知0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH=8,同浓度的NaAlO2溶液的pH=11,将两种溶液等体积混合,并且发生了反应,可能较大量生成的物质是
A.CO2B.Al(OH)3
C.CO
D.Al3+
二、非选择题(共55分)
10.(12分)
(1)碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是,原因是。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是,原因是。
(3)碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是,原因是。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是,原因是。
(5)氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是,原因是。
(6)盐酸与硫酸浓度各为1mol·L-1的混合酸10mL,加热浓缩至1mL,最后得到的溶液是,原因是。
11.(12分)用离子方程式表示下列反应:
(1)某可溶性盐的化学式XmYn(是最简结构m≠n),将一定量的该盐溶于足量的水中,若测得溶液的pH为3,该盐水解的离子方程式可能为。
若测得溶液的pH为11,则该盐与水反应的离子方程式可能为。
(2)NH4Cl溶液与Na反应。
(3)AlCl3溶液与NaAlO2溶液反应。
(4)CuSO4溶液与Na2S溶液反应。
(5)NaHSO4溶液与NaHCO3溶液反应。
(6)FeCl3溶液与NaI溶液反应。
12.(10分)25℃时,将0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水,形成1L混合溶液:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①;
②;
③。
(2)溶液中共有种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)在这些粒子中,浓度为0.01mol·L-1的是,浓度为0.002mol·L-1的是。
(4)和两种粒子物质的量之和等于0.01mol。
(5)和两种粒子物质的量之和比氢离子数量多0.008mol。
13.(9分)某试剂厂用银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银,步骤如下:
依据上述步骤,完成下列填空:
(1)溶解银的硝酸应该用硝酸(填“浓”或“稀”),原因是。
a.减少过程中产生NOx的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是。
a.有利于加快反应速率
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应,降低溶液中c(H+)
(3)步骤C是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质。
冲稀静置时发生的化学反应是。
a.置换反应
b.水解反应
c.氧化还原反应
产生的沉淀物化学式是。
14.(6分)某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2A
H++HA-,HA-
H++A2-
已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA-),设有下列四种溶液:
A.0.01mol·L-1的H2A溶液
B.0.01mol·L-1的NaHA溶液
C.0.02mol·L-1的HCl与0.04mol·L-1的NaHA溶液的等体积混合液
D.0.02mol·L-1的NaOH与0.02mol·L-1的NaHA溶液的等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c(H+)最大的是,最小的是。
(2)c(H2A)最大的是,最小的是。
(3)c(A2-)最大的是,最小的是。
15.(6分)已知
(1)Cu2+、Fe2+在pH为4~5的条件下不水解,而这一条件下Fe3+几乎全部水解。
(2)双氧水(H2O2)是强氧化剂,在酸性条件下,它的还原产物是H2O。
现用粗氧化铜(CuO中含少量Fe)制取CuCl2溶液的过程如下:
①取50mL纯净的盐酸,加入一定量的粗CuO加热搅拌、充分反应后过滤,测知滤液的pH=3。
②向滤液中加入双氧水、搅拌。
③调节②中溶液的pH至4,过滤。
④把③所得滤液浓缩。
回答以下问题:
(1)②中发生反应的离子方程式是。
(2)③中使pH升高到4,采取的措施是:
加入过量的并微热、搅拌。
A.NaOHB.氨水
C.CuCl2D.CuO
(3)③中过滤后滤渣的成分是。
附参考答案
一、1.C2.AD3.D4.C5.AD6.B7.B8.BD9.BC
二、10.
(1)K2CO3尽管加热过程促进了K2CO3的水解,但生成的KHCO3和KOH反应后仍为K2CO3
(2)明矾尽管Al3+水解,因H2SO4为高沸点酸,最后仍得结晶水合物明矾
(3)BaCO3Ba(HCO3)2在溶液中受热就会分解,而得到BaCO3
(4)Na2SO4Na2SO3在蒸干的过程中不断被空气氧化而变成Na2SO4
(5)Al(OH)3和Al2O3AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,由于HCl挥发,促进了水解,得到Al(OH)3,Al(OH)3部分分解得Al2O3
(6)10mol·L-1 H2SO4溶液蒸发浓缩过程中HCl挥发,最后剩余为较浓H2SO4溶液
11.
(1)Xn++nH2O
X(OH)n+nH+
Ym-+H2O
HY(m-1)-+OH-
(提示:
多元弱酸根水解,以第一步为主,故Ym-水解第一步只能得到HY(m-1)-,而不能写成HmY)
(2)2NH
+2Na===2Na++2NH3↑+H2↑
(3)Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓
(4)Cu2++S2-===CuS↓
(5)HCO
+H+===H2O+CO2↑
(6)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
12.
(1)①CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
②CH3COOH
CH3COO-+H+
③H2O
H++OH-
(2)7(3)Na+Cl-(4)CH3COOHCH3COO-
(5)CH3COO-OH-
13.
(1)稀ac
(2)ac(3)bFe(OH)3、Cu(OH)2
14.
(1)AD
(2)CD(3)DA
15.
(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(2)D
(3)Fe(OH)3、CuO
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