高考专题盐类的水解知识点和经典习题.pdf

第 25 讲盐类的水解 基础考点梳理 最新考纲 1.理解盐类水解的原理， 掌握盐类水 解的规律和应用。 2了解盐溶液的酸碱性，会比较盐 溶液中离子浓度的大小。 自主复习 一、盐类水解的定义和实质 1盐类水解的定义 在溶液中盐电离出来的离子跟水所 电离出来的H 或 OH 结合生成弱电解 质的反应，叫做盐类的水解。 2盐类水解的实质 盐类的水解是盐跟水之间的化学反 应， 水解(反应)的实质是生成难电离的物 质，使水的电离平衡被破坏而建立起了 新的平衡。 3盐类水解反应离子方程式的书写 盐类水解一般程度很小，水解产物 也很少，通常不生成沉淀或气体，书写 水 解 方 程 式 时 ， 一 般 不 用 “” 或 “”。盐类水解是可逆反应，除发生 强烈双水解的盐外，一般离子方程式中 不写=号，而写号。 4盐类的水解与溶液的酸碱性 NaClNH 4Cl Na2CO3 CH3COONaAlCl 3 五种溶液中呈酸性的有：。 呈碱性的有：。 呈中性的有：。 二、盐类水解的影响因素及应用 1内因：盐本身的性质 (1)弱碱越弱，其阳离子的水解程度 就越大，溶液酸性越强。 (2)弱酸越弱，其阴离子的水解程度 就越大，溶液碱性越强。 2外因 (1)温度：升高温度，水解平衡正向 移动，水解程度增大。 (2)浓度 增大盐溶液的浓度，水解平衡正 向移动，水解程度减小，但水解产生的 离子浓度增大，加水稀释，水解平衡正 向移动，水解程度增大，但水解产生的 离子浓度减小。 增大 c(H )， 促进强碱弱酸盐的水 解，抑制强酸弱碱盐的水解；增大c(OH )，促进强酸弱碱盐的水解，抑制强碱 弱酸盐的水解。 3盐类水解的应用 (写离子方程式 ) (1)明矾净水：Al 3 3H2OAl(OH) 33H 。 (2) 制 备Fe(OH)3胶 体 ： Fe 3 3H2O= Fe(OH)3(胶体)3H 。 (3)制泡沫灭火剂：Al 3 3HCO 3 =Al(OH) 33CO2。 (4)草木灰与铵态氮肥混施：NH 4 CO 2 3 H2ONH3 H2OHCO 3。 网络构建 热点典例突破 热点考向 1.盐类水解方程式的书写与判断。 2水解平衡的影响因素以及盐溶液 酸碱性的判断和比较。 3溶液中微粒浓度的大小比较。 4盐类水解在化工生产、日常生活 中的应用。 热点探究 热点 1 盐类的水解的概念及实质 1.定义 在溶液中盐电离出来的离子跟水所 电离出来的H 或 OH 结合生成弱电解 质的反应，叫做盐类的水解。盐类的水 解可看作是酸碱中和反应的逆反应。 2实质 盐电离出来的离子(弱碱阳离子或 弱酸阴离子 )跟水电离产生的H 或 OH 结合生成弱电解质(弱酸或弱碱 )并建立 平衡，使水的电离平衡向右移动，使溶 液中的 c(H )和 c(OH)不再相等，所以， 溶液显示出一定的酸性或碱性。 3规律：概括为“有弱才水解，无 弱不水解，越弱越水解，都弱双水解， 谁强显谁性，同强显中性”。 说明： “越弱越水解”指的是盐 对应的酸 (或碱)越弱，水解程度越大， 溶 液碱性 (或酸性 )越强。 如 CH3COOH 的酸 性比 HCN 强， 则相同浓度的 CH3COONa 和 NaCN 溶液中， CH3COO 的水解程度 比 CN 小，后者的碱性强。 “都弱双水解”指的是两种离子 分别结合水电离的H 和 OH 而水解，其 水解必然相互促进。 双水解分两种情况， 一种是虽然两种离子的水解相互促进， 但水解程度仍然很小，离子间可以大量 共存，如 NH 4 与 CO2 3 、HCO 3、S 2等； 另一种是水解进行完全，离子间不能大 量共存，往往生成沉淀或气体，如Al 3 与 S 2 、HCO 3 、CO2 3 、AlO 2 ，Fe 3 与 CO 2 3 、HCO 3、AlO 2等如 Al 33HCO 3 =Al(OH) 33CO2。 4影响盐类水解的因素 (1)内因 盐类水解程度的大小，主要由盐的 本性所决定，所谓“越弱越水解”。 (2)外因 温度：盐的水解反应是吸热反应， 因此，温度升高水解程度增大。 浓度：盐的浓度越小，水解程度 越大。 外加酸碱：能促进或抑制盐的水 解。 5水解方程式的书写 (1)一般盐类水解程度很小，水解产 物也很少，在书写盐类水解方程式时要 写“”，产物不标“”或“”， 不把生成物 (如 NH3 H2O、 H2CO3等)写成 其分解产物的形式。 (2)多元弱酸盐的水解是分步进行 的，第一步较易发生，水解时以第一步 为主，一般只写第一步水解的离子方程 式。例如： Na2CO3水解的离子方程式写 作：CO2 3 H2OHCO 3 OH 。 (3)多元弱碱阳离子的水解实际也是 分步进行的， 在中学阶段多步并为一步， 例 如 ： FeCl3水 解 可 写 为Fe 3 3H2OFe(OH)33H 。 (4)能彻底水解的离子组，由于不形 成 水 解 平 衡 ， 书 写 时 要 用 “=”“”“” 等 ， 如 NaHCO3 溶液与AlCl 3 溶液混合： Al 3 3HCO 3 =Al(OH) 33CO2。 【例 1】在一定条件下， Na2CO3 溶 液 存 在 水 解 平 衡 ： CO 2 3 H2OHCO 3 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 CO2，平衡朝正反应方向移 动 C升高温度， c HCO 3 c CO2 3 减小 D加入 NaOH 固体，溶液 pH 减小 解析 水解平衡常数只与温度有 关，温度不变，平衡常数不变，A 不正 确。通入CO2，发生反应CO22OH =CO2 3 H2O，OH 的浓度降低， 平衡 向正反应方向移动， B 正确。水解反应 吸热， 升高温度，平衡向右移动，c HCO 3 c CO2 3 增大，C 不正确。加入 NaOH 固体，OH 浓度增大，溶液 pH 增大， D 不正确。 答案B 变 式1向 三 份0.1 mol/L CH3COONa 溶 液 中 分 别 加 入 少 量 NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液 体积变化 )，则 CH3COO 浓度的变化依 次为() A减小、增大、减小B增大、 减小、减小 C减小、增大、增大D增大、 减小、增大 解 析 ： 因 发 生 水 解 ， NH4NO3、 Na2SO3、FeCl3分别显酸性、碱性、酸性， 而酸 性会 促进 CH3COO 的 水 解， 使 c(CH3COO ) 减 小 ， 碱 性 则 会 抑 制 CH3COO 的水解，使 c(CH3COO )增大。 答案：A 热点 2 盐类水解的应用 1.判断盐溶液的酸碱性 如 Na2CO3溶液因 CO2 3 的水解而显 碱性， NH 4Cl 溶液因 NH 4 的水解而显酸 性。 2配制盐溶液 如在配制 FeCl3溶液时，由于Fe 3 的水解使溶液浑浊而得不到澄清溶液， 故在配制时，要加入一定量的HCl 来抑 制 Fe 3的水解。同样在配制 FeSO 4、 SnCl2 等溶液时也需要加入相应的酸来抑制水 解。 3比较盐溶液中的离子浓度大小 如 NH 4Cl 溶液中各离子浓度的大小 顺序判断：NH 4 H2ONH3 H2OH ， 如果不水解，溶液中c(NH 4)c(Cl )， 但由于水解的存在，c(NH 4)降低，而同 时生成了一定量的H ，c(H)c(OH )， 所以 c(Cl )c(NH 4)c(H )c(OH )。 4分析某些盐的制备方法 如 AlCl 3 的制备，不能通过加热溶 液、浓缩结晶的方法，因为温度升高， 水解程度增大， 生成 Al(OH) 3，若继续加 热灼烧， Al(OH) 3将分解生成 Al2O3。 5化学肥料的施用 酸性的化学肥料不能和碱性肥料混 用，如硝酸铵和草木灰 (主要有效成分为 K2CO3)不能混合施用，因NH4NO3水解 显酸性， K2CO3水解显碱性，混合将促 进水解，降低肥效。 6盐的净水作用 用明矾净水的原理是Al 3发生水解 反应：Al 33H 2OAl(OH)33H ，生 成絮状的氢氧化铝，能吸附水中的悬浮 物，从而使水澄清。 7生活中的应用 如用纯碱溶液洗涤油污。因为油污 主要是酯类物质， Na2CO3水解使溶液显 碱性，碱性条件下酯类易水解生成溶于 水的醇和羧酸钠， 加热使 Na2CO3水解程 度增大，溶液碱性增强所以热的纯碱溶 液洗涤效果比冷的好。 【例 2】 在氯化铁溶液中存在下列 平衡： FeCl33H2OFe(OH)3 3HCl ； H0 (1)将饱和 FeCl3溶液，滴入沸腾的 蒸馏水中可得到一种红褐色透明液体。 向这种液体中加入稀H2SO4产生的现象 为 _ _ _。 (2)不断加热FeCl3溶液，蒸干其水 分 并 灼 烧 得 到 的 固 体 可 能 是 _ _ _。 (3)在配制 FeCl3溶液时，为防止产 生浑浊，应 _ _ _。 (4)向 FeCl3溶液中加入少量浓苯酚 钠 溶 液 ， 预 计 可 能 看 到 的 现 象 是 _ _ _。 解析将 FeCl3溶液滴入沸腾的蒸 馏水中，得到Fe(OH)3胶体，加入稀 H2SO4则胶体聚沉而得到红褐色沉淀， 当 H2SO4过量时沉淀又溶解生成黄色溶 液。 (2)加热可促进盐类水解，由于HCl 挥发，可使水解进行彻底， 得到 Fe(OH)3 沉淀， Fe(OH)3受热分解，最终产物为 Fe2O3。 (3)为防止 FeCl3水解，应加入浓盐 酸抑制 FeCl3水解。 答案(1)先生成红褐色沉淀，又 逐渐溶解生成黄色溶液(2)Fe2O3(3) 加入少许浓盐酸(4)产生红褐色沉淀， 且溶液变为紫色 变式 2(1)Na2CO3溶液中滴入酚酞 呈 红 色 ， 原 因 是 ( 用 离 子 方 程 式 表 示)_ 。加热 后颜 色 变 _(深 或 浅 )， 原 因是 _ _。 (2)若在该溶液中再滴入过量的氯化 钡溶液，所观察到的现象是_。 其原因是 (以离子方程式和简要文字说 明)_ _ 。 答案： (1)CO2 3 H2OHCO 3OH 深随温 度升 高， 水解 平衡 右移 c(OH )增大，碱性增强，故溶液的红色 加深 (2)产生白色沉淀，且红色褪去加 入 BaCl2后， Ba2 CO2 3=BaCO3(白 色)，由于 c(CO2 3)减小， CO 2 3 水解平衡 左移， c(OH )减小，溶液变无色 热点 3 溶液中微粒浓度的大小比较 1.酸溶液或碱溶液 酸溶液中氢离子浓度即c(H )最大， 碱溶液中氢氧根离子浓度即c(OH )最 大，其余离子浓度应根据酸或碱的电离 程度比较。多元弱酸或多元弱碱以第一 步电离为主。 例如： H2S中各离子浓度比较为： c(H )c(HS )c(S2 )c(OH )。 2盐溶液 (1)多元弱酸的酸根离子和多元弱碱 的阳离子都是分步水解，但以第一步水 解为主。 例 如 ： NH4Cl溶 液 中 ： c(Cl )c(NH 4)c(H )c(OH )。 (2)明确酸式酸根离子电离程度、水 解程度的相对大小。 常见的酸式盐中，NaHSO3、 NaH2PO4 以电离为主，而Na2HPO4及其他酸式盐 一般以水解为主。如： NaHCO3溶液中：c(Na )c(HCO 3)c(OH )c(H)c(CO2 3 )。 (3)比较同一离子的浓度时，要注意 其他离子对该离子的影响。 例如：各溶液中c(NH 4)比较为： c(NH4HSO4)c(NH4Cl)c(CH3COONH4) 。 3灵活运用电荷守恒和物料守恒 (1)电荷守恒 电解质溶液中所有阳离子所带正电 荷总数等于所有阴离子所带负电荷总 数。 例如：NaHCO3溶液： c(H )c(Na )c(HCO 3)2c(CO 2 3 )c(OH )。 (2)物料守恒 电解质溶液中，同种元素的原子总 是守恒的。 例如：0.1 mol L 1 的 NaHCO3溶液 中： c(Na ) c(HCO 3 ) c( CO 2 3 ) c(H2CO3)0.1mol L 1。 注意： 有些特殊的离子浓度关系可 由电荷守恒关系式和物料守恒关系式变 化得出。例如NaHCO3溶液中 c(H ) c(CO 2 3)c(OH )c(H2CO3)关系式可由 上述 3(1)、 (2)中的两个关系式相减得出。 【例 3】 下列溶液中微粒的物质的 量浓度关系正确的是 () A 室 温 下 ， 向0.01 mol L 1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH 溶液至中 性： c(Na )c(SO 2 4)c(NH 4)c(OH ) c(H ) B0.1 mol L 1 NaHCO 3 溶液：c(Na )c(OH )c(HCO 3)c(H ) CNa2CO3溶液：c(OH )c(H) c(HCO 3)2c(H2CO3) D25时， pH4.75、浓度均为 0.1 mol L 1 的 CH3COOH、CH3COONa 混 合 溶 液 ： c(CH3COO ) c(OH )c(OH ) 又 c(Na )c(H )c(CH 3COO ) c(OH ) 所以 c(Na )c(CH 3COOH) 结合 c(Na )c(H )c(CH3COO ) c(OH ) 得 c(CH3COOH)c(H )c(H )c(OH )c(ClO ) C 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸 混合： c(Na )c(CH3COO ) D Na2CO3溶 液 中 ： c(Na )c(CO 2 3 )c(OH )c(HCO 3)c(H ) 解析：A 氯水中， c(Cl 2) 1 2c(ClO ) c(Cl )c(HClO) ，且 c(H )c(Cl)， A、B 均不正确；等体积等浓度的氢氧化 钠与醋酸混合，得到醋酸钠溶液，由于 CH3COO 水解， 使 c(Na )c(CH3COO )， C 不正确。 答案：D 方法规律技巧 易水解盐的制取及其溶液的配制 1配制溶液 要配制一些易溶于水的盐溶液时， 因为盐的水解而呈浑浊，往往加入少量 的相应的酸抑制水解。 如配制 FeCl3溶液 时，通常先将其溶解在浓盐酸中，再加 水稀释以得到澄清的溶液。 2金属氯化物 (如 MgCl 2、AlCl3、 FeCl3、CuCl2等)的制备 AlCl 3、 FeCl3等一些易水解的盐在制 备时要防止水的参与。由于要考虑到无 水环境，因此对实验装置的顺序及除杂 都有特殊的要求。 (1)反应原理 (以 AlCl 3 为例 )2Al 3Cl3= 2AlCl3。 (2)实验方法装置如图。 连接好装置， 检查装置的气密性。 (方法：将导气管的一端插入水中，关闭 分液漏斗活塞，用酒精灯给烧瓶加热) 装入药品，先点燃左边酒精灯制 取氯气。 稍后点燃右边酒精灯。 (3)注意事项 为防止制取的氯化物发生水解， 通入的氯气需干燥，反应管后接干燥管 (干燥剂可用碱石灰或生石灰、烧碱固 体)。 必须先用氯气排尽装 置内的空 气，再点燃 E 处酒精灯。 干燥管的作用：一是防止水蒸气 进入，二是吸收有毒的氯气。 【考例】工业制备氯化铜时，将 浓盐酸用蒸气加热至80 左右，慢慢加 入粗(CuO)粉末(含杂质 Fe2O3、FeO)，充 分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合 溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的 CuCl2溶液，采用以下步骤 参考数据： pH9.6 时，Fe 2完全水解成 Fe(OH) 2； pH6.4 时，Cu 2 完全水解成 Cu(OH)2； pH3.7 时，Fe 3完全水解成 Fe(OH) 3。 请回答以下问题： (1)第一步除去 Fe 2 ，能否直接调整 pH9.6，将 Fe 2沉淀除去？ _， 理由是 _ ，有人 用强氧化剂 NaClO 将 Fe 2氧化为 Fe3 ： 加入 NaClO 后，溶液的 pH 变化 是_(填代号 )。 A一定增大B一定减小 C可能增大D可能减小 你认为用 NaClO 作氧化剂是否妥 当？_，理由是 _ _。 现有下列几种常用的氧化剂，可用 于除去混合溶液中 Fe 2 的有_(有 几个选几个，填代号 )。 A浓 HNO3BKMnO 4 CCl2 DO2EH2O2 (2)除去溶液中 Fe 3 的方法是调整溶 液的 pH3.7，现有下列试剂， 均可以使 强酸性溶液的 pH 调整到 3.7，可选用的 有_(多选不限 )。 ANaOH B氨水 CCu2(OH)2CO3DNa2CO3 ECuO FCu(OH)2 解析此题综合性强，考查思维的 严密性和前后知识的联系。 由题意可知： Fe 2沉淀的 pH9.6，如果直接调整 pH 9.6，Cu2 、Fe3先于 Fe2 沉淀(这两种 离子沉淀的 pH 均比 Fe 2 沉淀的 pH 小)， 故不能直接调整 pH9.6， 可将 Fe 2 氧化 成 Fe 3。NaClO 在酸性条件下与 Fe 2的 反应是 2Fe 2ClO2H=2Fe3 Cl H2O，由于反应过程中要消耗H ，溶 液 pH 一定升高。 NaClO 可以将 Fe 2氧 化成 Fe 3，但引入了新杂质 Na ，实际 上不能采用。必须应用既能氧化Fe 2又 不引入新杂质的氧化剂，例如Cl2、O2、 H2O2。同理，调整pH 的试剂CuO、 Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2等不会引入新杂 质。 答案(1)不能因 Fe 2沉淀的 pH 最大，Fe 2 沉淀完全时， Cu 2、Fe3 亦沉 淀完全A不妥当引入新杂质 Na CDE(2)CEF 变式下列说法正确的是 () AAlCl 3溶液和 NaAlO2 溶液加热、 蒸发、浓缩、结晶、灼烧，所得固体的 成分相同 B配制 FeCl3溶液时，将 FeCl3固 体溶解在硫酸中，然后再用水稀释到所 需的浓度 C用加热的方法可除去KNO3溶液 中混有的 Fe 3 D 泡沫灭火器中常使用的原料是碳 酸钠和硫酸铝 解析：AlCl 3 溶液和 NaAlO 2 溶液的 水 解 方 程 式 分 别 为AlCl 3 3H2OAl(OH) 3 3HCl ， NaAlO2 2H2OAl(OH) 3NaOH，加热促进水 解，由于盐酸是挥发性酸，因此前者最 终产物为 Al 2O3，后者仍为 NaAlO2，选 项 A 错。 选项 B 中很显然所配得的FeCl3 溶液中混有杂质 SO 2 4 ，因此不合题意。 由于 Fe 3 3H2OFe(OH)33H ，升 高温度可促进水解而产生沉淀，从而除 去 Fe 3杂质， C 正确。选项 D 中，为了 加快产生 CO2气体的速率，泡沫灭火器 中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。 答案：C 备选习题 1.(2010 成都七中月考 )下列反应不 属于水解反应或水解方程式不正确的是 () HClH2OH3O Cl AlCl 33H2O=Al(OH)33HCl Na2CO32H2OH2CO3 2NaOH 碳 酸 氢 钠 溶 液 ： HCO 3 H2OCO2 3 H3O NH 4Cl 溶 于D2O 中 ： NH 4 D2ONH3 D2OH AB CD全部 解析：是电离；是水解反应， 但应用 “”；的水解方程式错误， 应 分 步 进 行 ； 应 为NH 4 D2ONH3 HDOD 。 答案：D 2下列说法正确的是 () A25 时， pH 为 9 的 Na2CO3溶 液和 pH 为 5 的 FeCl3溶液中，水的电离 程度不同 B在含有 Fe 3的 KNO 3溶液中，可 通过加热的方法除去Fe 3，证明盐的水 解是吸热反应 C25 时，等体积等物质的量浓 度的 NaCl 和 NaClO 溶液中所含离子总 数相等 D等物质的量浓度的NH4Cl、 NH4HSO4、Na2S、NaNO3，其 pH 由大到小的排列为 解析：A 中，Na2CO3和 FeCl3均水 解，促进水的电离， pH 为 9 的 Na2CO3 溶液中，由水电离产生的c(OH )105 mol L 1，pH 为 5 的 FeCl 3溶液中，由水 电离产生的c(H )10 5 mol L 1，二者 对水的电离的影响效果是相当的；B 中， Fe 3 3H2OFe(OH)3 3H ， 加 热 Fe(OH)3的 量 不 断 增 加 ， 最 后 生 成 Fe(OH)3沉淀，从而除去 Fe 3；C 中 ClO 水解 ClO H 2O HClOOH ，ClO 的水解量等于OH 的生成量，c(OH ) c(H )1014，随着溶液中 c(OH )增 大，c(H )必然减小，故 NaClO 溶液中所 含的离子总数比 NaCl 的少。D 中，根据 盐类水解规律可知， Na2S溶液水解呈碱 性，NH4Cl 水解呈酸性， NaNO3不水解 呈中性，NH4HSO4溶液中，HSO 4电离产 生 H 使溶液呈强酸性，故它们的 pH 由 大到小的顺序为 。 答案：BD 点评： 各种电解质溶液的pH 大小比 较有以下一般规律： (1)强酸弱碱盐，碱 越弱，溶液酸性越强；弱酸强碱盐，酸 越弱，溶液碱性越强。(2)同物质的量浓 度的多元弱酸及其盐溶液的pH 关系是： 以H3PO4为例： H3PO4NaH2PO4 Bc(CH3COO )： C溶液中 c(H )： Dc(CH3COOH)： 解析： 考查电解质溶液，影响水解 的因素。四种混合溶液都有CH3COONa， 因此只需比较另四种物质对CH3COONa 水 解 的 影 响 即 可 。 CH3COO H2OCH3COOHOH ，显碱性，故 水解受促进程度： HClNaClNaHCO 3NaOH， 受抑制程度 相反。 中 CH3COONaHCl=NaCl CH3COOH，溶液显酸性，pH 大小： ，A 错。pHlgc(H )， 则 c(H )大小顺序与pH 顺序相反，即 ，B 对。 依据元素守恒，c(CH3COO )越大，则 c(CH3COOH)越小，故 c(CH3COOH)为： ，D 错。 答案：B 4下列情况下，可以大量共存的离 子组是 () A存在大量 AlO 2 的溶液中： Fe 2 、 NO 3 、SO 2 4 、Na B由水电离的c(H )110 14 mol L 1 的溶液中：Ba 2 、 K 、 Cl 、 HCO 3 C与铝反应放出大量氢气的溶液 中：NH 4 、SO 2 4 、CO2 3 、Na D 在 c(H )/c(OH )1012的溶液中： NH 4 、Al 3 、Ca 2、Cl 解析： 本题考查离子共存问题。存 在大量的 AlO 2 ，说明溶液显碱性，由于 Fe 2水解显酸性，所以 A 选项错误； B 选项的溶液可以显酸性， 也可以显碱性， HCO 3 既不能与酸大量共存， 也不能与碱 大量共存， B 选项错误；与铝反