江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学高中化学 3.3 盐类的水解学案 苏教版选修4.docVIP

江苏省连云港市赣榆县赣榆县海头高级中学2015高中化学 3.3 盐类的水解学案 苏教版选修4疏导引导知识点1：盐类水解的实质 在溶液中盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子与水电离出来的h+或oh-结合生成弱电解质，从而破坏了水的电离平衡，增大了水的电离程度。大多数盐的水解使得溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等，从而使溶液显示出不同程度的酸碱性。（1）盐类水解可以看成是中和反应的逆反应：盐+水酸+碱（2）盐类水解的条件：必须有“弱根”离子（弱酸阴离子、弱碱阳离子）。盐必须易溶于水（如caco3难溶于水，可以不考虑盐的水解）。（3）盐类水解的特点：可逆的，其逆反应是中和反应；吸热的，因中和反应是放热反应，故其逆反应是吸热的；微弱的；动态的，水解达到平衡时v水解=v中和0。知识点2：盐类水解的规律 盐的水解规律可概括为“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”。具体理解如下：1.“有弱才水解，无弱不水解”是指盐中有弱酸的阴离子或者是弱碱的阳离子才能水解；若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。2.“越弱越水解”指的是弱酸阴离子对应的酸越弱，就越容易水解；弱碱阳离子对应的碱越弱，就越容易水解。因为酸越弱，就越难电离出h+，说明其弱酸阴离子结合h+能力强，所以酸对应的弱酸阴离子就越容易结合h2o电离出的h+而水解；同理，碱越弱其阳离子就越容易结合h2o电离出来的oh-水解。3.“都弱都水解”是指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。4.“谁强显谁性”是指当盐中的弱酸阴离子对应的酸比弱碱阳离子对应的碱更容易电离时，水解后盐溶液显酸性；反之，就显碱性。由规律知盐类水解分为以下几种情况：强碱弱酸盐 弱酸的阴离子发生水解，水解显碱性。强酸弱碱盐 弱碱的阳离子发生水解，水解显酸性。弱酸弱碱盐 弱酸的阴离子和弱碱的阳离子都发生水解，溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。强酸强碱盐不发生水解知识点3：影响水解平衡的因素1.内因 主要因素是盐本身的性质，组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度就越大（越弱越水解）。例如：酸性hfch3cooh水解程度nafch3coona 多元弱酸正盐的水解，水解反应第一步远远大于第二步，原因是第一步水解产生的oh-对第二步水解有抑制作用，并且正盐阴离子与h+结合能力比酸式盐阴离子结合能力强。例如：na2co3溶液中2.外因（1）温度：水解过程一般是吸热过程，故升温使水解程度增大，反之则减小。（2）浓度：盐溶液越稀，水解程度越大，反之越小。外加酸、碱等物质抑制或促进盐的水解。注意：盐的浓度大，水解程度小，但其溶液的酸性（或碱性）比稀溶液的酸性（或碱性）强。（3）溶液的酸碱性组成盐的离子能与水发生水解反应。向盐溶液中加入h+，可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；向盐溶液中加入oh-，能抑制阴离子水解，促进阳离子水解。小结：越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，加酸碱抑制或促进水解。知识点4：盐类水解离子方程式的书写书写盐类水解的离子方程式时应注意：1.一般盐类水解程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀和气体，也不发生分解，因此盐类水解的离子方程式中不标“”或“”，也不把生成物（如nh3h2o、h2co3等）写成其分解产物的形式。2.盐类水解是可逆反应，是中和反应的逆反应，而中和反应是趋于完全的反应，所以盐的水解反应是微弱的。盐类水解的离子方程式一般不写“=”而写“”。3.某些盐溶液在混合时，一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子在一起都发生水解，相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。如：将al2(so4)3溶液和nahco3溶液混合，立即产生白色沉淀和大量气体。这是由于混合前al2(so4)3溶液呈酸性：al3+3h2oal(oh)3+3h+nahco3溶液呈碱性：+h2oh2co3+oh-混合后由于h+oh-=h2o两个水解反应互相促进，使其各自水解趋于完全，所以产生白色沉淀和co2气体，al3+3=al(oh)3+3co2。常见的能发生相互促进水解的离子有：al3+与s2-、hs-、;fe3+与、;与、等。4.多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的，以第一步水解为主；多元弱碱的阳离子水解复杂，可看作一步水解反应。5.多元弱酸的酸根离子既有水解倾向又有电离倾向，以水解为主的，溶液显碱性；以电离为主的，溶液显酸性。 例如：、hs-、在溶液中以水解为主，其溶液显碱性；、在溶液中以电离为主，其溶液显酸性。 规律：盐类水解的离子方程式的写法是：谁弱写谁，都弱都写；阳离子水解生成h+，阴离子水解生成oh-；阴阳离子都水解生成弱酸和弱碱。知识点5：盐类水解的应用1.某些物质水溶液的配制配制fecl3的水溶液，fecl3溶于水后发生如下分解反应：fe3+3h2ofe（oh）3+3h+，因fe（oh）3的生成而使溶液变浑浊，通常先将fecl3溶于浓盐酸中，可抑制fe3+的水解，使溶液保持澄清，再加水冲稀至所需浓度。同样，配制硫酸铜溶液，可先将cuso4溶于较浓硫酸中，然后再加水冲稀至所需浓度。 若配制强碱弱酸盐的水溶液，应加入少量强碱，抑制弱酸根的水解。如配制硫化钠的水溶液时，应先滴入几滴氢氧化钠，再加水冲稀至所需浓度。2.判断物质水溶液的酸碱性（1）相同物质的量浓度的下列物质的溶液按ph由大到小的顺序为：na2sio3、na2co3、nahco3、nacl、nh4cl。（2）用最简便的方法区别nacl、nh4cl、na2co3三种无色透明溶液：用ph试纸鉴别，ph=7的是nacl溶液，ph7的是nh4cl溶液，ph7的是na2co3溶液。3.比较溶液中离子浓度的大小（见后）4.判断离子能否共存弱碱的金属阳离子（如al3+、cu2+、fe3+等）与弱酸的酸根如、al(oh)4-、f-等在溶液中不能同时大量共存。因为两种离子都水解，分别与水电离出的oh-和h+结合，结果互相促进水解，使两种离子都减少。5.明矾等物质净水的原理明矾在水中发生电离：kal(so4)2=k+al3+2，其中al3+发生水解：al3+3h2oal（oh）3（胶体）+3h+，生成的al（oh）3胶体有较强吸附性，可吸附杂质下沉，以达到净水的目的。fecl3也能净水，原理与明矾相同。6.某些化肥的施用会使土壤的酸碱性改变长期施用（nh4）2so4的土壤因的水解而使土壤的酸性增强：+h2onh3h2o+h+；草木灰不能与铵态氮肥混用，因草木灰主要成分为k2co3，属强碱弱酸盐，水解显碱性：+h2o+oh-，生成的oh-与发生如下反应：+oh-=nh3+h2o，使氮肥肥效损失。7.利用盐的水解可以除杂质 如除去mgcl2酸性溶液中的fecl3，可以加入mgo或mg(oh)2，促进fecl3的水解，使fecl3转化为fe（oh）3而除去。8.热的纯碱水溶液去污能力较强 加热可使的水解程度增大，因而溶液碱性增大，去污能力增强。9.泡沫灭火器的灭火原理 泡沫灭火器内装饱和的al2(so4)3溶液和nahco3溶液，它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后，发生如下反应：al3+3=al(oh)3+3co2，灭火器内压强增大，co2、h2o、al(oh)3一起喷出。覆盖在着火物质上使火焰熄灭。10.利用水解判断中和滴定选用的指示剂 当强酸强碱滴定时，选用甲基橙或酚酞作指示剂。当强酸弱碱相互滴定时选用甲基橙作指示剂。当强碱弱酸相互滴定时，选用酚酞作指示剂。 知识点6：溶液中离子浓度大小比较 溶液中离子浓度的大小比较，涉及类型较多，主要有：同一溶液中的不同离子，不同溶液中的同一离子，混合溶液中的各种离子等。这部分内容在中学化学中是非常重要的。1.多元弱酸、多元弱酸盐溶液如h2s溶液：h2sh+hs- hs-h+s2-h2s为二元弱酸，第一步电离远大于第二步电离，故c(h+)c(hs-)c(s2-)c(oh-)。na2co3溶液呈碱性：+h2o+oh-+h2oh2co3+oh-c(na+)c()c(oh-)c()c(h+)2.混合溶液 高考试题中在比较离子浓度的大小时，常常涉及以下两组混合溶液：（1）nh4clnh3h2o （11）因为nh3h2o电离程度大于nh4cl水解程度，故显碱性。c()c(cl-)c(oh-)c(h+)(2)ch3coohch3coona(11)ch3cooh的电离程度大于ch3coona的水解程度c(ch3coo-)c(na+)c(h+)c(oh-)3.在溶液中的三个守恒关系（1）电荷守恒（即正电荷总数与负电荷总数相等），如nh4cl溶液c()+c(h+)=c(cl-)+c(oh-)。na2co3溶液c(na+)+c(h+)=c(oh-)+2c()+c()注意：电荷守恒关系是我们平时解题时经常用到的关系，列电荷守恒关系时，要把溶液中存在的所有阴阳离子考虑在内，且离子前面的数值与该离子所带电荷数相同。（2）物料守恒（即原子个数守恒或质量守恒）na2co3溶液：c(na+)=2c()+2c()+2c(h2co3)。（3）质子数守恒（呈碱性的溶液oh-守恒，呈酸性的溶液h+守恒）例na2co3呈碱性oh-守恒，看oh-来源：h2oh+oh- h+oh-h2o+oh-+ oh-c(oh-)=c(h+)+c()+2c(h2co3)nh4cl溶液呈酸性h+守恒，看h+来源：h2oh+oh- h+oh-+h2oh+nh3h2o h+nh3h2oc(h+)=c(oh-)+c(nh3h2o）nahco3溶液呈碱性oh-守恒，看oh-来源：h2oh+oh- h+oh-h+ h+耗一个oh-+h2oh2co3+oh- h2co3oh-c(oh-)=c(h+)+c(h2co3)-c()备注：质子守恒可由电荷守恒和物料守恒推出。知识点7：离子共存问题1.不能在酸性溶液中大量共存的离子：酸性溶液中不能大量存在的离子一般为弱酸的酸根离子或易分解的酸的酸根，易挥发的酸的酸根，水解呈碱性的离子，如：oh- s2- hs- clo- f- 如：+2h+=s+so2+h2o,h2o+h+=al(oh)3, +4h+= al3+2h2o。2.不能在碱性溶液中大量共存的离子：一般为能生成不溶性碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等，如：h+ fe2+ fe3+ cu2+ ag+ zn2+ mg2+ al3+ hs-等。如+2oh-=+2h2o，+oh-nh3h2o3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存，如：与ba2+、pb2+、ag+、ca2+等不共存；与ca2+、mg2+、ba2+等不共存；s2-与cu2+、pb2+、hg2+、ag+、fe2+等不共存；c17h35coo-与ca2+、mg2+等生成沉淀不共存。4.因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存，如酸性条件下与i-、fe2+、s2-、等不共存；酸性条件下与s2-等不共存（但在碱性条件下可以共存）；mno-3与i-、s2-、br-、cl-等不共存。5.离子间能相互结合形成络合物的离子不能大量共存。如：fe3+与scn-:fe3+scn-=fe(scn)2+;ag+与nh3h2o:ag+2nh3h2o=ag(nh3)2+2h2o。6.水解显酸性的离子（如al3+、fe3+等）和水解显碱性的离子（、clo-等）不能大量共存。如：al3+与、:al3+3+6h2o=4al(oh)3, al3+3=al(oh)3+3co2;fe3+与clo-:fe3+3clo-+3h2o=fe(oh)3+3hclo; fe2+与clo-:2fe2+clo-+4oh-+h2o=2fe(oh)3+cl-。7.溶液若无色，则不存在有色（溶液中）离子。如fe3+、cu2+、fe2+等。活学巧用1.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是（ ）hcl+h2oh3o+cl-zncl2+2h2o=zn(oh)2+2hclna2co3+2h2oh2co3+2naohal2(co3)3+6h2o2al(oh)3+3h2co3a. b. c. d.全部解析：不是水解反应，是hcl的电离反应:hcl=h+cl-、h+h2o=h3o+，该电离是完全的，不是可逆的。正确的写法是：hcl+h2o=h3o+cl-。不正确。zncl2水解是可逆的，应写“”号，不应写“=”号。正确的写法是：zncl2+2h2ozn(oh)2+2hcl，或zn2+2h2ozn(oh)2+2h+。不正确。多元弱酸根的水解是分步进行的，以第一步为主，以后各步逐渐减弱，可分步写，也可只写第一步，不可多步合为一步写。正确的写法是：na2co3+h2onahco3+naoh,nahco3+h2oh2co3+naoh。不正确。因为al2(co3)3的水解相互促进，能进行到底，故正确写法应为：al2(co3)3+3h2o=2al(oh)3+3co2。答案：d2.已知物质的量浓度相同的三种盐溶液：nax、nay、naz，它们的ph依次为：8、9、10,则这三种盐相对应的酸的酸性递减的顺序正确的是（ ）a.hxhyhz b.hzhyhx c.hyhxhz d.hyhzhx解析：此题考查了盐类水解的规律：谁弱谁水解，越弱越水解。水解能力越强，对应的弱电解质就越弱。根据水解规律，水解程度越大，所得溶液的碱性越强，其对应的弱酸的酸性越弱，其水解后溶液为ph=10的盐所对应的酸的酸性最弱，而ph=8的盐所对应的酸的酸性最强。故正确答案为a。答案：a3.以下是几种酸碱指示剂变色的ph范围：甲基橙3.14.4,甲基红4.46.2,酚酞8.210。现用0.100 0 moll-1 naoh溶液滴定浓度相近的甲酸时，上述指示剂（ ）a.都可以用 b.只能用 c.可以用或 d.可以用或解析：氢氧化钠溶液与甲酸等物质的量反应时，生成的甲酸钠溶液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。答案：b4.为使na2s溶液中c(na+)/c(s2-)的值减小，可加入的物质是（ ）a.盐酸 b.适量的naoh溶液c.适量的koh溶液 d.适量khs溶液解析：在na2s溶液中存在s2-+h2ohs-+oh-a项加入盐酸时，氢离子中和氢氧根离子，水解平衡右移，c(s2-)减小，c(na+)/c(s2-)的值增大；b项加入适量的naoh溶液，c(oh-)增大，使平衡左移，c(s2-)增大，而c(na+)增大的更多，故c(na+)/c(s2-)的值增大；c项加入适量的koh溶液，c(oh-)增大，平衡左移，c(s2-)增大，而c(na+)不变，故c(na+)/c(s2-)的值减小；d项加入适量的khs溶液，c(hs-)增大，平衡左移，c(s2-)增大，而c(na+)不变，故c(na+)/c(s2-)的值减小。答案：cd5.现有电解质溶液：na2co3、nahco3、naalo2、ch3coona、naoh，且已知：co2+3h2o+2=2al(oh)3+。（1）当五种溶液的ph相同时，其物质的量浓度由大到小的顺序是_（填编号）。（2）将上述物质的量浓度均为0.1 moll-1的五种溶液，稀释相同倍数时，ph变化最大的是_（填编号）。（3）在上述五种电解质溶液中，分别加入alcl3溶液，无气体产生的是_（填编号）。（4）将上述四种电解质溶液混合，发生反应的离子方程式为_。解析：根据所给方程式可知al(oh)3酸性比h2co3弱。由于盐溶液的碱性强弱取决于阴离子的水解能力，故当ph相同时，越难水解的盐，浓度越大。答案：（1） (2) (3) (4) +h2o=al(oh)3+6.下列各物质常温下发生水解，对应离子方程式正确的是（ ）a.na2co3:+2h2oh2o+co2+oh-b.nh4cl:+h2onh3h2o+oh-c.cuso4:cu2+2h2ocu(oh)2+2h+d.naf:f-+h2o=hf+oh-解析：此题考查盐类水解，盐类水解一般用“”。a项为多元弱酸的酸根离子，水解是分步进行的，+h2o+oh-，+h2oh2co3+oh-。b项氯化铵水解方程式为+h2onh3h2o+h+。c项cuso4水解为多元弱碱阳离子水解，水解复杂，可以看作一步水解，正确。d项f-水解应用“”即f-+h2ohf+oh-。答案：c7.下列离子方程式正确的是（ ）a.硫化钠水解 s2-+2h2oh2s+2oh-b.硫氢化钠的水解 hs-+h2oh3o+s2-c.制fe(oh)3胶体 fe3+3h2ofe(oh)3+3h+d.硫酸铝溶液跟偏铝酸钠溶液反应 al3+3+6h2o=4al(oh)3解析：a中s2-水解要分两步，且不产生h2s气体，s2-+h2ohs-+oh-，hs-+h2oh2s+oh-。b实际上是hs-的电离方程式。答案：cd8.下列溶液常温下能跟镁反应生成h2的是（ ）a.naoh溶液 b.nahco3溶液 c.nh4cl溶液 d.nahso3溶液解析：酸性溶液才能跟镁反应生成h2，naoh溶液显强碱性，a首先被排除。nahco3溶液中存在着的电离和水解：h+、+h2oh2co3+oh-，水解大于电离，溶液显碱性，b排除。nh4cl水解，溶液显酸性：nh4cl+h2onh3h2o+hcl，可与mg反应产生h2,c可选。nahso3中存在的电离和水解，电离大于水解，溶液显酸性，可与mg作用产生h2，d可选。答案：cd9.实验室在配制fe2(so4)3溶液时，先把fe2(so4)3晶体溶解在较浓硫酸中，再加水稀释至所需浓度，如此操作的目的是（ ）a.防止fe2(so4)3分解 b.抑制fe2(so4)3水解c.提高fe2(so4)3的溶解度 d.提高溶液的ph解析：在配制fe2(so4)3溶液时因为fe2(so4)3发生水解反应fe3+3h2ofe(oh)3+3h+，因fe(oh)3的生成而使溶液浑浊，通常将fe2(so4)3溶于浓h2so4中抑制fe2(so4)3的水解，使溶液保持澄清，再加水稀释至所需浓度。故选b。答案：b10.（1）欲使na2s溶液中c(na+)c(s2-)接近21，应加入适量_。（2）配制feso4溶液时，常加入少量铁粉，目的是_；常加入少量h2so4，目的是_。解析：（1）na2s溶液中存在s2-的水解反应：s2-+h2ohs-+oh-hs-+h2oh2s+oh-加入少量naoh，加入了na+，同时使上述平衡左移，因此可使n(na+)n(s2-)=21。（2）feso4溶液中，fe2+易被空气氧化为fe3+：4fe2+o2+2h2o=8/3fe3+4/3fe(oh)312fe2+3o2+6h2o=8fe3+4fe(oh)3这样，加入铁粉，可使fe3+转化为fe2+：2fe3+fe=3fe2+，加入h2so4可防止fe（oh）3沉淀的生成。同时feso4又能发生水解反应：fe2+2h2ofe（oh）2+2h+，加入h2so4可抑制fe2+的水解。答案：（1）naoh（s)（或浓naoh溶液) (2)使氧化生成的fe3+转化为fe2+ 反应掉氧化生成的fe（oh）3，抑制fe2+的水解11.泡沫灭火剂包括al2(so4)3溶液（约1 moll-1）、nahco3溶液（约1 moll-1）及起泡剂。使用时发生的化学反应方程式是_，al2(so4)3溶液和nahco3溶液的体积比约是_。若用等体积、等物质的量浓度（ moll-1）的na2co3溶液代替nahco3溶液，在使用时喷不出泡沫，这是因为_；若用固体nahco3代替nahco3溶液，在使用时也喷不出泡沫，这是因为_。泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液，铁筒里盛碳酸氢钠溶液，不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里的原因是_。答案：al2(so4)3+6nahco3=2al(oh)3+6co2+3na2so4 16 由1 mol 转化为1 mol co2需2 mol h+,h+由al3+水解提供，现因al3+量不变，只能生成，没有co2生成，故喷不出泡沫 al2(so4)3和表层nahco3反应生成al(oh)3后，阻碍反应的进行 al3+水解产生的h+会腐蚀铁筒12.已知0.1 moll-1的二元酸h2a溶液的ph=4.0，则下列说法正确的是（ ）a.在na2a、naha两溶液中，离子种类不相同b.在溶质物质的量相等的na2a、naha两溶液中，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(na+)c(a2-)c(h+)c(oh-)解析：0.1 moll-1的强酸ph=1.0,0.1 moll-1的h2a溶液ph=4.0,说明它是一种弱酸。na2a发生水解a2-+h2oha-+oh-和ha-+h2oh2a+oh-,溶液中存在ha-、a2-、h+、oh-离子；naha发生水解ha-+h2oh2a+oh-和电离ha-h+a2-，溶液中存在ha-、a2-、h+、oh-离子，所以两溶液中离子种类相同，a不正确。 溶质物质的量相等的na2a和naha溶液中，若不存在水解、电离等过程，a2-和ha-物质的量正好相等，也就是阴离子总量相等，但因为存在上述水解、电离等过程，阴离子数量发生变化，所以阴离子总量不相等，b不正确。 在电解质溶液中，“阳离子带的正电荷总数在数值上等于阴离子带的负电荷总数”。所以，c(na+)+c(h+)=c(ha-)+c(oh-)+2c(a2-),c正确。na2a溶液显碱性，c(oh-)c(h+),d不正确。答案：c13.表示0.1 moll-1 nahco3溶液中有关微粒浓度（ moll-1）的关系式，正确的是（ ）a.c(na+)c()c()c(h+)c(oh-）b.c(na+)+c(h+)=c()+c()+c(oh-)c.c(na+)+c(h+)=c()+2c()+c(oh-)d.c(na+)=c()+c()+c(h2co3)解析：在nahco3溶液中，除了h2o的电离外，还存在下列电离：nahco3=na+（完全电离）h+（只是微弱电离）另外还存在水解反应：+h2oh2co3+oh-的水解程度也不大，但比的电离程度大，故nahco3溶液呈碱性。在nahco3溶液中，碳原子的存在形式有、h2co3，其中以为主。由电荷守恒知c项正确，故b项不正确；由物料守恒知d项正确。由于溶液呈碱性，且与h2o都能电离出h+，