高考中盐类水解的多种应用.doc

化学高考中盐类水解的多种应用 易富饶 阳志高 湖南长沙宁乡县第一高级中学（410660）“盐类水解”是中学化学教学中的核心概念，其涉及的知识面宽，综合性强，是学生已有的关于溶液认识的综合应用。盐类水解是中学化学教学中的重点和难点,也是历年来高考考查的热点之一。盐的水解导致所形成的溶液能够表现出盐性质以外的某些性质，在科学研究、实验、生活中应合理利用这种性质。笔者现将常见的盐类水解的应用作如下归纳，并结合历年高考试题和模拟题做出说明。应用1 判断盐溶液的酸碱性强酸弱碱盐溶液水解显酸性，强碱弱酸盐水解显碱性。弱酸弱碱盐溶液的酸碱性要分析二者的水解程度，溶液可能显酸性碱性或者是中性。例1（04全国卷）物质的量浓度相同的下列溶液中，符合按pH由小到大顺序排列的是（ ）ANa2CO3 NaHCO3 NaCl NH4ClBNa2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaClC(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2SDNH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3 解析 答案C (NH4)2SO4与NH4Cl属于强酸弱碱盐，并且(NH4)2SO4 的酸性比NH4Cl强，NaNO3属于强酸强碱盐显中性，Na2S属于强碱弱酸盐，显碱性， 故C选项正确。应用2 盐类水解应用于胶体的制备，解释某些盐可作为净水剂将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，直到溶液变成红褐色为止，就形成了氢氧化铁胶体。有关的化学方程式：FeCl3 +3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl ；明矾净水是因为明矾在水中发生如下水解反应：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+，生成的Al(OH)3胶体有较强的吸附性，可以吸附杂质。明矾、FeCl3（氯化铁溶液的止血原理也是如此）都是净水剂，这与Al3+、Fe3+水解生成具有强吸附作用的胶体有关。例2 (02年上海)将饱和FeCl3溶液分别滴入下述液体中，能形成胶体的是 A 冷水 B 沸水 C NaOH溶液 D NaCl浓溶液解析 答案B 本题同时考察了胶体制备，盐类水解的影响因素，盐类水解的应用三个知识点，A选项中FeCl3会发生水解，由于温度比较低，水解程度不大，故不能形成稳定的胶体；C中会生成红褐色沉淀；D对FeCl3的水解无影响。应用3 判断离子能否共存 水解相互促进的离子一般不能大量共存（即当有弱碱阳离子和弱酸阴离子之间能发生完全双水解）；如： Al3+与HCO3-、CO32- 、S2- 、HS- 、AlO2- NH4与SiO32- ,CO32- Fe3+与HCO3-、CO32-等，不能在溶液中大量共存。泡沫灭火器就是基于这一原理涉及而成。灭火器内装的饱和碳酸氢钠溶液和饱和硫酸铝溶液在混合后会发生双水解反应：Al3+3HCO3 Al(OH)3+CO2，CO2的生成使灭火器内压强增大，使CO2、H2O、Al(OH)3及大量的泡沫一起喷射出来，这些泡沫紧紧粘附在燃烧物上，使其与空气隔绝，从而达到灭火目的。例3（09年重庆卷）下列各组离子，能在溶液中大量共存的是（ ）A B C D 解析 答案D A选项中Mg2+和AlO2-发生双水解反应生成沉淀，B中酸性环境中硝酸根离子具有强氧化性，能把 Fe2+氧化Fe3+，C中NH4与OH-生成弱电解质不共存，且NH4与CO32-会发生双水解反应，故选D。应用4 蒸干溶液后产物的判断加热蒸干Al2(SO4)3或Fe2(SO4)3、KAl(SO4)2、CuSO4溶液和碳酸钠或Na3PO4、Na2SiO3溶液，在加热时会促进盐类的水解，使得最终会得到原溶质（因为它们水解的产物会重新反应生成原物质）。而加热AlCl3（或Al(NO3)3等）溶液，盐类的水解也会受到促进，但因为水解产物之一为挥发性物质，便得到另一种水解产物，此时要考虑得到的该水解产物的热稳定性。加热蒸干FeSO4溶液时，溶液中的Fe2+被氧化生成Fe3+，而Fe3+水解生成Fe(OH)3，等物质的量的Fe(OH)3不能被硫酸中和，故最后的产物为Fe2(SO4)3和Fe2O3的混合物。例4(99年上海高考)在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400)下列物质的溶液，可以得到该物质固体的是（ ） A 氯化铝 B 碳酸氢钠 C 硫酸镁 D 高锰酸钾解析 答案C 此题充分考察了盐类水解的应用的同时，比较好的检查学生对高中常见物质热稳定性及高中常见化学方程式的掌握情况。A氯化铝水解生成氢氧化铝，加热灼烧最后得到氧化铝，B碳酸氢钠不稳定，加热情况下易分解生成碳酸钠，D高锰酸钾加热分解可用来中学化学课堂实验制备O2，也不会得到本物质；故选C。应用5 利用水解原理除掉污垢，锈渍历史上人们曾用草木灰的水溶液来洗涤衣物，这是因为草木灰中含有K2CO3，水解后使溶液也呈碱性而具有去污能力；热的纯碱溶液是一种优良的洗涤剂，因为CO32+H2OHCO3+OH，这样纯碱的溶液就呈碱性而具有去污能力；一般说来强碱与弱酸形成的盐水解后溶液呈碱性，可用于除去油污。金属器具、制品使用时间一长，表面就会出现锈渍，常常使用强酸弱碱盐的溶液来除去金属锈渍，其中ZnCl2、NH4Cl是最常使用的除锈剂。例5(07上海卷)下列过程或现象与盐类水解无关的是 ( )A纯碱溶液去油污 B.铁在潮湿的环境下生锈C加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味解析 答案B B属于自发进行的氧化还原反应; A中利用盐水解显碱性除去油污；C考察了温度对盐水解的影响；D由于硫离子水解产生了硫化氢所以具有臭鸡蛋般的问道。故选B应用6 比较溶液中离子浓度要考虑盐类的水解离子浓度的比较是盐类水解应用的核心内容，是高考的重点，热点，难点；要求学生掌握盐类水解的本质，水解规律，水解影响因素等内容，该部分在历年高考真题中占据很大的比例。例6在25时，在1mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，测得NH4+分别为a、b、c(单位为mol/L)，下列判断正确的是（ ）A、a=b=c B、abc C、ac b D、c ab解析 答案D 三溶液中均存在：NH4+ + H2O NH3H2O + H+ ，对于(NH4)2CO3来说，因CO32- + H2O HCO3- +OH- ，促使平衡右移，NH4+浓度减小，而对于(NH4)2Fe(SO4)2来说，由于Fe2+ + 2H2O Fe(OH)2 + 2H+，促使平衡左移，NH4+浓度增大，故c ab，故选D。例7（2002上海）在常温下10mL pH10的KOH溶液中，加入pH4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Ac（A）c（K） Bc（H）c（OH）c（K）c（A）CV总20mL DV总20mL解析 答案AD 反应后溶液呈中性，可以根据体系电荷守恒得出A正确；该一元酸如果是强酸，则溶液总体积为20ml，该一元酸如果为弱酸，已电离出的H+与OH-浓度相等，当弱酸还有相当一部分没有电离，故弱酸所用体积要少于强碱，D正确。例8（08全国卷）已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是（ ）Ac(OH-)c(HA)c(HB)c(H+)B c(OH-)c(A-)c(B-)c(H+)Cc(OH-)c(B-)c(A-)c(H+)D c(OH-)c(HB)c(HA)c(H+)解析 答案A，由于甲酸的酸性强于乙酸，故乙酸根离子的水解程度大于甲酸根离子，得c(HA)c(HB)，水解每产生一个HA，同时产生一个OH-，水的电离同样产生少量的OH-，得c(OH-)c(HA)；C选项错误理解盐类水解的特征：盐的水解是一个弱过程。正确顺序应该是c(B-)c(A-)c(OH-) c(H+)。应用7 溶液的配制和保存需要考虑盐类的水解配制氯化铁溶液的方法：将氯化铁固体溶解在浓盐酸中，然后再稀释成相应的浓度使用。说明：氯化铁水解出现氢氧化铁胶体，为了防止氢氧化铁胶体的出现，加入盐酸抑制其水解，利用原理：勒沙特列原理，增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动，增加盐酸的浓度，有效避免了氢氧化铁胶体的产生。例如用MgCl2.6H2O制备MgCl2，必须在盐酸气流中加热；硅酸钠，碳酸钠溶液不能保存在带磨口玻璃塞瓶中，NH4F不能保持在玻璃瓶中；硫化铝，氮化镁，碳化钙只能用干法制备等等都考虑到了盐类水解。例9、（2009南宁质检）为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为11的溶液，可在NH4Cl溶液中加入（ ） （1）适量的盐酸 （2）适量的氯化铵 （3）适量的氨水 （4）适量的氢氧化钠A （1）（2） B（3） C（3）（4） D（4）解析 答案B 由于NH4+发生水解，溶液中NH4+的浓度与Cl-的浓度少于11，加入适量的盐酸虽然有利于抑制其水解，当却引入更多的Cl-；通过加氨水，调节溶液的pH为7，根据电荷守恒，我们很快就可以得出NH4+的浓度与Cl-的浓度相等。例10、（2010长沙一中模拟）实验室有下列试剂 NaOH， 水玻璃（Na2SiO3溶液）， Na2S溶液， Na2CO3溶液， NH4Cl溶液， 澄清石灰水， 浓H2SO4，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是（ ）A、 B、 C、 D、解析 答案B NaOH和澄清石灰水中的Ca(OH)2均是强碱，能腐蚀玻璃，Na2SiO3溶液能粘结玻璃，不能用带玻璃塞试剂瓶盛装，而Na2S和Na2CO3溶液由于水解而使溶液呈碱性，也不宜用带玻璃塞的试剂瓶盛装，故选B。巩固练习1（2003）将20mL 0.4mol/L硝酸铵溶液跟50mL 0.1mol/L氢氧化钡溶液混合，则混合溶液中各离子浓度的大小顺序是Ac(NO3)c(OH)c(NH4)c(Ba2) Bc(NO3)c(Ba2)c(OH)c(NH4)Cc(Ba2)c(NO3)c(OH)c(NH4) Dc(NO3)c(Ba2)c(NH4)c(OH)2（2003广东）将0.2molL1HCN溶液和0.1molL1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是Ac(HCN)c(CN) Bc(Na)c(CN)Cc(HCN)c(CN)c(OH) Dc(HCN)c(CN)0.2molL13（2004北京）已知0.1molL1的二元酸H2A溶液的pH4.0，则下列说法中正确的是：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)4（2004上海）将标准状况下的2.24L CO2通入150mL 1molL1 NaOH溶液中，下列说法正确的是：Ac(HCO3)略大于c(CO32)Bc(HCO3)等于c(CO32)Cc(Na)等于c(CO32)与c(HCO3)之和Dc(HCO3)略小于c(CO32)5（2004江苏）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1molL1 KHC2O4溶液中，下列关系错误的是：Ac(K)c(H)c(HC2O4)c(OH)2c(C2O42)Bc(HC2O4)c(C2O42)0.1molL1Cc(C2O42)c(H2C2O4)Dc(K)c(H2C2O4)c(HC2O4)c(C2O42)6（2005广东）关于小苏打水溶液的表述正确的是Ac(Na+) = c(HCO3)+ c(CO32)+ c(H2CO3)Bc(Na+) + c(H+)= c(HCO3)+ c(CO32)+ c(OH)CHCO3的电离程度大于HCO3的水解程度D存在的电离有：NaHCO3 Na+ + HCO3，HCO3 H+ + CO32，H2O H+ + OH7（2005江苏）常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合，可能出现的结果是ApH7，且 c(OH) c(Na+) c(H+) c(CH3COO)BpH7，且 c(CH3COO) c(Na+)CpH7，且c(CH3COO) c(H+) c(Na+) c(OH) DpH7，且c(CH3COO) c(Na+) c(H+) = c(OH)8（2006江苏）下列叙述正确的是A0.1molL1氨水中，c(OH-)=c(NH4+)B10 mL 0.02molL1HCl溶液与