【学案导学设计】2020学年高中化学 3.2.4 盐类水解在化学实验中的典型应用学案 鲁科版选修4

第4课时盐类水解在化学实验中的典型应用学习目标定位1.根据电解质的电离、弱离子的水解，会判断溶液中微粒种类。2.会比较离子浓度大小。3.根据盐的水解会判断相应酸(或碱)的强弱。1根据盐类水解规律，回答下列问题：(1)实验室配制FeCl3溶液时，常加入少量的盐酸是为了防止Fe3水解；配制FeCl2溶液时，常加入少量的铁屑是为了防止Fe2被氧化。(2)将Al2(SO4)3溶液加热蒸干，得到的固体物质是Al2(SO4)3；若将AlCl3溶液加热蒸干、灼烧，得到的固体物质是Al2O3。(3)物质的量浓度相同的醋酸溶液和NaOH溶液等体积混合后，溶液呈碱性；pH3的醋酸溶液和pH11的NaOH溶液等体积混合后，溶液呈酸性。2(1)碳酸的电离方程式是H2CO3HCOH，HCOHCO。(2)碳酸溶液中存在的粒子有H2CO3、H、HCO、CO、OH、H2O。(3)碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序是H2CO3HHCOCOOH。3(1)氨气通入水中反应的化学方程式是NH3H2ONH3H2O。(2)氨水中存在的电离平衡有NH3H2ONHOH、H2OHOH。(3)氨水中含有的粒子有NH3、NH3H2O、NH、OH、H、H2O。探究点一溶液中离子浓度的大小比较1单一溶液中离子浓度大小的比较(1)氯化铵溶液先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。电离：NH4Cl=NHCl、H2OHOH。水解：NHH2ONH3H2OH。判断溶液中存在的离子有NH、Cl、H、OH。再根据其电离和水解程度的相对大小，比较并确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是ClNHHOH。(2)碳酸钠溶液电离过程有Na2CO3=2NaCO、H2OHOH。水解过程有COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有Na、CO、HCO、OH、H。溶液中离子浓度由大到小的顺序是NaCOOHHCOH。(3)碳酸氢钠溶液电离过程有NaHCO3=NaHCO、HCOHCO、H2OHOH。水解过程有HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有Na、HCO、CO、H、OH。溶液中离子浓度由大到小的顺序是NaHCOOHHCO。2混合溶液中离子浓度大小的比较(1)物质的量浓度相同的NaOH溶液、CH3COOH溶液等体积混合反应的化学方程式：NaOHCH3COOH=CH3COONaH2O；溶液中存在的离子有Na、CH3COO、H、OH；其浓度由大到小的顺序是NaCH3COOOHH。(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合反应的化学方程式：NH4ClNaOH=NH3H2ONaCl；溶液中存在的离子有Na、Cl、NH、OH、H；其浓度由大到小的顺序是NaClOHNHH。(3)物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合混合后不发生反应，溶液中的溶质为NH4Cl、NH3H2O，溶液呈碱性；溶液中存在的离子有NH、Cl、OH、H；其浓度由大到小的顺序是NHClOHH。归纳总结1溶液中离子浓度大小比较的方法思路(1)先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。(2)写出电离方程式、水解方程式，找出溶液中存在的离子。(3)依据电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小顺序。2特别注意的问题(1)多元弱酸的正盐溶液(如Na2CO3溶液)，要分清主次关系。即盐完全电离，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解，第二步水解大于水的电离。(2)多元弱酸的酸式盐溶液，要注意考虑酸式根水解程度和电离程度的相对大小。若酸式根的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；若水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。(3)当两种溶液混合或两种物质发生反应时，要根据反应原理准确地判断溶质的成分，然后判断离子种类，再根据规律比较其大小。活学活用1常温下，将pH4的盐酸与pH10的氨水等体积混合(1)混合后溶液中的溶质是_，呈_性。(2)溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。答案(1)NH4Cl、NH3H2O碱(2)NHClOHH解析(1)混合后发生反应HClNH3H2O=NH4ClH2O，弱碱氨水中NH3H2OOH104 molL1，反应后，氨水过量，溶质为NH4Cl和NH3H2O，溶液呈碱性。(2)NH4Cl=NHClNH3H2ONHOHNHH2ONH3H2OHNH3H2O的电离程度远大于NH的水解程度。溶液中离子浓度由大到小的顺序是NHClOHH。2在0.1 molL1 K2S溶液中，下列关系正确的是_。KS2OHHSHK0.2 molL1S20.1 molL1KH2S2OHHSS2HSH2S0.1 molL1OHHHS2H2S答案解析K2S溶液中的电离和水解过程K2S=2KS2S2H2OHSOHHSH2OH2SOHS2的水解程度远大于HS的水解程度，溶液中离子浓度由大到小的顺序是KS2OHHSH，正确；因为K不水解，K0.2 molL1，S2发生水解S20.1 molL1，故正确，不正确；K2S溶液呈电中性，溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(电荷守恒)，正确；根据硫元素守恒(物料守恒)可判断正确；K2S溶液中的H及HS、H2S中所结合的氢元素均来源于水的电离，应与OH等量(质子守恒)，正确。探究点二一元酸相对强弱的判断下列实验事实能够说明一元酸HA的酸性比HB强的是。同质量同形状的锌片分别与同浓度、同体积的HA、HB反应，产生氢气的速率前者大于后者。物质的量浓度相同的HA、HB溶液，前者的pH大于后者。pH相同的HA、HB溶液加水稀释相同倍数，前者pH变化大于后者。中和等体积、pH相同的HA、HB溶液，所需相同浓度NaOH溶液的体积前者大于后者。物质的量浓度相同的NaA、NaB盐溶液的pH，前者等于7，后者大于7。归纳总结(1)弱酸电离程度越小，溶液中H越小，酸性越弱。(2)弱酸强碱盐水解程度越大，溶液pH越大，相应弱酸的酸性越弱。活学活用3100 有pH分别为7、9、10的三种相同物质的量浓度的盐溶液NaX、NaY、NaZ，以下说法中不正确的是()A在三种酸HX、HY、HZ中以HX酸性最强BHX、HY、HZ三者中有一种为强酸C在X、Y、Z三者中，以Z最易发生水解D中和1 mol HY酸后溶液为中性，需要的NaOH稍小于 1 mol答案B4温度相同 、浓度均为0.2 molL1的下列溶液：(NH4)2SO4、NaNO3、NH4HSO4、NH4NO3、Na2CO3、CH3COONa，它们的pH由小到大的排列顺序是()A BC D答案A解析先比较，它们都呈酸性。NH4HSO4因电离出H而呈强酸性，pH最小；因NH水解而呈弱酸性，中NH是的2倍，中水解产生的H大于中水解产生的H，pH：H2CO3，所以碱性Na2CO3CH3COONa，pH：。呈中性。故pH由小到大的顺序为。1HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 molL1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是()ANaAHOHBNaOHAHCNaOHAHDNaHAOH答案D解析因AH2OHAOH，所以NaAOH，水解后溶液呈碱性，则OHH；根据电荷守恒可知NaHAOH。2T 时，某浓度氯化铵溶液的pH4，下列说法中一定正确的是()A由水电离出的氢离子浓度为1010 molL1B溶液中HOH1.01014 mol2L2C溶液中ClNHHOHD溶液中NH3H2ONHClOH答案C解析NH水解促进了H2O的电离，溶液中的H即为H2O电离的H，A错；在25 时，水的离子积为1.01014 mol2L2，B错；NH水解生成H，故ClNHHOH，C正确；由物料守恒可知ClNHNH3H2O，D错。3MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后，溶液中有关离子的浓度应满足的关系是()AMOHAHBMAHOHCMAOHHDMHAOH答案C解析MOH强碱与HA弱酸等物质的量混合，二者恰好完全反应生成MA，A水解，AH2OHAOH，其水溶液呈碱性，有MAOHH，故选C。4在25 时，pH11的NaOH溶液与pH3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是()ANaCH3COOCH3COOHBHCH3COOOHCNaCH3COOOHHDCH3COONaHOH答案D解析pH11的NaOH溶液与pH3的CH3COOH溶液等体积混合，则醋酸过量，溶液中的离子浓度大小关系应为CH3COONaHOH。5在标准状况下，将22.4 L的CO2气体通入到含1 mol NaOH的溶液中，溶质为_，离子种类有_，其浓度大小顺序为_。答案NaHCO3Na、HCO、OH、CO、HNaHCOOHHCO解析CO2和NaOH发生反应CO2NaOH=NaHCO3，所以其溶质为NaHCO3，在NaHCO3溶液中离子种类有Na、HCO、OH、CO、H，大小顺序为NaHCOOHHCO。基础过关一、单一溶液中离子浓度大小比较1物质的量浓度都为0.1 molL1的CH3COOH与NaOH溶液等体积混合后，下列关系式不正确的是()ANaHOHCH3COOBNaCH3COOHOHCOHHCH3COOHDCH3COOHCH3COONa答案B解析浓度均为0.1 molL1 的CH3COOH溶液与NaOH溶液等体积混合，完全反应生成CH3COONa溶液。根据电荷守恒，A正确，B错误；根据物料守恒，D正确；把A项和D项相加，即得C项。2下列表示0.1 molL1 NaHCO3溶液中有关微粒浓度(molL1)的关系式中，不正确的是()ANaHCOCOHOHBHCOCOH2CO30.1 molL1CNaHHCO2COOHDNaHCOCOH2CO3答案A解析在NaHCO3溶液中，除了H2O的电离外，还存在下列电离：NaHCO3=NaHCO(完全电离)HCOHCO(微弱电离)另外还存在水解反应：HCOH2OH2CO3OH。HCO的水解程度也不大，但比HCO的电离程度大，故NaHCO3溶液显碱性。在NaHCO3溶液中，碳原子的存在形式有HCO、CO、H2CO3，其中以HCO为主。由电荷守恒知C项正确；由物料守恒知B、D项正确；由于溶液呈碱性，且HCO与H2O都能电离出H，故A项应为NaHCOOHHCO，即A项错误。3在0.1 molL1的Na2CO3溶液中，下列关系正确的是()ANa2COBOH2HCHCOH2CO3DNaHAHBHBOHABHCOHBAHDOHHBHAH答案A解析在NaA和NaB的混合液中存在A和B的水解平衡：AH2OHAOH、BH2OHBOH，同时由于HA比HB酸性弱，因此A的水解程度大于B的水解程度，故HAHB、BAOH，因此只有A项正确。5把0.02 molL1 CH3COOH溶液和 0.01 molL1 NaOH溶液以等体积混合，混合溶液中粒子浓度关系正确的是()ACH3COONaBCH3COOHCH3COOC2HCH3COOCH3COOHDCH3COOHCH3COO0.02 molL1答案A解析溶液混合后，二者反应，但CH3COOH过量，故为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液。CH3COOH和CH3COO相互抑制，但以CH3COOH电离为主，溶液显酸性，即HOH，由电荷守恒NaHCH3COOOH，则有CH3COONa，CH3COOH电离程度大于CH3COO水解程度，B不正确；对于C项：由于存在HNaOHCH3COO的电荷守恒和2NaCH3COOCH3COOH的物料守恒，联立两式可得：2HCH3COOCH3COOH2OH，所以C错；D项看似是物料守恒，但溶液的体积是原来的2倍，则CH3COOHCH3COO0.01 molL1，D错误。625 时，将一定浓度的盐酸和一定浓度的氨水按21的体积比混合，若混合溶液中NHCl，则溶液的pH()A大于7 B小于7C等于7 D无法确定答案C解析由电荷守恒可得：NHHClOH，因NHCl，所以HOH，溶液呈中性，pH7。三、不同溶液中同一离子浓度大小的比较7相同温度下，相同物质的量浓度的下列溶质：CH3COONa、NH4Cl、Na2SO4、NaHSO4、NH3H2O，按pH由大到小顺序排列正确的是()A BC D答案A解析先确定酸、碱、盐物质类别，再根据盐的组成类型判断其酸碱性。注意氨水的电离程度大于CH3COONa的水解程度。8在25 时，NH浓度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4的溶液中，其对应溶液中溶质的物质的量浓度分别为a、b、c(单位为molL1)，下列判断正确的是()Aabc BacbCbac Dcab答案C解析NH4Cl溶液中NH正常水解，CH3COONH4中的NH与CH3COO相互促进水解；NH4HSO4中H抑制NH水解。所以当NH浓度相等时，所需溶液浓度顺序为CH3COONH4NH4ClNH4HSO4。能力提升9在0.5 molL1的NaHSO3溶液中滴入石蕊试液，溶液变红。试回答下列问题：(1)该溶液中HSO的电离程度_(填“大于”、“小于”或“等于”)HSO的水解程度。(2)溶液中Na、HSO、H、OH、SO等离子的浓度由大到小的顺序为_。(3)在Na2SO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红。若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液，所观察到的现象是_。其原因是(以离子方程式及简要文字说明)_。答案(1)大于(2)NaHSOHSOOH(3)产生白色沉淀，且红色褪去在Na2SO3溶液中，SO水解：SOH2OHSOOH、HSOH2OH2SO3OH，加入BaCl2后，Ba2SO=BaSO3(白色)，由于SO减小，SO水解平衡左移，OH减小，红色褪去解析在NaHSO3溶液中存在平衡：H2OHOHHSOH2OH2SO3OHHSOSOH，滴入石蕊，溶液变红，说明溶液呈酸性，从而说明HSO的电离程度大于水解程度，所以溶液中离子浓度大小为NaHSOHSOOH；在Na2SO3溶液中存在平衡：H2OHOHSOH2OHSOOHHSOH2OH2SO3OH当加入过量的BaCl2溶液时，Ba2SO=BaSO3(白色)，由于SO减小，SO水解平衡左移，OH减小，酚酞褪色。10已知某溶液中存在OH、H、NH、Cl四种离子，某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系：ClNHHOHClNHOHHNHClOHHClHNHOH填写下列空白：(1)若溶液中只溶解了一种溶质，则该溶质是_，上述四种离子浓度的大小顺序为_(填序号)。(2)若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_；若上述关系中是正确的，则溶液中的溶质为_。(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，则混合前HCl_NH3H2O(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)，混合前酸中H和碱中OH的关系为H_OH。答案(1)NH4Cl(2)NH4Cl和NH3H2ONH4Cl和HCl(3)小于大于解析(1)若溶液只有一种溶质，该溶质为NH4Cl，因NH水解溶液呈酸性，离子浓度的大小关系为ClNHHOH。(2)因为OHH、N