2021-2022年新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡第3节基次时12盐类的水解学案新人教版选择性必修1

基础课时12盐类的水解学习任务1．了解不同盐溶液的酸碱性，通过实验探究理解盐溶液的水解规律，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．能用化学用语正确表示盐类的水解，能通过实验证明盐类水解的存在，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。一、盐溶液的酸碱性1．实验探究：测试下表所列盐溶液的酸碱性。盐NaClNa2CO3NH4ClKNO3CH3COONa(NH4)2SO4盐溶液的酸碱性中性碱性酸性中性碱性酸性盐的类型强酸强碱盐弱酸强碱盐强酸弱碱盐强酸强碱盐弱酸强碱盐强酸弱碱盐2．实验结论盐的类型强酸弱碱盐强酸强碱盐弱酸强碱盐溶液的酸碱性酸性中性碱性在某些肉类制品中加入适量亚硝酸钠(NaNO2)，可改善食品的外观和增加香味。但NaNO2有毒，其外观和食盐很相似且有咸味，因而将它误认为食盐食用而发生中毒的事件时有发生，你知道如何用简单的方法进行鉴别吗？(已知HNO2为弱酸)[提示]用pH试纸来测盐溶液的酸碱性，pH＞7的溶液是NaNO2溶液，pH＝7的溶液是NaCl溶液。下列溶液中，因为电离产生的离子发生水解而显酸性的是()A．NaHCO3 B．NaHSO3C．CuSO4 D．Ca(NO3)2C[A项，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)＋H＋，HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于电离程度，溶液显碱性；B项，HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，溶液显酸性；C项，Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，溶液显酸性；D项，Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)不水解，溶液显中性。]二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因1．理论分析(1)NH4Cl溶液理论解释NHeq\o\al(＋,4)和OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向右移动平衡时酸碱性溶液中c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性离子方程式NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(2)CH3COONa溶液理论解释CH3COO－和H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向右移动平衡时酸碱性溶液中c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性离子方程式CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(3)Na2CO3溶液由于H2CO3是二元酸，Na2CO3溶液水解分两步进行的。COeq\o\al(2－,3)＋H2OOH－＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)＋H2OOH－＋H2CO3(4)NaCl溶液H2OOH－＋H＋，NaCl=Na＋＋Cl－，溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H＋或OH－生成弱电解质。溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性。2．盐类水解的原理在水溶液中，盐电离出来的离子与水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。3．实质盐电离→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(弱酸的阴离子→结合H＋,弱碱的阳离子→结合OH－))→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H＋)≠c(OH－)→溶液呈碱性、酸性。微点拨：常见的“弱”离子(1)弱碱阳离子：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等。(2)弱酸根离子：COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、HS－、ClO－、CH3COO－、F－等。明矾水溶液呈________性，原因是______________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示，下同)；小苏打水溶液呈________性，原因是__________。二者均________(填“促进”或“抑制”)水的电离。[解析]明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中Al3＋水解显酸性，小苏打(NaHCO3)中HCOeq\o\al(－,3)水解显碱性，二者水解都促进了水的电离。[答案]酸Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋碱HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－促进盐类水解的实质海洋面积约占地球表面积的71%。海水中主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等离子。海水呈弱碱性(pH约为8.1)，海水的弱碱性有利于海洋生物利用碳酸钙形成介壳。[问题1]请从化学的角度分析海水呈碱性的原因是什么？[提示]COeq\o\al(2－,3)＋H2OOH－＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OOH－＋H2CO3。[问题2]在预测NaHCO3溶液的酸碱性时，甲同学认为NaHCO3为酸式盐，应呈酸性；乙同学认为HCOeq\o\al(－,3)会水解，溶液应呈碱性；丙同学认为HCOeq\o\al(－,3)既会发生电离又会发生水解，溶液的酸碱性取决于电离程度、水解程度的相对大小。上述三位同学的观点哪个是正确的？[提示]丙同学。在NaHCO3溶液中：HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，由于HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。[问题3]NaHCO3、Na2CO3同样为碳酸盐，试分析同浓度二者的碱性强弱。[提示]Na2CO3碱性更强。因为COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)。1．盐类的水解规律2．盐类水解的特点eq\x(可逆)→水解反应是可逆反应|eq\x(吸热)→水解反应是酸碱中和反应的逆反应|eq\x(微弱)→水解反应程度很微弱3．酸式盐溶液的酸碱性(1)只电离不水解(如NaHSO4)的显酸性。(2)电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显酸性。(3)水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显碱性。1．下列关于盐类水解的叙述错误的是()A．盐类水解是中和反应的逆反应B．盐类水解过程是吸热过程C．含有弱酸根盐的水溶液一定显碱性D．盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱C[盐类水解可以看作中和反应的逆反应，该过程是吸热过程，盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱，A、B、D项正确；含有弱酸根盐的水溶液不一定显碱性，如醋酸铵有弱酸根离子，但醋酸铵的水溶液呈中性，C项错。]2．“84”消毒液在日常生活中被广泛使用。该消毒液无色，pH大于7，对某些有色物质有漂白作用。你认为它可能的有效成分是()A．SO2B．Na2CO3C．KMnO4D[A项SO2的水溶液呈酸性，C项KMnO4溶液呈中性，Na2CO3和NaClO溶液呈碱性，但B项没有漂白作用，D项水解生成的HClO具有漂白性。]盐类水解方程式的书写硫化钠又称臭碱、臭苏打、黄碱、硫化碱。染料工业中用于生产硫化染料，是硫化青和硫化蓝的原料。印染工业用作溶解硫化染料的助染剂。制革工业中用于水解使生皮脱毛，还用以配制多硫化钠以加速干皮浸水助软。[问题1]请分析在Na2S溶液中，是否发生水解反应，如果反应，哪种离子发生了水解反应，水溶液显什么性？[提示]发生了水解反应。在溶液中，Na2S电离出的S2－是弱酸酸根离子，它会与水电离出的H＋部分结合成HS－，发生水解反应，导致溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液显碱性。[问题2]请判断AlCl3溶液中哪种离子发生了水解反应，溶液显什么性？[提示]Al3＋发生了水解反应，结合水中的OH－，溶液显酸性。[问题3]COeq\o\al(2－,3)对应的酸是H2CO3，所以其水解离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－，对吗？[提示]不对。多元弱酸酸根离子的水解方程式应分步书写，应为COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－(主要)；HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－(次要)。1．水解离子方程式的一般模式及特点阴(阳)离子＋H2O弱酸(或弱碱)＋OH－(或H＋)。(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NH3·H2O、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“”。2．不同类型盐水解的离子方程式(1)一元弱酸强碱盐，以CH3COONa为例：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。(2)一元弱碱强酸盐，以NH4Cl为例：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。(3)多元弱酸强碱盐(正盐)：多元弱酸强碱盐水解是分步进行的，应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应，以Na2CO3为例：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。(4)多元弱碱强酸盐：多元弱碱强酸盐水解也是分步的，由于中间过程复杂，中学阶段写成一步，以CuCl2为例：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋。(5)多元弱酸的酸式盐，以NaHCO3为例：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。(6)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进①NHeq\o\al(＋,4)与HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、CH3COO－等构成的盐，虽然水解相互促进，但水解程度较小，仍是部分水解。如NHeq\o\al(＋,4)＋CH3COO－＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O。②Al3＋和COeq\o\al(2－,3)或HCOeq\o\al(－,3)等构成的盐，水解相互促进非常彻底，生成气体和沉淀。如Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。1．下列离子方程式中，属于水解反应的是()A．HCOOH＋H2OHCOO－＋H3O＋B．CO2＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋H＋C．COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－D．HS－＋H2OS2－＋H3O＋C[A项为HCOOH的电离；B项为CO2与H2O反应生成H2CO3，然后H2CO3电离产生H＋和HCOeq\o\al(－,3)；D项是HS－的电离。]2．下列判断正确的是________(填序号)。①0.1mol·L－1的一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液中存在A－＋H2O=HA＋OH－②向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红色的原因是COeq\o\al(2－,3)＋H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋OH－③NaHSO3溶于水显酸性是因为HSOeq\o\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－，HSOeq\o\al(－,3)SOeq\o\al(2－,3)＋H＋，HSOeq\o\al(－,3)的水解程度小于其电离程度④NaHS溶于水显碱性是因为HS－＋H2OH2S＋OH－，HS－H＋＋S2－，HS－的水解程度大于其电离程度⑤KAl(SO4)2·12H2O溶于水具有净水作用是因为Al3＋＋3H2O=Al(OH3)↓＋3H＋⑥Na2S溶于水显碱性是因为S2－＋2H2OH2S＋2OH－⑦常温下，1L1mol·L－1NaHCO3溶液中含有的HCOeq\o\al(－,3)和H2CO3分子共1mol[答案]③④1．下图表示某物质发生的是()A．中和反应 B．水解反应C．电离反应 D．取代反应B[由图示可知该反应为：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，故为水解反应。]2．下列离子方程式属于盐的水解，且书写正确的是()A．FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋B．NaHS溶液：HS－＋H2OH2S＋OH－C．Na2CO3溶液：COeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－D．NH4Cl溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋H2O=NH3·H2O＋H＋B[A项Fe(OH)3不应标“↓”；C项COeq\o\al(2－,3)应分步水解；D项应用“”。]3．物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH分别为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是()A．HX、HZ、HY B．HX、HY、HZC．HZ、HY、HX D．HY、HZ、HXB[利用盐类水解规律“越弱越水解，谁强显谁性”，结合同浓度三种酸对应的钠盐的溶液的pH可推知，碱性越强则对应的酸越弱。]4．25℃时，有关浓度均为0.2mol·L－1的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液的判断不正确的是()A．均存在电离平衡和水解平衡B．存在的粒子种类相同C．c(OH－)前者大于后者D．分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(COeq\o\al(2－,3))均增大C[A项，两种溶液中均存在着水的电离平衡，NaHCO3溶液中还存在HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)及HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，Na2CO3溶液中还存在COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，故A正确；B项，两种溶液中均存在Na＋、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3、OH－、H＋、H2O，故B正确；C项，浓度相同时，COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)，故Na2CO3溶液中的c(OH－)更大，故C错；D项，NaHCO3溶液中加入NaOH固体；HCOeq\o\al(－,3)＋OH－H2O＋COeq\o\al(2－,3)，c(COeq\o\al(2－,3))增大，Na2CO3溶液中加入NaOH固体，导致COeq\o\al(2－,3)的水解平衡逆向移动，c(COeq\o\al(2－,3))增大，故D正确。]5．25℃时，用pH试纸测得0.1mol·L－1NaNO2溶液的pH>7。(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)__________________________________________________________________________________，NaNO2溶液中c(HNO2)＝________(用溶液中其他离子的浓度关系式表示)。(2)常温下，将0.2mol·L－1的HNO2和0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH<7，说明HNO2的电离程度________(填“大于”或“小于”)NaNO2的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________________________________________________________________。(3