第三章　第三节　第2课时　影响盐类水解的主要因素及盐的水解常数的应用 学案 （含答案）-2023-2024学年（人教版2023）高中化学选择性必修1

第第页第三章第三节第2课时影响盐类水解的主要因素及盐的水解常数的应用学案（含答案）—2023-2024学年（人教版2023）高中化学选择性必修1第2课时影响盐类水解的主要因素及盐的水解常数的应用

[核心素养发展目标]

1.了解影响盐类水解的因素，分析外界条件对盐类水解的影响。

2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。学会设计探究方案，进行实验探究。

3.盐类水解平衡的移动及应用。

一、影响盐类水解的主要因素

1．实验探究影响FeCl3水解平衡的因素

已知FeCl3发生水解反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，根据实验操作填写下表：

实验序号影响因素实验步骤实验现象

①盐的浓度加入FeCl3固体，再测溶液的pH溶液颜色变____，pH________

②溶液的酸碱度加盐酸后，测溶液的pH溶液颜色变____，pH________

③加入少量NaOH溶液产生________色沉淀

④温度升高温度溶液颜色变____，pH________

思考与讨论

(1)用平衡移动原理对①③④中的实验现象进行解释。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(2)根据④中现象，判断FeCl3水解反应是吸热反应还是放热反应？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)通过以上实验探究，影响FeCl3水解平衡的因素主要有哪些？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

特别提醒盐类的水解平衡移动，符合勒夏特列原理。

2．影响盐类水解平衡的因素

(1)内因

①主要因素是盐本身的性质，组成盐的酸根离子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：HF＞CH3COOH，则水解程度：NaF＜CH3COONa。

②多元弱酸正盐的水解，水解反应第一步远远大于第二步，原因是正盐阴离子与H＋结合能力比酸式盐阴离子结合能力强并且第一步水解产生的OH－对第二步水解有抑制作用。例如，Na2CO3溶液中

(2)外因

(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NH的水解程度一样()

(2)将碳酸钠溶液加水稀释，水解程度会增大，所以其c(OH－)增大()

(3)对于Na2CO3溶液，加水稀释或加入少量Na2CO3固体，均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动()

(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO水解平衡左移，pH减小()

(5)向NH4Cl溶液中加入适量氯化钠固体，抑制了NH的水解()

(6)加热CH3COONa溶液，溶液中将减小()

1．在Na2SO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色，若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液，现象是什么？并结合离子方程式，运用平衡原理进行解释。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2．将镁条投入浓NH4Cl溶液中，有H2、NH3两种气体产生，利用有关离子方程式分析原因。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1．在Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解方向移动，且使溶液的pH增大，应采取的措施是()

A．加热B．通入HCl气体

C．加入少量Na2SO4(s)D．加入NaCl溶液

2．向纯碱溶液中滴入酚酞溶液：

(1)观察到的现象是________________________________________________________，原因是

_____________________________________________(用离子方程式表示)。

若微热溶液，观察到的现象是______________________________________________，由此证明碳酸钠的水解是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若向溶液中加入少量氯化铁溶液，观察到的现象是__________________________，反应的离子方程式是____________________________________________________________。

二、盐的水解常数及应用

1．盐的水解常数

注意二元弱酸对应盐的水解常数

以NaHCO3、Na2CO3为例

二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，则

Na2CO3溶液：CO＋H2OHCO＋OH－

Na2CO3的水解常数：Kh＝＝＝。

NaHCO3溶液：HCO＋H2O??H2CO3＋OH－

NaHCO3的水解常数：Kh＝＝＝。

2．盐的水解常数(Kh)的应用

(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)

由于Kh＝或Kh＝，Ka或Kb越小，Kh越大，对应盐溶液中离子水解程度越大，对应盐溶液酸、碱性越强(即越弱越水解)。

例已知常温下Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为___________________________________________________。

①Na2CO3溶液②NaHCO3溶液③NaClO溶液④CH3COONa溶液

(2)判断酸式盐的酸碱性

①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离，不水解，溶液呈酸性。NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。

②弱酸的酸式盐NaHA溶液中，存在HA－的电离和水解两个平衡，电离平衡：______________，水解平衡：__________________________，溶液的酸碱性取决于HA－的电离程度和水解程度的相对大小，即Ka2和的相对大小。

如：a.常温下，H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，则HCO的电离程度________水解程度，即Ka2________，所以NaHCO3溶液呈________性。类似的离子还有HS－、HPO。

b．常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8，则HSO的电离程度________水解程度，即Ka2________，所以NaHSO3溶液呈______性。类似的离子还有H2PO。

(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性

混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡，溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X－的水解程度的相对大小。

①当Ka(HX)>Kh(X－)时，HX的电离程度大于X－的水解程度，混合液呈酸性。

②当Kh(X－)>Ka(HX)时，X－的水解程度大于HX的电离程度，混合液呈碱性。

1．在一定条件下，Na2CO3溶液中存在平衡：CO＋H2OHCO＋OH－。下列说法不正确的是()

A．稀释溶液，增大

B．通入CO2，溶液pH减小

C．升高温度，平衡常数增大

D．加入NaOH固体，减小

2．常温下，三种酸的电离常数如下表所示。

酸HXHYHZ

Ka9×10－79×10－61×10－2

回答下列问题：

(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是________________。

(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，浓度最大的是____________。

(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显____性，原因是___________________

________________________________________________________________________。

3．(1)已知某温度时，Kw＝1.0×10－12，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2.0×10－3，则当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，试求该溶液的pH＝________________。

(2)已知25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1mol·L－1NH4Cl溶液中c(H＋)＝________mol·L－1(已知≈2.36)。

(3)25℃时，H2SO3??HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2，则该温度下NaHSO3的水解常数Kh＝________，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将______(填“增大”“减小”或“不变”)。

第2课时影响盐类水解的主要因素及盐的水解常数的应用

[核心素养发展目标]1.了解影响盐类水解的因素，分析外界条件对盐类水解的影响。2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。学会设计探究方案，进行实验探究。3.盐类水解平衡的移动及应用。

一、影响盐类水解的主要因素

1．实验探究影响FeCl3水解平衡的因素

已知FeCl3发生水解反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，根据实验操作填写下表：

实验序号影响因素实验步骤实验现象

①盐的浓度加入FeCl3固体，再测溶液的pH溶液颜色变深，pH变小

②溶液的酸碱度加盐酸后，测溶液的pH溶液颜色变浅，pH变小

③加入少量NaOH溶液产生红褐色沉淀

④温度升高温度溶液颜色变深，pH变小

思考与讨论

(1)用平衡移动原理对①③④中的实验现象进行解释。

提示①加入FeCl3固体，c(Fe3＋)增大，水解平衡向正反应方向移动；③加入氢氧化钠溶液后，OH－消耗H＋，c(H＋)减小，水解平衡向正反应方向移动；④升高温度，水解平衡向正反应方向移动。

(2)根据④中现象，判断FeCl3水解反应是吸热反应还是放热反应？

提示升高温度，能促进FeCl3的水解，因此，该反应为吸热反应。

(3)通过以上实验探究，影响FeCl3水解平衡的因素主要有哪些？

提示FeCl3溶液的浓度、温度及溶液的酸碱性等。

特别提醒盐类的水解平衡移动，符合勒夏特列原理。

2．影响盐类水解平衡的因素

(1)内因

①主要因素是盐本身的性质，组成盐的酸根离子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：HF＞CH3COOH，则水解程度：NaF＜CH3COONa。

②多元弱酸正盐的水解，水解反应第一步远远大于第二步，原因是正盐阴离子与H＋结合能力比酸式盐阴离子结合能力强并且第一步水解产生的OH－对第二步水解有抑制作用。例如，Na2CO3溶液中

(2)外因

(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NH的水解程度一样()

(2)将碳酸钠溶液加水稀释，水解程度会增大，所以其c(OH－)增大()

(3)对于Na2CO3溶液，加水稀释或加入少量Na2CO3固体，均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动()

(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，CO水解平衡左移，pH减小()

(5)向NH4Cl溶液中加入适量氯化钠固体，抑制了NH的水解()

(6)加热CH3COONa溶液，溶液中将减小()

答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√

1．在Na2SO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色，若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液，现象是什么？并结合离子方程式，运用平衡原理进行解释。

提示产生白色沉淀，且红色褪去。在Na2SO3溶液中，SO水解：SO＋H2O??HSO＋OH－，加入BaCl2后，Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，由于c(SO)减小，SO水解平衡左移，c(OH－)减小，红色褪去。

2．将镁条投入浓NH4Cl溶液中，有H2、NH3两种气体产生，利用有关离子方程式分析原因。

提示NH4Cl溶液中发生水解反应：NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋，加入镁条发生反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，促进水解平衡右移，产生大量NH3·H2O，NH3·H2ONH3↑＋H2O，产生NH3。

1．在Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解方向移动，且使溶液的pH增大，应采取的措施是()

A．加热B．通入HCl气体

C．加入少量Na2SO4(s)D．加入NaCl溶液

答案D

解析加热能使平衡向水解方向移动，c(H＋)增大，pH减小；通入HCl气体能增大c(H＋)，抑制了Al3＋的水解，且pH减小；加入NaCl溶液，相当于加水稀释，能促进Al3＋的水解，但c(H＋)变小，故pH增大。

2．向纯碱溶液中滴入酚酞溶液：

(1)观察到的现象是________________________________________________________，原因是

______________________________________(用离子方程式表示)。

若微热溶液，观察到的现象是______________________________________________，由此证明碳酸钠的水解是________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若向溶液中加入少量氯化铁溶液，观察到的现象是__________________________，反应的离子方程式是____________________________________________________________。

答案(1)溶液变红CO＋H2OOH－＋HCO红色加深吸热(2)红色变浅，有红褐色沉淀生成，有气体生成(或气泡冒出)2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑

解析(1)因Na2CO3水解，溶液显碱性，遇酚酞变红。加热，水解程度变大，碱性更强，红色加深。(2)加入FeCl3溶液，Fe3＋与OH－结合生成Fe(OH)3(红褐色沉淀)，促进CO水解，同时会有CO2气体产生。

二、盐的水解常数及应用

1．盐的水解常数

注意二元弱酸对应盐的水解常数

以NaHCO3、Na2CO3为例

二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2，则

Na2CO3溶液：CO＋H2OHCO＋OH－

Na2CO3的水解常数：Kh＝＝＝。

NaHCO3溶液：HCO＋H2O??H2CO3＋OH－

NaHCO3的水解常数：Kh＝＝＝。

2．盐的水解常数(Kh)的应用

(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)

由于Kh＝或Kh＝，Ka或Kb越小，Kh越大，对应盐溶液中离子水解程度越大，对应盐溶液酸、碱性越强(即越弱越水解)。

例已知常温下Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为________________。

①Na2CO3溶液②NaHCO3溶液③NaClO溶液④CH3COONa溶液

答案①＞③＞②＞④

解析①Na2CO3溶液中，CO水解常数Kh＝；②NaHCO3溶液中，HCO水解常数Kh＝；③NaClO溶液中，ClO－水解常数Kh＝；④CH3COONa溶液中，CH3COO－水解常数Kh＝；由于Ka(CH3COOH)＞Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，所以Kh大小顺序：①＞③＞②＞④，故溶液pH由大到小顺序为①＞③＞②＞④。

(2)判断酸式盐的酸碱性

①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离，不水解，溶液呈酸性。NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。

②弱酸的酸式盐NaHA溶液中，存在HA－的电离和水解两个平衡，电离平衡：HA－H＋＋A2－，水解平衡：HA－＋H2OH2A＋OH－，溶液的酸碱性取决于HA－的电离程度和水解程度的相对大小，即Ka2和的相对大小。

如：a.常温下，H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11，则HCO的电离程度小于水解程度，即Ka2＜，所以NaHCO3溶液呈碱性。类似的离子还有HS－、HPO。

b．常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8，则HSO的电离程度大于水解程度，即Ka2＞，所以NaHSO3溶液呈酸性。类似的离子还有H2PO。

(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性

混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡，溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X－的水解程度的相对大小。

①当Ka(HX)>Kh(X－)时，HX的电离程度大于X－的水解程度，混合液呈酸性。

②当Kh(X－)>Ka(HX)时，X－的水解程度大于HX的电离程度，混合液呈碱性。

1．在一定条件下，Na2CO3溶液中存在平衡：CO＋H2OHCO＋OH－。下列说法不正确的是()

A．稀释溶液，增大

B．通入CO2，溶液pH减小

C．升高温度，平衡常数增大

D．加入NaOH固体，减小

答案A

解析温度不变，水解平衡常数不变，不变，故A错误；CO2与CO反应生成HCO，HCO比CO水解程度小，所以溶液碱性减弱，即pH减小，故B正确；因水解是吸热的，则升温可以促进水解，平衡正向移动，平衡常数增大，故C正确；加入NaOH固体，OH－抑制CO水解，HCO的物质的量浓度减小，CO的物质的量浓度增大，所以减小，故D正确。

2．常温下，三种酸的电离常数如下表所示。

酸HXHYHZ

Ka9×10－79×10－61×10－2

回答下列问题：

(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液，pH最大的是_____________________________。

(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液，浓度最大的是____________。

(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显____性，原因是___________________

__________________________________________________________