文档内容
第 23 讲 盐类水解
1.了解盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解程度的主要因素。
3.了解盐类水解的应用。
4.能利用水解常数(K )进行相关计算。
h
【核心素养分析】
1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解
平衡,并运用平衡移动原理解决实际问题。
2.科学研究与创新意识:能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目
的,设计探究方案,进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征,建立模型。能运
用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
知识点一 盐类水解及其规律
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
盐电离―→―→
破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→溶液呈碱性、酸性或中性
3.特点
→水解反应是可逆反应
|
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
→水解反应程度很微弱
4.规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。是否 溶液的
盐的类型 实例 水解的离子 溶液的pH
水解 酸碱性
强酸强碱盐 NaCl、KNO 否 中性 pH=7
3
强酸弱碱盐 NH Cl、Cu(NO ) 是 NH、Cu2+ 酸性 pH<7
4 3 2
弱酸强碱盐 CHCOONa、NaCO 是 CHCOO-、CO 碱性 pH>7
3 2 3 3
5.盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“ 表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,
所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大,书写时要用“===”“↑” “↓”等。
知识点二 盐类水解的影响因素及应用
1.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如水解程度:NaCO>NaSO ,NaCO>
2 3 2 3 2 3
NaHCO 。
3
(2)外因
(3)以FeCl 水解为例[Fe3++3HO Fe(OH) +3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
3 2 3
条件 移动方向 H+数 pH 现象
升温 向右 增多 减小 颜色变深
通HCl 向左 增多 减小 颜色变浅
加HO 向右 增多 增大 颜色变浅
2
加NaHCO 向右 减小 增大 生成红褐色沉淀,放出气体
3
2.盐类水解的重要应用
(1)判断离子能否大量共存
若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的
相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO (aq)蒸
4
干得CuSO ;NaCO(aq)蒸干得NaCO(s)。
4 2 3 2 3
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl (aq)蒸干得Al(OH) ,灼烧
3 3
得Al O。
2 3
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO )、NaHCO 、KMnO 、NH Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧
3 2 3 4 4后分别为Ca(HCO )―→CaCO (CaO);NaHCO ―→NaCO;KMnO ―→KMnO 和MnO ;NH Cl―→NH
3 2 3 3 2 3 4 2 4 2 4 3
和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O 氧化。
2
如NaSO (aq)蒸干得NaSO (s)。
2 3 2 4
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH HCO 、(NH )CO。
4 3 4 2 3
(3)保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl 溶液时,为防止出现Fe(OH) 沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl 的水解;在实验室盛放
3 3 3
NaCO、CHCOONa、NaS等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
2 3 3 2
(4)利用盐类的水解反应制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH) 胶体的原理为FeCl +3HO Fe(OH) (胶体)+3HCl。
3 3 2 ==== 3
明矾净水的原理:Al3+水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。
(5)解释热的纯碱溶液去污能力强
碳酸钠溶液中存在水解平衡CO+HO HCO+OH-,升高温度,水解平衡右移,c(OH-)增大。
2
(6)解释泡沫灭火器的反应原理
成分NaHCO 、Al (SO ) 发生反应Al3++3HCO===Al(OH) ↓+3CO↑。
3 2 4 3 3 2
高频考点一 盐类水解的实质及规律
【例1】(2022·浙江卷)水溶液呈酸性的盐是
A.NH Cl B.BaCl C.HSO D.Ca(OH)
4 2 2 4 2
【答案】A
【解析】NH Cl盐溶液存在NH ++H O NH ·H O+H+而显酸性,A符合题意;BaCl 溶液中Ba2+和
4 4 2 3 2 2
Cl-均不水解,是强酸强碱盐,溶液显中性,B不符合题意;HSO 属于酸,不是盐类,C不符合题意;
2 4
Ca(OH) 是碱类物质,溶液显碱性,D不符合题意;故选A。
2
【方法技巧】盐类水解的规律及拓展应用
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液呈酸性。
如NaHSO 溶液中:NaHSO===Na++H++SO。
4 4
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,则溶液呈碱性。
如NaHCO 溶液中:HCO H++CO(次要),HCO+HO HCO+OH-(主要)。
3 2 2 3
同类离子还有HS-、HPO。②若电离程度大于水解程度,则溶液呈酸性。
如NaHSO 溶液中:HSO H++SO(主要),HSO+HO HSO +OH-(次要)。
3 2 2 3
同类离子还有HPO。
2
(3)相同条件下的水解程度
①正盐>相应酸式盐。
如相同条件下水解程度:CO>HCO。
②水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
如相同条件下NH的水解程度:(NH )CO>(NH)SO >(NH)Fe(SO )。
4 2 3 4 2 4 4 2 4 2
(4)弱酸弱碱盐中的阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相
对大小。
当K =K (K为电离常数)时,溶液呈中性,如CHCOONH;当K >K 时,溶液呈酸性,如
酸 碱 3 4 酸 碱
HCOONH ;当K 3,A错误;0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,GH+水解平衡正向移动,但是溶液体积增大使c(H
+)减小,则pH升高,B正确;GHCl的电离方程式为GHC l GH++Cl-,C错误;GHCl水溶液中存在
电荷守恒:c(H+)+c(GH+)=c(OH-)+c(Cl-),D错误。
【变式探究】(2021·浙江卷)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1 NH Cl溶液、10 mL 0.50 mol·L-1 CHCOONa
4 3
溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CHCOOH和NH ·H O的电离常数均为
3 3 2
1.8×10-5。下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化
B.将NH Cl溶液加水稀释至浓度为 mol·L-1,溶液pH变化值小于lg x
4
C.随温度升高,K 增大,CHCOONa溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小
w 3
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH Cl溶液与CHCOONa溶液中:c(Na+)-c(CHCOO-)=c(Cl-)-c(NH)
4 3 3
【答案】C
【解析】根据图形,加水稀释促进盐类的水解,可以得出图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表
示pH随温度的变化,A正确;氯化铵溶液加水稀释至浓度为,即稀释了x倍,溶液的pH变化值小于lg
x,B正确;温度升高,水的离子积增大,促进醋酸钠水解,溶液中的 c(OH-)增大,C不正确;根据电荷
守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-),c(Cl-)-c(NH)=c(Na+)-
3
c(CHCOO-),稀释相同的倍数,c(H+)、c(OH-)改变差值不变,D正确。
3高频考点三 盐类水解的应用
【例3】(2022·海南卷)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃时, 。下列关于
NaClO溶液说法正确的是
A. 0.01mol/L溶液中,
B. 长期露置在空气中,释放 ,漂白能力减弱
C. 通入过量 ,反应的离子方程式为
D. 25℃, 的NaClO和HClO的混合溶液中,
【答案】AD
【解析】NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A正确;漂白粉
主要成分为Ca(ClO) 和CaCl ,长期露置在空气中容易和CO 发生反应而失效,其反应的化学方程式为:
2 2 2
Ca(ClO) +CO +H O=CaCO +2HClO,HClO再分解为HCl和O ,不会释放Cl ,B错误;将过量的SO 通入
2 2 2 3 2 2 2
NaClO溶液中,SO 被氧化:SO +ClO−+H O=Cl-+SO2-+2H+,C错误;25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的
2 2 2 4
混合溶液中,存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以
c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D正确;故选AD。
【变式探究】在两只锥形瓶中分别加入浓度均为1 mol·L-1 的盐酸和NH Cl溶液,将温度传感器和pH
4
传感器与溶液相连,往瓶中同时加入过量的质量、形状均相同的镁条,实验结果如图。关于该实验的下列
说法,正确的是( )
A.P点溶液:c(NH)+2c(Mg2+) >c(Cl-)
B.反应剧烈程度:NH Cl >HCl
4
C.Q点溶液显碱性是因为MgCl 发生水解
2
D.1 000 s后,镁与NH Cl溶液反应停止
4
【答案】A【解析】从图中可以看出,P点溶液的pH>7,此时c(OH-)>c(H+);依据电荷守恒可知,c(NH)+
2c(Mg2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(NH)+2c(Mg2+) >c(Cl-),A正确;镁与盐酸反应,溶液温度迅
速升高,并达最高点,反应放出的热量多,所以反应剧烈程度:HCl >NH Cl,B不正确;MgCl 水解时,
4 2
溶液显酸性,所以Q点溶液显碱性不是MgCl 发生水解所致,C不正确;1 000 s后,镁与NH Cl溶液反应
2 4
温度仍在缓慢上升,溶液的pH仍在缓慢增大,说明反应仍在正向进行,D不正确。
【变式探究】室温下,通过实验探究亚硫酸盐的性质。
已知:K (H SO )=1.54×10-2、K (H SO )=1.02×10-7。
a1 2 3 a2 2 3
实验 实验操作和现象
1 向10 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液通入112 mL(标准状况)SO
2
2 向10 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液通入SO 至溶液pH=7
2
3 向10 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液通入224 mL(标准状况)SO
2
4 向实验3所得溶液中加入少量的1.0 mol·L-1 Ba(OH) 溶液
2
下列说法正确的是( )
A.实验1得到的溶液中有c(SO)+c(OH-)=c(H SO )+c(H+)
2 3
B.实验2得到的溶液中有c(HSO)c(OH−)
B.随温度升高,CHCOONa溶液的c(OH−)减小
3
C.随温度升高,CuSO 溶液的pH变化是K 改变与水解平衡移动共同作用的结果
4 w
D.随温度升高,CHCOONa溶液和CuSO 溶液的pH均降低,是因为CHCOO−、Cu2+水解平衡移动
3 4 3
方向不同
【答案】C
【解析】水的电离为吸热过程,升高温度,平和向着电离方向移动,水中c(H+).c(OH-)=Kw减小,故
pH减小,但c(H+)=c(OH-),故A不符合题意;水的电离为吸热过程,升高温度,进水的电离,所以c(OH-)
增大,醋酸根水解为吸热过程,CHCOOH-+H O CHCOOH+OH-,升高温度促进盐类水解,所以
3 2 3
c(OH-)增大,故B不符合题意;升高温度,促进水的电离,故c(H+)增大;升高温度,促进铜离子水解Cu2+
+2H O Cu(OH) +2H+,故c(H+)增大,两者共同作用使pH发生变化,故C符合题意;盐类水解为吸热
2 2
过程,升高温度促进盐类水解,故D不符合题意。
高频考点五 离子浓度大小比较
【例5】(2021·浙江卷)取两份10 mL 0.05 mol·L-1 的NaHCO 溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另
3
一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.由a点可知:NaHCO 溶液中HCO的水解程度大于电离程度
3B.a→b→c过程中:c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)y
【答案】C
【解析】向NaHCO 溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液pH将逐渐减小,向NaHCO 溶液中滴加
3 3
NaOH溶液,溶液碱性增强,溶液 pH将逐渐增大,因此abc曲线为向NaHCO 溶液中滴加NaOH溶液,
3
ade曲线为向NaHCO 溶液中滴加盐酸。a点溶质为NaHCO ,此时溶液呈碱性,HCO在溶液中电离使溶液
3 3
呈酸性,HCO在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO 溶液中HCO的水解程度大于电离程度,
3
故A正确;由电荷守恒可知,a→b→c过程溶液中c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),滴加NaOH
溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)逐渐减小,故B正确;由
物料守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H CO),向NaHCO 溶液中滴加盐酸过程中有CO
2 3 3 2
逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H CO),故C错误;c点溶液中c(H+)+c(Na+)=
2 3
(0.05+10-11.3)mol·L-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.025+10-4.3)mol·L-1,因此
x>y,故D正确。
【方法技巧】
1.比较粒子浓度关系时紧扣两个微弱
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如
稀醋酸溶液中:CHCOOH CHCOO-+H+、HO OH-+H+,粒子浓度由大到小的顺序为
3 3 2
c(CHCOOH)>c(H+)>c(CHCOO-)>c(OH-)。
3 3
(2)弱酸根阴离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀
CHCOONa溶液中:CHCOONa===CH COO-+Na+、CHCOO-+HO CHCOOH+OH-、HO H
3 3 3 3 2 3 2
++OH-,粒子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(CHCOOH)>c(H+)。
3 3
2.酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液的酸碱性的比较
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力的相对强弱。如
NaHCO 溶液中HCO的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
3
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液中,多元弱酸根离子的水解以第一步为主。如NaS溶液中:c(Na+)>c(S2
2
-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
3.规避等量关系中的两个易失分点
(1)电荷守恒式不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的系数“2”代表一个CO带两个负电荷,不可
漏掉。
(2)物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如NaS溶液中的物料守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+
2c(HS-)+c(H S)]中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
2
【变式探究】(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是( )
A. 相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B. 相同浓度的CHCOOH和CHCOONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
3 3
C. FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则
D. 在 溶液中,
【答案】A
【解析】HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根
据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即K(HCOOH)<K(HF),故A错误;相同浓度的
a a
CHCOOH和CHCOONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,
3 3
说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CHCOO-)>c(Na+)>
3
c(H+)>c(OH-),故B正确;CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的
S2−不足以与H+发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到HS气体,说明K (FeS)>K (CuS),故C正
2 sp sp
确;根据溶液中的物料守恒定律,1 mol∙L−1 Na S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1
2
mol∙L−1,即c(S2−)+c(HS-)+c(H S)=1 mol∙L−1,故D正确;综上所述,答案为A。
2
【变式探究】(2020·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是( )
A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则K(HCOOH)>K(HF)
a a
B.相同浓度的CHCOOH和CHCOONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CHCOO-)>
3 3 3
c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则K (FeS)>K (CuS)
sp sp
D.在1 mol·L-1 Na S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H S)=1 mol·L-1
2 2
【答案】A
【解析】HCOONa和NaF均属于强碱弱酸盐,越弱越水解,HCOONa的pH较大,所以K(HCOOH)<
a
K(HF) , A 项 错 误 ; 两 溶 液 等 体 积 混 合 后 pH < 7 , 说 明 溶 液 显 酸 性 , c(H + ) >
a
c(OH-),醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则 c(CHCOO-)>c(Na+)>c(H+)>
3
c(OH-),B项正确;硫化亚铁溶于稀硫酸,而硫化铜不溶于稀硫酸,可得 K (FeS)>K (CuS),C项正确;
sp sp
在1 mol·L-1的NaS溶液中,根据物料守恒可得c(S2-)+c(HS-)+c(H S)=1 mol·L-1,D项正确。
2 2