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第35 讲 盐类的水解
1.了解盐类水解的原理及一般规律。
2.掌握盐类水解离子方程式的书写。
3.了解影响盐类水解程度的主要因素。
4.了解盐类水解的应用。
5.能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
考点一 盐类的水解及其规律
1.盐类的水解
盐的类型
实例
是否水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
溶液的pH
(25 ℃)
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
否
中性
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NH、Cu2+
酸性
pH<7
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、
CO
碱性
pH>7
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)一般要求
⇒⇒
如NH4Cl 水解的离子方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+。
任务目标
必备知识
1
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(2)盐水解离子方程式的书写
a.多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主。
如Na2CO3水解的离子方程式为
第一步水解
CO+H2OHCO+OH-
第二步水解
HCO+H2OH2CO3+OH-
b.多元弱碱盐水解:方程式一步写完。
如FeCl3水解的离子方程式为
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
c.双水解:水解程度较大,书写时要用“===”“↑”“↓”等。
如Na2S 溶液与AlCl3溶液混合反应的离子方程式为
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
特别提醒:
(1)判断盐溶液的酸碱性,需先判断盐的类型,因此需熟练记忆常见的强酸、强碱和弱酸、弱碱。
(2)盐溶液呈中性,无法判断该盐是否水解。例如:NaCl 溶液呈中性,是因为NaCl 是强酸强碱盐,不
水解。又如CH3COONH4溶液呈中性,是因为CH3COO-和NH 的水解程度相当,即水解过程中H+和OH-
消耗量相等,所以CH3COONH4溶液仍呈中性。
(3)有些盐溶液虽然显酸性,但不一定发生水解。如NaHSO4溶液显酸性,只电离,不水解。
3.盐的水解常数(Kh):
MA 表示强碱弱酸盐,则A-水解的离子方程式为A-+H2OHA+OH-。
Kh===(Ka——HA 的电离常数)。
同理:强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数(Kh)与弱碱电离常数(Kb)之间的关系:Kh=
1.已知常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH 如表所示:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是( )
A.加热0.1 mol·L-1NaClO 溶液测其pH,pH 小于9.7
要点突破
2
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B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)-c(H+)=c(HCO
)+2c(H2CO3)
C.根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
D.pH=2 的HF 溶液与pH=12 的NaOH 溶液以体积比1∶1 混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】A.加热0.1mol·L-1NaClO 溶液,次氯酸根离子的水解程度增大,溶液的pH 增大,则溶液的pH 大
于9.7,故A 错误;
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,根据质子守恒可得c(OH-)=c(HCO
)+2c(H2CO3) +c(H+),则c(OH-)-c(H+)=c(
)+2c(H2CO3),故B 正确;
C.溶液的pH 越大,酸根离子的水解程度越大,对应酸的酸性越弱,根据上表数据得出酸性强弱为:HF>
HClO>
,则得出的酸的电离程度为:HF>HClO>H2CO3(二级电离平衡常数),故C 错误;
D.pH=2 的HF 溶液与pH=12 的NaOH 溶液以体积比1:1 混合,氟化氢为弱酸,则混合液中氟化氢过量,溶
液显示酸性,结合电荷守恒可得c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故D 错误;
2.室温下,取20 mL 0.1 mol·L−1某二元酸H2A,滴加0.1 mol·L−1 NaOH 溶液。已知:H2A=H++HA−,
HA−⇌H++A2−。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L−1 H2A 溶液中有c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=0.1 mol·L−1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA−)+2c(A2−),用去NaOH 溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH 溶液体积10 mL 时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2−)=c(H+)-c(OH−)
D.当用去NaOH 溶液体积20 mL 时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)
【答案】B
【解析】A. 0.1 mol·L−1H2A 溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH−)+2c(A2−)+ c(HA−),因而c
(H+)-c(OH−)-c(A2−)= c(A2−)+c(HA−)=0.1mol·L−1,选项A 正确;
B.若NaOH 用去10mL,反应得到NaHA 溶液,由于HA−⇌H++A2−,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加
入超过10mL 的NaOH 溶液,选项B 错误;
C.当用去NaOH 溶液体积10 mL 时,得到NaHA 溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2−)=c
(H+)-c(OH−),选项C 正确;
D.当用去NaOH 溶液体积20 mL 时,得到Na2A 溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−),
选项D 正确。
3
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3.常温下,几种酸的电离常数如表所示:
酸
电离方程式
电离常数
HClO
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L 的①NaClO 溶液 ②
溶液 ③
溶液 ④
溶液,
pH 由大到小的顺序是______________(填标号)。
(2)用离子方程式表示NaClO 溶液呈碱性的原因:_____________________。
(3)0.1mol/L
溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________,只改变下列一个条件,能使
与
的比值变大的是_______(填标号)。
A.加入
固体 B.通入少量HCl
C.降低溶液温度 D.加入少量NaOH 固体
(4)假设25℃时,0.1mol/L
溶液中由水电离出的
浓度为
,则在该温度下此溶液中氨
水的电离常数
__________。
【答案】(1)②①④③ (2)
(3)
AC (4)
【解析】 (1)比较表格中的电离常数可知,酸性
,NaClO、
4
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、
、
均为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,对应弱酸的酸性越弱,盐的水解程
度越大,故
水解程度最大,溶液碱性最强,pH 最大,由此可知,pH 由大到小的顺序是②①④③。
故答案为:②①④③;
(2)NaClO 属于强碱弱酸盐,水解显碱性,水解方程式为
。故答案为:
;
(3)
属于强酸弱碱盐,水解显酸性,0.1mol/L
溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序
是
。
A 项,加入
固体,水解平衡正向移动,但
增大,
不变,则
增大,正确;
B 项,通入少量HCl,水解平衡逆向移动,
增大,
也增大且增大的程度比
大,则
减小,错误;
C 项,降低溶液温度,水解平衡逆向移动,
增大,
不变,则
增大,正确;
D 项,加入少量NaOH 固体,水解平衡正向移动,
减小,
不变,则
减小,
错误。
故答案为:
;AC;
(4)
,故
,
则
,
,
氨水的电离方程式为
,
5
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。
故答案为:
考点二 盐类水解平衡的影响因素及应用
1.盐类水解的影响因素
(1)内因。
酸或碱越弱,其对应的弱酸阴离子或弱碱阳离子的水解能力就越大,溶液的碱性或酸性就越强。如酸
性:CH3COOH>H2CO3,则同浓度的Na2CO3、CH3COONa 溶液pH:pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)。
(2)外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
促进弱酸阴离子水解
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
促进弱碱阳离子水解
外加其他能
水解的盐
水解结果相同
抑制,水解程度减小
水解结果相反
促进,水解程度增大(甚至彻底水解)
例如,不同条件对FeCl3水解平衡的影响
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(填写空格中内容)
条件
移动方向
H+数
pH
现象
升高温度
向右
增多
降低
颜色变深
通HCl
向左
增多
降低
颜色变浅
加H2O
向右
增多
升高
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减小
升高
产生红褐色沉淀及无色气体
2.盐类水解的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ 三种盐pH 分别为8、9、10,则酸性
必备知识
6
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HX>HY>HZ
配制或贮存易水解
的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量稀硫酸防止Cu2+水解;配制FeCl3溶
液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻
璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2O=====Fe(OH)3(胶体)+
3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3HCO===
Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用NH+OH-===NH3↑+H2O
除锈剂
NH4Cl 与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
物质提纯
除去MgCl2溶液中的氯化铁,可以加入MgO 或Mg(OH)2反应掉部分
H+,促进铁离子的水解,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去
无机物的制备
硫化铝、氮化镁在水溶液中强烈水解,只能通过单质间化合反应才
能制得;用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+
2)H2O(过量)TiO2·xH2O+4HCl
离子的共存
Al3+与HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-,Fe3+与HCO、CO、
AlO、SiO、ClO-,NH 与SiO、AlO 等因水解相互促进而不能大量共
存
3.盐溶液蒸干时所得产物的判断
(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溶液,蒸干后一般得原物质,如
CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s);Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3,
灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解,因此蒸干灼烧后
分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3↑
+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
1.下列变化与盐类水解平衡无关的是( )
A.浓硫化钠溶液有臭味
B.将饱和氯化铁溶液加入沸水制胶体
要点突破
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C.盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳
D.配制硫酸亚铁溶液时加少量硫酸
【答案】C
【解析】A.溶液有臭味是因为硫化钠水解后产生了少量的硫化氢,与盐类水解有关,选项A 不符合题意;
B.将饱和氯化铁溶液加入沸水中,FeCl3是强酸弱碱盐,在水中发生水解反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)
+3H+,则制备胶体与盐类水解有关,选项B 不符合题意;
C.碳酸钙沉淀溶解平衡产生碳酸根离子,碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,碳酸根离子的浓
度减小,促进碳酸钙的溶解,与沉淀溶解平衡有关,与盐类水解无关,选项C 符合题意;
D.硫酸亚铁水解溶液显酸性,配制FeSO4溶液时,加少量硫酸可以抑制亚铁离子的水解,与盐类水解有关,
选项D 不符合题意。
2.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( )
①
②
③
④
⑤
⑥
A.①⑥
B.②⑤
C.③④
D.③⑤
【答案】D
【解析】①
溶液中有
,蒸干过程中HCl 挥发,使
水解平
衡向右移动,得
,灼烧
发生分解反应:
,故最终所得
固体为
,①不符合题意;
②
溶液蒸干过程中,碳酸氢根水解程度不大,得
固体,灼烧,
发生分解反
应:
,蒸干得
,400℃以下灼烧,
不分解,故
最终所得固体为
,②不符合题意;
③
溶液中存在水解平衡:
,虽然加热可使水解程度增
大,但水解产物
难挥发,故蒸干并灼烧后所得固体为
,③符合题意;
④由
受热易分解知,④不符合题意;
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⑤
溶液中有:
,由于NaOH 的存在,致使
不
会分解生成
并逸出,故平衡右移程度极小,最后得到的是稳定的
(灼烧后不会带结晶水),⑤
符合题意;
⑥
溶液中有:
,由于水解产物均易挥发,加热蒸干,平衡
右移,故最后得不到
固体,⑥不符合题意;
综上所述,③⑤符合题意。
答案选D。
3.电离常数是电离平衡的平衡常数,描述了一定温度下,弱电解质的电离能力。25 ℃,几种弱电解质的
电离常数如下表:
Ka或 Kb
H2SO3
Ka1 = 1.3×10-2;Ka2 = 6.2×10-8
H2CO3
Ka1 = 4.2×10-7;Ka2 = 5.6×10-11
NH3·H2O
Kb = 1.8×10-5
(1)
的电离常数表达式 K =_____。
(2)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为_____。
(3)25 ℃,氨水的浓度为 2.0 mol·L-1,溶液中的 c(OH-) =_____mol·L-1。将 SO2通入该氨水中,当溶液中
c(OH-)降至 1.0×10-7 mol·L-1 时,溶液中
=______。
(4)25 ℃,向 0.10 mol·L-1 二元弱酸H2A 溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液(忽略溶液体积的变化),溶液中
的 H2A、HA-、A2-的物质的量分数 𝛿(X) 随 pH 的变化如图所示。 [已知:
]
9
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①下列叙述不正确的是_____(填字母序号)。
A.pH = 1.2 时,c(H2A) = c(HA-)
B.pH = 2.7 时,c(HA-) > c(H2A) = c(A2-)
C.pH = 4.2 时,c(HA-) = c(A2-) = c(H+)
D.H2A 和A2-在溶液中不能大量共存
②25 ℃时,H2A 的电离常数 Ka1 =_____,Ka2 =_____。
【答案】
0.62 C 10-1.2 10-4.2
【解析】(1)电离平衡
电离平衡常数K=
,故答案为:
;
(2)由电离平衡常数可知酸性
,则H2SO3溶液和NaHCO3反应离子方程
式为:
,故答案为:
;
(3)NH3·H2O 的电离平衡常数
,
则
;将 SO2通入该氨水中,当溶液中 c(OH-)降至 1.0×10-7 mol·L-1 时,则
10
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c(OH-)=c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1溶液中
,故答案
为:
;0.62;
(4)①A.由图可知,pH = 1.2 时,c(H2A) = c(HA-),故A 正确;
B.由图可知,pH = 2.7 时,c(HA-) > c(H2A) = c(A2-),故B 正确;
C.由图可知,pH = 4.2 时,c(HA-) = c(A2-) ,c(H+)=10-4.2,与c(HA-) 和 c(A2-)不相等,故C 错误;
D.由图可知,H2A 大量存在时A2-在溶液中不能大量共存,A2-大量存在时,H2A 在溶液中不能大量共存,
故D 正确。故答案选:C;
②25 ℃时,当pH = 1.2 时,c(H2A) = c(HA-),H2A 的电离常数
;pH = 4.2 时,
c(HA-) = c(A2-) ,
,故答案为:10-1.2;10-4.2。
11