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浙江选考201X版高考化学大一轮复习专题9溶液中的离子反应第二单元盐类水解及其应用学案

第二单元 盐类水解及其应用

[考试标准]

知识条目

必考要求

加试要求

1.盐类的水解原理,常见盐溶液的酸碱性的判断

a

b

2.盐类水解的简单应用

b

b

3.盐类水解的离子反应方程式

b

4.多元弱酸盐的分步水解

b

5.影响盐类水解的因素

b

6.常见酸式盐溶液的酸碱性判断

b

考点一 盐类水解及其简单应用

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

4.规律

有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。

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

强酸强碱盐

NaCl、KNO3

中性

pH=7

强酸弱碱盐

NH4Cl、Cu(NO

NH

、Cu2+

酸性

pH<7

3)2

弱酸强碱盐

CH3COONa、Na2CO3

CH3COO-、CO

碱性

pH>7

5.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三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性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H2SO4,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胶体的离子方程式:

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

除锈剂

NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂

1.(2017·浙江11月选考,9)下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是(  )

A.NaOHB.Na2CO3

C.NaClD.NH3

答案 C

解析 A项,氢氧化钠的水溶液显碱性,能使酚酞变红;B项,碳酸钠水溶液中碳酸根离子水解显碱性,能使酚酞变红;C项,氯化钠水溶液显中性,不能使酚酞变红;D项,氨气与水反应生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞变红;故选C。

2.(2016·浙江10月选考,5)下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是(  )

A.NaOHB.(NH4)2SO4

C.Na2CO3D.NaCl

答案 B

解析 NaOH为强碱溶液,不水解,A错误;(NH4)2SO4为强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中水解,溶液呈酸性,B正确;Na2CO3为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解,溶液呈碱性,C错误;NaCl在溶液中不水解,其溶液为中性,D错误。

3.(2016·浙江4月选考,5)下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是(  )

A.NaClB.NH4ClC.Na2CO3D.NaOH

答案 C

解析 NaCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,A错误;NH4Cl为强酸弱碱盐,水解呈酸性,B错误;Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,C正确;NaOH为强碱,不水解,D错误。

题组一 盐类水解的实质及规律

1.(2016·绍兴选考适应性考试)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是(  )

A.W2-、X+B.X+、Y3+

C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-

答案 C

解析 根据短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大及各选项可以推出,W为O、X为Na、Y为Al、Z为S,Al3+和S2-均能发生水解,水解破坏了水的电离平衡;O2-不能在水溶液中存在,而Na+不水解,故正确的是C。

2.(2017·浙江名校协作体高三上学期考试)下列物质的水溶液因溶质水解显酸性的是(  )

A.KNO3B.NH4Cl

C.NaHSO4D.NaHCO3

答案 B

解析 KNO3水溶液中电离出钾离子和硝酸根离子,溶液呈中性,A错误;NH4Cl水溶液中铵根离子水解溶液显酸性,B正确;NaHSO4溶液中硫酸氢钠电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,不发生水解,溶液显酸性,C错误;NaHCO3溶液中碳酸氢根离子水解溶液显碱性,D错误。

3.

(1)为探究纯碱溶液呈碱性是由CO

引起的,请你设计一个简单的实验方案:

________________________________________________________________________。

(2)为探究盐类水解是一个吸热过程,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 

(1)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去,则可以说明纯碱溶液呈碱性是由CO

引起的

(2)取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若红色变深,则说明盐类水解吸热

题组二 盐类水解的简单应用

(一)溶液酸碱性比较

4.相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为(  )

A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3NaOH

B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3NaOH

C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONaNaHCO3

D.CH3COONa NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3NaOH

答案 B

解析 酸性从大到小的顺序为电离呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈碱性>电离呈碱性。

5.由一价离子组成的四种盐溶液:

AC、BD、AD、BC,其物质的量浓度均为1mol·L-1。

在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液pH<7,则下列选项正确的是(  )

A

B

C

D

碱性

AOH>BOH

AOH<BOH

AOH>BOH

AOH<BOH

酸性

HC>HD

HC>HD

HC<HD

HC<HD

答案 A

解析 根据AD溶液pH>7,D-一定水解;根据BC溶液pH<7,B+一定水解;根据BD溶液pH=7,B+、D-的水解程度相同;A+、C-均不水解,或水解程度比B+、D-弱,所以碱性:

AOH>BOH,酸性:

HC>HD。

1.“谁弱谁水解,越弱越水解”。

如酸性:

HCN

NaCN>CH3COONa。

2.相同条件下的水解程度

正盐>相应的酸式盐,如CO

>HCO

3.相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。

如NH

的水解:

(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。

(二)盐类水解知识在实验、日常生活中的应用

6.下列有关问题与盐的水解有关的是(  )

①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂

②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液混合可作泡沫灭火剂

③草木灰与铵态氮肥不能混合施用

④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞

⑤可用热的纯碱溶液除去金属表面的油污

⑥用明矾净化自来水

A.只有①③④B.只有①⑤⑥

C.①②③④⑤⑥D.只有②③④⑤⑥

答案 C

解析 ①NH4Cl、ZnCl2均能发生水解,使溶液呈酸性,能与铁锈反应;②NaHCO3与Al2(SO4)3发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2,能达到灭火的目的;③草木灰(主要成分K2CO3)与铵态氮肥(含NH

)混合时能相互促进水解,从而降低了肥效;④Na2CO3溶液中Na2CO3发生水解:

Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,生成的NaOH能与磨口玻璃塞中的SiO2反应生成Na2SiO3,Na2SiO3具有黏性,瓶塞在较长时间不用后很难被拔出;⑤CO

+H2OHCO

+OH-,呈碱性;⑥明矾中Al3+发生水解:

Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮的固体颗粒物,从而起到净水的作用。

7.一种常用的泡沫灭火器构造如图。

内筒a是玻璃瓶,外筒b是钢瓶,平时泡沫灭火器内筒外筒盛有液态试剂,当遇火警时,将灭火器取下倒置,内外筒液体试剂立即混合产生大量CO2泡沫灭火。

从液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析,则a中盛________________,b中盛_______________________________________________________。

答案 Al2(SO4)3溶液 饱和NaHCO3溶液

题组三 水解离子方程式的书写(加试)

解题指导

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)水解分别呈酸性和碱性的离子组由于相互促进水解,水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”、“↓”等。

8.按要求书写离子方程式。

(1)AlCl3溶液呈酸性

________________________________________________________________________。

(2)Na2CO3溶液呈碱性

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

(3)NH4Cl溶于D2O中

________________________________________________________________________。

(4)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合

________________________________________________________________________。

(5)实验室制备Fe(OH)3胶体

________________________________________________________________________。

(6)NaHS溶液呈碱性的原因

________________________________________________________________________。

(7)对于易溶于水的正盐MnRm溶液,若pH>7,其原因是________________________________________________________(用离子方程式说明,下同);

若pH<7,其原因是_________________________________________________________。

答案 

(1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

(2)CO

+H2OHCO

+OH-

HCO

+H2OH2CO3+OH-

(3)NH

+D2ONH3·HDO+D+

(4)Al3++3HCO

===Al(OH)3↓+3CO2↑

(5)Fe3++3H2O

Fe(OH)3(胶体)+3H+

(6)HS-+H2OH2S+OH-

(7)Rn-+H2OHR(n-1)-+OH-

Mm++mH2OM(OH)m+mH+

解析 (7)pH大于7是由于酸根离子水解呈碱性,pH小于7是由于弱碱阳离子水解呈酸性。

题组四 酸式盐溶液酸碱性的判断(加试)

9.为了证明NaHCO3溶液中HCO

的水解程度大于电离程度,可采用的实验方法是(  )

①测定溶液的pH ②加入Ba(OH)2溶液 ③加入盐酸

④加入酚酞溶液

A.①②B.②③C.①④D.②④

答案 C

10.能说明0.1mol·L-1的NaHA溶液一定呈酸性的是(  )

①稀释时,溶液中c(OH-)增大;②溶液的pH<7;③溶液中c(Na+)=c(A2-);④溶液可与等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应

A.①②③④B.①②③

C.①③D.②④

答案 C

解析 ①稀释时溶液中c(OH-)增大,则溶液中c(H+)减小,说明原溶液呈酸性;②未指明温度,不能根据pH小于7判断溶液呈酸性;③溶液中存在电荷守恒:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),若c(Na+)=c(A2-),则c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;④溶液可与等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液恰好反应,说明HA-能发生电离,但不能说明HA-的电离程度一定大于其水解程度,即不能说明溶液一定呈酸性。

11.NaHA是二元酸H2A的酸式盐,下列说法正确的是(  )

A.若NaHA的水溶液呈酸性,则二元酸H2A一定是强酸

B.若NaHA的水溶液呈碱性,则HA-只发生水解

C.无论H2A是强酸还是弱酸,NaHA溶液中Na+和HA-的个数之比都是1∶1

D.无论H2A是强酸还是弱酸,NaHA晶体中的阴、阳离子个数比都是1∶1

答案 D

酸式盐水溶液酸碱性判断方法

酸式盐的水溶液显什么性质,要看该盐的组成粒子的性质。

(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。

如NaHSO4:

NaHSO4===Na++H++SO

(2)弱酸的酸式盐存在两种趋势,既存在电离平衡又存在水解平衡:

HA-H++A2-(电离,显酸性)

HA-+H2OH2A+OH-(水解,显碱性)

如果电离程度大于水解程度,则显酸性,如H2PO

、HSO

等;如果水解程度大于电离程度,则显碱性,如HCO

、HS-、HPO

等。

考点二 多角度攻克影响盐类水解的因素(加试)

1.内因

酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。

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

弱碱阳离子的水解程度减小

弱酸根离子的水解程度减小

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

升温

向右

增多

减小

颜色变深

通HCl

向左

增多

减小

颜色变浅

加H2O

向右

增多

增大

颜色变浅

加NaHCO3

向右

减小

增大

生成红褐色沉淀,放出气体

注意 

(1)水解平衡右移,盐的离子水解程度不一定增大,若加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大,但若增大水解离子的浓度,平衡也右移,但水解程度减小。

(2)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但其溶液酸性(或碱性)越弱。

题组一 加水稀释时盐类水解定性、定量分析

1.

(1)取5mLpH=5的NH4Cl溶液,加水稀释至50mL,则c(H+)________(填“>”“<”或“=”)10-6mol·L-1,

________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)已知在室温下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:

各取5mL上述溶液,分别加水稀释至50mL,pH较大的是________溶液;各取5mL上述溶液,分别加热(温度相同),pH较小的是________溶液。

答案 

(1)> 减小 

(2)H2SO4 NH4Cl

题组二 水解平衡的定向移动及结果判断

2.

(1)已知:

25℃时,亚磷酸(H3PO3,二元中强酸)的Ka1=5×10-2、Ka2=2.5×10-7。

亚磷酸氢钠可使碘水褪色,25℃时,Na2HPO3水解反应的Kh=________;若向Na2HPO3溶液中加入少量的I

2,则溶液中

将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,此时溶液中

将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,请用平衡移动原理解释其原因(写离子方程式并用必要的文字说明)_________________________________________。

(4)体积均为100mLpH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如下图所示,则HX的电离平衡常数________(填“>”“=”或“<”)CH3COOH的电离平衡常数。

答案 

(1)4×10-8 增大 

(2)增大(3)因为CO

会结合反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO生成的H+,使平衡向右移动(4)>

解析 

(1)已知HPO

(aq)+H2OH2PO

(aq)+OH-(aq),则Ka2×Kh=Kw,Kh=Kw/Ka2=4×10-8;加入少量I2,亚磷酸氢钠与碘反应,溶液的碱性变弱,Kh=

保持不变,所以

将增大。

(2)由于(NH4)2SO4===2NH

+SO

,溶液中NH

浓度增大。

(3)HClO和碳酸钠不反应,盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,所以导致氯水中HClO浓度增大,因为CO

会结合反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO生成的H+,使平衡向右移动。

(4)根据CH3COOH与一元酸HX加水稀释过程中pH与溶液体积的关系图可以看出HX酸在稀释过程中溶液的pH变化比醋酸的大,所以酸性HX强于醋酸,电离程度:

HX>CH3COOH。

题组三 盐溶液蒸干产物的判断

3.

(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是___________________________________________,

原因是________________________________________________________________________。

(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是_____,原因是______________________________。

(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是__________________________________________,

原因是________________________________________________________________________。

(4)碳酸氢钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________,原因是(用化学方程式表示,下同)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________,原因是________________________。

答案 

(1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3

(2)KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物(注意温度过高,会脱去结晶水)

(3)Fe2O3 Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3

(4)Na2CO3 2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O

(5)Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4

解析 本题涉及的知识范围较广,除了盐的水解外,还应考虑到盐的热稳定性、还原性等。

盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种判断类型

(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)

CuSO4(s);

盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)

Al(OH)3(s)

Al2O3。

(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。

(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+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。

(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化

例如,Na2SO3(aq)

Na2SO4(s)。

题组四 利用水解平衡原理解释问题的规范描述

4.按要求回答下列问题。

(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?

为什么?

(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)

答案 在AlCl3溶液中存在着如下平衡:

AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl浓度逐渐增大,蒸干时HCl挥发,使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3,在灼烧时发生反应2Al(OH)

3

Al2O3+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。

(2)Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因分析。

答案 在NH4Cl溶液中存在NH

+H2ONH3·H2O+H+,加入Mg粉,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移动,使Mg粉不断溶解。

(3)直接蒸发CuCl2溶液,能不能得到CuCl2·2H2O晶体,应如何操作?

答案 不能,应在HCl气流中加热蒸发。

(4)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______________________________________________________________;请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:

_________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SO

水解:

SO

+H2OHSO

+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SO

===BaSO3↓(白色),由于c(S

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