高中化学第三章盐类的水解第1课时盐类水解的实质和规律学案新人教版Word格式.docx
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(1)NaCl
(2)NH4Cl (3)AlCl3 (4)Na2CO3
(5)CH3COONa
答案
(1)中性
(2)酸性 (3)酸性 (4)碱性 (5)碱性
规律:
强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
2.怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、氯化铵溶液和碳酸钠溶液?
答案 三种溶液各取少许分别滴入紫色石蕊试液,不变色的为NaCl溶液,变红色的为氯化铵溶液,变蓝色的为碳酸钠溶液。
3.
(1)现有0.1mol·
L-1的纯碱溶液,用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是__________。
你认为该溶液pH的范围一定介于________之间。
(2)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:
__________________________________________________________________________________________。
(3)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)把一小块pH试纸放在洁净的表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH 7~13
(2)向纯碱溶液中滴入酚酞试液,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
(3)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,则盐类水解吸热
三、盐类水解的表示方法——水解离子方程式的书写
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.水解分别是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。
【练一练】
1.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.HCOOH+H2OHCOO-+H3O+
B.CO2+H2OHCO
+H+
C.CO
+H2OHCO
+OH-
D.HS-+H2OS2-+H3O+
答案 C
2.判断下列盐类水解离子方程式的正误,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(1)FeCl3溶液:
Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+( )
(2)NaHS溶液:
HS-+H2OH2S+OH-( )
(3)K2CO3溶液:
CO
+2H2OH2CO3+2OH-( )
(4)NH4NO3溶液:
NH
+H2ONH3·
H2O+H+( )
(5)NaHCO3溶液:
HCO
+H2OCO2↑+H2O( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)√ (5)×
3.化学方程式是化学用语中重要的部分,它包括电离方程式、化学反应方程式、水解方程式等,准确、规范书写各种方程式是学好化学的保证。
请按要求写出下列方程式。
(1)NaHCO3在水中的电离方程式:
____________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)实验室制取NH3的化学反应方程式:
_________________________________________________________________________________________________________________。
(3)用离子方程式表示Al2(SO4)3溶液显酸性的原因:
答案
(1)NaHCO3===Na++HCO
、HCO
H++CO
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2
(3)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
一、盐类水解的实质和规律
1.通过实验测定下列0.1mol·
L-1盐溶液的pH,填写下表。
溶液pH
酸碱性
pH>
7
pH<
实验结论:
盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
2.CH3COONa水溶液呈碱性的原因
溶液中都存在水的电离平衡,CH3COONa溶于水后完全电离。
溶液中的CH3COO-能与水中的H+结合生成难电离的醋酸分子,从而使水的电离平衡向电离的方向移动。
溶液中有关离子的浓度变化是c(CH3COO-)减小,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)小于c(OH-),所以CH3COONa溶液呈碱性。
化学方程式是CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH,离子方程式是CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
3.NH4Cl溶液呈酸性的原因
NH4Cl溶液中的电离:
与水电离的OH-结合生成了难电离的NH3·
H2O,水的电离平衡移动方向是电离的方向,溶液中有关离子浓度的变化是c(NH
)减小,c(OH-)减小,c(H+)增大,c(H+)>
c(OH-),NH4Cl溶液呈酸性。
化学方程式是NH4Cl+H2ONH3·
H2O+HCl,离子方程式是NH
H2O+H+。
4.NaCl溶液呈中性的原因:
NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
【例1】 由一价离子组成的四种盐:
AC、BD、AD、BC的1mol·
L-1的溶液,在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液pH>7,最后一种溶液pH<7,则( )
A
B
C
D
AOH>BOH
AOH<BOH
HC>HD
HC<HD
解析 正盐水解后对溶液酸碱性的影响可以归纳为“有弱就水解,越弱越水解,谁强显谁性,无弱显中性”,这里的“弱”是指盐中的弱碱阳离子或弱酸根离子,“越弱”是指对应的碱或酸的电离程度。
该题我们可以首先进行如下归纳:
综上可知,电离程度:
HC=AOH>HD=BOH,即酸性:
HC>HD,碱性:
AOH>BOH。
答案 A
【方法规律】 水解规律
水解看组成,有弱才水解,无弱不水解;
越弱越水解,都弱都水解;
谁强显谁性,同强显中性,规律要记清。
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;
弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。
(3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。
(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。
变式训练1 有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH
答案 D
解析 Na2CO3水解的实质是CO
与H2O电离出的H+结合生成HCO
和H2CO3,使溶液中c(H+)<
c(OH-)。
变式训练2 有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。
据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>
7,BX溶液的pH<
7,由此判断不水解的盐是( )
A.BXB.AXC.AYD.BY
答案 B
解析 AY溶液的pH>
7,说明AY为强碱弱酸盐,BX溶液的pH<
7,说明BX为强酸弱碱盐,则AX为强酸强碱盐,不能发生水解,B对。
二、盐溶液酸碱性强弱的判断
【例2】 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 NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
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。
【方法规律】 比较同浓度溶液的酸碱性(pH)大小的方法
(1)首先对物质分类,pH大小规律是碱>盐>酸。
(2)同类物质的pH大小规律:
①碱:
二元强碱>一元强碱>一元弱碱;
②酸:
一元弱酸>一元强酸>二元强酸;
③盐:
强碱弱酸盐>强酸强碱盐>强酸弱碱盐。
变式训练3 物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,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>
HYB.HZ>
HY>
HX
C.HX>
HZD.HY>
解析 三种盐的阳离子都是Na+,当物质的量浓度相同时,溶液的pH分别为8、9、10,碱性逐渐增强,也就是X-、Y-、Z-的水解程度依次增大。
因为越容易水解的酸根对应酸的酸性越弱,因此三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX>HY>HZ。
1.下列关于酸性溶液的叙述中正确的是( )
A.可能是盐的水溶液B.一定是酸的水溶液
C.溶液中c(H+)<
c(OH-)D.不含有OH-的溶液
解析 强酸弱碱盐的水溶液呈酸性,如NH4Cl溶液、AlCl3溶液等。
2.下列说法正确的是( )
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.NaHCO3溶液显酸性
D.Na2CO3溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>
c(H+)
解析 A项,能水解的盐可显酸性或碱性;
B项,盐溶液的酸碱性与盐的类型有关,如Na2CO3溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性;
C项,在NaHCO3溶液中:
既有HCO
又有HCO
+H2OH2CO3+OH-,且水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
3.下列物质的水溶液由于水解而呈碱性的是( )
A.NaHSO4B.Na2SO4C.NaHCO3D.NH3
解析 本题考查水解的实质及规律。
A项,NaHSO4是强酸的酸式盐,不发生水解;
B项,Na2SO4是强酸强碱盐,不水解;
C项是弱酸的酸式盐,水解使溶液呈碱性;
D项NH3是非电解质,溶于水后生成弱碱。
4.下列物质在常温下发生水解时,对应的离子方程式正确的是( )
①Na2CO3:
+2H2OH2O+CO2↑+2OH-
②NH4Cl:
H2O+H+
③CuSO4:
Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
④NaF:
F-+H2O===HF+OH-
A.①④B.②③C.①③D.②④
解析 ①应为CO
+OH-,HCO
+H2OH2CO3+OH-(只写第一步也可);
④应为F-+H2OHF+OH-。
5.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A.NaClB.H2SO4C.Na2CO3D.NH4Cl
解析 A项,NaCl对水的电离平衡无影响,溶液呈中性;
B项,H2SO4中的H+抑制水电离,且溶液呈酸性;
C项,Na2CO3水解促进水电离,溶液呈碱性;
D项,NH4Cl水解促进水电离,溶液呈酸性。
[基础过关]
一、盐类水解的概念
1.在盐类水解的过程中,下列说法正确的是( )
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离程度一定会增大
C.溶液的pH一定会增大
D.c(H+)与c(OH-)的乘积一定会增大
解析 大多数的盐为强电解质,在水中完全电离,A项错误;
盐类水解促进水的电离,B项正确;
强酸弱碱盐水解溶液呈酸性,pH减小,C错;
一定温度下的稀溶液中,c(H+)与c(OH-)乘积是一个常数,D错。
2.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
解析 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。
3.下列微粒中,对水的电离平衡不产生影响的是( )
A.
B.26Fe3+
C.
D.
4.下列各式中的水解反应离子方程式书写正确的是( )
A.NH
B.S2-+2H2OH2S+2OH-
C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
D.CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
解析 B项,应用分步水解方程式表示或只写第一步;
C是电离方程式,不是水解方程式;
D是醋酸与可溶性强碱发生中和反应的离子方程式。
二、盐类水解的规律
5.下列各物质的溶液显酸性的是( )
A.NaHCO3B.(NH4)2SO4
C.NaClD.CH3COOK
解析 (NH4)2SO4为强酸弱碱盐,其溶液显酸性。
6.在下列各微粒中,能使水的电离平衡向电离的方向移动,且使溶液的pH>7的是( )
A.
B.HCO
C.HSO
D.26X3+
解析 首先判断A的微粒是Al3+,D的微粒是Fe3+,Al3+、Fe3+能结合水电离出的OH-,使水的电离平衡向电离的方向移动,但溶液显酸性,pH<
7,因而不合题意;
与H2O电离出来的H+结合为H2CO3,使水的电离平衡向电离的方向移动,并且使溶液呈碱性:
+H2OH2CO3+OH-,选项B符合题意;
HSO
能完全电离,为溶液提供H+,使水的电离平衡向离子结合的方向移动,使溶液呈酸性,选项C不合题意。
7.0.1mol·
L-1NaHCO3溶液的pH最接近于( )
A.5.6B.7.0C.8.4D.13.0
解析 NaHCO3的溶液水解呈碱性,但盐类的水解比较微弱,因此0.1mol·
L-1NaHCO3溶液的碱性不会太强。
三、盐类水解规律的综合应用
8.下列各组溶液混合后,溶液显碱性的是( )
A.10mL0.1mol·
L-1NH3·
H2O与10mL0.1mol·
L-1HCl
B.10mL0.1mol·
L-1K2S与10mL0.1mol·
L-1K2SO4
C.10mL0.1mol·
L-1KOH与10mL0.1mol·
L-1KHCO3,再加入10mL0.1mol·
L-1BaCl2
D.10mL0.1mol·
L-1NaOH与5mL0.1mol·
L-1H2SO4
解析 A项正好完全反应,生成的NH4Cl水解显酸性;
B项K2S水解显碱性;
C项反应生成BaCO3沉淀、KCl和H2O,显中性;
D项恰好中和显中性。
9.等物质的量浓度的下列五种溶液:
①CH3COOH
②(NH4)2CO3 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液中水的电离程度由大到小排列正确的是( )
A.⑤③①④②B.⑤③①②④
C.②④③①⑤D.②④①③⑤
10.常温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为amol·
L-1与bmol·
L-1,则a和b关系为( )
A.a>bB.a=10-4b
C.b=10-4aD.a=b
解析 NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)等于10-9mol·
L-1。
CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)=(10-14÷
10-9)mol·
L-1=10-5mol·
L-1,故
=
=10-4,即a=10-4b。
[能力提升]
11.现有S2-、SO
、NH
、Al3+、HPO
、Na+、SO
、AlO
、Fe3+、HCO
、Cl-等离子,请按要求回答下列问题。
(1)在水溶液中,水解使溶液呈碱性的离子有_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在水溶液中,水解使溶液呈酸性的离子有
(3)既能在酸性较强的溶液里大量存在,又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)既不能在酸性较强的溶液里大量存在,又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有_______________________________________________________________________________
答案
(1)S2-、SO
、HPO
(2)NH
、Al3+、Fe3+ (3)Na+、Cl-、SO
(4)HPO
解析
(1)弱酸根离子水解使溶液呈碱性,即S2-、SO
水解使溶液呈碱性。
、Al3+、Fe3+属于弱碱的阳离子,水解后溶液显酸性。
(3)Cl-、SO
是强酸的阴离子,Na+是强碱的阳离子,既能在强酸性,又能在强碱性溶液中存在。
属于弱酸的酸式酸根离子,既能与强酸反应,又能与强碱反应。
12.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:
__________。
(2)该盐中存在着一种能水解的离子,该离子的水解方程式为________________________________________________________________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:
______________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
(1)BnAm(或BA
)
(2)Bm++mH2OB(OH)m+mH+
(3)酸与碱等体积反应,碱过量,则最后混合液中溶质是正盐BnAm与碱B(OH)m的混合物,因此呈碱性
解析 pH=2的酸HnA中c(H+)与pH=12的碱B(OH)m中c(OH-)相等,等体积混合后溶液pH=8,表明B(OH)m为弱碱,物质的量浓度相对较大,反应后碱过量,生成正盐BnAm或BA
,其中弱碱阳离子Bm+能发生水解反应:
Bm++mH2OB(OH)m+mH+。
13.常温下,如果取0.1mol·
L-1HA溶液与0.1mol·
L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答下列问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):
______________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>
”、“<
”或“=”)0.1mol·
L-1NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)已知NH4A溶液呈中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________(填“>
”或“=”)7。
答案
(1)A-+H2OHA+OH-
(2)>
(3)>
解析
(1)NaA溶液的pH=8,表明HA为弱酸,NaA能发生水解,离子方程式为A-+H2OHA+OH-。
(2)NaA水解促进水的电离,NaOH能抑制水的电离,因此NaA溶液中由水电离出来的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出来的c(H+)。
(3)根据NH4A溶液呈中性,而HA酸性比H2CO3强,推断NH
的水解程度小于CO
的水解程度,因此(NH4)2CO3水解使溶液呈碱性,pH>
7。
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