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第三节盐类的水解重难点研析

第三节盐类的水解

 

重难点一盐类水解的规律有弱才水解,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。

由此可见,盐类水解的前提条件是有弱碱的阳离子或弱酸的酸根离子,其水溶液的酸碱性由盐的类型决定,利用盐溶液的酸碱性可判断酸或碱的强弱。

(1)

盐的类型

是否水解

溶液的pH

强酸弱碱盐

水解

pH<7

强碱弱酸盐

水解

pH>7

强酸强碱盐

不水解

pH=7

(2)组成盐的弱碱阳离子(M)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(A)能水解显碱性。

M++H2OMOH+H+显酸性

A-+H2OHA+OH-显碱性

(3)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。

重难点二盐类水解离子方程式的书写

1.注意事项

(1)一般要写可逆“”,只有彻底水解才用“===”。

(2)难溶化合物不写沉淀符号“↓”。

(3)气体物质不写气体符号“↑”。

2.书写方法

(1)弱酸强碱盐①一元弱酸强碱盐水解

弱酸根阴离子参与水解,生成弱酸。

例如:

CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH

离子方程式:

CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-

2多元弱酸根阴离子分步水解

由于多元弱酸的电离是分多步进行的,所以多元弱酸的酸根离子的水解也是分多步进行的,阴离子带几个电荷就要水解几步。

第一步水解最易,第二步较难,第三步水解更难。

例如:

Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH

NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH离子方程式:

CO23-+H2OHCO3-+OH-

HCO3-+H2OH2CO3+OH-

3多元弱酸的酸式强碱盐水解

例如:

NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH

离子方程式:

HCO3-+H2OH2CO3+OH-

(2)强酸弱碱盐

1一元弱碱

弱碱阳离子参与水解,生成弱碱。

2多元弱碱阳离子分步水解,但写水解离子方程式时一步完成。

例如:

AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl

离子方程式:

3++

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

(3)某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,在一起都发生水解,相互促进对方的水解,水解趋于完全。

可用“===”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物

或挥发性物质可加“↓”、“↑”等。

例如:

将Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合,立即产生白色沉淀和大量气体,离子方程式为:

Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑

能够发生双水解反应的离子之间不能大量共存。

常见的离子间发生双水解的有:

Fe3与

CO23-、HCO3-等,Al3+与AlO2-、CO23-、HCO3-、S2-、HS-等。

重难点三影响盐类水解的因素

1.内因:

盐本身的性质,组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解

程度就越大。

2.外因:

受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。

(1)温度:

盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大。

(2)浓度:

盐的浓度越小,水解程度越大。

(3)外加酸、碱或盐:

外加酸、碱或盐能促进或抑制盐的水解。

归纳总结:

上述有关因素对水解平衡的影响结果,可以具体总结成下表(以CH3COO-+

H2OCH3COOH+OH-为例):

改变条件

c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

c(OH-)

c(H+)

pH

水解程度

加水

减小

减小

减小

增大

减小

增大

加热

减小

增大

增大

减小

增大

增大

加NaOH(s)

增大

减小

增大

减小

增大

减小

加HCl(g)

减小

增大

减小

增大

减小

增大

加CH3COONa(s)

增大

增大

增大

减小

增大

减小

加NH4Cl(s)

减小

增大

减小

增大

减小

增大

重难点四盐类水解的应用1.化肥的合理使用,有时要考虑盐类的水解例如,铵态氮肥与草木灰不能混合使用,因草木灰的主要成分K2CO3水解呈碱性:

CO23-

+H2OHCO3-+OH-,铵态氮肥中NH4+遇OH-逸出NH3,使氮元素损失,造成氮肥肥效降低。

2.用热碱去污

如用热的Na2CO3溶液去污能力较强,盐类的水解是吸热反应,升高温度,有利于Na2CO3水解,使其溶液显碱性。

3.配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解。

(1)配制强酸弱碱盐溶液时,需滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液时常将它们溶于较浓的盐酸中,然后再用水稀释到相应的浓度,以抑制它们的水解,配制Fe2(SO4)3溶液时,滴几滴稀硫酸。

(2)配制强碱弱酸盐溶液时,需滴几滴相应的强碱,可使水解平衡向左移动,抑制弱酸根离子的水解,如配制Na2CO3、NaHS溶液时滴几滴NaOH溶液。

4.物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。

制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:

2Al+

Δ

3S=====Al2S3。

5.某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解,如Na2CO3、NaHCO3溶液因CO23-、HCO3-水解使溶液呈碱性,OH-与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞黏结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。

6.若一种盐的酸根和另一种盐的阳离子能发生水解相互促进反应,这两种盐相遇时,要

考虑它们水解时的相互促进,如泡沫灭火器的原理:

将硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合,Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑,产生大量CO2来灭火。

7.用盐(铁盐、铝盐)作净水剂时需考虑盐类水解。

例如,明矾KAl(SO4)2·12H2O净水原

理:

Al3++3H23(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体表面积大,吸附能力强,能吸附水

中悬浮的杂质生成沉淀而起到净水作用。

8.Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。

例如:

将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:

NH4+

H23·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。

9.如果溶液浓度较低,可以利用水解反应来获得纳米材料(氢氧化物可变为氧化物)。

果水解程度很大,还可用于无机化合物的制备,如制TiO2:

TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O+4HCl

TiO2·xH2O焙烧,TiO2+xH2O

重难点五离子浓度大小比较规律

1.大小比较方法

(1)考虑水解因素:

如Na2CO3溶液中

CO23-+H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-,所以c(Na+)>c(CO23-)>c(OH-)>c(HCO3-)

(2)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其的影响程度。

如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4溶液中,

c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。

(3)多元弱酸、多元弱酸盐溶液

如:

H2S溶液:

c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)

Na2CO3溶液:

c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)。

(4)混合溶液混合溶液中离子浓度的比较,要注意能发生反应的先反应后再比较,同时要注意混合后溶液体积的变化,一般情况下,混合液的体积等于各溶液体积之和。

高考试题中在比较离子浓度的大小时,常常涉及以下两组混合溶液:

①NH4Cl~NH3·H2O(1∶1);②CH3COOH~CH3COONa(1∶1)。

一般均按电离程度大于水解程度考虑。

如:

NH4Cl和NH3·H2O(等浓度)的混合溶液中,c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),CH3COOH和CH3COONa(等浓度)的混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

2.电解质溶液中的离子之间存在着三种定量关系

微粒数守恒关系

电荷数平衡关系

水电离的离子数平衡关系

+2-2-

(1)微粒数守恒关系(即物料守恒)。

如纯碱溶液中c(Na+)=2c(CO32-)未变化=2c(CO32-)+

2c(HCO3-)+2c(H2CO3);NaH2PO4溶液中c(Na+)=c(H2PO4-)未变化=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+3-c(PO34-)+c(H3PO4)。

++-2-

(2)电荷数平衡关系(即电荷守恒)。

如小苏打溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-);Na2HPO4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO34-)+c(OH-)

注1molCO32-带有2mol负电荷,所以电荷浓度应等于2c(CO23-),同理PO43-电荷浓度

等于3c(PO34-)。

(3)水电离的离子数平衡关系(即质子守恒)

如纯碱溶液中c(H+)水=c(OH-)水;c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),即c(OH-)水=-+

c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)。

质子守恒也可由物料守恒和电荷守恒相加减得到。

例1下列各式中,属于盐的水解的是()A.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+

 

答案BD

解析本题中的4个反应,其中B和D是HS-、NH4+分别与水电离出的H+、OH-结合生成H2S和NH3·H2O弱电解质,是盐类的水解反应。

而A和C则是弱电解质CH3COOH和

HSO3-在水中均电离出H+,H+又和H2O结合成H3O+,所以A和C是电离,不是水解。

本题考查了盐类水解的概念及盐类水解的离子方程式。

首先要理解盐类水解的实质,在溶液中盐电离出来的弱酸根离子或弱碱阳离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质

的反应。

其次要熟悉盐类水解离子方程式的书写规则。

例2在25℃时,在浓度均为1mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得其c(NH4)分别为a、b、c(单位为mol/L)。

下列判断正确的是()

A.a=b=cB.a>b>cC.a>c>bD.c>a>b

解析三种溶液中均存在水解平衡:

答案D

NH4++H2ONH3·H2O+H+;对于(NH4)2CO3,因

CO32-+H+HCO3-,使上述平衡向右移动;对于(NH4)2Fe(SO4)2,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H

c(H+)增大,抑制

NH4+的水解。

考查影响盐类水解的因素,类似于外加酸或碱对盐类水解的影响。

例3用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是()

+-

A.c(H+)>c(OH-)

B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L

C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)

D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1mol/L

答案AB

解析由电荷守恒有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(CH3COO-)>c(Na+),+---+

则c(H+)>c(OH-);且c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+0.1mol/L>0.1mol/L。

由物料守恒有:

c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L;因c(CH3COO-)>c(Na+)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。

例4下列有关问题,与盐的水解有关的是()

①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂

②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂

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加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体

A.①②③B.②③④C.①④⑤D.①②③④⑤

答案D

解析本题考查盐类水解的应用与解释。

①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;②用HCO3-与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂;③草木灰主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;④

碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:

AlCl3+3H23+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Al(OH)3固

体(如果灼烧,会得到Al2O3固体)。

解答该类题目,首先应准确判断“弱”离子水解后溶液的酸碱性及“弱”离子的水解是

否相互促进,然后再根据具体情况,利用水解知识做出合理的判断。

1.选择合适的方法测试下表所列盐溶液(可酌情替换、增加)的酸碱性。

2.根据形成该盐的酸和碱的强弱,将下表中盐按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类。

盐溶液

NaCl

Na2CO3

NaHCO3

酸碱性

盐类型

续表

NH4Cl

Na2SO4

CH3COONa

(NH4)2SO4

点拨

盐溶液

NaCl

Na2CO3

NaHCO3

酸碱性

中性

碱性

碱性

盐类型

强酸强碱盐

强碱弱酸盐

强碱弱酸盐

续表

NH4Cl

Na2SO4

CH3COONa

(NH4)2SO4

酸性

中性

碱性

酸性

强酸弱碱盐

强酸强碱盐

强碱弱酸盐

强酸弱碱盐

3.分析上述实验结果,归纳其与盐的类型间的关系,并从电离平衡的角度寻找原因。

盐的类型

强酸强碱盐

强酸弱碱盐

强碱弱酸盐

溶液的酸碱性

点拨

盐的类型

强酸强碱盐

强酸弱碱盐

强碱弱酸盐

溶液的酸碱性

中性

酸性

碱性

 

根据下表,对三类不同盐溶液中存在的各种粒子(不要忘记水及其电离)及粒子间的相

互作用进行比较、分析,从中找出不同类盐溶液呈现不同酸碱性的原因。

NaCl溶液

NH4Cl溶液

CH3COONa

溶液c(H+)和c(OH-)相对大小

溶液中的粒子

有无弱电解质生成

相关化学方程式

点拨

NaCl溶液

NH4Cl溶液

CH3COONa溶液

c(H+)和c(OH-)相对大小

c(H+)=c(OH-)

c(H+)>c(OH-)

c(H+)<c(OH-)

溶液中的粒子

Na+、Cl-、H+、

OH-、H2O

NH4、Cl、H、NH3·H2O、OH-、H2O

CH3COO-、Na+、H+、OH-、CH3COOH、H2O

有无弱电解质生成

H2OOH-+H+

H2OOH-

H2OOH-+H+

相关化学

方程式

NaCl===Na+Cl

+H+NH4++OH-

CH3COO-+H+CH3COOH

NH3·H2O

盐的水解也属于离子反应。

在认识水解反应原理的基础上,你对高中化学必修课中所学的“离子反应发生的条件”有无新的认识?

点拨离子反应发生的条件中,“有水生成”可扩展为“有弱电解质生成”。

探究目的:

通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件,了解影响盐类水解程度的因素。

探究过程:

1.从反应物性质考虑,FeCl3是否易发生水解?

水解生成物是什么?

写出其水解反应的化学方程式。

点拨FeCl3易发生水解,因水解生成Fe(OH)3与HCl,而Fe(OH)3是难溶于水的弱碱。

FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl

2.应用平衡移动原理,从反应条件考虑,影响FeCl3水解的因素可能有哪些?

参照下表

设计、写出实验探究的步骤(可增加项目或另行设计表格)。

序号

可能影响因素

实验操作

现象

解释或

结论

1

盐的浓度

2

溶液的酸碱性

点拨

序号

可能影响因素

实验操作

现象

解释或结论

1

盐的浓度

向FeCl3溶液中加入FeCl3晶体,测其pH变化

pH减小

加入FeCl3后,水解平衡向右移动

2

溶液的酸碱性

向FeCl3溶液中加入盐酸,看溶液颜色变

溶液颜色变浅

HCl使FeCl3水解平衡向

左移动

3

温度

将FeCl3溶液加热,看其颜色变

溶液颜色变深

温度升高,FeCl3水解平衡向右移动

其它还有加水稀释等实验方法

1.盐水解反应的逆反应是我们熟悉的一类反应,由此类反应的能量变化试推测盐类水解

是吸热反应还是放热反应。

点拨盐类水解是吸热反应。

2.应用平衡移动原理分析醋酸钠或氯化铵的水解,列举可能影响水解反应程度的因素,并说明所依据的原理。

点拨如NH4Cl的水解:

NH4++H2ONH3·H2O+H+

以下条件改变时,平衡都会移动:

①加NH4Cl晶体②加水稀释③加少量NaOH溶液④加少量盐酸⑤加少量锌粒⑥加热等,据勒夏特列原理可判断移动方向

注意加水稀释时,水解平衡右移,深入探讨可利用水解平衡常数。

1.D2.B3.C4.D

5.甲即使是弱酸,所电离产生的H+也必须与强碱电离出的OH-相等(pH=7),即c(A+

)=c(M+)

3+2-2+--

6.>Al+2SO4+2Ba+4OH===2BaSO4↓+AlO2+2H2O

=2Al3++3SO24-+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓

7.CO32-+H2OHCO3-+OH-

Ca2++CO32-===CaCO3↓

8.Na2CO3溶液的pH>NaHCO3溶液的pH,因为由HCO3-电离成CO32-比由H2CO3电离成HCO3-更难,即Na2CO3是比NaHCO3更弱的弱酸盐,所以水解程度更大。

9.

(1)SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。

(2)AlCl3溶液易发生水解,AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热,SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水作用,生成无水AlCl3及SO2和HCl气体。

10.加水的效果是增加水解反应的反应物c(SbCl3),加氨水可中和水解反应生成的HCl,

以减少生成物c(H+),两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应方向移动。

11.受热时,MgCl2·6H2O水解反应的生成物HCl可逸出,脱离反应体系,相当于不断减少可逆反应的生成物,从而可使平衡不断向水解反应方向移动;MgSO4·7H2O没有类似可

-3

)=10-3mol/L的碱溶液混合后溶液呈

促进水解反应进行的条件。

+-3

1.已知一种c(H+)=10-3mol/L的酸和一种c(OH酸性,其原因可能是()

C.等浓度的强酸和弱碱反应D.生成了一种强酸弱碱盐

答案B

解析若为强酸和强碱反应n(H)=n(OH),恰好完全反应,溶液为中性;若是强酸与弱碱反应,强酸全部电离,弱碱只部分电离,由于n(H+)=n(OH-),则反应后碱剩余,溶液

为碱性;同理,若是弱酸与强碱反应,则酸剩余,溶液为酸性,答案为B。

误区警示若只着眼于盐类水解易错选D。

对于溶液酸碱性原因的推断,应从多方面考

虑,尤其有弱酸或弱碱参加反应。

2.为了配制CH3COO-与Na+离子浓度比为1∶1的溶液,可向CH3COONa溶液中加入

()

A.适量盐酸B.适量氢氧化钠固体

C.适量KOHD.适量NaCl晶体

答案C

解析CH3COO-水解使溶液中c(CH3COO-)<c(Na+),可加入不含Na+的碱抑制CH3COO-的水解。

答案为C。

3.NH4Cl溶于重水后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是()

A.NH2D·H2O和D3O+B.NH3·D2O和HD2O+

C.NH3·HDO和D3O+D.NH2D·HDO和H2DO+

答案C

解析NH4Cl水解的实质是其电离出的NH4+与重水电离出的OD-结合生成一水合氨。

D2OD++OD-,NH4++OD-NH3·HDO,D+再与D2O结合生成D3O+。

4.Na2S溶液中存在多种微粒,下列各微粒间的关系正确的是()

+2---+

A.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)

++2---

B.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)

+-2-

C.c(Na+)=c(HS-)+2c(H2S)+2c(S2-)

-+-

D.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)

答案AD

解析本题易错选B、C。

B项应为电荷守恒的等式,由于每个硫离子带2个单位负电

荷,因此硫离子所带负电荷的总量应是其离子个数的2倍;C项为物料守恒的等式,在硫化钠的化学式中,硫离子和钠离子的个数比为1∶2。

由于硫离子是弱酸氢硫酸的酸根离子,发

生水解,部分转化为硫氢根离子和硫化氢分子,因此该3种微粒总数的2倍等于钠离子的个数;D项符合质子守恒,也可用电荷守恒和物料守恒相加减

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