2023版人教高中同步化學(xué)選擇性必修一：第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第三節(jié)鹽類的水解

第三節(jié)鹽類的水解1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納鹽溶液的酸堿性與其類型之間的關(guān)系,進(jìn)一步探究鹽溶液呈現(xiàn)不

同酸堿性的原因,總結(jié)其規(guī)律。2.熟練掌握鹽類水解的離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法。3.了解鹽類水解在生產(chǎn)生活、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究中的應(yīng)用。

鹽類的水解

1.定義在水溶液中,鹽電離出來(lái)的離子與水電離出來(lái)的H+或OH-結(jié)合生成①

弱電解質(zhì)

的反應(yīng)。2.實(shí)質(zhì)

4.鹽類水解規(guī)律

3.特點(diǎn)5.鹽類水解離子方程式的書(shū)寫(xiě)要求(1)通常,水解反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此,要用“

”而不用“

”;水解程度通常很小,產(chǎn)物的量也很少,因此水解方程式中一般不標(biāo)“↓”或“↑”符號(hào),也不把

易分解的生成物(如NH3·H2O等)寫(xiě)成其分解產(chǎn)物的形式。(2)多元弱酸鹽的水解是分步進(jìn)行的,水解的離子方程式要分步表示。(3)多元弱堿陽(yáng)離子的水解復(fù)雜,可看作一步水解。(4)像Cu2+和HC

、Fe3+和HC

等離子組,由于它們相互促進(jìn)水解,因此水解程度較大,書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)要用“

”,標(biāo)“↑”“↓”符號(hào)。

影響鹽類水解的主要因素

因素

對(duì)鹽類水解程度的影響內(nèi)因

鹽類水解程度的大小,主要是由鹽的性質(zhì)所決定的。對(duì)強(qiáng)堿弱酸鹽來(lái)說(shuō),生成鹽的弱酸酸性越弱,即越難電離(電離常數(shù)越小),該鹽的水解程度③

越大

;對(duì)強(qiáng)酸弱堿鹽來(lái)說(shuō),生成鹽的弱堿堿性越弱,該鹽的水解程度越大外界條件溫度升高溫度能夠④

促進(jìn)

水解

濃度鹽溶液濃度越小,水解程度⑤

越大

外加酸、堿水解顯酸性的鹽溶液,加堿會(huì)⑥

促進(jìn)

水解,加酸會(huì)⑦

抑制

水解,反之亦然

外加鹽加入與鹽的水解性質(zhì)相反的鹽會(huì)⑧

促進(jìn)

鹽的水解

鹽類水解的應(yīng)用

1.作凈水劑:可溶性的鋁鹽、鐵鹽水解生成膠體,膠體有較強(qiáng)的吸附性,常用作凈

水劑。如明礬水解的離子方程式為⑨

Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+

。2.熱堿水去油污:純堿水解的離子方程式為⑩

C

+H2O

HC

+OH-

。加

熱

促進(jìn)

C

的水解,溶液堿性

增強(qiáng)

,去污能力增強(qiáng)。3.鹽溶液的配制和保存:配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的鹽溶液時(shí),加入少量

鹽酸的目的是

抑制Sn2+或Fe3+等的水解

。4.制備膠體:向沸水中滴加FeCl3飽和溶液,繼續(xù)加熱至整個(gè)溶液呈紅褐色以

增大Fe3+的水解程度

,從而制備Fe(OH)3膠體。5.制備無(wú)機(jī)化合物:如用TiCl4制備TiO2。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4+(x+2)H2O

TiO2·xH2O↓+4HCl。

判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。1.純堿是鹽,不是堿,之所以被稱為純堿,是因?yàn)樗乃芤猴@堿性

(√)2.硫酸鎂在醫(yī)療上具有鎮(zhèn)靜、抗攣等功效,硫酸鎂溶液呈中性

(

?)3.泡沫滅火器的反應(yīng)原理是Al3++3HC

Al(OH)3↓+3CO2↑

(√)4.向NH4Cl溶液中加入適量氯化鈉固體,抑制了N

的水解

(

?)提示:N

+H2O

NH3·H2O+H+,加入氯化鈉固體對(duì)N

的水解無(wú)影響。5.加熱醋酸溶液時(shí)促進(jìn)了CH3COO-的水解,抑制了CH3COOH的電離

(

?)提示:鹽類的水解是吸熱反應(yīng),弱電解質(zhì)的電離一般需要吸收熱量,加熱促進(jìn)CH3

COO-的水解,也促進(jìn)CH3COOH的電離。6.實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液,常將FeCl3固體溶解在濃鹽酸中,再用水稀釋到所需的濃

度,而不是直接溶解在水中

(√)7.常溫下,pH=10的CH3COONa溶液與pH=4的NH4Cl溶液,水的電離程度相同

(

√)提示:鹽類的水解促進(jìn)水的電離。常溫下,pH=10的CH3COONa溶液中由水電離出

的氫氧根離子的濃度為10-4mol/L,pH=4的NH4Cl溶液中由水電離出的氫離子的濃

度為10-4mol/L,兩溶液中水的電離程度相同。8.常溫下,pH=4的CH3COOH溶液與pH=4的NH4Cl溶液,水的電離程度相同

(

?)提示:酸、堿抑制水的電離。常溫下,在pH=4的CH3COOH溶液中由水電離出的氫

離子的濃度是10-10mol/L,在pH=4的NH4Cl溶液中由水電離出的氫離子的濃度是10-4mol/L,兩溶液中水的電離程度不相同。

鹽類水解的應(yīng)用人們利用水解反應(yīng)設(shè)計(jì)出了泡沫滅火器。泡沫滅火器中裝有濃NaHCO3溶液和

濃Al2(SO4)3溶液。當(dāng)二者混合時(shí)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生氣體和沉淀,在起泡劑的作用下迅

速產(chǎn)生大量泡沫,用于滅火。問(wèn)題1.濃NaHCO3溶液和濃Al2(SO4)3溶液混合后為什么會(huì)劇烈反應(yīng)?反應(yīng)生成的氣體

和沉淀分別是什么?提示:Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體

和Al(OH)3沉淀。離子方程式為Al3++3HC

Al(OH)3↓+3CO2↑。2.蒸干AlCl3水溶液并灼燒,得到的固體物質(zhì)主要是什么?蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液

呢?提示:AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2O

Al(OH)3+3HCl,加熱,HCl揮發(fā),上述平衡右移,得到Al(OH)3,再灼燒,Al(OH)3分解,最終得到Al2O3。蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液

得到Al2(SO4)3。3.盛放Na2CO3、Na2S溶液的試劑瓶為什么不能用磨口玻璃塞?提示:因?yàn)镹a2CO3、Na2S溶液顯堿性,堿性溶液與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成的產(chǎn)物可

使瓶口和玻璃塞黏結(jié)不易打開(kāi)。

應(yīng)用實(shí)例保存堿性溶液Na2CO3、Na2S等溶液顯堿性,因堿性溶液可與玻

璃中的SiO2反應(yīng),所以保存時(shí)不能使用帶磨口玻

璃塞的試劑瓶,應(yīng)用帶橡膠塞的試劑瓶制備某些無(wú)水鹽若將某些揮發(fā)性酸對(duì)應(yīng)的鹽如AlCl3、FeCl3的溶

液蒸干時(shí),得不到無(wú)水鹽,原因是在加熱過(guò)程中,

HCl不斷揮發(fā),水解平衡不斷向右移動(dòng),得到Al

(OH)3或Fe(OH)3,加熱Al(OH)3、Fe(OH)3繼續(xù)分解

得到Al2O3、Fe2O3。所以AlCl3、FeCl3只有在HCl

氣流中加熱才能得到

鹽類水解在實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)生活中的應(yīng)用判斷離子是否共存常見(jiàn)的因強(qiáng)烈水解而不能大量共存的離子:Al3+

與C

、HC

、S2-、HS-、Al

;Fe3+與HC

、C

、Al

;N

與Al

、Si

混合鹽溶液中的除雜和提純①采用加熱法來(lái)促進(jìn)溶液中某些鹽的水解,使之

生成氫氧化物沉淀,以除去溶液中的某些金屬離

子,如除去KNO3溶液中的Fe3+②除去MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg

(OH)2或MgCO3促進(jìn)FeCl3的水解,使FeCl3轉(zhuǎn)化為

Fe(OH)3沉淀而除去,可表示為Fe3++3H2O

Fe(OH)3+3H+,MgO+2H+

Mg2++H2O泡沫滅火器的原理泡沫滅火器中使用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3

溶液,兩者混合時(shí),發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),直

至水解完全:Al3++3HC

Al(OH)3↓+3CO2↑,滅火器內(nèi)壓強(qiáng)增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起

噴出覆蓋在著火物質(zhì)上使火焰熄滅用鹽溶液除銹用NH4Cl溶液可除去金屬表面的氧化膜:N

+H2O

NH3·H2O+H+,氧化膜與H+反應(yīng)而溶解

不同類型鹽的溶液蒸干后產(chǎn)物的判斷常見(jiàn)類型溶液蒸干后所得物質(zhì)金屬陽(yáng)離子易水解的揮發(fā)性強(qiáng)酸鹽蒸干時(shí)得到氫氧化物,灼燒時(shí)得到氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干時(shí)得到Al(OH)3[Fe(OH)3],灼燒后得到Al2O3(Fe2O3)金屬陽(yáng)離子易水解的難揮發(fā)性強(qiáng)酸鹽蒸干得原溶質(zhì),如Al2(SO4)3溶液蒸干得到Al2(SO4)3固體酸根離子易水解的強(qiáng)堿鹽蒸干得原溶質(zhì),如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固體陰、陽(yáng)離子均易水解,且水解產(chǎn)物均易揮發(fā)的鹽蒸干后得不到固體物質(zhì),如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶液蒸干后得不到固體物質(zhì)不穩(wěn)定的化合物的水溶液加熱時(shí)在溶液中就能分解,得不到原溶質(zhì),如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3易被氧化的鹽蒸干后得不到原溶質(zhì),得到其氧化產(chǎn)物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4

下列敘述與鹽類的水解有關(guān)的是

()①NH4Cl溶液、ZnCl2溶液可作焊接金屬時(shí)的除銹劑②NaHCO3溶液與Al2(SO4)3溶液可作泡沫滅火劑③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用④實(shí)驗(yàn)室中盛放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞⑤加熱蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固體⑥要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可通入Cl2A.①②③B.②③④C.①④⑤D.①②③④⑤D思路點(diǎn)撥先分析題中的敘述是否涉及鹽類的水解,然后再作出判斷。解析

①NH4Cl和ZnCl2均為強(qiáng)酸弱堿鹽,它們的溶液均顯酸性,可用作焊接金屬

時(shí)的除銹劑;②HC

與Al3+發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),產(chǎn)生CO2和Al(OH)3,可作滅火劑;③草木灰的主要成分為K2CO3,銨態(tài)氮肥中含有N

,C

與N

發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),若二者混用會(huì)降低肥效;④Na2CO3溶液顯堿性,磨口玻璃塞中的二

氧化硅會(huì)與堿反應(yīng)生成Na2SiO3,將瓶塞與瓶口黏合在一起,因此實(shí)驗(yàn)室盛放Na2

CO3溶液的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞;⑤CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2O

Cu(OH)2+2HCl,加熱時(shí),HCl揮發(fā)使平衡不斷右移,最終得到Cu(OH)2固體;⑥Cl2能將

Fe2+氧化成Fe3+,發(fā)生氧化還原反應(yīng),與鹽類的水解無(wú)關(guān)。解題模板分析鹽類水解問(wèn)題的基本思路(1)認(rèn)真審題,找出題目給定的鹽類物質(zhì),確定能水解的離子。(2)寫(xiě)出水解反應(yīng)的方程式,分析題給條件對(duì)水解平衡的影響及結(jié)果。(3)按照題目要求,寫(xiě)出合理答案。

溶液中離子濃度的大小關(guān)系

電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系(1)電荷守恒電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)與陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等,溶液呈

電中性。如Na2CO3溶液中存在著Na+、C

、H+、OH-、HC

,它們存在如下關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=2c(C

)+c(HC

)+c(OH-)。(2)元素質(zhì)量守恒在電解質(zhì)溶液中,由于某些離子發(fā)生水解或電離,離子的存在形式發(fā)生了變化。

就該離子所含的某種元素來(lái)說(shuō),其質(zhì)量在變化前后是守恒的,即元素質(zhì)量守恒。

如0.1mol/LNa2CO3溶液中,Na+和C

的原始濃度之間的關(guān)系為c(Na+)=2c(C

)。由于C

發(fā)生水解,其在溶液中的存在形式除了C

,還有HC

和H2CO3。根據(jù)碳元素質(zhì)量守恒,有以下關(guān)系:c(Na+)=2[c(C

)+c(HC

)+c(H2CO3)]=0.2mol/L。(3)質(zhì)子守恒水電離產(chǎn)生的H+和OH-的物質(zhì)的量總是相等的,無(wú)論在溶液中由水電離出的H+和

OH-以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有如下關(guān)系:c(OH-)=c(H+)+c(HC

)+2c(H2CO3)。

(1)單一溶液a.對(duì)于多元弱酸溶液,應(yīng)根據(jù)多步電離進(jìn)行分析。例如:在H3PO4溶液中,c(H+)>c(H

2P

)>c(HP

)>c(P

)。b.對(duì)于多元弱酸的正鹽溶液,根據(jù)弱酸根離子的分步水解進(jìn)行分析。例如:在Na2

CO3溶液中,各離子濃度的大小順序?yàn)閏(Na+)>c(C

)>c(OH-)>c(HC

)>c(H+)。c.多元弱酸的酸式鹽溶液要考慮弱酸的酸式酸根離子的電離程度與水解程度的相對(duì)大小,如HC

以水解為主,在NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(HC

)>c(OH-)>c(H+);而HS

以電離為主,在NaHSO3溶液中,c(Na+)>c(HS

)>c(H+)>c(OH-)。d.不同溶液中同一離子濃度的大小比較,要考慮溶液中其他離子對(duì)該離子的影

響。如在0.10mol·L-1的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4溶

液中,c(N

)的大小順序?yàn)棰?gt;①>②>③。離子濃度大小的比較(2)混合溶液混合溶液中各離子濃度的大小比較,根據(jù)電離程度、水解程度的相對(duì)大小分析。a.分子的電離大于相應(yīng)離子的水解例如,等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl與NH3·H2O的混合溶液中,c(N

)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa與CH3COOH的混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na

+)>c(H+)>c(OH-)。b.分子的電離小于相應(yīng)離子的水解例如,等物質(zhì)的量濃度的NaCN和HCN的混合溶液中,各離子濃度的大小順序?yàn)閏

(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。

(雙選)下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是

()A.室溫下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(S

)>c(N

)>c(OH-)=c(H+)B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(HC

)>c(H+)C.Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HC

)+2c(H2CO3)D.25℃時(shí),濃度均為0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中(pH=4.75):c

(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)AC思路點(diǎn)撥確定溶液中的溶質(zhì)及其濃度

分析涉及的反應(yīng)(平衡)類型及程度

綜合分析得出結(jié)論。解析

0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中加NaOH溶液,當(dāng)OH-與H+按物質(zhì)的量比1∶1

反應(yīng)結(jié)束后,由于N

水解使溶液呈酸性,需要再加NaOH與N

反應(yīng)使溶液呈中性,所以c(Na+)>c(S

)>c(N

)>c(OH-)=c(H+),A項(xiàng)正確;雖然HC