盐类水解

考点聚焦

1.认识盐类水解的原理,能解释强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解。弱酸弱碱盐的水解不作要求。

2.运用比较、分类、归纳、概括等方法得出盐类水解规律,探究影响盐类水解程度的主要因素。

3.能运用盐类水解的规律判断常见盐溶液的酸碱性。

4.会书写盐类水解的离子方程式。

5.能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。

知识梳理

二、水解的表示

③水解程度一般很小,故方程式用“”符号,且产生的物质的浓度太小,一般不用“↑”、“↓”表示;

④双水解比单水解程度大,有些可以进行到底。

①强酸弱碱盐的水解:溶液呈酸性,弱碱阳离子水解

②强碱弱酸盐的水解:溶液呈碱性,弱酸根离子水解

③弱酸弱碱盐的水解程度很大,溶液的酸碱性决定与酸碱性的相对强弱

 Ⅰ.酸强于碱显酸性,如(NH4)2SO3

Ⅱ.碱强于酸显碱性,如NH4CN

Ⅲ.酸碱强弱相当的呈中性,如CH3COONH4

④强酸强碱盐,不水解,呈中性

⑤弱酸的酸式盐水解,酸取决于酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小

Ⅰ如电离程度大于水解程度,以电离为主,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4

Ⅱ如水解程度大于电离程度,以水解为主,溶液呈碱性,如NaHCO3、Na2HPO4、NaHS

⑥完全双水解的盐,如Al3+与HCO3-、CO32-、S2-、AlO2-等发生双水解进行到底。

①多元弱酸溶液,根据多步电离分析,如在H3PO4的溶液中,c (H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)

②多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3的溶液中,c (Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)

③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影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中a、NH4Cl     b、CH3COONH4      c、NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序是 c>a>b。

④ 混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电解因素、水解因素等。

分别以H2S、NaHS、Na2S为例:

①离子浓度的大小比较:H2S                                 、NaHS                         、Na2S                          

五、电解质溶液中的守恒规律

⑴电荷守恒:电解质溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数相等,即溶液不显电性。如磷酸溶液中,c (H+)= c (OH-)+ c(H2PO4-)+2 c(HPO42-)+3 c(PO43-)

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四、溶液中离子浓度大小的比较

⑵物料守恒:就是电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如0.1mol/L的NaHS溶液,0.1= c (HS-)+ c (S2-)+ c (H2S)或

c (Na+)= c (HS-)+ c (S2-)+ c (H2S)

⑶原理守恒:水电离的特征是c (H+)= c (OH-),据此可以得出下列关系如在K2CO3溶液中:c (OH-)= c (H+)+ c (HCO3-)+2(H2CO3)(也称质子守恒)

例题:分别以①H2S②NaHS③Na2S为例离子浓度的守恒关系:

⑴物料守恒①                             

②                                        ③                             

⑵电荷守恒:①                                                          

③                                      

⑶质子守恒:①                       ②                          

                                             

六、盐类水解的应用

Ⅰ.判断溶液的酸碱性:                                          

Ⅱ.判断不同弱电解质的相对强弱:                                

Ⅲ.比较溶液中离子浓度:

①同一溶液中不同离子浓度:                                      

②不同溶液中相同离子浓度:                                      

Ⅳ.解释某些化学现象及在生产生活中的应用:                      

                                                                 

七、离子共存问题的分析

①不能与H+共存的离子有                                           

②不能与OH-共存的离子有                                          

③不能与HCO3-共存的离子有                                         

④不能与Al3+共存的离子有                                          

⑤不能与AlO2-共存的离子有                                         

⑥不能与Fe3+共存的离子有                                          

⑦不能与Fe2+共存的离子有                                           

⑧不能与ClO-共存的离子有                                         

试题枚举

[例1] (2006江苏,13)下列叙述正确的是

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A.0.1mol?L-1氨水中,c(OH-)==c(NH4+)

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B.10 mL 0.02mol?L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol?L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL,则溶液的pH=12

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C.在0.1mol?L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)==c(CH3COOH)+c(H+)

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D.0.1mol?L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c(Na+)==2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)

解析:NH3?H2O是弱电解质,它本身电离所产生的两种离子浓度相等,得氨水中的部分OH-来自于H2O的电离,所以c(OH-)>c(NH4+),A错;B项中酸碱中和反应后,

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pH=-lgC(H+)=-lg(10-14/10-12)=12,B正确;根据盐的消解规律,可以判断C正确;D项中因钠元素的离子与A原子的物质的量之比为1∶1,对应关系应该为c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),D错。

答案:BC

[例2] (2006四川,12)25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的PH=7时,下列关系正确的是

A.c(NH4+)==c(SO42)          B.c(NH4+)>c(SO42)

C.c(NH4+)<c(SO42)           D.c(OH)+c(SO42)==c(H+)+c(NH4+)

解析: 氨水与稀硫酸反应,至溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),则D错;将前两个等式融合得, c(NH4+)=2c(SO42-),则A错,B对,C错。

答案: B

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[例3] 已知0.1 mol?L1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,则下列说法正确的是(       )

A.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同

B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等

C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA)+c(OH)+2c(A2

D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2)>c(H+)>c(OH

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解析:0.1 mol?L1的强酸pH=1.0,0.1 mol?L1的H2A溶液pH=4.0,说明它是一种弱酸。Na2A发生水解A2+H2OHA+OH和HA+H2OH2A+OH,溶液中存在HA、A2、H+、OH;NaHA发生水解HA+H2OH2A+OH和电离HAH++A2,溶液中存在HA、A2、H+、OH,所以两溶液中离子种类相同,A不正确。

物质的量相等的Na2A和NaHA因为存在上述水解、电离等过程,阴离子数量发生变化,所以阴离子总量不相等,B不正确。

由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HA)+c(OH)+2c(A2),C正确。Na2A溶液显碱性,c(OH)>c(H+),D不正确。

答案: C

[例4] 化合物SOCl2是一种液态化合物,沸点77 ℃。在盛有10 mL水的锥形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。轻轻振荡锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色凝乳状沉淀析出。

(1)根据上述实验,写出SOCl2和水反应的化学方程式:________________。

(2)AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3,而用SOCl2与AlCl3?6H2O混合共热,可得到无水AlCl3,原因是________________。

解析:水解的本质是化合物中带正电的基团结合水中电离产生的OH,而带负电部分结合水中电离产生的H+。据题给信息分析,产生的刺激性气体应是SO2,它是由SO2+结合OH转化成H2SO3,而另一带负电的Cl结合水电离的H+生成HCl,与AgNO3反应生成白色的AgCl沉淀。

答案: (1)SOCl2+H2O====SO2↑+2HCl 

(2)因为蒸干AlCl3溶液时,由于AlCl3水解生成的HCl易挥发,而得到Al(OH)3,但当与SOCl2混合共热时,由于SOCl2极易吸水,防止了AlCl3的水解,有关的化学方程式为6SOCl2+AlCl3?6H2O====6SO2↑+AlCl3+12HCl

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[例5]用酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化铵晶体、0.1mol/L盐酸、熟石灰和蒸馏水,若仅用上述试剂怎样用简单实验方法证明氨水是弱碱?并指出是通过什么途径证明氨水是弱碱的?

解析:证明氨水是弱碱,可通过两条途径:一是证明氨水中存在电离平衡,如方案(1)。另一是证明NH4+作为弱碱阳离子能破坏水的电离平衡发生水解反应,如方案(2)、(3)。

答案: 方案(1)取少量氨水,滴加酚酞,溶液呈红色,然后向其中加人少量CH3COONH4晶体,振荡,可看到红色变浅,说明氨水中存在电离平衡,氨水为弱碱。

       方案(2)取少量NH4Cl晶体溶于水,滴加石蕊试液,溶液显红色,说明NH4+水解生成了NH3?H2O和HCl,从而破坏了水的电离平衡,亦说明氨水是弱碱。

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       方案(3)将 0.1mol/L NH3? H2O与0.1mol/L盐酸等体积混合,再滴加石蕊试剂,溶液显红色,说明NH4+水解破坏了水的电离平衡,从而说明氨水是弱碱。

[变式]解释说明化学事实:向盛有少量Mg(OH)2 悬浊液培养皿中加入适量的饱和氯化铵溶液。现象                                

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讨论解释其原因:同学甲:实验中存在Mg(OH)2的溶解、结晶平衡: Mg(OH)2(固) Mg2++2OH-。当加入NH4Cl时,由于NH4+水解,NH4++H2ONH3?H2O+H+,使溶液呈酸性。H++OH-=H2O,从而使溶液中[OH-]减小,促进Mg(OH)2溶解,使溶液澄清。同学乙:实验中加入NH4Cl后,溶液中NH4+可与OH-结合从而使Mg(OH)2的溶解平衡右移使溶液澄清。甲、乙同学的两种解释谁的更有道理?                      通过实验来进一步验证:                                             。为什么乙更合理?

答案: Mg(OH)2溶解,使溶液澄清;乙同学的解释合理;向盛有少量Mg(OH)2悬浊液的培养皿中加入CH3COONH4 固体,观察悬浊液是否变澄清。CH3COONH4属弱酸弱碱盐,虽强烈水解但溶液呈中性。同时,CH3COONH4溶液中也有大量NH4+,若Mg(OH)2没有溶解,说明甲同学的解释正确。若Mg(OH)2溶解,则说明乙同学的解释正确;因为Mg(OH)2比 NH3? H2O的碱性强。

 

 

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