高中化学第三章水溶液中的离子平衡第三节盐类的水解第2课时盐类水解的影响因素及应用同步练习新人教版选修42

高中化学第三章水溶液中的离子平衡第三节盐类的水解第2课时盐类水解的影响因素及应用同步练习新人教版选修42

第2课时　盐类水解的影响因素及应用 ‎[明确学习目标]　1.掌握影响盐类水解平衡移动的外界因素以及水解程度的变化。2.了解盐类水解在生产、生活中的应用。‎ 一、影响盐类水解的因素 因素 对盐类水解程度的影响 内因 盐组成中对应的酸或碱越弱，水解程度越大 外界条件 温度 升高温度能够促进水解 浓度 盐溶液浓度越小，水解程度越大 外加酸碱 水解显酸性的盐溶液，加碱会促进水解，加酸会抑制水解；水解显碱性的盐溶液，加酸会促进水解，加碱会抑制水解 外加盐 加入酸碱性不同的盐会促进盐的水解 二、盐类水解的应用 ‎1．盐溶液的配制：配制FeCl3溶液时，可加入少量盐酸，目的是抑制Fe3＋的水解。‎ ‎2．热碱去油污：用纯碱溶液清洗油污时，加热可增强其去污能力。‎ ‎3．盐类作净水剂：铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体，有较强的吸附性，常用作净水剂。如明矾可以用来净水，其反应的离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。‎ ‎4．制备物质 ‎(1)用TiCl4制取TiO2发生反应的化学方程式为 TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl；‎ TiO2·xH2OTiO2＋xH2O。‎ ‎(2)利用盐的水解可以制备纳米材料。‎ ‎1．NH4Cl溶液加水稀释，水解程度增大，酸性增强，对吗？‎ 提示：不对。加水稀释，水解程度增大，水解产生的n(H＋)增大，但盐溶液的体积也增大，且体积增大对溶液酸性的影响比n(H＋)增大对酸性的影响大。所以加水稀释，NH4Cl溶液的酸性减弱。‎ ‎2．加热蒸干FeCl3溶液，得到的固体是FeCl3吗？‎ 提示：Fe3＋在溶液中水解，离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加热蒸干后，产物中的HCl气体离开平衡体系，结果使FeCl3完全水解，所得固体为Fe(OH)3而不是FeCl3。‎ - 8 -‎ 一、影响盐类水解的因素 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．内因 主要因素是盐本身的性质，组成盐的酸根对应的酸越弱，或阳离子对应的碱越弱，水解程度越大(越弱越水解)。例如：酸性：CH3COOH>HClO，则水解能力NaClO>CH3COONa；相同温度下，相同浓度的NaClO溶液的pH大于CH3COONa溶液的pH。‎ ‎2．外因：以NH＋H2ONH3·H2O＋H＋(正反应为吸热反应)为例。‎ 加热 加水 加NH3‎ 加NH4Cl 加HCl 加NaOH c(NH)‎ 降低 降低 升高 升高 升高 降低 c(NH3·H2O)‎ 升高 降低 升高 升高 降低 升高 c(H＋)‎ 升高 降低 降低 升高 升高 降低 c(OH－)‎ 降低 升高 升高 降低 降低 升高 pH 降低 升高 升高 降低 降低 升高 水解程度 增大 增大 减小 减小 减小 增大 ‎[即时练]‎ ‎1．物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是(　　)‎ A．HX、HZ、HY B．HZ、HY、HX C．HX、HY、HZ D．HY、HZ、HX 答案　C 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。因为越容易水解的弱酸根对应的酸的酸性越弱，因此三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX>HY>HZ。‎ ‎2．如图所示，向三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液，并分别放置在盛有水的烧杯中，然后向烧杯①中加入烧碱，向烧杯③中加入NH4NO3晶体，烧杯②中不加任何物质。‎ ‎(1)含酚酞的0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为__________________(用离子方程式说明)。‎ ‎(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深，烧瓶③中溶液红色变浅，则下列叙述正确的是________。‎ A．水解反应为放热反应 - 8 -‎ B．水解反应为吸热反应 C．NH4NO3溶于水时放出热量 D．NH4NO3溶于水时吸收热量 ‎(3)向0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体，使CH3COO－水解平衡移动的方向分别为________、________、________、________(填“向左”“向右”或“不移动”)。‎ 答案　(1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－‎ ‎(2)BD　(3)向右　向左　向左　向右 解析　(1)CH3COONa中CH3COO－水解使溶液显碱性，酚酞试液遇碱显红色。‎ ‎(2)烧碱溶于水放出大量的热，根据烧瓶①中溶液的红色变深，判断水解平衡向右移动，说明水解反应是吸热反应，同时烧瓶③中溶液红色变浅，则是因为NH4NO3溶于水时吸收热量，水解平衡向左移动。‎ ‎(3)酸促进CH3COO－的水解；碱抑制CH3COO－的水解；CO与CH3COO－带同种电荷，水解相互抑制；Fe2＋与CH3COO－带异种电荷，水解相互促进。‎ 规律方法 盐类水解规律及溶液酸、碱性口诀 有弱才水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性，同强显中性；越稀越水解，越热越水解。‎ - 8 -‎ ‎二、盐类水解的应用 ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．在化学实验中的应用 应用 应用实例 配制易水解的盐溶液需考虑抑制其水解 配制某些强酸弱碱盐时，需加入相应的强酸，可使水解平衡向左移动，抑制阳离子的水解，如配制FeCl3、SnCl2溶液时，由于Fe3＋、Sn2＋水解程度较大，通常先将它们溶于盐酸中，再加水稀释到所需的浓度 制备某些胶体 制备Fe(OH)3胶体，便是利用水解原理：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋‎ 保存碱性溶液 如Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性，因碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应，所以保存时不能使用磨口玻璃塞，应用带橡皮塞的试剂瓶保存 制备某些无水盐时必须考虑水解 若将某些挥发性酸对应的盐如AlCl3溶液蒸干时，得不到无水盐，原因是在加热过程中，HCl不断挥发，水解平衡不断向右移动，得到Al(OH)3，Al(OH)3加热继续分解得到Al2O3，所以AlCl3只有在干燥的HCl气流中加热其结晶水合物才能制得 判断离子是否共存必须考虑盐类的水解 常见的因强烈水解而不能大量共存的离子有：Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO；Fe3＋与HCO、CO、AlO；NH与AlO、SiO 混合盐溶液中的除杂和提纯 如除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3，可加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解，使FeCl3转化为Fe(OH)3而除去，可表示为MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋‎ ‎2．在工农业生产和日常生活中的应用 应用 应用实例 明矾或FeCl3可作净水剂 利用Al3＋、Fe3＋水解产生胶体，表面积大，能够吸附水中的悬浮物生成沉淀而起到净水的作用，反应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋‎ 续表 应用 应用实例 用热的纯碱去污效果更好 用热的纯碱除油污时，发生水解反应：CO＋H2OHCO＋OH－，水解反应为吸热反应，加热平衡右移，溶液的碱性增强，去污效果更好 泡沫灭火器的原理 泡沫灭火器中使用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液，两者混合时，发生相互促进的水解反应，直至完全：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑‎ - 8 -‎ ‎[即时练]‎ ‎3．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 ‎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．①②③ B．②③④‎ C．①④⑤ D．①②③④⑤‎ 答案　D 解析　①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性，可以除去金属表面的锈；②HCO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＋3H2OAl(OH)3＋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)。‎ ‎4．(1)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是____________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)Ca(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是_______________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是____________，原因是____________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 答案　(1)(NH4)2SO4　溶液中虽然NH水解生成NH3·H2O，但由于生成的H2SO4为不挥发性强酸，随H2SO4浓度增大，将再与NH3·H2O反应生成(NH4)2SO4‎ ‎(2)CaCO3　由于在溶液中Ca(HCO3)2分解生成CaCO3、CO2和H2O，随着浓缩的不断进行，CO2不断逸出，最后剩余CaCO3‎ ‎(3)Na2SO4　由于蒸发过程中Na2SO3不断被氧化，最终生成Na2SO4‎ 规律方法 不同类型的盐溶液蒸干产物的判断 - 8 -‎ 续表 本章归纳总结 盐类的水解及应用 - 8 -‎ ‎1．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－。下列说法正确的是(　　)‎ A．稀释溶液，水解平衡常数增大 B．通入CO2，平衡向正反应方向移动 C．升高温度，减小 D．加入NaOH固体，溶液pH减小 答案　B 解析　温度一定，水解平衡常数不变，A错误；通入二氧化碳，二氧化碳与OH－反应生成HCO，OH－浓度减小，平衡向正反应方向移动，B正确；水解反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，HCO浓度增大，而CO浓度减小，故增大，C错误；加入NaOH，溶液中OH－的浓度增大，pH增大，D错误。‎ ‎2．下列离子方程式的书写正确的是(　　)‎ A．硫化钠水解：S2－＋2H2OH2S↑＋2OH－‎ B．硫氢化钠水解：HS－＋H2OH3O＋＋S2－‎ C．硫化钾水解：S2－＋H2O===HS－＋OH－‎ D．硫酸铝溶液跟偏铝酸钠溶液反应：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓‎ 答案　D 解析　A项中硫离子水解分步进行，其中以生成硫氢根离子为主，错误；B项是硫氢根离子的电离而不是水解，错误；C项是水解离子方程式，但是可逆号写成了等号，错误；D项符合题意，因为两个离子相互促进水解且水解完全，所以应写等号和标出沉淀的符号，正确。‎ ‎3．现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②硫酸氢钠，③醋酸钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥硫酸钠。按溶液pH由小到大排列正确的是(　　)‎ A．④①②⑤⑥③ B．⑥①②④③⑤‎ C．②①④⑥③⑤ D．①④②③⑥⑤‎ 答案　C 解析　等浓度的酸，越易电离的酸性越强，pH越小，等浓度的强碱弱酸盐，酸越弱，对应的盐的水溶液碱性越强，pH越大。‎ ‎4．对滴有酚酞溶液的不同溶液，下列操作后颜色变深的是(　　)‎ A．明矾溶液加热 B．CH3COONa溶液加热 C．氨水中加入少量NH4Cl固体 - 8 -‎ D．小苏打溶液中加入少量NaCl固体 答案　B 解析　滴有酚酞溶液的溶液颜色变深说明溶液呈碱性且对应操作后碱性增强。明矾溶液呈酸性；CH3COONa水解呈碱性，加热促进水解，碱性增强，符合条件；氨水是弱碱溶液，存在一水合氨的电离平衡，加入少量NH4Cl固体会抑制电离，溶液碱性减弱；小苏打溶液呈碱性，但加入少量NaCl固体对水解平衡无影响。‎ ‎5．AgNO3的水溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)：____________________；实验室在配制AgNO3的溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以________(填“促进”或“抑制”)其水解。‎ 答案　酸'Ag＋＋H2OAgOH＋H＋' 抑制 解析　AgNO3溶液中存在：Ag＋＋H2OAgOH＋H＋，所以溶液呈酸性，为抑制AgNO3水解，配制时通常加入HNO3。‎ ‎6．普通泡沫灭火器的钢铁容器里装着一只小玻璃筒，玻璃筒内盛装硫酸铝溶液，钢铁容器里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时，倒置灭火器，两种溶液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。‎ ‎(1)产生此现象的离子方程式是_____________________________________。‎ ‎(2)不能把硫酸铝溶液装在铁筒里的主要原因是________________________。‎ ‎(3)一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠，是因为_____________________________。 ‎ 答案　(1)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑‎ ‎(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，会腐蚀钢铁 ‎(3)与酸反应速率NaHCO3>Na2CO3(或产生等量CO2时，Na2CO3消耗Al3＋量多)‎ 解析　(1)Al3＋与HCO发生相互促进的水解反应Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。‎ ‎(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，腐蚀钢铁，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋、Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑。‎ - 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