2020届高考化学一轮复习盐类的水解学案

2020届高考化学一轮复习盐类的水解学案

盐类的水解 基础过关 第1课时 盐类水解 ‎1．盐类水解的实质：在溶液中，由于盐的离子与水电离出来的H+或OH-生成弱电解质，从而破坏水的电离平衡，使溶液显示出不同程度的酸性、碱性或中性。盐的水解可看作酸碱中和反应的逆过程，为吸热反应。‎ ‎2、盐类水解规律 ‎(1)强弱规律：“有弱才水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性。”‎ ‎(2)大小规律：①“水解程度小，式中可逆号，水解产物少，状态不标号。”②多元弱酸盐的水解是分步进行的，且以第一步为主。 如：CO32- + H2O HCO3- + OH- HCO3- + H2O H2CO3 + OH- ‎ ‎(3)酸式盐规律:‎ ‎① 强酸酸式盐溶液呈强酸性。如NaHSO4、NH4HSO4‎ ‎②强碱弱酸酸式盐溶液显何性，必须比较其阴离子的电离程度和水解程度。‎ ‎    电离程度＞水解程度，则溶液显酸性。如NaH2PO4、NaHSO3‎ ‎    电离程度＜水解程度，则溶液显碱性。如NaHCO3、NaHS ‎3．大多数盐类水解程度较低，但其过程促进了水的电离。 盐类水解的程度主要决定于盐的本性，组成盐的酸根对应的酸(或阳离子对应的碱)越弱，水解程度就越大，其盐溶液的碱性(或酸性)越强。 　 升高温度、水解程度增大；在温度不变的条件下，稀释溶液，水解程度增大，另外，加酸或加碱抑制水解。 　　4．水解反应可用化学方程式或离子方程式表示，书写时应注意。 　　(1)一般用可逆号“”，只有互相促进的完全水解（即有沉淀或气体产生的互促水解）才用“＝”。 　　 (2)多元弱酸盐的水解是分步进行的，可用多步水解方程式表示。 　　(3)一般不写“↓”和“↑”‎ ‎，水解程度大的例外。 　　5．判断盐溶液中各种离子浓度的大小关系，要从盐的组成、水的电离、盐是否水解等方面综合考虑，并注意守恒法的应用(电荷守恒和元素守恒)，对于弱酸(碱)及其强碱(酸)盐的混合物，一般说来优先考虑盐对弱酸(碱)电离平衡的影响，忽略盐的水解。如NH4Cl与NH3水的混合物，一般只考虑氨水的电离而忽略铵离子的水解。‎ 第2课时探究盐类水解的应用 ‎(1)配制某些盐溶液时要考虑盐的水解:如配制FeCl3、SnCl2、Na2SiO3等盐溶液时应分别将其溶解在相应的酸或碱溶液中。‎ ‎(2)制备某些盐时要考虑水解:Al2S3、MgS、Mg3N2 等物质极易与水作用,它们在溶液中不能稳定存在,所以制取这些物质时,不能用复分解反应的方法在溶液中制取,而只能用干法制备。‎ ‎(3)制备氢氧化铁胶体时要考虑水解。利用加热促进水解来制得胶体。FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl ‎(4)某些试剂的实验室贮存，如Na2CO3溶液、Na3PO4溶液、Na2SiO3溶液等不能贮存于磨砂口玻璃瓶中。NaF溶液不能保存在玻璃试剂瓶中。‎ ‎(5)证明弱酸或弱碱的某些实验要考虑盐的水解，如证明Cu(OH)2为弱碱时，可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红（显酸性）证之。‎ ‎(6)采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解，使生成氢氧化物沉淀，以除去溶液中某些金属离子。如不纯的KNO3中常含有杂质Fe3＋，可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3＋。‎ ‎    (7)向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO或Mg2CO3除去FeCl3。‎ ‎(8)某些活泼金属与强酸弱碱溶液反应,要考虑水解:如Mg、Al、Zn等活泼金属与NH4Cl、CuSO4 、AlCl3 等溶液反应。3Mg+2AlCl3 +6H2O=3MgCl2+2Al(OH)3↓+3H2↑‎ ‎(9)判断中和滴定终点时溶液酸碱性,选择指示剂以及当pH=7时酸或碱过量的判断等问题时,应考虑到盐的水解。如CH3COOH与NaOH刚好反应时pH>7,若二者反应后溶液pH=7,则CH3COOH过量。‎ 指示剂选择的总原则是,所选择指示剂的变色范围应该与滴定后所得盐溶液的pH值范围相一致。即强酸与弱碱互滴时应选择甲基橙；弱酸与强碱互滴时应选择酚酞。‎ ‎(10)判断酸碱中和至pH=7时，酸碱的用量（如用氨水与盐酸反应至pH=7时是氨水过量）。‎ ‎(11)测定盐溶液pH时，试纸不能湿润，若中性溶液，测得pH不变仍为7，若强酸弱碱盐溶液，测得pH比实际偏大，若强碱弱酸盐溶液，测得pH比实际偏小，‎ ‎(12)加热蒸发和浓缩盐溶液时,对最后残留物的判断应考虑盐类的水解。‎ 加热浓缩不水解的盐溶液时一般得原物质;加热浓缩Na2CO3‎ 型的盐溶液一般得原物质;加热浓缩FeCl3 型的盐溶液.最后得到Fe(OH)3,灼烧得Fe2O3 ;加热蒸干(NH4)2CO3或NH4HCO3型的盐溶液时,得不到固体;加热蒸干Ca(HCO3)2型的盐溶液时,最后得相应的正盐;加热Mg(HCO3)2、MgCO3 溶液最后得到Mg(OH)2 固体;加热Na2SO3型盐溶液，最后被空气氧化为Na2SO4。‎ ‎(13)净水剂的选择:如Al3＋ ,FeCl3等均可作净水剂,应从水解的角度解释。‎ ‎(14)小苏打片可治疗胃酸过多。‎ ‎(15)某些显酸性的盐溶液和某些显碱性的盐溶液反应［如Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液反应会产生大量CO2——泡沫灭火器］。如：Al3＋+ 3HCO3-= Al(OH)3↓+ 3CO2↑‎ ‎(16)某些化肥是否能混施（如草木灰不宜与铵态氮肥及过磷酸钙混合使用）。‎ ‎(17)解释某些生活现象时应考虑盐的水解，如炸油条用明矾、纯碱；ZnCl2、NH4Cl作焊药；热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去污能力强。‎ 典型例题 ‎【例1】下列液体均处于‎25℃‎，有关叙述正确的是 A．某物质的溶液pH < 7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 ‎ B．pH ＝ 4.5的番茄汁中c(H+)是pH ＝ 6.5的牛奶中c(H+)的100倍 C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同 D．pH ＝ 5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+) > c(CH3COO－)‎ 解析：某些强酸的酸式盐pH＜7，如NaHSO4，故A错；pH=4.5，c(H+)=10-4.5 mol·L-1，pH=6.5，其c(H+)=10-6.5 mol·L-1，故B正确；同浓度的CaCl2溶液的c(Cl-)是NaCl的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同，故C错；混合溶液显酸性，则c(H+)>c(OH-)，根据电荷守恒，c(CH3COO-)>c(Na+)，故D错。‎ 答案：B 命题立意：综合考查了电解质溶液中的有关知识，包括盐类的水解、溶液的pH与c(H+)的关系、沉淀溶解平衡的移动和溶液中离子浓度大小的比较。‎ ‎【例2】HA为酸性略强与醋酸的一元弱酸，在0.1 mol·L-1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是 A．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H+)＞c(OH－)‎ B．c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H+)‎ C．c(Na＋)+ c(OH－)= c(A－)+ c(H+)‎ D．c(Na＋)+ c(H+) = c(A－)+ c(OH－)‎ 解析：A明显错误，因为阳离子浓度都大于阴离子浓度，电荷不守恒；D是电荷守恒，明显正确。NaA的水解是微弱的，故c(A－)＞c(OH－)，B错；C的等式不符合任何一个守恒关系，是错误的；‎ 答案：D ‎【例3】下列关于电解质溶液的正确判断是 A．在pH = 12的溶液中，、、、可以常量共存 B．在pH＝ 0的溶液中，、、、可以常量共存 C．由0．1 mol·一元碱BOH溶液的pH＝10,可推知BOH溶液存在BOH＝‎ D．由0．1 mol·一元碱HA溶液的pH＝3, 可推知NaA溶液存在A- + H2O⇋HA + OH-‎ ‎【解析】答案：D 本题考查常见离子的共存、弱电解质溶液的电离和水解 A. pH=12的溶液呈碱性含有比较多的OH-，不能与HCO3-共存 B. pH=0的溶液呈酸性含有较多的H+，在NO3-离子存在的情况下，亚硫酸根离子容易被氧化成硫酸根离子，无法共存 C. ‎0．1mol/L的一元碱的pH=10表明该一元碱是弱碱，在溶液中不能完全电离 D. 由题意可得该酸是弱酸，在NaA溶液中A-会发生水解而使溶液呈碱性 ‎【例4】下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 A．氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中：[Cl-]>[NH4+]‎ B．pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合： [OH-‎]= [H+]‎ C．0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中：[NH4+]>[SO42-]>[H+]‎ D．0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中：[OH-‎]=[H+]+[HS-]+[H2S]‎ 答案：C 解析：此题考查了溶液中的微粒浓度的大小比较。氨水和氯化铵混合溶液的pH=7时，溶液中[H+]=[OH-]，则[Cl-]=[NH4+]，A错；由于pH=2的酸的强弱未知，当其是强酸正确，当其是弱酸时，酸过量则溶液中[H+]>[OH-]，B错；1mol.L-1的硫酸铵溶液中，铵根离子部分水解，根据物质的组成，可知：[NH4+]>[SO42-]>[H+]，C对；1mol.L-1的硫化钠溶液中，根据物料守恒，可知[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]，D错。‎ 技巧点拨：在解答溶液中微粒浓度的大小比较类的题目时，核心是抓住守恒，其包括：电荷守恒、物料守恒和质子（氢离子）守恒。其中电荷守恒是指溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数；物料守恒是指原子个数守恒或质量守恒；质子守恒：是指在强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液中，由水所电离的H＋与OH－量相等。‎ ‎【例5】常温下，用 0.1000 mol·LNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 mol·L溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是 A．点①所示溶液中：‎ B．点②所示溶液中：‎ C．点③所示溶液中：‎ D．滴定过程中可能出现：‎ ‎【答案】D ‎【解析】本题主要考查的是粒子浓度大小的比较。A项，处于点①时，酸过量，根据电荷守恒，则有B项，在点②时，pH=7。仍没有完全反应，酸过量，；C项。当时，两者完全反应，此时由于的水解，溶液呈碱性，但水解程度是微弱的，D项，在滴定过程中，当的量少时，不能完全中和醋酸，则有综上分析可知，本题选D项。‎ ‎【例6】（15分）已知：‎ ‎①‎25℃‎时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Kap（CaF2）＝‎ ‎②‎25℃‎时，mol·L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：‎ 请根据以下信息回答下旬问题： 图2‎ ‎（1）‎25℃‎时，将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：‎ 反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-） c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）‎ ‎（2）‎25℃‎时，HF电离平衡常数的数值Ka ，列式并说明得出该常数的理由 。‎ ‎（3） mol·L-1HF溶液与 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。‎ 试题解析：‎ 给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。‎ 信息分析：①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。‎ F-与HF总量不变。‎ 问题引导分析（解题分析与答案）：‎ ‎（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+‎ 浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。‎ ‎ （2）HF电离平衡常数Ka= 【c（H+）* c（F-）】/ c（HF）,其中c（H+）、 c（F-）、 c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c（H+）=10-4， c（F-）=1.6×10-3、 c（HF）=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。‎ ‎（3）PH=4.0，则c（H+）=10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×10-3，而溶 液中的c（Ca2+）=2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2）＝，此时有少量沉淀产生。‎ 教与学提示：‎ 本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。‎ ‎26题再一次说明，平衡常数的题目不再只是说要考，而总是回避大题的内容。难点突破在高考复习中意义重大。也再一次说明，高考的热点往往和大学基础要求有联系。‎ ‎【例7】现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳 酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是 ( )‎ A．④①②⑤⑥③ B．④①②⑥⑤③ ‎ C．①④②⑥③⑤ D．①④②③⑥⑤‎ 答案 C 解析 ①②④均属于酸，其中醋酸最强，碳酸次之，苯酚最弱。③⑤⑥均属于强碱弱酸盐，根据越弱越水解的原理知，因H2CO3>苯酚>HCO3－ ，所以对应的盐，其碱性为：碳酸钠>苯酚钠>碳酸氢钠，pH顺序相反，故C项正确。‎ ‎【例8】以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）；‎ I．从废液中提纯并结晶。‎ II．将溶液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液 IV．将浊液过滤，用‎90°C热水洗涤沉淀，干燥后得到固体 V．煅烧，得到固体 已知：在热水中分解 ‎（1）I中，加足量的铁屑出去废液中的，该反应的离子方程式是 ‎ ‎（2）II中，需加一定量硫酸，运用化学平衡原理简述硫酸的作用 ‎ ‎（3）III中，生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是 。‎ ‎（4）IV中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。‎ ‎（5）已知煅烧的化学方程式是，现煅烧 ‎464.0kg的，得到‎316.8kg产品，若产品中杂质只有，则该产品中的质量是 kg（摩尔质量/g·；）‎ 答案 （1）Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+‎ ‎（2）加入硫酸，H+浓度增大，使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解 ‎（3）Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O ‎4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2‎ ‎（4）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净 ‎（5）288.0‎