2020高中化学 影响盐类水解的主要因素（提高）知识讲解学案 新人教版选修4

2020高中化学 影响盐类水解的主要因素（提高）知识讲解学案 新人教版选修4

影响盐类水解的主要因素 ‎【学习目标】‎ ‎1、认识内因对盐类水解程度的影响；‎ ‎2、掌握外因对盐类水解程度的具体影响。‎ ‎【要点梳理】‎ 要点一、影响盐类水解的因素 ‎1．内因：‎ 主要因素是盐本身的结构和性质，组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度就越大（越弱越水解）。‎ 例如：酸性HF＞CH3COOH 水解程度NaF＜CH3COONa 多元弱酸正盐的水解，水解反应第一步远远大于第二步，原因是第一步水解产生的OH―对第二步水解的抑制作用，并且正盐阴离子与H+结合能力比酸式盐阴离子结合能力强。例如：Na2CO3溶液中 ‎2．外因 ‎①温度：水解过程一般是吸热过程，故升温使水解程度增大，反之则减小。‎ ‎②浓度：盐的浓度越小，电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小，水解程度越大。‎ ‎3．溶液的酸碱性 组成盐的离子能与水发生水解反应。向盐溶液中加入H+，可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；向盐溶液中加入OH―，能抑制阴离子水解，促进阳离子水解。‎ ‎【规律总结】越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，加酸碱抑制或促进水解。‎ ‎4．典型实例：‎ ‎【高清课堂：盐类的水解—水解平衡】‎ 醋酸钠水解平衡的移动：CH3COO－+H2O CH3COOH+OH-‎ 改变条件 平衡移动 c(CH3COO－)‎ c(OH－)‎ 加入固体醋酸钠 向右 增大 增大 通入HCl 向右 减小 减小 升温 向右 减小 增大 加水 向右 减小 减小 加NaOH 向左 增大 增大 加CH3COOH 向左 增大 减小 加NH4Cl 向右 减小 减小 要点二、互促水解 ‎ 1．互促水解的定义：‎ 弱酸弱碱盐溶液中，盐的阳离子结合水产生的OH－，盐的阴离子结合水产生的H+，相互促进水解，所以水解程度较大。‎ 溶液的酸碱性取决于生成的弱酸和弱碱的相对强弱，若弱碱较强则溶液显碱性；若弱酸较强则溶液显酸性。‎ ‎ 2．盐与盐混合时的互促水解问题 ‎ 盐与盐的反应又分以下几种情况：‎ ‎ （1）两种水解情况相同的盐溶液的反应。‎ ‎①NaHCO3和Na2SiO3的反应，NaSiO3的水解程度远大于NaHCO3的水解程度，因而Na2SiO3‎ 3‎ 的水解抑制了NaHCO3的水解而促进了HCO3－的电离。HCO3－H++CO32－，HCO3－的电离反过来又促进了SiO32－的水解，其反应为：‎ Na2SiO3+2NaHCO3＝H2SiO3↓+2Na2CO3‎ 同理：NaAlO2+NaHCO3+H2O＝A1(OH)3↓+Na2CO3‎ ‎②硝酸银与氯化铝的反应，因两者水解都显酸性，相互抑制，不利于水解的进行，发生复分解反应生成难溶物（AgCl），因此发生的反应为3AgNO3+AlCl3＝3AgCl↓+Al(NO3)3。‎ ‎ （2）两种水解情况相反的盐溶液的反应，主要有如下几种情况：‎ ‎ ①“双水解”反应趋于完全，其离子方程式中应用“＝=”连接，并应标明产物的状态符号“↑”“↓”。如泡沫灭火器的反应原理可表示为Al3++3HCO3－＝A1(OH)3↓+3CO2↑。‎ ‎ 如Na2S与Al2(SO4)3之间的反应：‎ ‎ S2－+H2OHS－+OH－‎ ‎ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+‎ ‎ 两离子的水解相互促进，其反应式为3S2－+2Al3++6H2O＝=2Al(OH)3↓+3H2S↑。‎ ‎ ②发生复分解反应。当发生复分解反应生成沉淀比水解反应生成的沉淀更难溶时，物质之间发生复分解反应，如Na2S溶液和CuSO4溶液混合，其反应式为S2－+Cu2+＝CuS↓。‎ ‎ ③发生氧化还原反应。物质之间能发生氧化还原反应，也能发生水解反应，通常是以氧化还原反应为主。如Na2S溶液与FeCl3溶液混合，其反应式为S2－+2Fe3+＝S↓+2Fe2+。‎ ‎ 3．互促水解离子方程式的书写：‎ ‎ （1）弱酸弱碱盐中阴、阳离子相互促进水解。如NH4+与S2－、HCO3－、CO32－、CH3COO－等虽然相互促进，却仍是部分水解（离子间能在溶液中大量共存），此双水解仍用“”表示。NH4++CH3COO－H2O+ NH3·H2O。‎ ‎（2）完全双水解反应：‎ 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一起都发生水解，相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。常见的能发生相互促进水解的离子有：Al3+与S2－、HS－、CO32－、HCO3－、AlO2－；Fe3+与AlO2－、CO32－、HCO3－；NH4+与AlO2－、SiO32－等。‎ 书写双水解反应的离子方程式时，一般要根据水解特征、水解生成的酸和碱的特点确定反应物和生成物，以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行配平。例如：‎ ‎2Al3++3CO32―+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CO2↑‎ Al3++3HCO3－＝Al(OH)3↓+3CO2↑‎ Al3++3AlO2―+6H2O＝4Al(OH)3↓‎ ‎【典型例题】‎ 一、影响盐类水解平衡的因素 例1．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO32―+H2OHCO3―+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 ‎【思路点拨】本题考查影响盐类水解的主要因素。解答本题时，注意所学知识灵活运用。比如C选项中，因为是在同一溶液中，所以其体积相同，即浓度之比等于物质的量之比。‎ ‎【答案】B ‎【解析】平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不发生变化的，A项错；CO2通入水中，相当于生成H2CO3，可以与OH―‎ 3‎ 反应，而促进平衡正向移动，B项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C项错；加入NaOH固体，碱性肯定增强，pH增大，D项错。‎ ‎【总结升华】影响盐类水解的主要因素中，温度升高，水解程度增大，相应水解平衡常数也增大。水解平衡常数仅为温度的函数，与单纯某种离子浓度改变无关。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】关于FeCl3水解的说法错误的是（ ）‎ A．水解达到平衡时无论加FeCl3的饱和溶液还是加水稀释，平衡均向正反应方向移动 B．浓度为5 mol·L―1和0.5 mol·L―1的两种FeCl3溶液，其他条件相同时，Fe3+水解程度前者比后者小 C．有‎50℃‎和‎20℃‎的同浓度的FeCl3溶液，其他条件相同时，Fe3+的水解程度前者比后者小 D．为抑制Fe3+水解，较好地保存FeCl3溶液应加入少量HCl ‎【答案】C 二、互促水解问题 ‎ 例2．向三份0.1 mol·L－1的CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体（忽略溶液体积变化），则CH3COO－浓度的变化依次为（ ）‎ ‎ A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小 ‎ C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大 ‎【思路点拨】当弱酸的阴离子与弱碱的阳离子相遇时，会因为各自水解产物的相互反应而促进，当弱酸的阴离子遇到另一种弱酸阴离子时，会因为各自水解产物的抑制而减弱。‎ ‎【答案】A ‎【解析】题中涉及的离子水解方程式如下：‎ CH3COO－+H2OCH3COOH+OH－、NH4++H2ONH3·H2O +H+、SO32－+H2OHSO3－+OH－、Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。由上述方程式可知NH4+、Fe3+能促进CH3COO－的水解，CH3COO－浓度减小，SO32－能抑制CH3COO－的水解，CH3COO－浓度增大，故选A。‎ ‎【总结升华】一般情况下，盐类水解不会生成气体和沉淀，但两种能发生互促水解的离子相遇时，水解程度相对较大，个别情况还需要标沉淀和气体，比如碳酸根离子与铝离子相遇时，就会生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。‎ ‎ 【高清课堂：盐类的水解—水解平衡】‎ ‎ 例3．普通泡沫灭火器的铁筒里装着一只玻璃管，玻璃管内盛装硫酸铝溶液，铁筒里盛装碳酸氢钠溶液。使用时，倒置灭火器振荡，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________________。‎ ‎【思路点拨】本题考查化学知识在生活中的应用，需要利用盐类水解的知识以及互促水解的原理解答。‎ ‎【答案】（1）Al3++3HCO3－＝Al(OH)3↓+3CO2↑‎ ‎（2）由于Al2(SO4)3在溶液中水解，溶液呈酸性：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，若放在铁筒中，水解产生的酸可与铁反应腐蚀铁筒：2H++Fe＝Fe2++H2↑‎ ‎（3）等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应时，其反应速率NaHCO3＞Na2CO3；等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的酸反应时，生成CO2的量NaHCO3＞Na2CO3，故一般不用Na2CO3‎ ‎【解析】（1）当两种溶液相混合时，Al3+和HCO3－在溶液中发生水解且水解相互促进，生成大量的气体而喷出，其反应的离子方程式为：Al3++3HCO3－＝Al(OH)3↓+3CO2↑‎ ‎ （2）由于Al2(SO4)3在溶液中水解溶液呈酸性：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，若放在铁筒中水解产生的酸可与铁反应腐蚀铁筒：2H++Fe＝Fe2++H2↑。‎ ‎（3）等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应时，其反应速率NaHCO3＞Na2CO3；等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的酸反应时，生成CO2的量NaHCO3＞Na2CO3，故一般不用Na2CO3。‎ ‎【总结升华】“盐类水解的应用”‎ 3‎ 类的题目可以很好的体现学生对这部分内容掌握的情况，只有通过大量的练习才能达到运用自如的效果。‎ 3‎