2019届一轮复习全国通用版8-3盐类的水解学案
第三节 盐类的水解
考纲定位
全国卷5年考情
1.了解盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解的主要因素。
3.了解盐类水解的应用。
4.能正确书写盐类水解的化学或离子方程式。
2017年:Ⅰ卷T13;Ⅱ卷T12、T13(B)
2016年:Ⅰ卷T12;Ⅱ卷T28(5);Ⅲ卷T13(B)
2015年:Ⅰ卷T27(3);Ⅱ卷T10(B)、T26(4)
2014年:Ⅰ卷T8(C);Ⅱ卷T11(C、D)
2013年:Ⅰ卷T9;Ⅱ卷T27(1)
考点1| 盐类的水解原理
(对应学生用书第159页)
[考纲知识整合]
1.盐类的水解及其实质
(1)定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
(2)实质
―→c(H+)≠c(OH-)―→溶液不再呈中性。
(3)实例分析:以NH4Cl的水解为例
H2OOH-+H+
+
NH4Cl===NH+Cl-
NH3·H2O
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。
2.盐类的水解特点与规律
(1)特点
(2)盐类水解的类型及规律
①类型:
盐的
类型
实例
是否
水解
水解的
离子
溶液的
酸碱性
溶液
的pH
强酸
强碱盐
NaCl、
KNO3
否
—
中性
=7
强酸
弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NH、Cu2+
酸性
<7
弱酸
强碱盐
CH3COONa、
Na2CO3
是
CH3COO-、CO
碱性
>7
②规律:有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
提醒:弱酸、弱碱盐的性质决定于酸、碱的相对强弱,水解性质仍显较强的性质,如NH4ClO显碱性,CH3COONH4显中性。
(3)水解常数(Kh)
以CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-为例:表达式为=Kh=。
3.水解离子方程式的书写
(1)书写形式
在书写盐类水解方程式时一般要用“”号连接,产物不标“↑”或“↓”,用离子方程式表示为盐中的弱离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(2)书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
提醒:水解分别是酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大生成气体或沉淀的,书写时要用“===”“↑”“↓”,但水解不生成气体或沉淀,水解不完全,书写仍用“”。如2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑;CH3COO-+NH+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
[应用体验]
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类水解的实质是促进水电离,水电离平衡右移。( )
(2)能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性,不可能呈中性。( )
(3)Na2CO3溶液显碱性的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-。( )
(4)25 ℃,pH=11的Na2CO3溶液与pH=11的NaOH溶液中水的电离程度相同,均为1×10-11 mol/L。( )
(5)AlCl3溶液显酸性的原因是:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。( )
【提示】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
[高考命题点突破]
命题点1 盐类水解的实质、规律和水解离子方程式
1.用一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC,其物质的量浓度均为1 mol·L-1。在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液pH<7,则正确的是( ) 【导学号:97500156】
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOH
BOH
AOHHD
HC>HD
HC7,D-一定水解;根据BC溶液pH<7,B+一定水解;根据BD溶液pH=7,B+、D-的水解程度相同;A+、C-均不水解,或水解程度比B+、D-弱,所以碱性:AOH>BOH,酸性:HC>HD。]
2.下列离子方程式属于盐类的水解,且书写正确的是( )
A.NaHSO3溶液:HSO+H2OSO+H3O+
B.NaAlO2溶液:AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
C.Na2S溶液:S2-+2H2OH2S+2OH-
D.NH4Cl溶于D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+
B [A项,属于电离方程式;B项,正确;C项,应为S2-+H2OHS-+OH-;D项,应为NH+D2ONH3·HDO+D+。]
3.(1)25 ℃,pH=4的溶液中水电离出的c(H+)H2O为________ mol/L。
(2)25 ℃,水电离出的c(OH-)H2O=1×10-4 mol/L的溶液的pH为________。
【解析】 (1)pH=4的溶液可能为酸液或水解显酸性的盐溶液。
(2)c(OH-)H2O=1×10-4 mol/L的溶液可能为水解呈酸性或碱性的溶液。
【答案】 (1)1×10-4或1×10-10
(2)4或10
命题点2 酸式盐的性质判断
4.为了证明NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度,可采用的实验方法是( )
①测定溶液的pH ②加入Ba(OH)2溶液 ③加入盐酸 ④加入酚酞溶液
A.①② B.②③
C.①④ D.②④
C [HCO的水解程度大于HCO的电离程度,则c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性。]
5.(2018·大庆模拟)25 ℃时,实验测得0.10 mol/L的NaHB溶液的pH=9.1。下列说法中正确的是( )
A.NaHB的电离方程式为:NaHB===Na++H++B2-
B.HB-在水溶液中只存在HB-的水解平衡
C.HB-的水解程度大于电离程度
D.溶液中水电离出的c(H+)为10-9.1 mol/L
C [HB-在水中不完全电离,A错;HB-在水中水解程度大于电离程度,B错,C对;HB-以水解为主,促进水的电离,D错。]
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。常见的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。常见的有NaHSO3、NaH2PO4等。
命题点3 Ka、KW与Kh的换算与计算
6.已知常温下H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8,则SO的水解常数Kh1=________,Kh2=________。若常温下,pH=9的Na2SO3溶液中=________。
【解析】 SO+H2OHSO+OH-
HSO+H2OH2SO3+OH-
Kh1===,
故==60,
Kh2===1×10-12。
【答案】 1.67×10-7 1×10-12 60
7.若25 ℃时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=1×10-8,将0.1 mol·L-1的HA溶液和0.1 mol·L-1的NaA溶液等体积混合后,则混合溶液呈________性。
【解析】 溶液中存在:HAH++A-
Ka=1×10-8,
A-+H2OOH-+HA
Kh===KW/Ka=1×10-14/1×10-8=1×10-6。
因Kh>Ka,即水解大于电离,故c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。
【答案】 碱
(1)一元弱酸或弱碱离子的Kh=
(2)二元弱酸根离子的Kh1=
考点2| 盐类水解的影响因素及应用
(对应学生用书第161页)
[考纲知识整合]
1.盐类水解的影响因素
(1)内因——主要因素
弱酸根离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解,溶液的碱性或酸性越强。
如酸性(或Ka)CH3COOH>H2CO3>HCO可知同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次增大,pH依次增大。
(2)外界因素对盐类水解的影响
因素
水解
平衡
水解
程度
水解产生
离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加
酸、碱
酸
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
2.盐类水解的“六”大类应用
(1)判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO(HCO)。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
(4)利用盐类的水解反应制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
明矾净水的原理为Al3+水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。
(5)泡沫灭火器的原理
NaHCO3与Al2(SO4)3的饱和溶液混合
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(6)铵态氮肥与草木灰不能混用,某些盐溶液(如ZnCl2、NH4Cl)作除锈剂。
[高考命题点突破]
命题点1 盐类水解的影响因素——内因与外因
1.下列关于盐类水解的说法错误的是 ( )
A.pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小:
①>②>③
B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶
液中,c(NH)的大小顺序为①>②>③
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3,能抑制NH水解
D.25 ℃,0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9可得出HX、
HY、HZ的酸性依次减弱
B [A项,等浓度时,盐水解的碱性弱于碱,多元弱酸盐的水解程度,正盐>酸式盐,故pH相等时,物质的量浓度大小为①>②>③,正确;B项,①溶液中CO水解促进NH水解,使c(NH)减小;②中只有NH水解;③溶液中Fe2+抑制NH水解,使c(NH)增大,c(NH)的大小顺序为③>②>①,错误;C项,NH4Cl溶液中存在NH+H2ONH3·H2O+H+,加入稀HNO3,c(H+)增大,平衡左移,抑制NH水解,正确;D项,水解程度越大,相应酸越弱,HX、HY、HZ的酸性依次减弱。]
2.(2018·武昌模拟)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液:增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体:减小
A [A项,=Kh为水解常数,温度没变,Kh不变;B项,通入CO2,CO2与OH-反应,c(OH-)减小,pH减小;C项,水解为吸热反应,升温促进水解,Kh增大;D项,加NaOH,水解平衡左移,c(HCO)减小,c(CO)增大,故减小。]
命题点2 盐类水解的应用
3.下面提到的问题中,与盐的水解有关的是( )
①明矾和FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
③实验室配制AlCl3溶液时,应先把它溶在盐酸中,而后加水稀释
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3
等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑧长期使用硫酸铵,土壤酸性增强;草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑨比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
⑩将FeCl3溶液蒸干灼烧,所得固体为Fe2O3
A.①④⑦ B.②⑤⑧
C.③⑥⑨ D.全部
D [①Al3+和Fe3+水解产生Al(OH)3胶体和Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质。②加盐酸可抑制FeCl3水解。③AlCl3溶解在盐酸中可抑制Al3+的水解。④NH和Zn2+水解产生的H+与锈反应。⑤Na2CO3、Na2SiO3溶液水解显碱性,可腐蚀玻璃。⑥Al3+与HCO发生相互促进水解反应,产生大量泡沫。⑦NH和Al3+水解产生H+与Mg反应。⑧草木灰水解显碱性,NH会与OH-反应使NH3逸出,降低肥效。⑨比较溶液中离子浓度大小或盐溶液的酸碱性,都要考虑盐溶液是否水解。⑩FeCl3溶液蒸干过程中Fe3+水解为Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解为Fe2O3。]
4.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填序号)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO
C.H2O2 D.KMnO4
(2)物质Y是________________。
(3)本实验用加碱沉淀法_______达到目的(填“能”或“不能”),原因是___
_______________________________________________________________。
(4)除去Fe3+的有关离子方程式是___________________________________
______________________________________________________________。
(5)加氧化剂的目的是___________________________________________。
(6)最后________(填“能”或“不能”)直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体,若不能应如何操作______________________________________________
_____________________________________________________________。
【解析】 (1)能把Fe2+氧化为Fe3+,同时又不能引入新的杂质,符合要求的只有H2O2。(2)当CuCl2溶液中混有Fe3+时,可以利用Fe3+的水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H+作用,从而使水解平衡向右移动,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)若用加碱法使Fe3+沉淀,同时也必将使Cu2+沉淀。(6)为了抑制CuCl2水解,应在HCl气流中加热蒸发。
【答案】 (1)C
(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
(3)不能 因加碱的同时也会使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀
(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O等其他合理答案均可] (5)将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离
(6)不能 应在HCl气流中加热蒸发