1、第第 2 课时课时 盐类水解的原理盐类水解的原理 学业要求 素养对接 1.认识盐类水解的原理。 2.影响盐类水解的主要因素。 1.微观探析:盐类水解的原理。 2.平衡观念:条件改变影响盐类水解的 平衡。 知 识 梳 理 知识点一、盐类水解的原理 1.概念:在溶液中,由盐电离出来的离子跟水电离出来的 H 或 OH结合生成弱 电解质的反应。 2.实质: 盐电离 弱酸的阴离子 结合H 弱碱的阳离子结合OH 破坏了水的电离平衡水的电离 程度增大 H OH溶液呈碱性或酸性。 3.特征: (1)可逆:水解反应是可逆反应。 (2)吸热:水解反应是中和反应的逆反应。 (3)微弱:水解反应程度很微弱。 4.规律
2、:有弱才水解;越弱越水解;谁强显谁性;同强显中性。 盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 弱酸强碱盐 实例 NaCl NH4Cl CuSO4 CH3COONa Na2CO3 是否水解 否 是 是 水解的离子 NH 4 Cu2 CH3COO CO2 3 溶液酸碱性 中性 酸性 碱性 pH(25 ) 7 7 知识点二、影响盐类水解的因素 内因 相同条件 阳离子对应的碱越弱,其水解程度就越大,溶 液酸性越强 阴离子对应的酸越弱,其水解程度就越大,溶 液碱性越强 外因 温度 升高温度水解平衡向右移动,水解程度增大 浓度 增大盐溶液的浓度,水解平衡向右移动,水解 程度减小,水解产生的离子浓度增大 加水稀释,
3、 水解平衡向右移动, 水解程度增大, 水解产生的离子浓度减小 外加酸碱 增大H ,促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸 弱碱盐的水解 增大OH ,促进强酸弱碱盐的水解,抑制强 碱弱酸盐的水解 外加盐 加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解相互 促进,甚至完全反应 自 我 检 测 1.判断正误,正确的打“”,错误的打“” (1)盐类水解一定促进水的电离() (2)盐溶液显酸性,一定是由盐类的水解引起的() (3)Na2CO3溶液中, CO2 3水解造成溶液中离子种类增多() (4)盐类水解程度越大,水解生成的H 或OH越大() (5)pH9 的 CH3COONa 溶液中和 pH9 的氨水中,水的电离程
4、度相等() (6) pH5 的 NH4Cl 溶液中由水电离出的H 109 mol L1() 2.有下列几种物质:NaCl Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl Al2(SO4)3 HCl KHSO4 NaOH。其溶液呈酸性的是_(填序号,下同);呈中 性的是_;呈碱性的是_;能促进水的电离的是_;抑制水 的电离的是_。 答案 3.对于 NH 4H2O NH3 H2OH (用箭头表示: 向右“”、 向左“”、 增大“”,减小“”) 改变条件 平衡移动方向 H NH 4 NH3 H2O 水解 程度 升高温度 加水稀释 通入少量 HCl 加入少量 NaOH 固体 加入固体 NH4Cl 答案 学习任
5、务一、盐类水解的规律及盐类水解离子方程式的书写 【交流研讨】 如图所示的泡沫灭火器中有两种溶液,一种是硫酸铝溶液,另一种溶液是小苏打 溶液,两种溶液混合后就可以反应来灭火。两种都是盐溶液,它们是怎么反应的 呢?方程式是什么? 提示 两种溶液都可以水解, 硫酸铝溶液水解呈酸性, 碳酸氢钠溶液水解呈碱性, 混合后相互促进而反应。Al3 3HCO 3=Al(OH)33CO2。 【名师点拨】 1.盐类水解的规律 (1)“有弱才水解,无弱不水解”是指盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才能水解, 若没有,则不发生水解。 (2)“越弱越水解”指的是弱酸阴(弱碱阳)离子对应的酸(碱)越弱, 就越容易水解, 溶液中的
6、OH (H)越大。如酸性:HCNCH3COONa。 (3)“都弱都水解”是指弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水 解,相互促进。 常见的弱碱阳离子有:NH 4、金属活动顺序表中 H 之后金属阳离子。 常见的弱酸阴离子有: CO2 3、HCO 3、S2 、HS、ClO、SO2 3、HSO 3、F 、 CH3COO 、SiO2 3等。 2.盐类水解的类型 (1)强酸和弱碱生成的盐水解显酸性。 (2)强碱和弱酸生成的盐水解显碱性。 (3)弱碱和弱酸生成的盐水解酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。 如:CH3COONH4溶液显中性,是因为 CH3COOH 与 NH3 H2O 在相同条件下的
7、电离程度相同,CH3COO 与 NH 4水解程度相同。(NH4)2CO3溶液显碱性,是因 为 H2CO3与 NH3 H2O 在相同条件下的电离程度 NH3 H2OH2CO3。 有的则全部水 解,如 Al2S36H2O=2Al(OH)33H2S。 (4)强酸和强碱生成的盐不水解。 3.盐类水解离子方程式的书写 (1)盐类水解的离子方程式一般应用“”连接,由于水解程度较小,水解 生成的弱电解质的浓度很小,即一般不生成沉淀或气体,一般不标“”或 “”等符号。 (2)多元弱酸根离子水解方程式应分步书写,水解是以第一步为主,如 CO2 3水解 方程式为 CO2 3H2O HCO 3OH (主),HCO
8、3H2O H2CO3OH (次)。 (3)多元弱碱阳离子水解要求一步写到底 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H 。 (4)弱酸阴离子和弱碱阳离子水解相互促进 NH 4与 S2 、HCO 3、 CO2 3、CH3COO 等组成的盐水解相互促进,但水解程 度较小,仍是部分水解。如:NH 4CH3COO H 2O NH3 H2O CH3COOH。 Al3 与 S2、HCO 3、 CO2 3、ClO 、SiO2 3等组成盐、Fe3 与 HCO 3、 CO2 3、 ClO 、SiO2 3等组成盐、NH 4与 SiO2 3等组成盐水解相互促进非常彻底,生成气 体和沉淀。如:3HCO 3Al3 =Al(
9、OH) 33CO2。 【关键提醒】 1.酸式盐溶液酸、碱性的判断 (1)强酸的酸式盐,只电离不水解,溶液显酸性,如 NaHSO4。 (2)多元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。 若水解程度大于电离程度,溶液显碱性。如:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液。 若水解程度小于电离程度,溶液显酸性。如:NaHSO3、NaH2PO4溶液。 2.电离方程式与水解方程式的区别 如:NH 42H2O NH3 H2OH3O (水解方程式);HSH 2O S2 H3O (电离方程式) NH 4H2O NH3 H2OH (水解方程式); HSH 2O H2SOH
10、(水 解方程式)。 【典例 1】 下列属于水解方程式且书写正确的打“”,错误的打“” (1)Na2S 溶液中:S2 2H 2O H2S2OH ( ) (2)NaHS 溶液中:HS H 2O H2SOH ( ) (3)AlCl3溶液中:Al3 3H 2O=Al(OH)33H ( ) (4)NaHCO3溶液中:HCO 3H2O H3O CO2 3( ) (5)NH4Cl 加入 D2O 中:NH 4D2O NH3 D2OH ( ) (6)NaHCO3溶液中加 NaOH 溶液:HCO 3OH =CO2 3H2O( ) 解析 (1)S2 应分步水解,错误。(2)为 HS水解的离子方程式,正确。(3)Al
11、3水 解程度小,不能生成 Al(OH)3沉淀,错误。(4)为电离方程式,错误。(5)水解方 程式应为 NH 4D2O NH3 DHOD ,错误。(6)为化学反应的离子方程 式,不是水解反应。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 【深度思考】 水解反应是酸碱中和反应的逆反应,判断水解方程式正误时,依 据水解产物是酸和碱的规律,来确定是否是水解方程式。 变式训练 1 下列有关盐溶液的说法正确的是( ) A.水中加入 NH4Cl 固体,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性 B.若盐 NaX 溶液的 pH 为 8,则中和 1 mol HX 酸,需要的 NaOH 稍小于 1 mo
12、l C.等浓度的 NaHCO3溶液与 NH4HCO3溶液相比,NaHCO3溶液中的HCO 3更小 D.NaHCO3溶液的水解方程式为 HCO 3H2O H3O CO2 3 解析 NH 4的水解是结合水电离产生的 OH ,使水的电离平衡正向移动,且所 得溶液呈酸性;NaX 的 pH 为 8 说明 HX 是弱酸,酸碱恰好中和是指酸和碱恰反 应,所以中和 1 mol HX 酸,需要的 NaOH 等于 1 mol,与 HX 是强酸还是弱酸 无关;由于 HCO 3的水解与 NH 4的水解相互促进,NH4HCO3溶液中 HCO 3的水 解程度更大,浓度更小;HCO 3H2O H3O CO2 3是电离方程式
13、,不是 水解方程式。 答案 A 学习任务二、外界条件对盐类水解平衡的影响 【合作交流】 以水解平衡 CH3COO H 2O CH3COOHOH 为例,分析影响盐类水解 的外因。 1.请分析升高温度对水解平衡的影响。 提示 升高温度,水解平衡向吸热方向移动以减弱外界升高的温度,由于水解是 吸热反应,所以水解平衡右移,水解程度增大。 2.试讨论:当向溶液中加入 CH3COONa 固体时,水解平衡如何移动?当加水稀 释时,水解平衡如何移动? 提示 加入 CH3COONa,为减弱溶液中CH3COO ,平衡右移,但 CH 3COO 的 水解程度减小。加水稀释,为减弱各粒子浓度的减小,平衡会向粒子数目增大
14、的 方向移动(水的浓度是常数),所以平衡右移,CH3COO 的水解程度增大。 3.当向溶液中加入盐酸时,水解平衡如何移动,当向溶液中加入氢氧化钠时,平 衡如何移动? 提示 加入盐酸时,为减弱溶液中OH 的减小,平衡向右移,CH 3COO 的水解 程度增大。加入氢氧化钠时,为减弱OH 增大,平衡向左移动,CH 3COO 的水 解程度减小。 【名师点拨】 1.温度:升高温度,水解平衡向右移动,水解程度增大。 2.浓度:(1)增大盐溶液的浓度,水解平衡向右移动,水解程度减小,但水解产生 的离子浓度增大;加水稀释,水解平衡向右移动,水解程度增大,但水解产生的 离子浓度减小。 (2)增大H ,促进强碱弱
15、酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;增大OH,促 进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。 【典例2】 在一定条件下, Na2CO3溶液存在水解平衡: CO2 3H2O HCO 3 OH 。下列说法正确的是( ) A.稀释溶液,各物质浓度均减小,平衡不移动 B.通入 CO2,平衡向正反应方向移动 C.升高温度, HCO 3 CO2 3 减小 D.加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小 解析 稀释溶液,CO2 3、HCO 3、OH 均减小,平衡正向移动,A 不正确; 通入 CO2,发生反应:CO22OH =CO2 3H2O,OH 的浓度降低,平衡向正 反应方向移动,B 正确;水解吸热,升高温度,
16、平衡正向移动,HCO 3 CO2 3 增大,C 不正确;加入 NaOH 固体,OH 增大,溶液 pH 增大,D 不正确。答案选 B。 答案 B 【深度思考】 碱性溶液稀释时,H 增大;酸性溶液稀释时OH增大。如盐 酸或 NH4Cl 溶液加水稀释时,溶液中OH 增大;NaOH 溶液或 CH 3COONa 溶 液稀释时,溶液中H 增大。 变式训练 2 下列关于 FeCl3水解的说法错误的是( ) A.在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加 FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均 向右移动 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 的 水
17、解程度前者小于后者 C.其他条件相同时,同浓度的 FeCl3溶液在 50 和 20 时发生水解,50 时 Fe3 的水解程度比 20 时的小 D.为抑制 Fe3 的水解,更好地保存 FeCl 3溶液,应加少量的盐酸 解析 增大 FeCl3的溶液,水解平衡向右移动,但水解程度减小,加水稀释,水 解平衡向右移动,水解程度增大,A、B 项均正确;盐类水解是吸热反应,温度 升高,水解程度增大,C 项错误;Fe3 水解后溶液呈酸性,增大 H的浓度可抑 制 Fe3 的水解,D 项正确。 答案 C 1.水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( ) A.NaHSO4溶液 B. KF 溶液 C. KAl(
18、SO4)2溶液 D.NaI 溶液 解析 NaHSO4在溶液中电离出 H ,抑制水的电离;KF 在水溶液中电离出的 F 结合水电离出的 H生成弱酸 HF 而发生水解; KAl(SO 4)2在溶液中电离出的 Al3 与水电离出的 OH结合生成 Al(OH) 3而发生水解, 所以 F 和 Al3均促进水的电 离;HI 是强酸,I 不水解,对水的电离平衡不影响。 答案 D 2.下列物质的水溶液中,除了水分子外,不存在其他分子的是 ( ) A.HCl B.NH4NO3 C.Na2S D.HClO 解析 A 项 HCl 完全电离;B 项 NH 4水解:NH 4H2O NH3 H2OH , 有 NH3 H2
19、O 分子;C 项 S2 水解,产生 H 2S 分子;D 项 HClO 是弱电解质,不完 全电离,有 HClO 分子。 答案 A 3.常温下,某溶液中由水电离出来的H 1.01013 mol L1,该溶液可能是 ( ) 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A. B. C. D. 解析 某溶液中由水电离出来的H 1.01013 mol L1, 正常水电离出来的H 1.0107 mol L1,说明水的电离被抑制,且溶液既可能呈酸性,也可能呈 碱性。 SO2H2OH2SO3, H2SO3HSO 3H , HSO 3 SO2 3 H ,溶液呈酸性抑制水的电离;NaOH Na OH
20、,溶液呈碱性抑制 水的电离;氯化铵水溶液中,NH4ClH2ONH3 H2OHCl,铵根离子 水解,使得溶液呈酸性,是促进了水的电离;硝酸钠水溶液是强酸强碱盐,不 水解呈中性。 答案 A 4.在 Al3 3H 2O Al(OH)33H 的平衡体系中,要使平衡向水解方向移 动,且使溶液的 pH 增大,应采取的措施是( ) 加热 通入 HCl 加入适量 NaOH(s) 加入 NaCl 溶液 A. B. C. D. 解析 加热能使平衡向水解方向移动,H 增大,pH 减小,错误;通入 HCl 能增大H ,抑制了水解,且 pH 减小,错误;加入适量 NaOH(s),由于发生 反应:H OH=H 2O,引起
21、H 减小,使平衡向水解方向移动,且 pH 增大, 正确;加入 NaCl 溶液,相当于加水稀释,能促进水解,但因加入 NaCl 溶液 稀释引起H 变小,故 pH 也增大,正确。 答案 C 5.有 4 种混合溶液,分别由等体积 0.1 mol L 1 的两种溶液混合而成: NH4Cl 与 CH3COONa NH4Cl 与 HCl NH4Cl 与 NaCl NH4Cl 与 NH3 H2O(混合液呈碱性) 下列各项排序正确的是( ) A.pH: B.溶液中H : C.NH 4: D.NH3 H2O:NaNO2CH3COONaNaF B.NaFNaNO2CH3COONaNaCN C.NaCNCH3COO
22、NaNaNO2NaF D.NaCNCH3COONaNaFNaNO2 解 析 由Ka(HNO2)Ka(HF)Ka(CH3COOH)Ka(HCN) 可 知 : 酸 性 : HNO2HFCH3COOHHCN,水解能力:CN CH 3COO FNO 2,水解能力越 强,溶液的碱性越强,pH 越大。 答案 D 6.50 时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( ) A.pH4 的醋酸中:H 4.0 mol L1 B.饱和小苏打溶液中:Na HCO 3 C.饱和食盐水中:Na HClOH D.pH12 的纯碱溶液中,OH 1.0102 mol L1 解析 pH4,则H 1.0104 mol L1
23、,故 A 错误;小苏打(NaHCO 3)在水中 发生水解 HCO 3H2O H2CO3OH ,而使 HCO 3减少,Na HCO 3, 故 B 错误;食盐水中含有 Na 、Cl、OH、H,根据溶液电中性原理,应有Na HClOH,C 正确;pH12 的纯碱溶液中,H1012 mol/L, 但由于该溶液的温度是 50 ,而不是常温,所以 KW1.010 14,所以OH 1.0102 mol L1,故 D 错误。 答案 C 7.下列操作会促进 H2O 的电离,且使溶液 pH7 的是 ( ) A.将纯水加热到 90 B.向水中加少量 NaOH 溶液 C.向水中加少量 Na2CO3溶液 D.向水中加少
24、量 FeCl3溶液 解析 A 项,将纯水加热到 90 ,促进水的电离,H OH107 mol L 1,pH7,但抑制水 的电离;C 项,向水中加少量 Na2CO3溶液,CO2 3与水电离出的 H 结合, H 减小,促进水的电离,OH 增大,OHH,pH7;D 项,向水中加少量 FeCl3溶液,Fe3 与 OH结合为弱电解质 Fe(OH) 3, OH 减小,促进水的电离,H 增大,HOH,pHbc B.cab C.bac D.acb 解析 如果不考虑水解,仅从盐电离的角度分析,三种溶液中 NH 4浓度都为 2 mol L 1, 但是在三种溶液中, (NH 4)2SO4仅 NH 4水解, (NH4
25、)2CO3中 NH 4与 CO2 3 水解相互促进, (NH4)2Fe(SO4)2溶液中 NH 4与 Fe2 水解相互抑制, 所以 NH 4的水 解程度(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2,所以 NH 4浓度由大到小的顺序为 cab,B 对。 答案 B 10.25 时,pH2 的某酸 HnA(An 为酸根)与 pH12 的某碱 B(OH) m等体积混 合,混合液的 pH5。 (1)写出生成的正盐的化学式:_。 (2) 该 盐 中 存 在 着 一 定 水 解 的 离 子 , 该 水 解 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _。 (3)简述该混合液呈酸性的原因:_ _。
26、 (4)写出 HnA 的电离方程式:_。 解析 当酸中H 等于碱中OH时,二者等体积混合后,溶液的酸碱性是由过 量的酸或碱决定的。(1)HnA 中酸根离子带 n 个单位的负电荷(An ),B(OH) m中阳 离子带 m 个单位的正电荷(Bm ),则正盐的化学式为 B nAm。(2)pH2 的酸 HnA 中H 102 mol/L,pH12 的碱 B(OH) m中OH 102 mol/L,当二者等体积 混合后溶液 pH5,说明酸过量,则 HnA 一定为弱酸,故 An 一定水解。(3)由 于酸一定为弱酸,当 HnA 与 B(OH)m等体积混合后,酸有剩余导致溶液显酸性。 答案 (1)BnAm (2)
27、An H 2O HA(n 1)OH (3)HnA 为弱酸,当 HnA 与 B(OH)m等体积混合后,酸有剩余 (4)HnAH(n 1)A H 11.10 时,在烧杯中加入 0.1 mol/L 的 NaHCO3溶液 400 mL 加热,测得该溶液 的 pH 发生如下变化: 温度() 10 20 30 50 70 pH 8.3 8.4 8.5 8.9 9.4 (1)甲同学认为, 该溶液的 pH 升高的原因是 HCO 3的水解程度增大, 故碱性增强, 该反应的离子方程式为_ _; (2)乙同学认为,溶液 pH 升高的原因是 NaHCO3受热分解生成了 Na2CO3,并推 断 Na2CO3的水解程度_
28、(填“大于”或“小于”)NaHCO3; (3)丙同学认为,要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到 10 后 再测定溶液的 pH,若 pH_8.3(填“”、“”、“ (4)乙 (5)乙 溶液冷却至室温后 pH 大于 9.8,说明此实验过程中溶液有新物质生成 素 养 练 12.在常温下,下列五种溶液: 0.1 mol L 1 NH 4Cl 0.1 mol L 1 CH 3COONH4 0.1 mol L 1 NH4HSO4 0.1 mol L 1 NH 3 H2O 和 0.1 mol L 1 NH 4Cl 混合液 0.1 mol L 1 NH3H2O。 请根据要求填写下列空白: (1)
29、溶 液 呈 _ 性 ( 填 “ 酸 ” 、 “ 碱 ” 或 “ 中 ”) , 其 原 因 是 _(用离子方程式表示)。 (2)在上述五种溶液中,pH 最小的是_(填序号)。 (3)溶液、中NH 4由小到大的顺序是_,溶液、中NH 4的 大小关系是_(用“”、 “”、 “”、“0.1 mol L1。其他溶液中H0.1 mol L1。(3)0.1 mol L1 NH 4Cl 的溶液中存在 NH 4H2O NH3 H2OH ,0.1 mol L1 CH 3COONH4 溶液中 CH3COONH4=CH3COO NH 4,NH 4H2O NH3 H2OH , 相当于在的溶液中加入 CH3COO ,CH
30、 3COO H 2O CH3COOHOH , 促进 NH 4水解, NH 4减小; 相当于在的溶液中加入 H , 抑制 NH 4水解, 溶液中NH 4增大。相当于在的溶液中加入 NH4Cl ,NH 4浓度增大, NH3 H2ONH 4OH ,平衡向左移动,NH 3 H2O增大。(4)Cl 不水解, 其浓度为 0.1 mol L 1。(5) 常温下,CH 3COO 与 NH 4水解能力相同,使溶液显 中性。根据电荷守恒知OH CH 3COO HNH 4,而 pH7 时,H OH ,所以CH 3COO NH 4。 答案 (1)酸 NH 4H2O NH3 H2OH (2) (3) (4)Cl (5)
31、 13.(1)浓度为 0.1 mol L 1 的 8 种溶液: HNO3 H2SO4 HCOOH Ba(OH)2 NaOH CH3COONa KCl NH4Cl 溶液 pH 由小到大的顺序是 _(填写编号)。 (2) 向 纯 碱 溶 液 中 滴 入 酚 酞 溶 液 观 察 到 的 现 象 是 _, 原因是_(用离子方 程式表示)。 (3)(2)中纯碱溶液微热时,观察到的现象是_, 原因是_。 (4)向浓度为 0.1 mol L 1 的纯碱溶液中, 分别加入下列物质, 能使CO2 3增大的 是_(填序号)。 H2O CO2 K2S KOH 解析 比较溶液的 pH 时,先将电解质溶液按酸性、中性、
32、碱性分组。不同组之 间 pH(酸性溶液)pH(中性溶液)pH(碱性溶液), 同一组内再根据电离及水解知识 比较不同电解质溶液的 pH。(1)同物质的量浓度时,酸及水解呈酸性的盐溶液 的 pH 的关系一般是:二元强酸一元强酸弱酸一元强碱弱碱水解呈碱 性的盐溶液。强酸弱碱盐,碱越弱,水溶液酸性越强;强碱弱酸盐,酸越弱, 溶液碱性越强。(2)和(3),Na2CO3溶液显碱性,遇酚酞变红。加热,水解程度变 大,碱性更强,红色加深。(4) CO 2 3 水解反应的离子方程式为 CO 2 3 H2OHCO 3OH ,加水平衡向右移动,但CO2 3减小;CO2能够与 OH 反应生成 HCO 3, CO2 3减小; S2 水解也显碱性, 能够抑制 CO2 3的水解, CO2 3 增大;KOH 电离出的 OH 能够抑制 CO2 3的水解,CO2 3增大。 答案 (1) (2) 溶液变红 CO2 3H2O OH HCO 3 (3) 红色加深 加热,CO2 3水解程度变大,溶液碱性增强 (4)