1、 - 1 - 第第 3 课时课时 盐类水解的应用盐类水解的应用 学业要求 素养对接 了解盐类水解在生活生产中的应用，体 会化学对社会发展的作用。 社会责任：用化学知识解决生活生产中 的实际问题。 知 识 梳 理 盐类水解的应用 举例及解释(写出必要的离子方程式和文字叙述) 作净水剂 用离子方程式表示明矾净水的原理：Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H ，Al(OH) 3(胶体)能吸附 悬浮杂质而聚沉下来 热碱去油污效果好 加热使 CO2 3H2O HCO 3OH 平衡向右移动， 溶 液碱性增强，能促进油脂的水解 配制或保存易水解的 盐溶液 配制强酸弱碱盐如 SnCl2溶液时，加入适量盐酸
2、，使平衡 Sn2 2H 2O Sn(OH)22H 向左移动，抑制 Sn2水 解 强碱弱酸盐 Na2CO3等溶液因水解显碱性，不能用带磨口 玻璃塞的玻璃瓶保存 硫化铝、 氮化镁 的 制备 硫化铝、氮化镁在水溶液中强烈水解：Al2S3 6H2O=2Al(OH)33H2S、Mg3N26H2O=3Mg(OH)2 2NH3，只能通过单质间化合反应才能制得 物质的提纯 除去 MgCl2溶液中的 Fe3 ，可加入 MgO、Mg(OH) 2或 MgCO3，加入 MgO 除杂的原因：MgO2H =Mg2 H2O， 使 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H 平衡向右移动， 生成 Fe(OH)3沉淀 化肥的使用
3、铵态氮肥与草木灰不得混用，原因是 CO2 3 H2OHCO 3OH 、NH 4OH =NH 3H2O - 2 - 判断盐溶液蒸干灼烧 后的产物 AlCl3溶液蒸干灼烧后的产物为 Al2O3，原因是 AlCl3 3H2OAl(OH)33HCl，盐酸加热易挥发，加热促进 水解，蒸干得 Al(OH)3，2Al(OH)3= Al2O33H2O 较活泼金属溶于强酸 弱碱盐溶液(CuSO4、 FeCl3、AlCl3等)中， 会放出氢气 镁与 NH4Cl 溶液反应：Mg2NH 4=Mg2 2NH 3 H2 判断溶液的酸碱性 NH4Cl 溶液呈酸性的原因是 NH 4H2O NH3 H2O H 判断盐对应酸的相
4、对 强弱 物质的量浓度相同的溶液的 pH：NaANaB，则酸的强弱 关系：HA a 学习任务一、盐溶液蒸干产物的判断 【交流思考】 将三氯化铁溶液加热蒸干，能不能得到三氯化铁固体？如何得到三氯化铁晶体？ 提示 不能，在 HCl 气流中加热蒸干 FeCl3溶液。 【名师点拨】 1.盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如 Al2(SO4)3(aq) 蒸干 Al2(SO4)3(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 碱 Al(OH)3 灼烧 Al2O3。 - 4 - 3.强碱弱酸盐，如 Na2CO3溶液等，蒸干后可得到原物质。
5、4.阴、 阳离子均易水解， 其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质， 如 NH4Cl 、 (NH4)2S 等。 5.考虑盐受热时是否分解 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为 Ca(HCO3)2 CaCO3(CaO)；NaHCO3Na2CO3；KMnO4K2MnO4MnO2。 6.还原性盐在蒸干时会被 O2氧化 例如，Na2SO3(aq) 蒸干 Na2SO4(s)；FeSO4(aq) 蒸干 Fe2(SO4)3(s)。 7.有时要从多方面考虑。例如，蒸干 NaClO 溶液时，既要考虑 ClO 水解，又要考 虑 HClO 分解，所以蒸干 NaClO 溶
6、液所得固体为 NaCl。 【典例 1】 下列溶液，在空气中受热浓缩，能够得到预想的无水盐的是( ) A.MgSO4溶液MgSO4 B.FeCl3溶液FeCl3 C.Mg(NO3)2溶液Mg(NO3)2 D.AlCl3溶液AlCl3 解析 MgSO4溶液受热时尽管能够水解，但硫酸不挥发，所以加热蒸发掉水分得 到的仍为 MgSO4；而选项 B、C、D 则是挥发性酸(盐酸、硝酸)盐，受热水解后产 生的酸脱离溶液体系，促进盐的水解，得不到预期的无水盐。 答案 A 变式训练 1 化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( ) A.明矾水解形成的 Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用
7、于水的净化 B.某雨水样品采集后放置一段时间， pH 由 4.68 变为 4.28， 是因为溶液中的 SO2 3水 解 C.将饱和 FeCl3溶液滴入沸水中可制备 Fe(OH)3胶体，利用的是盐类水解原理 D.纯碱溶液呈碱性的原因是：CO2 3H2O HCO 3OH 解析 明矾电离出的 Al3 水解生成 Al(OH) 3胶体， A 项正确； 雨水放置一段时间后， H2SO3被氧化成强酸 H2SO4， 所以 pH 变小， B 项错； Fe3 在沸水中水解生成 Fe(OH) 3 胶体，C 项正确；D 项是 CO2 3的水解，正确。 - 5 - 答案 B 学习任务二、配制易水解的盐溶液及利用盐类的水
8、解除杂 【交流研讨】 1.在配制三氯化铁溶液时，能不能用热水来加快溶解？ 提示 不能，加热会促进三氯化铁的水解。 2.如何除去 CuCl2酸性溶液中的 FeCl3溶液？ 提示 加入 CuO 或 CuCO3或 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3，消耗溶液中的 H ，促进 FeCl3水解，使 FeCl3转化为 Fe(OH)3而除去。 【名师点拨】 1.配制易水解的盐溶液 (1)配制强酸弱碱盐溶液时，为抑制水解，常先将盐溶于少量相应的酸中，再加蒸 馏水稀释到所需浓度，但注意不能引入新的杂质，加入的酸应是与盐中的酸根对 应的强酸。 (2)配制强碱弱酸盐溶液时，为抑制水解，加入相应的碱，但注意不能
9、引入新的杂 质，加入的碱应是与盐中的阳离子对应的强碱。 2.利用盐类的水解可以除杂 (1)如除去 CuCl2酸性溶液中的 FeCl3溶液，由于 Fe3 比 Cu2水解程度大，可以加 入 CuO 或 CuCO3或 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3， 消耗溶液中的 H ， 促进 FeCl 3水解， 使 FeCl3转化为 Fe(OH)3而除去。 (2)利用盐的水解除杂质，加入试剂调节溶液 pH 时，不能引入新杂质。 【典例 2】 现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2 2H2O)，为制取纯净的 CuCl2 2H2O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯： 已知 Cu2 、Fe3和
10、Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH，见下表： Fe3 Fe2 Cu2 - 6 - 氢氧化物开始沉淀时的 pH 1.9 7.0 4.7 氢氧化物完全沉淀时的 pH 3.2 9.0 6.7 请回答下列问题： (1)加入氧化剂的目的是_ _。 (2)最适合作氧化剂 X 的是_。 A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4 (3) 加 入 的 物 质Y是 _ ， 写 出 除 去 杂 质 的 离 子 方 程 式 _。 (4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的？_(填“能”或“不能”)。 若能，不用回答；若不能，试解释原因 _。 (5)最后能不能直接蒸发结晶得到 CuC
11、l2 2H2O 晶体？_(填“能”或“不 能 ”) 。 若 能 ， 不 用 回 答 ； 若 不 能 ， 回 答 该 如 何 操 作 ？ _。 (6)若向溶液中加入碳酸钙，产生的现象是 _ _。 (7)FeCl3溶液具有净水作用的原因是_ _。 解析 (1)由 Cu2 、Fe3和 Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 可知，当 Fe2 开始沉淀时，Cu2已经沉淀完全；而当 Fe3沉淀完全时，Cu2尚未沉淀，所以 除去 Cu2 中的 Fe2时，需将 Fe2氧化成 Fe3后除去。 (2)加入的氧化剂能把Fe2 氧化成Fe3， 同时又不能引入新杂质， 所以应选用H 2O2。 (3)当除去 Cu
12、2 中的 Fe3时，可以利用 Fe3的水解：Fe33H 2O Fe(OH)3 3H ， 所以加入的物质 Y 应具有以下条件： 能与 H反应使水解平衡正向移动， 从而使 Fe3 转化为 Fe(OH) 3沉淀而除去； 不能引入新杂质， 满足该条件的物质 Y 可以是 CuO、Cu(OH)2、CuCO3或 Cu2(OH)2CO3。 - 7 - (4)若直接加碱，使 Fe3 沉淀的同时，也能使 Cu2沉淀。 (5)若直接蒸发结晶将得不到 CuCl2 2H2O 晶体，因为在 CuCl2溶液蒸发结晶的过程 中，CuCl2水解产生的 HCl 从溶液中挥发出来，导致 CuCl2水解平衡向正反应方向 移动，最终得
13、到 Cu(OH)2或 CuO，而得不到 CuCl2 2H2O 晶体，为了抑制 CuCl2水 解，应在 HCl 气流中加热蒸发结晶。 (6)在溶液中存在 FeCl3、CuCl2的水解平衡，溶液呈酸性，加入的 CaCO3与水解 产生的 H 反应，导致H降低，水解平衡正向移动，直至反应完全，所以产生气 泡和红褐色沉淀，同时 CaCO3溶解。 (7)FeCl3水解生成的 Fe(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮物，加速悬浮物的沉降，从 而起到净水的作用。 答案 (1)将 Fe2 氧化成 Fe3，同时又不能引入新的杂质，便于生成沉淀与 Cu2分 离 (2)C (3)CuOCu(OH)2、CuCO3、Cu2(
14、OH)2CO3均可 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H ，CuO2H=Cu2H 2O或 Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O 等 (4)不能 加碱同时也能使 Cu2 沉淀 (5)不能 应在HCl 气流中加热蒸发结晶 (6) 碳酸钙溶解，产生气泡和红褐色沉淀 (7)FeCl3水解生成的 Fe(OH)3胶体可以吸附 水中的悬浮物，使其沉降，从而起到净水的作用 变式训练 2 (1)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溶液时，常将 AgNO3固体先溶于较浓 的硝酸中，然后用蒸馏水释释到所需的浓度，以_(填“促进”或“抑
15、制”) 其水解。 (2)明矾可用于净水，原因是_ (用离子方程式表示)。把 FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的固体产物主要是 _。 (3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具，原因是_ _( 用 离 子 方 程 式 表 示)。 - 8 - 解析 (1)AgNO3溶液中存在水解平衡：Ag H 2O AgOHH ，所以溶液 呈酸性，为抑制 AgNO3水解，配制时通常加入 HNO3。(2)由反应 Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H 和 Al(OH) 3胶体能沉降水中的悬浮杂质可知，明 矾能用于净水；FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl33H2OFe(OH)33HCl， 加热时 HCl 挥发，蒸干时得
16、到 Fe(OH)3，再灼烧得到 Fe2O3。(3)纯碱是 Na2CO3， 在其水溶液中 CO2 3水解使溶液显碱性，故能用于除去油污。 答案 (1)酸 Ag H 2O AgOHH 抑制 (2)Al3 3H 2O=Al(OH)3(胶体)3H Fe 2O3 (3)CO2 3H2O HCO 3OH 1.实验室若制备少量 Al(OH)3， 加热蒸干下列溶液能得到纯净的 Al(OH)3的是( ) A.Al2(SO4)3 B.AlCl3 C.NaAl(OH)4 D.KAl(SO4)2 解析 A 项，Al2(SO4)3水解生成难挥发性酸，加热蒸干 Al2(SO4)3溶液得 Al2(SO4)3 晶体；B 项，
17、AlCl3水解后生成挥发性酸，加热其溶液可制得 Al(OH)3；C 项， NaAl(OH)4水解生成难挥发的 NaOH，溶液蒸干得 NaAl(OH)4；D 项，KAl(SO4)2 溶液，K 不水解，虽 Al3水解生成 Al(OH) 3，但水解还生成难挥发的硫酸，加热 蒸干得到 KAl(SO4)2。 答案 B 2.由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度为 1 mol L 1，在室温 下前两种溶液的 pH7，第三种溶液 pH7，最后一种溶液 pHBOH AOHBOH AOHHD HCHD HC0.1 mol L 1 的醋酸钠溶液；Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液， 溶液变红，说明
18、 CO2 3水解显碱性；由 0.1 mol L 1 一元酸 HA 溶液的 pH3，知 - 14 - HA 为弱酸，在 NaA 溶液中 A 会发生水解而使溶液呈碱性；氨水中加入 NH 4Cl 抑制一水合氨的电离，OH 减小，溶液 pH D.溶液中：HCO 3CO2 3H2CO30.1 mol L 1 答案 B 11.现有 S2 、SO2 3、NH 4、Al3 、HPO2 4、Na 、SO2 4、AlO 2、Fe3 、HCO 3、Cl 等离子，请按要求回答下列问题。 (1)在水溶液中，水解使溶液呈碱性的离子有_ _。 (2)在水溶液中，水解使溶液呈酸性的离子有 _ _。 (3)既能在酸性较强的溶液
19、里大量存在，又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子 有_ _。 (4)既不能在酸性较强的溶液里大量存在，又不能在碱性较强的溶液里大量存在的 离子有_ _。 解析 (1)弱酸根离子水解使溶液呈碱性，即 S2 、SO2 3、HPO2 4、AlO 2、HCO 3水 解使溶液呈碱性。 (2)NH 4、Al3 、Fe3属于弱碱的阳离子，水解后溶液显酸性。 (3)Cl 、SO2 4是强酸的阴离子，Na 是强碱的阳离子，既能在强酸性又能在强碱性 - 15 - 溶液中存在。 (4)HPO2 4、HCO 3属于弱酸的酸式酸根离子，既能与强酸反应，又能与强碱反应。 答案 (1)S2 、SO2 3、HPO2 4、Al
20、O 2、HCO 3 (2)NH 4、Al3 、Fe3 (3)Na、Cl、SO2 4 (4)HPO2 4、HCO 3 12.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表： 化学式 HF HClO H2CO3 NH3 H2O 电离 常数 Ka6.810 4 Ka4.710 8 Ka14.210 7 Ka25.610 11 Kb1.710 5 (1)常温下，pH 相同的三种溶液：NaF 溶液；NaClO 溶液；Na2CO3溶液， 其物质的量浓度由大到小的顺序是_(填序号)。 (2)25 时，pH4 的 NH4Cl 溶液与 pH4 的 HF 溶液中由水电离出的H 之比为 _。 (3)0.1 mol L
21、1NaClO 溶 液 和0.1 mol L 1 NaHCO 3 溶 液 中 ， ClO _HCO 3(填“”“”或“”)；可使上述两种溶液 pH 相等的方法 是_(填序号)。 A.向 NaClO 溶液中加适量水 B.向 NaClO 溶液中加入适量 NaOH 固体 C.向 NaHCO3溶液中加适量水 D.向 NaHCO3溶液中加适量 NaOH 固体 (4) 向NaClO溶 液 中 通 入 少 量CO2， 所 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _。 (5)常温下，0.1 mol L 1 氨水与 0.1 mol L 1 NH 4Cl 溶液等体积混合，通过计算判断 混合溶液的酸碱性： _。
22、解析 (1)三种酸的电离常数大小：HFHClOHCO 3，根据盐类“越弱越水解” 的规律，对应弱酸根离子的水解程度：CO2 3ClO F，故 pH 相同的三种溶液 的物质的量浓度大小关系为NaFNaClONa2CO3。 (2)NH4Cl 发生水解， 促进 水的电离，而 HF 抑制水的电离，故 pH4 的 NH4Cl 溶液中由水电离的H 10 - 16 - 4mol L1，pH4 的 HF 溶液中由水电离的H1010mol L1，二者之比为(104 mol L 1)(1010 mol L1)1061。(3)由表中数据可知 K(HClO)K a1(H2CO3)，则 ClO 的水解程度大于 HCO
23、3， 故浓度均为 0.1 mol L 1 的两种溶液相比， 则有ClO HCO 3，NaClO 溶液的 pH 大于 NaHCO3溶液。使上述两种溶液 pH 相等，可采 取减小 NaClO 溶液的 pH， 或增大 NaHCO3溶液的 pH 等方法， 如向 NaClO 溶液中 加适量水， 或向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体等。 (4)由于Ka1(H2CO3)K(HClO) Ka2(H2CO3)，故 NaClO 溶液中通入少量 CO2，生成 HClO 和 NaHCO3，离子方程 式为 ClO CO 2H2O=HClOHCO 3。 答案 (1) (2)1061 (3) AD (4)ClO CO
24、2H2O=HClOHCO 3 (5)NH3 H2O的电离常数Kb1.710 5， 则NH 4的水解常数为KhK w Kb 110 14 1.710 5 5.910 10，则有 K bKh，据此可知 NH3 H2O 的电离程度大于 NH 4的水解程度， 故混合溶液显碱性。 素 养 练 13.H2SO3属于二元弱酸，已知 25 时，H2SO3HSO 3H 的电离常数 K a 110 2 mol L1，NaHSO 3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡： HSO 3 H SO2 3 HSO 3H2O H2SO3OH (1)NaHSO3水解的平衡常数表达式为 Kh_，25 时 Kh_。 (2)向 0.1 m
25、ol L 1 的 NaHSO3溶液中加入少量金属 Na，平衡向_移动，平 衡向_移动，溶液中HSO 3_。 (3)在 0.1 mol L 1Na 2SO3溶液中，加 2 滴酚酞溶液显浅红色，下列能证明 Na2SO3 溶液中存在SO2 3H2O HSO 3OH 水解平衡的事实是_(填字母序 号)。 A.再加入 H2SO4溶液红色退去 B.再加入氯水后红色退去 C.再加入 BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去 - 17 - D.再加入 NaHSO4溶液后红色退去 E.再微热，溶液红色变深 解析 (1)KhOH H 2SO3 HSO 3 H OHH 2SO3 H HSO 3 Kw Ka 110 14m
26、ol2 L2 110 2mol L11.010 12mol L1。 (2)当加入 Na 时，Na 与 H 发生置换反应，故平衡向右移动，HSO 3减小，平衡 左移，但是由于金属钠的加入对影响较大，故HSO 3减小。 (3)滴入酚酞溶液变红，说明 Na2SO3溶液中OH 大于H，酚酞在 pH 大于 8.2 时，呈红色。加入硫酸或 NaHSO4溶液后，SO2 3与 H 生成 HSO 3，HSO 3与 H 反 应放出 SO2气体，同时溶液中 SO2 3水解产生的 OH 与硫酸或 NaHSO 4溶液提供的 H 反应，OH降低，即使溶液中不存在水解平衡，也会使溶液退色，不能说明平 衡移动，故 A 错误；
27、再加入氯水后，Cl2和 HClO 氧化 SO2 3、HSO 3生成 SO2 4、H ，中和 SO2 3水解产生的 OH ，HClO 氧化漂白指示剂酚酞，溶液退色，不能说明 存在水解平衡，故 B 错误；加入 BaCl2溶液后，Ba2 和 SO2 3反应而和 HSO 3不反 应，Ba2 和 SO2 3反应生成 BaSO3沉淀，且溶液红色退去，说明存在水解平衡，且 平衡向左移动，OH 降低，而使溶液退色，故 C 正确；微热，红色加深，说明溶 液中OH 增大，说明存在水解平衡，且平衡向右移动。 答案 (1)OH H 2SO3 HSO 3 110 12mol L1 (2)右 左 减小 (3)CE 14.
28、25 ，NaOH 和 Na2CO3两溶液的 pH 均为 11。 (1)两溶液中，由水电离的OH 分别是 NaOH 溶液中_； Na2CO3溶液中_。 在 1 L 水中加入上述溶液中的_会使水的电离程度减小。 (2)各取 10 mL 上述两种溶液，分别加水稀释到 100 mL，pH 变化较大的是 - 18 - _(填化学式)溶液。 (3)纯碱溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示) _。 (4)为探究纯碱溶液呈碱性是由 CO2 3水解引起的，请你设计一个简单的实验方案 _ _。 .已知 25 时 0.1 mol L 1 醋酸溶液的 pH 约为 3，向其中加入醋酸钠晶体，等晶 体溶解后发现溶液的 p
29、H 增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠 水解呈碱性，增大了OH ，因而溶液的 pH 增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离 出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使H 减小，因此溶液的 pH 增大。 (1)你认为上述两种解释中_(填“甲”或“乙”)正确。 (2)为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向 0.1 mol L 1 的醋酸溶液中加 入少量下列物质中的_(填写编号)，然后测定溶液的 pH。 A.固体 CH3COOK B.固体 CH3COONH4 C.气体 NH3 D.固体 NaHCO3 若_(填“甲”或“乙”)的解释正确，溶液的 pH 应_(填“增大”、 “减小”或“不变”
30、)。(已知 25 时 CH3COONH4溶液呈中性) 解析 .NaOH 能抑制水的电离，NaOH 溶液中的 H 来自水的电离，H 水OH 水1.010 11mol L1；Na 2CO3水解能促进水的电离，其溶液中的 OH 来自水的 电离，即OH 1.0103 mol L1；NaOH 电离的 OH会抑制水的电离。(2)加 水稀释时，因为 CO2 3的水解程度增大，所以 pH 变化小，pH 变化较大的是 NaOH 溶液。 .溶液中存在 CH3COOHCH3COO H电离平衡，加入 CH 3COONa，增 大了 CH3COO 浓度，平衡向左移动，H减小，pH 增大。 答案 .(1)1.010 11mol L1 1.010 3mol L1 NaOH 溶液 (2)NaOH (3)CO2 3H2O HCO 3OH (4)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶 液，产生白色沉淀，且溶液的红色退去；这可以说明纯碱溶液呈碱性是由 CO2 3水 - 19 - 解引起的 .(1)乙 (2)B 乙(或甲) 增大(或不变)
