1、第 2 课时 盐类的水解 目标导航 预习导引 学习 目标 1.理解盐类水解的原理及本质,了解盐类水解对溶液酸碱性 的影响及变化规律。 2.能运用盐类水解规律判断盐溶液的酸碱性,正确分析书写 盐类水解的离子方程式与化学方程式。 3.盐类水解的本质,理解强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解规 律。 4.了解影响盐类水解的因素(盐的性质、温度、浓度、溶液 酸碱性等),知道盐类水解在生产、生活和科学研究中的应 用 目标导航 预习导引 学习 要点 1.能以氯化铵、醋酸钠为例,解释强酸弱碱盐和强碱弱酸盐 的水解实质。 2.会正确书写盐类水解的化学方程式和离子方程式。 3.以碳酸钠溶液为例,了解多元弱酸盐的分步水解
2、。 4.以碳酸氢钠溶液为例,说明酸式盐溶液显酸碱性的原因,能 用电离和水解理论解释常见酸式盐的酸碱性。 5.以泡沫灭火器的反应原理为例,说明简单的相互促进的水 解反应的离子方程式 1.盐类水解的原理 (1)醋酸钠电离产生的CH3COO-可以与水电离产生的H+结合成弱 电解质醋酸分子(CH3COOH),消耗溶液中的H+,使水的电离平衡向 电离的方向移动,最终导致溶液中OH-大于H+,因而CH3COONa 溶液显碱性。这一反应可以表示为CH3COO-+H2O OH- +CH3COOH。 (2)氯化铵电离产生的 可以与水电离产生的OH-结合成弱电 解质NH3 H2O分子,消耗溶液中的OH-,使水的电
3、离平衡向电离方向 移动,最终导致溶液中H+大于OH-,因而NH4Cl溶液显酸性。这一 反应可以表示为 +H2O H+NH3 H2O。 NH4 + 目标导航 预习导引 NH4 + 目标导航 预习导引 (3)在溶液中由盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合 生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解反应。盐类的水解反应是酸 碱中和反应的逆反应,也是水溶液中存在的一种重要的化学平衡 水解平衡。相同条件下,不同离子的水解程度不同;水解生成的 弱酸或弱碱越难电离,相应离子的水解程度就越大。 (4)在水溶液中,若盐电离产生的离子有弱酸根离子,由于它的水 解反应,溶液中OH-会增大。弱酸的酸性越弱,其酸根离
4、子的水解 能力就越强,溶液中OH-增大得就越多。若盐电离产生的离子有 弱碱阳离子,由于它的水解反应,溶液中H+会增大;弱碱的碱性越 弱,其阳离子的水解能力就越强,溶液中H+增大得就越多。 目标导航 预习导引 (5)多元弱酸酸根离子的水解与CH3COO-相似,但却是分步进行的。 例如,碳酸钠的水解反应为 一般第二步水解的程度很小,往往可以忽略。 多元弱碱阳离子也是分步水解的,但这类阳离子的水解反应一般 比较复杂,通常以总反应表示。例如,氯化铝的水解反应可以表示 为Al3+3H2O 3H+Al(OH)3。 大多数水解反应进行的程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或 气体生成。 CO3 2-+H2O
5、OH-+HCO3 - 、HCO3 - +H2OOH-+H2CO3。 目标导航 预习导引 2.水解平衡的移动 (1)与其他平衡一样,溶液的温度、盐的浓度、外加酸或碱都会影 响盐的水解程度。盐类水解反应是吸热反应,加热可促进盐类水解 反应的进行;盐的浓度越小,水解程度越大,即稀释有利于盐类水解 反应的进行;加入酸可以抑制弱碱阳离子的水解,加入碱可以抑制 弱酸酸根离子的水解。 目标导航 预习导引 (2)水解的相互促进 NaHCO3溶液与 Al2(SO4)3溶液中分别存在的水解平衡为 HCO3 - +H2OOH-+H2CO3、Al3+3H2O3H+Al(OH)3,两者混 合后,两个水解反应生成的 H+
6、和 OH-结合成水,促使两个水解平衡都 向右移动,总反应为 3HCO3 - +Al3+Al(OH)3+3CO2,这样 HCO3 - 与 Al3+在溶液中不能大量共存。 由上可知,可溶性的弱酸弱碱盐电离出来的离子在溶液中的水 解相互促进。比如 CH3COONH4溶液中 CH3COO-和 NH4 +均发生水 解反应,分别为 CH3COO-+H2OOH-+CH3COOH、NH4 +H2O H+NH3 H2O。其总的水解反应表示为 NH4 +CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3 H2O。 目标导航 预习导引 3.水解原理的应用 人们在日常生活和生产实践中常常用到盐的水解反应。例如,人 们常用
7、硫酸铝钾或硫酸铝做净水剂,利用的是Al3+的水解反应,因为 Al3+水解生成的Al(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。又如,利用加热能促进水解的原理,常 使用热碱水来清洗厨房的油污。再如,制备物质和配制溶液时也常 常需要考虑盐的水解反应,实验室配制SnCl2溶液时,由于Sn2+容易 水解生成难溶物Sn(OH)Cl,致使溶液变浑浊,化学方程式为 SnCl2+H2O HCl+Sn(OH)Cl,利用水解平衡移动的原理,向其中 加入适量盐酸,就可以抑制上述水解反应,得到澄清的SnCl2溶液。 问题导学 即时检测 一 二 三 四 一、盐类水解的原理 活动与探究 你
8、能够说出盐类水解的实质和规律吗? 答案：实质:酸碱中和反应的逆反应。组成盐的离子与水电离出 的H+或OH-结合生成弱电解质,使H+或OH-浓度减小,破坏了水的电 离平衡。 规律:相同条件下,弱酸或弱碱越难电离,相应离子的水解程度 越大。 弱酸酸根离子水解使溶液显碱性:A-+H2OHA+OH- 弱碱阳离子水解使溶液显酸性:B+H2OBOH+H+ 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移与应用 例1有关盐类水解的说法中不正确的是( ) (导学号52160066) A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡 B.盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应 C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性 D.Na2CO3
9、溶液中,Na+是 的两倍 解析：盐类水解的实质是破坏了水的电离平衡,使溶液呈现一定 的酸碱性;盐类的水解生成了酸和碱,因此可看作酸碱中和反应的 逆反应;若盐水解生成的酸和碱相对强弱相当时溶液呈中性,即“同 强显中性”,因此A、B、C三项均正确。Na2CO3溶液中,由于 发生水解,使Na+不再是 的两倍,故D项不正确。 答案：D CO3 2- CO3 2- CO3 2- 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移训练1常温下某溶液中,水电离出的OH-=10-4 mol L-1,该溶 液中的溶质可能是( ) A.碳酸氢钠 B.醋酸 C.氢氧化钠 D.硫酸氢钠 解析：溶液中水电离出的OH-比纯水中水电
10、离出的OH-大,所 以溶质能促进水的电离,且溶液呈碱性。 答案：A 问题导学 即时检测 一 二 三 四 水解过程: 水解程度:不同离子的水解程度是不同的,电解质越弱,所对应 的“弱离子”越易水解,水解程度越大。 水解本质:酸+碱 盐+水 a.水解反应是可逆反应;b.盐的水解产物对应的是酸和碱;c.水解 反应是吸热反应。 问题导学 即时检测 一 二 三 四 二、水解方程式的书写 活动与探究 请同学们结合 NH4 +、CH3COO-、CO32-、Fe3+的水解方程式 NH4 +H2O NH3 H2O+H+;CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;CO3 2-+H2O HCO3 - +OH-
11、,HCO3 - +H2O H2CO3+OH-;Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+总结一下水解方程式书写 的要求。 答案：(1)盐类水解一般很微弱,要写“ ”,产物不标“”或 “”,H2CO3、NH3 H2O等一般不写成分解产物的形式。 (2)多元弱酸盐的水解方程式要分步写。 如 Na2S 的水解:S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH- (3)多数弱碱阳离子也是分步水解的,但一般以一步反应式表示。 如:Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+; Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移与应用 例2KHSO4溶液显 性,用离子方程式表示
12、原 因 。KHCO3溶液的pH 7(填“”“ HCO3 - +H2OH2CO3+OH- 产生气泡 H+HCO3 - H2O+CO2 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移训练2下列离子方程式正确的是( ) A.硫化钠水解:S2-+2H2OH2S+2OH- B.硫氢化钠水解:HS-+H2OH3O+S2- C.制 Fe(OH)3胶体:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ D.硫酸铝溶液与四羟基合铝酸钠溶液反应: Al3+3Al(OH)4-4Al(OH)3 解析：S2-分步水解:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2O H2S+OH-;NaHS 水解:HS-+H2OH2S+OH-,题中所给是
13、 HS-的电 离;制备 Fe(OH)3胶体应向沸水中滴加 FeCl3溶液,且不能用沉淀符 号:Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。 答案：D 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移训练3下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是 ( ) A. B. C. D. HCl+H2OH3O+Cl- ZnCl2+H2OZn(OH)2+2HCl Na2CO3+H2OH2CO3+2NaOH 2Al3+3CO3 2-+6H2O 2Al(OH)3+3H2CO3 问题导学 即时检测 一 二 三 四 解析：不是水解反应,是 HCl 的电离:HClH+Cl-、H+H2O H3O+,该电离是完全的,不是
14、可逆的,正确的写法是 HCl+H2O H3O+Cl-。不正确,ZnCl2水解是可逆的,应写“”号,不应写 “”,正确的写法是:ZnCl2+2H2OZn(OH)2+2HCl,或 Zn2+2H2O Zn(OH)2+2H+。不正确,多元弱酸根的水解是分步进行的,以 第一步为主,以后各步逐渐减弱,可分步写,一般只写第一步,不可多 步合为一步写。正确的写法是:Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH,NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH。不正确,因为 Al3+与 CO3 2-的水解相互促进,能进行到底,故正确写法为 2Al3+3CO3 2-+3H2O 2Al(OH)3+3CO2。 答案：D 问题
15、导学 即时检测 一 二 三 四 相互促进水解(或双水解)反应的两种情况: 彻底水解,生成气体、沉淀,用“”,标出“”或“”符号。 如:Al3+3HCO3 - Al(OH)3+3CO2;Al3+3Al(OH)4- 4Al(OH)3 部分水解,无气体、沉淀生成,用“”,不标“”或“”符号。 如:NH4 +CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3 H2O 强酸酸式盐完全电离,如 NaHSO4;弱酸酸式盐既有电离,又有 水解,如:NaHCO3、NaHSO3。 问题导学 即时检测 一 二 三 四 三、水解平衡的移动 活动与探究 从一般平衡移动的原理出发,请你总结一下都有哪些外因,它们 又是怎样影响
16、水解平衡移动的呢? 答案：温度:升温促进水解。浓度:稀释促进水解。溶液 的酸碱性:加入强酸可以抑制弱碱阳离子的水解,促进弱酸酸根离 子的水解;加入强碱可以抑制弱酸酸根离子的水解,促进弱碱阳离 子的水解。 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移与应用 例3在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl H0。 (导学号52160067) (1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透 明液体,向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为 。 (2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能 是 。 (3)在配制FeCl3溶液时,为防止
17、浑浊,应加入 。 解析：(1)加热FeCl3溶液,得到Fe(OH)3胶体,加入MgCl2溶液使胶 体聚沉而得到红褐色沉淀。(2)加热可促进盐类水解,由于HCl挥发, 可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3,Fe(OH)3受热分解,最终产物为 Fe2O3。(3)为防止FeCl3水解,应加入盐酸抑制FeCl3水解。 答案：(1)生成红褐色沉淀 (2)Fe2O3 (3)盐酸 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移训练4在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平 衡: 。下列说法正确的是 ( )(导学号 52160068) 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 D.加入N
18、aOH固体,溶液pH减小 答案：B 影响盐类水解平衡移动的决定性因素仍是盐类本身的性质。 温度、浓度、酸碱环境是影响盐类水解的外因。 水解显酸性的盐溶液与水解显碱性的盐溶液混合,可相互促进 水解。 CO3 2-+H2O HCO3 - +OH- 问题导学 即时检测 一 二 三 四 四、盐溶液中的守恒关系及微粒浓度的比较 活动与探究 以0.1 mol L-1 Na2CO3溶液为例,请写出溶液中所有的平衡关系式。 试写出其电荷守恒、物料守恒、质子守恒的关系式,并将溶液中所 含离子的浓度按照由大到小的顺序排列。 解析：溶液中存在的平衡有以下三个: CO3 2-+H2O HCO3 - +OH- (1)
19、HCO3 - +H2OH2CO3+OH- (2) H2OH+OH- (3) 因溶液是电中性的,所以阴、阳离子所带电荷数相等,则有以下 关系: 问题导学 即时检测 一 二 三 四 Na+H+=2CO3 2-+HCO3- +OH-电荷守恒 碳原子的存在形式有三种:CO3 2-、HCO3- 和 H2CO3, 根据物料守恒可知: CO3 2-+HCO3- +H2CO3=0.1 mol L-1=1 2Na +物料守恒 水溶液中,水电离出的 H+总是等于水电离出的 OH-,但盐溶液中 H+或 OH-常常被其他离子结合,因此,要把所有 H+存在的形式,所有 OH-存在的形式列出。Na2CO3溶液中 H2O
20、产生的 H+的存在形式 有:HCO3 - 、H2CO3和 H+,而 OH-未被结合,因此有: H+HCO3 - +2H2CO3=OH-质子守恒 溶液中存在的离子最多的为 Na+,其次为 CO3 2-,由于 HCO3- 的进 一步水解,且还有 H2O 的电离平衡,则 OH-浓度排第三,H+浓度最 小。有以下关系: Na+CO3 2-OH-HCO3- H+ 问题导学 即时检测 一 二 三 四 答案：存在三个平衡: CO3 2-+H2O HCO3 - +OH- HCO3 - +H2OH2CO3+OH- H2OH+OH- 电荷守恒:Na+H+=2CO3 2-+HCO3- +OH- 物料守恒:CO3 2
21、-+HCO3- +H2CO3=1 2Na + 质子守恒:H+HCO3 - +2H2CO3=OH- 离子浓度大小:Na+CO3 2-OH-HCO3- H+ 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移与应用 例4写出Na2SO3溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒和离 子浓度大小关系式。 (导学号52160069) 答案：电荷守恒:Na+H+=2SO3 2-+HSO3- +OH- 物料守恒:Na+=2SO3 2-+2HSO3- +2H2SO3 质子守恒:OH-=H+HSO3 - +2H2SO3 离子浓度大小关系:Na+SO3 2-OH-HSO3- H+ 问题导学 即时检测 一 二 三 四 迁移训练5
22、试写出NaHCO3溶液中的平衡关系式;写出其电荷守恒、 物料守恒和离子浓度大小关系式。(已知NaHCO3溶液显碱性) 答案：平衡关系式: HCO3 - +H2OH2CO3+OH- HCO3 - H+CO3 2- H2OH+OH- 电荷守恒:Na+H+=OH-+HCO3 - +2CO3 2- 物料守恒:Na+=CO3 2-+HCO3- +H2CO3 离子浓度大小关系:Na+HCO3 - OH-H+CO3 2- 问题导学 即时检测 一 二 三 四 电荷守恒式中,若离子所带电荷多于一个单位电荷,应乘以相 应的系数。如2 。 电荷守恒是最重要的关系,很多问题的解决可以从电荷守恒考 虑。 酸式盐溶液的酸
23、碱性主要是由电离和水解的相对大小决定的, 可通过电离常数与水解常数的比较确定。 CO3 2- 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 1.物质的量浓度相同时,下列既能跟NaOH溶液反应,又能跟盐酸反 应的溶液中,pH最大的是( ) A.Na2CO3溶液 B.NH4HCO3溶液 C.NaHCO3溶液 D.NaHSO4溶液 解析：Na2CO3溶液只与盐酸反应,NaHSO4溶液只与 NaOH 溶液反 应,排除 A、D 项;HCO3 - 水解呈碱性,NH4 +水解呈酸性,故 B 项可以看 作在 C 项溶液的基础上加入 NH4 +,溶液 pH 减小,故 C 项符合题 意。 答案：C 问题导学 即时检测
24、1 2 3 4 5 2.下列水解离子方程式正确的是( ) A. B. C. D. Na2CO3:CO3 2-+2H2O H2CO3+2OH- NH4Cl:NH4 +H2O NH3 H2O+OH- NaF:F-+H2OHF+OH- CuSO4:Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+ NaHCO3:HCO3 - +H2OH3O+CO3 2- Na2SO3:SO3 2-+H2O HSO3 - +OH- 解析：根据水解离子方程式的书写规则判断:CO3 2-水解应分两步 写。NH4 +水解是 NH4+结合水电离出的 OH-而生成 NH3 H2O 和 H+。应用“”。是 HCO3 - 的电离方程式。故正确
25、。 答案：C 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 3.(2016课标全国乙,12)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol L-1氨水中滴入 0.10 mol L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。 已知0.10 mol L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是 ( ) A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL C.M点处的溶液中c( )=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH12 NH4 + 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 解析：氨水与盐酸中和生成氯化铵,氯化铵属于强酸弱碱盐,溶液 显
26、酸性,应选择在酸性范围变色的指示剂,指示剂可以为甲基橙,A 选项错误;盐酸若为20 mL,二者恰好中和,此时溶液为酸性,若溶液 pH=7,则盐酸体积必然小于20 mL,B选项错误;M点处溶液呈中 性,c( )=c(Cl-),c(H+)=c(OH-),但c(Cl-)要远大于c(H+),C选项错误; 由于N点为0.1 mol L-1的氨水,根据电离度为1.32%,c(OH-)=0.1 mol L-11.32%=0.00 132 mol L-1,故pH12,D选项正确。 答案：D NH4 + 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 4.下列过程或现象与盐类水解无关的是( ) A.纯碱溶液去油污 B.
27、铁在潮湿的环境下生锈 C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味 解析：纯碱水解,溶液显碱性,有利于油脂的水解,故A与盐类水解 有关;B为钢铁的电化学腐蚀,与盐类水解无关;C溶液颜色变深是因 为盐类水解是吸热反应;D溶液有臭味是因为硫化钠水解后产生了 少量的硫化氢。 答案：B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 5.硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实 是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电 离情况为 请回答下列有关问题: (1)Na2SO4溶液呈 (填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”),其理由 是 (用离子方程式表示)。 (2)H2SO4溶
28、液与BaCl2溶液反应的离子方程式 为 。 (3)在0.10 mol L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是 (填写编号)。 H2SO4H+HSO4 - ,HSO4 - H+SO4 2-。 (导学号 52160070) A.c(Na+)=c(SO4 2-)+c(HSO4- )+c(H2SO4) B.c(OH-)=c(HSO4 - )+c(H+) C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4 - )+2c(SO4 2-) D.c(Na+)=2c(SO4 2-)+2c(HSO4- ) 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 (4)若 25 时,0.10 mol L-1的
29、NaHSO4溶液中 c(SO4 2-)=0.029 mol L- 1,则 0.10 mol L-1 的 H2SO4溶液中 c(SO4 2-) (填“”或 “=”)0.029 mol L-1,其理由是 。 (5)若 25 时,0.10 mol L-1 H2SO4溶液的 pH=-lg0.11,则 0.10 mol L-1 H2SO4溶液中 c(SO4 2-)= mol L-1。 解析：(1)由题中信息可得,硫酸钠是弱酸强碱盐,易水解生成硫酸氢 钠:Na2SO4+H2ONaHSO4+NaOH,所以硫酸钠溶液呈弱碱性。(2) 硫酸氢根离子部分电离,是弱酸酸式根离子,硫酸与氯化钡反应的离 子方程式为 B
30、a2+HSO4 - BaSO4+H+。(3)A 项,由题意知,硫酸钠 溶液中存在的阳离子:Na+、H+,阴离子:SO4 2-、OH-、HSO4- ,溶液中不 存在 H2SO4,A 项错误;B 项,物料守恒式为 c(Na+)=2c(SO4 2-)+2c(HSO4- ),电荷守恒式为 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4 - )+2c(SO4 2-),两式相减,得质子守恒 式:c(OH-)=c(H+)+c(HSO4 - ),B、C、D 项正确。 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 (4)硫酸氢钠溶液中存在:HSO4 - H+SO4 2-;硫酸溶液中存在:H2SO4 H+HSO4
31、 - ,HSO4 - H+SO4 2-,硫酸第一步电离出来的 H+对第二 步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中 c(SO4 2-) 小于硫酸氢钠溶液中的 c(SO4 2-)。(5)0.10 mol L-1 H2SO4 溶液中 c(H+)=0.11 mol L-1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电 离,所以 c(SO4 2-)=0.01 mol L-1。 答案：(1)弱碱性 SO4 2-+H2O HSO4 - +OH- (2)Ba2+HSO4 - BaSO4+H+ (3)BCD (4) H2SO4HSO4 - +H+,电离出的 H+抑制 HSO4 - 的电离 (5)0.01
