2020版高考一轮复习化学新课改省份专用学案：第七章第4课时 点点突破——盐类的水解及应用
展开第4课时 点点突破——盐类的水解及应用
知识点一 盐类的水解及其规律
1．盐类的水解
2．水解方程式的书写
(1)多元弱酸盐水解：分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解。
例如：Na2CO3的水解离子方程式：
CO＋H2OHCO＋OH－。
(2)多元弱碱盐水解：方程式一步写完。
例如：FeCl3的水解离子方程式：
Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。
(3)阴、阳离子相互促进水解：水解程度较大，书写时要用“===”“↑”“↓”等。
例如：NaHCO3与AlCl3混合溶液的反应离子方程式：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
3．水解的规律
有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。
盐的类型 | 实例 | 是否水解 | 水解的离子 | 溶液的酸碱性 |
强酸强碱盐 | NaCl、KNO3 | 否 | － | 中性 |
强酸弱碱盐 | NH4Cl、Cu(NO3)2 | 是 | NH、Cu2＋ | 酸性 |
弱酸强碱盐 | CH3COONa、Na2CO3 | 是 | CH3COO－、CO | 碱性 |
4．酸式盐溶液酸碱性的判断
(1)强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液一定显酸性，如：
NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
(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。
电离程度小于水解程度，溶液显碱性 | 如NaHCO3溶液中： HCOH＋＋CO(次要) HCO＋H2OH2CO3＋OH－(主要) 使c(OH－)＞c(H＋)，溶液显碱性 同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦显碱性 |
电离程度大于水解程度，溶液显酸性 | 如NaHSO3溶液中： HSOH＋＋SO(主要) HSO＋H2OH2SO3＋OH－(次要) 使c(H＋)＞c(OH－)，溶液显酸性 同理NaH2PO4溶液亦显酸性 |
电离程度等于水解程度 | 弱酸弱碱盐CH3COONH4水解后，其水溶液接近于中性 |
5．水解常数与电离常数的关系
MA表示强碱弱酸盐，则A－水解的离子方程式为A－＋H2OHA＋OH－，Kh＝＝＝(Ka为HA的电离常数)
由于HA电离出的A－与H＋浓度近似相等，平衡时c(HA)又可看成是c(HA)溶液的浓度c，则Ka＝，c(H＋)＝ mol·L－1。
同理：强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数与弱碱电离常数(Kb)之间的关系：Kh＝。
[对点训练]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐(×)
(2)酸式盐溶液可能呈酸性，也可能呈碱性(√)
(3)已知酸性：HF>CH3COOH，所以等浓度的CH3COONa的碱性强于NaF(√)
(4)常温下，pH＝10的CH3COONa溶液与pH＝4的NH4Cl溶液，水的电离程度相同(√)
(5)常温下，pH＝11的CH3COONa溶液与pH＝3的CH3COOH溶液，水的电离程度相同(×)
(6)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有沉淀和气体生成(×)
2．(2018·浙江11月选考)下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A．HNO3 B．CuCl2
C．K2CO3 D．NaCl
解析：选B A选项HNO3在水溶液中因电离出H＋而使溶液呈酸性；B选项CuCl2中Cu2＋水解生成酸使溶液呈酸性；C选项K2CO3中CO水解生成碱使溶液呈碱性；D选项NaCl不水解，溶液呈中性。
3．室温下0.1 mol·L－1的NH4CN溶液的pH等于9.32，据此，在室温下，下列说法错误的是( )
A．上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B．室温下，NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C．上述溶液中CN－的水解程度大于NH的水解程度
D．室温下，0.1 mol·L－1NaCN溶液中，CN－的水解程度小于上述溶液中CN－的水解程度
解析：选B 室温下，溶液呈碱性，则溶液能使甲基橙试剂变黄色，故A正确；HCN和NH3·H2O均是弱电解质，溶液呈碱性，说明CN－的水解程度大于NH的水解程度，由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质，故B错误，C正确；CN－、NH相互促进水解，所以0.1 mol·L－1NaCN溶液中，CN－的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN－的水解程度，故D正确。
4．按要求书写离子方程式。
(1)AlCl3溶液呈酸性：_______________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液呈碱性：__________________________________________________。
(3)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合：__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体：_________________________________________________。
(5)NaHS溶液呈碱性的原因：___________________________________________。
(6)对于易溶于水的正盐MnRm溶液，若pH>7，其原因是__________________________(用离子方程式说明，下同)；若pH＜7，其原因是__________________________________。
答案：(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋
(2)CO＋H2OHCO＋OH－(主)、HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次)
(3)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋
(5)HS－＋H2OH2S＋OH－
(6)Rn－＋H2OHR(n－1)－＋OH－
Mm＋＋mH2OM(OH)m＋mH＋
5．25 ℃时，H2SO3HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝________，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中 将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析：H2SO3的电离常数表达式为Ka＝＝1×10－2，水的离子积常数KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh＝＝＝＝＝1×10－12。由Kh＝得＝，加入I2后，HSO被氧化为H2SO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，Kh不变，所以增大。
答案：1×10－12 增大
知识点二 盐类水解的影响因素及应用
1．影响盐类水解的因素
(1)内因：形成盐的酸或碱越弱，其盐就越易水解。例如：
酸性CH3COOH＞H2CO3相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为NaHCO3＞CH3COONa。
(2)外因[以Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋为例]
因素及其变化 | 水解平衡 | 水解程度 | c(H＋) | pH | |
温度 | 升高 | 右移 | 增大 | 增大 | 减小 |
浓度 | 加FeCl3(s) | 右移 | 减小 | 增大 | 减小 |
加水稀释 | 右移 | 增大 | 减小 | 增大 | |
外加酸碱 | 通HCl | 左移 | 减小 | 增大 | 减小 |
加NaOH(s) | 右移 | 增大 | 减小 | 增大 | |
[提醒] ①水解平衡右移，水解程度不一定增大。
②水解程度增大，水解产生的离子浓度不一定增大。
2．盐类水解的“十大”应用
水解的应用 | 实例 | 原理 |
判断溶液的酸碱性 | FeCl3水溶液显酸性 | Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ |
判断离子能否共存 | Fe3＋与CO不能大量共存 | 2Fe3＋＋3CO＋3H2O=== 2Fe(OH)3↓＋3CO2↑ |
制备胶体 | 制备Fe(OH)3胶体 | Fe3＋＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)＋3H＋ |
净水 | 明矾净水 | Al3＋水解形成胶体 |
去油污 | 用热的纯碱溶液清洗油污 | 加热，CO的水解程度增大，溶液碱性增强 |
试剂的配制 | 配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸 | H＋可抑制Fe3＋的水解 |
配制Na2CO3溶液时常加入少量NaOH | CO＋H2OHCO＋OH－，引入OH－可抑制CO的水解 | |
制备无水盐 | 由MgCl2·6H2O制无水MgCl2时，在HCl气流中加热 | MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl＋4H2O，引入HCl可抑制Mg2＋的水解 |
泡沫灭火器 | 用Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合 | Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，发生相互促进的水解反应 |
制备无机物 | TiO2的制备 | TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl TiO2·xH2O TiO2＋xH2O |
混合盐溶液的除杂与提纯 | 用MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]调节溶液的pH，除去MgCl2中的FeCl3杂质 | Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O |
3．盐溶液蒸干时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时蒸干后一般得原物质，如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物，如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3，灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
原物质 | 蒸干灼烧后固体物质 |
Ca(HCO3)2 | CaCO3或CaO |
NaHCO3 | Na2CO3 |
KMnO4 | K2MnO4和MnO2 |
NH4Cl | 分解为NH3和HCl无固体物质存在 |
(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。
[对点训练]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)稀溶液中，盐的浓度越小，水解程度越大，其溶液酸性(或碱性)也越强(×)
(2)向CH3COONa溶液中，加入少量冰醋酸，平衡会向水解方向移动(×)
(3)加热0.1 mol·L－1Na2CO3溶液，CO的水解程度和溶液的pH均增大(√)
(4)关于氯化铵溶液，加水稀释时，的值减小(√)
(5)CH3COO－和NH水解相互促进生成可溶酸和可溶碱，故二者不可大量共存(×)
(6)醋酸钠的水解常数(Kh)随温度的升高而增大(√)
(7)配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在浓盐酸中，然后再用水稀释到所需的浓度(√)
(8)实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞，而不能用玻璃塞(√)
(9)蒸发铝与稀盐酸反应后的溶液能制备无水AlCl3(×)
2．一定条件下，CH3COONa溶液存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，下列说法正确的是( )
A．加入少量NaOH固体，c(CH3COO－)增大
B．加入少量FeCl3固体，c(CH3COO－)增大
C．稀释溶液，溶液的pH增大
D．加入适量醋酸得到的酸性混合溶液中：
c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
解析：选A 加入少量NaOH固体，会增大溶液中OH－的浓度，使平衡向左移动，c(CH3COO－)增大，故A项正确；加入少量FeCl3固体，FeCl3水解显酸性，CH3COONa水解显碱性，在同一溶液中相互促进水解，c(CH3COO－)减小，故B项不正确；稀释溶液，c(OH－)减小，溶液的pH减小，故C项不正确；若c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)，则有c(Na＋)＋c(H＋)＞c(OH－)＋c(CH3COO－)，不符合电荷守恒原理，故D项不正确。
3．合理利用某些盐能水解的性质，能解决许多生产、生活中的问题，下列叙述的事实与盐水解的性质无关的是( )
A．金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂
B．配制FeSO4溶液时，加入一定量Fe粉
C．长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D．向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
解析：选B NH4Cl水解溶液显酸性，能和铁锈反应从而除去铁锈，故和盐类水解有关，A不符合题意；亚铁离子易被氧化，配制FeSO4溶液时，加入一定量Fe粉的目的是防止Fe2＋被氧化，与盐类的水解无关，B符合题意；铵根离子水解显酸性，所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化，与盐类的水解有关，C不符合题意；FeCl3是强酸弱碱盐，水解显酸性，故加入碳酸钙后有气泡产生，和盐类的水解有关，D不符合题意。
4．化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A | 用热的烧碱溶液洗去油污 | Na2CO3可直接与油污反应 |
B | 漂白粉在空气中久置变质 | 漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 |
C | 施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 | K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 |
D | FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 | FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜 |
解析：选C 烧碱指的是NaOH而不是Na2CO3，油脂在NaOH溶液、加热条件下能水解，A项错误；漂白粉中的Ca(ClO)2能与空气中的CO2和水蒸气反应，生成CaCO3和HClO，而HClO不稳定，易分解，CaCl2与CO2不反应，B项错误；K2CO3与NH4Cl混合，会发生相互促进的水解反应，释放出NH3，会降低肥效，C项正确；FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，但FeCl3溶液不能将Cu2＋还原为Cu，并非发生置换反应，D项错误。
