选择性必修1第2节 弱电解质的电离 盐类的水解第2课时导学案

第2课时　盐类的水解

1．探究不同盐溶液的pH及原因(25 ℃时)

2．盐类水解的原理

(1)盐类的水解定义：在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱与水中的H＋或OH－结合生成弱电解质的过程。

(2)盐类的水解实质

(3)盐类水解的四个特征

①可逆：水解反应一般是可逆反应，在一定条件下可达到平衡状态。

②吸热：水解反应是中和反应的逆反应，是吸热反应。

③微弱：由于水解产物很少，无明显沉淀或气体生成，因而水解反应的程度一般很微弱，但也有特例。

④多元弱酸盐分步水解，但以第一步为主。

(4)盐类水解的类型及溶液的酸碱性(25 ℃时)

(5)水解反应的表示方法

盐的离子＋水弱酸(弱碱)＋OH－(H＋)

如NH4NO3的水解反应离子方程式写为NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；KF的水解反应离子方程式写为F－＋H2OHF＋OH－。

(6)水解常数(Kh)

以CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－为例

Kh＝。

微点拨：水解常数与其他平衡常数一样，只受温度影响。

3．水解平衡的移动

(1)内因：相同条件下，弱酸的酸性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的碱性越强；弱碱的碱性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的酸性越强。

(2)外因

①温度：盐的水解反应是吸热反应，升高温度水解平衡向右移动，水解程度增大。

②浓度：加水稀释盐的溶液，水解平衡向右移动，水解程度增大。

③外加酸、碱：加酸可抑制弱碱阳离子的水解，加碱可抑制弱酸酸根离子的水解。

④两种水解离子的相互影响：弱碱阳离子和弱酸酸根离子在同一溶液中，两种水解相互促进，使两种水解程度都增大，甚至反应完全。

微点拨：电离平衡、水解平衡、化学平衡均遵循勒·夏特列原理。

1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)

(1)盐类的水解过程对水的电离无影响。(　　)

(2)盐类的水解是中和反应的逆反应。(　　)

(3)盐类的水解反应都是放热反应。(　　)

(4)NH4Cl溶液中，c平(NH)＝c平(Cl－)。(　　)

(5)CuSO4溶液呈碱性。(　　)

提示：(1)×　盐类的水解过程促进水的电离。

(2)√

(3)×　盐类的水解是吸热反应。

(4)×　NH4Cl溶液中，c平(NH)＜c平(Cl－)。

(5)×　由于Cu2＋水解：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，故CuSO4溶液显酸性。

2．下列有关盐类水解的说法不正确的是(　　)

A．盐类的水解过程破坏了水的电离平衡

B．盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程

C．Na2S溶液中c平(Na＋)>2c平(S2－)

D．Na2CO3水解的实质是Na＋与H2O电离出的OH－结合生成NaOH

D　[由于盐电离出的离子与水电离出的H＋或OH－结合，从而破坏了水的电离平衡，A项正确；盐类水解与酸碱中和反应互为逆反应，B项正确；Na2S溶液中若无S2－水解，则c平(Na＋)＝2c平(S2－)成立，由于S2－水解，故c平(Na＋)>2c平

(S2－)，C项正确；Na2CO3水解的实质是CO与H2O电离出的H＋结合生成HCO，使溶液中c平(H＋)<c平(OH－)，D项错误。]

3．下列各方程式中，属于水解反应的是(　　)

A．CO2＋H2OH2CO3

B．OH－＋HS－S2－＋H2O

C．HS－＋H2OH3O＋＋S2－

D．S2－＋H2OHS－＋OH－

D　[A项，CO2不是“弱离子”，此反应不属于水解反应；B项，HS－与OH－反应生成S2－和H2O，实质是中和反应；C项，该反应为HS－的电离，不是水解。]

盐类水解的规律及其离子方程式的书写

(素养养成——宏观辨识与微观探析)

1．盐类水解的规律

(1)“有弱才水解，无弱不水解”——盐中有弱酸酸根离子或弱碱阳离子才水解，若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。

(2)“越弱越水解”——弱酸酸根离子对应的酸越弱，水解程度越大；弱碱阳离子对应的碱越弱，其水解程度越大。

(3)“都弱都水解”——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，且相互促进。

(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时，水解后盐溶液呈酸性，反之，呈碱性，即强酸弱碱盐显酸性，强碱弱酸盐显碱性。

2．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“↑”符号。

(2)多元弱酸酸根离子水解方程式应分步书写，水解是以第一步为主，如CO水解方程式为

CO＋H2OHCO＋OH－(主)，HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次)。

(3)多元弱碱阳离子水解要求一步写出，如Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。

【例1】　a mol·L－1 Na2SO3溶液和a mol·L－1 NaHSO3溶液的pH的大小关系是(　　)

A．前者大　 B．相等

C．前者小 D．不能确定

A　[对于等浓度的强碱弱酸盐溶液，可通过比较盐水解后生成的酸的酸性强弱来判断其pH的相对大小，酸越弱，则盐溶液的碱性越强，即“越弱越水解”，故其pH越大。]

【例2】　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－＋2H2OH2S＋2OH－。(　　)

(2)NaHS溶液中：HS－＋H2OH2S＋OH－。(　　)

(3)AlCl3溶液中：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋。(　　)

(4)NaHCO3溶液中：HCO＋H2OH3O＋＋CO。(　　)

(5)NH4Cl加入D2O中：NH＋D2ONH3·D2O＋H＋。(　　)

(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O。(　　)

[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)Al3＋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＋D2ONH3·DHO＋D＋，错误。(6)为化学反应的离子方程式，不是水解方程式。

[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×

弱碱阳离子水解生成H＋，弱酸酸根离子水解生成OH－。即规律“阳生阳、阴生阴”。

1．已知某温度下，Ka(HCN)＝6.2×10－10 mol·L－1，Ka(HF)＝6.8×10－4

mol·L－1，Ka(CH3COOH)＝1.7×10－5 mol·L－1，Ka(HNO2)＝7.1×10－4 mol·L－1。物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液，pH由大到小的顺序是 (　　)

A．NaCN>NaNO2>CH3COONa>NaF

B．NaF>NaNO2>CH3COONa>NaCN

C．NaCN>CH3COONa>NaNO2>NaF

D．NaCN>CH3COONa>NaF>NaNO2

D　[由Ka(HNO2)>Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)可知，酸性：HNO2>HF>CH3COOH>HCN，水解能力：CN－>CH3COO－>F－>NO，弱酸酸根离子的水解能力越强，对应盐溶液的碱性越强，pH越大。]

2．常温下，取0.1 mol·L－1 HA溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合后溶液的pH＝8，试回答以下问题：

(1)混合后溶液的pH＝8的原因：___________________________________

____________________________________________(用离子方程式表示)。

(2)混合后溶液中由水电离出的c平(H＋)________0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c平(H＋)(填“>”“<”或“＝”)。

[解析]　(1)NaA溶液的pH＝8，表明HA为弱酸，即NaA能发生水解，水解反应的离子方程式为A－＋H2OHA＋OH－。(2)NaA水解促进水的电离，NaOH能抑制水的电离，因此NaA溶液中由水电离出的c平(H＋)大于NaOH溶液中由水电离出的c平(H＋)。

[答案]　(1)A－＋H2OHA＋OH－　(2)>

水解平衡移动的影响因素

(素养养成——变化观念与平衡思想)

上面三支试管内分别盛有0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液，各滴入几滴酚酞溶液，溶液均显红色。

1．向甲试管中加入少量Na2CO3固体，有什么现象？水解平衡如何移动？

提示：红色加深。水解平衡右移。

2．向乙试管中通入HCl气体有什么现象发生？水解平衡如何移动？

提示：红色变浅直至褪色，有气泡冒出。水解平衡右移。

3．加热丙试管有什么现象发生？水解平衡如何移动？

提示：红色加深。水解平衡右移。

以CH3COONa为例，在醋酸钠溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－　ΔH＞0

【例3】　在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋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，减小

D．加入NaOH固体，溶液pH减小

B　[稀释溶液，c平(CO)、c平(HCO)、c平(OH－)均减小，c平(H＋)增大平衡正向移动，A不正确；通入CO2，发生反应：CO2＋2OH－===CO＋H2O，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，平衡正向移动，增大，C不正确；加入NaOH固体，c平(OH－)增大，溶液pH增大，D不正确。]

碱性溶液稀释时，c平(H＋)增大；酸性溶液稀释时，c平(OH－)增大。如盐酸或NH4Cl溶液加水稀释时，溶液中c平(OH－)增大；NaOH溶液或CH3COONa溶液稀释时，溶液中c平(H＋)增大。

1．在Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要抑制Al3＋的水解，可采取的措施为 (　　)

A．加热

B．通入氯化氢气体

C．加入适量的氢氧化钠溶液

D．加入固体Na2SO4

B　[水解为吸热反应，加热促进Al3＋水解，A错误；通入氯化氢气体，氢离子浓度增大，抑制Al3＋水解，B正确；加入适量的氢氧化钠溶液，与氢离子反应，氢离子浓度减小，促进Al3＋水解，C错误；加入固体Na2SO4，平衡不移动，Al3＋水解程度不变，D错误。]

2．在CH3COONa溶液里加入下列物质，使水解平衡向左移动，并且使pH变大的是 (　　)

A．加入适量CH3COOH

B．加入少量NaCl固体

C．加入少量NaOH固体

D．加水稀释

C　[CH3COO－水解的离子方程式为CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。加入CH3COOH，平衡向左移动，CH3COO－的水解程度减小，溶液的pH减小，故A错误；加入NaCl固体，水解平衡不会移动，CH3COO－的水解程度不变，溶液的pH不变，故B错误；加入NaOH固体，c平(OH－)增大，CH3COO－的水解程度相应降低，平衡向左移动，溶液中的c平(OH－)增大，pH变大，故C正确；加水稀释，CH3COO－的水解程度增大，平衡向右移动，溶液的pH减小，故D错误。]

1．下列各组离子中，每种离子都能影响水的电离平衡的一组是(　　)

A．Ag＋、HCO、Cl－　 B．Fe3＋、Br－、H＋

C．SO、Fe2＋、S2－ D．ClO－、NO、Cu2＋

C　[Cl－、Br－、NO均不影响水的电离。]

2．(素养题)下图表示的是某离子X与水的反应过程，离子X可能是    (　　)

A．CO　　　 B．HCO 

C．Na＋　 D．NH

D　[离子X的水解反应生成H＋，由图可知X只可能是NH。]

3．能使水的电离平衡右移，且水溶液显酸性的微粒是(　　)

A．Al3＋ B．OH－ 

C．H＋    　　 D．HCO

A　[水的电离平衡右移，说明该微粒促进了水的电离，若水溶液显酸性，应使水电离出的H＋在溶液中多于OH－，即该微粒结合OH－。]

4．常温下，在pH＝9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中，设由水电离出的OH－浓度分别为M mol·L－1和N mol·L－1，则M和N的关系为(　　)

A．M>N   B．M＝10－4N

C．N＝10－4M D．M＝N

B　[pH＝9的氢氧化钠溶液中的H＋是由水电离产生的，c平(H＋)水＝

c平(OH－)水＝10－9 mol·L－1，即M＝10－9；pH＝9的CH3COONa溶液中c平(OH－)＝10－5 mol·L－1，OH－完全由水电离产生，即N＝10－5，所以M＝10－4N。]

5．写出下列盐在水溶液中水解的化学方程式和离子方程式：

(1)NaF：_______________________________________________________；

_______________________________________________________________。

(2)AlCl3：_______________________________________________________；

_______________________________________________________________。

(3)K2S：________________________________________________________；

________________________________________________________________。

(4)NH4NO3：_____________________________________________________；

_______________________________________________________________。

(5)NaClO：_______________________________________________________；

________________________________________________________________。

(6)Mg3N2：_______________________________________________________；

_______________________________________________________________。

[解析]　(1)NaF为强碱弱酸盐、F－发生水解。(2)AlCl3为强酸弱碱盐、Al3＋发生水解。(3)K2S为强碱弱酸盐、S2－发生水解。(4)NH4NO3为强酸弱碱盐、NH发生水解。(5)NaClO为强碱弱酸盐、ClO－发生水解。(6)Mg3N2为弱酸弱碱盐，发生双水解。

[答案]　(1)NaF＋H2OHF＋NaOH

F－＋H2OHF＋OH－

(2)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl

Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(3)K2S＋H2OKHS＋KOH

S2－＋H2OHS－＋OH－

(4)NH4NO3＋H2ONH3·H2O＋HNO3

NH＋H2ONH3·H2O＋H＋

(5)NaClO＋H2OHClO＋NaOH

ClO－＋H2OHClO＋OH－

(6)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑