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1第三节第三节 盐类的水解盐类的水解案例探究案例探究明矾KAl(SO4)212H2O可以净水,这是生活常识,因为明矾溶于水发生电离;KAl(SO4)212H2O=K+Al3+22 4SO+12H2O。Al3+在水中发生一种反应,Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,产生的 Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物使其凝成沉淀,从而达到净水目的。含 Fe3+的盐也可用于水的净化,净化的原理是一样的,Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。这类反应都是盐溶于水电离出的离子与水结合形成的。问题与讨论:1.根据上述过程分析,水中加入明矾净水后,上层清液的酸碱性是怎样的?2.试举例说明,哪些物质可以用于水的净化? 自学导引自学导引 一、盐的水解一、盐的水解1.实 验 步 骤测 6 支试管内溶液的 pH实验现 象pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7实验结 论溶液呈 _性溶液呈 _性溶液呈 _性溶液呈 _性溶液呈 _性溶液呈 _性答案:7 酸根阴 碱 中 a.酸 b.碱 5.盐类水解离子方程式的书写 书写盐类水解的离子方程式时应注意: (1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此 盐类水解的离子方程式中不标_,_。 (2)盐类水解是_,是_反应的逆反应,而中和反应是趋于完成的反应,所以 盐的水解反应是_的。盐类水解的离子方程式一般不写_而写_。 (3)某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子在一起都发生水解,相互促 进对方的水解,使两种离子的水解趋于完全。 如:将 Al2(SO4)3溶液和 NaHCO3溶液混合,立即产生白色沉淀和大量气体。这是由于混合前 Al2(SO4)3溶液呈酸性Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,NaHCO3溶液呈碱性( 3HCO+H2OH2CO3+OH-),混合后由于 H+与 OH-生成 H2O,两个水解反应互相促进,使其各自水解趋于完全,所以产生白色沉淀和 CO2气体,Al3+3 3HCO=Al(OH)3+3CO2。常见的能发生相互促进水解的离子有:Al3+与 S2-、HS-、2 3CO、 3HCO、 2AlO,Fe3+与 2AlO、2 3CO、 3HCO, 4NH与 2AlO、2 3SiO等。(4)多元弱酸的酸根离子水解是_进行的,以_水解为主;多元弱碱的阳离子3水解复杂,可看作_水解反应。 答案:(1)沉淀“”和气体“”符号(2)可逆反应 中和 很弱 “” “”(4)分步 第一步 一步 二、影响盐类水解的主要因素二、影响盐类水解的主要因素 1.决定因素:_,也就是说,组成盐的酸或碱越弱时,盐类的水解程度_。 答案:反应物本身的性质 越大 2.通过探究“促进和抑制 FeCl3水解的条件”的实验,回答: (1)温度:由于中和反应是_(填“放热”或“吸热”)反应,盐类的水解反应一般是 _(填“放热”或“吸热”)反应,温度升高,使盐的水解向_方向移动。 即升高温度,能_(填“促进”或“抑制”)盐类的水解。 (2)盐溶液的浓度:稀释盐溶液,可以_盐类的水解,水解平衡向_移动,水 解程度_;如果增大盐溶液的浓度,水解平衡虽然_移动,但水解程度 _。 (3)溶液的酸碱度:H+可_阳离子水解,_阴离子水解;OH-能_阴离子水解, _阳离子水解。 答案:(1)放热 吸热 正 促进 (2)促进 水解方向 变大 向水解方向 变小 (3)抑制 促进 抑制 促进 三、盐类水解的利用三、盐类水解的利用根据需要,生产和生活中常通过改变溶液中相关物质的_或溶液_来调节 盐的水解程度。 答案:浓度 pH 1.碱性物质能清洗油污,用纯碱溶液清洗油污时,_可以增强去污力的原因在于 _。 答案:加热 促进盐类水解 2.在配制易水解的盐溶液时,如 FeCl3、SnCl2水溶液,为了抑制水解,需要加入少量的 _,以防止溶液_。 答案:盐酸 变浑浊 3.许多盐在水解时,可生成难溶于水的氢氧化物,当生成的氢氧化物呈_状态且 _时,可用作_,例如铝盐、铁盐、明矾等。 答案:胶体 无毒 净水剂 4.如果水解程度很大,还可以用于无机化合物的_,如用 TiCl4制备 TiO2,反应的 化学方程式:_ 制备时加入大量的_,同时_,促进水解趋于_,所得 TiO2xH2O 经 焙烧得 TiO2。类似的方法也可用来制备_等。答案:制备 TiCl4(x+2)H2O(过量) TiO2xH2O+4HCl 水 加热 平衡SnO、SnO2、Sn2O3 疑难剖析疑难剖析 一、水解原理一、水解原理盐的水解是组成盐的阳离子或阴离子与水电离产生的 OH-或 H+结合成难电离物质的反 应。解题中要弄清离子之间是如何结合的。4【例 1】 NH4Cl 溶于重水后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是( ) A.NH2DH2O 和 D3O+ B.NH3D2O 和 HD2O+ C.NH3HDO 和 D3O+ D.NH2DHDO 和 H2DO+解析:NH4Cl 水解的实质是其电离出的 4NH与重水电离出的 OD-结合生成一水合氨,即 D2OD+OD-, 4NH+OD-NH3HDO,D+再与 D2O 结合生成 D3O+,选 C。答案:C 友情提示友情提示: :运用盐类水解的实质,不能机械类比推导。 二、水解程度二、水解程度盐的水解是可逆过程,应从影响水解的因素作全面分析。 【例 2】 物质的量浓度相同的氨水 氯化铵 碳酸氢铵 硫酸氢铵 硫酸铵 5种溶液中,c( 4NH)的大小顺序是_,溶液 pH 的大小顺序是_。解析:本题可分 3 种情况讨论:(1)氨水电离产生 4NH、OH-;(2) 4NH水解产生 H+及剩余 4NH;(3) 4NH水解受到影响,促进或抑制。在分析时要注意两点:氨水电离程度不很大, 4NH水解程度也不很大。另外,NH4HSO4溶液,H+抑制 4NH水解,而NH4HCO3中, 3HCO比氨水更弱, 3HCO水解呈碱性,会促进 4NH水解,但影响不很大,(NH4)2SO4溶液中, 4NH的浓度最大。所以, 4NH的浓度由大到小顺序为(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl、NH4HCO3、NH3H2O,其 pH 可根据 4NH水解程度及电离的情况得出pH 由大到小的顺序是 NH3H2O、NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4。 答案: 友情提示友情提示: :本题主要考查关于氨的弱酸弱碱盐和强酸弱碱盐的水解反应。 三、水解的应用三、水解的应用 【例 3】 在氯化铁溶液中,加入难溶于水的碳酸钙粉末,观察到碳酸钙逐渐溶解,产生无 色气体和红褐色沉淀,则 (1)气体为_,红褐色沉淀是_。 (2)上述现象产生的理由是_。 答案:(1)CO2 Fe(OH)3(2)FeCl3在溶液中水解显酸性:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,加入 CaCO3后逐渐与 H+反应:CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2消耗 H+,使 Fe3+水解平衡向右移动,而出现红褐色沉淀 友情提示友情提示: :由于水解产生的 H+,使 CaCO3不断溶解,H+的消耗又促进 Fe3+继续水解,最终产 生大量 Fe(OH)3沉淀,加入 Fe(OH)3、Fe2O3,同样可以达到上述效果。 四、离子浓度的比较四、离子浓度的比较 【例 4】 Na2S 溶液中存在多种粒子,下列各粒子间的关系正确的是( ) A.c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)c(H+)5B.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) C.c(Na+)=c(HS-)+2c(H2S)+2c(S2-) D.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) 解析:电解质的水溶液中存在两个守恒:物料守恒,电荷守恒。通俗地说:任何一 种元素的粒子数既不可增加也不可减少;电解质溶液中存在各种带电的粒子,但所带电 荷量的代数和等于零,即溶液不带电。结合本题有如下两个等式(在同一体积中,用浓度 表示即可): 物料守恒:c(Na+)=2c(HS-)+2c(H2S)+2c(S2-) 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) 在物料守恒中,应该找出该元素可能转化生成的各种粒子。如本题的硫元素,它来源于 Na2S 中的 S2-,少量的 S2-要水解转化成 HS-,微量的 HS-进一步水解转化成 H2S,虽然生成 H2S 的量很小,但在理论上不能没有。所以含硫元素的各种粒子总数与钠离子的粒子数之 比应符合原化学式中的粒子的比值。在电荷守恒中,如何计算带多个单位电荷的粒子所带电荷量,往往容易出现误解。浓度只表示该粒子在单位体积里其物质的量(粒子)的多少,并不表示它带电荷量的 多少。用其所带电荷数乘以其浓度,恰好等于其所带电荷量。 D 为溶液中的质子守恒,正确。 答案:AD 友情提示友情提示: :本题易错选 B、C。B 项该式应为电荷守恒的等式,由于每个硫离子带 2 个单位负 电荷,因此硫离子所带负电荷的总量应是其离子个数的 2 倍。C 项该式为物料守恒的等式, 在硫化钠的化学式中,硫离子和钠离子的个数比为 12。由于硫离子是弱酸氢硫酸的酸根 离子,发生水解,部分转化为硫氢根离子和硫化氢分子,这 3 种粒子中硫元素仅含有一个, 因此这 3 种粒子总数的 2 倍等于钠离子的个数。(在同体积中,用浓度表示) 五、电离与水解的关系五、电离与水解的关系酸或碱都会抑制水的电离,发生水解的盐会促进水的电离。要分清溶液中的 H+(或 OH- )是完全由水电离产生的,还是受其他外界因素影响。 【例 5】 在 25 时,某溶液中由水电离出的 c(H+)=110-12 molL-1,则该溶液的 pH 可能是( )A.12 B.7 C.6 D.2 解析:纯水中由水电离出的 c水(H+)=c水(OH-),向纯水中加酸或碱,水的电离均受到 抑制,水的电离平衡左移,水电离出的 H+和 OH-的量相应减少,但 c水(H+)=c水(OH-)。 若为酸,则 c液(OH-)=c水(OH-)=c水(H+)=110-12 molL-1,由 KW=c液(H+)c液(OH-)有:c液(H+)=1214101101molL-1=110-2 molL-1,pH=-lgc(H+)=
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