第27讲盐类的水解一、盐类水解的基本概念一、盐类水解的基本概念1.定义定义在水溶液中盐电离产生的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。2.实质实质水解反应破坏了水的电离平衡,促进促进了水的电离,使溶液显示不同程度的酸、碱性。3.特点特点(1)水解反应通常很微弱,存在水解平衡。教材研读教材研读(2)水解反应是吸热吸热反应。4.规律规律谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性。5.盐类水解反应离子方程式的书写盐类水解程度一般很小,水解产物量很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般不用不用(填“用”或“不用”)“”或“”。盐类水解是可逆可逆反应,除发生强烈双水解反应外,一般水解方程式中不写“”号,而写“”号。如Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+,N+H2ONH3H2O+H+。自测自测1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(1)酸式盐溶液不一定呈酸性()(2)离子能够发生水解的盐溶液一定呈酸性或碱性()(3)同浓度的Na2CO3溶液和CH3COONa溶液相比,前者pH大;同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比,后者pH小()(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()自测自测2(1)现有0.1molL-1的纯碱溶液,用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是。你认为该溶液的pH一定介于之间。(2)为探究纯碱溶液呈碱性是由C引起的,请你设计一个简单的实验方案:。(3)为探究盐类水解是吸热反应,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:。答案答案(1)把一小块pH试纸放在洁净的表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较713(2)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去,则可以说明纯碱溶液呈碱性是由C引起的(3)取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若加热后红色变深,则证明盐类水解是吸热反应二、盐类水解的影响因素二、盐类水解的影响因素1.内因内因盐本身的性质盐本身的性质(1)弱碱的碱性越弱,其阳离子的水解程度就越大大,对应盐溶液的酸性越强强。(2)弱酸的酸性越弱,其阴离子的水解程度就越大大,对应盐溶液的碱性越强强。2.外因外因(1)温度:升高温度,水解平衡正向移动正向移动,水解程度增大增大。(2)浓度a.增大盐溶液的浓度,水解平衡正向移动正向移动,水解程度减小减小,但水解产生的离子浓度增大增大;加水稀释,水解平衡正向移动正向移动,水解程度增大增大,但水解产生的离子浓度减小减小。b.增大c(H+),促进强碱弱酸盐强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐强酸弱碱盐的水解;增大c(OH-),促进强酸弱碱盐强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐强碱弱酸盐的水解。(3)加入与水解有关的其他物质,符合平衡移动原理。例如,Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,改变条件,影响结果如下表:自测自测3(1)水解平衡右移,弱离子的水解程度是否一定增大?(2)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强吗?(3)有人认为,向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,冰醋酸会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,这种说法对吗?为什么?答案答案(1)不一定。加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大;增大水解离子的浓度,平衡也右移,但水解程度减小。(2)盐溶液的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液中离子浓度小是主要因素,故溶液酸性(或碱性)越弱。(3)不对,原因是:体系中c(CH3COOH)增大,抑制了水解,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。自测自测4下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01molL-1CH3COONa溶液,将其分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入生石灰,向烧杯中加入NH4NO3晶体,烧杯中不加任何物质。(1)含酚酞的0.01molL-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为(用离子方程式和必要文字解释)。(2)实验过程中发现烧杯中烧瓶内的溶液红色变深,烧杯中烧瓶内的溶液红色变浅,则下列叙述正确的是(填字母)。A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量(3)向0.01molL-1CH3COONa溶液中分别加入NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为、(填“左”“右”或“不移动”)。答案答案(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性(2)BD(3)左左右解析解析(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,酚酞溶液遇碱显红色。(2)生石灰与水反应放出大量热,根据烧杯中烧瓶内的溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应;同时烧杯中烧瓶内溶液红色变浅,说明NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)OH-、C抑制CH3COO-的水解,Fe2+促进CH3COO-的水解。三、盐类水解的规律三、盐类水解的规律1.组成盐的弱碱阳离子(Mx+)水解使溶液显酸性,组成盐的弱酸阴离子(Ay-)水解使溶液显碱性。Mx+xH2OM(OH)x+xH+Ay-+H2OHA(y-1)-+OH-2.盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。3.多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大大得多,如同浓度时,C比HC的水解程度大。4.不同盐溶液中同种离子的水解程度:相互促进水解的盐单水解的盐相互抑制水解的盐。如N的水解程度:(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2。5.双水解双水解:弱酸根离子与弱碱阳离子在溶液中的水解反应相互促进并进行到底,一般会有沉淀、气体生成。几种常见的离子发生双水解图解。自测自测5相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中代表的物质可能分别为()A.NH4Cl(NH4)2SO4CH3COONaNaHCO3NaOHB.(NH4)2SO4NH4ClCH3COONaNaHCO3NaOHC.(NH4)2SO4NH4ClNaOHCH3COONaNaHCO3D.CH3COOHNH4Cl(NH4)2SO4NaHCO3NaOHB答案答案BA项,相同温度、相同浓度时,NH4Cl溶液的pH大于(NH4)2SO4溶液;C项,相同温度、相同浓度时,pH:NaOH溶液Na2CO3溶液NaHCO3溶液;D项,由图可知,溶液呈碱性,而(NH4)2SO4溶液呈酸性。自测自测6由一价离子组成的四种盐溶液中,AC、BD、AD、BC的物质的量浓度均为1molL-1。在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH7,最后一种溶液pHBOHAOHBOHAOHHDHCHDHCHDHC7可知,D-一定发生了水解,A+不水解或水解程度比D-弱;根据BC溶液的pHBOH,酸性:HCHD。考点突破考点突破考点一盐类水解的应用考点一盐类水解的应用考点三电解质溶液中的三种定量关系考点三电解质溶液中的三种定量关系考点二离子浓度大小的比较考点二离子浓度大小的比较1.盐类水解在化学实验中的应用盐类水解在化学实验中的应用考点一盐类水解的应用考点一盐类水解的应用名师点睛名师点睛盐溶液蒸干时所得产物的判断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)CuSO4(s);盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得弱碱,如AlCl3(aq)Al(OH)3。盐溶液水解生成强碱时,蒸干后一般得到原物质,如Na2CO3(aq)Na2CO3。考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后,Ca(HCO3)2CaCO3(CaO);NaHCO3Na2CO3;KMnO4K2MnO4+MnO2;NH4ClNH3+HCl。还原性盐在蒸干时会被O2氧化,例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。2.盐类水解在工农业生产和日常生活中的应用盐类水解在工农业生产和日常生活中的应用典例典例1(2017北京西城二模,7)下列事实与水解反应的是()A.用Na2S除去废水中的Hg2+B.用热的Na2CO3溶液去油污C.利用油脂的皂化反应制造肥皂D.配制CuSO4溶液时加少量稀H2SO4A答案答案AA项,利用了S2-与Hg2+反应生成HgS沉淀的原理,与水解反应无关。1-1生活中处处有化学,应用物质性质对下列物质用途的解释不正确的是()ABCD用途热的纯碱溶液可去油污明矾可用于净水 抗坏血酸(Vc)可作抗氧化剂液氨可作制冷剂解释纯碱水解呈碱性 明矾在水中生成的氢氧化铝胶体有吸附性Vc具有酸性液氨汽化时吸收大量的热C答案答案CA项,油污在碱性条件下发生水解,加热可以促进纯碱水解,使溶液碱性增强;B项,明矾中的铝离子水解生成的氢氧化铝胶体有吸附性,可用于净水;C项,Vc具有还原性,可以作抗氧化剂;D项,液氨汽化时吸收大量的热,故液氨可作制冷剂。1-2已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,所需pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl22H2O),为制取纯净的CuCl22H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:请回答下列问题:(1)本实验最适合的氧化剂X是(填序号)。A.K2Cr2O7B.NaClOC.H2O2D.KMnO4(2)物质Y是。(3)除去Fe3+的有关离子方程式是。(4)加氧化剂的目的是。(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl22H2O晶体?。应如何操作?。答案答案(1)C(2)CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(3)Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+Cu2+H2O或Cu(OH)2+2H+Cu2+2H2O等(4)将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离(5)不能应在HCl气流中加热蒸发解析解析(1)能把Fe2+氧化为Fe3+,同时又不能引入新的杂质,符合要求的只有H2O2。(2)Fe3+可发生水解:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H+作用,从而使水解平衡右移,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(5)为了抑制CuCl2水解,应在HCl气流中加热蒸发。1.离子浓度大小比较规律离子浓度大小比较规律(1)考虑水解因素:如Na2CO3溶液C+H2OHC+OH-(主要)HC+H2OH2CO3+OH-(次要)所以c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC)。(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液、b.CH3COONH4溶液、c.NH4HSO4溶液,三种溶液中b中CH3COO-的水解对N的水解有促进作用,c中H+对N的水解有抑制作用,则三种溶液中c(N)由大到小的顺序是cab。考点二离子浓度大小的比较考点二离子浓度大小的比较(3)混合溶液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。如相同物质的量浓度的NH4Cl和NH3H2O的混合溶液中,因N的水解程度小于NH3H2O的电离程度,所以离子浓度顺序为c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。(4)浓度相同时,弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,平衡浓度越小。如等浓度的NaHCO3溶液和CH3COONa溶液,由于HC的水解程度大于CH3COO-的,故c(HC)c(H+),溶液呈碱性。NaHS溶液、Na2HPO4溶液亦显碱性。若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。例如,NaHSO3溶液中:HSH+S(主要),HS+H2OH2SO3+OH-(次要),c(H+)c(OH-),溶液显酸性。NaH2PO4溶液亦显酸性。典例典例2常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是()A.c(N)c(HC)c(C)C答案答案C根据题意可知,过滤后的滤液中应有较多量的NH4Cl及少量的NaHCO3,D项正确;A项,=c(OH-),滤液pH7,则c(OH-)c(N)c(H+)=c(OH-)B.c(N)c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)C.c(CH3COO-)=c(N)c(H+)=c(OH-)D.c(CH3COO-)c(N)c(H+)c(OH-)C答案答案C常温下,醋酸和氨水等体积混合后溶液的pH=7,即溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒得c(N)=c(CH3COO-),又因为水解是微弱的,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(CH3COO-)=c(N)c(H+)=c(OH-)。2-2已知某溶液中存在OH-、H+、N、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小有如下四种关系:c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-)c(Cl-)c(N)c(OH-)c(H+)c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)c(Cl-)c(H+)c(N)c(OH-)填写下列空白:(1)若溶液中只有一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度的大小顺序为(填序号)。(2)若上述关系中是正确的,则溶液中的溶质为;若上述关系中是正确的,则溶液中的溶质为。(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成的,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)c(NH3H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系是c(H+)c(OH-)。答案答案(1)NH4Cl(2)NH4Cl和NH3H2ONH4Cl和HCl(3)小于大于解析解析(1)若溶液中只有一种溶质,则该溶质为NH4Cl,N水解使溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-)。(2)因为c(OH-)c(H+)、c(N)c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还有NH3H2O。若c(Cl-)c(H+)c(N)c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl水解,溶液呈酸性,若等体积稀盐酸与氨水混合后溶液呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-)答案答案DA项,点所示溶液是物质的量之比为11的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(Na+)c(CH3COOH);由电荷守恒可得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)c(CH3COOH)+c(H+)。B项,点所示溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-)。C项,点所示溶液为CH3COONa溶液,其中各离子浓度关系为c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)。D项,当CH3COOH远远过量时,可能出现此粒子浓度关系。3-125时,在10mL浓度均为0.1molL-1的NaOH和NH3H2O的混合溶液中滴加0.1molL-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()A.未加盐酸时:c(OH-)c(Na+)=c(NH3H2O)B.加入10mL盐酸时:c(N)+c(H+)=c(OH-)C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)D.加入20mL盐酸时:c(Cl-)=c(N)+c(Na+)B答案答案BNH3H2O为弱电解质,在水溶液中发生微弱电离,所以未加盐酸时,溶液中c(OH-)c(Na+)c(NH3H2O),A项不正确;加入10mL0.1molL-1盐酸时,混合溶液中c(Na+)=c(Cl-),结合电荷守恒可得c(H+)+c(N)=c(OH-),B项正确;加入盐酸至溶液pH=7时,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知c(Na+)+c(N)=c(Cl-),C项不正确;加入20mL盐酸时,溶液中的溶质为NaCl和NH4Cl,溶液显酸性:c(H+)c(OH-),结合电荷守恒可知:c(Na+)+c(N)c(Cl-),D项不正确。3-2某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2BH+HB-;HB-H+B2-。回答下列问题。(1)Na2B溶液显(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是(用离子方程式表示)。(2)在0.1molL-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是(填字母)。A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1molL-1B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)(3)已知0.1molL-1NaHB溶液的pH=2,则0.1molL-1H2B溶液中的氢离子的物质的量浓度(填“”或“=”)0.11molL-1,理由是。(4)0.1molL-1NaHB溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。答案答案(1)碱性B2-+H2OHB-+OH-(2)CD(3)0.1molL-1NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01molL-1,H+主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1molL-1H2B溶液中c(H+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)解析解析(1)由H2BH+HB-(完全电离)、HB-H+B2-(部分电离)知,Na2B溶液中B2-只发生水解反应B2-+H2OHB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。(2)A项,在Na2B溶液中不存在H2B;B项,由物料守恒和电荷守恒知c(OH-)=c(H+)+c(HB-);C项,由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-);D项,由物料守恒知c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)。(3)0.1molL-1NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01molL-1,且H+主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1molL-1H2B溶液中c(H+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)。