高考总复习《盐类的水解》的核心知识
【考纲要求】
1.理解盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解的主要因素。
3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
4.解盐溶液蒸干后所得产物的判断。
【考点梳理】
要点一、盐类水的定义和实质
【高清课堂:363384盐类的水解原理】
1、定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的过程,叫做盐类的水解。
2、实质:在溶液中盐电离产生的弱酸根离子或弱碱阳离子与水电离产生的H+或OH―结合生成弱电解质,从而破坏了水的电离平衡,从而促进水的电离平衡的过程。大多数盐的水解使得溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,从而使溶液显示出不同程度的酸碱性。
3、规律:概括为“有弱才水解,越弱越水解,都弱双水解,谁强显谁性”。
要点诠释:
即盐的组成中出现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解;这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱决定,酸强显酸性,碱强显碱性。
盐类水解可以看成是中和反应的逆反应:
盐+水水解
中和
酸+碱
4、盐类水解离子方程式的书写
(1)一般盐类水解程度很小,水解产物也很少,在书写盐类水解方程式时要写“”,产物不标“↑”或“↓”,不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
⑵多元弱酸盐的水解是分步进行的,第一步较易发生,水解时以第一步为主,可用多步水解方程式表示。。
如Na2CO3溶液的水解可表示为:
CO 32-+H2O HCO3-+OH-、
HCO3-+H2O H2CO3+OH-,
不能写成:CO 32-+2H2O H2CO3+2OH-。
⑶多元弱碱盐水解也是分步进行的,而高中现阶段不要求分步写,一步完成。
例如:FeCl3水解可写为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
CuSO4水解:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
(4)能彻底水解的离子组,如NaAlO3溶液与AlCl3溶液混合:3AlO3―+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓。
5、盐类水解的类型:
盐的类型实例是否水解水解离子溶液的pH
强酸强碱盐NaCl、K2SO4不水解无pH=7
强酸弱碱盐NH4Cl、CuSO4、FeCl3
水解
一价:NH4+、Ag+
二价:Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
三价:Al3+、Fe3+
pH<7
强碱弱酸盐Na2S、Na2CO3、
NaHCO3
水解
一价:CH3COO-、HS-、AlO2-、
ClO-、HCO3-
二价:S2-、CO32-、SiO32-、SO32-
三价:PO43-
pH>7
弱酸弱碱盐CH3COONH4、(NH4)2S
均水解CH3COO―、NH4+、S2―——
二、盐类水解的影响因素
1.内因:盐本身的性质决定水解程度大小
(1)弱酸越弱,其阴离子的水解程度就越大,溶液碱性越强。
如酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO3—,对应的盐水解程度:
CH3COONa (2)弱碱越弱,其阳离子的水解程度就越大,溶液酸性越强。 如碱性:NH3·H2O>Al(OH)3,其盐水解程度:NH4Cl 2.外因:符合勒夏特列原理 (3)水解平衡移动举例(以NH4Cl的水解为例) 说明:“↓”表示降低,“↑”表示升高,“→”表示向右,“←”表示向左。 ①以NH4++H2O NH3·H2O+H+为例,分析外因对水解平衡的影响。 移动方向n(H+)c(H+)c(OH-)c(NH4+)c(NH3·H2O)水解程度 加热→↑↑↓↑↑ 加水→↑↓↑↓↓↑ 通入氨气←↓↓↑↑↑↓ 加少量NH4Cl固体→↑↑↓↑↑↓ 通入氯化氢←↑↑↓↑↓↓ 加入少量NaOH固体→↓↓↑↓↑↑ ②在醋酸钠溶液中,存在水解平衡:CH3COO—+H2O CH3COOH+OH—,分析外因对水解平衡的影响。 移动方向n(OH-)c(OH-)c(H+)c(CH3COO—)c(CH 3COOH)水解程度 加热→↑↑↓↑↑ H2O→↑↓↑↓↓↑CH3COONa→↑↑↓↑↑↓ NaOH←↑↑↓↑↓↓ NH4Cl→↓↓↑↓↑↑ CH3COOH←↓↓↑↑↑↓ 要点诠释: (1)升高温度,水解平衡正向移动,水解程度增大。 (2)增大该盐溶液的浓度,水解平衡正向移动,水解程度减小,但水解产生的离子浓度增大;加水稀释,水解平衡正向移动,水解程度减小,但水解产生的离子浓度增大。 3.关于互促水解的问题:(1)完全互促水解 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。例如:硫酸铝溶液和小苏打溶液混合后,Al 3+和HCO 3- 的水解: Al 3+ + 3H 2O Al(OH)3 3HCO 3—+ 3H 23H 2CO 32O ①反应生成H +和③反应生成OH -反应生成H 2O ,使①反应中c(H +)和②反应中c(OH -)都减小,因此①②两反应都正向移动,使①反应生成Al(OH)3沉淀,③反应生成CO 2气体,两个平衡体系都被破坏。 总反应:3HCO 3-+Al 3+=Al(OH)3↓+3CO 2↑常见的能发生相互促进水解的离子有:Al 3+与S 2- 、HS - 、CO 32- 、HCO 3- 、AlO 2- ;Fe 3+与AlO 2- 、CO 32- 、HCO 3-;NH 4+与AlO 2-、SiO 32- 等。 因此Al 3+和相应离子在水溶液中不能大量共存。书写双水解反应的离子方程式时,一般要根据水解特征、 水解生成的酸和碱的特点确定反应物和生成物,以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行配平。例如: 2Al 3++3CO 32― +3H 2O==2Al(OH)3↓+3CO 2↑ Al 3++3HCO 3- ==Al(OH)3↓+3CO 2↑ Al 3++3AlO 2― +6H 2O==4Al(OH)3↓(2)互促水解平衡 若把NH 4+和HCO 3-混合在一起,不会发生完全互促水解,二者可以大量共存,可解释为: NH 4+ + H 2O HCO 3— + H 2O H 2CO 3NH H 2O 2O NH 4+ + HCO 3— CO 32—CH 3COO — ①中H +和②中OH -反应生成H 2O ,①②平衡都被促进,只有NH 3·H 2O 浓度足够大才能分解产生NH 3气。当NH 3·H 2O 和H 2CO 3浓度达到一定程度时,二者可发生反应生成NH 4+和HCO 3-。因此上述总反应可表示为:NH 4++HCO 3-+H 2O NH 3·H 2O+H 2CO 3。NH 4+和HCO 3-相遇时水解相互促进,浓度会降低,却仍是部分水解,存在平衡体系,NH 4+和HCO 3-可以大量共存。此双水解的方程式仍用“ ”表示。(3)水解反应与复分解反应 当发生复分解反应生成沉淀比水解反应生成的沉淀更难溶时,物质之间以发生复分解反应为主,如Na 2CO 3 溶液和CuSO 4溶液混合,其反应式为CO 32- +Cu 2+==Cu CO 3↓,但也有少量水解产物Cu (OH )2生成。(4)水解反应与氧化还原反应 物质之间能发生氧化还原反应,也能发生水解反应,通常是以氧化还原反应为主。如Na 2S 溶液与FeCl 3 溶液混合,其反应式为S 2- +2Fe 3+==S ↓+2Fe 2+。4.关于互抑水解: ①在NH 4Al (SO 4)2溶液中,NH 4+、Al 3+的水解均显酸性,相互抑制。 ②NaHCO 3和Na 2SiO 3的反应,NaSiO 3的水解程度远大于NaHCO 3的水解程度,因而Na 2SiO 3的水解抑制了 NaHCO3的水解而促进了HCO3-的电离。HCO3-H++CO32-,HCO3-的电离反过来又促进了SiO32-的水解,其反应为: Na2SiO3+2NaHCO3==H2SiO3↓+2Na2CO3 同理:NaAlO2+NaHCO3+H2O==A1(OH)3↓+Na2CO3 ③硝酸银与氯化铝的反应,因两者水解都显酸性,相互抑制,不利于水解的进行,发生复分解反应生成难溶物(AgCl),因此发生的反应为3AgNO3+AlCl3==3AgCl↓+Al(NO3)3。 5.水解与电离并存: 在NaHCO3中,HCO3即水解又电离,以水解为主,溶液显碱性;NaHSO3溶液,HSO3但以电离为主,溶液显酸性。NaHSO4只电离不水解,溶液显酸性,可将其当强酸对待。 【典型例题】 类型一、水解方程式的书写 例1.下列水解反应离子方程式正确的是() A.NH4++H2O NH3·H2O+H+ B.S2―+2H2O H2S+2OH― C.CH3COOH+H2O CH3COO―+H3O+ D.CH3COOH+OH―CH3COO―+H2O 【答案】A 【解析】B项不能一步水解,应该用多步水解方程式表示;C项是电离方程式,不是水解方程式;D项是醋酸与可溶性强碱发生中和反应的离子方程式。 【总结升华】记住盐中含有弱酸阴离子或弱碱阳离子才能水解,要善于区别水解方程式和电离方程式。 举一反三: 【变式1】下列离子方程式中,属于水解反应的是() A.HCOOH+H2O HCOO―+H3O+ B.CO2+H2O HCO3―+H+ C.CO32―+H2O HCO3―+OH― D.HS―+H2O S2―+H3O+ 【答案】C 【变式2】下列离子反应方程式中,不属于水解反应的是 A、NH 4++H2O NH3·H2O+H+ B、NH3·H2O NH4++OH— C、HCO 3—+H2O H3O++CO32—D、AlO2—+2H2O Al(OH)3+OH— 【答案】BC 【高清课堂:363395《盐类的水解》的解题指导例1】 【变式3】下图表示的是某物质所发生的 A.取代反应B.水解反应C.中和反应D.电离过程 【答案】B 【解析】上图表示:HCO3—+H2O H2CO3+OH— 类型二、盐类水解的实质和规律 例2.等物质的量浓度的下列物质的溶液,其pH值由大到小的顺序是: ①NaCl②CH3COONa③NH4Cl④AlCl3⑤C6H5ONa⑥Ba(OH)2⑦Na2CO3⑧NaHCO3⑨NaHSO4 ⑩NaOH11H2SO4 【答案】⑥>⑩>⑦>⑤>⑧>②>①>③>④>⑨>11 【解析】⑥和⑩都是碱,c(OH-)大,Ba(OH)2为二元碱,NaOH为一元碱,pH值应⑥>⑩;②⑦⑧⑤为强碱弱酸盐水解呈碱性,pH值大于7,根据越弱越水解可判断pH值大小顺序,已知酸性顺序:CH3COOH>H2CO3> C6H5OH>HCO3- 【总结升华】本题重点考查盐类水解、溶液酸碱性等知识,可先将溶液分为酸性、中性、碱性三组,再进一步比较pH大小。此类试题要求准确把握酸碱的相对强弱,充分依靠水解规律判析。 举一反三: 【变式1】物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是() A.HX>HZ>HY B.HZ>HY>HX C.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX 【答案】C 【解析】本题实质仍是考查影响盐类水解的内因,组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。由题意,物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,即其水解程度逐渐增大,所以HX、HY、HZ的酸性应该逐渐减弱,C选项正确。 【变式2】25℃时,相同物质的量浓度下列溶液中,水的电离程度由大到小排列顺序正确的是 ①KNO3②NaOH③CH3COONH4④NH4Cl A、①>②>③>④ B、④>③>①>② C、③>④>②>① D、③>④>①>② 【答案】D 【解析】①KNO3为强酸强碱盐,在水溶液中电离出的K+和NO3-对水的电离平衡无影响②NaOH为强碱在水溶液中电离出的OH-对水的电离起抑制作用,使水的电离程度减小③NH4Ac为弱酸弱碱盐,在水溶液中电离出的NH4+和Ac-均可以发生水解生成弱电解质NH3·H2O和HAc,并能相互促进,使水解程度加大从而使水的电离程度加大。④NH4Cl为强酸弱碱盐,在水溶液中电离出的NH4+可以发生水解生成弱电解质NH3·H2O,促进水的电离,但在相同浓度下其水解程度要小于NH4Ac,该溶液中水的电离程度小于NH4Ac中的水的电离程度。 【变式3】能在相同温度相同条件下,同时证明苯酚的电离能力比碳酸的第一步电离能力弱,而比第二步电离能力强的事实是() A、相同条件下,下列溶液的pH由大到小的顺序是Na2CO3>C6H5ONa>NaHCO3 B、苯酚的酸性比碳酸弱 C、苯酚的酸性比碳酸强 D、在浑浊的苯酚溶液中加入碳酸钠溶液时,溶液变澄清但无CO2放出 【答案】AD 【高清课堂:363395《盐类的水解》的解题指导例2】 【变式4】pH=5的NH4Cl溶液由水电离出来的c(H+)为a。pH=5的HCOOH溶液由水电离出来的c(H+)为b,下列a和b的关系正确的是 A.a=b B.a=104b C.a=10-4b D.a=4b 【答案】B 【解析】本题实质考查水电离的影响因素:酸、碱的存在会抑制水的电离,NH4Cl溶会促进水的电离,所以肯定是a>b,排除A、C;pH=5的NH4Cl溶液由水电离出来的c(H+)=10—5,pH=5的HCOOH溶液由水电离出来的c(H+)==10—9,所以B选项正确。