第30讲:盐类的水解
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高三化学一轮复习精品教辅案第30讲:盐类的水解【考纲要求】1.理解盐类水解的概念和导致盐类水解反应的本质原因,能熟练地写出盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。
2.掌握电解质溶液中离子浓度大小的比较方法和微粒浓度之间存在的几种等量关系的应用。
3.掌握对离子共存问题的分析与判断。
教与学方案一、盐类水解的原理1.盐类的水解(1)水解反应的概念:水溶液中盐的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
(2)水解的实质:水解反应破坏了水的电离平衡;促进了水的电离。
(3)水解的条件:①盐必须溶于水中;②盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子(有弱才水解)。
(4)水解特征:水解属可逆反应,逆反应是中和反应,因此水解方程式要用可逆号―‖。
2.盐类水解规律(1)M+ + H2O MOH + H+ A- + H2O HA + OH-(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大(越弱越水解),溶液碱性(或酸性)越强。
(3)多元弱酸根,正酸根离子比酸式弱酸根离子水解程度大得多,如:CO32-比HCO3-的水解程度大得多,溶液的碱性更强。
(4)弱酸弱碱盐的阴阳离子能双水解,水解程度比单一离子水解程度大,溶液的酸碱性是―谁强显谁性‖如:NH4Ac溶液显中性,而(NH4)2S溶液显碱性。
完全双水解的例子:Al3+与CO32—、HCO3—、S2—、HS-、[Al(OH)4]—、ClO-、SiO32—、PO43-、HPO42-等离子发生完全双水解;Fe3+(Fe2+)与CO32—、HCO3—、[Al(OH)4]—、ClO-、SiO32—、PO43-、HPO42-等离子发生完全双水解;NH4+与SiO32—、[Al(OH)4]—等离子发生完全双水解。
3.盐类水解方程式的书写(1)盐类水解程度一般微弱,方程式要用可逆号―‖表示,产物中的弱电解质不标―↓‖或―↑‖,也不写成分解产物的形式。
如:NH4+ +H2O NH3∙H2O+ H+HCO3- + H2O H2CO3Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+(2)多元弱酸盐的水解方程式要分步写。
如Na2CO3溶液:CO32-+H2O HCO3-HCO3- + H2O H2CO3(3)①双水解反应能进行到底的要用―=‖,产物中的沉淀、气体要标―↓‖和―↑‖。
如明矾和小苏打两溶液混合: Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑如硫化铝在水中的反应:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑②醋酸铵也能发生双水解反应,但不能进行到底,无气体、沉淀产生,以NH4+、CH3COO-、NH3∙H2O、CH3COOH共存,方程式要用可逆号―‖表示,产物中的弱电解质不标―↓‖或―↑‖。
醋酸铵的水解离子方程式:NH4++CH3COO-+H2O NH3∙H2O+CH3COOH二、水解平衡的移动1.内因:盐本身的性质,组成盐的弱酸根对应的酸越弱(或组成盐的阳离子对应的碱越弱),水解程度越大。
2.外因:受温度、浓度及外加酸碱的影响。
①温度的影响:盐的水解方向是吸热反应,升高温度可促进水解,水解平衡向右移动,使水解程度增大。
②盐的浓度的影响:将盐溶液加水稀释,水解平衡向右移动,使水解程度(水解度)增大;增大盐的浓度,水解平衡向右移动,但盐的水解程度(水解度)却变小。
③溶液的酸碱度:盐溶液加酸(H+)可抑制阳离子的水解,促进阴离子水解;盐溶液加碱(OH-)可抑制阴离子的水解,促进阳离子水解。
三、水解平衡的应用1.盐类水解应用十分广泛,它包括:(1)混施化肥;(2)泡沫灭火器;(3)明矾净水;(4)FeCl3溶液止血;(5)判断溶液的酸碱性;(6)比较离子浓度大小;(7)判断离子共存;(8)制备胶体;(9)盐溶液的配置;(10)物质的制备;(11)试剂的保存;(12)物质的鉴别等。
2.考虑水解反应的常见情况由于水解是微弱的,所以通常情况下不考虑它的影响,但遇到下列情况时必须考虑。
(1)物质的制备有时要考虑盐类水解,如用饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体。
(2)物质鉴别时要考虑盐类水解,如用pH试纸或酚酞溶液鉴别NaCl与NaAC两种水溶液。
(3)配置盐溶液时要考虑盐类水解,如配置Fe2(SO4)3、SnCl2等溶液时要加硫酸和盐酸。
(4)比较盐溶液中离子浓度大小时要考虑盐类水解,如Na2CO3溶液中离子浓度大小排列。
(5)用盐作净水剂,如明矾净水要考虑盐类水解。
(6)化肥合理施用要考虑盐类水解,如草木灰(含K2CO3水解碱性)不要和过磷酸钙(主要含Ca(H2PO4)2酸性)及铵态氮肥(NH4NO3水解酸性)等混合施用。
(7)判断盐溶液的酸碱性时要考虑盐类水解,如Na2CO3溶液水解显碱性,Al2(SO4)3溶液水解显酸性等。
(8)制备某些盐时要考虑盐类水解,如制备Al2S3、无水MgCl2等。
(9)判断酸碱中和滴定终点溶液的酸碱性时要考虑盐类水解。
(10)强酸弱碱盐与强碱弱酸盐溶液混合要考虑盐类水解,如AlCl3与Na2CO3、FeCl3与NaClO两溶液混合发生双水解反应。
四、例题例1.常温下,已知0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,其pH值分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性强弱排列正确的(A)A.HX>HY>HZB.HY>HX>HZC.HZ>HY>HXD.HZ>HX>HY例2.一定温度下,物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液中①NH4Cl ②NH4HSO4③(NH4)2CO3 ④(NH4)2SO4,c(NH4+)由大到小排列___④>③>②>①________________________。
例3.将0.1mol/L的AlCl3溶液加热、蒸干、灼烧最后得到的固体是(D)A Al BAl(OH)3 C AlCl3 D Al2O3例4.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H+ + OH-, HB-H+ + B2-回答下列问题:(1)Na2B溶液显____碱性________(填―酸性‖,―碱性‖,―中性‖)。
理由是____B2-+H2OHB-+OH-___________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1mol/L的Na2B溶液中,下列离子浓度关系式正确的是____ CD___。
A.c(H+)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol/LB.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+ c(HB-)C.c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(HB-)+2c(B2-)D.c(Na+)=2c(B2-)+2 c(HB-)(3)已知0.1mol/LNaHB溶液的pH=2,则0.1mol/LH2B溶液中c(H+)_____<______0.11mol/L(填―>‖―<‖―=‖)。
HB-H+ + B2-的电离平衡常数是__第一步电离的H+抑制了第二步电离,Ka==1.11×10-3______________。
(4)0.1mol/LNaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是__c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)> c(OH-)_____________________。
【针对训练】A.基础训练1.与金属铝反应只能放出氢气,且一定能大量共存的离子组是(C)A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+B.Na+、Ba2+、Cl-、SO42-C.NO3-、K+、Cl-、Na+、OH-D.AlO2-、K+、OH-、Al3+2.在pH = 0和pH = 14的溶液中,都能大量共存的离子组是(B)A.Cu2+、Na+、Mg2+、NO3-B.K+、Cl-、I-、SO42-C.S2O32-、Na+、K+、AlO2-D.H2PO4-、NH4+、Ag+、NO3-3.下列各组离子在指定环境下能大量共存的是(C)A.pH = 1的溶液中Na+、S2-、K+、MnO4-B.pH = 7的溶液中.Al3+、Cl-、SO42-、HCO3-C.pH>7的溶液中Na+、AlO2–、SO42-、K+D.pH = 0的溶液中Na+、、K+、Fe2+、ClO-4.下列各组离子既能与镁粉反应,又能大量共存,且其溶液为无色溶液的是:(BD)A.Ca2+、Cl-、MnO4-、Na+B.K+、Cl-、SO42-、NH4+C.AlO2-、Na+、Al3+、I-D.H+、Cl-、Ba2+、NO3-5.下列各组中的离子或分子,能大量共存同一溶液中的是(D)A.Fe2+、SO42-、Cl2、H2S B.S2-、Br2、Na+、I-C.HS-、SO42-、Cu2+、Na+D.Fe3+、Cl2、Mg2+、NO3-6.在0.1 mol/L的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是(BD)A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+) +c(H+)=c(HCO3-) +c(OH-) +2c(CO32-)C.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D.c(Na+)=c(HCO3-) +c(CO32-) +c(H2CO3)7.下列溶液中,阴离子浓度最大的是(B)A.0.5 mol/L H2SO4溶液50 mL B.0.4 mol/L Al2(SO4)3溶液35 mLC.0.8 mol/L NaCl溶液70 mL D.0.7 mol/L Na2CO3溶液60 mL8.把0.02mol/LHAc溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是(AD)A.c(Ac-)>c(Na+) B.c(HAc)>c(Ac-)C.2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc) D.c(HAc)+ c(Ac-)=0.01mol/L9.在pH=1的无色透明溶液中,不能大量共存的离子组是:(AC)A.Al3+、Ag+、NO3-、Cl-B.Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-C.Ba2+、K+、S2-、Cl-D.Zn2+、Na+、NO3-、SO42-10.某pH = 12的溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀HNO3,沉淀不消失,则该溶液中存在的离子可能为(BD)A.Ag+B.SO32-C.CO32-D.SiO32-11.有五瓶溶液分别是①10毫升0.60摩/升NaOH水溶液②20毫升0.50摩/升硫酸水溶液③30毫升0.40摩/升HCl溶液④40毫升0.30摩/升CH3COOH水溶液⑤50毫升0.20摩/升蔗糖水溶液。
以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是(D)A.①>②>③>④>⑤B.②>①>③>④>⑤C.②>③>④>①>⑤D.⑤>④>③>②>①B.提高训练1.实验测得常温下0.1mol·L-1某一元酸(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol·L-1某一元碱(BOH)溶液里c(H+)/c(OH-)=10-12。