1、第三单元 盐类的水解第1课时 盐类水解的原理必备知识自主学习一、盐溶液呈酸碱性的原因 1盐的类型和溶液的酸碱性探究(1)实例：盐溶液 溶液的 NaCl Na2CO3 NH4Cl CH3COONa AlCl3 酸碱性 _性 _性 _性 _性 _性 盐的 类型 _ 盐 _ 盐 _ 盐 _ 盐 _ 盐 中 碱 酸 碱 酸 强酸强碱 弱酸强碱 强酸弱碱 弱酸强碱 强酸弱碱(2)一般规律：并不是所有的盐溶液都呈_性，通常强酸强碱盐的溶液呈_性，强酸弱碱盐的溶液呈_性，弱酸强碱盐的溶液呈_性。中中酸碱2盐溶液酸碱性的理论分析(1)NaCl溶液：(2)NH4Cl溶液：图示解释结合H2O电离产生的_生成弱电解
2、质_，使水的电离平衡_向移动，使c(H)_c(OH)，溶液 呈_ 表示_4NHOH NH3H2O 正 酸性 42NHH ONH3H2OH(1)pH 均为 4 的 H2SO4 溶液和 NH4Cl 溶液中，水电离出的 c(H)相等吗？提示：不相等。H2SO4抑制水的电离，NH4Cl 能水解，促进水的电离，所以 NH4Cl 溶液中水的电离程度大。(2)在某些肉类制品中加入适量亚硝酸钠(NaNO2)，可改善食品的外观和增加香味。但 NaNO2 有毒，其外观和食盐很相似且有咸味，因而将它误认为食盐食用而发生中毒的事件时有发生。你知道如何用简单的方法进行鉴别吗？(已知：HNO2 为弱酸)提示：由 HNO2
3、为弱酸知 NaNO2为强碱弱酸盐，水溶液显碱性。用 pH 试纸来测盐溶液的酸碱性，pH7 的溶液是 NaNO2溶液，pH7 的溶液是 NaCl 溶液。二、盐类水解的概念和本质 1概念：盐在水溶液中电离出的离子与水电离出的_或_结合生成 _的反应，叫做盐类的水解。2实质：盐电离产生的阳离子或阴离子能结合水电离产生的OH或H生成 弱电解质，从而促进水的电离平衡向着水_的方向移动。3特征(1)一般是可逆反应，在一定条件下达到化学平衡。(2)盐类水解反应是_反应的逆反应。(3)盐类水解是_反应。H OH 弱电解质 电离 中和 吸热【自主探索】(1)怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、NH4Cl溶液和N
4、a2CO3溶液？提示：将这三种溶液各取少许装入试管中，分别滴入紫色石蕊试液，变红色的为NH4Cl溶液，不变色的为NaCl溶液，变蓝色的为Na2CO3溶液。(2)(情境思考)硫化钠又称臭碱、臭苏打、硫化碱。硫化钠为无机化合物，纯硫化钠为无色结晶粉末。吸潮性强，易溶于水。硫化钠在空气中潮解，并碳酸化而变质，不断释放出硫化氢气体。【思考】硫化钠属于盐，为什么称为硫化碱？硫化钠在空气中潮解，为什么会释放出硫化氢气体？提示：S2水解：S2H2O HSOH；HSH2O H2SOH，溶液呈 碱性；空气中潮解并不断放出H2S气体，潮湿的空气中含有碳酸，说明酸性：H2CO3H2S。关键能力合作学习知识点一 盐类
5、水解的实质和规律1盐类的水解规律(1)无弱(弱离子：弱酸提供的阴离子或弱碱提供的阳离子)不水解、有弱才水解：判断某种盐是否水解。(2)谁弱谁水解、都弱都水解：判断盐溶液中哪种微粒水解，据此书写水解的离子方程式。(3)谁强(强离子：强酸提供的阴离子或强碱提供的阳离子)显谁性、同强(都为强离子或同为弱离子但弱的程度相同)显中性：判断某种盐溶液的酸碱性。2弱酸弱碱盐的酸碱性问题弱酸弱碱盐也水解，如 CH3COONH4、(NH4)2S 等，它们的水解程度较 NH4Cl、CH3COONa 大，但不能水解完全，溶液中存在水解平衡。水解后溶液的酸碱性由水解所生成的酸、碱的相对强弱决定(比较电离常数大小)，如
6、：(1)NH4FH2ONH3H2OHF由于 K(HF)K(NH3H2O)，所以 NH4F 溶液显酸性。(2)NH4CNH2ONH3H2OHCN由于 K(NH3H2O)K(HCN)，所以 NH4CN 溶液显碱性。(3)CH3COONH4H2ONH3H2OCH3COOH由于 K(NH3H2O)K(CH3COOH)，所以 CH3COONH4 溶液显中性。3酸式盐溶液酸碱性的判断酸式盐的水溶液显什么性，这要看该盐的组成微粒的实际表现。如果不考虑阳离子水解的因素，单纯考虑酸式酸根离子，即讨论强碱的酸式弱酸盐，那么酸式酸根离子在水溶液中既可以电离也可以水解。(1)强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液一定显酸性
7、。如 NaHSO4 溶液：NaHSO4=NaHSO24。(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。(1)某盐溶液显中性，该盐一定是强酸强碱盐吗？(证据推理与模型认知)提示：不一定。也可能是弱酸弱碱盐，如 CH3COONH4溶液显中性。(2)(情境应用)Na2CO3 俗称纯碱，国际贸易中又名苏打或碱灰，是一种重要的无机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛用于生活洗涤、酸类中和和食品加工等。在日常生活中，苏打也有很多用途，比如它可以直接作为洗涤剂使用，在蒸馒头时加一些苏打，可以中和发酵过程中产生的酸性物质。怎样证明 Na2CO3 溶液呈
8、碱性是由 CO23水解引起的？(科学探究与创新意识)提示：向纯碱溶液中滴入酚酞试液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量 CaCl2溶液，产生白色沉淀且溶液的红色褪去，则可以证明。【典例】由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度均为 1 molL1，在室温下前两种溶液的 pH7，第三种溶液 pH7，最后一种溶液 pHBOH AOHBOH AOHHD HCHD HCHD HC7，可知 AOH 的电离程度大于 HD。由 BC 溶液的 pHHDBOH，即 HC 的酸性大于 HD，AOH 的碱性大于 BOH。【母题追问】若将等 pH 的 AOH、BOH 稀释相同倍数，pH 大小如何？提
9、示：AOHBOH。因为 BOH 的碱性更弱，所以稀释相同倍数，其 pH 减小慢，故AOHBOH。pH 传感器，用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器。pH 传感器，通常由化学部分和信号传输部分构成。pH 传感器可以测定大型反应槽或制程管路中的 pH。实验室中使用 pH 传感器可以快速测定溶液中 pH 的变化，某化学兴趣小组进行了如下实验：在烧杯中加入 50 mL 0.01 molL1 的 Na2CO3 溶液，插入 pH 传感器。打开数字采集器并采集 pH 数据，打开磁力搅拌器，直到电脑屏幕显示的 pH 稳定。实验 1：先慢慢加入 Na2CO3 粉末，再慢慢加入 NaHCO
10、3 粉末，实验结果见图 1。实验 2：先慢慢加入 NaHCO3 粉末，再慢慢加入 Na2CO3 粉末，实验结果见图 2。(1)Na2CO3 溶液呈碱性的原因是什么？提示：Na2CO3 电离出的 CO23 属于弱酸的酸根，与水电离出的 H发生反应生成HCO3 ，溶液中 c(H)减小，使水的电离平衡 H2OHOH向正反应方向移动，c(OH)增大，造成溶液中 c(OH)c(H)，溶液呈碱性。(2)实验1中向盛有Na2CO3溶液的烧杯中先加入Na2CO3粉末后加入NaHCO3粉末，图像先上升后下降的原因是什么？提示：先慢慢加入 Na2CO3粉末，溶液中 c(CO23 )增大，平衡 CO23 H2OHC
11、O3 OH向正反应方向移动，c(OH)增大，溶液 pH 上升，图像呈上升趋势，碱性增强；再慢慢加入 NaHCO3粉末，溶液中 c(HCO3 )增大，平衡 CO23 H2OHCO3 OH向逆反应方向移动，c(OH)减小，溶液 pH 下降，图像呈下降趋势，碱性减弱。(3)实验2中向盛有Na2CO3溶液的烧杯中先加入NaHCO3粉末后加入Na2CO3粉末，图像先下降后上升的原因是什么？提示：先慢慢加入 NaHCO3粉末，溶液中 c(HCO3 )增大，平衡 CO23 H2OHCO3 OH向逆反应方向移动，c(OH)减小，溶液 pH 下降，图像呈下降趋势，碱性减弱；再慢慢加入 Na2CO3粉末，溶液中
12、c(CO23 )增大，平衡 CO23 H2OHCO3 OH向正反应方向移动，c(OH)增大，溶液 pH 上升，图像呈上升趋势，碱性增强。【加固训练】25 时浓度都是 1 molL1 的四种正盐溶液：AX、BX、AY、BY；AX 的溶液 pH7 且溶液中 c(X)1 molL1，BX 的溶液 pH4，BY 的溶液 pH6。下列说法正确的是()A电离平衡常数 K(BOH)小于 K(HY)BAY 溶液的 pH 小于 BY 溶液的 pHC稀释相同倍数，溶液 pH 变化 BX 等于 BYD将浓度均为 1 molL1 的 HX 和 HY 溶液分别稀释 10 倍后，HX 溶液的 pH 大于 HY【解析】选
13、A。A 项，根据 BY 溶液的 pH6，B比 Y更易水解，则 BOH 比 HY更难电离，因此电离平衡常数 K(BOH)小于 K(HY)；B 项，根据 AX、BX、BY 溶液的 pH，则 AX 为强酸强碱盐，BX 为强酸弱碱盐，BY 为弱酸弱碱盐，则 AY为弱酸强碱盐，溶液的 pH7，故 AY 溶液的 pH 大于 BY 溶液的 pH；C 项，稀释相同倍数，BX、BY 溶液的 pH 均增大，且 BX 溶液的 pH 变化大于 BY 溶液；D 项，HX 为强酸，HY 为弱酸，浓度相同时，稀释 10 倍后，HY 的电离程度增大，但仍不可能全部电离，故 HX 溶液的酸性强，pH 小。知识点二 盐类水解的离
14、子方程式1盐类水解离子方程式的书写规律(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“”或“”，也不把生成物(如NH3H2O、H2CO3 等)写成其分解产物的形式。(2)盐类水解是可逆反应，是中和反应的逆反应，而中和反应是趋于完全的反应，所以盐的水解反应是微弱的。盐类水解的离子方程式一般不写“=”而写“”。2盐类水解方程式的常见类型(1)NaHS 水解的方程式写作 HSH2OH3OS2正确吗？为什么？(证据推理与模型认知)提示：不正确。HSH2OH3OS2是 HS的电离方程式，水解方程式应写为HSH2OH2SOH。(2)(思维升华)
15、工业上有时候需要将废铁屑再利用，但有时候有些废铁屑上沾有油污，所以常用热的纯碱溶液洗涤，请尝试用必要的方程式和文字说明。(科学探究与创新意识)提示：碳酸钠水解的离子方程式为 CO23 H2OHCO3 OH，溶液呈碱性，油污在碱性条件下可以发生皂化反应，从而达到除污的目的。【典例】(1)NaHCO3 是强碱弱酸的酸式盐，溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式)：水的电离平衡：_；HCO3 电离平衡：_；HCO3 水解平衡：_。(2)常温下，0.1 molL1 NaHCO3 溶液的 pH 为 8.4，说明 HCO3 的电离程度和水解程度中相对较强的是_。【解题指南】解答本题注意弱酸的酸式酸根离
16、子在水溶液中存在电离平衡和水解平衡，弱酸酸式盐溶液的酸碱性取决于其电离程度和水解程度的相对大小。【解析】(1)由题知，在 NaHCO3 水溶液中存在以下平衡：H2OHOH；HCO3HCO23；HCO3 H2OH2CO3OH，(2)HCO3 的水解使溶液呈碱性，电离使溶液呈酸性，而溶液的酸碱性最终取决于水解与电离程度大小，因为 NaHCO3 溶液的 pH 为 8.4，所以 HCO3 的电离程度小于水解程度。答案：(1)H2OHOH HCO3 HCO23 HCO3 H2OH2CO3OH(2)水解程度【母题追问】若等浓度的 NaHCO3 溶液和 Na2CO3 溶液相比，哪个 pH 大？提示：由碳酸的
17、分步电离知，Ka1Ka2，则 Na2CO3的水解程度大于 NaHCO3，故等浓度情况下，Na2CO3溶液的 pH 更大。净水剂最常用的是絮凝剂，絮凝剂包括两大类：无机絮凝剂、有机絮凝剂。无机絮凝剂为高价金属盐，如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁、四氯化钛及无机酸和碱。(1)用离子方程式表示硫酸铝净水的原理。提示：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，胶体具有吸附作用，可以净水。(2)高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐，可用于水的消毒和净化。高铁酸盐能够消毒的原因是什么？提示：高铁酸盐是六价铁盐，有效成分是高铁酸根，具有很强的氧化性，因此能通过氧化作用进行消毒。高铁酸盐为何又能起到净水的作用？写出有关离子方
18、程式。提示：消毒时高铁酸盐的还原产物是 Fe3，在溶液中发生水解 Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，胶体能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀，能高效净水。(3)工业中常利用四氯化钛水解制备 TiO2，写出化学方程式。提示：TiCl4(x2)H2OTiO2xH2O4HCl 三言两语话重点1盐类水解的实质是盐电离出来的离子与水电离的 H或 OH结合生成弱电解质，打破了水的电离平衡，导致 c(H)c(OH)，而引起溶液酸碱性的变化。2水解离子方程式书写“两规则”：(1)多元弱酸阴离子是分步水解的，以第一步水解为主。(2)多元弱碱阳离子水解复杂，可一步写出。课堂检测素养达标1下列各式中，水解反应的离
19、子方程式正确的是()ANH4 H2ONH3H2OHBS22H2OH2S2OHCCH3COOHH2OCH3COOH3ODCH3COOHOH=CH3COOH2O【解析】选 A。B 为多元弱酸根的水解，要分步书写，以第一步水解为主，故错误；C 为电离方程式；D 为酸碱中和反应。2(2021邢台高二检测)下列各微粒中，能使水的电离平衡向电离方向移动，且使溶液的 pH7 的是()A BOHCFe3DHCO3【解析】选 D。，m2，是铝离子，水解促进水电离，使溶液的 pH7，故 A 错误；OH抑制水电离，故 B 错误；Fe3水解促进水电离，使溶液的 pH7，故 D 正确。【加固训练】如图表示的是某离子 X
20、 的水解过程示意图，则离子 X 可能是()ACO23 BHCO3 CNa DNH4【解析】选 D。离子 X 水解显酸性所以只能是 NH4，CO23、HCO3 水解均显碱性，Na不发生水解。3广义的水解观点认为：无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分，然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点，说法不正确的是()ABaO2 的水解产物是 Ba(OH)2 和 H2O2BPCl3 的水解产物是 HClO 和 H3PO4CAl4C3 的水解产物是 Al(OH)3 和 CH4DCH3COCl 的水解产物是两种酸【解析】选 B。根据给出的四个选项中的各物质组成，依据化合价
21、将每种物质分解成带正、负电荷的两种离子(相当于阳、阴离子)。BaO2、PCl3、Al4C3 和 CH3COCl组成微粒分别为 Ba2与 O22、P3与 Cl、Al3与 C4、CH3CO与 Cl。然后分别与水电离出来的氢氧根离子和氢离子进行组合确定生成物，所以 A 的产物是Ba(OH)2 和 H2O2，B 的产物为 H3PO3 和 HCl，C 的产物是 Al(OH)3和 CH4；D 的产物是 CH3COOH 和 HCl，因此错误的为 B 选项。425时，浓度均为 0.2 molL1 的 NaHCO3 与 Na2CO3 溶液中，下列判断不正确的是()A均存在电离平衡和水解平衡B存在的粒子种类相同C
22、c(OH)前者大于后者D.Na2CO3 溶液中水的电离程度更大【解析】选 C。NaHCO3、Na2CO3 均属于强碱弱酸盐，都存在水解平衡，同时还存在 H2O 的电离平衡，A 正确；Na2CO3、NaHCO3 溶液中都含有 Na、CO23、HCO3、H2CO3、H、OH、H2O，它们存在的粒子种类相同，B 正确；CO23的水解能力大于 HCO3，故 Na2CO3 溶液中的 c(OH)大，水的电离程度更大，C 错误，D 正确。【加固训练】1(2021上海虹口区高二检测)已知某温度下，Ka(HCN)6.21010，Ka(HF)6.8104，Ka(CH3COOH)1.7105，Ka(HNO2)5.1104。物质的量浓度均为 0.1 molL1 的下列溶液，pH 由大到小的顺序是()ANaCNNaNO2CH3COONaNaFBNaFNaNO2CH3COONaNaCNCNaCNCH3COONaNaNO2NaFDNaCNCH3COONaNaFNaNO2【解析】选 C。由 Ka(HF)Ka(HNO2)Ka(CH3COOH)Ka(HCN)可知，酸性：HFHNO2CH3COOHHCN，水解能力：CNCH3COONO2 F，弱酸根离子的水解能力越强，对应盐溶液的碱性越强，pH 越大。