1、第2课时 盐类的水解 一、盐类水解的原理 1.概念 在溶液中盐电离出的离子与水电离出的_结合生成_的反应。2.实质 必备知识素养奠基 H+或OH-弱电解质 3.特点 4.盐类的水解规律及溶液酸碱性(1)在可溶性盐溶液中:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性。(2)盐类水解的类型 盐的类型实例是否水解水解的离子溶液的 酸碱性强酸强碱盐NaCl、KNO3否无_强酸弱碱盐NH4Cl、Cu(NO3)2是 、Cu2+_弱酸强碱盐CH3COONa、Na2CO3是CH3COO-、_弱酸弱碱盐CH3COONH4、NH4HCO3是CH3COO-、谁强显 谁性中性 酸性 碱性 23CO 4N
2、H4NH3HCO【情境思考】判断盐类是否发生水解以及水解后溶液的酸碱性,要看盐的离子所对应的酸和碱的相对强弱。已知常温下有下列溶液:Na2S溶液 AlCl3溶液 Na2CO3溶液 NaNO3溶液。据此思考:(1)溶液中哪种离子发生了水解反应,水溶液呈什么性?溶液能否发生水解反应?提示:溶液中S2-发生了水解反应,Na2S溶液呈碱性;溶液不能发生水解反应。(2)溶液和NaOH溶液都呈碱性,它们对水的电离影响是否相同?提示:Na2CO3溶液由于 的水解呈碱性,促进了水的电离;NaOH电离出的OH-抑 制了水的电离。(3)已知相同温度下,CH3COOH的电离常数与NH3H2O的电离常数相等,请判断
3、CH3COONH4溶液的酸碱性。提示:CH3COONH4溶液呈中性。23CO 5.表示方法(1)用化学方程式表示:盐+水 酸+碱。如NH4Cl的水解:_。(2)用离子方程式表示:盐的离子+水 酸(或碱)+OH-(或H+)。如NH4Cl的水解:_。NH4Cl+H2O NH3H2O+HCl +H2O NH3H2O+H+4NH(3)多元弱酸酸根离子的水解应分步书写:如Na2CO3的水解:_,_,多元 弱碱阳离子的水解实际是分步进行的,习惯只写一步,如Fe3+的水解:_。+H2O +OH-+H2O H2CO3+OH-Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+23CO 3HCO3HCO【巧判断】判断下列盐
4、类水解离子方程式的正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)FeCl3溶液:Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+()提示:。水解反应不加或。(2)NaHS溶液:HS-+H2O H2S+OH-()提示:。NaHS溶液中HS-发生水解反应,水解反应离子方程式正确。(3)K2CO3溶液:+2H2O H2CO3+2OH-()提示:。水解反应是分步进行的,正确的水解反应离子方程式为 +H2O +OH-。(4)NH4NO3溶液:+H2O NH3H2O+H+()提示:。NH4NO3是强酸弱碱盐,发生水解。(5)NaHCO3溶液:+H2O CO2+H2O()提示:。HCO3的水解离子方程式为 +H2O H2
5、CO3+OH-。23CO 3HCO23CO 4NH4NH3HCO3HCO二、影响盐类水解平衡的因素 1.盐类水解的特征(1)盐类的水解是_反应。(2)加水稀释能_盐类的水解。吸热 促进 2.影响因素 因素对盐类水解程度的影响内因组成盐的弱酸根离子或弱碱阳离子越弱,水解程度越_外因温度升高温度能够_水解浓度盐溶液的浓度越小,水解程度越_外加 酸碱水解显酸性的盐溶液,加碱会_水解,加酸会_水解,反之亦然外加 盐加入与盐的水解性质相反的盐会_盐的水解大 促进 大 促进 抑制 促进 3.相互促进的水解反应(1)相互促进能进行彻底的水解反应 如 与Al3+水解反应的离子方程式:_。如S2-与Al3+水解
6、反应的离子方程式:_。3 +Al3+=3CO2+Al(OH)3 3S2-+2Al3+6H2O=3H2S+2Al(OH)3 3HCO3HCO(2)相互促进不能进行彻底的水解反应 如铵盐与醋酸盐水解反应的离子方程式:_。CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3H2O 4NH【做一做】有下列盐溶液:KNO3 AgNO3 K2CO3 FeCl3 K2SO4 NaClO NH4Cl 提示:AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐,溶液呈酸性;K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性;KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐,溶液呈中性。答案:类型呈酸性呈碱性呈中性序号关键能力素养形成 知
7、识点一 外界条件对盐类水解平衡的影响【重点释疑】1.外界条件对盐类水解平衡的影响 以Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+H0为例 体系 变化 条件 平衡 移动 方向n(H+)pH水解 程度现象升温向右增多减小增大颜色变深通HCl向左增多减小减小颜色变浅加H2O向右增多增大增大颜色变浅加FeCl3 固体向右增多减小减小颜色变深加NaHCO3向右减小增大增大生成红褐色 沉淀,放出 气体2.溶液中其他离子对盐类水解的影响(1)水解相互抑制。如溶液(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+与 水解时都显酸性,所以两者的水解相互抑 制。同浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与FeSO4溶液相比,Fe
8、SO4溶液中的Fe2+的水解 程度更大。4NH(2)水解相互促进。与S2-、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程 度较小,仍是部分水解,书写时仍用“”表示。如 +CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3H2O。Al3+和 、S2-、HS-、Al(OH)4-等组成的盐水解相互促进非常彻 底,生成气体和沉淀,书写时用“=”表示。如Al3+3 =Al(OH)3+3CO2。4NH3HCO23CO 4NH23CO 3HCO3HCO【思考讨论】(1)pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度前者与后者比较是什么关系?提示:小于。醋酸电离出的H+抑制水的电离,使水的电离程度减小;NH4C
9、l电离出 的 结合水电离出的OH-,生成弱电解质NH3H2O,促进水的电离,使水的电 离程度增大。4NH(2)室温下,将碳酸钠溶液加热至70,溶液中c平()、水的电离程度、Kw 以及溶液的碱性将如何变化?提示:对于水解平衡 +H2O +OH-,升温,平衡右移,c平()减小,水的电离程度增大,Kw变大,溶液的碱性增强。23CO 23CO 3HCO23CO【拓展深化】(1)盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,应从平衡移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面归纳总结,分析掌握。(2)多元弱酸的酸式盐问题
10、。酸式盐一般既存在水解,又存在电离。如果酸式盐的电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液;如果酸式盐的水解程度大于其电离程度,则溶液显碱性,如NaHCO3溶液。【案例示范】【典例】(2018北京高考)测定0.1 molL-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下:时刻温度/25304025pH9.669.529.379.25实验过程中,取时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,产生 白色沉淀多。下列说法不正确的是()A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O +OH-B.的pH 与不同,是由于 浓度减小造成的 C.的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向
11、的影响一致 D.与的Kw 相等 23SO 3HSO23SO【解题指南】解答本题时要注意以下两点:(1)注意亚硫酸钠这种盐的类型。(2)注意外界条件对盐类水解平衡的影响。【解析】选C。Na2SO3属于弱酸强碱盐,溶液中存在水解平衡 +H2O +OH-,A正确;的pH 与不同,是由于 被O2氧化生成 ,浓度减 小,水解平衡左移,OH-浓度减小,B正确;水解反应为吸热反应,升高温度,水解平 衡右移,pH应当升高,而的过程中pH下降,说明温度和浓度对水解平衡移 动方向的影响不一致,C错误;离子积常数Kw 只受温度影响,与的温度相同,故Kw 相等,D正确。23SO 3HSO23SO 24SO【母题追问】
12、(1)上题将0.1 molL-1 Na2SO3溶液改为同浓度Na2CO3溶液先升温再降温过程中的pH如何变化?提示:水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡右移,pH升高;降低温度,水解平衡左移,pH降低。(2)D项与的水解平衡常数相等吗?提示:水解平衡常数只受温度影响,与的温度相同,水解平衡常数相等。【迁移应用】1.(2020杭州高二检测)向三份0.1 molL-1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为()A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小 C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大【解析】选
13、A。CH3COO-水解显碱性,水解也呈碱性,会抑制CH3COO-的水解,CH3COO-浓度增大。和Fe3+水解呈酸性,会促进CH3COO-水解,CH3COO-浓度会 减小。4NH23SO 2.0.1 molL-1 K2CO3溶液中,由于 的水解,使得c平()c平(H+)c平(CH3COO-)c平(OH-)。(2)水解平衡建立水解过程是“微弱”的意识。弱酸阴离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解 程度。如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa=CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,H2O H+OH-,所以CH3COONa溶液中,c平
14、(Na+)c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(CH3COOH)c平(H+)。2.明确“三个”守恒原理(1)电荷守恒:即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总 数。如Na2CO3溶液中的电荷守恒为c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+2c平()+c平()。(2)物料守恒:是指物质发生变化前后,有关元素的存在形式不同,但元素的种 类和原子数目在变化前后保持不变。如Na2CO3溶液中n(Na)=2n(C):故物料守恒 式为c平(Na+)=2c平()+2c平()+2c平(H2CO3)。23CO 3HCO23CO 3HCO(3)质子守恒:是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+
15、)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。3.正确理解质子守恒 以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,可用下图所示帮助理解质子守恒:(1)Na2CO3溶液 所以c平(OH-)=c平()+2c平(H2CO3)+c平(H3O+),即c平(OH-)=c平()+2c平(H2CO3)+c平(H+)。3HCO3HCO(2)NaHCO3溶液 所以c平(OH-)+c平()=c平(H2CO3)+c平(H+)。另外,将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立,通过代数运算消去其中某离子(如Na+、Cl-等),即可推出该溶液中的质子守恒。23CO【思考讨论】(1)相同物质的量浓度的a:NH4Cl溶液、b:CH3CO
16、ONH4溶液、c:NH4HSO4溶液,三 种溶液中c平()由大到小的顺序是什么?提示:c中H+对 水解有抑制作用,b中CH3COO-的水解对 水解有促进作用,所以三种溶液中c平()由大到小的顺序是cab。4NH4NH4NH4NH(2)已知,在HClO溶液中存在的平衡有HClO H+ClO-,H2O H+OH-,则溶 液中存在哪些微粒?各微粒之间的大小关系是什么?提示:溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的 电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c平(HClO)c平(H+)c平(ClO-)c平(OH-)。【案例示范】【典例
17、】(2020沈阳高二检测)常温时,体积均为50 mL物质的量浓度均为0.10 molL-1 的HX、HY、HZ 三种弱酸,分别用0.10 molL-1的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列有关说法错误的是()A.浓度均为0.10 molL-1时,酸的电离度:HXHYHYHZ C.图中当均滴入50 mL NaOH溶液时,所得溶液中水的电离程度:HXHYHZ D.用NaOH溶液中和pH与体积均相等的三种酸时,消耗n(NaOH):HXHYHZ【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)50 mL时酸碱等物质的量反应恰好生成盐。(2)浓度相等的三种酸pH越大,弱酸的酸性越弱。【解析】选D。A.浓度相
18、等的三种酸pH越大,弱酸的酸性越弱,电离度越小,由题图可知,酸性HXHYHYHZ,正确;C.当均滴入50 mL NaOH溶液时,恰好生成盐NaX、NaY、NaZ,对应的酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,水的电离程度越大,正确;D.当pH相等时,酸性越弱,酸的浓度越大,用NaOH溶液中和pH与体积均相等的三种酸时,消耗n(NaOH):HXHYHZ,错误。【母题追问】(1)B项改为pH均为3.0的三种酸加水稀释相同倍数,pH如何变化?提示:pH均为3.0的三种弱酸,酸性越弱,浓度越大,加水稀释相同倍数,pH变化越小,故pH:HXHYHZ。(2)D项当均滴入50 mL NaOH溶液时,所得溶液中三种
19、酸根离子浓度大小如何?提示:当均滴入50 mL NaOH溶液时,恰好生成盐NaX、NaY、NaZ,对应的酸性越弱,酸根离子的水解程度越大,浓度越小,c平(X-)c平(Y-)c(K+)c(OH-)【解析】选C。邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸 氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸 盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。根据图示可知,混合溶液在不 同的反应阶段含有的离子的种类和浓度不同,故混合溶液的导电能力与离子浓 度和种类有关,A正确;根据图示可知,随着反应的进行,溶液
20、的导电能力逐渐增 强,加入的碱的量越多,溶液中的HA-的浓度越小,Na+与A2-的量越多,故Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B正确;b点滴定终点应该是二者恰好反应生成Na2A 和K2A,根据邻苯二甲酸H2A的Ka1和Ka2值可知,邻苯二甲酸是弱酸,所以到达滴定终点时溶液应该呈碱性,故b点的pH应该大于7,C不正确;b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠
21、溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)c(OH-),溶液中三者大小顺序为c(Na+)c(K+)c(OH-),故D正确。【补偿训练】1.将等体积的0.2 molL-1 CH3COONa溶液与0.1 molL-1 HNO3混合,混合 溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是()A.c平(Na+)c平(CH3COO-)c平()c平(OH-)c平(H+)B.c平(Na+)c平(CH3COO-)c平()c平(H+)c平(OH-)C.c平(Na+)c平(CH3COO-)c平(OH-)c平()c平(H+)D.c平(CH3COO-)c平(Na+)c平(H+)c平()c平(OH-)3NO3
22、NO3NO3NO【解析】选B。反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且浓度都是 0.05 molL-1,c平(Na+)=0.1 molL-1,c平()=0.05 molL-1,此时醋酸的 电离程度大于醋酸钠的水解程度,故溶液中c平(CH3COO-)0.05 molL-1,c平(H+)c平(OH-),故选B。3NO2.(2020武汉高二检测)已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1 molL-1的NaA和NaB的混合溶液中,下列排序正确的是()A.c平(OH-)c平(HA)c平(HB)c平(H+)B.c平(OH-)c平(A-)c平(B-)c平(H
23、+)C.c平(OH-)c平(B-)c平(A-)c平(H+)D.c平(OH-)c平(HB)c平(HA)c平(H+)【解析】选A。在NaA和NaB的混合液中存在A-和B-的水解平衡:A-+H2O HA+OH-、B-+H2O HB+OH-,由于HA比HB酸性弱,因此A-的水解程度大于B-的水解 程度,故c平(HA)c平(HB)、c平(B-)c平(A-)c平(OH-),因此A项正确。【课堂回眸】课堂检测素养达标 1.(2020济南高二检测)下列说法正确的是()A.盐溶液都是中性的 B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关 C.碳酸钠溶液显碱性,是因为溶液中c平(OH-)c平(H+)D.NaHCO3溶液显酸性【
24、解析】选C。盐溶液有的显酸性,有的显碱性,并不是所有的盐溶液都是中性,A错误;盐溶液的酸碱性和盐的类型有密切关系,B错误;溶液的酸碱性取决于溶液中c平(OH-)和c平(H+)的相对大小,碳酸钠溶液显碱性,则说明溶液中c平(OH-)c平(H+),C正确;虽然NaHCO3是酸式盐,但其水溶液显碱性,D错误。2.(2020德州高二检测)用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L 混合溶液,已知其中c平(CN-)小于c平(Na+),则下列判断正确的是()A.c平(H+)c平(OH-)B.c平(HCN)c平(CN-)=0.2 mol L-1 C.c平(HCN)c平(CN-)D.c平(CN-
25、)c平(OH-)=0.1 mol L-1 【解析】选C。由c平(CN-)小于c平(Na+)知,CN-水解的程度大于HCN电离的程度,C正确。3.下图表示的是某离子X的水解过程示意图,则离子X可能是()【解析】选D。离子X水解显酸性,所以只能是 。2334A.CO B.HCO C.Na D.NH4NH4.(2020珠海高二检测)物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是()A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S
26、、NaNO3【解析】选C。的水解程度大于 的,则pH:Na2CO3NaHCO3,故选项A、B不符合要求;水解使NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性,物质的量浓度相同 时,(NH4)2SO4溶液中 浓度大于NH4Cl溶液中 浓度,则pH:(NH4)2SO4”“”“”或“=”,下同)的水解程度,CH3COO-与 浓度的大小关系是 c平(CH3COO-)_c平()。4NH4NH4NH【解析】(1)NH4Cl溶液中存在 的水解平衡:+H2O NH3H2O+H+,所以溶液呈酸性。(2)溶液、中均存在 +H2O NH3H2O+H+,而溶液 中阴离子也发生水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,这样 与CH3COO-相互 促进水解,而溶液中NH4HSO4电离出的H+抑制了 的水解,所以c平()大 小关系为。(3)在溶液中,c平(Cl-)=0.1 molL-1,根据原子守恒知 c平(NH3H2O)+c平()=0.1 molL-1+0.1 molL-1=0.2 molL-1。(4)由于 CH3COO-水解生成OH-,水解生成H+,而溶液的pH=7,说明CH3COO-与 的水 解程度相同,根据电荷守恒可知溶液中二者浓度也相同。4NH4NH4NH4NH4NH4NH4NH4NH4NH答案:(1)酸 +H2O NH3H2O+H+(2)(3)Cl-(4)=4NH4NH