?第20講鹽類水解的影響因素及應(yīng)用


知識(shí)導(dǎo)航




課前引入
Na2CO3與NaHCO3同為強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液的堿性是否相同？為什么？


知識(shí)精講

一、水解平衡常數(shù)
1. 定義：鹽類水解反應(yīng)的平衡常數(shù)（或水解常數(shù)），用Kh表示。
2. 表達(dá)式
對(duì)于水解方程式：A- + H2O?HA + OH- ，其平衡常數(shù)可表示為：Kh=cHA·c(OH-)c(A-)
3. 意義：Kh表示水解反應(yīng)趨勢(shì)的大小，Kh數(shù)值越大，水解趨勢(shì)越大。
4. 影響因素：對(duì)于確定的離子，其水解常數(shù)只受溫度影響。溫度越高，水解常數(shù)越大。
5. 與電離常數(shù)的關(guān)系
Kh=KwKa（Ka為弱酸的電離平衡常數(shù)）或Kh=KwKb（Kb為弱堿的電離平衡常數(shù)）
補(bǔ)充說(shuō)明
對(duì)于二元弱酸及其對(duì)應(yīng)的弱酸強(qiáng)堿鹽，其水解平衡常數(shù)與電離常數(shù)的關(guān)系如下：Kh1=KwKa2Kh2=KwKa1


思考與交流
已知25 ℃時(shí)H2CO3的電離平衡常數(shù)為Ka1=4.45×10-7 mol·L-1，Ka2= 4.7×10-11 mol·L-1，寫(xiě)出Na2CO3的水解方程式，思考與電離常數(shù)有何關(guān)系，并計(jì)算出水解平衡常數(shù)。



【答案】CO32-+ H2O?HCO3-+ OH-， Kh1=?KwKa2=1.8×10-4 mol·L-1；
HCO3-+ H2O?H2CO3+ OH-；Kh2=KwKa1= 2.4×10-8mol·L-1

二、影響鹽類水解的因素
1．內(nèi)因——鹽本身的性質(zhì)
弱酸陰離子、弱堿陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的酸、堿越弱，就越易發(fā)生水解。
如水解程度（堿性）：Na2CO3 _____Na2SO3，Na2CO3_____NaHCO3
【答案】＞＞
及時(shí)小練
相同溫度下，等物質(zhì)的量濃度的NaX、NaY、NaZ三種正鹽溶液，測(cè)得溶液的pH分別是7、9、10。
則相對(duì)應(yīng)的酸HX、HY、HZ的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篲________________。

【答案】HX＞HY＞HZ

2．外因
因素
水解平衡
水解程度
水解產(chǎn)生離子的濃度
溫度
升高
右移
增大
增大
濃度
增大
右移
減小
增大
減小(即稀釋)
右移
增大
減小
外加酸堿
酸性鹽加酸
左移
減小
減小
酸性鹽加堿
右移
增大
增大
外加其他鹽
酸性鹽加酸性鹽
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
酸性鹽加堿性鹽
相互促進(jìn)[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
舉個(gè)例子
水解平衡
改變條件
Fe3++ 3H2O?Fe(OH)3+ 3H+
平衡移動(dòng)方向
Fe3+水解程度
n(H+)
c(H+)
升溫




加水




加FeCl3




加HCl




加NaOH







【答案】
水解平衡
改變條件
Fe3++ 3H2O?Fe(OH)3+ 3H+
平衡移動(dòng)方向
Fe3+水解程度
n(H+)
c(H+)
升溫
右移
增大
增大
增大
加水
右移
增大
增大
減小
加FeCl3
右移
減小
增大
增大
加HCl
左移
減小
增大
增大
加NaOH
右移
增大
減小
減小

三、鹽類水解的應(yīng)用
應(yīng)用
舉例
判斷溶液的酸堿性
FeCl3溶液顯酸性，原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判斷酸性強(qiáng)弱
NaX、NaY、NaZ三種鹽pH分別為7、9、10，則酸性HX>HY>HZ
判斷離子能否共存
弱堿陽(yáng)離子與弱酸陰離子發(fā)生完全雙水解，則兩種離子無(wú)法大量共存
①Al3＋與HCO、CO、AlO、SiO、HS－、S2－、ClO－
②Fe3＋與HCO、CO、AlO、SiO、ClO－
③NH與SiO、AlO
保存、配制某些鹽溶液
配制FeCl3溶液時(shí)，常加入少量鹽酸來(lái)抑制FeCl3的水解；
盛放Na2CO3、Na2SiO3、CH3COONa、Na2S等溶液不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞
制取膠體、凈水
制取Fe(OH)3膠體：Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+
明礬作凈水劑原理：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+
制備化合物
用TiCl4制備TiO2：TiCl4 + (x+2)H2O==== TiO2·xH2O↓+ 4HCl
去油污
熱的純堿溶液去污能力強(qiáng)：CO＋H2OHCO＋OH－，升高溫度，水解平衡右移，c(OH－)增大
泡沫滅火器原理
成分為NaHCO3與Al2(SO4)3，發(fā)生反應(yīng)為Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
化肥的使用
銨態(tài)氮肥與草木灰不得混用
除銹劑
NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接時(shí)的除銹劑

四、判斷鹽溶液蒸干時(shí)所得的產(chǎn)物
1. 水解生成難揮發(fā)性酸的強(qiáng)堿鹽，蒸干后一般得原物質(zhì)。
如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4；Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
2. 水解生成易揮發(fā)性酸的強(qiáng)堿鹽，一般蒸干后得對(duì)應(yīng)的氫氧化物，灼燒后得對(duì)應(yīng)的氧化物。
如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3，灼燒得Al2O3。
注意
若想從AlCl3溶液中得到AlCl3固體，需在干燥的HCl氣流中加熱蒸干。

3. 若該鹽受熱易分解，蒸干灼燒后一般得到其分解產(chǎn)物。
如Ca(HCO3)2→ CaCO3(CaO)；NaHCO3→ Na2CO3；KMnO4→ K2MnO4和MnO2；NH4Cl → NH3和HCl。
4. 還原性鹽在蒸干時(shí)，易被空氣中的O2氧化，得到其氧化產(chǎn)物。
如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

題型一：水解平衡的移動(dòng)
【例1】（2019·四川省蒲江縣蒲江中學(xué)高二月考）能夠使CH3COONa稀溶液水解程度增大且溶液堿性也增強(qiáng)的條件是
A．加水 B．升溫 C．加壓 D．加CH3COONa固體
【答案】B
【變1-4】（2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)）25 ℃時(shí)，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說(shuō)法正確的是
A．加水稀釋0.1 mol·L－1氨水，溶液中c(H＋)·c(OH－)和均保持不變
B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中的值增大
C．等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：
”、“＜”或“=”)。該溶液中各離子濃度由大到小的順序____
(2)常溫下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液，試計(jì)算溶液中=____。(常溫下H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10—2，Ka2=6.0×10—8)
【答案】堿性＜c(Na+)＞c(CN—) ＞c(H+) ＞c(OH—)60
題型五：水溶液中的圖像題
【變5】(2021·安徽淮北市高三一模)25℃，向20mL0.1mol?L-1的弱堿BOH溶液(Kb=1.0×10-5)中逐滴加入0.1mol?L-1鹽酸，pH～V曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．a(chǎn)點(diǎn)到b點(diǎn)，水的電離程度先減小后增大
B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(BOH)
C．b點(diǎn)時(shí)，c(Cl-)=c(BOH)+c(B+)+c(H+)
D．V=20mL時(shí)，c(Cl-)>c(B+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【例6】（2021·河北·）常溫下，0.010mol·L-1的二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH變化如圖所示：下列說(shuō)法正確的是

A．NaHA溶液顯酸性
B．H2A的第一步電離平衡常數(shù)Ka1=10-10
C．Na2A溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>>c(H+)
D．向H2A溶液中滴加相同濃度的NaOH溶液，滴加過(guò)程中離子濃度始終滿足：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
【答案】CD
【例7】(2021·云南昆明市高三三模)室溫下，分別向體積均為20mL、濃度均為0.1mol·L-1的HX、HY溶液中，滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液(Ba2+與X-、Y-均不反應(yīng))。隨著B(niǎo)a(OH)2溶液的加入，由水電離產(chǎn)生的c(H+)的變化趨勢(shì)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．相同條件下，Ka(HX)>Ka(HY)
B．M點(diǎn)溶液顯中性，溶液中c(Y-)”、“d>bBC
【題7】（2021·江西·貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考）25℃時(shí)0.1 mol/L的醋酸溶液的pH約為3，當(dāng)向其中加入醋酸鈉晶體，等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大。對(duì)上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋：甲同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉水解呈堿性，c(OH-)增大了，因而溶液的pH增大；乙同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子，抑制了醋酸的電離，使c(H＋)減小，因此溶液的pH增大。
(1)為了驗(yàn)證上述哪種解釋正確，繼續(xù)做如下實(shí)驗(yàn)：向0.1 mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物質(zhì)中的_______(填寫(xiě)編號(hào))，然后測(cè)定溶液的pH(已知25℃時(shí)，CH3COONH4溶液呈中性)。
A．固體CH3COOK B．固體CH3COONH4 C．氣體NH3 D．固體NaHCO3
(2)若_______的解釋正確(填“甲”或“乙”)，溶液的pH應(yīng)_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)常溫下將0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水，配制成0.5 L混合溶液。判斷：
①溶液中共有_______種粒子。
②溶液中n(CH3COO-)＋n(OH-)-n(H＋)=_______ mol。
【答案】B乙增大70.006

提分作業(yè)

【練1】（2020·全國(guó)）關(guān)于鹽類水解反應(yīng)的說(shuō)法正確的是
A．溶液呈中性的鹽一定是強(qiáng)酸與強(qiáng)堿生成的鹽
B．含有弱酸根離子的鹽的水溶液一定呈堿性
C．鹽溶液的酸堿性主要決定于形成鹽的酸、堿電離程度的相對(duì)大小
D．Na2S水解的離子方程式為：S2－+2H2OH2S+2OH-
【答案】C
【練2】（2021·福建·莆田第七中學(xué)高二期中）在一定條件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：+H2O?+OH-，升高溫度，c()
A．增大 B．減小 C．不變 D．無(wú)法判斷
【答案】B
【練3】（2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)）相同物質(zhì)的量濃度NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH較大，則下列關(guān)于同溫同體積同濃度的HCN和HClO溶液的說(shuō)法中正確的是
A．酸性強(qiáng)弱：HCN>HClO
B．pH：HClO>HCN
C．與NaOH恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗NaOH的物質(zhì)的量：HClO>HCN
D．酸根離子濃度：c(CN-)c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
B．在Na2R溶液中通入足量CO2生成的鹽是NaHR和NaHCO3
C．1molH2R分別與足量的NaOH、Na2CO3、Na反應(yīng)消耗三者的物質(zhì)的量之比為2：1：2
D．25℃時(shí)，將等物質(zhì)的量濃度的NaHR和Na2CO3溶液等體積混合，所得溶液中各微粒濃度大小順序?yàn)椋篶(Na+)> c(R2-) >c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C

【練7】(2021·四川省南充市白塔中學(xué)高三期中)常溫下，幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示，向20mL0.1mol/L的鹽酸溶液中逐滴滴加0.1mol/L的氨水，溶液的pH變化曲線如圖所示。
弱電解質(zhì)
K
H2CO3
Ka1=4×10-7 Ka2=4×10-11
NH3·H2O
Kb=1.75×10-5
CH3COOH
Ka=1.75×10-5

下列說(shuō)法正確的是()
A．CH3COONH4溶液中c(OH-)=c(H+)≠l0-7mol/L
B．NH4+和HCO3-能發(fā)生徹底水解反應(yīng)
C．曲線上水的電離程度最大的點(diǎn)為b點(diǎn)
D．d點(diǎn)時(shí)，c(OH-)-c(H+)=[c(NH4+)-2c(NH3·H2O)］
【答案】D
【練8】（2021·全國(guó)·高二）(1)Na2CO3溶液顯_______性，用離子方程式表示其原因?yàn)開(kāi)______。
(2)FeCl3溶液呈_______(填“酸”、“中”、“堿”)性，原因是(用離子方程式表示)：_______；實(shí)驗(yàn)室在配制FeCl3溶液時(shí)，常將FeCl3固體先溶于較濃的鹽酸中，_______(填“促進(jìn)”、“抑制”)其水解，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度。
(3)將AlCl3溶液蒸干再灼燒，最后得到的主要固體物質(zhì)是_______(寫(xiě)化學(xué)式，下同)；將Na2SO3溶液蒸干再灼燒，最后得到的主要固體物質(zhì)是_______
【答案】堿+H2O?+OH-酸Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+抑制Al2O3Na2SO4
【練9】（2021·全國(guó)·高三專題練習(xí)）NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)NH4Al(SO4)2可作凈水劑，其原理是__。(用必要的化學(xué)用語(yǔ)和相關(guān)文字說(shuō)明)。
(2)相同條件下，0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c()___(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中c()。
(3)均為0.1mol·L-1的幾種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。

①其中符合0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的曲線是___(填字母)，導(dǎo)致pH隨溫度變化的原因是___；
②20℃時(shí)，0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中2c()—c()—3c(Al3＋)=____。
(4)室溫時(shí)，向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是____點(diǎn)，在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是___。
【答案】Al3＋在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性，能吸附水中懸浮顆粒產(chǎn)生沉降，從而達(dá)到凈化水的目的小于ⅠNH4Al(SO4)2溶于水電離出的銨根離子和鋁離子水解使溶液呈酸性，水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，銨根離子和鋁離子的水解程度增大，氫離子濃度增大，pH減小10—3 mol·L－1—c(OH－)ac(Na＋)>c()>c()>c(OH－)＝c(H＋)

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第三節(jié) 鹽類的水解

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