
課標解讀
要點網(wǎng)絡(luò)
1.了解鹽類水解的原理。
2.了解影響鹽類水解的主要因素。
3.了解鹽類水解的應(yīng)用。
4.能正確書寫鹽類水解的化學(xué)或離子方程式。
鹽類的水解原理及規(guī)律
1.鹽類的水解原理
(1)定義
在溶液中由鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
(2)實質(zhì)
―→[H+]≠[OH-]―→溶液不再呈中性。
(3)特點
→
→
→水解反應(yīng)程度很微弱
(4)水解常數(shù)(Kh)
A-+H2OHA+OH-的水解常數(shù)表達式Kh===,若25 ℃,HA的Ka為1×10-6 mol·L-1則A-的水解常數(shù)Kh為1×10-8
mol·L-1。
2.鹽類的水解規(guī)律
(1)類型
鹽的
類型
實例
是否
水解
水解的
離子
溶液的
酸堿性
溶液
的pH
強酸
強堿鹽
NaCl、
KNO3
否
—
中性
=7
強酸
弱堿鹽
NH4Cl、
Cu(NO3)2
是
NH、
Cu2+
酸性
7
(2)一般規(guī)律
有弱才水解,無弱不水解;
越弱越水解,誰強顯誰性;
同強顯中性,同弱不確定。
注意:這里說的“弱”指的是弱酸根離子或弱堿陽離子。
3.水解離子方程式的書寫
(1)書寫形式
在書寫鹽類水解方程式時一般要用“”號連接,產(chǎn)物不標“↑”或“↓”,用離子方程式表示為鹽中的弱離子+水弱酸(或弱堿)+OH-(或H+)。
(2)書寫規(guī)律
①一般鹽類水解程度很小,水解產(chǎn)物很少,如果產(chǎn)物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不寫成其分解產(chǎn)物的形式。
②多元弱酸鹽的水解分步進行,以第一步為主,一般只寫第一步水解的離子方程式,如Na2CO3的水解離子方程式:CO+H2OHCO+OH-。
③多元弱堿陽離子的水解方程式一步寫完,如FeCl3的水解離子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
④水解分別是酸性和堿性的離子組由于相互促進水解程度較大生成氣體或沉淀的,書寫時要用“===”“↑”“↓”;但水解不生成氣體或沉淀,水解不完全的,書寫仍用“”。如2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑;CH3COO-+NH+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
(1)AlCl3投入水中,可以使水的電離平衡右移,溶液呈酸性。( )
(2)能水解的鹽溶液一定呈酸性或堿性,不可能呈中性。( )
(3)25 ℃,pH=4的鹽溶液中水電離出的[H+]一定為1×10-4 mol·L-1。( )
(4)常溫下,pH=10的CH3COONa溶液與pH=4的NH4Cl溶液,水的電離程度相同。( )
(5)由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH-。( )
(6)向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液變紅的原因是CO+2H2OH2CO3+2OH-。( )
(7)25 ℃,水電離出的[H+]=1×10-5 mol·L-1的溶液一定顯酸性。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
1.A+、B+、C-、D-四種離子兩兩組成四種可溶性鹽,其中:AC和BD鹽溶液pH=7,BC鹽溶液pH>7,則AOH、BOH、HC、HD的電離常數(shù)大小順序為____________________(用化學(xué)式表示)。
[答案] BOH===HD>HC===AOH
2.為探究純堿溶液呈堿性是由CO引起的,請你設(shè)計一個簡單的實驗方案:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] 向純堿溶液中滴入酚酞溶液,溶液顯紅色;若再向該溶液中滴入過量氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀,且溶液的紅色退去。則可以說明純堿溶液呈堿性是由CO引起的
3.Na[Al(OH)4]溶液與NaHCO3溶液混合有沉淀生成的原理是什么?(用離子方程式表示)__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案] [Al(OH)4]-+HCO===Al(OH)3↓+CO+H2O
命題點1 鹽類水解的原理
1.25 ℃時,濃度均為0.1 mol·L-1的溶液,其pH如下表所示。有關(guān)說法正確的是( )
序號
①
②
③
④
溶液
NaCl
CH3COONH4
NaF
NaHCO3
pH
7.0
7.0
8.0
8.4
A.酸性強弱:H2CO3>HF
B.水的電離程度:①=②
C.③中水電離出的[OH-]=1×10-8 mol·L-1
D.④中顯堿性的原因是HCO的水解程度大于其電離程度
D [A項,水解程度越大,酸越弱,故酸性H2CO3HCO可知同濃度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次增大,pH依次增大。
(2)外界因素對鹽類水解的影響
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
弱堿陽離子的水解程度減小
堿
弱酸根陰離子的水解程度減小
外加
其他鹽
水解形式相同的鹽
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的鹽
相互促進[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
2.鹽類水解的“六”大類應(yīng)用
(1)判斷離子能否共存
若陰、陽離子發(fā)生水解相互促進的反應(yīng),水解程度較大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常見的水解相互促進的反應(yīng)進行完全的有:
①Al3+與HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+與HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、ClO-。
③NH與SiO、[Al(OH)4]-。
(2)判斷鹽溶液蒸干時所得的產(chǎn)物
①鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸和酸根陰離子易水解的強堿鹽,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鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時,蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼燒得Al2O3。
③弱酸的銨鹽蒸干后無固體。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)保存、配制某些鹽溶液
如配制FeCl3溶液時,為防止出現(xiàn)Fe(OH)3沉淀,常加幾滴鹽酸來抑制FeCl3的水解;在實驗室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,應(yīng)用橡膠塞。
(4)利用鹽類的水解反應(yīng)制取膠體、凈水
如實驗室制備Fe(OH)3膠體的原理為
FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl。
明礬凈水的原理為Al3+水解生成氫氧化鋁膠體,膠體具有很大的表面積,吸附水中懸浮物而聚沉。
(5)泡沫滅火器的原理
NaHCO3與Al2(SO4)3的飽和溶液混合
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(6)銨態(tài)氮肥與草木灰不能混用,某些鹽溶液(如ZnCl2、NH4Cl)作除銹劑。
(1)Na2CO3溶液中加水稀釋,CO的水解平衡右移,n(OH-)增大,堿性增強。
( )
(2)CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,冰醋酸與CH3COO-水解生成的OH-反應(yīng),促進了CH3COO-的水解。( )
(3)因為0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH故可推知酸性H2CO3HClO>H2CO3(二級電離平衡常數(shù))
D.0.1 mol·L-1 NaF溶液中加入Na2CO3,F(xiàn)-的水解程度變大
C [A項,加熱促進鹽水解,pH>9.7,錯誤;B項,加水稀釋堿性變?nèi)?,pH變小,錯誤;C項,水解程度越大,pH越大,相應(yīng)的酸越弱,正確;D項,加Na2CO3,抑制F-水解,錯誤。]
3.為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑,過濾后,再加入適量的HCl,這種試劑是( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Na2CO3 D.MgCO3
[答案] D
4.(雙選)(2019·德州模擬)298 K時,將0.1 mol·L-1的兩種鈉鹽NaX、NaY溶液加水稀釋,溶液的pH與稀釋倍數(shù)的對數(shù)lg 的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 ( )
A.酸性:HY<HX
B.298 K時,K(HX)/K(HY)= 1/100
C.lg =2時,[HX]+[X-]=[HY]+[Y-]
D.相同濃度時,NaX和NaY兩溶液中離子總濃度相等
AD [由圖像可知,同濃度的NaX和NaY的pH值NaX大,說明X-在水溶液中的水解能力強于Y-,則酸性:HY>HX,A錯誤;由圖像可知,同濃度的NaX和NaY的pH值相差1,可知K(HX)/K(HY)=1/100,B正確;根據(jù)物料守恒可知,lg =2時,[HX]+[X-]=[HY]+[Y-],C正確;相同濃度時,X-和Y-的水解程度不同,Y-水解程度大,溶液堿性強,其水溶液中離子總數(shù)少,D錯誤。]
命題點2 鹽類水解的應(yīng)用
5.下列根據(jù)反應(yīng)原理設(shè)計的應(yīng)用,不正確的是( )
A.CO+H2OHCO+OH- 熱的純堿溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明礬凈水
C.TiCl4+(x+2)H2O(過量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制備TiO2·xH2O
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl 配制氯化亞錫溶液時加入稀硫酸
D [加入稀硫酸可以抑制Sn2+水解,但引入SO,D不正確。]
6.下列有關(guān)鹽類水解的事實或應(yīng)用、解釋的說法不正確的是 ( )
選項
事實或應(yīng)用
解釋
A
用熱的純堿溶液去除油污
純堿與油污直接發(fā)生反應(yīng),生成易溶于水的物質(zhì)
B
泡沫滅火器滅火
Al2(SO4)3與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體
C
施肥時,草木灰(主要成分K2CO3)與NH4Cl不能混合使用
K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成NH3,降低肥效
D
明礬[KAl(SO4)2·12H2O]作凈水劑
明礬溶于水生成Al(OH)3膠體
[答案] A
命題點3 涉及鹽類水解的綜合試題
7.已知NaHSO3溶液常溫時顯酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO+H2OH2SO3+OH- ①
HSOH++SO ②
向0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中分別加入以下物質(zhì),下列有關(guān)說法正確的是
( )
A.加入少量金屬Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中[HSO]增大
B.加入少量Na2SO3固體,則[H+]+[Na+]=[HSO]+[OH-]+[SO]
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,則2[Na+]=[SO]>[H+]=[OH-]
C [A項,[HSO]減小,錯誤;B項,電荷守恒式不正確,應(yīng)為[H+]+[Na+]=[HSO]+[OH-]+2[SO],錯誤;D項,根據(jù)電荷守恒可知[Na+]+[NH]=2[SO],錯誤。]
8.(雙選)已知電離常數(shù)的負對數(shù)pK=-lg K,25 ℃時,HX的pKa=4.76,H2Y的pKa1=1.22,pKa2=4.19,下列說法正確的是( )
A.濃度相等的NH4X和NH4HY溶液中[NH]:前者大于后者
B.NaX溶液中滴加KHY溶液至pH=4.76:[K+]+[Na+]<
[HY-]+2[Y2-]+[X-]
C.KHY溶液中滴加氨水至中性:[NH]>[Y2-]
D.K2Y溶液中滴加鹽酸至pH=1.22:[Cl-]-3[HY-]=[H+]-[OH-]
BD [A項,X-水解促進NH水解,而HY-以電離為主,抑制NH水解,錯誤;C項,根據(jù)電荷守恒和物料守恒判斷,錯誤。]
溶液中微粒濃度的比較
——證據(jù)推理與模型認知
分析近三年高考試題,溶液中微粒濃度的比較在全國三套試卷中出現(xiàn)頻率很高。從題點來看,單獨考微粒濃度比較有淡化的趨勢,但是以圖像為載體分析某點或某條件時微粒濃度比較是近幾年命題新趨勢,復(fù)習(xí)時要多多歸納。本部分充分體現(xiàn)了考生的“證據(jù)推理與模型認知”的化學(xué)素養(yǎng)。
1.理解“兩大理論”,構(gòu)建思維基點
(1)電離理論——弱電解質(zhì)的電離是微弱的
①弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時還要考慮水的電離。
如氨水中:NH3·H2O、NH、OH-、H+濃度的大小關(guān)系是[NH3·H2O]>
[OH-]>[NH]>[H+]。
②多元弱酸的電離是分步進行的,其主要是第一步電離(第一步電離程度遠大于第二步電離)。
如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的濃度大小關(guān)系是[H2S]>[H+]>[HS-]>
[S2-]。
(2)水解理論——弱電解質(zhì)離子的水解是微弱的
①弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(水解相互促進的除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中[H+]或堿性溶液中[OH-]總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)溶液的濃度。
如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的濃度大小關(guān)系是[Cl-]>[NH]>
[H+]>[NH3·H2O]。
②多元弱酸酸根離子的水解是分步進行的,其主要是第一步水解。
如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是[CO]>[HCO]>[H2CO3]。
2.理解“三個守恒”,明確濃度關(guān)系
(1)電荷守恒
電荷守恒是指溶液必須保持電中性,即溶液中所有陽離子的電荷總濃度等于所有陰離子的電荷總濃度。如NaHCO3溶液中:[Na+]+[H+]=[HCO]+2[CO]+[OH-]。
(2)物料守恒:物料守恒也就是元素守恒,變化前后某種元素的原子個數(shù)守恒。
①單一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②兩元素守恒,如NaHCO3溶液中:[Na+]=[H2CO3]+[HCO]+[CO],即鈉元素與碳元素守恒。
(3)質(zhì)子守恒(了解):電解質(zhì)溶液中,由于電離、水解等過程的發(fā)生,往往存在質(zhì)子(H+)的轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移過程中質(zhì)子數(shù)量保持不變,稱為質(zhì)子守恒。如NaHCO3溶液中:
[H2CO3]+[H+]=[CO]+[OH-]。
注:質(zhì)子守恒可以通過電荷守恒與物料守恒加減得到。
3.同一溶液中不同微粒濃度大小比較模板
[模板一] MCl溶液(MOH為弱堿),如NH4Cl、NH4NO3
(1)大小關(guān)系:[Cl-]>[M+]>[H+]>[MOH]>[OH-]。
(2)電荷守恒:[Cl-]+[OH-]=[H+]+[M+]
(3)物料守恒:[Cl-]=[M+]+[MOH]
(4)質(zhì)子守恒:[MOH]+[OH-]=[H+]
[模板二] Na2R溶液(H2R為二元弱酸),如Na2CO3、Na2S、Na2C2O4
(1)大小關(guān)系:[Na+]>[R2-]>[OH-]>[2HR-]>2[H+]
(2)電荷守恒:[Na+]+[H+]=2[R2-]+[HR-]+[OH-]
(3)物料守恒:[Na+]=2[R2-]+2[HR-]+2[H2R]
(4)質(zhì)子守恒:[OH-]=[H+]+[HR-]+2[H2R]
[模板三] NaHR溶液(H2R為二元弱酸)
如
(1)大小關(guān)系
(2)電荷守恒:[Na+]+[H+]=[HR-]+2[R2-]+[OH-]
(3)物料守恒:[Na+]=[HR-]+[H2R]+[R2-]
(4)質(zhì)子守恒:[H+]=[R2-]+[OH-]-[H2R]
[模板四] MCl與MOH混合液[n(MCl)∶n(MOH)=1∶1]
(1)大小關(guān)系
(2)物料守恒:2[Cl-]=[M+]+[MOH]
[模板五] HR與NaR的混合液[n(HR)∶n(NaR)=1∶1]
(1)大小關(guān)系
(2)物料守恒:2[Na+]=[R-]+[HR]
[模板六] 中和滴定曲線“五點”離子濃度比較
以向10 mL 0.1 mol·L-1的HA溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液為例
?
題型1 同一溶液中不同微粒濃度比較
1.(2019·長沙模擬)含SO2的煙氣會形成酸雨,工業(yè)上常利用Na2SO3溶液作為吸收液脫除煙氣中的SO2,隨著SO2的吸收,吸收液的pH不斷變化。下列微粒濃度關(guān)系一定正確的是( )
A.Na2SO3溶液中存在:[Na+]>[SO]>[H2SO3]>[HSO]
B.已知NaHSO3溶液pH[HSO] >[H2SO3]>[SO]
C.當(dāng)吸收液呈酸性時:[Na+]=[SO]+[HSO]+[H2SO3]
D.當(dāng)吸收液呈中性時:[Na+]=2[SO]+[HSO]
D [Na2SO3溶液呈堿性,溶液中微粒濃度關(guān)系為[Na+]> [SO] >[OH-]>
[HSO]>[H+]>[H2SO3],A項錯誤;NaHSO3溶液pH[HSO]>[H+]>[SO]>
[OH-]>[H2SO3],B項錯誤;當(dāng)吸收液呈酸性時可以是NaHSO3溶液,溶液中存在物料守恒:[Na+]=[H2SO3]+[SO]+[HSO],也可以是NaHSO3和亞硫酸鈉的混合溶液,則選項中的物料守恒關(guān)系式不再適用,C項錯誤;當(dāng)吸收液呈中性時,[H+]=[OH-],溶液中存在電荷守恒:[Na+]+[H+]=[OH-]+2[SO]+[HSO],故[Na+]=2[SO]+[HSO],D項正確。]
2.(2019·濟南一模)常溫下,下列說法不正確的是 ( )
A.0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液中:[Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+]
B.0.02 mol·L-1的NaOH溶液與0.04 mol·L-1的NaHC2O4溶液等體積混合:2[OH-]+[C2O]=[HC2O]+2[H+]
C.疊氮酸(HN3)與醋酸酸性相近,0.1 mol·L-1 NaN3水溶液中離子濃度大小順序為[Na+]>[N]>[OH-]>[H+]
D.向氨水中逐滴滴入鹽酸至溶液的pH=7,則混合液中[NH]=[Cl-]
B [根據(jù)電荷守恒和物料守恒:
[Na+]+[H+]=2[C2O]+[HC2O]+[OH-]
2[Na+]=3[C2O]+3[HC2O]+3[H2C2O4]
可得:2[H+]+[HC2O]+3[H2C2O4]=[C2O]+2[OH-],B錯誤。]
3.(雙選)(2019·貴陽模擬)常溫下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1二元酸H2A溶液,溶液的pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.H2A是二元弱酸
B.B點的pH1,H2A若為二元強酸,則H2A溶液中[H+]=0.2 mol·L-1,pH=1-lg 2=0.7,故H2A為二元弱酸,A項正確;B點消耗10 mL NaOH溶液,恰好得到NaHA溶液,因其pH[CO]>[H2CO3]>[OH-]=[H+]
D.pH=10.3時,[Na+]+[H+]=[Cl-]+[OH-]+3[HCO]
D [隨著pH逐漸增大,曲線X對應(yīng)的含碳微粒的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸減小,曲線Y對應(yīng)的含碳微粒的物質(zhì)的量分數(shù)先增大后減小,曲線Z對應(yīng)的含碳微粒的物質(zhì)的量分數(shù)逐漸增大,故曲線X對應(yīng)的含碳微粒為H2CO3,曲線Y對應(yīng)的含碳微粒為HCO,曲線Z對應(yīng)的含碳微粒為CO,A項錯誤;pH=6.3時,一部分含碳微粒以CO2的形式逸出溶液,故α(CO)+α(HCO)+α(H2CO3)[H2CO3]>[CO],C項錯誤。]
溶液混合后溶液中微粒濃度比較思路
題型2 不同溶液中同一微粒濃度比較
5.等物質(zhì)的量濃度、等體積的下列溶液中:
①H2CO3?、贜a2CO3 ③NaHCO3?、躈H4HCO3
⑤(NH4)2CO3。下列關(guān)系或者說法正確的是 ( )
A.[CO]的大小關(guān)系:②>⑤>③>④>①
B.[HCO]的大小關(guān)系:④>③>⑤>②>①
C.將溶液蒸干灼燒只有①不能得到對應(yīng)的原有物質(zhì)
D.②③④⑤既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)
A [由于④中NH與HCO水解相互促進,故[HCO]大小為③>④,[CO]大小也是③>④,B錯誤;將各溶液蒸干后①③④⑤都分解,得不到原來的物質(zhì),C錯誤;Na2CO3只能與鹽酸反應(yīng),而與NaOH溶液不反應(yīng),D錯誤;NH與CO水解相互促進,[CO]大小為②>⑤,HCO既水解又電離,水解程度大于電離程度,[CO]大小為③、④
注冊成功