鹽類水解

考點聚焦

1.認(rèn)識鹽類水解的原理,能解釋強(qiáng)酸弱堿鹽和強(qiáng)堿弱酸鹽的水解。弱酸弱堿鹽的水解不作要求。

2.運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法得出鹽類水解規(guī)律,探究影響鹽類水解程度的主要因素。

3.能運(yùn)用鹽類水解的規(guī)律判斷常見鹽溶液的酸堿性。

4.會書寫鹽類水解的離子方程式。

5.能舉例說明鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

知識梳理

二、水解的表示

③水解程度一般很小,故方程式用“”符號,且產(chǎn)生的物質(zhì)的濃度太小,一般不用“↑”、“↓”表示;

④雙水解比單水解程度大,有些可以進(jìn)行到底。

①強(qiáng)酸弱堿鹽的水解:溶液呈酸性,弱堿陽離子水解

②強(qiáng)堿弱酸鹽的水解:溶液呈堿性,弱酸根離子水解

③弱酸弱堿鹽的水解程度很大,溶液的酸堿性決定與酸堿性的相對強(qiáng)弱

 Ⅰ.酸強(qiáng)于堿顯酸性,如(NH4)2SO3

Ⅱ.堿強(qiáng)于酸顯堿性,如NH4CN

Ⅲ.酸堿強(qiáng)弱相當(dāng)?shù)某手行,如CH3COONH4

④強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解,呈中性

⑤弱酸的酸式鹽水解,酸取決于酸根離子的電離程度和水解程度的相對大小

Ⅰ如電離程度大于水解程度,以電離為主,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4

Ⅱ如水解程度大于電離程度,以水解為主,溶液呈堿性,如NaHCO3、Na2HPO4、NaHS

⑥完全雙水解的鹽,如Al3+與HCO3-、CO32-、S2-、AlO2-等發(fā)生雙水解進(jìn)行到底。

①多元弱酸溶液,根據(jù)多步電離分析,如在H3PO4的溶液中,c (H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)

②多元弱酸的正鹽溶液根據(jù)弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3的溶液中,c (Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)

③不同溶液中同一離子濃度的比較,要看溶液中其他離子對其影響的因素。如在相同的物質(zhì)的量濃度的下列各溶液中a、NH4Cl     b、CH3COONH4      c、NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的順序是 c>a>b。

④ 混合溶液中各離子濃度的比較,要進(jìn)行綜合分析,如電解因素、水解因素等。

分別以H2S、NaHS、Na2S為例:

①離子濃度的大小比較:H2S                                 、NaHS                         、Na2S                           。

五、電解質(zhì)溶液中的守恒規(guī)律

⑴電荷守恒:電解質(zhì)溶液中陰、陽離子所帶的正、負(fù)電荷數(shù)相等,即溶液不顯電性。如磷酸溶液中,c (H+)= c (OH-)+ c(H2PO4-)+2 c(HPO42-)+3 c(PO43-)

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四、溶液中離子濃度大小的比較

⑵物料守恒:就是電解質(zhì)溶液中某一組分的原始濃度(起始濃度)應(yīng)該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。如0.1mol/L的NaHS溶液,0.1= c (HS-)+ c (S2-)+ c (H2S)或

c (Na+)= c (HS-)+ c (S2-)+ c (H2S)

⑶原理守恒:水電離的特征是c (H+)= c (OH-),據(jù)此可以得出下列關(guān)系如在K2CO3溶液中:c (OH-)= c (H+)+ c (HCO3-)+2(H2CO3)(也稱質(zhì)子守恒)

例題:分別以①H2S②NaHS③Na2S為例離子濃度的守恒關(guān)系:

⑴物料守恒①                              、

②                                        ③                             

⑵電荷守恒:①                                                          

③                                      

⑶質(zhì)子守恒:①                       ②                          

                                             

六、鹽類水解的應(yīng)用

Ⅰ.判斷溶液的酸堿性:                                          

Ⅱ.判斷不同弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱:                                 ;

Ⅲ.比較溶液中離子濃度:

①同一溶液中不同離子濃度:                                      

②不同溶液中相同離子濃度:                                       。

Ⅳ.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用:                      

                                                                  。

七、離子共存問題的分析

①不能與H+共存的離子有                                            、

②不能與OH-共存的離子有                                          

③不能與HCO3-共存的離子有                                         、

④不能與Al3+共存的離子有                                           、

⑤不能與AlO2-共存的離子有                                          、

⑥不能與Fe3+共存的離子有                                          

⑦不能與Fe2+共存的離子有                                           、

⑧不能與ClO-共存的離子有                                          、

試題枚舉

[例1] (2006江蘇,13)下列敘述正確的是

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A.0.1mol?L-1氨水中,c(OH-)==c(NH4+)

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B.10 mL 0.02mol?L-1HCl溶液與10 mL 0.02mol?L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的體積為20 mL,則溶液的pH=12

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C.在0.1mol?L-1CH3COONa溶液中,c(OH-)==c(CH3COOH)+c(H+)

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D.0.1mol?L-1某二元弱酸強(qiáng)堿鹽NaHA溶液中,c(Na+)==2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)

解析:NH3?H2O是弱電解質(zhì),它本身電離所產(chǎn)生的兩種離子濃度相等,得氨水中的部分OH-來自于H2O的電離,所以c(OH-)>c(NH4+),A錯;B項中酸堿中和反應(yīng)后,

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pH=-lgC(H+)=-lg(10-14/10-12)=12,B正確;根據(jù)鹽的消解規(guī)律,可以判斷C正確;D項中因鈉元素的離子與A原子的物質(zhì)的量之比為1∶1,對應(yīng)關(guān)系應(yīng)該為c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),D錯。

答案:BC

[例2] (2006四川,12)25℃時,將稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,當(dāng)溶液的PH=7時,下列關(guān)系正確的是

A.c(NH4+)==c(SO42)          B.c(NH4+)>c(SO42)

C.c(NH4+)<c(SO42)           D.c(OH)+c(SO42)==c(H+)+c(NH4+)

解析: 氨水與稀硫酸反應(yīng),至溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-);根據(jù)電荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),則D錯;將前兩個等式融合得, c(NH4+)=2c(SO42-),則A錯,B對,C錯。

答案: B

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[例3] 已知0.1 mol?L1的二元酸H2A溶液的pH=4.0,則下列說法正確的是(       )

A.在Na2A、NaHA兩溶液中,離子種類不相同

B.在溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Na2A、NaHA兩溶液中,陰離子總數(shù)相等

C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA)+c(OH)+2c(A2

D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)>c(A2)>c(H+)>c(OH

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解析:0.1 mol?L1的強(qiáng)酸pH=1.0,0.1 mol?L1的H2A溶液pH=4.0,說明它是一種弱酸。Na2A發(fā)生水解A2+H2OHA+OH和HA+H2OH2A+OH,溶液中存在HA、A2、H+、OH;NaHA發(fā)生水解HA+H2OH2A+OH和電離HAH++A2,溶液中存在HA、A2、H+、OH,所以兩溶液中離子種類相同,A不正確。

物質(zhì)的量相等的Na2A和NaHA因為存在上述水解、電離等過程,陰離子數(shù)量發(fā)生變化,所以陰離子總量不相等,B不正確。

由電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HA)+c(OH)+2c(A2),C正確。Na2A溶液顯堿性,c(OH)>c(H+),D不正確。

答案: C

[例4] 化合物SOCl2是一種液態(tài)化合物,沸點77 ℃。在盛有10 mL水的錐形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl2,可觀察到劇烈反應(yīng),液面上有白霧形成,并有帶刺激性氣味的氣體逸出。該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色。輕輕振蕩錐形瓶,等白霧消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色凝乳狀沉淀析出。

(1)根據(jù)上述實驗,寫出SOCl2和水反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。

(2)AlCl3溶液蒸干灼燒得不到無水AlCl3,而用SOCl2與AlCl3?6H2O混合共熱,可得到無水AlCl3,原因是________________。

解析:水解的本質(zhì)是化合物中帶正電的基團(tuán)結(jié)合水中電離產(chǎn)生的OH,而帶負(fù)電部分結(jié)合水中電離產(chǎn)生的H+。據(jù)題給信息分析,產(chǎn)生的刺激性氣體應(yīng)是SO2,它是由SO2+結(jié)合OH轉(zhuǎn)化成H2SO3,而另一帶負(fù)電的Cl結(jié)合水電離的H+生成HCl,與AgNO3反應(yīng)生成白色的AgCl沉淀。

答案: (1)SOCl2+H2O====SO2↑+2HCl 

(2)因為蒸干AlCl3溶液時,由于AlCl3水解生成的HCl易揮發(fā),而得到Al(OH)3,但當(dāng)與SOCl2混合共熱時,由于SOCl2極易吸水,防止了AlCl3的水解,有關(guān)的化學(xué)方程式為6SOCl2+AlCl3?6H2O====6SO2↑+AlCl3+12HCl

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[例5]用酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化銨晶體、0.1mol/L鹽酸、熟石灰和蒸餾水,若僅用上述試劑怎樣用簡單實驗方法證明氨水是弱堿?并指出是通過什么途徑證明氨水是弱堿的?

解析:證明氨水是弱堿,可通過兩條途徑:一是證明氨水中存在電離平衡,如方案(1)。另一是證明NH4+作為弱堿陽離子能破壞水的電離平衡發(fā)生水解反應(yīng),如方案(2)、(3)。

答案: 方案(1)取少量氨水,滴加酚酞,溶液呈紅色,然后向其中加人少量CH3COONH4晶體,振蕩,可看到紅色變淺,說明氨水中存在電離平衡,氨水為弱堿。

       方案(2)取少量NH4Cl晶體溶于水,滴加石蕊試液,溶液顯紅色,說明NH4+水解生成了NH3?H2O和HCl,從而破壞了水的電離平衡,亦說明氨水是弱堿。

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       方案(3)將 0.1mol/L NH3? H2O與0.1mol/L鹽酸等體積混合,再滴加石蕊試劑,溶液顯紅色,說明NH4+水解破壞了水的電離平衡,從而說明氨水是弱堿。

[變式]解釋說明化學(xué)事實:向盛有少量Mg(OH)2 懸濁液培養(yǎng)皿中加入適量的飽和氯化銨溶液,F(xiàn)象                                

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討論解釋其原因:同學(xué)甲:實驗中存在Mg(OH)2的溶解、結(jié)晶平衡: Mg(OH)2(固) Mg2++2OH-。當(dāng)加入NH4Cl時,由于NH4+水解,NH4++H2ONH3?H2O+H+,使溶液呈酸性。H++OH-=H2O,從而使溶液中[OH-]減小,促進(jìn)Mg(OH)2溶解,使溶液澄清。同學(xué)乙:實驗中加入NH4Cl后,溶液中NH4+可與OH-結(jié)合從而使Mg(OH)2的溶解平衡右移使溶液澄清。甲、乙同學(xué)的兩種解釋誰的更有道理?                      通過實驗來進(jìn)一步驗證:                                             。為什么乙更合理?

答案: Mg(OH)2溶解,使溶液澄清;乙同學(xué)的解釋合理;向盛有少量Mg(OH)2懸濁液的培養(yǎng)皿中加入CH3COONH4 固體,觀察懸濁液是否變澄清。CH3COONH4屬弱酸弱堿鹽,雖強(qiáng)烈水解但溶液呈中性。同時,CH3COONH4溶液中也有大量NH4+,若Mg(OH)2沒有溶解,說明甲同學(xué)的解釋正確。若Mg(OH)2溶解,則說明乙同學(xué)的解釋正確;因為Mg(OH)2比 NH3? H2O的堿性強(qiáng)。

 

 

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