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盐类的水解
【高考预测】
1. (★★)熟知盐类的水解和影响盐类水解的因素;
2. (★★★)了解盐类水解的应用。
锁定高考
1.(2014江苏)下列有关说法正确的是
A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀
B.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的△H>0
C.加热0.1mol/LNa2CO3溶液,CO32-的水解程度和溶液的pH均增大
D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(△H<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大
【答案】C
2.(2015四川)常温下,将等体积,等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A.<1.0×10-7mol/L
B.c(Na+)= c(HCO3-)+ c(CO32-)+ c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)= c(OH-)+ c(HCO3-)+2 c(CO32-)
D.c(Cl-)> c(NH4+)> c(HCO3-)> c(CO32-)
【答案】C
【解析】A、=c(OH-),pH<7时,c(OH-) 1.0×10-7mol/L ,A正确;B、物料守恒,B
正确;C、电荷守恒,应为c(H+)+c(NH4+)= c(OH-)+ c(HCO3-)+2 c(CO32-)+ c(Cl-),C错误;D、
c(Cl-)不变,NH4+水解,则c(Cl-)> c(NH4+),HCO3-部分结晶析出,则c(NH4+)> c(HCO3-),
CO32-是HCO3-电离产生的,电离很微弱,则c(HCO3-)> c(CO32-),D正确。选C。
夯实基础
一. 盐类的水解
1. 盐类水解的概念:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解.
【名师点拨】盐类的水解反应与中和反应互为可逆过程:盐 + 水酸 + 碱 - 热量
典例1 下列关于盐类水解的叙述错误的是( )
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.盐类水解过程是吸热过程
C.含有弱酸根盐的水溶液一定显碱性
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
【答案】C
2. 盐类水解的实质:盐溶于水时电离产生的弱碱阳离子(如NH4+、A13+、Fe3+等)或者弱酸阴离子(如CH3COO-、CO32-、S2-等)与水电离产生的OH-或H+结合生成了难电离的弱碱、弱酸(弱电解质),使水的电离平衡发生移动,从而引起水电离产生的c(H+)与c(OH-)的大小发生变化.
⑴ 判断某盐是否水解的简易口诀:不溶不水解,无弱不水解,谁弱谁水解,都弱都水解.
⑵ 判断盐溶液酸碱性的简易口诀:
有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱双水解,谁强显谁性,同强显中性,都弱具体定(比较等温时K酸与K碱的大小)。
典例2 对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是 ( )
A.H···· B.26Fe3+
C. D.CHHHCOO-
【答案】 C
【解析】HCl抑制水的电离,Fe3+、CH3COO-都促进水的电离。
典例3 在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1,则a和b关系为 ( )
A.a>b B.a=10-4b
C.b=10-4a D.a=b
【答案】 B
3. 盐类水解离子方程式的书写方法
书写原则:方程式左边的水写化学式“H2O”,中间符号用“”,右边不写“↓”、“↑”符号.整个方程式中电荷、质量要守恒.
典例4 下列各反应的化学方程式中,属于水解反应的是 ( )
A.HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B.H2O+H2OH3O++OH-
C.CO2+H2OH2CO3
D.CO32-+H2OHCO3-+OH-
【答案】 D
【解析】 A、B属于电离方程式,C属于化学反应方程式。D是水解离子方程式表示的水解反应。
⑴ 强酸弱碱盐:
弱碱阳离子:Mn+ + nH2OM(OH)n + nH+
【名师点拨】如CuSO4水解的离子方程式为: Cu2+ + 2H2OCu(OH)2 + 2H+,溶液中离子浓度大小的顺序为:c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-)。
⑵ 弱酸强碱盐:
a.一元弱酸对应的盐.如CH3COONa水解离子方程式为: CH3COO- + H2OCH3COOH + OH-,
溶液中离子浓度大小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
根据“任何电解质溶液中阴、阳离子电荷守恒”可知:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)
b.多元弱酸对应的盐.多元弱酸对应的盐发生水解时,是几元酸就分几步水解,且每步水解只与1个H2O分子结合,生成1个OH-离子.多元弱酸盐的水解程度是逐渐减弱的,因此,多元弱酸盐溶液的酸碱性主要由第一步水解决定.
例如K2CO3的水解是分两步进行的:
第一步:CO32- + H2OHCO3- + OH-;第二步:HCO3- +H2OH2CO3 + OH-
水解程度:第一步>第二步.所以K2CO3溶液中各微粒浓度大小的顺序为:c(K+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(H+),根据“任何电解质溶液中电荷守恒”可知:c(K+) + c(H+) =2×c(CO32-) + c(OH-) + c(HCO3-)
⑶ 弱酸弱碱盐:
如CH3COONH4水解的离子方程式为:CH3COO- + NH4+ + H2OCH3COOH + NH3·H2O,
因为K(CH3COOH)=K(NH3·H2O)=1.8×10-5,所以CH3COONH4溶液呈中性.
典例5 室温下,0.5 mol·L-1相同体积的下列四种溶液① KCl、② FeCl3、③ HF、④ Na2CO3,其
中所含阳离子数由多到少的顺 ( )
A.④>①=②>③ B.①>④>②>③
C.④>①>③>② D.④>②>①>③
【答案】 D
典例6 将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大
小顺序是(溶液体积变化忽略不计) ( )
① Na2O2 ② Na2O ③ Na2CO3 ④ NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
【答案】 C
【解析】 ①、②溶于水,溶质都是0.02 mol,c(OH-)≈0.2 mol·L-1;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此C正确。
二. 各种类型的盐的水解情况比较
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
弱酸强碱盐
弱酸弱碱盐
水解情况
不水解
水解
水解
水解
参与水
解的离子
弱碱阳离子
弱酸阴离子
弱酸阴离子和弱碱阳离子
溶液的酸碱性
正盐显中性;酸式盐因电离产生H’而显酸性
酸性
弱碱阳离子与H2O电离产生的OH-结合而使得c(H+)> c(OH-)
碱性
弱酸阴离子与H2O电离产生的OH-结合而使得c(H+)<c(OH-)]
依组成盐对应的酸、碱的电离常数尺的相对大小而定K酸>K碱:溶液呈酸性K酸<K碱:溶液呈碱性
实 例
正 盐:KCl、
Na2SO4、等酸式盐:NaHSO4等
CuCl2、NH4C1、FeCl3、A12(SO4)3
CH3COONa、
NaClO、NaF、K2S、
K2CO3
CH3COONH4、NH4F、(NH4)2CO3
说 明
① 盐类的水解程度很小,水解后生成的难溶物的微粒数、易挥发性物质的微粒数都很少,没有沉淀、气体产生,因此不能用“↑”、“↓”符号表示② 发生水解的盐都是使水的电离平衡正向移动而促进水的电离(而酸或碱则总是抑制水的电离)
三. 影响盐类水解的因素
内因:盐本身的性质
外因:⑴ 温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
⑵ 浓度:稀释盐溶液,可以促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大。
⑶ 外加酸碱:外加酸碱能促进或抑制盐的水解。
以FeCl3和CH3COONa为例
a. Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
条 件
移动方向
H+数
pH
Fe3+水解率
现象
升高温度
向右
增
降
增大
颜色变深(黄变红棕)
通HCl
向左
增
降
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增
升
增大
颜色变浅
加Mg粉
向右
减
升
增大
红褐色沉淀,无色气体
加NaHCO3
向右
减
升
增大
红褐色沉淀,无色气体
加少量NaF学*科*
向右
减
升
增大
颜色变深
加少量NaOH
向右
减
升
增大
红褐色沉淀
b.CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
c(OH-)
c(H+)
pH
水解程度
升 温
降低
升高
升高
降低
升高
升高.
加 水
降低
升高
降低
升高
降低
升高
加醋酸
升高
降低
降低
升高
降低
降低
加醋酸钠
升高
升高
升高
降低
升高
降低
加HCl
降低
升高
降低
升高
降低
升高
加NaOH
升高
降低
升高
降低
升高
降低
重难突破
电离平衡和水解平衡的比较
电 离 平 衡
水 解 平 衡
实 例
H2S水溶液(0.1mol/L)
Na2S水溶液(0.1mol/L)
研 究
对 象
弱电解质(弱酸、弱碱、水)
强电解质(弱酸盐、弱碱盐)
实 质
弱酸H+ + 弱酸根离子
弱碱OH— + 弱碱阳子
H2O + H2OH3O+ + OH—
离子化速率 = 分子化速率
弱酸根阴离子+H2O弱酸 + OH—
弱碱阳离子+H2O弱碱 + H+
水解速率 = 中和速率
程 度
酸或碱越弱,电离程度越小,多元酸的一级电离远远大于二级电离,大于三级电离……
“越弱越水解”,多元弱酸根一级水解远远大于二级水解,大于三级水解……
一般中和程度远远大于水解程度
双水解程度较大,甚至很彻底。
能量变化
吸热(极少数例外)
吸热
表达式
电离方程式:①用 “ ”
②多元弱酸分步电离
H2SH+ + HS—
HS—H+ + S2—
水解反应离子方程式①用“”
②多元弱酸根分步水解
③除了双水解反应,产物不写分解产物,不标↑或↓
S2—+H2OHS—+OH—(主要)
HS—+H2OH2S+OH—(次要)
微 粒 浓 度
大 小
比 较
c(H2S)>c(H+)>c(HS—)>c(S2—) >c(OH-)
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S)> c(H+)
电 荷
守恒式
c(H+)= c(HS-)+2c(S2-)+ c(OH-)
c(Na+)+ c(H+)= c(HS-)+2c(S2-)+ c(OH-)
物 料
守恒式
c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)=0.1mol/L
c(H2S)+c(HS—)+c(S2—)=0.1mol/L= c(Na+)/2
影 响 因 素
温 度
升温促进电离(极少数例外)
升温促进水解
浓 度
稀 释
促进电离,但浓度减小,酸性减弱
促进水解,但浓度减小,碱性减弱
通H2S
电离平衡向右移动,酸性增强,但
电离程度减小,电离常数不变。
S2—+H2OHS—+ OH—
H2S + OH—HS—+ H2O 促使上述平衡右移,合并为:H2S + S2—2HS—
加Na2S
H2SH+ + HS—
S2—+ H+HS—促使上述平衡右移,合并为:H2S + S2—2HS—
水解平衡向右移动,碱性增强,但水解程度减小。
跟踪训练
1.(2015天津)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质。
有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A
50mL 1 mol·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.05molCaO
溶液中 增大
C
50mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH—)不变
D
0.1molNaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
2.(2015江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-
C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3-+I-+6H+=I2+3H2O
D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
1.【答案】B
2.【答案】D
【解析】A、次氯酸是弱酸,不能拆写,应以HClO的形式存在,故错误;B、单水解是可逆反应,多元弱酸根水解应是分步水解,CO32-+H2OHCO3-+OH-,故错误;C、反应前后所带电荷数不等,故错误;D、少量系数“1”,NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,其离子反应方程式HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故正确。
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