2019-2020年高中化学 盐类的水解名师导航 新人教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 盐类的水解名师导航 新人教版选修4知识梳理1.在溶液中，盐电离出来的离子跟水所电离出来的_或_结合生成_电解质的反应，叫盐类的水解。盐类水解的实质为：_。盐类的水解可看作是中和反应的_反应。2.强碱弱酸盐水解，溶液呈_性，pH_7。原因：_离子和水电离出来的_离子结合生成_，从而使溶液中c(H+)降低，水的电离平衡右移，c（OH-）增大，结果c(OH-)_c(H+)。强酸弱碱盐水解，溶液呈_性，pH_7。原因：阳离子跟水电离出来的_离子结合生成_，使溶液中c(OH-)降低，水的电离平衡右移，c(H+)_，结果c(H+)_ c(OH-)。3.盐类水解一般程度很小，水解产物也很少，通常不生成沉淀或气体，书写水解方程式时，一般_“”或“”。盐类水解是_反应，除发生强烈双水解的盐外，一般离子方程式中不写_号，而写_号。4.盐类水解程度的大小，主要由盐的_所决定，但当水解达到平衡时，也受_、_等条件的影响。含有_酸根离子或_阳离子的盐才能水解，才能与水电离的_或_结合成难电离的弱电解质，且生成的弱电解质_电离，盐越_水解，盐溶液的酸性或碱性也会越_。5.盐的水解反应可看作是_反应的逆反应，中和反应是_过程，所以盐的水解应为_过程，即_有利于盐的水解。6.配制强酸弱碱盐溶液时，需滴几滴相应的强_，可抑制弱碱阳离子的水解；配制强碱弱酸盐溶液时，要加入几滴相应的_碱，可抑制_离子的水解。7.盐的水解常数（Kh）与弱酸或弱碱电离常数K的关系：对于强碱弱酸盐，Kh=_；对于强酸弱碱盐，Kh=_。疑难突破1.如何理解盐类水解的实质？剖析： NH4Cl的水解过程：(1)由于HCl是强电解质，所以NH4Cl电离出的Cl-不能水解。而NH4Cl电离出的与H2O电离产生的OH-能形成弱电解质NH3H2O，使OH-成为两种弱电解质电离平衡争夺的焦点，它必须同时满足两个电离平衡的需求。正是由于部分OH-与的结合，使溶液中c(H+)降低，并迫使H2O的电离平衡向电离的方向移动，导致溶液中c(H+)增大，这就是NH4Cl溶液呈酸性的根本原因。(2)尽管溶液中c(H+)增大是水解的必然结果，但与此同时，因水解反应而增加的H+又能与弱碱NH3H2O发生中和反应，从而抑制的进一步水解，最终达到水解平衡。因此，上述作用的总过程可表示为：+H2ONH3H2O+H+在上面讨论的基础上，再简略分析Al2(SO4)3等强酸弱碱盐溶液呈酸性的原因，即可发现它们与NH4Cl溶液呈酸性的原因极为类似，从而理解这类具有普遍意义的现象在本质上的联系。关于强碱弱酸盐的水解反应，类似强酸弱碱盐。2.如何比较溶液中离子浓度的大小？剖析：溶液中离子浓度大小比较，涉及类型较多，主要有：同一溶液中的不同离子；不同溶液中的同一离子；混合溶液中的各种离子等。(1)多元弱酸、多元弱酸盐溶液如：H2S溶液：c（H+）c（HS-）c（S2-）c（OH-）Na2CO3溶液：c（Na+）c（）c（OH-）c（）c（H+）（2）混合溶液高考试题中在比较离子浓度时，常常涉及以下两组混合液：（1）NH4ClNH3H2O （11）c（）c（Cl-）c（OH-）c（H+）（2）CH3COOHCH3COONa （11）c（CH3COO-）c（Na+）c（H+）c（OH-）问题探究问题1：为什么加热蒸干FeCl3溶液时得不到FeCl3晶体，而加热蒸干Fe2（SO4）3溶液却能得到Fe2（SO4）3 晶体？探究：在FeCl3、Fe2（SO4）3溶液中都存在水解平衡FeCl3+3H2OFe（OH）3+3HCl，加热使水解平衡右移，同时在加热蒸干的过程中由于HCl易挥发而逸出，使得水解平衡继续右移而水解完全生成Fe（OH）3，Fe（OH）3不稳定受热继续分解生成Fe2O3。在Fe2（SO4）3溶液中存在水解平衡：Fe2（SO4）3+6H2O2Fe（OH）3+3H2SO4，加热使水解平衡右移，在加热蒸干时生成H2SO4和Fe（OH）3，但H2SO4很稳定又与Fe（OH）3反应生成Fe2（SO4）3。问题2：盐溶液一定显中性吗？怎样判断酸式盐溶液的酸碱性？探究：酸式盐的水溶液显什么性质，这要看该盐的组成粒子的实际表现。如果不考虑阳离子的水解的因素，单纯考虑酸式酸根离子在水溶液中既可以电离又可以水解。（1）强酸的酸式盐只电离，不水解，一定显酸性。（2）弱酸的酸式盐存在两种趋势：HR-H+R2-（电离，显酸性）和HR-+H2OH2R+OH-（水解，显碱性）。很显然如果电离趋势占优势，则显酸性，如、，如果水解趋势占优势，则显碱性，如、HS-、等。典题精讲【例1】NH4Cl溶于重水后，产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是( )A.NH2DH2O和D3O+ B.NH3D2O和HD2O+C.NH3HDO和D3O+ D.NH2DHDO和H2DO+思路解析：NH4Cl水解的实质是其电离出的与重水电离出的OD-结合生成一水合氨，即D2OD+OD-，+OD-NH3HDO，D+再与D2O结合生成D3O+，选C。答案：C【例2】 物质的量浓度相同的：氨水，氯化铵，碳酸氢铵，硫酸氢铵，硫酸铵5种溶液中c（）的大小顺序是_，溶液pH的大小顺序是_。思路解析：本题可分3种情况讨论：(1)氨水电离产生、OH-；(2)NH+4水解产生H+及剩余； (3) 水解受到影响，促进或抑制。在分析时要注意两点：氨水电离程度不很大，水解程度也不很大。另外，NH4HSO4溶液，H+抑制水解，而NH4HCO3中，比氨水更弱，水解呈碱性，会促进水解，但影响不很大，（NH4）2SO4溶液中，的浓度最大。所以，的浓度由大到小顺序为（NH4）2SO4、NH4HSO4、NH4Cl、NH4HCO3、NH3H2O，其pH可根据水解程度及电离的情况得出pH由大到小的顺序是NH3H2O、NH4HCO3、NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4HSO4。答案： 【例3】 为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的HCl，这种试剂是( )A.NH3H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3思路解析：加入NH3H2O或NaOH或Na2CO3时，均能引入杂质离子或Na+，不符合题意。因为原溶液中Fe3+水解：Fe3+3H2OFe（OH）3+3H+，当加入MgCO3后，有MgCO3+2H+Mg2+CO2+H2O反应，消耗了H+，使平衡正向移动，生成的Fe（OH）3在加热搅拌条件下发生聚沉，最后可将Fe3+除去。同样加入MgO、Mg（OH）2、MgS也能达到同样效果。答案：D【例4】 Na2S溶液中存在多种粒子，下列各粒子间的关系正确的是( )A.c（Na+）c（S2-）c（OH-）c（HS-）c（H+）B.c（Na+）+c（H+）=c（S2-）+c（HS-）+c（OH-）C.c（Na+）=c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-）D.c（OH-）=c（H+）+c（HS-）+2c（H2S）思路解析：电解质的水溶液中存在两个守恒：物料守恒，电荷守恒。通俗地说：任何一种元素的粒子数既不可增加也不可减少；电解质溶液中存在各种带电的粒子，但所带电荷量的代数和等于零，即溶液不带电。结合本题有如下两个等式（在同一体积中，用浓度表示即可）： 物料守恒：c（Na+）=2c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-） 电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（S2-）+c（HS-）+c（OH-） 在物料守恒中，应该找出该元素可能转化生成的各种粒子。如本题的硫元素，它来源于Na2S中的S2-，少量的S2-要水解转化成HS-，微量的HS-进一步水解转化成H2S，虽然生成H2S的量很小，但在理论上不能没有。所以含硫元素的各种粒子总数与钠离子的粒子数之比应符合原化学式中的粒子的比值。 在电荷守恒中，如何计算带多个单位电荷的粒子所带电荷量，往往容易出现误解。 浓度只表示该粒子在单位体积里其物质的量（粒子）的多少，并不表示它带电荷量的多少。用其所带电荷数乘以其浓度，恰好等于其所带电荷量。D为溶液中的质子守恒，正确。答案：AD知识导学 盐溶液的酸碱性主要取决于盐类的组成，与盐类水解密切相关。对于盐类水解的实质我们要运用电离平衡的理论进行学习，因此掌握电离平衡是关键。学习时应注意： 第一步是找规律，从我们比较熟悉的盐类物质入手，运用归纳法分析盐类的组成与盐溶液酸碱性的对应关系。 第二步是查原因。以水的电离平衡为基础，分析盐类电离出的阴、阳离子与水电离出的H+和OH-结合成弱酸或弱碱的趋势，由于盐类发生水解，使得我们的研究对象成为多个平衡并存的体系，它们相互依存，相互制约，有时还相互促进。但是，由于溶液的酸碱性取决于c(H+)和c（OH-)的相对大小，而c(H+)和c(OH-)的相对大小又由KW来制约，因此水的电离平衡是分析问题的关键。 第三步是谈变化。掌握以下几点：(1)从变化的过程和限度来看，盐类水解是可逆反应。(2)从能量的变化来看，盐类水解是吸热反应。(3)用平衡移动原理分析，影响盐类水解程度大小的因素主要有：所形成弱电解质的相对强弱；盐溶液浓度的大小；温度的高低；溶液酸碱度的改变等。疑难导析 引入矛盾的“对立与统一”以及矛盾的“特殊性与普遍性”的哲学观点进行分析，应首先明确以下问题： (1)上述各种盐在溶于水后是否完全电离，是否产生H+或OH-，溶液中的H+和OH-是否来自水的电离： H2O=H+OH- (2)在纯水中，由水电离产生的H+和OH-数目是相等的，当加入某些盐之后，溶液的酸碱性是否发生了明显变化，表明c(H+)c(OH-)。因为无论盐的电离还是水的电离都会直接导致溶液中c(H+)和c(OH-)不相等，那么，导致c(H+)和c(OH-)不相等的原因是什么?为什么相同类型的盐对溶液酸碱性的影响相似?(3)盐溶于水电离是否是在水分子的作用下发生的。 溶液中离子浓度大小比较，涉及类型较多，这部分内容在中学化学中是非常重要的。 在判断和比较能水解的盐溶液中离子浓度大小时，首先要明确盐的电离是强烈的，水解是微弱的，其次要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的，主要是第一步水解，最后不要忘记水的电离。 电荷守恒关系是我们平时解题时经常用到的关系，列电荷守恒关系时，要把溶液中存在的所有阴、阳离子考虑在内，且离子前面的数值与该离子所带电荷数相同。问题导思 盐溶液的蒸干，一要考虑盐本身的受热分解；二要考虑其存在的水解平衡，并考虑温度对水解平衡的影响。 对于能水解的强酸弱碱盐溶液，加热时要考虑温度对盐的水解平衡的影响，加热促进水解，蒸干时水解完全，能否得到原溶液的溶质，关键看生成的酸是否易挥发，若易挥发，则得不到原溶液的溶质，而得到该金属的氢氧化物，继续加热会得到该金属的氧化物；若不易挥发，则可以得到原溶液的溶质。 要判断酸式盐溶液的酸碱性，就要明确酸式酸根离子在水溶液中是否可以电离是否又可以水解，电离显酸性、中性还是碱性，水解显酸性、中性还是碱性，要清楚究竟显酸性还是碱性是否取决于电离和水解程度的相对大小。 是否酸式盐都水解，强酸的酸式盐是否电离，是否水解，是否显酸性；弱酸的酸式盐是否电离，是否水解，是否显酸性，怎样判断？典题导考绿色通道：此类题运用盐类水解的实质，不能机械地类比推导。【典题变式1】 在Cl-、Na+、五种离子中，既不能电离又不能水解的离子是_，只能水解不能电离的离子是_，只能电离不能水解的离子是_，既能电离又能水解的离子是_。答案：Na+、Cl- 绿色通道：此类题主要考查关于氨的弱酸弱碱盐和强酸弱碱盐的水解反应规律，形成盐的酸或碱越弱，相应盐的水解程度越大。【典题变式2】1.等物质的量浓度的下列四种溶液中，浓度最大的是（ ）A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.NH4NO3答案：C2.常温下，0.1 mol L-1下列溶液：NaHCO3，NaClO，NH4Cl，NaCl，CH3COONa，pH由大到小的排列顺序为_。答案：3.等物质的量浓度的下列四种溶液：NH4Cl，NH4HCO3，NH4HSO4，NH4NO3中，pH最大的是_。答案：绿色通道：物质提纯的原则是：被提纯物质的量尽量不要减少，不得引入新的杂质，要易于分离、复原。【典题变式3】 为了同时对某农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥，对于给定的化肥：K2CO3 KCl Ca(H2PO4)2 (NH4)2SO4 氨水最适合的组合是( )A. B. C. D.答案：B黑色陷阱：易错选B、C。B项该式应为电荷守恒的等式，由于每个硫离子带2个单位负电荷，因此硫离子所带负电荷的总量应是其离子个数的2倍。C项该式为物料守恒的等式，在硫化钠的化学式中，硫离子和钠离子的个数比为12。由于硫离子是弱酸氢硫酸的酸根离子，发生水解，部分转化为硫氢根离子和硫化氢分子，这3种粒子中硫元素仅含有一个，因此这3种粒子总数的2倍等于钠离子的个数。（在同体积中，用浓度表示）【典题变式4】1.常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH=7，则此溶液中( )A.c(HCOO-)c(Na+) B.c(HCOO-)c(OH-)，则下列关系式一定正确的是( )A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-) B.溶液pH=1C.c(Na+)=0.1 mol L-1c(B2-) D.c(H+)c(OH-)=10-14答案：C