2020届高考化学二轮名师精品复习教案27――盐类的水解
〔建议2课时〕
[考试目标]
1、了解盐类水解的原理。
2、了解阻碍盐类水解程度的要紧因素, 3、了解盐类水解在生产、生活中的应用。
[要点精析]
一、盐类水解的原理 1.盐类的水解
(1)水解反应的概念:水溶液中盐的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 (2)水解的实质:水解反应破坏了水的电离平稳;促进了水的电离。
(3)水解的条件:①盐必须溶于水中;②盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子〔有弱才水解〕。 (4)水解特点:水解属可逆反应,逆反应是中和反应,因此水解方程式要用可逆号〝〞。 2.盐类水解规律
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。 盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 实例 NaCl、KNO3 BaCl2 NH4Cl、CuSO4 Fe(NO3)3 KClO、Na2S NaHCO3 是否水解 不水解 水解 水解 离子的水解 NH4+、Cu2+ Fe3+ ClO-、S2- HCO3- 溶液的pH pH=7 pH<7 pH>7 (1)组成盐的弱碱阳离子(M+)能水解显酸性,组成盐的弱酸阴离子(A-)能水解显碱性。
M+ + H2O MOH + H+ A- + H2O HA + OH- (2)盐对应的酸〔或碱〕越弱,水解程度越大〔越弱越水解〕,溶液碱性〔或酸性〕越强。
(3)多元弱酸根,正酸根离子比酸式弱酸根离子水解程度大得多,如:CO32-比HCO3-的水解程度大得多,溶液的碱性更强。
(4)弱酸弱碱盐的阴阳离子能双水解,水解程度比单一离子水解程度大,溶液的酸碱性是〝谁强显谁性〞如:NH4Ac溶液显中性,而(NH4)2S溶液显碱性。
完全双水解的例子:Al与CO3、HCO3、S、HS、[Al(OH)4]、ClO、SiO3、PO4、HPO4等离子发生完全双水解;Fe〔Fe〕与CO3、HCO3、[Al(OH)4]、ClO、SiO3、PO4、HPO4等离子发生完全双水解;NH4与SiO3、[Al(OH)4]等离子发生完全双水解。 3.盐类水解方程式的书写
(1) 盐类水解程度一样柔弱,方程式要用可逆号〝〞表示,产物中的弱电解质不标〝?〞或〝?〞,也
不写成分解产物的形式。
3++
如:NH4+ +H2ONH3?H2O+ H+ HCO3- + H2OH2CO3 Fe+3H2OFe(OH)3+3H (2) 多元弱酸盐的水解方程式要分步写。
-如Na2CO3溶液:CO32-+H2OHCO3 HCO3- + H2OH2CO3
+
2—
—
3+
2+
2—
—
—
-2—
3-2-3+
2—
—
2—
-—
-2—
3-2-
(3) ①双水解反应能进行到底的要用〝=〞,产物中的沉淀、气体要标〝?〞和〝?〞。 如明矾和小苏打两溶液混合: Al3++3HCO3-=Al(OH)3?+3CO2? 如硫化铝在水中的反应:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3?+3H2S?
②醋酸铵也能发生双水解反应,但不能进行到底,无气体、沉淀产生,以NH4+、CH3COO-、NH3?H2O、CH3COOH共存,方程式要用可逆号〝〞表示,产物中的弱电解质不标〝?〞或〝?〞。 醋酸铵的水解离子方程式:NH4++CH3COO-+H2ONH3?H2O+CH3COOH 二、水解平稳的移动 1.内因:盐本身的性质,组成盐的弱酸根对应的酸越弱〔或组成盐的阳离子对应的碱越弱〕,水解程度越大。 2.外因:受温度、浓度及外加酸碱的阻碍。
①温度的阻碍:盐的水解方向是吸热反应,升高温度可促进水解,水解平稳向右移动,使水解程度增大。 ②盐的浓度的阻碍:将盐溶液加水稀释,水解平稳向右移动,使水解程度〔水解度〕增大;增大盐的浓度,水解平稳向右移动,但盐的水解程度〔水解度〕却变小。
③溶液的酸碱度:盐溶液加酸(H+)可抑制阳离子的水解,促进阴离子水解;盐溶液加碱(OH-)可抑制阴离子的水解,促进阳离子水解。 三、水解平稳的应用
1.盐类水解应用十分广泛,它包括:(1)混施化肥;(2)泡沫灭火器;(3)明矾净水;(4)FeCl3溶液止血;(5)判定溶液的酸碱性;(6)比较离子浓度大小;〔7〕判定离子共存;〔8〕制备胶体; 〔9〕盐溶液的配置;〔10〕物质的制备;〔11〕试剂的储存;〔12〕物质的鉴不等。 2.考虑水解反应的常见情形
由于水解是柔弱的,因此通常情形下不考虑它的阻碍,但遇到以下情形时必须考虑。
〔1〕物质的制备有时要考虑盐类水解,如用饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体。 〔2〕物质鉴不时要考虑盐类水解,如用pH试纸或酚酞溶液鉴不NaCl与NaAC两种水溶液。 〔3〕配置盐溶液时要考虑盐类水解,如配置Fe2(SO4)3、SnCl2等溶液时要加硫酸和盐酸。 〔4〕比较盐溶液中离子浓度大小时要考虑盐类水解,如Na2CO3溶液中离子浓度大小排列。 〔5〕用盐作净水剂,如明矾净水要考虑盐类水解。
〔6〕化肥合理施用要考虑盐类水解,如草木灰〔含K2CO3水解碱性〕不要和过磷酸钙(要紧含Ca(H2PO4)2酸性)及铵态氮肥〔NH4NO3水解酸性〕等混合施用。
〔7〕判定盐溶液的酸碱性时要考虑盐类水解,如Na2CO3溶液水解显碱性,Al2(SO4)3溶液水解显酸性等。 〔8〕制备某些盐时要考虑盐类水解,如制备Al2S3、无水MgCl2等。 〔9〕判定酸碱中和滴定终点溶液的酸碱性时要考虑盐类水解。
〔10〕强酸弱碱盐与强碱弱酸盐溶液混合要考虑盐类水解,如AlCl3与Na2CO3、FeCl3与NaClO两溶液混合发生双水解反应。 四、例题
例1. 常温下,0.1mol/L的NaX、NaY、NaZ溶液,其pH值分不为8、9、10,那么HX、HY、HZ的酸性强弱排列正确的
A.HX>HY>HZ B.HY>HX>HZ C.HZ>HY>HX D.HZ>HX>HY
解:酸越弱,阴离子的水解程度越大,溶液的pH越大,依照pH的大小可推知Z-水解程度最大,HZ的酸性最弱,而HX的酸性最强,那么三种酸的酸性由强到弱的顺序为HX>HY>HZ。 答案为:A 例2.一定温度下,物质的量浓度均为0.1mol/L的以下溶液中①NH4Cl ②NH4HSO4 ③(NH4)2CO3 ④(NH4)2SO4,c(NH4+)由大到小排列___________________________。
解:③、④比较,(NH4)2CO3中的CO3水解呈碱性,促进了NH4的水解,故c(NH4+):④>③;
+
①、②中NH4HSO4电离出来的H+抑制了NH4的水解,故c(NH4+):①<②。 答案为: ④>③>②>①
2-+
例3.将0.1mol/L的AlCl3溶液加热、蒸干、灼烧最后得到的固体是〔 〕 A Al BAl(OH)3 C AlCl3 D Al2O3
解:加热可促进盐的水解,由于HCl挥发,可使水解进行完全,得到Al(OH)3沉淀,Al(OH)3灼烧分解,最终产物为Al2O3。
答案为D。
例4.配置BiCl3溶液时有水解产物BiOCl生成而溶液呈浑浊现象。 〔1〕写动身生该现象的反应的方程式______________________。
〔2〕医药上常将BiOCl称为次氯酸铋,该名称__________(正确、不正确)。
〔3〕如何配置BiCl3溶液___________________________________________________。 解:BiCl3溶液中,Bi3+对应的碱Bi(OH)3是弱碱,它水解生成BiOCl,反应的方程式: BiCl3 + H2O=BiOCl?+2HCl;在BiOCl中,Cl的化合价为-1价,而次氯酸盐中Cl的化合价应为+1价,故BiOCl不是次氯酸铋;配置BiCl3溶液时由于BiCl3的强烈水解,因此要抑制其水解,具体操作是将适量BiCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加水稀释。 答案:〔1〕BiCl3 + H2O=BiOCl?+2HCl;〔2〕不正确;〔3〕BiCl3溶液的配置:将适量BiCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加水稀释。
H+ + B2- 例5.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B=H+ + OH-, HB-回答以下咨询题:
〔1〕Na2B溶液显____________〔填〝酸性〞,〝碱性〞,〝中性〞〕。理由是_______________〔用离子方程式表示〕。
〔2〕在0.1mol/L的Na2B溶液中,以下离子浓度关系式正确的选项是_______。 A.c(H+)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol/L B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+ c(HB-) C.c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(HB-)+2c(B2-) D.c(Na+)=2c(B2-)+2 c(HB-)
〔3〕0.1mol/LNaHB溶液的pH=2,那么0.1mol/LH2B溶液中c(H+)___________0.11mol/L〔填〝>〞〝<〞
H+ + B2-的电离平稳常数是________________。 〝=〞〕。HB-〔4〕0.1mol/LNaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________。
H+ + B2-解:(1)H2B=H+ + OH-〔完全电离〕, HB-〔部分电离〕,因此盐中HB-不水解,B2-水解,故Na2B显碱性。离子方程式:B2-+H2OHB-+OH-。
(2)在0.1mol/Na2B溶液中由物料守衡得:c(Na+)=2c(B2-)+2 c(HB-)=0.2mol/L。由电荷守衡得: c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+ c(OH-)+ c(HB-)。故答案为CD。
(3)0.1mol/LNaHB溶液的pH=2,讲明c(H+)=0.01mol/L,NaHB电离为主。在H2B溶液中,第一步电离的H+抑制了第二步电离,因此0.1mol/L的H2B溶液中的c(H+)<0.11mol/L。
在0.1mol/LNaHB溶液达到电离平稳时,溶液中的离子平稳浓度:c(H+)= c(B2-)=0.01 mol/L, c(HB-)=0.1mol/L-0.01mol/L=0.09mol/L,依照电离平稳常数的定义知: Ka=0.012/0.09=1.11×10-3。
(4)在NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)> c(OH-)。 答案:〔1〕碱性,B2-+H2OHB-+OH-;〔2〕CD;〔3〕<,第一步电离的H+抑制了第二步电离,Ka==1.11×10-3;〔4〕c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)> c(OH-)。