3.3 盐类的水解（第2课时 盐类的水解的影响及应用）-2023-2024学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版选择性必修1）

 第三章 第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响及应用

【学习目标】
1．通过实验探究，认识影响盐类水解的主要因素。
2．结合真实情境中的应用实例，了解盐类水解在生产、生活中的应用。
3．能从盐类水解平衡的角度分析溶液的酸碱性等。
4．能综合运用电离平衡和水解平衡原理，判断溶液中粒子浓度大小关系，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
【素养目标】
1．运用化学平衡原理分析外界条件对盐类水解的影响，建立物质的变化需要一定条件，并遵循一定规律的观念。培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。
2．根据影响盐类水解平衡的外界因素，设计简单的实验方案进行探究，完成实验操作，观察现象，对实验现象作出解释。培养学生“科学探究与创新意识” 的学科素养。
3．利用平衡思想和守恒关系等认知模型，分析溶液中离子浓度之间的数量关系。培养学生“证据推理与模型认知” 的学科素养。
4．认识盐类水解平衡在生产、生活和科学研究中的应用，利用盐类水解平衡知识解释有关实际问题。培养学生“科学态度与社会责任” 的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一：盐类水解的影响因素
1．影响盐类水解平衡的因素
(1)内因：盐类本身的性质，形成盐的酸或碱越弱，其盐就越易水解。
(2)外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
(3)注意事项
①稀溶液中，盐的浓度越小，水解程度越大，但由于溶液体积的增大是主要的，故水解产生的H＋或OH－的浓度是减小的，则溶液酸性(或碱性)越弱。
②向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸，并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH－反应，使平衡向水解方向移动，原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素，会使平衡CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－左移。
(4)以NH＋H2ONH3·H2O＋H＋为例

平衡移动
c(H＋)
c(NH)
升高温度
右移
增大
减小
加水稀释
右移
减小
减小
通入少量HCl
左移
增大
增大
加入少量NaOH固体
右移
减小
减小
加入固体NH4Cl
右移
增大
增大
知识点二：盐类水解的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性，原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
判断酸性强弱
等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10，则酸性：HX＞HY＞HZ
判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应，水解程度较大而不能大量共存，有的甚至水解完全。常见的水解相互促进使反应进行完全的有：
①Al3＋与HCO、CO、AlO、SiO、HS－、S2－、ClO－。
②Fe3＋与HCO、CO、AlO、SiO、ClO－。
③NH与SiO、AlO。
配制或贮存易水解的
盐溶液
配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2＋水解；配制FeCl3溶液，加入少量盐酸；贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生反应为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂，原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
晶体中结晶水失去的措施
MgCl2·6H2O制MgCl2时在HCl气流中加热失水
混合溶液中Fe3＋的除杂
CuCl2溶液中的Fe3＋可向溶液加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3而除去
比较溶液中离子浓度
的大小
如：Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(H＋)
判断盐溶液蒸干时的产物
盐水解生成挥发性酸，蒸干灼烧后一般得氧化物。如AlCl3→Al2O3
盐水解生成难挥发性酸，蒸干后得原物质。如CuSO4→CuSO4
考虑盐受热时是否分解。如KMnO4→K2MnO4和MnO2
还原性盐溶液蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3→Na2SO4
弱酸的铵盐溶液蒸干后无固体剩余。如NH4HCO3、(NH4)2CO3

典例1．下列事实与盐类水解无关的是(　　)
A．MgCO3可以除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋
B．氯化铁溶液常用作铜印刷电路板的腐蚀剂
C．常用热的纯碱溶液除去油污
D．长期施用硫酸铵易使土壤酸化
【答案】B
【解析】MgCO3调节pH，使Fe3＋的水解平衡正向移动，使Fe3＋沉淀完全，转化成Fe(OH)3，MgCO3难溶于水，不引入新杂质，A项与盐类水解有关；氯化铁具有强氧化性，可与铜发生氧化还原反应，可用于腐蚀铜印刷电路板，B项与盐类水解无关；Na2CO3的水解是吸热反应，故升高温度，溶液碱性增强，去油污能力增强，C项和盐类的水解有关；铵态氮肥中铵根离子水解显酸性，长期施用硫酸铵易使土壤酸化，D项与盐类水解有关。
典例2．下列应用与盐类水解有关的是(　　)
①明矾和FeCl3可作为净水剂　
②为保存FeCl3溶液，要在溶液中加少量盐酸　
③实验室配制AlCl3溶液时，应先把它溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释　
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作为焊接中的除锈剂　
⑤实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞，而不用玻璃塞　
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作为泡沫灭火剂　
⑦长期使用硫酸铵，土壤酸性增强　
⑧草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A．①④⑦
B．②⑤⑦
C．③⑥⑦
D．全有关
【答案】D
【解析】①明矾和氯化铁水解生成氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体等，可吸附水中的杂质；②在氯化铁溶液中加入盐酸，抑制Fe3+的水解；③AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸，先溶解在较浓的盐酸中可以抑制水解；④氯化铵、氯化锌溶液水解呈酸性，利用酸溶解金属氧化物；⑤碳酸钠水解，溶液呈碱性，与玻璃中的主要成分二氧化硅反应生成具有黏合性的硅酸钠；⑥碳酸氢钠和硫酸铝溶液混合，发生双水解反应；⑦硫酸铵水解，溶液呈酸性，使土壤酸性增强；⑧铵态氮肥水解呈酸性，而草木灰的主要成分是碳酸钾，水解呈碱性，混合后发生反应，使肥效降低。
典例3．列根据反应原理设计的应用，不正确的是(　　)
A．CO＋H2OHCO＋OH－　热的纯碱溶液清洗油污
B．Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋　明矾净水
C．TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl　制备TiO2·xH2O
D．SnCl2＋H2OSn(OH)Cl＋HCl　配制氯化亚锡溶液时加入稀H2SO4
【答案】D
【解析】加入稀H2SO4可以抑制Sn2＋水解，但引入SO，D不正确。
知识点三：溶液中粒子浓度的大小比较
(一)理解“两大理论”，贯通思维障碍
1．电离理论——弱电解质的电离是微弱的
(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的粒子都非常少，同时还要考虑水的电离。
如氨水中：NH3·H2O、NH、OH－、H＋浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)>c(H＋)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。
2．水解理论——弱电解质离子的水解是微弱的
(1)弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中：NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解。
如在Na2CO3溶液中：CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
(二)巧用“三个守恒”，明确浓度关系
1．电荷守恒
电荷守恒是指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)。
2．物料守恒
物料守恒也就是元素守恒，变化前后某种元素的原子个数守恒。
(1)单一元素守恒，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)两元素守恒，如NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)，即钠元素与碳元素守恒。
3．质子守恒
电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的转移，转移过程中质子数量保持不变，称为质子守恒。如NaHCO3溶液中：

c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(OH－)。
注：质子守恒可以通过电荷守恒与物料守恒加减得到。
典例4．(1)(NH4)2SO4溶液中各粒子浓度关系
①大小关系(离子)： 。
②元素质量守恒： 。
③电荷守恒： 。
④质子守恒： 。
(2)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系
①大小关系(离子)： 。
②元素质量守恒： 。
③电荷守恒： 。
④质子守恒： 。
(3)0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系
①大小关系(离子)： 。
②元素质量守恒： 。
③电荷守恒： 。
④质子守恒： 。
【答案】(1) ①c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－) ②c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)
③c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－) ④c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
(2) ①c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋) ②c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]
③c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) ④c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
(3) ①c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO) ②c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO) ④c(OH－)＋c(CO)＝c(H2CO3)＋c(H＋)
【思维建模】
　 相关溶液粒子浓度关系的解题步骤

典例5．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是(　　)
A．氨水中，c(NH)＝c(OH－)＝0.1 mol·L－1
B．NH4Cl溶液中，c(NH)＞c(Cl－)
C．Na2SO4溶液中，c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＝c(H＋)
D．Na2SO3溶液中，c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)
【答案】C
【解析】氨水为弱碱溶液，NH3·H2O只能部分电离出OH－，结合电荷守恒c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)可得：c(NH)＜c(OH－)＜0.1 mol·L－1，A错误；NH4Cl溶液中，NH部分水解，Cl－浓度不变，则溶液中c(NH)＜c(Cl－)，B错误；Na2SO4溶液显中性，c(OH－)＝c(H＋)，结合电荷守恒可得：c(Na＋)＝2c(SO)，溶液中离子浓度大小为c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＝c(H＋)，C正确；根据Na2SO3溶液中的物料守恒可得：c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3)，D错误。
【思维建模】
不同溶液中同种粒子浓度大小的比较

典例6．等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3　②Na2CO3　③NaHCO3　④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是(　　)
A．c(CO)的大小关系：②>⑤>③>④>①
B．c(HCO)的大小关系：④>③>⑤>②>①
C．将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的原有物质
D．②③④⑤既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应
【答案】A
【解析】由于④中NH与HCO水解相互促进，故c(HCO)大小为③>④，c(CO)大小也是③>④，B错误；将各溶液蒸干后①③④⑤都分解，得不到原来的物质，C错误；Na2CO3只能与盐酸反应，而与NaOH溶液不反应，D错误；NH与CO水解相互促进，c(CO)大小为②>⑤，HCO既水解又电离，水解程度大于电离程度，c(CO)大小为③、④