人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解精品第1课时课堂检测

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【学习目标】
1．通过实验探究，认识盐类水解的原理。
2．能用化学用语正确表示盐类的水解，能通过实验证明盐类水解的存在。
3．结合真实情境中的应用实例，能应用盐类的水解原理判断盐溶液的酸碱性。
【素养目标】
1．从宏观角度(盐溶液的酸碱性)认识盐类水解的存在和从微观角度认识盐类水解的本质(促进水的电离) ，培养学生“宏观辨识与微观探析‘的学科素养。
2．运用化学平衡原理分析，从水的电离及平衡移动分析盐类水解的实质，培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。
3．能设计简单的实验方案检验盐溶液的酸碱性，完成实验操作，观察现象，对实验现象作出解释，发现和提出需要进一步研究的问题，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
4．通过分析、推理等方法认识盐溶液呈现酸碱性的本质，建立认知模型，并能运用模型(盐的类型)判断盐溶液的酸碱性，培养学生“证据推理与模型认知” 的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一：盐类的水解及规律
1．盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1) NH4Cl溶液
(2) CH3COONa溶液
(3) NaCl溶液
H2OOH－＋H＋，NaCl===Na＋＋Cl－，溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H＋或OH－生成弱电解质。c(H＋)＝c(OH－)，呈中性。[来源:Z*xx*k.Cm]
2．盐类水解的原理及实质
在溶液中盐电离出来的弱酸根阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H＋或OH－，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。
3．盐类水解规律
(1)强酸强碱盐不水解，呈中性。
(2)强酸弱碱盐水解，呈酸性。
(3)弱酸强碱盐水解，呈碱性。
(4)弱酸弱碱盐水解，可能呈酸性、碱性或中性。
即：有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。
① “有弱才水解，无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解，若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。
②“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱，水解程度越大；弱碱阳离子对应的碱越弱，其水解程度越大。
③“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解，且相互促进。
④“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时，水解后盐溶液呈酸性，反之，呈碱性，即强酸弱碱盐显酸性，强碱弱酸盐显碱性。
【归纳总结】
典例1．下列溶液呈碱性的是( )
A．NH4NO3 B．(NH4)2SO4 C．KCl D．K2CO3
【答案】D
【解析】NH4NO3和(NH4)2SO4均为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性；KCl为强酸强碱盐，水溶液呈中性；K2CO3为弱酸强碱盐，水溶液呈碱性。
典例2．下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A．盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B．NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H＋)>c(OH－)
C．在CH3COONa溶液中，由水电离的c(OH－)≠c(H＋)
D．水电离出的H＋和OH－与盐电离出的弱酸根离子或弱碱阳离子结合，引起盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】任何水溶液中，由水电离出的c(OH－)一定等于c(H＋)，C项错误。
知识点二：盐类的水解离子方程式书写
1．一般要求
如NH4Cl水解的离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。
2．三种类型的盐水解方程式的书写
①多元弱酸盐水解：分步进行，以第一步为主。
如Na2CO3水解的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－、HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。
②多元弱碱盐水解：水解离子方程式一步完成。
如FeCl3水解的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。
③阴、阳离子相互促进的水解：水解程度较大，书写时要用“===”“↑”“↓”等。
如Na2S溶液与AlCl3溶液混合后反应的离子方程式为3S2－＋2Al3＋＋6H2O===3H2S↑＋2Al(OH)3↓。
典例3．下列各反应的化学方程式中，属于水解反应的是( )
A．HCOeq \\al(－,3)＋H2OCO32-＋H3O＋ B．H2O＋H2OH3O＋＋OH−
C．CO2＋H2OH2CO3 D．CO32-＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋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是水解反应。
典例4．下列离子方程式属于盐的水解，且书写正确的是( )
A．FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋
B．NaHS溶液：HS－＋H2OH2S＋OH－
C．Na2CO3溶液：COeq \\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－
D．NH4Cl溶液：NHeq \\al(＋,4)＋H2O===NH3·H2O＋H＋
【答案】B
【解析】A项Fe(OH)3不应标“↓”；C项COeq \\al(2－,3)应分步水解；D项应用“”。
知识点三：盐类的水解常数
以反应A－＋H2OHA＋OH－为例
(1)表达式：Kh＝eq \f(cHA·cOH－,cA－)。
(2)与KW、Ka(HA)的关系：Kh＝eq \f(cHA·cOH－·cH＋,cA－·cH＋)＝eq \f(KW,KaHA)。
(3)影响因素：只与温度有关，升高温度，促进水解，Kh增大。
水解常数与电离常数的定量关系
①一元弱酸及其酸根：Ka·Kh＝KW。
②二元弱酸及其酸根：Ka1·Kh2＝KW，Ka2·Kh1＝KW。
典例5．(1)25 ℃ 0.01 ml·L－1的NaA溶液pH＝10，则A－的水解常数表达式为________，其值约为________。
(2)已知常温下H2SO3的电离常数Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8，则SOeq \\al(2－,3)的水解常数Kh1＝________，Kh2＝________。若常温下，pH＝9的Na2SO3溶液中eq \f(cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))＝________。
【答案】(1)Kh＝eq \f(cHA·cOH－,cA－) 10－6 (2)1.67×10－7 1×10－12 60
【解析】(1)Kh＝eq \f(cHA·cOH－,cA－)≈eq \f(10－4×10－4,0.01－10－4)≈10－6。
(2)SOeq \\al(2－,3)＋H2OHSOeq \\al(－,3)＋OH－ HSOeq \\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－
Kh1＝eq \f(cHSO\\al(－,3)·cOH－,cSO\\al(2－,3))＝eq \f(KW,Ka2)＝eq \f(10－14,6.0×10－8)≈1.67×10－7，Kh2＝eq \f(cH2SO3·cOH－,cHSO\\al(－,3))＝eq \f(KW,Ka1)＝1×10－12。
eq \f(cSO\\al(2－,3),cHSO\\al(－,3))＝eq \f(Ka2,cH＋)＝eq \f(6.0×10－8,10－9)＝60。
知识点四：酸式盐溶液的酸碱性
(1)强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液一定显酸性，如：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①电离程度大于水解程度时，呈酸性：如HSOeq \\al(－,3)、H2POeq \\al(－,4)。
②电离程度小于水解程度时，呈碱性如HCOeq \\al(－,3)、HS－、HPOeq \\al(2－,4)。
典例6．单一弱酸酸式盐溶液酸碱性的判断
(1)NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐，溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式)：
①水的电离平衡：__________________________________；
②HCOeq \\al(－,3)的电离平衡：____________________________________；
③HCOeq \\al(－,3)的水解平衡：_____________________________________。
(2)常温下，0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液的pH为8.4，说明HCOeq \\al(－,3)的电离程度和水解程度中相对较强的是____________。
(3)常温下，0.1 ml·L－1 NaHC2O4溶液中，c(C2Oeq \\al(2－,4))＞c(H2C2O4)，则溶液显________性。
【答案】(1)①H2OH＋＋OH－ ②HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3) ③HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－
(2)HCOeq \\al(－,3)的水解程度 (3)酸
核心价值与学科素养
【知识结构化】
典例7．纯碱和小苏打是日常生活中的必需品，是食品制作中的必需的添加剂。两者的溶液都显碱性。
25 ℃时，浓度均为0.2 ml·L－1的NaHCO3与Na2CO3溶液中，下列判断不正确的是( )
A．均存在电离平衡和水解平衡
B．存在的粒子种类相同
C．c(OH－)前者大于后者
D．Na2CO3溶液中水的电离程度更大
【答案】C
【解析】NaHCO3、Na2CO3均属于强碱弱酸盐，都存在水解平衡，同时还存在H2O的电离平衡，A正确；Na2CO3、NaHCO3溶液中都含有Na＋、COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、H2CO3、H＋、OH－、H2O，它们存在的粒子种类相同，B正确；COeq \\al(2－,3)的水解能力大于HCOeq \\al(－,3)，故Na2CO3溶液中的c(OH－)大，水的电离程度更大，C错误，D正确。
典例8．净水剂最常用的是絮凝剂，絮凝剂包括两大类：无机絮凝剂、有机絮凝剂。无机絮凝剂为高价金属盐，如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁、四氯化钛及无机酸和碱。
(1)用离子方程式表示硫酸铝净水的原理 。
(2)高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐，可用于水的消毒和净化。
①高铁酸盐能够消毒的原因是什么？ 。
②高铁酸盐为何又能起到净水的作用？写出有关离子方程式 。
(3)工业中常利用四氯化钛水解制备TiO2，写出化学方程式 。
【答案】(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，胶体具有吸附作用，可以净水。
(2)①高铁酸盐是六价铁盐，有效成分是高铁酸根，具有很强的氧化性，因此能通过氧化作用对水进行消毒。
②消毒时高铁酸盐的还原产物是Fe3＋，在溶液中发生水解Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，胶体能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀，能高效净水。
(3)TiCl4＋(x＋2)H2Oeq \(=====,\s\up15(一定条件))TiO2·xH2O↓＋4HCl
典例9．请同学们利用化学知识来分析一下下列问题的化学原理：
(1)实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时，常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中，再用蒸馏水稀释到所需的浓度，其目的是 。
(2)FeCl3净水的原理是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋(用离子方程式表示)；将AlCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是 (写化学式)。
(3)已知草酸是二元弱酸，常温下测得0.1 ml·L－1的KHC2O4的pH为4.8，则此KHC2O4溶液中
c(C2Oeq \\al(2－,4)) c(H2C2O4)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液，该溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)；灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液，该溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)；当意外失火时，把泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合，喷出大量的白色泡沫，阻止火势蔓延，其相关的离子方程式为 。
【答案】(1) 抑制Cu2＋的水解 (2) Al2O3 (3) 大于
(4)HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－ Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋
3HCOeq \\al(－,3)＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑
【解析】(1)在配制Cu(NO3)2溶液时，Cu2＋会发生水解：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，故常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中，再用蒸馏水稀释到所需的浓度，以此抑制Cu2＋的水解。(2)Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮的杂质形成沉淀而除去，从而达到净水的目的，其反应原理用离子方程式表示为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋；AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3，生成的HCl易挥发，蒸干后最终生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，在灼烧时分解生成Al2O3。(3)HC2Oeq \\al(－,4)电离生成C2Oeq \\al(2－,4)，HC2Oeq \\al(－,4)水解生成H2C2O4，由KHC2O4的pH为4.8可知，HC2Oeq \\al(－,4)的电离程度大于其水解程度，故KHC2O4溶液中c(C2Oeq \\al(2－,4))大于c(H2C2O4)。(4)碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度，溶液显碱性，水解离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－；硫酸铝是强酸弱碱盐，Al3＋能水解使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而导致其溶液呈酸性，水解离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋；碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解，生成二氧化碳和氢氧化铝，离子方程式为3HCOeq \\al(－,3)＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
【跟踪练习】 基础过关
1． 相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是( )
A．电离程度：HCN>HClO
B．pH：HClO>HCN
C．与NaOH溶液恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO>HCN
D．酸根离子浓度：c(CN－)2． 现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②硫酸氢钠，③醋酸钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥硫酸钠。按溶液pH由小到大排列正确的是( )
A．④①②⑤⑥③B．⑥①②④③⑤
C．②①④⑥③⑤D．①④②③⑥⑤
3． 已知相同条件下CH3COOH的电离程度大于HCN。对于同温度、同浓度和同体积的CH3COONa溶液和NaCN溶液，下列判断正确的是( )
A．两溶液中离子总数相等
B．两溶液中，NaCN溶液的离子总数多
C．两溶液中，CH3COONa溶液的离子总数多
D．CH3COONa溶液的pH大于NaCN溶液的pH
4． 为了使CH3COONa溶液中Na＋的浓度与CH3COO－的浓度比为1∶1，可在CH3COONa溶液中加入( )
①适量的盐酸 ②适量的NaCl ③适量的醋酸 ④适量的CH3COONa
A．①② B．③ C．③④ D．④
5． 下列有关碳酸盐溶液的说法中，不正确的是( )
A．在物质的量浓度相等的Na2CO3、NaHCO3两溶液中，阴离子总数相等
B．常温下，等物质的量浓度的Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
C．在NaHCO3溶液中一定有：c(Na＋)>c(HCOeq \\al(－,3))>c(OH－)>c(H＋)
D．在Na2CO3溶液中一定有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(OH－)＋2c(COeq \\al(2－,3))
折 能力达成
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(COeq \\al(2－,3))的大小关系：②>⑤>③>④>①
B．c(HCOeq \\al(－,3))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
7． 室温下，将两种浓度均为0.10 ml·L－1的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略，下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A．NaHCO3­Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：c(Na＋)>c(HCOeq \\al(－,3))>c(OH－)>c(COeq \\al(2－,3))
B．氨水­NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
C．CH3COOH­CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)
D．H2C2O4­NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2Oeq \\al(2－,4))＋c(OH－)
8． X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.01 ml·L－1的X、Y、Z、W溶液的pH。
(1)X、W的化学式分别为_____________、___________。
(2)W在溶液中的电离方程式为____________________________________。
(3)25 ℃时，Z溶液的pH>7的原因是_____________________________________(用离子方程式表示)。
(4)将X、Y、Z各1 ml同时溶于水中制得混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_______________________________________。
(5)Z溶液与W溶液混合加热，可产生一种无色无味的单质气体，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________。
理论解释
和OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向电离的方向移动
平衡时酸碱性
使溶液中c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性
离子方程式
＋H2ONH3·H2O＋H＋
理论解释
CH3COO－和H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向电离的方向移动
平衡时酸碱性
使溶液中c(H＋)离子方程式
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
0.01 ml·L－1的溶液
X
Y
Z
W
pH
12
2
8.5
4.5