2024届高考化学一轮复习练习第八章水溶液中的离子反应与平衡第41讲盐类的水解

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考点一 盐类的水解及其规律
1．盐类水解的实质
盐电离→ eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(弱酸的阴离子→结合H＋,弱碱的阳离子→结合OH－)) →生成弱电解质→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H＋)≠c(OH－)→溶液呈碱性或酸性。
2．盐类水解的条件
(1)盐溶于水；
(2)盐在组成上必须具有弱酸根阴离子或弱碱阳离子。
3．盐类水解规律
有弱才水解，无弱不水解；越弱越水解，都弱都水解；谁强显谁性，同强显中性。
4．盐类水解方程式的书写
(1)一般要求
如NH4Cl的水解离子方程式为NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋H2ONH3·H2O＋H＋。
(2)多元弱酸盐水解反应分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解方程式。如Na2CO3的水解离子方程式为CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H2OHCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋OH－。
(3)多元弱碱盐水解反应，水解离子方程式一步写完。如FeCl3的水解离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。
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(4)阴、阳离子相互促进且进行彻底的水解反应，如Na2S溶液与AlCl3溶液混合反应的水解离子方程式为3S2－＋2Al3＋＋6H2O===3H2S↑＋2Al(OH)3↓。
[正误辨析]
(1)酸式盐溶液一定呈酸性( )
(2)某盐溶液呈中性，则该盐一定是强酸、强碱盐( )
(3)同浓度的Na2CO3溶液和CH3COONa溶液相比，前者pH大；同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液相比，后者pH小( )
(4)常温下，pH＝10的CH3COONa溶液与pH＝4的NH4Cl溶液中水的电离程度相同( )
(5)常温下，pH＝11的CH3COONa溶液与pH＝3的CH3COOH溶液中水的电离程度相同( )
答案： (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
1．下列物质的溶液中，所含离子种类最多的是( )
A．Na2S B．Na3PO4
C．Na2CO3 D．AlCl3
B [Na3PO4所含离子种类最多，因它的水解有三级：PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ＋H2OHPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋OH－、HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋H2OH2PO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋OH－、H2PO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋H2OH3PO4＋OH－，再加水的电离H2OH＋＋OH－，所以磷酸钠溶液中，除Na＋外还有五种离子：PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) 、HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、H2PO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 、H＋、OH－，共六种离子。而Na2S和Na2CO3中均有五种离子，AlCl3中有四种离子。]
2．已知在常温下测得浓度均为0.1 ml·L－1的下列6种溶液的pH如表所示：
下列反应不能成立的是( )
A．CO2＋H2O＋2NaClO===Na2CO3＋2HClO
B．CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO
C．CO2＋H2O＋C6H5ONa===NaHCO3＋C6H5OH
D．CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
A [利用盐类水解规律“越弱越水解”，并结合题给信息可判断出对应酸的酸性强弱关系是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，利用“强酸制弱酸”进行判断。酸性H2CO3>HClO>HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，因此CO2＋H2O＋2NaClO===NaHCO3＋2HClO，A项不成立，B项成立；酸性H2CO3>C6H5OH>HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，C项成立；酸性CH3COOH>HCN，D项成立。]
3．按要求书写离子方程式。
(1)NaHS溶液呈碱性的原因： 。
(2)实验室制备Fe(OH)3胶体： 。
(3)NH4Cl溶于D2O中： 。
(4)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合： 。
(5)对于易溶于水的正盐MnRm溶液，若pH>7，其原因是 ；
若pHNa2SO3，Na2CO3>NaHCO3。
2．外因
以Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋为例，填写下表。
答案： (从左到右，从上到下)向右 增多 减小 颜色变深 向左 增多 减小 颜色变浅 向右 增多 增大 颜色变浅 向右 减小 增大 生成红褐色沉淀，放出气体
[正误辨析]
(1)水解平衡右移，盐离子的水解程度可能增大，也可能减小( )
(2)稀溶液中，盐的浓度越小，水解程度越大，其溶液酸性(或碱性)也越强( )
(3)关于FeCl3溶液，加水稀释时， eq \f(c（Fe3＋）,c（Cl－）) 的值减小( )
(4)通入适量的HCl气体，使FeCl3溶液中， eq \f(c（Fe3＋）,c（Cl－）) 增大( )
答案： (1)√ (2)× (3)√ (4) ×
1．对滴有酚酞溶液的下列溶液，操作后颜色变深的是( )
A．KAl(SO4)2溶液加热
B．Na2CO3溶液加热
C．氨水中加入少量NH4Cl固体
D．NH4NO3溶液中加入少量NaNO3固体
B [明矾溶液中电离产生的Al3＋水解使溶液呈酸性，加热导致水解程度增大，但酚酞遇酸性溶液颜色不变化，故A项错误；Na2CO3为强碱弱酸盐，水解呈碱性，滴加酚酞后溶液显红色，加热使碱性增强，因此红色变深，故B项正确；氨水为弱碱，部分电离：NH3·H2ONH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－，加入酚酞后溶液变为红色，而NH4Cl===NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋Cl－，其中的NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 会抑制氨水的电离，使溶液碱性减弱，颜色变浅，故C项错误；NH4NO3溶液中NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 水解，溶液显酸性，加入少量NaNO3固体不影响铵根离子的水解，溶液仍然显无色，故D项错误。]
2．常温下，0.1 ml·L－1的NH4Fe(SO4)2溶液、NH4HCO3溶液、NH3·H2O溶液、(NH4)2CO3溶液中c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )由大到小的顺序是 。
解析： Fe3＋水解呈酸性，抑制NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的水解；HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 水解呈碱性，促进NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的水解；NH3·H2O是弱电解质，微弱电离。由分析得出c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )由大到小的顺序是(NH4)2CO3>NH4Fe(SO4)2>NH4HCO3>NH3·H2O。
答案： (NH4)2CO3>NH4Fe(SO4)2>NH4HCO3>NH3·H2O
3．如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 ml·L－1 CH3COONa溶液，并分别放置在盛有水的烧杯中，然后向烧杯①中加入生石灰，向烧杯③中加入NH4NO3晶体，烧杯②中不加任何物质。
实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深，烧瓶③中溶液红色变浅，则下列叙述正确的是 (填字母，双选)。
A．水解反应为放热反应
B．水解反应为吸热反应
C．NH4NO3溶于水时放出热量
D．NH4NO3溶于水时吸收热量
答案： BD
4．(1)取5 mL pH＝5的NH4Cl溶液，加水稀释至50 mL，则c(H＋) (填“>”“ 减小 (2)H2SO4
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1.解答此类题的思维过程
(1)找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)
(2)找出影响平衡的条件
(3)判断平衡移动的方向
(4)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系
2．答题模板
……存在……平衡，……(条件)……(变化)，使平衡向……(方向)移动，……(结论)。
应用1.为探究盐类水解是一个吸热过程，请用Na2CO3溶液和其他必要试剂，设计一个简单的实验方案 。
答案： 取Na2CO3溶液，滴加酚酞，溶液呈红色，然后分成两份，加热其中一份，若红色变深，则盐类水解吸热
应用2.常温下，0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液的 pH 大于 8，则溶液中c(H2CO3) (填“>”“＝”或“ HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H＋， HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H2OH2CO3＋OH－， HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的水解程度大于电离程度
应用3.(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式： ， 或 。
(2)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是
。
答案： (1)MgCl2·6H2O eq \(=====,\s\up7(△)) Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑
MgCl2·6H2O eq \(=====,\s\up7(△)) MgO＋2HCl↑＋5H2O↑ Mg(OH)Cl eq \(=====,\s\up7(△)) MgO＋HCl↑
(2)在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走了MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl2
应用4.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧，最后得到的主要固体是什么？为什么？如何操作溶质不变？(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)
。
(2)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3＋，其原理是
。
答案： (1)在AlCl3溶液中存在着水解平衡：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl。加热时水解平衡右移，HCl浓度增大，蒸干时HCl挥发，使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3，在灼烧时发生反应：2Al(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Al2O3＋3H2O，最后得到的固体是Al2O3；在HCl气流中加热蒸发溶质不变
(2)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入MgO，MgO和H＋反应，使c(H＋)减小，平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀除去Fe3＋
1．水解常数的概念
在一定温度下，能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时，生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数，该常数就叫水解平衡常数。
2．水解常数(Kh)与电离常数的定量关系
(1)分析推导过程
①强碱弱酸盐如CH3COONa溶液：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
Kh＝ eq \f(c（CH3COOH）·c（OH－）,c（CH3COO－）)
＝ eq \f(c（CH3COOH）·c（OH－）·c（H＋）,c（CH3COO－）·c（H＋）)
＝ eq \f(c（OH－）·c（H＋）,\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）)) ＝ eq \f(Kw,Ka)
即Kh＝ eq \f(Kw,Ka) 。
②强酸弱碱盐如NH4Cl溶液：NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋H2ONH3·H2O＋H＋
Kh＝ eq \f(c（NH3·H2O）·c（H＋）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）)
＝ eq \f(c（NH3·H2O）·c（H＋）·c（OH－）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）·c（OH－）)
＝ eq \f(c（H＋）·c（OH－）,\f(c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）·c（OH－）,c（NH3·H2O）)) ＝ eq \f(Kw,Kb)
即Kh＝ eq \f(Kw,Kb) 。
(2)结论归纳
①Ka·Kh＝Kw或Kb·Kh＝Kw。
②Na2CO3的水解常数Kh＝ eq \f(Kw,Ka2) 。
③NaHCO3的水解常数Kh＝ eq \f(Kw,Ka1) 。
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应用1.25 ℃时，H2SO3HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2 ml·L－1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝ ml·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中 eq \f(c（H2SO3）,c（HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) 将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
答案： 1×10－12 增大
应用2.已知25 ℃时，NH3·H2O的电离平衡常数Kb＝1.8×10－5，该温度下1 ml·L－1的NH4Cl溶液中c(H＋)＝ ml·L－1。(已知 eq \r(5.56) ml·L－1≈2.36)
解析： Kh＝ eq \f(c（H＋）·c（NH3·H2O）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ）) ＝ eq \f(Kw,Kb) ，
c(H＋)≈c(NH3·H2O)，c(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )≈1 ml·L－1，所以c(H＋)＝ eq \r(Kh) ＝ eq \r(\f(10－14,1.8×10－5)) ml·L－1≈2.36×10－5 ml·L－1。
答案： 2.36×10－5
应用3.已知某温度时，Na2CO3溶液的水解常数Kh＝2×10－4ml·L－1，则当溶液中c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )∶c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＝2∶1时，试求该溶液的pH＝ 。
解析： Kh＝ eq \f(c（HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）·c（OH－）,c（CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) ＝2×10－4，又c(HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )∶c(CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＝2∶1，则c(OH－)＝10－4ml·L－1，结合Kw＝1.0×10－14，可得c(H＋)＝10－10ml·L－1。
答案： 10
应用4.常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH＝9的Na2SO3溶液，吸收过程中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中 eq \f(c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c（HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) ＝ (常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8)。
解析： NaOH电离出的OH－抑制水的电离平衡，Na2SO3电离出的SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 水解促进水的电离平衡。SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋H2OHSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋OH－，Kh＝ eq \f(c（HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）·c（OH－）,c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) ＝ eq \f(Kw,Ka2) ＝ eq \f(10－14,6.0×10－8) ，
所以 eq \f(c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c（HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）) ＝ eq \f(c（OH－）,Kh) ＝ eq \f(10－5,\f(10－14,6.0×10－8)) ＝60。
答案： 向右 60
应用5.磷酸是三元弱酸，常温下三级电离常数分别是Ka1＝7.1×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.5×10－13，解答下列问题：
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序 (填序号)。
(2)常温下，NaH2PO4的水溶液pH (填“>”“Kh，即H2PO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 的电离程度大于其水解程度，因而pH