化学选修4 化学反应原理第2节 弱电解质的电离、盐类的水解第2课时教学设计

第2课时　盐类的水解

目标与素养：1.掌握盐的水解原理及规律，并能正确书写水解方程式。(微观探析)2.了解影响盐类水解的因素以及水解平衡的移动。(变化观念与平衡思想)

1．盐类水解的原理

(1)盐类水解的定义：在溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应。

(2)盐类水解的实质

(3)盐类水解的四个特征

①可逆：水解反应一般是可逆反应，在一定条件下可达到平衡状态。

②吸热：水解反应是中和反应的逆反应，是吸热反应。

③微弱：由于生成的产物很少，因而水解反应的程度一般很微弱，但也有特例。

④多元弱酸盐分步水解，但以第一步为主。

(4)盐类的水解规律及溶液酸碱性

①水解规律：有弱才水解，无弱不水解；谁弱谁水解，都弱都水解；越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。

②盐类水解的类型及溶液酸碱性。

(5)水解反应的表示方法

盐的离子＋水弱酸(弱碱)＋OH－(H＋)

如NH4NO3的水解反应离子方程式写为

NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；

KF的水解反应离子方程式写为

F－＋H2OHF＋OH－。

2．影响盐类水解的因素

(1)内因：相同条件下，弱酸的酸性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的碱性越强；弱碱的碱性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的酸性越强。

(2)外因

①温度：盐的水解反应是吸热反应，升高温度水解平衡向右移动，水解程度增大。

②浓度：加水稀释盐的溶液，水解平衡向右移动，水解程度增大。

③外加酸、碱：加酸可抑制弱碱阳离子的水解，加碱可抑制弱酸阴离子的水解。

④两种水解离子的相互影响：弱碱阳离子和弱酸阴离子在同一溶液中，两种水解相互促进，使两种水解程度都增大，甚至反应完全。

微点拨：电离平衡、水解平衡、化学平衡均遵循勒·夏特列原理。

1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)

(1)盐类的水解过程对水的电离无影响。 (　　)

(2)盐类水解是中和反应的逆反应。  (　　)

(3)盐类的水解反应都是放热反应。  (　　)

(4)NH4Cl溶液中，[NH]＝[Cl－]。  (　　)

(5)CuSO4溶液呈碱性。  (　　)

[提示]　(1)×　盐类的水解过程促进水的电离。

(2)√

(3)×　盐类水解是吸热反应。

(4)×　NH4Cl溶液中[NH]＜[Cl－]。

(5)×　由于Cu2＋水解：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，故CuSO4溶液显酸性。

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[H＋]＞[OH－]

C．在稀CH3COONa溶液中，由水电离的[OH－]≠[H＋]

D．水电离出的H＋或OH－与盐中的弱离子结合，造成盐溶液呈酸碱性

C　[在水溶液中，盐电离出的离子和水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质，溶液中[H＋]和[OH－]不相等，导致溶液呈酸碱性，即破坏了水的电离平衡，故A、D项正确；氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液中[H＋]＞[OH－]，则溶液呈酸性，故B项正确；任何稀的电解质溶液中由水电离的[OH－]＝[H＋]，与电解质溶液的酸碱性无关，故C项错误。]

3．下列水解反应方程式正确的是(　　)

A．NH4Cl＋H2O===NH3·H2O＋HCl

B．CH3COONa＋H2O===CH3COOH＋NaOH

C．Na2CO3＋2H2OCO2↑＋H2O＋2NaOH

D．FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl

D　[A项，应为NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl；B项，应为CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOH；C项，应为Na2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOH。]

1.盐类水解的规律

(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。

2．盐类水解离子方程式的书写

(1)盐类水解的离子方程式一般应用“”连接，由于水解程度较小，水解生成的弱电解质的浓度很小，即一般不生成沉淀或气体，一般不标“↓”或“↑”符号。

(2)多元弱酸根离子水解方程式应分步书写，水解是以第一步为主，如CO水解方程式为

CO＋H2OHCO＋OH－(主)，HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次)。

(3)多元弱碱阳离子水解要求一步写到底Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。

【例1】　下列属于水解方程式且书写正确的打“√”，错误的打“×”

(1)Na2S溶液中：S2－＋2H2OH2S＋2OH－。 (　　)

(2)NaHS溶液中：HS－＋H2OH2S＋OH－。 (　　)

(3)AlCl3溶液中：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋。 (　　)

(4)NaHCO3溶液中：HCO＋H2OH3O＋＋CO。 (　　)

(5)NH4Cl加入D2O中：NH＋D2ONH3·D2O＋H＋。 (　　)

(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O。  (　　)

[解析]　(1)S2－应分步水解，错误。(2)为HS－水解的离子方程式，正确。(3)Al3＋水解程度小，不能生成Al(OH)3沉淀，错误。(4)为电离方程式，错误。(5)水解方程式应为NH＋D2ONH3·DHO＋D＋，错误。(6)为化学反应的离子方程式，不是水解方程式。

[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×

弱碱阳离子水解生成H＋，强酸阴离子水解生成OH－。即规律“阳生阳、阴生阴”。

1．相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是   (　　)

A．酸的强弱：HCN>HClO

B．pH：HClO>HCN

C．与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO＞HCN

D．酸根离子浓度：[CN－]＜[ClO－]

D　[相同物质的量浓度的NaCN和NaClO溶液，NaCN溶液的pH较大，说明CN－水解程度大，HCN酸性比HClO弱。酸性越强，[H＋]越大，pH越小。所以同温度下同浓度的HCN和HClO，HClO的pH小，溶液中[ClO－]大。二者物质的量相同，与NaOH恰好完全反应时消耗NaOH一样多。]

2．有下列几种物质：①NaCl　②Na2CO3　③NaHCO3

④NH4Cl　⑤Al2(SO4)3　⑥HCl　⑦KHSO4

⑧NaOH。其溶液呈酸性的是________(填序号，下同)；呈中性的是________；呈碱性的是________；能促进水的电离的是________；抑制水的电离的是________。

[答案]　④⑤⑥⑦　①　②③⑧　②③④⑤　⑥⑦⑧

以CH3COONa为例，在醋酸钠溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－　ΔH＞0

微观探析：外因对水解平衡影响认识误区

(1)稀释：溶液稀释时某离子浓度减小，物质的量不一定减小。如CH3COONa加水稀释，CH3COO－、OH－浓度减小，但是水解程度增大，CH3COO－物质的量减少，OH－物质的量增加。

(2)温度：升温时，水解程度增大，但是水的离子积常数变化不大，故H＋浓度或OH－浓度一个增大，另一个浓度必然减小。

【例2】　下列关于FeCl3水解的说法错误的是(　　)

A．在稀FeCl3溶液中，水解达到平衡时，无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释，平衡均向右移动

B．其他条件相同时，浓度为5 mol·L－1和0.5 mol·L－1的两种FeCl3溶液，Fe3＋的水解程度前者小于后者

C．其他条件相同时，同浓度的FeCl3溶液分别在50 ℃和20 ℃时发生水解，50 ℃时Fe3＋的水解程度小

D．为抑制Fe3＋的水解，更好地保存FeCl3溶液，应加少量的盐酸

C　[增大FeCl3的浓度，水解平衡向右移动，但水解程度减小，加水稀释，水解平衡向右移动，水解程度增大，A、B项均正确；盐类水解是吸热反应，温度升高，水解程度增大，C项错误；Fe3＋水解后溶液呈酸性，增大H＋的浓度可抑制Fe3＋的水解，D项正确。]

碱性溶液稀释时，[H＋]增大；酸性溶液稀释时，[OH－]增大。如盐酸或NH4Cl溶液加水稀释时，溶液中[OH－]增大；NaOH溶液或CH3COONa溶液稀释时，溶液中[H＋]增大。

1．一定条件下，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。下列说法正确的是(　　)

A．加入少量NaOH固体，[CH3COO－]减小

B．升高温度，溶液的pH增大

C．稀释溶液，溶液的pH增大

D．通入少量HCl气体，水解平衡常数减小

B　[加入的NaOH会抑制CH3COO－的水解，使[CH3COO－]增大；升温能促进盐类的水解，即[OH－]增大，溶液的pH增大；虽然稀释能促进水解，但仍以增大溶液体积为主，即[OH－]减小，溶液的pH也减小；通入的HCl能促进CH3COO－的水解，但温度不变，水解平衡常数不变。]

2．某溶液中FeCl3的水解反应已达平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，若要使FeCl3的水解程度增大，应采取的方法是(　　)

A．加入CH3COONa　 B．加入AgNO3

C．加FeCl3固体 D．降温

A　[CH3COONa溶液显碱性，能促进FeCl3的水解；加入AgNO3溶液不能使FeCl3的水解程度增大；加FeCl3固体，FeCl3浓度增大，水解程度＝×100%，故FeCl3水解程度减小；降温使水解平衡逆向移动，FeCl3水解程度减小。]

1．下列各组离子中，每个离子都能影响水的电离平衡的一组是(　　)

A．Ag＋、HCO、Cl－　　　　

B．Fe3＋、Br－、H＋

C．SO、Fe2＋、S2－ 

D．ClO－、NO、Cu2＋

C　[Cl－、Br－、NO均不影响水的电离。]

2．下列溶液因水解而呈酸性的是(　　)

A．CH3COOH溶液 B．NH4Cl溶液

C．Na2CO3溶液 D．Na3PO4溶液

B　[NH＋H2ONH3·H2O＋H＋而使NH4Cl溶液显酸性。]

3．已知某温度下，Ka(HCN)＝6.2×10－10mol·L－1，Ka(HF)＝6.8×10－4mol·L－1 ，Ka(CH3COOH)＝1.7×10－5mol·L－1，Ka(HNO2)＝7.1×10－4mol·L－1。物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液，pH 由大到小的顺序是(　　)

A．NaCN＞NaNO2＞CH3COONa＞NaF

B．NaF＞NaNO2＞CH3COONa＞NaCN

C．NaCN＞CH3COONa＞NaNO2＞NaF

D．NaCN＞CH3COONa＞NaF＞NaNO2

D　[由Ka(HNO2)＞Ka(HF)＞Ka(CH3COOH)＞Ka(HCN)可知，酸性：HNO2＞HF＞CH3COOH＞HCN，水解能力：CN－＞CH3COO－＞F－＞NO，弱酸根离子的水解能力越强，对应盐溶液的碱性越强，pH越大。]

4．在反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解方向移动，且使溶液的pH增大，应采取的措施是(　　)

A．加热

B．通入HCl气体

C．加入适量的NaOH溶液

D．加入固体AlCl3

C　[盐类的水解存在一个平衡状态，当条件发生变化时，平衡可能发生移动，状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡正向移动，B项抑制水解反应的进行。采取措施后，溶液的pH增大的是C项，溶液的pH减小的是A、B、D项。综上所述，应选择C项。]

5．写出下列盐在水溶液中水解的化学方程式和离子方程式：

(1)NaF：_____________________________________________；

____________________________________________________。

(2)AlCl3：___________________________________________；

____________________________________________________。

(3)K2S：____________________________________________；

____________________________________________________。

(4)NH4NO3：________________________________________；

___________________________________________________。

(5)NaClO：_________________________________________；

___________________________________________________。

(6)Mg3N2：__________________________________________；

____________________________________________________。

[解析]　(1)NaF为强碱弱酸盐、F－发生水解；(2)AlCl3为强酸弱碱盐、Al3＋发生水解；(3)K2S为强碱弱酸盐、S2－发生水解；(4)NH4NO3为强酸弱碱盐、NH发生水解；(5)NaClO为强碱弱酸盐、ClO－发生水解；(6)Mg3N2为弱酸弱碱盐，发生双水解。

[答案]　(1)NaF＋H2OHF＋NaOH

F－＋H2OHF＋OH－

(2)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl

Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(3)K2S＋H2OKHS＋KOH

S2－＋H2OHS－＋OH－

(4)NH4NO3＋H2ONH3·H2O＋HNO3

NH＋H2ONH3·H2O＋H＋

(5)NaClO＋H2OHClO＋NaOH

ClO－＋H2OHClO＋OH－

(6)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑

Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑