人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解优质学案
展开理解盐类水解的概念,能正确书写盐类水解的方程式。
通过实验认识盐类水解的规律,能根据盐的组成判断盐溶液的酸碱性
重点:盐类水解的实质
难点:盐类水解的分析过程
1.盐类的水解
(1)盐溶液的酸碱性——用pH计测定(25 ℃)
结论:强酸强碱盐溶液呈中性,强酸弱碱盐溶液呈酸性,强碱弱酸盐溶液呈碱性。
(2)盐溶液呈现不同酸碱性的原因
溶液的酸、碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小,不同类型的盐在水中电离出的离子会引起水中c(H+)和c(OH-)浓度的变化,且结果不同。如,
①NH4Cl溶液——强酸弱碱盐溶液
NH4Cl溶液中存在下列关系:
②Na2CO3溶液——强碱弱酸盐溶液
Na2CO3溶液水解分两步进行:
a.第一步,Na2CO3在水中电离出来的COeq \\al(2-,3)发生水解:
b.第二步,生成的HCOeq \\al(-,3)进一步发生水解,HCOeq \\al(-,3)+H2O⇌H2CO3+OH-
③NaCl溶液——强酸强碱盐
NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成弱电解质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(3)盐类水解的定义
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫盐类的水解。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的盐溶于水都能水解。( )
(2)酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。( )
(3)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。( )
(4)NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离。( )
(5)Na2CO3的水解:COeq \\al(2-,3)+2H2O===H2CO3+2OH-。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
考点1盐类水解的特点及离子方程式的书写
1.盐类水解的特点
(1)盐类的水解反应是可逆反应。
(2)大多数盐类的水解是微弱的。
(3)盐类的水解反应是吸热反应。
2.盐类水解的实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
3.盐类水解离子方程式的书写
(1)一般模式
盐的离子+水⇌弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
大多数盐的水解是可逆反应,用“⇌”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
(2)分类呈现
下列关于盐溶液呈酸性或碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸性或碱性的原因是盐的水解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,由水电离出的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+和OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,造成盐溶液呈碱性或酸性
答案 C
解析 根据水的电离方程式:H2O⇌H++OH-可知,水在任何溶液中电离出的c(OH-)=c(H+),但在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-与H+结合生成了弱电解质CH3COOH,使得c(OH-)>c(H+),故溶液呈碱性,C错误。
有下列五种盐溶液:①NaClO、
②(NH4)2SO4、③Na2CO3、④AlCl3、⑤KNO3。回答下列问题:
(1)不会破坏水的电离平衡的是________(填序号,下同),溶液呈酸性的是________,pH>7的是________(在室温下)。
(2)写出下列盐类水解的离子方程式:
①NaClO:_______________________________________________,
②(NH4)2SO4:______________________________________________,
③Na2CO3:______________________________________________,
④AlCl3:___________________________________________________。
答案 (1)⑤ ②④ ①③
(2)①ClO-+H2O⇌HClO+OH-
②NHeq \\al(+,4)+H2O⇌NH3·H2O+H+
③COeq \\al(2-,3)+H2O⇌HCOeq \\al(-,3)+OH-
④Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H
1.下列物质加入水中能够促进水的电离的是
A.KClB.浓盐酸C.NaOHD.FeCl3
【答案】D
【解析】A.KCl为强酸强碱盐,对水的电离无影响,A不符合题意;
B.浓盐酸中溶质电离的氢离子抑制水的电离,B不符合题意;
C.氢氧化钠电离的氢氧根抑制水的电离,C不符合题意;
D.氯化铁为强酸弱碱盐,铁离子水解促进水的电离,D符合题意;
故选D。
2.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐类水解是酸碱中和反应的逆过程
B.FeCl3溶液呈酸性是由于溶液中
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的
D.水电离出的H+(或)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【解析】A.根据盐类水解的实质可知,盐类水解生成酸和碱是中和反应的逆反应,A正确;
B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)
C.水溶液中,水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;
D.水中的H+(或OH-)与盐电离出的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)结合生成弱电解质,是导致盐溶液呈碱性(或酸性)的原因,D正确;
故答案选C。
3.在25℃时,pH值都等于10的KOH与CH3COOK溶液中水的电离程度比较
A.相等B.前者比后者大
C.后者比前者大D.两者都比纯水电离程度小
【答案】C
【解析】酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐促进水的电离,KOH是强碱、CH3COOK是强碱弱酸盐,所以NaOH抑制水的电离,溶液中水的电离程度比纯水电离程度小;CH3COOK促进水的电离,溶液中水的电离程度比纯水电离程度大,综上所述,C项正确,故选C。
4.已知水的电离方程式:H2O⇌H++OH-。下列叙述中,正确的是
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.向纯水中加入少量Na2CO3固体,影响水的电离平衡,c(OH-)增大,Kw不变
C.向水中加入少量NaClO固体,平衡向正反应方向移动,c(H+)增大
D.向0.1ml•L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)c(cH3COOH)减小
【答案】B
【解析】A.水的电离是吸热过程,将纯水加热到95℃时,H+、OH-浓度增大,Kw会增大,pH减小,A错误;
B.向纯水中加入少量Na2CO3固体,会发生水解,促进水的电离,c(OH-)增大,Kw仅仅是温度的函数,温度不变,故Kw不变,B正确;
C.向水中加入少量NaClO固体,会发生水解,平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大,c(H+)减小,C错误;
D.向0.1ml•L-1CH3COOH溶液中加入少量水,c(CH3COO-)减小,根据Ka=c(H+)c(cH3COO−)c(cH3COOH),Ka不发生变化,故c(H+)c(cH3COOH)=KWc(cH3COO−)增大,D错误;
故答案为:B。
5.常温时,等体积等物质的量浓度的下列物质的溶液中,水的电离程度由大到小顺序排列正确的是
①Na2CO3 ②NaHSO4 ③CH3COOH ④NaHCO3
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】①Na2CO3 为强碱弱酸盐,碳酸根离子的水解,促进了水的电离;
②NaHSO4为强酸的酸式盐,在溶液中完全电离,溶液显强酸性,电离出来的氢离子抑制水的电离;
③CH3COOH 为弱酸性溶液,电离出来的氢离子抑制水的电离,醋酸部分电离,电离出来的氢离子浓度比②小,对水的抑制程度比②小;
④NaHCO3为强碱弱酸盐,碳酸氢根离子的水解,促进了水的电离,NaHCO3的水解程度比Na2CO3小,则碳酸氢钠溶液中水的电离程度小于①;
所以四种溶液中水的电离程度由大到小排列为:①>④>③>②,故选:B。
6.在常温下,纯水中存在电离平衡:H2O⇌H++OH-,若要使水的电离平衡向电离方向移动,并使c(H+)增大,可加入的物质是
A.硫酸氢钠B.明矾C.碳酸氢钠D.醋酸钠
【答案】B
【解析】A.NaHSO4电离出的H+抑制水的电离,A不符合题意;
B.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]电离出的Al3+水解,促进水的电离,c(H+)增大,B符合题意;
C.NaHCO3电离出的HCO- 3水解,促进水的电离,但溶液中c(H+)减小,C不符合题意;
D.CH3COONa电离出的CH3COO-水解,促进水的电离,但溶液中c(H+)减小,D不符合题意;
故选B。
7.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐类水解是酸碱中和反应的逆过程
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【解析】A.根据盐类水解的实质可知,盐类水解生成酸和碱是中和反应的逆反应,A正确;
B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性是由于铵根离子水解,溶液中c(H+)>c(OH-),B正确;
C.水溶液中,水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;
D.水中的H+(或OH-)与盐电离出的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)结合生成弱电解质,是导致盐溶液呈碱性(或酸性)的原因,D正确;
故选C。
8.下列水溶液呈碱性的盐是
A.KOHB.Ca(HCO3)2C.MgCl2D.KHSO4
【答案】B
【解析】A. KOH是强碱,溶液呈碱性,选项A错误;
B. Ca(HCO3)2是强碱弱酸盐,水解呈碱性,选项B正确;
C. MgCl2是弱碱强酸盐,水解呈酸性,选项C错误;
D. KHSO4在水中完全电离成钾离子、氢离子和硫酸根离子,呈酸性,选项D错误;
答案选B。
9.下列实验能达到预期目的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【解析】A.醋酸为弱酸,越稀越电离,10mL pH=1醋酸溶液加水稀释成100mL溶液,此时氢离子物质的量大于0.01ml,溶液的pH<2,故A错误;
B.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,则溶液红色变浅,故B正确;
C.Na2CO3对应的酸为碳酸氢根离子,由等浓度时碳酸钠溶液的pH大,可知酸性:
HCO- 3
故选B。
10.微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列式子属于水解反应方程式的是
A.HClO+H2O⇌ClO-+H3O+B.OH-+HCO- 3=H2O+CO2- 3
C.Mg2++2H2O⇌Mg(OH)2+2H+D.6H++2S2-+SO2- 3=3S↓+3H2O
【答案】C
【解析】A.HClO+H2O⇌ClO-+H3O+是次氯酸的电离方程式,不属于水解反应,A错误;
B.OH-+HCO- 3=H2O+CO2- 3是OH-与HCO- 3中和的反应方程式,不属于水解反应,B错误;
C.Mg2++2H2O⇌Mg(OH)2+2H+是镁离子的水解反应方程式,C正确;
D.6H++2S2-+SO2- 3=3S↓+3H2O是氧化还原反应,不属于水解反应,D错误;
故选C。
11.下列离子方程式中,属于盐类水解反应的是
A.NH+ 4+H2O⇌NH3•H2O+H+B.SO2+H2O⇌H2SO3
C.HCO- 3+OH-⇌CO2- 3+H2OD.CH3COOH+H2O⇌CH3COO﹣+H3O+
【答案】A
【解析】A.反应NH+ 4+H2O⇌NH3·H2O+H+中,NH+ 4与水电离产生的OH-结合为NH3·H2O,发生的是NH+ 4的水解反应,A符合题意;
B.反应SO2+H2O⇌H2SO3发生的是SO2和H2O的反应,B不符合题意;
C.反应HCO- 3+H2O⇌H3O++CO2- 3中,HCO- 3转化为CO2- 3,发生的是HCO- 3的电离,C不符合题意;
D.反应CH3COOH+H2O⇌CH3COO﹣+H3O+中,CH3COOH转化为CH3COO﹣,发生的是CH3COOH的电离,,D不符合题意;
故选A。
12.下列离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
B.将H2S通入CuSO4溶液中:S2-+Cu2+=CuS↓
C.的水解方程式:SO2- 3+2H2O⇌H2SO3+2OH-
D.向二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴加足量的烧碱溶液:H3PO3+2OH-=HPO2- 3+2H2O
【答案】D
【解析】A.还原性:Fe2+< I-,故只发生2I- + Cl2=I2 + 2Cl-,选项A错误;
B.H2S是弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,选项B错误;
C.多元弱酸的阴离子分步水解分步写,第一步水解为SO2- 3+H2O⇌HSO- 3+OH-
SO2- 3+2H2O⇌H2SO3+2OH-,选项C错误;
D.H3PO3为二元弱酸,所以只能消耗2ml NaOH,反应的离子方程式书写正确,选项D正确;
答案选D。
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.将铁溶于稀盐酸:Fe+2H+=Fe3++H2↑
B.草酸钠溶液呈碱性:C2O2- 4+2H2O⇌H2C2O4+2OH-
C.酸性KMnO4溶液与少量H2O2溶液混合:2MnO- 4+7H2O2+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
D.将氯气通入足量氢氧化钠溶液:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
【答案】D
【解析】A.铁与稀盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误;
B.草酸为二元弱酸,草酸根离子分步水解,草酸钠溶液呈碱性的原因为C2O2- 4+H2O⇌HC2O- 4+OH-,B错误;
C.酸性高锰酸钾与少量H2O2反应,离子方程式为
2MnO- 4+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O,C错误;
D.氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,离子方程式正确,D正确;
故答案选D。
二、填空题
14.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如表所示,请回答下列有关问题:
(1)25℃时,NaHC2O4溶液显 性(填“酸”“中”或“碱”),原因是 。
(2)25℃时,若向氨水中加入少量硫酸铵固体,下列表达式的数据变小的是_______。
A.c(OH-)B.c(OH−)c(NH3·H2O)C.c(H+)·c(OH-)D.c(OH−)c(H+)
(3)常温下,体积均为10 ml、pH=2的盐酸溶液与醋酸溶液分别加蒸馏水稀释a倍和b倍到pH=4,a b(填“>”“<”或“=”)。
(4)请写出在次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式: 。
(5)常温下,将0.2ml·L-1HCN溶液和0.1ml·L-1的NaOH溶液等体积混合后,此时溶液显 性(填“酸”“中”或“碱”),该溶液中的质子守恒关系式为: 。
【答案】(1) 酸 HC2O- 4的Ka2=1.5×10-4>Kb=KW/Ka1=1.8×10-13
即HC2O- 4的电离程度大于其水解程度
(2)ABD
(3)<
(4)ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO- 3
(5) 碱 c(HCN)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CN-)
【解析】(1)比较HC2O- 4的电离程度和水解程度的大小关系,分析NaHC2O4溶液的酸碱性;HC2O- 4的Ka2=1.5×10-4>Kb=KW/Ka1=1.8×10-13即HC2O- 4的电离程度大于其水解程度,故NaHC2O4溶液显酸性;
(2)A.加入少量硫酸铵固体后,溶液中的铵根离子浓度增大,氨水的电离平衡逆向移动,则c(OH-)减小,故A选;
B.氨水的电离平衡逆向移动,则n(OH-)减小、n(NH3·H2O)增大,故c(OH−)c(NH3·H2O)=n(OH−)n(NH3·H2O)
减小,故B选;
C.c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,水的离子积常数不变,故C不选;
D.由A项分析可知c(OH-)减小,根据c(H+)·c(OH-)是常数可知c(H+)增大,则c(OH−)c(H+)
减小,故D选;
故选ABD;
(3)醋酸为弱酸,部分电离,加水稀释,电离程度增大,盐酸为强酸,完全电离,常温下,10 ml、pH=2的盐酸溶液与醋酸溶液分别加蒸馏水稀释a倍和b倍到pH=4,则a(4)电离平衡常数越大,酸性越强,碳酸的二级电离小于次氯酸,所以碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO- 3;
(5)此时溶液为等量的NaCN和HCN混合物,Ka(HCN)=6.2×10-10,常温下CN-的水解平衡常数Kh=KwKa=1.0×10−146.2×10−10=16.2×10-4,则水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,该溶液中的质子守恒关系式为:c(HCN)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CN-)。
盐溶液
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
酸碱性
pH=7.0
pH>7
pH<7
盐类型
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出的NHeq \\al(+,4)与水电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),呈酸性
总的离子
方程式
NHeq \\al(+,4)+H2O⇌NH3·H2O+H+
理论解释
Na2CO3溶于水后电离出COeq \\al(2-,3)和Na+,COeq \\al(2-,3)与水电离出的H+结合生成HCOeq \\al(-,3),HCOeq \\al(-,3)又与H+结合生成H2CO3,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)
COeq \\al(2-,3)+H2O⇌HCOeq \\al(-,3)+OH-
一元强碱弱酸盐
如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
一元强酸弱碱盐
如NH4Cl溶液:NHeq \\al(+,4)+H2O⇌NH3·H2O+H+
多元弱酸强碱盐(正盐)
多元弱酸阴离子的水解分步进行,应分步书写,如Na2CO3溶液:COeq \\al(2-,3)+H2O⇌HCOeq \\al(-,3)+OH-,HCOeq \\al(-,3)+H2O⇌H2CO3+OH-
多元弱酸强碱盐(酸式盐)
如NaHCO3溶液:HCOeq \\al(-,3)+H2O⇌H2CO3+OH-;如Na2HPO4溶液:HPOeq \\al(2-,4)+H2O⇌H2POeq \\al(-,4)+OH-,H2POeq \\al(-,4)+H2O⇌H3PO4+OH-
多元弱碱
强酸盐
多元弱碱阳离子的水解也分步进行,但这类水解反应一般比较复杂,通常以总反应表示,如FeCl3溶液:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+
选项
实验内容
实验目的
A
量取pH=1醋酸溶液10mL置于烧杯中,稀释,冷却、移液,洗涤于100mL容量瓶中,定容
配制pH=2的醋酸溶液
B
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
C
测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH,Na2CO3>NaClO,所以酸性:H2CO3
室温下,用pH试纸测定浓度为0.1ml·L-1NaClO溶液和0.1ml·L-1CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
化学式
CH3COOH
H2C2O4
HCN
HClO
H2CO3
NH3·H2O
Ka1
1.8×10-5
5.6×10-2
6.2×10-10
4.0×10-8
4.5×10-7
1.8×10-5
Ka2
—
1.5×10-4
——
——
4.7×10-11
——
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