2020版新一线高考化学（鲁科版）一轮复习教学案：第1部分第8章第3节盐类的水解


第3节　盐类的水解
考纲定位
核心素养
1.了解盐类水解的原理。
2．了解影响盐类水解的主要因素。
3．了解盐类水解的应用。
4．能正确书写盐类水解的化学或离子方程式。
1.变化观念——从盐类的水解反应认识化学变化的原理及应用。
2．平衡思想——能从动态的角度分析水解平衡的实质原理、特征和影响因素。
3．模型认知——建立溶液中粒子浓度比较模型如电荷守恒、物料守恒和质子守恒模型。
考点一| 盐类的水解原理

1．盐类的水解实质与特点
(1)定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应。
(2)实质
―→[H＋]≠[OH－]―→溶液不再呈中性。
(3)水解常数(Kh)
以CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－为例，表达式为＝Kh＝。
(4)特点
―→
|
―→
|
―→水解反应程度很微弱
2．盐类的水解规律
(1)类型
盐的
类型
实例
是否
水解
水解的
离子
溶液的
酸碱性
溶液
的pH
强酸
强碱盐
NaCl、
KNO3
否
—
中性
＝7
强酸
弱碱盐
NH4Cl、
Cu(NO3)2
是
NH、Cu2＋
酸性
7
(2)规律：有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。
提醒：弱酸弱碱盐的性质决定于酸、碱的相对强弱，水解性质仍显较强的性质，如NH4ClO显碱性，CH3COONH4显中性。
[深度归纳]　酸式盐的性质判断方法归类
(1)强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液显酸性。
(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若电离程度小于水解程度，溶液呈碱性。常见的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等。
②若电离程度大于水解程度，溶液显酸性。常见的有NaHSO3、NaH2PO4等。
3．水解离子方程式的书写
(1)书写形式
在书写盐类水解方程式时一般要用“”号连接，产物不标“↑”或“↓”，用离子方程式表示为盐中的弱离子＋水弱酸(或弱碱)＋OH－(或
H＋)。
(2)书写规律
①一般盐类水解程度很小，水解产物很少，如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解的离子方程式，如Na2CO3的水解离子方程式：CO＋H2OHCO＋OH－。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完，如FeCl3的水解离子方程式：
Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。
提醒：水解分别是酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大生成气体或沉淀的，书写时要用“===”“↑”“↓”，但水解不生成气体或沉淀，水解不完全，书写仍用“”。如2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑；CH3COO－＋NH＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O。

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)盐类水解的实质是促进水电离，水电离平衡右移。(　　)
(2)能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性，不可能呈中性。(　　)
(3)NaHSO3溶液显酸性的理由是HSO只电离不水解。(　　)
(4)25 ℃，pH＝11的Na2CO3溶液中水电离出的c(OH－)＝1×10－11 mol·L－1。
(　　)
(5)25 ℃，水电离出的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1的溶液一定显酸性。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．写出下列盐的水解离子方程式。
(1)(NH4)2SO4____________________________________________。
(2)Na2S________________________________________________。
(3)NaHSO3_____________________________________________。
(4)Na[Al(OH)4]__________________________________________。
(5)FeCl3________________________________________________。
答案：(1)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
(2)S2－＋H2OHS－＋OH－
(3)HSO＋H2OH2SO3＋OH－
(4)[Al(OH)4]－Al(OH)3＋OH－
(5)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋

考法1　盐类水解的实质规律
1．25 ℃时，浓度均为0.1 mol·L－1的溶液，其pH如下表所示。有关说法正确的是(　　)
序号
①
②
③
④
溶液
NaCl
CH3COONH4
NaF
NaHCO3
pH
7.0
7.0
8.0
8.4
A．酸性强弱：H2CO3>HF
B．水的电离程度：①＝②
C．③中水电离出的[OH－]＝1×10－8 mol·L－1
D．④中显碱性的原因是HCO的水解程度大于其电离程度
D　[A项，水解程度越大，酸越弱，故酸性H2CO3H2CO3>HCO可知同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次增大，pH依次增大。
(2)外界因素对盐类水解的影响
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(即稀释)
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
外加
其他盐
水解形式相同的盐
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的盐
相互促进[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
提醒：(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[CH3COOH]增大是主要因素，会使平衡CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－左移。
2．盐类水解的“六”大类应用
(1)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的反应进行完全的有：
①Al3＋与HCO、CO、[Al(OH)4]－、SiO、HS－、S2－、ClO－。
②Fe3＋与HCO、CO、[Al(OH)4]－、SiO、ClO－。
③NH与SiO、[Al(OH)4]－。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐，蒸干后一般得原物质，如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4；Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3，灼烧得Al2O3。
③弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时，为防止出现Fe(OH)3沉淀，常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解；在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡胶塞。
(4)利用盐类的水解反应制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为
FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
明矾净水的原理为Al3＋水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有很大的表面积，吸附水中悬浮物而聚沉。
(5)泡沫灭火器的原理
NaHCO3与Al2(SO4)3的饱和溶液混合
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(6)铵态氮肥与草木灰不能混用，某些盐溶液(如ZnCl2、NH4Cl)作除锈剂。

正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)因为0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液的pH故可推知酸性H2CO37，最后一种溶液pHBOH
AOHBOH
AOHHD
HC>HD
HCHD。]
2．(2019·武汉模拟)已知常温下浓度为0.1 mol·L－1的下列溶液的pH如表所示：
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列说法正确的是(　　)
A．加热0.1 mol·L－1 NaClO溶液测其pH，pH小于9.7
B．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液加水稀释，CO的水解平衡右移，pH变大
C．根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为HF>HClO>H2CO3(二级电离平衡常数)
D．0.1 mol·L－1 NaF溶液中加入Na2CO3，F－的水解程度变大
C　[A项，加热促进盐水解，pH>9.7，错误；B项，加水稀释碱性变弱，pH变小，错误；C项，水解程度越大，pH越大，相应的酸越弱，正确；D项，加Na2CO3，抑制F－水解，错误。]
考法2　盐类水解的应用
3．下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氢氧化钠
D　[热的纯碱溶液碱性增强、去污能力增强；Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，吸附水中的悬浮物，具有净水作用；TiCl4与H2O作用水解可以制得纳米材料TiO2·xH2O，A、B、C项正确；SnCl2易水解，配制SnCl2溶液时若加入NaOH溶液，会促进SnCl2水解而生成Sn(OH)Cl或Sn(OH)2沉淀，所以配制SnCl2溶液应将SnCl2固体溶于浓盐酸中，再稀释至所需浓度。]
4．(2019·佛山模拟)下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止，能得到较纯净的原溶质的是(　　)
①CuSO4　②FeSO4　③K2CO3　④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3　⑥KMnO4　⑦FeCl3
A．全部都可以 B．仅①②③
C．仅①③⑥ D．仅①③
D　[FeSO4溶液加热过程中生成Fe(OH)2和H2SO4，又由于Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3，故蒸干后得不到原溶后；Ca(HCO3)2受热会分解生成CaCO3；NH4HCO3受热分解；KMnO4受热分解生成K2MnO4和MnO2；FeCl3受热促进水解生成Fe(OH)3和盐酸，而盐酸挥发进一步促进其水解，最终水解彻底，得不到原溶质。]
专项突破(23)　溶液中粒子浓度的大小比较
1．理解“两大理论”，构建思维基点
(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，电离产生的微粒都非常少，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[NH3·H2O]>[OH－]>[NH]>[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[H2S]>
[H＋]>[HS－]>[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损失是微量的(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[H＋]或碱性溶液中[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
[Cl－]>[NH]>[H＋]>[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[CO]>[HCO]>[H2CO3]。
2．理解“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：[Na＋]＋[H＋]＝[HCO]＋2[CO]＋[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：[Na＋]＝[H2CO3]＋[HCO]＋[CO]，即钠元素与碳元素守恒。
(3)质子守恒(了解)：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：

[H2CO3]＋[H＋]＝[CO]＋[OH－]。
注：质子守恒可以通过电荷守恒与物料守恒加减得到。

同溶液中不同粒子浓度的比较
角度1　单一溶液中粒子浓度比较
1．(1)(NH4)2SO4溶液中各粒子浓度关系
①大小关系(离子)：______________________________________。
②物料守恒：___________________________________________。
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物料守恒：__________________________________________。
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物料守恒：__________________________________________。
③电荷守恒：__________________________________________。
④质子守恒：__________________________________________。
(4)0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液(pH[SO]>[H＋]>[OH－]
②[NH]＋[NH3·H2O]＝2[SO]
③[NH]＋[H＋]＝2[SO]＋[OH－]
④[H＋]＝[NH3·H2O]＋[OH－]
(2)①[Na＋]>[CO]>[OH－]>[HCO]>[H＋]
②[Na＋]＝2([CO]＋[HCO]＋[H2CO3])
③[Na＋]＋[H＋]＝2[CO]＋[HCO]＋[OH－]
④[OH－]＝[H＋]＋[HCO]＋2[H2CO3]
(3)①[Na＋]>[HCO]>[OH－]>[H＋]>[CO]
②[Na＋]＝[HCO]＋[CO]＋[H2CO3]
③[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HCO]＋2[CO]
④[OH－]＋[CO]＝[H2CO3]＋[H＋]
(4)①[Na＋]>[HSO]>[H＋]>[SO]>[OH－]
②[Na＋]＝[HSO]＋[SO]＋[H2SO3]
③[Na＋]＋[H＋]＝2[SO]＋[HSO]＋[OH－]
④[H＋]＝[SO]－[H2SO3]＋[OH－]
[思维建模]　两类溶液粒子浓度的分析
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强。已知H2A为弱酸。
①如NaHA溶液(pH[HA－]>[H＋]>[A2－]>[OH－]>[H2A]。
②如NaHA溶液(pH>7)：[Na＋]>[HA－]>[OH－]>[H2A]>[H＋]>[A2－]。
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液：弱酸根离子水解以第一步为主。如Na2A溶液：[Na＋]>[A2－]>[OH－]>[HA－]>[H2A]>[H＋]。
角度2　混合液中粒子浓度的比较
2．比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为
_________________________________________________________。
(2)25 ℃时，NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH[CH3COO－]>[OH－]>[H＋]
(2)[CH3COO－]>[Na＋]>[H＋]>[OH－]
2[Na＋]＝[CH3COO－]＋[CH3COOH]
[Na＋]＋[H＋]＝[CH3COO－]＋[OH－]
(3)①[NH]>[Cl－]>[OH－]>[H＋]
②0.1
(4)[CH3COO－]>[Na＋]>[H＋]>[OH－]
3．(2019·唐山模拟)HR是一元酸。室温时，用0.250 mol·L－1 NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，b点表示两种物质恰好完全反应。下列叙述正确的是(　　)

A．HR的电离常数Ka＝5×10－6 mol·L－1
B．图中X[R－]>[HR]>[H＋]>[OH－]
D．b点溶液中粒子浓度大小关系是：[Na＋]>[OH－]>[R－]>[H＋]
A　[根据题意，b点时酸碱恰好完全反应，则[HR]＝
0.250 mo1·L－1×0.02 L÷0.025 L＝0.2 mol·L－1，0.2 mol·L－1的HR溶液的pH＝3，则HR是弱酸，[H＋]＝10－3 mol·L－1，故HR的电离常数Ka＝≈ mol·L－1≈5×10－6 mol·L－1，A项正确；b点酸碱恰好完全反应，为NaR溶液，由于R－水解溶液呈碱性，故X>7，B项错误；a点时加入的n(NaOH)＝0.250 mol·L－1×0.01 L＝0.002 5 mol，n(HR)＝0.2 mol·L－1×0.025 L＝0.005 mol，故a点得到的是等物质的量的HR和NaR的混合溶液，溶液呈酸性，则HR的电离程度大于R－的水解程度，粒子浓度大小为[R－]>[Na＋]>[HR]>[H＋]>[OH－]，C项错误；b点为NaR溶液，由于R－水解溶液呈碱性，故离子浓度大小为[Na＋]>[R－]>
[OH－]>[H＋]，D项错误。]
4．(2019·黄冈模拟)室温时，配制一组[H2A]＋[HA－]＋[A2－]＝0.10 mol·L－1的H2A和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．[Na＋]＝0.10 mol·L－1的溶液中，[A2－]－[H＋]＝[H2A]－[OH－]
B．pH＝4的溶液中，[HA－]＝[H2A]＋[A2－]
C．pH＝7的溶液中，[Na＋]＝[A2－]＋[HA－]
D．K1(H2A)的数量级为10－5
A　[[Na＋]＝0.10 mol·L－1的溶液中，溶液中存在[H2A]＋[HA－]＋
[A2－]＝0.10 mol·L－1，溶液中存在物料守恒：[Na＋]＝[H2A]＋[HA－]＋
[A2－]和电荷守恒式[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HA－]＋2[A2－]，得[A2－]－[H＋]＝[H2A]－[OH－]，A项正确；结合图像可知pH＝4的溶液中[HA－]>0.05 mol·L－1，再结合[H2A]＋[HA－]＋[A2－]＝0.10 mol·L－1可知[HA－]>[H2A]＋[A2－]，B项错误；溶液中电荷守恒式为[Na＋]＋[H＋]＝[OH－]＋[HA－]＋2[A2－]，pH＝7的溶液中[H＋]＝[OH－]，则[Na＋]＝2[A2－]＋[HA－]，C项错误；K1(H2A)＝，图示中[H2A]＝[HA－]时，溶液的pH在3～4之间，故K1(H2A)应大于10－4，D项错误。]
[思维建模]　酸碱混合液粒子浓度比较
酸＋碱—
　　　　 性质定水解与电离程度大小
注意：一般而言，等浓度的弱酸与弱酸盐混合，电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；HCN、NaCN混合液除外，它们的混合溶液呈碱性，水解程度大于电离程度。

不同溶液中同一粒子浓度比较
5．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．[CO]的大小关系：②>⑤>③>④>①
B．[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
A　[由于④中NH与HCO水解相互促进，故[HCO]大小为③>④，[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，[CO]大小为②>⑤，HCO既水解又电离，水解程度大于电离程度，[CO]大小为③、④