盐类水解的应用学案

盐类水解

三. 盐类水解的应用

（1）判断溶液的酸碱性

注意：酸式盐溶液的酸碱性：

Ⅰ、只电离不水解，如HSO4-

Ⅱ、电离程度>水解程度，显酸性，如HSO3-、H2PO4-

Ⅲ、水解程度>电离程度，显碱性，如HCO3-、HS-、HPO42-

例1：浓度均为0.1 mol / L的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaCl、④NaHSO4四种溶液，按pH值由小到大排列的顺序是

练:浓度均为0.1mol/L的8种溶液：①HNO3②H2SO4③CH3COOH④Ba(O H)2 NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl⑧NH4Cl ，溶液pH值由小到大的顺序是：(填写编号)__________________ _______。

(2)判断弱电解质相对强弱：

例：物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH值依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是

(3)判断离子共存：

(4)盐溶液配制：

例：配制FeCl3溶液时，为什么常加入少量的盐酸？

例：为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入①适量的HCl；②适量的NaCl；

③适量的氨水④适量的NaOH. A.①② B.③ C.③④ D.④

(5)物质的鉴别与除杂：

除杂：如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质，可加入等，使Fe3＋的水解平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀而除去。

(6)NH4Cl焊接金属(氯化铵溶液呈酸性，能溶解铁锈)。

(7)制备胶体：如实验室制备Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2O Fe(OH)3（胶体）＋3HCl

(8)明矾净水：(Al3＋水解成氢氧化铝胶体，胶体具有很大的表面积，吸附水中悬浮物而聚沉)

Al3+＋3H 2O Al(OH)3（胶体）＋3H＋

(9)FeCl3溶液做止血剂(血浆为胶体，电解质溶液使胶体凝聚)。

(10)泡沫灭火器原理（以硫酸铝和小苏打为原料）：Al3+＋3 HCO3— = Al(OH)3↓＋3CO2↑

（11）草木灰不能与铵态氮肥混合使用：

(12)热的纯碱水溶液比冷的纯碱水溶液去油污能力强。

例：盛有0.1mol / L的NaHCO3溶液和酚酞试液的试管，在室温时，溶液为无色，加热时为粉红色，这是因为

(13)试剂存放：如Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞的试剂瓶存放；硅酸钠溶液在空气中久置变浑浊的原因，不能用玻璃瓶塞的原因

(14)判断水解盐溶液受热产物。

①加热蒸干不挥发性酸的盐和不水解的盐，得到原来的溶质。

例如：加热蒸干Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CuSO4、KAl(SO4)2、NaCl、Na2SO4、KNO3、BaCl2等溶液，仍得到原来的溶质盐．

②加热蒸干挥发性酸的盐溶液，得不到原来的溶质盐而得到的是水解产物。

例如：加热蒸干AlCl3（相似的如Al(NO3)3、CuCl2等）溶液，得到Al(OH)3,再灼烧得Al2O3

③如加热蒸干Na2CO3（相似的如Na2SiO3等）溶液，得到的将是Na2CO3．．

④酸根阴离子易水解的强碱酸式盐，需考虑其水解产物及分解情况。

例如：加热蒸干Ca(HCO3)2、NaHCO3溶液，得到BaCO3、Na2CO3

例如：加热蒸干Mg(HCO3)2溶液，得到Mg(OH)2．

⑤易氧化盐的溶液的蒸干得到氧化产物

例如：加热蒸干Na2SO3溶液，得到Na2SO4．加热蒸干FeSO4溶液，最后得到的是Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物．

⑥易分解的蒸干得到其分解产物加热蒸干KMnO4溶液，得到K2MnO4、MnO2。

例：在蒸发皿中加热蒸干灼烧（低于400度）下列物质的溶液，可以得到该物质固体的是（）

A、FeCl3

B、NaHCO3

C、MgSO4 D KMnO4

（15）离子浓度大小比较：（重点）

Ⅰ、两个理论-----母体离子）子体离子

①电离理论：发生电离离子的浓度大于电离生成离子的浓度

例如在碳酸溶液中：c(H2CO3) > c(HCO3-) 》 c(CO32-)

（多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离）

②水解理论：发生水解离子的浓度大于水解生成离子的浓度

例如在碳酸钠的溶液中：c(CO32-) > c(HCO3-) 》 c(H2CO3)

（多元弱酸酸根离子的水解以第一步为主）

Ⅱ、不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素

例如：比较物质的量浓度相同的①NH4Cl ②NH4HSO4③(NH4)2SO4④CH3COONH4中NH4+的大小。

答案：③>②>①>④

Ⅲ、两组典型的混合溶液的模型：

物质的量浓度相同的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，显酸性,这是因为CH3COOH的电离程度大>CH3COO-的水解程度;

物质的量浓度相同的NH3· H2O与NH4Cl的混合溶液，显酸性,这是因为NH3·H2O的电离程度大> NH4+的水解程度.

Ⅳ、在溶液中存在三个比较重要的守恒关系（以Na2CO3溶液为例）

①电荷守恒：电解质溶液中溶液总是呈电中性，即阴离子所带的负电荷总数等于阳离子所带的正电荷

总数。

在Na2CO3溶液中存在着如下关系：c(Na+) + c(H+) = 2c(CO32-) + c(HCO3-) + c(OH-) 例：将氨水逐滴加入到稀盐酸中，使溶液为中性，则此时

A [NH4+]=[Cl-]

B [NH4+]>[Cl-]

C [NH4+]<[Cl-]

D [NH4+]与[Cl-]之间关系不确定

答案：A

②物料守恒:电解质溶液中，某些关键性的原子是守恒的

在Na2CO3溶液中，CO32-能水解，以CO32-、HCO3-、H2CO3的形式存在，

存在着如下关系：c(Na+) = 2c(CO32-) + 2c(HCO3-) +2 c(H2CO3)

③质子守恒：任何水溶液中由水电离出的H+与OH—的量是相等的。即c(H＋)水＝c(OH－)水

盐的水解过程中，由于弱酸的阴离子或弱碱的阳离子结合了水电离出的H+或OH—，从而使溶液中的H+与OH—的浓度不再相等，而表现出一定的酸碱性。

也可用质子守恒＝物料守恒－电荷守恒的方式进行推导。

在Na2CO3溶液中存在着如下关系：c(OH-) = c(H+-) + c(HCO3-) + 2 c(H2CO3)

注意：在弱酸的酸式盐溶液中，质子守恒中要注意弱酸的酸式酸根离子电离出的H＋浓度。

如在NaHCO3溶液中：c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO32-)。

例：欲使0.1mol/L K2CO3溶液中[K+]==2[CO32-]，应采取的措施是（）

A.加少量盐酸

B.加适量KOH

C.加适量水

D.加适量NaOH

答案：D

典型例题：

例1：25下面提到的问题中，与盐的水解无关的正确说法是( )

①明矾和FeCl3可作净水剂．

②为保存FeCl3溶液，要在溶液中加少量盐酸．

③实验室配制AlCl3溶液时，应先把它溶在盐酸中，而后加水稀释．

④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂．

⑤实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞，而不能用玻璃塞．

⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂．

⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气．

⑧长期使用硫铵，土壤酸性增强；草木灰与铵态氮肥不能混合施用．

⑨比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性．

A．①④⑦B．②⑤⑧C．③⑥⑨D．全有关．

【答案】 D

例2．工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：①将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤、调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：

(1)X是什么物质？其反应的离子方程式是______________________________

(2)Y物质应具备的条件是________，生产中Y可选用____________。

(3)溶液Z在蒸发结晶时应注意：________。

解析：由题意可知：X作氧化剂把Fe2＋氧化成Fe3＋，考虑不增加杂质离子，所以最好用Cl2；由题给信息，要除去Fe3＋，可提高溶液pH至4～5，同样不引入杂质离子，最好用CuO；CuCl2溶液在蒸发过程中发生水解，为抑制其水解，通入氯化氢气体，并不断搅拌但不能蒸干。

答案：(1)Cl2 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(2)调节溶液酸性，使pH为4～5，且不引进新杂质CuO[或Cu(OH)2、CuCO3等]

(3)通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且不能蒸干

例3：下列溶液在空气中加热、蒸干、灼烧后，所得固体为原溶液中的溶质的是( )

A．NaHCO3 B．KMnO4 C．FeCl3 D．NaCl

解析：NaHCO3、KMnO4灼烧分解，FeCl3溶液蒸干得Fe(OH)3，灼烧分解成Fe2O3。答案：D

例4：下图所示三个烧瓶只分别装入含酚酞的0.01 mol·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。

(1)含酚酞的0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为____________________。

(2)实验过程中发生烧瓶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____________。

A．水解反应为放热反应B．水解反应为吸热反应

C．NH4NO3晶体溶于水时放出热量D．NH4NO3晶体溶于水时吸收热量

(3)向0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体，使CH3COO－水解平衡移动的方向分别为________、________、________、________(填“左”、“右”或“不移动”)。

解析：(1)CH3COONa中CH3COO－水解使溶液显碱性，酚酞遇碱显红色。(2)生石灰与水剧烈反应且放出大量热，根据烧杯①中溶液红色变深，判断水解平衡向右移动，说明水解反应是吸热反应，同时烧杯③中溶液红色变浅，则NH4NO3晶体溶于水时吸收热量。

-,使溶液显碱性（2）BD

答案：（1）CH3COO－＋H

(3)右左左右

例5：在恒温条件下，欲使CH3COONa的稀溶液中c(CH3COO－)/c(Na＋)比值增大，可在溶液中加入少量下列

物质中的 ( )

①固体NaOH ②固体KOH ③固体NaHS ④固体CH 3COONa ⑤冰醋酸

A ．只有①②

B ．只有②⑤

C ．只有②④⑤

D ．只有①⑤

解析：CH 3COONa 溶液中存在：CH 3COO －＋H 2

3COOH ＋OH －，加入固体KOH 、冰醋酸均可使平衡左移c (CH 3COO －)增大，加固体CH 3COONa ，平衡虽向右移，但水解程度降低，②④⑤均正确；加①NaOH 、③

NaHS 均增大c (Na ＋)，同时①及③水解生成的OH －会抑制CH 3COO －水解，c (CH 3COO －)增大，故c (CH 3COO －

)c (Na ＋)降低。答案：C

例6：一种常用的泡沫灭火器构造如下图。

内筒a 是玻璃瓶，外筒b 是钢瓶，平时泡沫灭火器内筒

外筒盛有液态试剂，当遇火警时，将灭火器取下倒置，

内外筒液体试剂立即混合产生大量CO 2泡沫灭火，从

液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析，

盛放药品正确的是 ( )

A ．a 中盛饱和Na 2CO 3溶液，b 中盛Al 2(SO 4)3溶液

B ．a 中盛饱和NaHCO 3溶液，b 中盛Al 2(SO 4)3溶液

C ．a 中盛Al 2(SO 4)3溶液，b 中盛饱和Na 2CO 3溶液

D ．a 中盛Al 2(SO 4)3溶液，b 中盛饱和NaHCO 3溶液

解析：本题以生活中常见泡沫灭火器为素材综合考查盐类水解以及影响水解的因素等考点，着重培养学生运用化学基本理论解决实际问题的能力。Al 2(SO 4)3是强酸弱碱盐水溶液呈酸性，若久置于钢瓶中则腐蚀钢瓶。从久置角度考虑内筒应盛Al 2(SO 4)3溶液，外筒应盛饱和NaHCO 3溶液；因CO 32－＋H ＋===HCO 3－ HCO 3－＋H ＋

===H 2O ＋CO 2↑，所以从快速产生CO 2灭火的角度看应选饱和NaHCO 3，而不应选饱和Na 2CO 3溶液。答案：D

例7．某学生想把AlCl 3溶液和Na 2S 溶液混合制取Al 2S 3，但最后得到一种白色胶状沉淀，而且混合液中有臭鸡蛋气味的气体放出，造成此结果的原因是(用离子方程式表示)_________________________________ 制取Al 2S 3的正确方法是(用化学方程式表示)__ ___________________________。

解析：Al 3＋和S 2－

可以发生互促水解。两者不能在溶液中共存。Al 2S 3只能在干态环境中制取。 答案：2Al 3＋＋3S 2－＋6H 2O===2Al(OH)3↓＋3H 2S ↑ 2Al ＋3SAl 2S 3

例8．限使用下列试剂：酚酞、石蕊、稀氨水、氯化铵晶体、浓盐酸、熟石灰粉末、醋酸铵晶体和蒸馏水。根据：①弱碱在水中存在电离平衡；②弱碱的阳离子会破坏水的电离平衡。这两种平衡的移动均会引起指示剂颜色的变化。由此可分别选用上述试剂，设计两种实验证明NH 3·H 2O 是弱碱，请简述实验方法及现象。

(1)应用根据①的实验方法及现象_________________________________________。

(2)应用根据②的实验方法及现象_________________________________________。

解析：要证明NH 3·H 2O 是弱碱，可采用两种方法：一种方法是弱碱溶液中一定存在电离平衡，只要说明氨水中存在电离平衡即可证明氨水是弱碱；另一种方法是弱碱阳离子会破坏水的电离平衡，只要证明NH 4＋能破坏水的电离平衡即可说明氨水是弱碱。

答案：(1)取少量氨水，滴加酚酞溶液，溶液呈红色，然后加入CH 3COONH 4晶体，振荡，可看到红色变浅，说明氨水中存在电离平衡，说明氨水为弱碱

(2)取少量NH 4Cl 晶体溶于水，滴加石蕊试液，溶液呈红色，表明NH 4＋水解，破坏了水的电离平衡，说明氨水为弱碱FeCl 3＋3H 2

3＋3HCl ；ΔH ＞0

例9. 解释

(1)加热FeCl 3溶液，溶液的颜色会不断加深，可得到一种红褐色透明液体。向这种液体中加入MgCl 2溶液，产生的现象为_ ___________________________________。

(2)不断加热FeCl 3溶液时，蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是_____________________________。

(3)在配制FeCl 3溶液时，为防止浑浊，应加入__________ _____________________。

(4)向FeCl 3溶液中加入少量浓苯酚钠溶液，预计可能看到的现象是____________。

解析：(1)加热FeCl 3溶液，得到Fe(OH)3胶体，加入MgCl 2使胶体凝聚而得到红褐色沉淀。

(2)加热可促进盐类水解，由于HCl 挥发，可使水解进行彻底，得到Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3受热分解，最终产物为Fe 2O 3。(3)为防止FeCl 3水解，应加入少许稀盐酸抑制FeCl 3水解。(4)因Fe 3＋＋3O －＋3H 2O===Fe(OH)3↓＋3OH ，所以得到红褐色沉淀，同时OH 与FeCl 3发生显色反应，溶液变为紫色。

答案：(1)有红褐色沉淀 (2)Fe 2O 3 (3)少许稀盐酸 (4)产生红褐色沉淀，溶液变为紫色

例10．(1)25℃时，0.1 mol/L NaOH 溶液的pH 为________；

(2)25℃时，0.1 mol/L NH 4Cl 溶液的pH________7(填“＜”、“＝”或“＞”)，其原

因是____________________________________________________________(用离子方程式表示)；

(3)将上述两种溶液等体积混合后，离子浓度大小次序正确的是________(填序号)。

A ．c (Na ＋)＞c (Cl －)＞c (OH －)＞c (H ＋)

B ．c (Na ＋)＝c (Cl －)＞c (H ＋)＞c (OH －

)

C ．c (Na ＋)＝c (Cl －)＞c (OH －)＞c (H ＋)

D ．c (Cl －)＞c (Na ＋)＞c (OH －)＞c (H ＋)

解析：0.1 mol/L NaOH 溶液的c (OH －)＝0.1 mol/L ，c (H ＋)＝10－140.1 mol/L ＝10－13 mol/L ， pH ＝－lg[c (H ＋)]＝

13；由于NH4＋能结合水电离出来的OH－生成弱电解质NH3·H2O，破坏了水的电离平衡，使溶液显酸性；将两种溶液等体积混合，发生反应：NaOH＋NH4Cl===NaCl＋NH3·H2O，Na＋和Cl－均不水解，故浓度相等，NH3·H2O能电离出OH－，使c(OH－)＞c(H＋)。答案：(1)13(2)＜NH4＋＋H23·H2O＋H＋(3)C

例11．25℃，NaOH和Na2CO3两溶液的pH均为11。

(1)两溶液中，由水电离出的c(OH－)H2O分别是：

①NaOH中________；②Na2CO3中________；

③在1 L水中加入上述________会使水的电离程度减小。

(2)各取10 mL上述两种溶液，分别加水冲稀到100 mL, pH变化较大的是________(填化学式)溶液。

(3)现有0.1 mol/L的纯碱溶液，试用pH试纸测定溶液的pH，其正确的操作_________________________。

纯碱溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示)是___________，你认为该溶液pH的范围一定介于________之间。(4)为探究纯碱溶液呈碱性是由CO32－引起的，请你设计一个简单的实验方案。

答案：(1)①1.0×10－11 mol/L②1.0×10－3 mol/L③NaOH(2)NaOH

(3)把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片上)，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH CO32－＋H23－＋OH－7～13

(4)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色褪去。这可以说明纯碱溶液呈碱性是由CO32－引起的。