2014-2015学年高二化学鲁科版选修4同步复习3.2.3影响盐类水解的因素和盐类水解的应用1.doc

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第3课时影响盐类水解平衡的因素和盐类水解的应用[学习目标定位]会分析外界条件对盐类水解平衡的影响，知道盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。1．水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－。若在水中分别加入下列各物质：①NaOH(s)②NH4Cl(s)③Na2CO3(s)④CH3COOH(l)⑤Na(s)⑥K2SO4(s)，试回答下列问题：(1)能使水的电离平衡向左移动的是①④，不发生移动的是⑥。(2)溶液呈酸性的是②④，溶液呈碱性的是①③⑤。(3)能促进水的电离，且溶液pH>7的是③⑤；能抑制水的电离，且溶液呈酸性的是④。(4)写出③、⑤中反应的离子方程式：③CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－；⑤2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。2．写出下列盐类水解的离子方程式，并指出其溶液的酸碱性。(1)硫酸铝溶液：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(显酸性)。(2)硝酸铵溶液：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋(显酸性)。(3)硫化钠溶液：S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－(显碱性)。(4)碳酸氢钠溶液：HCO＋H2OH2CO3＋OH－(显碱性)。探究点一影响盐类水解平衡的因素1．盐类水解是可逆反应，在一定条件下达到水解平衡状态(简称水解平衡)时，盐水解的程度大小主要由盐的本质属性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱，其盐中弱酸根离子的水解程度越大；生成盐的弱碱碱性越弱，其盐中弱碱阳离子的水解程度越大，通常称为“越弱越水解”。2．实验探究外界因素对FeCl3水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋的影响。(1)FeCl3溶液浓度改变对水解平衡的影响①取一支试管加入1 mL棕黄色的FeCl3溶液，再加入少量的FeCl3(s)，振荡，观察到的现象是溶液颜色加深。②取一支试管加入1 mL FeCl3溶液，再加入5 mL蒸馏水，观察到的现象是溶液的颜色变浅。③实验结论是[Fe3＋]增大，水解平衡正向移动。(2)改变溶液酸碱性对水解平衡的影响①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液，再加入2滴盐酸，观察到的现象是溶液颜色变浅。②取一支试管加入1 mL FeCl3溶液，再加入少量的NaHCO3(s)，振荡，观察到的现象是产生红褐色沉淀，放出气体。③实验结论是[H＋]增大，水解平衡逆向移动，减小[H＋]，可促进水解。(3)改变温度对水解平衡的影响①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液，放在酒精灯上加热，观察到的现象是溶液逐渐变为红褐色(加深)。②实验结论是温度升高，水解平衡正向移动。[归纳总结]影响盐类水解平衡的因素1．主要因素是盐本身的结构和性质，组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度就越大(越弱越水解)。2．外界因素(1)温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度，水解程度增大。(2)浓度：盐的浓度越小，电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小，水解程度越大。(3)酸碱性：向盐溶液中加入H＋，可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；向盐溶液中加入OH－，能抑制阴离子水解，促进阳离子水解。[活学活用]1．向三份0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO－的浓度变化依次为()A．减小、增大、减小B．增大、减小、减小C．减小、增大、增大D．增大、减小、增大答案A解析CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，加入NH4NO3，NH水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，H＋和OH－反应，使平衡右移，CH3COO－浓度减小，促进水解；加入Na2SO3，SO＋H2OHSO＋OH－，水解产生OH－，使平衡左移，CH3COO－浓度增大，抑制水解的进行；加入FeCl3固体，Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，影响同NH，使CH3COO－浓度减小，促进水解。2．为使Na2S溶液中的值减小，可加入的物质是()①盐酸②适量的NaOH溶液③适量的KOH溶液④适量的KHS溶液A．①②B．②③C．③④D．①④答案C解析在Na2S溶液中存在S2－＋H2OHS－＋OH－。①中加入盐酸，H＋中和OH－，水解平衡右移，[S2－]减小，的值增大；②中加入适量的NaOH溶液，[OH－]增大，平衡左移，[S2－]增大，但[Na＋]增大得更多，故的值增大；③中加入适量的KOH溶液，[OH－]增大，平衡左移，[S2－]增大，而[Na＋]不变，故的值减小；④中加入适量的KHS溶液，[HS－]增大，平衡左移，[S2－]增大而[Na＋]不变，故的值减小。探究点二盐类水解反应的应用1．在工农业生产和日常生活中的应用(1)热的纯碱液去油污效果更好纯碱(Na2CO3)水解呈碱性，加热能促进水解，溶液的碱性增强，热的纯碱溶液去污效果增强。有关的离子方程式是CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－。(2)明矾(铝盐)用作净水剂明矾溶于水电离产生的Al3＋水解，生成Al(OH)3胶体表面积大，吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。(3)泡沫灭火剂泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液，在使用时将两者混合，铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解，从而使水解完全产生CO2和Al(OH)3沉淀。其水解的离子方程式为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。(4)铵态氮肥不能与草木灰混合使用因为NH在水溶液中能发生水解生成H＋，CO在水溶液中水解产生OH－，当二者同时存在时，则二者水解产生的H＋和OH－能发生中和反应，使水解程度都增大，铵盐水解产生的NH3·H2O易挥发而降低了肥效。(5)在工业生产中广泛应用①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂，是因为NH4Cl水解溶液呈酸性，从而与金属表面的锈发生反应而除去。②工业制备某些无水盐时，不能用蒸发结晶的方法，如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热，否则：MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O。③工业上利用水解制备纳米材料等。如用TiCl4制备TiO2：TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl。制备时加入大量的水，同时加热，促进水解趋于完全，所得TiO2·xH2O经焙烧得TiO2。2．在化学实验中的应用(1)某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊，需加相应的酸来抑制水解，如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。(2)某些弱酸强碱盐水解呈碱性，用玻璃试剂瓶贮存时，不能用玻璃塞，如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。(3)判断加热浓缩某些盐溶液得到的产物，如加热浓缩FeCl3溶液，FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl，由于盐酸易挥发，使水解平衡向右移动，蒸干后得到的物质为Fe(OH)3。(4)制备胶体：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体。(5)判断酸碱中和反应至pH＝7时酸或碱的相对用量，如用物质的量浓度相同的氨水与盐酸反应至pH＝7时是氨水过量。(6)判断溶液中离子能否大量共存，如Al3＋与HCO等因水解互相促进不能大量共存。[归纳总结]用盐类水解原理分析解答实际应用问题的方法思路(1)认真审题，找出题目给定的盐类物质，确定能水解的离子；(2)写水解平衡方程式，分析题给条件对水解的影响及结果；(3)联系题目要求，写出合理答案。[活学活用]3．将下列固体物质溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，得到化学组成与原固体物质相同的是()①胆矾②氯化铝③硫酸铝④氯化铜A．③B．①④C．①②③④D．全部答案A解析胆矾CuSO4·5H2O溶于水得CuSO4溶液，因硫酸难挥发，蒸发结晶再灼烧得CuSO4；AlCl3、CuCl2发生水解，AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl、CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，加热时HCl不断挥发，平衡右移，不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀，灼烧得Al2O3、CuO；Al2(SO4)3＋6H2O2Al(OH)3＋3H2SO4，硫酸难挥发，最终仍得Al2(SO4)3。4．下列关于盐类水解的应用中，说法正确的是()A．加热蒸干Na2CO3溶液，最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体B．除去MgCl2中的Fe3＋，可以加入NaOH固体C．明矾净水的反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋D．加热蒸干KCl溶液，最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)答案C解析A项，加热蒸发Na2CO3溶液，得不到NaOH。虽然加热促进CO水解，但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3；B项，引入了新杂质Na＋，且Mg(OH)2不溶，应用MgO或MgCO3固体；D项，KCl不水解，不可能得到KOH固体。(1)影响盐类水解的因素越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，加酸、碱抑制或促进水解。(2)盐溶液蒸干灼烧后产物的判断方法加热盐溶液，需分析盐溶液水解生成的酸。①如果是易挥发性酸，如AlCl3、FeCl3等溶液，最终得到的是金属氧化物。②如果是难挥发性酸，如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液，最终得到的是它们的溶质固体。1．下列溶液能与镁反应生成氢气的是()A．氯化铵溶液B．氢氧化钠溶液C．碳酸钾溶液D．饱和石灰水答案A解析NH4Cl溶液呈酸性，能与Mg反应生成H2。2．下列过程或现象与盐类水解无关的是()A．纯碱溶液去油污B．铁在潮湿的环境下生锈C．加热氯化铁溶液颜色变深D．浓硫化钠溶液有臭味答案B解析铁在潮湿的环境中生锈是因为钢铁发生原电池反应被腐蚀；D项中，浓硫化钠溶液有臭味，是因为S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－，H2S有臭味，与水解有关。3．下列根据反应原理设计的应用中不正确的是()A．CO＋H2OHCO＋OH－热的纯碱溶液清洗油污B．Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋明矾净水C．TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl用TiCl4制备TiO2 D．SnCl2＋H2O===Sn(OH)Cl↓＋HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠答案D解析A项，加热平衡右移，碱性增强，有利于除油污；D项，根据平衡移动的原理可知，向溶液中加入NaOH，平衡向SnCl2水解的方向移动，所以D错。4．下列关于盐类水解的说法错误的是()A．在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离B．同温时，等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液，NaHCO3溶液的pH大C．在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解D．加热CH3COONa溶液，溶液中的值将减小答案B解析盐类水解促进水的电离，A对；NH水解使溶液显酸性，加入HNO3抑制NH水解，C对；加热CH3COONa溶液，CH3COO－水解程度增大，[CH3COO－]减小，[Na＋]不变，则的值变小，D对。5．下列离子组一定不能够大量共存的是()A．K＋、Na＋、CO、NO B．NH、HCO、NO、Na＋C．Al3＋、HCO、NO、Cl－D．SiO、Na＋、K＋、NO答案C解析A项，四种离子相互之间不能反应，能大量共存；B项，NH与HCO虽然能水解相互促进，但不彻底，所以能大量共存；D项，SiO水解，但水解程度很弱，所以能大量共存；C项，由于Al3＋、HCO相互促进水解且生成沉淀和气体，不能大量共存。6．向纯碱溶液中滴入酚酞溶液(1)观察到的现象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(2)若微热溶液，观察到的现象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________。(3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液，观察到的现象是________________________________________________________________________，原因是________________________________________________________________________。答案(1)溶液变红CO＋H2OOH－＋HCO(2)红色加深加热，CO水解程度变大，溶液碱性增强(3)红色变浅，有红褐色沉淀生成，有气体生成(气泡冒出)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，减小了[OH－]，促进了CO的水解，CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2CO3H2O＋CO2↑解析Na2CO3溶液显碱性，遇酚酞变红。加热，水解程度变大，碱性更强，红色加深。加入FeCl3，Fe3＋与OH－结合生成Fe(OH)3(红褐色沉淀)，促进CO水解，同时会有CO2气体产生。[基础过关]一、盐类水解的应用1．下列做法中用到物质氧化性的是()A．明矾净化水B．纯碱除去油污C．臭氧消毒餐具D．食醋清洗水垢答案C解析O3消毒是利用其强氧化性。A项中是利用Al3＋水解生成Al(OH)3胶体的吸附性；B项中是利用Na2CO3水解显碱性使油污水解，以上水解都不是氧化还原反应；D项是利用CH3COOH的酸性。2．下列说法正确的是()A．将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧，所得固体成分相同B．配制一定浓度的FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度C．用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋D．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液答案D解析A项，氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到氧化铝，而硫酸铝溶液蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铝；B项，所加酸应是稀硫酸，不能引入新杂质；C项，加热法不能除去Fe3＋。3．在蒸发皿中加热、蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液，可以得到原物质的是()A．氯化铝B．碳酸氢钠C．硫酸铁D．高锰酸钾答案C解析AlCl3发生水解反应：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，生成的HCl挥发而使水解平衡向右移动，致使生成Al(OH)3沉淀，灼烧得Al2O3；NaHCO3、KMnO4受热后分别分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2，只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。4．下列哪组离子能在水溶液中大量共存()A．K＋、CO、HS－、S2－、Al3＋、[Al(OH)4]－B．MnO、Na＋、SO、K＋、Cl－C．SO、Ag＋、SO、S2－、[Al(OH)4]－、K＋D．Fe2＋、Cl－、H＋、NO答案B解析A中有能发生双水解反应的离子，C中有能形成沉淀的离子，D中的Fe2＋、H＋、NO可发生氧化还原反应。5．同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥，给定下列化肥：①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤NH3·H2O，其中最合理的组合方式是()A．①③④B．②③④C．①③⑤D．②③⑤答案B解析Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料，肯定要用，由于Ca(H2PO4)2是酸式盐，其水溶液呈酸性，不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用，只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。二、外界条件对水解平衡的影响6．向未知溶液中再溶入CH3COONa晶体，测得[Na＋]与[CH3COO－]几乎相等，则原来的溶液可能是()A．HCl溶液B．NaOH溶液C．KCl溶液D．KOH溶液答案D解析CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－应加入碱，抑制其水解。7．下列关于FeCl3水解的说法错误的是()A．水解达到平衡时(不饱和)，加氯化铁溶液达饱和，溶液的酸性会增强B．浓度为5 mol·L－1和0.5 mol·L－1的两种FeCl3溶液，其他条件相同时，Fe3＋的水解程度前者比后者小C．有50℃和20℃的同浓度的两种FeCl3稀溶液，其他条件相同时，Fe3＋的水解程度前者比后者小D．为抑制Fe3＋的水解，较好地保存FeCl3溶液，应加少量盐酸答案C解析A项，FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入FeCl3，平衡右移，酸性增强，A对；B项，在其他条件相同时，浓度越大，水解程度越小，B对；C项，在其他条件相同时，温度越高，水解程度越大，C错；D项，因FeCl3水解显酸性，加入盐酸可抑制其水解。8．在CH3COONa溶液中，加入下列物质使水解平衡向左移动，并且pH变大的是()A．加入适量纯CH3COOH B．加入少量NaCl固体C．加入少量NaOH固体D．加水稀释答案C解析在CH3COONa溶液里，存在CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。A项，加入适量纯CH3COOH，上述平衡左移，但[OH－]减小，pH变小，故A项不符合题意；B项，加入少量NaCl固体，平衡不移动，故B项不符合题意；C项，加入少量NaOH固体，即增大了[OH－]，平衡左移，pH变大，故C项符合题意；D项，加水稀释，平衡右移，pH变小，故D项不符合题意。9．在一定条件下，Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－。下列说法正确的是()A．稀释溶液，上述可逆反应平衡常数不变B．通入CO2，溶液pH增大C．加入NaOH固体，平衡向正反应方向移动D．升高温度，不变答案A解析本题考查外界条件对盐类水解平衡的影响及平衡常数的影响因素。对一确定的反应，平衡常数的大小只与温度有关，故A正确；通入CO2时，CO2与CO反应，使水解平衡逆向移动，pH减小，故B不对；加入NaOH固体，平衡逆向移动，故C不对；因为水解反应是吸热反应，故升温时平衡正向移动，HCO的浓度增大，CO的浓度减小，故D不对。10．为了使CH3COONa溶液中Na＋的浓度与CH3COO－的浓度比为1∶1，可在CH3COONa溶液中加入()①适量的盐酸②适量的NaCl③适量的醋酸④适量的CH3COONa A．①②B．③C．③④D．④答案B解析在CH3COONa溶液中，由于CH3COO－的水解：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，使CH3COO－浓度比Na＋浓度要小。②不成立，它加入了Na＋，使它们的差距拉大；①使平衡向右移动了，使它们的差距变得更大；④中加入了CH3COONa，使CH3COO－的浓度增大，但Na＋浓度也随着增大；只有③加入醋酸，使平衡左移，另外其本身也可以电离出CH3COO－，使溶液中的CH3COO－的浓度增大。[能力提升]11．已知K2HPO4溶液呈碱性，即HPO结合H＋的能力大于其电离产生H＋的能力。溶液中存在如下平衡：HPO＋H2OPO＋H3O＋。下列操作能使该溶液中[H3O＋]增大的是()A．加水B．加热C．加消石灰D．加K2HPO4固体答案A解析本题考查外界条件对电离平衡的影响。K2HPO4溶液中存在如下平衡：①HPO＋H2OH3O＋＋PO，②HPO＋H2OOH－＋H2PO，③H2OH＋＋OH－。由题意知溶液呈碱性，以水解平衡②为主。加水，平衡②向右移动，n(OH－)增大，但[OH－]减小，故[H3O＋]增大，则A对；加热，②向右移动，[OH－]增大，故[H3O＋]减小，B错；加Ca(OH)2，OH－与H3O＋反应生成H2O，[H3O＋]减小，C错；加K2HPO4固体，②向右移动，[OH－]增大，故[H3O＋]减小，D错。12．现有25℃时0.1 mol·L－1的氨水，请回答下列问题：(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，写出反应的离子方程式：__________________；所得溶液的pH________7(填“>”、“<”或“＝”)，用离子方程式表示其原因：________________________________________________________________________。(3)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH＝7，此时[NH]＝a mol·L－1，则[SO]为________。答案(1)减小(2)NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O<NH＋H2ONH3·H2O＋H＋(3)a/2 mol·L－1解析(1)加入NH会抑制NH3·H2O的电离，使[NH3·H2O]变大，[OH－]变小。(2)NH水解显酸性。(3)根据电荷守恒[NH]＋[H＋]＝2[SO]＋[OH－]，[H＋]＝[OH－]，得[NH]＝2[SO]。13．(1)为了提高生活用水的质量，自来水厂常用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化，以改进水质。简述原因并写出有关反应的离子方程式。(2)试用离子方程式和简要文字表述以下事实：①改进碱性土壤用石膏。②盛NH4F试剂要用塑料瓶而不能用玻璃瓶。③铵态氮肥不能与草木灰混用。答案(1)Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底，达到净化水的目的；同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO，可杀灭水中的病菌。离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。(2)①土壤显碱性是因为CO＋H2OHCO＋OH－，加入石膏，其中的Ca2＋与CO结合生成难溶性CaCO3而消除产生碱性的根源：Ca2＋＋CO===CaCO3↓。②NH4F遇水发生一定程度的双水解，生成的氢氟酸腐蚀玻璃：F－＋H2OHF＋OH－，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，H＋＋OH－===H2O。③草木灰的主要成分K2CO3水解显碱性，促进铵态氮肥中的NH的水解，生成NH3·H2O：CO＋H2OHCO＋OH－，NH＋OH－NH3·H2O，NH3易挥发而降低了N的含量。14．10℃时加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH随温度的升高发生如下变化：温度(℃)。