第十一单元 水溶液中的离子平衡（4）
2015-11-25 09:51:29 来源： 撰稿：董啸 摄影摄像： ; 评论：0 点击：
第十一单元 水溶液中的离子平衡（4）
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授课人：董 啸 |
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①掌握原电离平衡原理、盐类水解的原理； |
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教学目标： |
②掌握溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算； |
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③利用平衡移动原理解释某些问题。
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教学重点： |
液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算 |
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教学难点： |
利用平衡移动原理解释某些问题 |
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教学方法： |
精讲精炼，分析比较，发现规律 |
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教学过程： |
第四课时 |
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基础知识精析
四、盐的水解
1、盐的水解
（1）定义：盐电离出来某一种或多种离子跟水电离出来的H＋或OH-结合生成弱电解质的反应叫做盐类的水解。
盐对应的酸(或碱)越弱，水解程度越大，溶液碱性(或酸性)越强。由于盐类的水解的程度一般较小，所以盐类的水解方程式，一般用可逆反应符号，不出现“↑”和“↓”两步水解的方程式要分步写。
（2）水解实质：
盐电离出的离子使水的电离平衡发生移动，从而使溶液呈酸性或碱性。
（3）水解规律：
有弱才水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性。
（4）水解离子方程式表示方法：
①一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
如Cu2＋＋2H2O≒Cu(OH)2＋2H＋；NH＋H2O≒NH3·H2O＋H＋。
②多元弱酸盐的水解是分步进行的，水解离子方程式要分步表示。如Na2CO3水解反应的离子方程式为：CO＋H2O≒HCO＋OH－、HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－。
③多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成，如FeCl3溶液中：Fe3＋＋3H2O≒Fe(OH)3＋3H＋。
④双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，书写时要用“===”、“↑”、“↓”等，如NaHCO3与AlCl3混合溶液的反应离子方程式：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
重要的水解反应方程式:
氯化铵：NH＋H2O≒NH3·H2O＋H＋
醋酸钠：CH3COO－＋H2O≒CH3COOH＋OH－
碳酸钠：CO＋H2O≒HCO＋OH－、HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－
AlCl3溶液：Al3＋＋3H2O≒Al(OH)3＋3H＋
FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2O≒Fe(OH)3＋3H＋
NaHCO3与AlCl3混合溶液：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
NaAlO2与AlCl3混合溶液：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O ===4Al(OH)3↓
（5）盐类水解的规律及拓展应用
①“谁弱谁水解，越弱越水解”。如酸性：HCN<CH3COOH，则相同条件下碱性：NaCN>CH3COONa。
②强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液显酸性。如NaHSO4在水溶液中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
③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。
若电离程度小于水解程度，溶液呈碱性。如NaHCO3溶液中：
HCO≒H＋＋CO(次要)，HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－(主要)。
若电离程度大于水解程度，溶液显酸性。如NaHSO3溶液中：HSO≒H＋＋SO(主要)，HSO＋H2O≒H2SO3＋OH－(次要)。
④相同条件下的水解程度：正盐>相应酸式盐，如CO>HCO。
⑤相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解：(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
⑥若CH3COONH4溶液显中性，则NH4HCO3溶液显碱性。
【深度思考】
1．酸式盐溶液一定呈酸性吗？
答案 不一定，酸式盐溶液可以显酸性，如NaHSO4溶液，也可以显碱性，如NaHCO3溶液等。
2．物质的量浓度相同的下列溶液中，含离子和分子种类最多的是 ( )
A．CaCl2 B．CH3COONa C．氨水 D．K2S
答案 D
解析 A项中有Ca2＋、Cl－、H2O、H＋、OH－；B项中有CH3COO－、Na＋、H2O、CH3COOH、H＋、OH－；C项中有NH3、NH3·H2O、H2O、H＋、OH－、NH；D项中有K＋、S2－、HS－、H2O、H2S、H＋、OH－。
3．怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、氯化铵溶液和碳酸钠溶液？
答案 三种溶液各取少许分别滴入紫色石蕊试液，不变色的为NaCl溶液，变红色的为氯化铵溶液，变蓝色的为碳酸钠溶液。
4．怎样证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO水解引起的？
答案 向纯碱溶液中滴入酚酞试液，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。则可以说明纯碱溶液呈碱性是由CO引起的。
5．同浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液相比，谁的pH较大？为什么？同浓度的Na2CO3和NaHCO3相比呢？
答案 Na2CO3溶液的pH大。因为CH3COOH的酸性强于H2CO3，则CO结合H＋的能力强于CH3COO－，即CO水解程度较大，产生的c(OH－)较大，pH较大。由于盐的二级水解大于一级水解，故Na2CO3溶液的pH比NaHCO3大。
6．写出下列物质中能发生水解反应的离子方程式。
①明矾 ②硫化钠 ③小苏打 ④偏铝酸钠 ⑤硫酸氢钠
答案 ①Al3＋＋3H2O≒Al(OH)3＋3H＋ ②S2－＋H2O≒HS－＋OH－、HS－＋H2O≒H2S＋OH－ ③HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－ ④AlO＋2H2O≒Al(OH)3＋OH－ ⑤不水解
2、影响因素：
①内因
酸或碱越弱，其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大，溶液的碱性或酸性越强。
②外因
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因素 |
水解平衡 |
水解程度 |
水解产生离子的浓度 |
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温度 |
升高 |
右移 |
增大 |
增大 |
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浓度 |
增大 |
右移 |
减小 |
增大 |
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减小(即稀释) |
右移 |
增大 |
减小 |
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外加酸碱 |
酸 |
弱碱阳离子的水解程度减小 |
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碱 |
弱酸根离子的水解程度减小 |
|||
结论：越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，酸碱可逆制或促进水解。
【注意】：
① 稀溶液虽可以促进水解，水解平衡正移。
② H＋可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；OH－可抑制阴离子水解，促进阳离子水解。
③多元弱酸根，正酸根离子比酸式酸根离子水解程度大得多，溶液的碱性更强。
④CH3COONH4 溶液显中性； NH4F溶液显酸性； NH4HCO3 溶液显碱性.
【深度思考】
1．稀溶液中，盐的浓度越小，水解程度越大，其溶液酸性(或碱性)也越强吗？
答案 盐溶液的浓度越小，水解程度越大，但由于溶液中离子浓度小是主要因素，故溶液酸性(或碱性)越弱。
2．有人认为，向CH3COONa溶液中，加入少量冰醋酸，会与CH3COONa溶液水解产生的OH－反应，使平衡向水解方向移动，这种说法对吗？为什么？
答案 不对，原因是：体系中c(CH3COOH)增大，抑制了水解，会使平衡
CH3COO－＋H2O≒CH3COOH＋OH－左移。
3、双水解：
如果溶液中的阴阳离子同时水解，相互促进，使得盐的几乎水解完全。由于双水解时盐类的水解的程度较大，所以盐类的水解方程式，一般不用可逆反应符号,可以用“↑”和“↓”。
常见的有：Al3+与HCO3-、CO32-、AlO2-、S2-、HS-；Fe3+与HCO3-、CO32-、AlO2-；NH4+和 CH3COO-也发生双水解，但程度不大。
特别提醒 NH与CH3COO－、HCO虽能发生双水解反应，但能大量共存。
4、盐的水解的应用
①判断溶液酸碱性及物质的鉴别；
②比较盐溶液中离子浓度的大小；
③判断离子是否共存；
④溶液的配置和储存。
⑤盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种类型
a.一般的盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质。如CuSO4(aq)CuSO4(s)。
b.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)Al(OH)3Al2O3。
c.盐受热分解或发生其它反应，则蒸干灼烧后一般得反应产物。
Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO)；NaHCO3―→Na2CO3；NH4Cl―→NH3↑＋HCl↑。
还原性盐在蒸干时会被O2氧化 例如，Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
盐的水解的应用:
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应用 |
举例 |
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判断溶液的酸碱性 |
FeCl3溶液显酸性，原因是Fe3＋＋3H2O≒Fe(OH)3＋3H＋ |
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判断酸性强弱 |
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10，则酸性HX>HY>HZ |
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配制或贮存易水解的盐溶液 |
配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2＋水解，配制FeCl3溶液，加入少量盐酸 |
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胶体的制取 |
制Fe(OH)3胶体离子反应：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋ |
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物质的提纯 |
除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可加入MgO、镁粉、Mg(OH)2或MgCO3 |
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泡沫灭火器原理 |
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生反应为: Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ |
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作净水剂 |
明矾可作净水剂，原理为Al3＋＋3H2O≒Al(OH)3(胶体)＋3H＋ |
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化肥的使用 |
铵态氮肥与草木灰不得混用 |
深度思考
1．纯碱洗涤油污的原理是什么？为什么说热的纯碱溶液去污能力强？
答案 CO＋H2O≒HCO＋OH－，加热，促进CO的水解，溶液碱性增强，去
污能力增强。
2．怎样除去MgCl2溶液中Fe3＋，其原理是什么？
答案 MgCl2溶液中混有少量的Fe3＋杂质时，可加入Mg、MgO、Mg(OH)2或MgCO3而除去Fe3＋，其原理是Fe3＋的水解程度比Mg2＋的水解程度大，加入这些物质，导致Fe3＋＋3H2O≒Fe(OH)3＋3H＋平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀除去。
3．怎样判断酸式盐溶液的酸碱性，试举例说明。
答案 酸式盐的水溶液显什么性质，要看该盐的组成粒子的性质。
(1)强酸的酸式盐只电离，不水解，一定显酸性。
如NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。
(2)弱酸的酸式盐存在两种趋势，既存在电离平衡又存在水解平衡：
HA－≒H＋＋A2－(电离，显酸性)
HA－＋H2O≒H2A＋OH－(水解，显碱性)
如果电离程度大于水解程度，则显酸性，如H2PO、HSO等；如果水解程度大于电离程度，则显碱性，如HCO、HS－、HPO等。
5、盐溶液中的三个守恒
①电荷守恒:
电解质溶液中，不论存在多少种离子，但溶液总是呈电中性，即阳离子所带正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷总数——电荷守恒规律。
NH4Cl溶液中存在：c(NH4+)+ c(H+)= c(Cl-) +c(OH-)；
CH3COONa溶液中存在：c(H+) + c(Na+)= c(CH3COO-) +c(OH-)；
Na2CO3溶液中存在：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)；
NaHCO3溶液中存在：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。
应用：
a. c(NH4+) > c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) (×)
b.若c(NH4+)＝c(Cl-)，则盐酸和氨水的混合溶液呈中性。
若c(NH4+)> c(Cl-)，则盐酸和氨水的混合溶液呈碱性。
若c(NH4+)＜c(Cl-)，则盐酸和氨水的混合溶液呈酸性。
②物料守恒：
电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但原子总是守恒的，存在物料守恒——物料守恒规律。
NH4Cl溶液中存在：c(Cl-)= c(NH4+)+c(NH3·H2O)
CH3COONa溶液中存在：c(Na+)= c(CH3COO-) +c(CH3COOH)
Na2CO3溶液中存在：c(Na+)/2=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) 或
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) ]
NaHCO3溶液中存在：c(Na+)= c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
③质子守恒：
在盐溶液中，由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子浓度，对于强碱弱酸盐来说，溶液中的氢氧根离子浓度等于水解消耗的氢离子和剩余氢离子浓度之和。
NH4Cl溶液中存在：c(H+)= c(OH-)+c(NH3·H2O)
CH3COONa溶液中存在：c(OH-)= c(H+)+c(CH3COOH)；
Na2CO3溶液中存在： c(OH-) =c(HCO3－)+ c(H+)＋2c(H2CO3)
NaHCO3溶液中存在： c(OH-) =c(H2CO3)+ c(H+)－c(CO32-)
说明：质子守恒可以由电荷守恒和物料守恒推出。
【知识拓展】Na2CO3和NaHCO3混合溶液中的三个守恒
（1）Na2CO3和NaHCO3按1：1混合溶液
①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
②物料守恒：c(Na+)×2/3=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
③质子守恒：
由①和②可以推出：2c(OH-)= c(HCO3-)+3c(H2CO3)+2c(H+)－c(CO32-)
（2）Na2CO3和NaHCO3按2：1混合溶液
①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
②物料守恒：c(Na+)×3/5=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
③质子守恒：
由①和②可以推出：3c(OH-)= 2c(HCO3-)+5c(H2CO3)+3c(H+)－c(CO32-)
（3）Na2CO3和NaHCO3按1：2混合溶液
①电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
②物料守恒：c(Na+)×3/4=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
③质子守恒：
由①和②可以推出：3c(OH-)= c(HCO3-)+4c(H2CO3)+3c(H+)－2c(CO32-)
6、离子浓度大小比较：
(1)多元弱酸(H2A)溶液:c(H+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)。
(2)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。如在相同的物质的量浓度的下列溶液中：①NH4C1，②CH3COONH4，③NH4HSO4；c(NH4+)由大到小的顺序是③>①>②。
(3)常见的离子浓度的比较问题
①0.1mol/LNH4Cl溶液：
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；c(H+)+c(NH4+)= c(Cl-)+c(OH-)
②0.1mol/LCH3COONa溶液：
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)；c(H+) + c(Na+)= c(CH3COO-) +c(OH-)
③0.1mol/LHCl和0.1mol/LNH3·H2O溶液等体积混合：
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)；
④0.1mol/LNaOH和0.1mol/LCH3COOH溶液等体积混合：
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)；
⑤0.1mol/LHCl和0.2mol/LNH3·H2O溶液等体积混合：
c(NH4+) > c(Cl-) > c(OH-)> c(H+)；
pH=2盐酸和pH=12氨水等体积混合：
c(NH4+) > c(Cl-) > c(OH-)> c(H+)
⑥0.1mol/LNaOH和0.2mol/LCH3COOH溶液等体积混合：
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+) > c(OH-)；
pH=2醋酸和pH=12NaOH溶液等体积混合：
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+) > c(OH-)
⑦0.2mol/LHCl和0.1mol/LNH3·H2O溶液等体积混合：
c(Cl-) > c(H+)>c(NH4+)> c(OH-)
⑧0.2mol/LNaOH和0.1mol/LCH3COOH溶液等体积混合：
c(Na+) > c(OH-)> c(CH3COO-)> c(H+)
⑨0.1mol/L NaHCO3溶液：
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(H2CO3)>c(CO32-)
⑩0.1mol/L Na2CO3溶液：
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(H+)
【活学活用】
【例1】 0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液
①粒子种类_________________________________________。
②大小关系______________________________(H2O除外)。
③物料守恒_________________________________________。
解析 NH4Cl===NH＋Cl－(完全电离)
NH＋H2O≒NH3·H2O＋H＋(微弱)
H2O≒H＋＋OH－(极微弱)
答案 ①Cl－、NH、H＋、NH3·H2O、OH－、H2O
②c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
③c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
【例2】 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系
①大小关系________________________________。
②物料守恒________________________________。
③电荷守恒________________________________。
④质子守恒________________________________。
解析 NaHCO3===Na＋＋HCO(完全电离)
HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－(主要)
HCO≒H＋＋CO(次要)
H2O≒H＋＋OH－(极微弱)
答案 ①c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)
②c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)
④c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO)
【例3】 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系
①大小关系_______________________________。
②物料守恒_______________________________。
③电荷守恒_______________________________。
④质子守恒_______________________________。
解析 Na2CO3===2Na＋＋CO(完全电离)
CO＋H2O≒HCO＋OH－(主要)
HCO＋H2O≒H2CO3＋OH－(次要)
H2O≒H＋＋OH－(极微弱)
答案 ①c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)
②c(Na＋)＝2{c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)}
③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)
④c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO)
7、判断弱酸或弱碱的相对强弱的方法
已知盐溶液的酸碱性强弱(或pH的大小)．判断生成该盐相应的酸或碱的强弱，其规律是：
强碱弱酸盐溶液的碱越强，其相应弱酸的酸性就越弱；强酸弱碱盐溶液的酸性越强，其相应弱碱的碱性就越弱。
8、判断酸式盐溶液的酸碱性的方法
酸式盐的水溶液显什么性质，这要看该盐的组成微粒的性质。如果不考虑阳离子水解的水解因素，单纯考虑酸式酸根离子，那么酸式酸根离子在水溶液中既可以电离又可以水解。
①强酸的酸式盐只电离，不水解，一定显酸性。
②果电离趋势占优势，则显酸性，如NaHSO3、NaH2PO4-等；如果水解趋势占优势，则显碱，NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等。
【活学活用】
1、将同浓度的下列溶液按pH由小到大的顺序排列：①NaCl；②NaHCO3；③ Na2CO3；④NaOH；⑤NaHSO4；⑥NH4Cl；⑦H2SO4；⑧Ba(OH)2.
（答案：⑦、⑤、⑥、①、②、③、④、⑧）
2、比较下列溶液：
①已知同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液,碱性逐渐增强，则酸性强弱顺序为： 。（答案：HX>HY>HZ）
②已知AOH、BOH、COH的碱性依次减弱，则同浓度的ACl、BCl、CCl溶液的pH由大到小的顺序为： 。（答案：ACl> BCl>CCl）
【探究高考】
1．[2012·福建理综，23(3)]能证明Na2SO3溶液中存在SO＋H2OHSO＋OH－水解平衡的事实是____________(填序号)。
A．滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去
B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去
C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
答案 C
解析 Na2SO3溶液滴入酚酞溶液变红，说明SO发生了水解反应，溶液显碱性。加入H2SO4溶液，SO与H＋生成HSO，HSO与H＋反应放出SO2气体，同时H＋中和SO水解产生的OH－，即使溶液中不存在水解平衡，溶液红色也会褪去，故A错；氯水具有酸性和强氧化性，加入氯水后，Cl2和HClO氧化SO、HSO生成SO，H＋中和SO水解产生的OH－，HClO氧化漂白指示剂酚酞，并不能体现SO水解反应的可逆性，故B错；加入BaCl2溶液，Ba2＋与SO结合生成BaSO3沉淀，c(SO)减小，溶液的红色褪去，说明溶液中c(OH－)减小，水解平衡逆向移动，证明存在SO的水解平衡，故C正确。
2．(2012·四川理综，10)常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是 ( )
A．新制氯水中加入固体NaOH：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)
B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：c(Cl－)＝c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)
D．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
答案 D
解析 要会运用溶液中的守恒解题。在任何溶液中都存在电荷守恒，选项A的溶液中电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，故A错；NaHCO3溶液的pH＝8.3，说明其水解程度大于电离程度，则c(H2CO3)>c(CO)，故B错；pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合时，氨水是过量的，溶液不显中性，故C错；D选项中的CH3COOH与NaOH反应，得到的是等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液，由电荷守恒得：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，由元素守恒得2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，将电荷守恒关系式乘以2与元素守恒关系式相加得：c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(CH3COOH)，移项得：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)，故D正确。
3．(2012·安徽理综，12)氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 ℃时：
①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－67.7 kJ·mol－1
②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
在20 mL 0.1 mol·L－1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液。下列有关说法正确的是 ( )
A．氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为HF(aq)≒F－(aq)＋H＋(aq) ΔH＝＋10.4 kJ·mol－1
B．当V＝20时，溶液中：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)
C．当V＝20时，溶液中：c(F－)<c(Na＋)＝0.1 mol·L－1
D．当V>0时，溶液中一定存在：c(Na＋)>c(F－)>c(OH－)>c(H＋)
答案 B
解析 解答本题时应特别注意，HF是弱酸，在溶液中不能完全电离；溶液中离子浓度大小的判断要充分利用电荷守恒和物料守恒。根据盖斯定律，将①式减去②式可得：HF(aq)≒H＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝－10.4 kJ·mol－1，故A项错误；当V＝20时，两者恰好完全反应生成NaF，溶液中存在质子守恒关系：c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)；因F－水解，故溶液中存在：c(F－)<c(Na＋)＝0.05 mol·L－1，故B项正确，C项错误；D项，溶液中离子浓度的大小取决于V的大小，溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性，故D项错误。
4．(2010·广东理综，12)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1 mol·L－1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是 ( )
A．c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－) B．c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)
C．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)
答案 D
5．(2010·安徽理综，13)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL 蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) ( )
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A．①>②>③>④ B．①>②>④>③
C．①＝②>③>④ D．①＝②>③＝④
答案 C
6．(2011·安徽理综，13)室温下，将1.000 mol·L－1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L－1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A．a点由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－14 mol·L－1
B．b点：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．c点：c(Cl－)＝c(NH)
D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
答案 C
解析 a点时氨水中的H＋全部来自水的电离，此时pH<14，故c(H＋)>1.0×10－14 mol·L－1，A错误；b点时溶液显碱性，则氨水过量，c(NH)＋c(NH3·H2O)>c(Cl－)，B错误；c点时pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒：c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，推出c(Cl－)＝c(NH)，C正确；d点后主要存在NH的水解反应，该反应吸热，D错误。
7．[2011·山东理综，29(3)]Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为________，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH____(填“增大”、“减少”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为________(用离子方程式表示)。
答案 c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋) 减小 2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－
解析 Na2S溶液中离子浓度的大小可根据盐类水解原理不难作答，Na2S与CuSO4溶液反应：Na2S＋CuSO4===CuS↓＋Na2SO4，溶液的pH减小，Na2S溶液长期放置会被空气中的氧气氧化为硫：2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－。
8．[2011·福建理综，23Ⅱ(5)]稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中，NH4Cl的作用是________。
答案 分解出氯化氢气体，抑制CeCl3水解(或其他合理答案)
解析 由于加热时氯化铵分解出氯化氢气体，可以抑制CeCl3的水解。
9．[2012·山东理综，29(4)]NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25 ℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是__________________(用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将________(填“正向”、“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为________mol·L－1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb＝2×10－5 mol·L－1
答案 NH＋H2O≒NH3·H2O＋H＋ 逆向
解析 NH水解使NH4NO3溶液显酸性：NH＋H2O≒NH3·H2O＋H＋；滴加氨水时水的电离平衡将逆向移动，溶液呈中性，由电荷守恒可知c(NH)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)，则n(NH)＋n(H＋)＝n(NO)＋n(OH－)，因为平衡后溶液呈中性，n(H＋)＝n(OH－)，则n(NH)＝n(NO)＝a mol，设加入的氨水的浓度为c mol·L－1，反应后溶液体积为V L。
由Kb＝＝＝2×10－5 mol·L－1，得c＝。
〖教后记〗
【题组训练】
题组一 对盐类水解实质及规律的考查
1．NH4Cl溶液呈________，用离子方程式表示原因____________________________。
常温下，pH＝11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH－)＝__________，在pH＝3的CH3COOH溶液中，水电离出来的c(H＋)＝____________。
答案 酸性 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
10－3 mol·L－1 10－11 mol·L－1
解析 NH4Cl为强酸弱碱盐，由于NH水解呈酸性；CH3COONa溶液中由于
CH3COO－水解促进水的电离，故pH＝11的CH3COONa溶液中，c(OH－)水＝10－3 mol·L－1，在pH＝11的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制，故c(H＋)水＝10－11
mol·L－1。
2．有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A＋和B＋及一价阴离子X－和Y－组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH＝7，AY溶液的pH>7，BX溶液的pH<7，由此判断不水解的盐是 ( )
A．BX B．AX C．AY D．BY
答案 B
解析 AY溶液的pH>7，说明AY为强碱弱酸盐，BX溶液的pH<7，说明BX为强酸弱碱盐，则AX为强酸强碱盐，不能发生水解，B对。
3．有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL，物质的量浓度均为0.1 mol·L－1，下列说法正确的是 ( )
A．三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B．若将三种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②
C．若分别加入25 mL 0.1 mol·L－1盐酸后，pH最大的是①
D．若三种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序③>①>②
答案 C
解析 酸根离子越弱越易水解，因此三种溶液pH的大小顺序应是③>①>②。若将三种溶液稀释相同倍数，由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡，随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH－，因此pH变化最大的应是③；选项D正确的顺序应为②>①>③。
题组二 对水解离子方程式的考查
4．下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是 ( )
①HCl＋H2OH3O＋＋Cl－
②AlCl3＋3H2O===Al(OH)3＋3HCl
③Na2CO3＋2H2OH2CO3＋2NaOH
④碳酸氢钠溶液：HCO＋H2OCO＋H3O＋
⑤NH4Cl溶于D2O中：NH＋D2ONH3·D2O＋H＋
A．①②③④ B．①②③
C．②③⑤ D．全部
答案 D
解析 ①④是电离方程式且①应用“===”；②是水解反应方程式，但应用“”；③的水解方程式错误，应分步进行；⑤应为NH＋D2ONH3·HDO＋D＋。
5．对于易溶于水的正盐MnRm溶液，若pH>7，其原因是_______________________；
若pH<7，其原因是___________________________________________________。
(注：以上问题用离子方程式说明)
答案 Rn－＋H2OHR(n－1)－＋OH－
Mm＋＋mH2OM(OH)m＋mH＋
解析 pH大于7是由于酸根离子水解呈碱性，pH小于7是由于弱碱阳离子水解呈酸性。
题组一 条件改变时水解平衡移动结果的判断
1．向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质，其溶液中部分微粒的浓度变化如表所示(溶液温度不变)。X物质是下列物质中的 ( )
|
微粒 |
H＋ |
OH－ |
CH3COO－ |
CH3COOH |
|
物质的 量浓度 |
增大 |
减小 |
减小 |
增大 |
A．氢氧化钠 B．氯化氢
C．蒸馏水 D．磷酸钠
答案 B
解析 向CH3COONa稀溶液中加入氢氧化钠，c(OH－)增大；加入蒸馏水，c(CH3COOH)减小；加入磷酸钠，抑制CH3COO－水解，c(CH3COO－)增大。
2．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－。下列说法正确的是 ( )
A．稀释溶液，水解平衡常数增大
B．加入少量NH4Cl固体，平衡朝正反应方向移动
C．升高温度，减小
D．加入NaOH固体，溶液pH减小
答案 B
解析 化学平衡常数只受温度的影响，A错误；加入的NH4Cl晶体电离出的NH与OH－反应，使平衡向正反应方向移动，B正确；温度升高，CO的水解程度增大，c(HCO)增大，c(CO)减小，C错误；加入NaOH固体，溶液的pH增大，D错误。
题组二 选取措施使水解平衡定向移动
3．下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的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)实验过程中发现烧瓶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溶于水时放出热量
D．NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L－1 CH3COONa溶液中分别加入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”)
答案 (1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，使溶液显碱性 (2)BD (3)左 左 右
解析 (1)CH3COONa中CH3COO－水解使溶液显碱性，酚酞试液遇碱显红色。
(2)生石灰与水剧烈反应放出大量热，根据烧瓶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，同时烧瓶③中溶液红色变浅，则NH4NO3溶于水时吸收热量。
(3)碱抑制CH3COO－的水解；CO水解显碱性，与CH3COO－的水解相互抑制；
Fe2＋水解显酸性，与CH3COO－的水解相互促进。
题组一 盐溶液蒸干所得产物的判断
1．(1)碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是__________________，原因是__________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是___________________。
(3)碳酸氢钠溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是_________________。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是____________________。
(5)盐酸与硫酸各1 mol·L－1的混合酸10 mL，加热浓缩至1 mL，最后的溶液为______，原因是_______________________________。
答案 (1)K2CO3 尽管加热过程促进水解，但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
(2)KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3＋水解，但由于H2SO4为难挥发性酸，最后仍然为结晶水合物。注意温度过高，会脱去结晶水
(3)Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(4)Na2SO4 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
(5)H2SO4溶液 HCl挥发
解析 本题涉及的知识范围较广，除了盐的水解外，还应考虑到盐的热稳定性，还原性等。
题组二 利用水解平衡移动解释实际问题
2．普通泡沫灭火器的钢铁容器里装着一只小玻璃筒，玻璃筒内盛装硫酸铝溶液，钢铁容器里盛装碳酸氢钠饱和溶液。使用时，倒置灭火器，两种药液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
(1)产生此现象的离子方程式是______________________________________。
(2)不能把硫酸铝溶液装在铁筒里的主要原因是_______________________。
(3)一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠，是因为___________________________。
答案 (1)Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，会腐蚀钢铁
(3)与酸反应速率NaHCO3>Na2CO3；产生等量CO2时，Na2CO3消耗Al3＋量多
解析 (1)Al3＋与HCO发生双水解反应Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(2)Al2(SO4)3溶液因水解呈酸性，腐蚀钢铁，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(3)与酸反应速率NaHCO3>Na2CO3；产生等量CO2时，消耗Al3＋量：Na2CO3>NaHCO3；等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量Al3＋反应，生成CO2量NaHCO3>Na2CO3。
3．已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。
将溶液中的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)，为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯：
请回答下列问题：
(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填序号)。
A．K2Cr2O7 B．NaClO
C．H2O2 D．KMnO4
(2)物质Y是________。
(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？______，原因是
____________________________________________________________________。
(4)除去Fe3＋的有关离子方程式是______________________________________。
(5)加氧化剂的目的是_________________________________________________。
(6)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________，应如何操作？_____________________________________________________________________。
答案 (1)C
(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
(3)不能 因加碱的同时也会使Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀
(4)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋
===Cu2＋＋2H2O等]
(5)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于生成沉淀而与Cu2＋分离
(6)不能 应在HCl气流中加热蒸发
解析 (1)能把Fe2＋氧化为Fe3＋，同时又不能引入新的杂质，符合要求的只有H2O2。(2)当CuCl2溶液中混有Fe3＋时，可以利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋
3H＋，加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3与溶液中的H＋作用，从而使水解平衡右移，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)若用加碱法使Fe3＋沉淀，同时也必将使Cu2＋沉淀。(6)为了抑制CuCl2水解，应在HCl气流中加热蒸发。
题组三 有关盐溶液的配制及保存的考查
4．配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质，其中不是为了抑制离子水解的是( )
A．FeSO4(Fe) B．SnCl2(HCl)
C．FeCl3(HCl) D．NaAlO2(NaOH)
答案 A
解析 A项中加入铁屑是防止Fe2＋被氧化。
5．配制BiCl3溶液时有水解产物BiOCl生成而使溶液呈浑浊现象。
(1)写出发生该现象的反应方程式：____________________________________。
(2)医药上常将BiOCl称为次氯酸铋，该名称________(填“正确”或“不正确”)。
(3)如何配制BiCl3溶液？______________________________________________。
答案 (1)BiCl3＋H2O===BiOCl↓＋2HCl
(2)不正确 (3)将适量BiCl3固体溶解在少量浓盐酸中，然后加水稀释
题组四 与水解有关的离子共存问题
6．无色透明溶液中能大量共存的离子组是 ( )
A．Na＋、Al3＋、HCO、NO
B．AlO、Cl－、Mg2＋、K＋
C．NH、Na＋、CH3COO－、NO
D．Na＋、NO、ClO－、I－
答案 C
解析 A项，Al3＋因与HCO发生双水解反应不能大量共存；B项，AlO与Mg2＋反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀不能大量共存；C项，NH与CH3COO－虽能发生双水解反应，但能大量共存；D项，ClO－与I－能发生氧化还原反应不能大量共存。
7．下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是 ( )
A．pH＝1的溶液中：NH、Na＋、Fe3＋、SO
B．含有大量AlO的溶液中：Na＋、K＋、HCO、NO
C．中性溶液中：K＋、Al3＋、Cl－、SO
D．Na2S溶液中：SO、K＋、Cu2＋、Cl－
答案 A
解析 A项，酸性条件下，H＋抑制NH、Fe3＋的水解，能大量共存；B项，AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，不能大量共存；C项，Al3＋水解呈酸性，因而在中性溶液中不存在；D项，Cu2＋＋S2－===CuS↓，不能大量共存。
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