2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊 第三章 電離平衡 第三節(jié)鹽類的水解(備課資料)一、電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度的判斷電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度的判斷是近年化學(xué)高考的重要題型之一。解此類型題的關(guān)鍵是掌握“兩平衡、兩原理”，即弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡和電解質(zhì)溶液中的電荷守恒、物料平衡原理?，F(xiàn)將此類題的解題方法做如下總結(jié)。一、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷解此類題的關(guān)鍵是緊抓弱酸的電離平衡。例10.1 molL1的H2S溶液中所存在離子的濃度由大到小的排列順序是 。解析：在H2S溶液中有下列平衡：H2S H+HS HS H+S2已知多元弱酸的電離以第一步為主，第二步電離較第一步弱得多，但兩步電離都產(chǎn)生H+，因此答案應(yīng)為：c(H+)c(HS)c(S2)c(OH)弱酸溶液中離子濃度大小的一般關(guān)系是：c（顯性離子）c（一級電離離子）c（二級電離離子）c（水電離出的另一離子）二、能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較解此類題的關(guān)鍵是抓住鹽溶液中水解的離子。例2在CH3COONa溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是（ ）A.c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)B.c(CH3COO)c(Na+)c(OH)c(H+)C.c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)D.c(Na+)c(OH)c(CH3COO)c(H+)解析：在CH3COONa溶液中CH3COONa=Na+CH3COOCH3COO+H2O CH3COOH+OH而使c(CH3COO)降低且溶液呈現(xiàn)堿性，則c(Na+)c(CH3COO),c(OH)c(H+)，又因一般鹽的水解程度較小，則c(CH3COO)c(OH)，因此A選項正確。一元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關(guān)系是：c（不水解離子）c（水解離子）c（顯性離子）c（水電離出的另一離子）例3在Na2CO3溶液中各離子的濃度由小到大的排列順序是 解析：在Na2CO3溶液中Na2CO3=2Na+COCO+H2O HCO+OHHCO+H2O H2CO3+OHCO水解使溶液呈現(xiàn)堿性，則c(OH)c(H+)，由于CO少部分水解，則c(CO) c（HCO），HCO又發(fā)生第二步水解，則c(OH)c(HCO)，第二步水解較第一步弱的多，則c(HCO)與c(OH)相差不大，但c(H+)比c(OH)小的多，因此c(HCO)c(H+)。此題的結(jié)論應(yīng)為：c(H+)c(HCO)c(OH)c(CO)c(Na+)二元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關(guān)系是：c（不水解離子）c（水解離子）c（顯性離子）c（二級水解離子） c（水電離出的另一離子）例4判斷0.1 molL1的NaHCO3溶液中離子濃度的大小關(guān)系。解析：因NaHCO3=Na+HCO HCO+H2O H2CO3+OH HCO H+CONaHCO3的水解程度大于電離程度，因此溶液呈堿性，且c(OH)c(CO)。由于少部分水解和電離，則c(Na+)c(HCO)c(OH)c(CO)又由于HCO電離產(chǎn)生H+與CO數(shù)目相同，而H2O電離也可產(chǎn)生H+，因此c(H+)c(CO)，則NaHCO3溶液離子濃度由大到小的排列順序為：c(Na+)c(HCO)c(OH)c(H+)c(CO)二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般關(guān)系是：c（不水解離子）c（水解離子）c（顯性離子）c（水電離出的另一離子）c（電離得到的酸根離子）三、兩種電解質(zhì)溶液相混合離子濃度的判斷解此類題的關(guān)鍵是抓住兩溶液混合后生成的鹽的水解情況以及混合時弱電解質(zhì)有無剩余，若有剩余，則應(yīng)討論弱電解質(zhì)的電離。下面以一元酸，一元堿和一元酸的鹽為例進行分析。1.強酸與弱堿混合例5pH=13的NH3H2O和pH=1的鹽酸等體積混合后所得溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是 。解析：pH=1的HCl，c（H+）=0.1 molL1，pH=13的NH3H2O，c(OH)=0.1 molL1，則NH3H2O的濃度遠大于0.1 molL1。因此兩溶液混合時生成NH4Cl為強酸弱堿鹽，氨水過量，且c(NH3H2O)c(NH4Cl)，則溶液的酸堿性應(yīng)由氨水決定。即NH3H2O的電離大于NH的水解，所以溶液中的離子濃度由大到小的順序應(yīng)為：c(NH)c(Cl)c(OH)c(H+)注：強酸弱堿鹽溶液中加入一定量的弱堿解題方法與此題相同。2.強堿與弱酸混合例6pH=x的NaOH溶液與pH=y的CH3COOH溶液，已知x+y=14，且y3。將上述兩溶液等體積混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小順序正確的是（ ）A.c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)B.c(CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH)C.c(CH3COO)c(Na+)c(OH)c(H+)D.c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)解析：同例5，pH=x的NaOH溶液中,c(OH)=10(14x)molL1,pH=y的CH3COOH溶液中,c(H+)=10ymolL1，因為x+y=14。NaOH中c(OH)等于CH3COOH中c(H+)。因此c(CH3COOH)遠大于10ymolL1，CH3COOH過量，因此選項中B正確。上述兩題的特點是pH1+pH2=14，且等體積混合。其溶液中各離子濃度的一般關(guān)系是： c（弱電解質(zhì)的離子）c（強電解質(zhì)的離子）c（顯性離子）c（水電離出的另一離子）3.強酸弱堿鹽與強酸混合例70.2 molL1CH3COOK與0.1 molL1的鹽酸等體積混合后，溶液中下列粒子的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是（ ）A.c(CH3COO)=c(Cl)=c(H+)c(CH3COOH)B.c(CH3COO)=c(Cl)c(CH3COOH)c(H+)C.c(CH3COO)c(Cl)c(H+)c(CH3COOH)D.c(CH3COO)c(Cl)c(CH3COOH)c(H+)解析：兩溶液混合后CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，又知CH3COOK過量，反應(yīng)后溶液中CH3COOK、CH3COOH和KCl物質(zhì)的量相等。由于CH3COOH的電離和CH3COO的水解程度均很小，且CH3COOH的電離占主導(dǎo)地位，因此c(CH3COO)c(H+)c(OH)。又知c(Cl)=0.05 molL1,c(CH3COO)0.05 molL1,c(CH3COOH)0.05 molL1。因此選項中D是正確的。4.強酸強堿鹽與弱堿或弱酸混合解析方法同3四、電解質(zhì)溶液中的電荷守恒和物料平衡解此類題的關(guān)鍵是抓住溶液呈中性（即陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等）及變化前后原子的個數(shù)守恒兩大特點。若題中所給選項為陰陽離子的濃度關(guān)系，則應(yīng)考慮電荷守恒；若所給選項等式關(guān)系中包含了弱電解質(zhì)的分子濃度在內(nèi)，則應(yīng)考慮物料守恒。例8表示0.1 molL1 NaHCO3溶液中有關(guān)粒子濃度的關(guān)系正確的是（ ）A.c(Na+)c (HCO)c (CO)c (H+)c (OH)B.c(Na+)+ c (H+)= c (HCO)+ c (CO)+ c (OH)C. c (Na+)+ c (H+)= c (HCO)+2 c (CO)+ c (OH)D. c (Na+)= c (HCO)+ c (CO)+ c (H2CO3)解析：A.NaHCO3溶液因為水解大于電離而呈堿性，因此c(OH)c(H+)。B.應(yīng)考慮電荷守恒，c(CO)前應(yīng)乘以2。C.電荷守恒符合題意。D.含弱電解質(zhì)分子應(yīng)考慮物料守恒。在NaHCO3溶液中存在下列關(guān)系：NaHCO3=Na+HCOHCO H+COHCO+H2O H2CO3+OH則c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)符合題意。故選C、D。此類元素守恒題中各粒子之間的關(guān)系一般為：（以下二元弱酸的酸式鹽為例）c（不變化的離子）=c（變化的離子）+c（水解后生成的弱電解質(zhì)）+c（電離所得二元弱酸根離子）二、對鹽類水解程度的理解：鹽類水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，即：酸+堿鹽+水不論從酸、堿反應(yīng)開始，還是從鹽水解反應(yīng)開始，一定條件下都能達到平衡。若鹽的水解程度對某化學(xué)現(xiàn)象的產(chǎn)生起積極作用，則考慮鹽的水解；若鹽的水解程度對化學(xué)現(xiàn)象的產(chǎn)生不起積極作用，則不考慮水解。鹽的水解程度主要決定于鹽的結(jié)構(gòu)，次要決定于外部條件。中和反應(yīng)的趨勢（強對強易反應(yīng)、強對弱能反應(yīng)，弱對弱慢反應(yīng)）越大，程度越深，則水解反應(yīng)的趨勢（兩強不水解，強弱能水解，兩弱易水解）越小，程度越淺。見下表：某些鹽的水解情況名稱0.1 molL1溶液h(水解度)pHNH4ClCH3COONaNaHCO3Na2CO3CH3COONH40.0085%0.0085%0.048%4.2%0.56%5.18.8811.67由此可見，對一般鹽（特別是強酸弱堿鹽和強堿弱酸鹽）通常情況下水解趨勢不大，其逆反應(yīng)（中和反應(yīng)）趨勢較大。對0.1 molL1 Na2CO3溶液堿性已較強，但水解程度僅有4.2%。對一般弱酸弱堿鹽類通常情況下水解程度也較小，如0.1 molL1 CH3COONH4溶液水解度只有0.56%。所以，通?？荚嚨乃庵粵Q定溶液的酸堿性和溶液中離子濃度（或排序問題）。但有部分弱酸弱堿鹽水解程度較大，如Al2(CO3)3、Al2S3、(NH4)2S等，由于它們的陰陽離子水解產(chǎn)物是易揮發(fā)的氣體或沉淀，離開平衡體系而促進水解反應(yīng)進行完全。如：2Al3+3S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S因此，Al2(CO3)3、Al2S3幾乎百分之百完全水解，不能存在于水溶液中。(NH4)2S溶液的水解度高達99.9%。三、兩種鹽溶液混合促進水解的討論鹽溶液混合能相互促進水解且趨于完全時稱之為雙水解。并不是所有的弱酸鹽和弱堿鹽溶液相混合都能發(fā)生雙水解反應(yīng)。因為弱酸陰離子水解可使溶液呈堿性即：An+H2O HA(n1)+OH弱堿陽離子水解可使溶液呈酸性即：Bm+mH2O B(OH)m+mH+當弱酸陰離子和弱堿陽離子同在一水溶液中時，其水解可相互促進，但這只是具備發(fā)生雙水解反應(yīng)的必要條件。溶液中存在弱酸HA(n1)與弱堿B(OH)m、H+與OH發(fā)生中和反應(yīng)的兩種趨勢，若HA(n1)與B（OH）m反應(yīng)趨勢大于H+與OH反應(yīng)趨勢時，則雙水解反應(yīng)不能發(fā)生；反之發(fā)生雙水解反應(yīng)，即雙水解反應(yīng)的充分條件是水解產(chǎn)生的弱酸和弱堿不再發(fā)生中和反應(yīng)。只有具備充分必要條件時才能發(fā)生雙水解反應(yīng)。如Al3+與CO、HCO、SiO、AlO、SO、HSO、S2、HS、ClO等；Fe3+與CO、HCO、SiO、AlO、ClO等；NH與AlO、SO等均能發(fā)生趨于完全的雙水解反應(yīng)。四、兩鹽混合既促進水解又促進電離的討論：如將0.1 molL1的NaHCO3溶液(pH均為8)與同物質(zhì)的量濃度的NaAlO2溶液（pH約為11）等體積混合，只產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3而無氣體產(chǎn)生。其原因是：AlO和HCO都可以水解，且溶液均為堿性，但AlO水解程度大于HCO：AlO+2H2O Al(OH)3+OH HCO+H2O H2CO3+OH使得NaHCO3水解不僅受到限制而且又促進如下反應(yīng)：HCO+OH=CO+H2O的發(fā)生，因此上述鹽溶液的混合是既促進了AlO的水解，又促進了HCO的電離。同理AlO的水解可促進HS、HSO、H2PO等的電離；PO的水解與H2PO的電離也可互相促進。五、兩鹽混合不考慮水解的討論：（1）當兩鹽溶液性質(zhì)（酸性或堿性）相同時，且無酸式根離子存在，它們能發(fā)生反應(yīng)生成難溶物時不考慮水解。如Pb(NO3)2和CuSO4、Na2CO3與BaS、ZnCl2與AgNO3等物質(zhì)它們雖有水解趨勢，但由于復(fù)分解反應(yīng)趨勢更大，故不考慮水解。（2）當兩鹽分別含有強氧化性離子和強還原性離子時不考慮水解。如FeCl3溶液與KI、Na2S等溶液混合發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，故不考慮水解。（3）當兩鹽能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)時由于絡(luò)合趨勢大于水解趨勢而不考慮水解。如FeCl3與KSCN溶液反應(yīng)由于生成Fe(SCN)2+，故不考慮水解。（4）當兩鹽性質(zhì)相反能生成溶解度更小的鹽時，由于沉淀趨勢大于水解趨勢而不考慮水解。如CuSO4與Na2S、FeCl2與Na2S相混合，發(fā)生的是以下反應(yīng)：Cu2+S2=CaS，F(xiàn)e2+S2=FeS而不是生成Cu(OH)2和Fe(OH)2。六、溶液的酸堿性對鹽水解的影響水解反應(yīng)常使鹽的溶液呈酸性或堿性。控制溶液酸堿性可促進或抑制水解的程度。如配制FeCl3溶液時常用相應(yīng)酸（鹽酸）先溶解FeCl3，然后再加水稀釋，就是為了防止Fe3+的水解。一般對水解后呈酸性的鹽溶液加相應(yīng)酸可抑制水解，加堿性物質(zhì)可促進水解。（摘自中學(xué)化學(xué)xx年第11期，作者：呂來東）七、水解知識的實際應(yīng)用水解的知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有較為廣泛的應(yīng)用。例如農(nóng)業(yè)上給農(nóng)作物施肥時，不僅要弄清農(nóng)作物的缺肥狀況和農(nóng)作物吸收這些養(yǎng)分的特點，還必須清楚地知道每一種成分的性質(zhì)。假如某塊地缺氮和磷，雖然氨水和普照鈣可分別提供氮和磷，但卻不能將氨水和普鈣混合施用，否則磷將轉(zhuǎn)變?yōu)椴荒転橹参镂盏某恋砦?。在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常利用某些物質(zhì)的水解來替代某些物質(zhì)。如工業(yè)除去某些物質(zhì)表面的油脂、工業(yè)制取和吸收單質(zhì)溴時，常采用純堿代替燒堿；泡沫滅火器利用的是小蘇打溶液和硫酸鋁溶液之間的反應(yīng)，其原理就是水解，6HaHCO3+Al2(SO4)3=3Na2SO4+6CO2+2Al(OH)3綜合能力訓(xùn)練1在0.1 molL1NaHCO3溶液中，下列關(guān)系中不正確的是（ ）A. c(Na+)=c(HCO)+c(OH-)B. c(Na+)=)+c(H2CO3)+c(CO)C. c(OH-)= c(H+)+c(H2CO3)D. c(Na+)+ c(H+)= c(HCO+c(OH-)+2 c(CO)答案：AC225、pH=2的酸（HA）溶液和pH=12的堿（BOH）溶液等體積混合，混合溶液pH=5（1）混合溶液中 離子一定發(fā)生水解反應(yīng)。（2）在（1）中反指離子水解的離子方程式是 。3兩種鈉鹽分別溶于水后，溶液的pH均大于7，露置于空氣中相當一段時間后（不考慮水分揮發(fā)），溶液的pH都近似為7，該兩種溶液呈堿性的有關(guān)離子方程式是 。答案：ClO-+H2OHClO+OH- SO+ H2O HClO+OH-