2022-2023学年苏教版选择性必修1 专题3 第三单元 第1课时 盐类水解的原理 学案

第三单元盐类的水解第1课时盐类水解的原理[核心素养发展目标]1.变化观念与平衡思想：认识盐类水解有一定限度，理解盐类水解的概念，能正确书写盐类水解的离子方程式和化学方程式。2.证据推理与模型认知：通过实验分析、推理等方法认识盐类水解的实质，掌握盐溶液呈现酸、碱性的原因和规律，能根据盐的组成判断溶液的酸、碱性。一、盐溶液的酸碱性及原因1．探究盐溶液的酸碱性通过实验测定室温时下列0.1mol·L－1盐溶液的pH，填写下表。盐溶液盐的类型溶液pH酸碱性NaCl强酸强碱盐pH＝7中性CH3COONa强碱弱酸盐pH>7碱性NH4Cl强酸弱碱盐pH<7酸性Na2CO3强碱弱酸盐pH>7碱性AlCl3强酸弱碱盐pH<7酸性2.盐溶液呈现酸碱性的理论分析(1)CH3COONa溶液呈碱性的原因CH3COONa电离出的CH3COO－和H2O电离出的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向电离方向移动，导致溶液中c(OH－)>c(H＋)，因而CH3COONa溶液呈碱性。(2)NH4Cl溶液呈酸性的原因NH4Cl电离出的NHeq\o\al(＋,4)和H2O电离出的OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向电离方向移动，导致溶液中c(H＋)>c(OH－)，因而氯化铵溶液呈酸性。(3)NaCl溶液呈中性的原因NaCl溶于水后电离出的Na＋和Cl－均不能与水电离出的OH－或H＋结合，水的电离平衡不发生移动，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，因而NaCl溶液呈中性。3．盐类的水解(1)概念：盐在水溶液中电离出的离子与水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应。(2)实质(3)盐类水解的特点(1)盐类的水解过程促进了水的电离()(2)酸式盐溶液一定显酸性()(3)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性()(4)盐溶液显酸性、碱性还是中性，取决于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小()(5)盐水解后，溶液不是呈酸性就是呈碱性()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×1．碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都呈碱性，它们对水的电离影响是否相同？提示不相同。Na2CO3电离出的COeq\o\al(2－,3)水解使溶液呈碱性，促进了水的电离；NaOH电离出的OH－抑制了水的电离。2．根据酸碱中和滴定中指示剂的选择原则，判断强酸强碱间的滴定、强酸弱碱间的滴定(如盐酸与氨水)、强碱弱酸间的滴定(如醋酸与氢氧化钠)所用的指示剂？提示强酸强碱间的滴定：酚酞、甲基橙；强酸弱碱间的滴定：甲基橙；强碱弱酸间的滴定：酚酞。1．下列盐溶液：①KNO3②CuSO4③K2CO3④FeCl3⑤K2SO4⑥NaClO⑦NH4Cl⑧AgNO3呈酸性的是______(填序号，下同)，呈碱性的是______，呈中性的是________。答案②④⑦⑧③⑥①⑤解析CuSO4、AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐，溶液呈酸性；K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐，溶液呈碱性；KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐，溶液呈中性。2．室温下，测得等浓度的CH3COONa、NaClO和NaHCO3的pH，发现NaClO溶液的pH最大，CH3COONa溶液pH最小，试分析原因。答案因为酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO，故CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)和ClO－在溶液中的水解能力依次增强，因此NaClO溶液的pH最大，CH3COONa溶液的pH最小。解析弱酸的酸性越弱，其盐溶液中酸根离子结合H＋的能力就越强，其酸根离子在溶液中的水解能力就越强，最终溶液中c(OH－)就越大，碱性越强。3．常温下，某浓度的NH4Cl溶液的pH为4，回答下列问题。(1)该氯化铵溶液中含氮元素的微粒有______________________。(2)比较该溶液中的c(Cl－)____(填“>”“<”或“＝”)c(NHeq\o\al(＋,4))。(3)该氯化铵溶液中水电离的氢离子浓度______(填“>”“<”或“＝”)pH＝4的盐酸中水电离的氢离子浓度。(4)该氯化铵溶液中c水(H＋)与pH＝4盐酸中c水(H＋)比值为______。答案(1)NHeq\o\al(＋,4)、NH3·H2O(2)>(3)>(4)106解析(2)从氯化铵的化学式来看，c(Cl－)应等于c(NHeq\o\al(＋,4))，由于NHeq\o\al(＋,4)水解，故c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))。(4)pH＝4的NH4Cl溶液中水电离的c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4的盐酸中水电离的c(H＋)＝10－10mol·L－1，则该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)的比值为eq\f(10－4mol·L－1,10－10mol·L－1)＝106。盐类水解的规律(1)(2)常见的“弱”离子①弱碱阳离子：NHeq\o\al(＋,4)、金属活动性顺序表Na之后的金属阳离子，如Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等。②弱酸阴离子：COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、ClO－、SiOeq\o\al(2－,3)、CH3COO－、F－、AlOeq\o\al(－,2)等。二、盐类水解方程式的书写1．盐类水解程度一般很小，水解时通常不生成沉淀和气体，书写水解的离子方程式时，一般用“”连接，产物不标“↑”或“↓”。如：(1)NaClO：ClO－＋H2OHClO＋OH－；(2)(NH4)2SO4：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。2．多元弱酸根离子的水解分步进行，水解以第一步为主。如：Na2CO3：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－、HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。3．多元弱碱阳离子水解反应过程复杂，要求一步写到底。如AlCl3：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。4．弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。(1)NHeq\o\al(＋,4)与S2－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、CH3COO－等组成的盐虽然水解相互促进，但水解程度较小，书写时仍用“”表示。如：NHeq\o\al(＋,4)＋CH3COO－＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O。(2)Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)，Fe3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等组成的盐水解相互促进且非常彻底，生成气体和沉淀，书写时用“=”表示。如Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(一般要有弱碱沉淀生成)(1)FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋()(2)NaHS溶液：HS－＋H2OH2S＋OH－()(3)K2CO3溶液：COeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－()(4)NH4NO3溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋H2O=NH3·H2O＋H＋()(5)NaHCO3溶液：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OCO2↑＋H2O()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×盐类水解离子方程式与其电离方程式辨别的关键：去除干扰物质，如H3O＋→H2O＋H＋。HS－电离：HS－＋H2OS2－＋H3O＋⇒HS－S2－＋H＋HS－水解：HS－＋H2OH2S＋OH－1．写出下列物质发生水解反应的离子方程式，并指明溶液的酸碱性：(1)Na2S：___________________________________________________________________。(2)CuSO4：_________________________________________________________________。(3)NH4NO3：________________________________________________________________。(4)CH3COONa：_____________________________________________________________。答案(1)S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－；碱性(2)Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋；酸性(3)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋；酸性(4)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；碱性解析Na2S、CH3COONa为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；CuSO4、NH4NO3为强酸弱碱盐，溶液呈酸性。2．(1)NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐，溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式)：①水的电离平衡：____________________________________________________________；②HCOeq\o\al(－,3)的电离平衡：_________________________________________________________；③HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡：_________________________________________________________。(2)常温下，0.1mol·L－1NaHCO3溶液的pH为8.4，说明HCOeq\o\al(－,3)的电离程度和水解程度中相对较强的是____________________________________________________________________。答案(1)①H2OH＋＋OH－②HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)③HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－(2)水解程度弱酸的酸式酸根离子在水溶液中存在电离平衡和水解平衡，弱酸酸式盐溶液的酸碱性取决于其电离程度和水解程度的相对大小。1水解程度大于电离程度：如呈碱性的NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液。2电离程度大于水解程度：如呈酸性的NaHSO3、KHC2O4、NaH2PO4溶液。题组一盐类水解的实质及规律1．对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是()A． B．26Fe3＋C. D．答案C解析HCl抑制水的电离，Fe3＋、CH3COO－都促进水的电离。2．(2020·浙江7月选考，1)水溶液呈酸性的是()A．NaCl B．NaHSO4C．HCOONa D．NaHCO3答案B解析NaCl是强酸强碱盐，不能水解，其水溶液呈中性，A不符合题意；NaHSO4是强酸的酸式盐，属于强电解质，在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，故其水溶液呈酸性，B符合题意；HCOONa属于强碱弱酸盐，在水溶液中可以完全电离，电离产生的HCOO－可以发生水解，其水解的离子方程式为HCOO－＋H2OHCOOH＋OH－，故其水溶液呈碱性，C不符合题意；NaHCO3是强碱弱酸盐，既能发生电离又能发生水解，但其水解程度大于电离程度，故其水溶液呈碱性，D不符合题意。3．(2020·宜春高二测试)pH＝4的醋酸和氯化铵溶液中，水的电离程度()A．前者大于后者 B．前者小于后者C．前者等于后者 D．无法确定答案B解析NH4Cl溶液中，NHeq\o\al(＋,4)水解促进了水的电离；CH3COOH溶液中，CH3COOH电离出的H＋抑制水的电离。4．下列有关盐类水解的叙述正确的是()A．溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐B．含有弱酸根离子的盐的水溶液一定呈碱性C．盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱D．强酸强碱盐的水溶液一定呈中性答案C解析如果弱酸、弱碱的电离程度相当，生成盐的水溶液呈中性，如CH3COONH4溶液呈中性，A错误；含有弱酸根离子的盐的水溶液不一定呈碱性，如NaHSO3溶液呈酸性，B错误；强酸强碱盐的水溶液不一定呈中性，如NaHSO4溶液呈酸性，D错误。题组二盐类水解的方程式5．下列方程式中，属于水解反应的是()A．HCOeq\o\al(－,3)＋H2OCOeq\o\al(2－,3)＋H3O＋B．POeq\o\al(3－,4)＋2H2OH2POeq\o\al(－,4)＋2OH－C．CO2＋H2OH2CO3D．COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－答案D解析A项为电离方程式；B项POeq\o\al(3－,4)水解分步进行，即POeq\o\al(3－,4)＋H2OHPOeq\o\al(2－,4)＋OH－；C项属于化合反应；D项为水解方程式。6．下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是()A．MgCl2溶液：Mg2＋＋2H2OMg(OH)2↓＋2H＋B．NaHCO3溶液：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－C．Na2SO3溶液：SOeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2SO3＋2OH－D．KCN溶液：CN－＋H2O=HCN＋OH－答案B题组三溶液中微粒数目的简单比较7．物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中，所含微粒种类最多的是()A．CaCl2 B．CH3COONaC．NH3 D．K2S答案D解析CaCl2不水解，其溶液中存在的微粒有5种：Ca2＋、Cl－、OH－、H＋、H2O；CH3COONa发生水解，其溶液中存在的微粒有6种：Na＋、CH3COO－、CH3COOH、H＋、OH－、H2O；氨水中存在的微粒有6种：NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋、H2O；K2S中S2－发生两步水解，其溶液中存在7种微粒：K＋、S2－、HS－、H2S、OH－、H＋、H2O。8．物质的量浓度相同的下列各物质的溶液，由水电离出的c(H＋)由大到小的顺序是()①NaHSO4②NaHCO3③Na2CO3④Na2SO4A．④③②① B．①②③④C．③②④① D．③④②①答案C解析NaHSO4抑制水的电离，Na2CO3、NaHCO3均能促进水的电离且Na2CO3比NaHCO3的促进程度更大，Na2SO4不影响水的电离。9．室温下，0.5mol·L－1相同体积的下列四种溶液①KCl、②FeCl3、③HF、④Na2CO3，其中所含阳离子数由多到少的顺序是()A．④>①＝②>③ B．①>④>②>③C．④>①>③>② D．④>②>①>③答案D解析由于电解质在水中以电离为主，水解是极其微弱的，所以四种物质中Na2CO3电离的阳离子数一定最多，HF为弱电解质，电离出的H＋一定最少，先排除B、C项，再观察KCl和FeCl3，如果只考虑电离，二者电离的阳离子数应相等，但Fe3＋存在水解且一个Fe3＋水解可生成三个H＋，导致其溶液中阳离子数增多，故选D项。10．25℃时，下列有关浓度均为0.2mol·L－1的NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是()A．均存在电离平衡和水解平衡B．存在的粒子种类相同C．c(OH－)前者大于后者D．加入等量NaOH固体，恢复到原温度，c(COeq\o\al(2－,3))均增大答案C解析两种溶液中均存在水的电离平衡，NaHCO3溶液中还存在HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)及HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，Na2CO3溶液中还存在COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，故A正确；两种溶液中均存在Na＋、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3、OH－、H＋、H2O，故B正确；浓度相同时，COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)，故Na2CO3溶液中的c(OH－)更大，故C错误；向NaHCO3溶液中加入NaOH固体，HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=H2O＋COeq\o\al(2－,3)，c(COeq\o\al(2－,3))增大，Na2CO3溶液中加入NaOH固体，导致COeq\o\al(2－,3)的水解平衡逆向移动，c(COeq\o\al(2－,3))增大，故D正确。11．下图表示的是某离子X与水的反应过程，离子X可能是()A．COeq\o\al(2－,3)B．HCOeq\o\al(－,3)C．Na＋D．NHeq\o\al(＋,4)答案D解析离子X的水解反应生成H＋，由图可知X只能是NHeq\o\al(＋,4)。12．相同温度、相同浓度下的六种溶液，其pH由小到大的顺序如图所示，图中①②③代表的物质可能分别为()A．NH4Cl(NH4)2SO4CH3COONaB．(NH4)2SO4NH4ClCH3COONaC．(NH4)2SO4NH4ClNaOHD．CH3COOHNH4Cl(NH4)2SO4答案B13．(2020·九江高二测试)由一价离子组成的四种盐溶液：AC、BD、AD、BC各1mol·L－1，在室温下，前两种溶液的pH＝7，第三种溶液的pH＞7，最后一种溶液的pH＜7，则下列说法正确的是()ABCD碱性AOH＞BOHAOH＜BOHAOH＞BOHAOH＜BOH酸性HC＞HDHC＞HDHC＜HDHC＜HD答案A解析根据盐的水解规律可知：弱离子越弱，水解程度越大，可进行如下归类分析：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AD，pH＞7⇒电离程度：AOH＞HD,AC，pH＝7⇒电离程度：AOH＝HC))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(BC，pH＜7⇒电离程度：BOH＜HC,BD，pH＝7⇒电离程度：BOH＝HD))综上可知，电离程度：HC＝AOH＞HD＝BOH，即酸性：HC＞HD，碱性：AOH＞BOH，A项正确。14．在室温下，有下列五种溶液：①0.1mol·L－1NH4Cl②0.1mol·L－1CH3COONH4③0.1mol·L－1NH4HSO4④0.1mol·L－1NH3·H2O和0.1mol·L－1NH4Cl混合液⑤0.1mol·L－1NH3·H2O请根据要求填写下列空白：(1)溶液①呈________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是___________________(用离子方程式表示)。(2)比较溶液②③中c(NHeq\o\al(＋,4))的大小关系是②________(填“＞”“＜”或“＝”)③。(3)在溶液④中，________的浓度为0.1mol·L－1。NH3·H2O和________的物质的量浓度之和为0.2mol·L－1。(4)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)NHeq\o\al(＋,4)的水解程度，CH3COO－与NHeq\o\al(＋,4)浓度的大小关系是c(CH3COO－)________c(NHeq\o\al(＋,4))。答案(1)酸NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋(2)＜(3)Cl－NHeq\o\al(＋,4)(4)＝＝解析(1)NH4Cl溶液中存在NHeq\o\al(＋,4)的水解平衡：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性。(2)＋H2OCH3COOH＋OH－，这样NHeq\o\al(＋,4)与CH3COO－相互促进水解，而溶液③中NH4HSO4电离出的H＋抑制了NHeq\o\al(＋,4)的水解，所以c(NHeq\o\al(＋,4))大小关系为②＜③。(3)在溶液④中，c(Cl－)＝0.1mol·L－1，根据原子守恒知c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝0.1mol·L－1＋0.1mol·L－1＝0.2mol·L－1。(4)由于CH3COO－水解生成OH－，NHeq\o\al(＋,4)水解生成H＋，而溶液的pH＝7，说明CH3COO－与NHeq\o\al(＋,4)的水解程度相同，根据电荷守恒可知溶液中二者浓度也相同。15．有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)。阳离子K＋、Na＋、Ba2＋、NHeq\o\al(＋,4)阴离子CH3COO－、Cl－、OH－、SOeq\o\al(2－,4)已知：①A、C溶液的pH均大于7，B溶液的pH小于7，A、B溶液中水的电离程度相同，D物质的焰色反应呈黄色；②C溶液和D溶液相遇时可生成白色沉淀，B溶液和C溶液相遇时可生成有刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。(1)A的名称是________。(2)写出C溶液和D溶液反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(3)25℃时，pH＝9的A溶液和pH＝9的C溶液中水的电离程度小的是________(填A或C的化学式)。答案(1)醋酸钾(2)Ba(OH)2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaOH(3)Ba(OH)2解析这八种离