（浙江專用）2022-2023版高中化學(xué) 專題5 溶液中的離子反應(yīng) 第三單元 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版必修2

（浙江專用）2022-2023版高中化學(xué) 專題5 溶液中的離子反應(yīng) 第三單元 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案 蘇教版必修2 一、鹽類的水解及常見鹽溶液的酸堿性 1．實(shí)驗(yàn)探究鹽類的水解 (1)常溫下，測(cè)定下列溶液的酸堿性 鹽溶液 pH 鹽的類型 (NH4)2SO4 pH＜7 強(qiáng)酸弱堿鹽 NH4Cl pH＜7 NaCl pH＝7 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 Na2SO4 pH＝7 CH3COONa pH＞7 強(qiáng)堿弱酸鹽 NaHCO3 pH＞7 Na2CO3 pH＞7 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鹽的類型 強(qiáng)酸弱堿鹽 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 強(qiáng)堿弱酸鹽 溶液的酸堿性 酸性 中性 堿性 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析 ①?gòu)?qiáng)堿弱酸鹽(如CH3COONa溶液) ?c(OH－)＞c(H＋)?溶液呈堿性 ②強(qiáng)酸弱堿鹽(如NH4Cl溶液) ?c(H＋)＞c(OH－)?溶液呈酸性 ③強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽(如NaCl溶液) c(H＋)＝c(OH－)?溶液呈中性 2．鹽類水解的概念、本質(zhì)及特征 (1)概念：在鹽的水溶液中，鹽電離出的離子與水電離出的H＋或OH－互相作用生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 (2)本質(zhì)：鹽電離出的弱酸陰離子或弱堿陽(yáng)離子與水電離出的H＋或OH－結(jié)合成弱電解質(zhì)(弱酸或弱堿)，并建立平衡，從而破壞水的電離平衡，導(dǎo)致溶液中的c(H＋)≠c(OH－)，溶液呈酸性或堿性，其過(guò)程可表示如下：鹽＋水酸＋堿。 (3)特征： ①可逆反應(yīng)；②吸熱反應(yīng)； ③程度微弱；④動(dòng)態(tài)平衡。 3．鹽類水解的規(guī)律 根據(jù)鹽類水解的實(shí)質(zhì)，可以總結(jié)水解的規(guī)律：有弱才水解，無(wú)弱不水解。越弱越水解，都弱都水解。誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，同強(qiáng)顯中性，同弱程度定。 4．鹽類水解的表示方法 寫出下列物質(zhì)水解的離子方程式： CH3COONa：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ NH4Cl：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ Na2CO3：CO＋H2OHCO＋OH－ HCO＋H2OH2CO3＋OH－ AlCl3：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ 書寫鹽類水解離子方程式的方法思路 (1)一般形式：弱離子＋H2O弱電解質(zhì)＋H＋(或OH－) (2)方法要求 一判斷：判斷弱離子，書寫化學(xué)式。 二規(guī)范：寫“”，不標(biāo)“↑”“↓”。 三注意：多元弱酸根分步書寫，多元弱堿陽(yáng)離子一步完成。 例1　有關(guān)鹽類水解的說(shuō)法不正確的是(　　) A．鹽類的水解過(guò)程破壞了水的電離平衡 B．鹽類的水解是酸堿中和反應(yīng)的逆過(guò)程 C．鹽類水解的結(jié)果使溶液不一定呈中性 D．Na2CO3水解的實(shí)質(zhì)是Na＋與H2O電離出的OH－結(jié)合生成了NaOH 答案　D 解析　Na2CO3水解的實(shí)質(zhì)是CO與H2O電離出的H＋結(jié)合生成HCO和H2CO3，使溶液中c(H＋)<c(OH－)。 例2　下列物質(zhì)的水溶液因水解而呈堿性的是(　　) A．NaCl B．NH4Cl C．Na2CO3 D．NaOH 答案　C 解析　NaCl屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解；NH4Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，NH水解呈酸性；Na2CO3屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，CO水解呈堿性；NaOH屬于強(qiáng)堿，不發(fā)生水解，電離產(chǎn)生OH－，使溶液呈堿性。 二、鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用 1．鹽類作凈水劑 鋁鹽、鐵鹽等部分鹽類水解生成膠體，有較強(qiáng)的吸附性，常用作凈水劑。 如明礬水解的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。 2．熱堿水去油污 純堿水解的離子方程式為CO＋H2OHCO＋OH－。 加熱促進(jìn)CO的水解，溶液堿性增強(qiáng)，去污能力增強(qiáng)。 3．鹽溶液的配制和保存 配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的鹽溶液時(shí)，加入少量鹽酸的目的是抑制Sn2＋或Fe3＋的水解。 4．制備膠體 向沸水中滴加FeCl3飽和溶液，并加熱至沸騰以增大Fe3＋的水解程度，從而制備Fe(OH)3膠體。 5．泡沫滅火器原理 Al2(SO4)3溶液與小蘇打溶液發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體和Al(OH)3沉淀，將燃燒物質(zhì)與空氣隔離開來(lái)。離子方程式為Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。 6．制備無(wú)機(jī)化合物 如用TiCl4制備TiO2。其反應(yīng)的方程式為TiCl4＋(x＋2)H2O(過(guò)量)TiO2·xH2O↓＋4HCl。 例3　下列應(yīng)用或現(xiàn)象與鹽類水解無(wú)關(guān)的是(　　) A．NH4Cl溶液除去鐵銹 B．純堿溶液去油污 C．鐵在潮濕環(huán)境中生銹 D．濃硫化鈉溶液有臭味 答案　C 例4　把FeCl3溶液蒸干，灼燒，最后得到的固體產(chǎn)物是(　　) A．無(wú)水FeCl3 B．Fe(OH)3 C．FeO D．Fe2O3 答案　D 解析　在FeCl3溶液中：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，升溫平衡右移，促進(jìn)水解；加熱HCl揮發(fā)，從反應(yīng)體系中脫離出來(lái)，使得逆反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，最終FeCl3完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3，進(jìn)一步加熱Fe(OH)3分解成Fe2O3，D正確。 1．下列物質(zhì)的水溶液因水解而呈酸性的是(　　) A．NaOH B．(NH4)2SO4 C．Na2CO3 D．NaCl 答案　B 解析　A項(xiàng)，NaOH水溶液顯堿性是因?yàn)镹aOH的電離；C項(xiàng)，Na2CO3的水溶液因CO的水解呈堿性；D項(xiàng)，NaCl的水溶液呈中性。 2．下列有關(guān)鹽類水解的說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．NaHCO3屬于酸式鹽，其水溶液顯酸性 B．CuCl2水解的實(shí)質(zhì)是Cu2＋與水電離出來(lái)的OH－結(jié)合生成了弱電解質(zhì)Cu(OH)2 C．利用純堿水解顯堿性，可除去物品表面的油污 D．配制FeCl3溶液時(shí)，通常將FeCl3固體溶于鹽酸后加水稀釋，其目的是為了抑制Fe3＋的水解 答案　A 解析　HCO的水解程度大于其電離程度，NaHCO3水溶液呈弱堿性。 3．pH＝4的醋酸和氯化銨溶液中，水的電離程度前者與后者比較為(　　) A．大于 B．小于 C．等于 D．無(wú)法確定 答案　B 解析　NH4Cl溶液中由于NH的水解，促進(jìn)了水的電離；CH3COOH溶液中，由于CH3COOH電離出的H＋抑制了H2O的電離。 4．實(shí)驗(yàn)室在配制硫酸鐵溶液時(shí)，先把硫酸鐵晶體溶解在稀H2SO4中，再加水稀釋至所需濃度，如此操作的目的是(　　) A．防止硫酸鐵分解 B．抑制硫酸鐵水解 C．提高溶液的pH D．提高硫酸鐵的溶解度 答案　B 解析　在配制能水解的鹽溶液時(shí)，一般加入相對(duì)應(yīng)的酸或堿抑制水解，盡量獲得純凈的鹽溶液。Fe2(SO4)3＋6H2O2Fe(OH)3＋3H2SO4，加入H2SO4，c(H＋)增大，平衡左移，B正確。 5．實(shí)驗(yàn)室有下列試劑：①NaOH溶液　②水玻璃?、跱a2S溶液?、躈a2CO3溶液　⑤NH4Cl溶液?、蕹吻迨宜? ⑦濃HNO3?、酀釮2SO4 以上試劑中，必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存的是____________，其水溶液因水解而顯酸性的是______________，其水溶液因水解而顯堿性的是____________。 答案?、佗冖邰堍蕖、荨、冖邰? 解析　玻璃中含SiO2，堿及水解呈堿性的鹽溶液能與其反應(yīng)生成硅酸鹽，使試劑瓶與瓶塞粘連，必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存；酸性及強(qiáng)氧化性物質(zhì)能腐蝕橡膠塞，不能用帶橡膠塞的試劑瓶保存。 ①NaOH溶液溶質(zhì)為堿，顯堿性；⑥澄清石灰水溶液溶質(zhì)為堿，顯堿性；②水玻璃Na2SiO3為強(qiáng)堿弱酸鹽，因水解而顯堿性；③Na2S為強(qiáng)堿弱酸鹽，因水解而顯堿性；④Na2CO3屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，能發(fā)生水解，溶液顯示堿性，必須用橡膠塞保存。⑤NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽，因水解使水溶液顯酸性；⑦濃HNO3、⑧濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性，不能用橡膠塞保存。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　鹽類水解原理 1．關(guān)于鹽類水解的實(shí)質(zhì)，下列敘述正確的是(　　) A．鹽的電離平衡被破壞 B．水的電離平衡被破壞 C．沒(méi)有中和反應(yīng)發(fā)生 D．溶液的pH一定變大 答案　B 2．[2018·紹興市高一(下)期末]下列物質(zhì)溶于水后，抑制了水的電離的是(　　) A．Na2CO3 B．NH4Cl C．CH3COONa D．H2SO4 答案　D 解析　碳酸鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，CO發(fā)生水解，促進(jìn)水的電離，故A錯(cuò)誤；NH4Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，NH發(fā)生水解，促進(jìn)水的電離，故B錯(cuò)誤；CH3COONa屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，CH3COO－發(fā)生水解，促進(jìn)水的電離，故C錯(cuò)誤；硫酸屬于酸，抑制水的電離，故D正確。 3．[2018·紹興市柯橋中學(xué)高一(下)期末]下列粒子中，對(duì)H2O的電離平衡不產(chǎn)生影響的是(　　) A． B．26M3＋ C. D．CH3COONa 答案　C 解析　水的電離方程式為H2OH＋＋OH－，加入酸或堿能抑制水的電離，加入含有弱離子的鹽能促進(jìn)水的電離，強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不影響水的電離，以此解答該題。 4．在鹽類的水解過(guò)程中，下列各種情況必定發(fā)生的是(　　) A．鹽的電離平衡被破壞 B．水的電離平衡被破壞 C．25 ℃，溶液的pH不是7 D．溶液溫度升高 答案　B 解析　A項(xiàng)，鹽是強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中不存在鹽的電離平衡問(wèn)題，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在鹽溶液中，鹽電離產(chǎn)生的弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子發(fā)生水解反應(yīng)，消耗了水電離產(chǎn)生的H＋或OH－，使水的電離平衡被破壞，水的電離平衡向電離的方向移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，25 ℃，鹽溶液中若鹽電離的弱酸根離子和弱堿陽(yáng)離子發(fā)生水解反應(yīng)，消耗了水電離產(chǎn)生的H＋與OH－的程度相同，則鹽溶液的pH可能就是7，若只有一種離子水解或兩種離子都水解，水解的程度不相同，則鹽溶液的pH就不是7，因此不能確定鹽溶液的pH的大小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鹽水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以鹽水解后的溶液溫度會(huì)降低，錯(cuò)誤。 題組二　鹽溶液酸堿性的判斷 5．[2017·溫州市高一(下)期末]下列物質(zhì)的水溶液因水解而呈酸性的是(　　) A．CH3COOH B．Na2SO4 C．NH4Cl D．KNO3 答案　C 解析　CH3COOH屬于弱酸，電離顯酸性，故A錯(cuò)誤；Na2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在溶液中不水解，其溶液呈中性，故B錯(cuò)誤；NH4Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中銨根離子水解，溶液顯酸性，故C正確；KNO3是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在溶液中不水解，其溶液呈中性，故D錯(cuò)誤。 6．[2018·湖州市南潯區(qū)練市中學(xué)高一(下)期末]有4種混合溶液，分別由等體積0.1 mol·L－1的2種溶液混合而成：①CH3COONa與HCl?、贑H3COONa與NaOH　③CH3COONa與NaCl?、蹸H3COONa與NaHCO3 下列各項(xiàng)排序正確的是(　　) A．pH：②＞③＞④＞① B．c(CH3COOH)：①＞④＞③＞② C．c(CH3COO－)：②＞④＞③＞① D．溶液中c(H＋)：①＞③＞②＞④ 答案　C 解析　根據(jù)溶液的溶質(zhì)來(lái)分析酸堿性，一般酸與鹽的溶液顯酸性，堿與鹽的溶液顯堿性，則①中顯酸性，②中顯堿性，③中只有CH3COONa水解顯堿性，④中兩種物質(zhì)都水解顯堿性；溶液酸性越強(qiáng)，溶液pH越小，堿性越強(qiáng)，溶液的pH越大，然后根據(jù)鹽的水解程度、溶液的酸堿性對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析解答。 7．實(shí)驗(yàn)測(cè)定NaHSO3溶液顯酸性，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在水溶液中，HSO僅發(fā)生水解 B．在水溶液中，HSO僅發(fā)生電離 C．在水溶液中，HSO的水解程度大于電離程度 D．在水溶液中，HSO的電離程度大于水解程度 答案　D 8．在下列各微粒中，能發(fā)生水解，且使溶液的pH＞7的是(　　) A. B．HCO C．HSO D．26X3＋ 答案　B 解析　首先判斷A項(xiàng)的微粒是Al3＋，D的微粒是Fe3＋，Al3＋、Fe3＋均能結(jié)合水電離出的OH－，發(fā)生水解，但溶液顯酸性，pH<7，因而不合題意；HCO與H2O電離出來(lái)的H＋結(jié)合為H2CO3，發(fā)生水解溶液呈堿性：HCO＋H2OH2CO3＋OH－，選項(xiàng)B符合題意；HSO能完全電離生成H＋，溶液呈酸性，選項(xiàng)C不合題意。 9．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH最接近于(　　) A．5.6 B．7.0 C．8.4 D．13.0 答案　C 解析　NaHCO3的溶液水解呈堿性，但鹽類的水解比較微弱，因此0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的堿性不會(huì)太強(qiáng)。 10．有關(guān)NaCl、K2CO3、NH4Cl三種鹽溶液酸堿性判斷正確的是(　　) A．酸性　中性　堿性 B．堿性　酸性　中性 C．中性　酸性　堿性 D．中性　堿性　酸性 答案　D 解析　根據(jù)鹽的組成可以判斷鹽溶液的酸堿性，一般強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽溶液呈中性，強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性，強(qiáng)酸弱堿鹽溶液呈酸性，可概括為誰(shuí)強(qiáng)跟誰(shuí)“性”，同強(qiáng)顯中性。NaCl為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，溶液呈中性，K2CO3為弱酸強(qiáng)堿鹽，水解呈堿性，NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽，水解呈酸性，D正確。 題組三　鹽類水解的應(yīng)用 11．常溫下，由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－11 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是(　　) A．Na＋、NH、Cl－、SO B．S2－、CH3COO－、Na＋、K＋ C．K＋、Na＋、HCO、NO D．K＋、Na＋、NO、SO 答案　D 解析　由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，說(shuō)明水的電離受到抑制，可能加入酸或堿等；因此該溶液可能呈酸性或堿性，各組離子中只要有能和H＋或OH－反應(yīng)的離子，就不能大量共存。A項(xiàng)中NH與OH－反應(yīng)；B項(xiàng)中S2－、CH3COO－與H＋反應(yīng)；C項(xiàng)中HCO既與H＋反應(yīng)，又與OH－反應(yīng)。 12．在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒下列物質(zhì)的溶液，可以得到該物質(zhì)的是(　　) A．硫酸鎂 B．碳酸氫鈉 C．氯化鋁 D．鹽酸溶液 答案　A 解析　若鹽水解生成可揮發(fā)性物質(zhì)，蒸干其溶液時(shí)，水解可徹底進(jìn)行，最終得到相對(duì)應(yīng)的堿或氧化物；該物質(zhì)不穩(wěn)定時(shí)，灼燒還會(huì)引起分解。硫酸鎂溶液中：MgSO4＋2H2OMg(OH)2＋H2SO4，加熱促進(jìn)水解，但硫酸難揮發(fā)，與Mg(OH)2反應(yīng)得到MgSO4，硫酸鎂不易分解，最后得到的固體仍然是硫酸鎂，A正確；碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，最后得到的是碳酸鈉，B錯(cuò)誤；氯化鋁溶液中：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加熱促進(jìn)其水解，且HCl能揮發(fā)，導(dǎo)致蒸干時(shí)得到氫氧化鋁固體，再灼燒，氫氧化鋁分解得到氧化鋁，C錯(cuò)誤；鹽酸有揮發(fā)性，蒸干時(shí)HCl和水都揮發(fā)，得不到固體，D錯(cuò)誤。 13．下列事實(shí)與水解反應(yīng)無(wú)關(guān)的是(　　) A．用Na2S除去廢水中的Hg2＋ B．用熱的Na2CO3溶液去油污 C．利用油脂的皂化反應(yīng)制造肥皂 D．配制CuSO4溶液時(shí)加少量稀H2SO4 答案　A 解析　硫離子與汞離子結(jié)合生成難溶性的HgS，所以能用Na2S除去廢水中的Hg2＋，與水解反應(yīng)無(wú)關(guān)，故A選；純堿為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，加熱堿性增強(qiáng)，可使油污在堿性條件下水解而除去，與鹽類的水解有關(guān)，故B不選；油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)是皂化反應(yīng)，能生成肥皂，所以利用油脂的皂化反應(yīng)制造肥皂，與鹽類的水解有關(guān)，故C不選； CuSO4在溶液中水解生成少量H2SO4，加少量稀H2SO4能抑制CuSO4的水解，所以配制CuSO4溶液時(shí)加少量稀H2SO4，與鹽類的水解有關(guān)，故D不選。 [綜合強(qiáng)化] 14．現(xiàn)有S2－、SO、NH、Al3＋、Na＋、SO、AlO、Fe3＋、HCO、Cl－等離子，請(qǐng)按要求填空： (1)在水溶液中，該離子水解呈堿性的是________。 (2)在水溶液中，該離子水解呈酸性的是________。 (3)既能在酸性較強(qiáng)的溶液里大量存在，又能在堿性較強(qiáng)的溶液里大量存在的離子有________。 (4)既不能在酸性較強(qiáng)的溶液里大量存在，又不能在堿性較強(qiáng)的溶液里大量存在的離子有________。 答案　(1)S2－、SO、AlO、HCO (2)NH、Al3＋、Fe3＋ (3)Na＋、SO、Cl－ (4)HCO 15．AgNO3的水溶液呈________(填“酸”“中”或“堿”)性，常溫時(shí)的pH________(填“＞”“＝”或“＜”)7，原因是(用離子方程式表示)：_____________________________； 實(shí)驗(yàn)室在配制AgNO3的溶液時(shí)，常將AgNO3固體先溶于較濃的硝酸中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度，以________(填“促進(jìn)”或“抑制”)其水解。 答案　酸　＜　Ag＋＋H2OAgOH＋H＋　抑制 解析　AgNO3為強(qiáng)酸弱堿鹽，因水解而呈酸性：pH＜7，水解方程式為Ag＋＋H2OAgOH＋H＋，由于水解而影響硝酸銀的純度，配制時(shí)要想辦法抑制其水解，由水解方程式可知，加入H＋抑制其水解。 16．常溫下，有兩種溶液： ①0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液?、?.1 mol·L－1 CH3COONa溶液 (1)溶液①的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7，溶液中離子的電荷守恒的關(guān)系式是________________________________________________________________________。 (2)溶液②呈________(填“酸”“堿”或“中”)性。其原因是_______________________ (用離子方程式和適當(dāng)?shù)臄⑹稣f(shuō)明)。 (3)關(guān)于上述兩種溶液下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。 a．兩種溶液中c(CH3COO－)都等于0.1 mol·L－1 b．兩種溶液中c(CH3COO－)都小于0.1 mol·L－1 c．CH3COOH溶液中c(CH3COO－)小于CH3COONa溶液中的c(CH3COO－) 答案　(1)＜　c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) (2)堿　CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，CH3COO－水解顯堿性　(3)bc 解析　(1)醋酸為酸，所以溶液①的pH小于7，滿足電荷守恒，即c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)。(2)0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液為弱酸強(qiáng)堿鹽，水解呈堿性，離子方程式為CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。(3)水解和電離都是微弱的，所以兩種溶液中c(CH3COO－)都小于0.1 mol·L－1，且CH3COOH溶液中c(CH3COO－)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO－)。