高二化学电离水解.doc

一）盐类水解口诀：有弱才水解，越弱越水解，双弱双水解，谁强显谁性。
（1）有弱才水解
要求盐要有弱酸根离子或者弱碱金属离子（包括铵离子）。
如：NaCl中的Na+对应的碱是强碱NaOH，则Na+是强碱金属离子，不会水解。NaCl中的Cl-对应的酸是强酸HCl ，则Cl-是强酸根离子，也不会水解。
所以，NaCl在水溶液中不会发生水解。
又如：CH3COONa中的CH3COO-对应的是弱酸CH3COOH，则CH3COO-是弱酸根离子，会水解。消耗H2O电离出的H+，结合成CH3OOH分子。使得水中OH-多出。
所以，CH3COONa的水溶液显碱性。
（2）越弱越水解
盐中的离子对应的酸或碱的酸性越弱或碱性越弱，水解的程度越大。
如：Na2CO3和Na2SO3
CO3^2-对应的酸是H2CO3；SO3^2-对应的酸是H2SO3
由于H2CO3的酸性弱于H2SO3
则，CO3^2-的水解程度比SO3^2-的水解程度更大，结合的H+更多。
所以，Na2CO3的碱性比NaSO3的碱性强。
（3）双弱双水解
当盐中的阳离子对应的碱是弱碱并且盐中的阴离子对应的是弱酸时，则盐的这两种离子都会发生水解。阳离子水解结合水电离出的OH-；阴离子水解结合水电离出的H+，所以双水解发生的程度往往较大。
如：CH3COONH4 中的NH4+对应的碱是弱碱NH3*H2O ；CH3COO-对应的酸是弱酸CH3COOH
则NH4+和CH3COO-都会发生水解，NH4+结合OH-形成NH3*H2O；CH3COO-结合H+形成CH3COOH，相互促进，水解程度较大。
（4）谁强显谁性
主要是针对双水解的盐，即弱酸弱碱盐，由于盐中的阴离子水解结合H+，阳离子水解结合OH-
要判断盐溶液的酸碱性，则要比较阴离子的水解成度和阳离子的水解程度的大小。
如：(NH4)CO3 ，由于NH3的碱性比H2CO3的酸性强（实际上比较的是两者的电离度，中学不做要求，只需记忆），则NH4+的水解程度比CO3^2-的水解程度弱，使得水溶液中消耗的H+更多，有OH-多出。
所以，(NH4)2CO3 溶液显碱性。
又如：CH3COONH4，由于NH3的碱性和CH3COOH的酸性相当，则NH4+的水解度和CH3COO-的程度差不多，使得水溶液中的H+和OH-也差不多。
所以CH3COONH4溶液显中性。
再如：(NH4)2SO3，由于NH3的碱性比H2SO3的酸性弱，则NH4+的水解度比SO3^2-的水解度大，使得水溶液中消耗的OH-更多，有H+多出。
所以，(NH4)2SO3溶液显酸性。
（二）根据盐类的不同，可分为：强酸强碱盐（不水解）；强酸弱碱盐；强碱弱酸盐；弱酸弱碱盐
（1）强酸弱碱盐
如：NH4Cl的水解离子方程式：

NH4+ + H2O =可逆= NH3*H2O + H+ 强酸弱碱盐的水溶液一定显酸性。
（2）强碱弱酸盐
如：CH3COONa的水解离子方程式：
CH3COO- + H2O =可逆= CH3COOH + OH-
强奸弱酸盐的水溶液一定显碱性。
（3）弱酸弱碱盐
如：CH3COONH4的水解：
CH3COO- + NH4+ + H2O =可逆= CH3COOH + NH3*H2O
CH3COONH4水溶液显中性
如：NH4F的水解：
NH4+ + F- + H2O =可逆= NH3*H2O + HF NH4F的水溶液显酸性。
如：NH4ClO的水解离子方程式;
NH4+ ClO- + H2O =可逆= NH3*H2O + HClO
NH4ClO的水溶液显碱性。
弱酸弱碱盐的酸碱性和阴离子与阳离子有关。
（三）多元弱酸或多元弱碱形成的盐的水解
多元弱酸或多元弱碱形成的盐的水解是分步进行的，一般第一步进行的程度最大，第二步甚至更多步的水解程度就很弱了。
如：Na2CO3的水解：
第一步程度很大：CO3^2- + H2O =可逆= HCO3- + OH-
第二步程度很小： HCO3- + H2O =可逆= H2CO3 + OH-
【注意】：
大部分的盐的水解都不能进行彻底，所以一般盐的水解都要是可逆符号。
水解度较大的盐有Al2S3可认为几乎双水解彻底。
【以上都是一种盐中的离子水解。】
【第二种情况】：
另外，还有2种盐中，分别有弱酸根离子和弱碱根离子，也会互相促进，发生双水解。
如：NaHCO3和AlCI3两种盐，如果把它们的溶液相混合，则会发生双水解，水解离子方程式如下：
3HCO3- + Al^3+ == Al(OH)3↓ + 3CO2↑
注意：Al^3+和HCO3-双水解较彻底，可以用“==”而不用“可逆符号”
另外，所有的水解过程中一定有水参加，但是由于该水解反应，生成物中有水，可以和反应物中的水刚好相互抵消，但方程式中没有水出现并不表明没有水参加。
【附】
（1）常见的弱酸根离子：SO3^2- ；HSO3-；CO3^2-；HCO3-；PO4^3-；HPO4^2-；ClO-；S^2-；HS-；CH3COO-；SCN-；F-；AlO2-；C6H5O（苯酚根）；NO2-（亚硝酸根）
常见弱酸的酸性排序：
H2SO3 > H3PO4> HF >HCOOH>C6H5-COOH>CH3COOH>H2CO3>H2S
亚硫酸 磷酸 氢氟酸 甲酸 苯甲酸 醋酸 碳酸 氢硫酸
> HClO>C6H5-OH>HAlO2
次氯酸 苯酚 偏铝酸
（2）常见的弱碱离子：NH4+；Cu^2+；Fe^2+；Fe^3+；Al^3+
其中碱性排序：Fe(OH)2 > Fe(OH)3 > Cu(OH)2 > NH3*H2O > Al(OH)3
二、盐类水解的影响因素及应用
1．内因：盐本身的性质
(1)弱碱越弱，其阳离子的水解程度就越大，溶液酸性越强。
(2)弱酸越弱，其阴离子的水解程度就越大，溶液碱性越强。
2．外因
(1)温度：升高温度，水解平衡正向移动，水解程度增大。
(2)浓度
①增大盐溶液的浓度，水解平衡正向移动，水解程度减小，但水解产生的离子浓度增大，加水稀释，水解平衡正向移动，水解程度增大，但水解产生的离子浓度减小。
②增大c(H＋)，促进强碱弱酸盐的水解，抑制强酸弱碱盐的水解；增大c(OH－)，促进强酸弱碱盐的水解，抑制强碱弱酸盐的水解。
3．盐类水解的应用(写离子方程式)
(1)明矾净水：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。
(2)制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋。
(3)制泡沫灭火剂：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(4)草木灰与铵态氮肥混施：NH＋CO＋H2ONH3·H2O＋HCO。
3．灵活运用电荷守恒和物料守恒
(1)电荷守恒
电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数等于所有阴离子所带负电荷总数。
例如：NaHCO3溶液：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)。
(2)物料守恒
电解质溶液中，同种元素的原子总是守恒的。
例如：0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中：
c(Na＋)＝c(HCO)＋c( CO)＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1。
注意：有些特殊的离子浓度关系可由电荷守恒关系式和物料守恒关系式变化得出。例如NaHCO3溶液中c(H＋)＝c(CO)＋c(OH－)－c(H2CO3)关系式可由上述3(1)、(2)中的两个关系式相减得出。
【例3】　下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)
A．室温下，向0.01 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)
B．0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液：c(Na＋)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)
C．Na2CO3溶液：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)
D．25℃时，pH＝4.75、浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO－)＋c(OH－)<c(CH3COOH)＋c(H＋)
[解析]　A选项中溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，
据电荷守恒原理有：
c(Na＋)＋c(H＋)＋c(NH)＝c(OH－)＋2c(SO)
所以c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)
由于NH水解使c(NH)<c(SO)，从而有c(Na＋)>c(SO)，A正确。
B选项中NaHCO3溶液显碱性，但c(OH－)比c(HCO)小，B不正确。
C选项中在Na2CO3溶液中，由质子守恒得
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
所以c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)，C正确。
D选项中pH＝4.75，说明c(H＋)>c(OH－)
又c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
所以c(Na＋)<c(CH3COO－)。
据已知有2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
得c(Na＋)>c(CH3COOH)
结合c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
得c(CH3COOH)＋c(H＋)<c(CH3COO－)＋c(OH－)，D不正确。
[答案]　AC
变式3　下列浓度关系正确的是(　　)
A．氯水中：c(Cl2)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)]
B．氯水中：c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)>c(ClO－)
C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－)
D．Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)
解析：A氯水中，c(Cl2)＝[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)]，且c(H＋)>c(Cl－)，A、B均不正确；等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合，得到醋酸钠溶液，由于CH3COO－水解，使c(Na＋)>c(CH3COO－)，C不正确。
答案：D
方法规律技巧

易水解盐的制取及其溶液的配制
1．配制溶液
要配制一些易溶于水的盐溶液时，因为盐的水解而呈浑浊，往往加入少量的相应的酸抑制水解。如配制FeCl3溶液时，通常先将其溶解在浓盐酸中，再加水稀释以得到澄清的溶液。
2．金属氯化物(如MgCl2、AlCl3、FeCl3、CuCl2等)的制备
AlCl3、FeCl3等一些易水解的盐在制备时要防止水的参与。由于要考虑到无水环境，因此对实验装置的顺序及除杂都有特殊的要求。
(1)反应原理(以AlCl3为例)2Al＋3Cl32AlCl3。
(2)实验方法　装置如图。

①连接好装置，检查装置的气密性。(方法：将导气管的一端插入水中，关闭分液漏斗活塞，用酒精灯给烧瓶加热)
②装入药品，先点燃左边酒精灯制取氯气。
③稍后点燃右边酒精灯。
(3)注意事项
①为防止制取的氯化物发生水解，通入的氯气需干燥，反应管后接干燥管(干燥剂可用碱石灰或生石灰、烧碱固体)。
②必须先用氯气排尽装置内的空气，再点燃E处酒精灯。
③干燥管的作用：一是防止水蒸气进入，二是吸收有毒的氯气。
【考例】　工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右，慢慢加入粗(CuO)粉末(含杂质Fe2O3、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液，采用以下步骤[参考数据：pH≥9.6时，Fe2＋完全水解成Fe(OH)2；pH≥6.4时，Cu2＋完全水解成Cu(OH)2；pH≥3.7时，Fe3＋完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题：
(1)第一步除去Fe2＋，能否直接调整pH＝9.6，将Fe2＋沉淀除去？________，理由是____________________________，有人用强氧化剂NaClO将Fe2＋氧化为Fe3＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是________(填代号)。
A．一定增大　B．一定减小
C．可能增大 D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？________，理由是___________________________________。
现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe2＋的有________(有几个选几个，填代号)。
A．浓HNO3　B．KMnO4　C．Cl2　D．O2　E．H2O2
(2)除去溶液中Fe3＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂，均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________(多选不限)。
A．NaOH B．氨水
C．Cu2(OH)2CO3 D．Na2CO3
E．CuO F．Cu(OH)2
[解析]　此题综合性强，考查思维的严密性和前后知识的联系。由题意可知：Fe2＋沉淀的pH≥9.6，如果直接调整pH＝9.6，Cu2＋、Fe3＋先于Fe2＋沉淀(这两种离子沉淀的pH均比Fe2＋沉淀的pH小)，故不能直接调整pH＝9.6，可将Fe2＋氧化成Fe3＋。NaClO在酸性条件下与Fe2＋的反应是2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，由于反应过程中要消耗H＋，溶液pH一定升高。NaClO可以将Fe2＋氧化成Fe3＋，但引入了新杂质Na＋，实际上不能采用。必须应用既能氧化Fe2＋又不引入新杂质的氧化剂，例如Cl2、O2、H2O2。同理，调整pH的试剂CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2等不会引入新杂质。
[答案]　(1)不能　因Fe2＋沉淀的pH最大，Fe2＋沉淀完全时，Cu2＋、Fe3＋亦沉淀完全　①A　②不妥当　引入新杂质Na＋　CDE　(2)CEF
变式　下列说法正确的是(　　)
A．AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧，所得固体的成分相同
B．配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体溶解在硫酸中，然后再用水稀释到所需的浓度
C．用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋
D．泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
解析：AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，NaAlO2＋2H2OAl(OH)3＋NaOH，加热促进水解，由于盐酸是挥发性酸，因此前者最终产物为Al2O3，后者仍为NaAlO2，选项A错。选项B中很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质SO，因此不合题意。由于Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，升高温度可促进水解而产生沉淀，从而除去Fe3＋杂质，C正确。选项D中，为了加快产生CO2气体的速率，泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。
答案：C

备选习题
1.(2010·成都七中月考)下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是(　　)
①HCl＋H2OH3O＋＋Cl－
②AlCl3＋3H2O===Al(OH)3＋3HCl
③Na2CO3＋2H2OH2CO3＋2NaOH
④碳酸氢钠溶液：HCO＋H2OCO＋H3O＋
⑤NH4Cl溶于D2O中：NH＋D2ONH3·D2O＋H＋
A．①②③④ B．①②③
C．②③⑤ D．全部
解析：①④是电离；②是水解反应，但应用“”；③的水解方程式错误，应分步进行；⑤应为NH＋D2ONH3·HDO＋D＋。
答案：D
2．下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃时，pH为9的Na2CO3溶液和pH为5的FeCl3溶液中，水的电离程度不同
B．在含有Fe3＋的KNO3溶液中，可通过加热的方法除去Fe3＋，证明盐的水解是吸热反应
C．25 ℃时，等体积等物质的量浓度的NaCl和NaClO溶液中所含离子总数相等
D．等物质的量浓度的①NH4Cl、②NH4HSO4、③Na2S、④NaNO3，其pH由大到小的排列为③>④>①>②
解析：A中，Na2CO3和FeCl3均水解，促进水的电离，pH为9的Na2CO3溶液中，由水电离产生的c(OH－)＝10－5 mol·L－1，pH为5的FeCl3溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，二者对水的电离的影响效果是相当的；B中，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加热Fe(OH)3的量不断增加，最后生成Fe(OH)3沉淀，从而除去Fe3＋；C中ClO－水解ClO－＋H2OHClO＋OH－，ClO－的水解量等于OH－的生成量，c(OH－)·c(H＋)＝10－14，随着溶液中c(OH－)增大，c(H＋)必然减小，故NaClO溶液中所含的离子总数比NaCl的少。D中，根据盐类水解规律可知，Na2S溶液水解呈碱性，NH4Cl水解呈酸性，NaNO3不水解呈中性，NH4HSO4溶液中，HSO电离产生H＋使溶液呈强酸性，故它们的pH由大到小的顺序为③>④>①>②。
答案：BD
点评：各种电解质溶液的pH大小比较有以下一般规律：(1)强酸弱碱盐，碱越弱，溶液酸性越强；弱酸强碱盐，酸越弱，溶液碱性越强。(2)同物质的量浓度的多元弱酸及其盐溶液的pH关系是：以H3PO4为例：H3PO4<NaH2PO4<Na2HPO4<Na3PO4。
3．有4种混合溶液，分别由等体积0.1 mol·L－1的2种溶液混合而成：①CH3COONa与HCl；②CH3COONa与NaOH；③CH3COONa与NaCl；④CH3COONa与NaHCO3
下列各项排序正确的是(　　)
A．pH：②>③>④>①
B．c(CH3COO－)：②>④>③>①
C．溶液中c(H＋)：①>③>②>④
D．c(CH3COOH)：①>④>③>②
解析：考查电解质溶液，影响水解的因素。四种混合溶液都有CH3COONa，因此只需比较另四种物质对CH3COONa水解的影响即可。CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，显碱性，故水解受促进程度：HCl>NaCl>NaHCO3>NaOH，受抑制程度相反。
①中CH3COONa＋HCl===NaCl＋CH3COOH，溶液显酸性，pH大小：②>④>③>①，A错。pH＝－lgc(H＋)，则c(H＋)大小顺序与pH顺序相反，即②<④<③<①，C错。依据“两个微弱”，可判断①中CH3COO－浓度最小，c(CH3COO－)大小：②>④>③>①，B对。依据元素守恒，c(CH3COO－)越大，则c(CH3COOH)越小，故c(CH3COOH)为：①>③>④>②，D错。
答案：B
4．下列情况下，可以大量共存的离子组是(　　)
A．存在大量AlO的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：Ba2＋、K＋、Cl－、HCO
C．与铝反应放出大量氢气的溶液中：NH、SO、CO、Na＋
D．在c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH、Al3＋、Ca2＋、Cl－
解析：本题考查离子共存问题。存在大量的AlO，说明溶液显碱性，由于Fe2＋水解显酸性，所以A选项错误；B选项的溶液可以显酸性，也可以显碱性，HCO既不能与酸大量共存，也不能与碱大量共存，B选项错误；与铝反应放出氢气的溶液可以是酸性溶液，也可以是碱性溶液，NH不能与OH－大量共存，CO不能与H＋大量共存，C选项错误。
答案：D
5．(2010·江苏)常温下，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol·L－1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．点①所示溶液中：
c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：
c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：
c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：
c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)
解析：本题考查溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒等关系，意在考查考生灵活运用上述三个守恒关系的能力。A项，根据电荷守恒关系有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，此时溶液中的c(CH3COOH)与c(Na＋)不相等，故不正确；B项，点②溶液呈中性，所加入的氢氧化钠溶液的体积小于20 mL，此时根据物料守恒可知c(Na＋)<c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，故不正确；C项，点③溶液中两者恰好完全反应，溶液中各离子浓度关系应为：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，故不正确；D项，当刚加入少量氢氧化钠溶液时可能会出现题中情况，故正确。
答案：D
6．常温下有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、HCl溶液和Na2SO4溶液中的一种。
(1)已知A、B溶液中水的电离程度相同，A、C溶液的pH相同。A是__________溶液，B是__________溶液，C是__________溶液，D是__________溶液。
(2)A溶液中各离子浓度大小的关系是(用不等号连接)____________________________________。
解析：CH3COONa溶液显碱性，促进水的电离；NH4Cl溶液显酸性，促进水的电离；盐酸显酸性，抑制水的电离；Na2SO4溶液显中性，对水的电离无影响。通过描述，可知A是NH4Cl溶液；B是CH3COONa溶液；C是盐酸；D是Na2SO4溶液。NH4Cl溶液由于NH水解，使溶液显酸性，故c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)。
答案：(1)NH4Cl　CH3COONa　HCl　Na2SO4
(2)c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)