2019高中化学 盐类水解反应的应用（基础）知识讲解学案 新人教版选修4.doc

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1、1盐类水解的应用盐类水解的应用【学习目标学习目标】 1、了解盐类水解在生产、生活中的应用，利用盐类水解的原理解释盐类水解在生产、生活中的应用； 2、初步掌握比较溶液中离子浓度大小的关系，了解溶液中存在的几个守恒关系。 【要点梳理要点梳理】 要点一、盐类水解的应用 有关盐类水解的反应，大致有以下几个方面： 1某些物质水溶液的配制 配制能水解的强酸弱碱盐，通常先将盐溶于相对应的酸中，然后加水稀释至刻度，得到要配制的浓度。如 配制 FeCl3溶液：先将 FeCl3溶于稀盐酸，再加水冲稀至所需浓度。 配制强碱弱酸盐的水溶液，应加入少量相对应的强碱，抑制弱酸酸根的水解。如配制硫化钠的水溶液时， 应先滴入

2、几滴氢氧化钠，再加水冲稀至所需浓度。 2某些活泼金属与强酸弱碱盐反应 Mg 放入 NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气。 如：Mg+2NH4+Mg2+2NH3+H2 3明矾、三氯化铁等净水 Al3+3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+ Fe3+3H2O Fe(OH)3（胶体）+3H+ 原因：胶体吸附性强，可起净水作用。 4苏打洗涤去油污 CO32+H2O HCO3+OH，加热，去油污能力增强。 原因：加热，促进 CO32的水解，碱性增强，去油污能力增强。 5泡沫灭火器原理 成分：NaHCO3、Al2(SO4)3 NaHCO3水解：HCO3+H2O H2CO3+OH碱性 Al2(

3、SO4)3水解：Al3+3H2O Al(OH)3+3H+酸性 原理：当两盐混合时，氢离子与氢氧根离子结合生成水，双方相互促进水解： Al3+3HCO3Al(OH)3+3CO2 6施用化肥 普钙Ca(H2PO4)2、铵态氮肥不能与草木灰（K2CO3）混用 原因：K2CO3水解显碱性：CO32+H2O HCO3+OH 3Ca(H2PO4)2+12OHCa3(PO4)2+12H2O+4PO43 NH4+OHNH3+H2O 降低肥效 7判断物质水溶液的酸碱性的大小。 （1）相同物质的量浓度的物质的溶液 pH 由大到小的判断：相同阳离子时，阴离子对应的酸的酸性越弱， 盐越易水解，pH 越大；相同阴离子时

4、，阳离子对应的碱的碱性越弱，盐越易水解，pH 越小。如 Na2SiO3、Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl，pH 越来越小。 （2）用于检验溶液，如用最简便的方法区别 NaCl、NH4Cl、Na2CO3三种无色透明溶液：用 pH 试纸鉴别， pH=7 的是 NaCl 溶液，pH7 的是 NH4Cl 溶液，pH7 的是 Na2CO3溶液。 8判断离子能否共存。 弱碱的金属阳离子（如 Al3+、Cu2+、Fe3+等）与弱酸的阴离子（如 HCO3、CO32、SiO32、AlO2、F等） 在溶液中不能同时大量共存。因为两种离子都水解，分别与水电离出的 OH和 H+结合，结果互相促进水解，

5、使 两种离子都减少。 9中和滴定时指示剂的选择。 若用强碱滴定弱酸，反应达到终点后，因生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，所以应选用在碱性范围内变色的2指示剂，通常选取酚酞。 若用强酸滴定弱碱，反应达到终点后，因生成强酸弱碱盐，溶液显酸性，所以应选用在酸性范围内变色的 指示剂，通常选取甲基橙。要点二、比较溶液中离子浓度的大小的方法 1多元弱酸溶液： 根据多步电离分析，例如：在 H3PO4的溶液中，c(H+)c(H2PO4)c(HPO42)c(PO43)。 2多元弱酸的正盐溶液： 【高清课堂：高清课堂：盐类的水解水解应用】 根据弱酸酸根的分步水解分析，例如：Na2CO3溶液中，c(Na+)c(CO32)

6、c(OH)c(HCO3)。 3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。例如：在相同物质的量浓度的下列溶液中： NH4Cl；CH3COONH4；NH4HSO4，c(NH4+)由大到小的顺序是。 4混合溶液中各离子浓度的比较： 要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。 例如：在 0.1 mol/L 的 NH4Cl 和 0.1 mol/L 的氨水混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为c(NH4+)c(Cl) c(OH)c(H+)。在该溶液中 NH3H2O 的电离与 NH4+的水解互相抑制，NH3H2O 电离作用大于 NH4+的水解作用， 溶液呈碱性c(OH)c(H+)，同时c(

7、NH4+)c(Cl)。 【高清课堂：高清课堂：盐类的水解水解应用】 例如：在 0.1 mol/L 的 NH4Cl 和 0.1 mol/L 的 NaOH 混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为c(Cl)=c(Na+) c(OH)c(NH4+)c(H+)。【典型例题典型例题】 类型一、盐类水解的应用 例 1为了除去 MgCl2酸性溶液中的 Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的 HCl，这种试剂是（ ） ANH3H2O BNaOH CNa2CO3 DMgCO3 【思路点拨】不能直接加碱，否则会造成镁离子的减少并且引入其他杂质离子。 【答案】D 【解析】加入 NH3H2O 或

8、NaOH 或 Na2CO3时，均会引入杂质离子 NH4+和 Na+，不符合题意。因为原溶液中 Fe3+水解：Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+，当加入 MgCO3后，有 MgCO3+2H+Mg2+CO2+H2O 的反应，消耗了 H+，使 平衡正向移动，生成的 Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉，最后可将 Fe3+除去。同样加入 MgO、Mg(OH)2、MgS 也能达到同样效果。 【总结升华】物质提纯的原则是被提纯物质的量尽量不要减少，不要引入新的杂质，要易于分离、复原。 举一反三：举一反三： 【变式 1】下列物质能跟镁反应并生成氢气的是（ ） A醋酸溶液 B氢氧化钠溶液 C氯化铵浓溶

9、液 D碳酸钠溶液 【答案】A、C【变式 2】 （1）碳酸钾溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_，原因_。 （2）KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是_，原因是_。 （3）碳酸氢钡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）氯化铝溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_，原因是_。 【答案】 （1）K2CO3 尽管加热过程促进了 K2CO3的水解，但生成的 KHCO3和 KOH 反应仍为 K2CO3 （2）明矾 尽管 Al3+水解，由于 H2SO4为难挥发性酸，最后仍然是结晶水合物明矾3（3）BaCO3 因 Ba(HCO3)2在水溶液中受热分解：Ba

10、(HCO3)2 BaCO3+CO2+H2O（4）Na2SO4 因为 Na2SO3在蒸干过程中不断被氧气氧化而生成 Na2SO4 （5）Al2O3 加热促进 AlCl3水解，且随水量的减少，HCl 不断挥发，促使 AlCl3完全水解成 Al(OH)3，灼烧时发生以下反应：2Al(OH)3 高温 Al2O3+3H2O【解析】K2CO3、明矾水解生成的物质不具挥发性，因此，将溶液蒸干后仍得原物质。而 AlCl3溶液水解后 得盐酸，加热后 HCl 挥发而促进水解，最后溶液蒸干灼烧得 Al2O3。 （3）中的 Ba(HCO3)2受热易分解， （4）中 Na2SO3具有还原性，易被空气中氧气氧化，蒸干后均

11、不能得到原物质。【规律总结】盐溶液蒸干时所得产物的判断方法 （1）盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如 CuSO4溶液蒸干得 CuSO4固体。 盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干后一般得对应的弱碱，如 AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得 Al(OH)3、Fe(OH)3。 （2）考虑盐受热时是否分解。 因为 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解，因此蒸干 Ca(HCO3)2溶液得 CaCO3固体；蒸干 NaHCO3溶液得 Na2CO3固体；蒸干 KMnO4溶液得 K2MnO4和 MnO2的混合物；蒸干 NH4Cl 溶液不能得到固体。 （3）还原

12、性盐在蒸干时会被 O2氧化。 例如：Na2SO3溶液蒸干得 Na2SO4；FeSO4溶液蒸干会得到 Fe2(SO4)3。 （4）有时要从多方面考虑。 例如，蒸干 NaClO 溶液时，既要考虑 ClO水解，又要考虑 HClO 分解，所以蒸干 NaClO 溶液所得固体为 NaCl。 注意：“蒸干”与“蒸干灼烧”的区别，如 AlCl3溶液蒸干得 Al(OH)3，若为“蒸干灼烧”得 Al2O3。例 2FeCl3常用作印刷电路铜板腐蚀剂。腐蚀铜板后的混合溶液中，若 Cu2+、Fe3+和 Fe2+的浓度均为 0.10 mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去 CuCl2溶液中 Fe3+和 Fe2+

13、的实验步骤_。氢氧化物开始沉淀时的 pH氢氧化物沉淀完全时的 pHFe3+1.93.2Fe2+7.09.0Cu2+4.76.7 提供的药品：Cl2、浓 H2SO4、NaOH 溶液、CuO、Cu【思路点拨】解答本题时注意，虽然题目要求除去铁的两种离子，但最好转化成更易沉淀的三价铁离子， 这样沉淀效果最好，除杂较理想。 【答案】通入足量氯气将 Fe2+氧化成 Fe3+；加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.24.7；过滤除去 Fe(OH)3 【解析】从表中数据分析可知，要除去 Cu2+溶液中的 Fe3+和 Fe2+，首先要将 Fe2+转化为 Fe3+，然后调节溶 液的 pH 大于 3.2 而小于

14、 4.7，能实现这一目的的试剂只能是加入 Cl2和 CuO。 【总结升华】在可能生成多种沉淀的情况时，反应总向着生成溶解度最小的那种物质的方向进行。 举一反三：举一反三： 【变式 1】普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液，铁筒里盛碳酸氢钠溶液，其化学反应的原理是 _（用离子方程式表示） 。 不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里的原因是_。 不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是_。 【答案】Al3+3HCO3Al(OH)3+3CO2 若把 Al2(SO4)3放在铁筒里，因发生水解反应：Al3+3H2O Al(OH)3+3H+，溶液呈酸性会腐蚀铁筒 若用 Na2CO3代替 NaHCO3，发生双水解的

15、反应是 Al2(SO4)3+ 3Na2CO3+3H2O3Na2SO4+2Al(OH)3+3CO2。可见，等物质的量的 Al2(SO4)3产生的 CO2的量较少，且生成 CO2的 速率慢4类型二、溶液中离子浓度大小的比较 例 3关于浓度均为 0.1 mol/L 的三种溶液：氨水、盐酸、氯化铵溶液，下列说法不正确的是（ ） Ac(NH4+)： B水电离出的c(H+)： C和等体积混合后的溶液：c(H+)=c(OH)+c(NH3H2O) D和等体积混合后的溶液：c(NH4+)c(Cl)c(OH)c(H+) 【思路点拨】氨水为弱碱，盐酸为强酸，两者都会对水的电离抑制，氯化铵为强酸弱碱盐，对水的电离有

16、促进作用。 【答案】B 【解析】A 项，氨水属弱电解质只有部分电离，NH4Cl 中 NH4+水解的较少，A 正确；B 项盐酸抑制水电离， NH4Cl 促进水电离，B 错误；C 项根据电荷守恒，c(H+)=c(Cl)+c(OH)c(NH4+) =0.1+c(OH)0.1c(NH3H2O)，即c(H+)=c(OH)+c(NH3H2O)，故 C 项正确；D 项溶液显碱性，故 D 项正 确。 【总结升华】当两种或者两种溶液混合时，应该先考虑相互反应的情况，然后根据反应产物分析溶液中离 子的水解以及弱电解质的电离情况。 举一反三：举一反三： 【变式 1】关于小苏打水溶液的表述正确的是（ ） Ac(Na+

17、)=c(HCO3)+c(CO32)+c(H2CO3) Bc(Na+)+c(H+)=c(HCO3)+c(CO32)+c(OH) CHCO3的电离程度大于 HCO3的水解程度 D存在的电离有：NaHCO3Na+HCO3，HCO3 H+CO32，H2O H+OH 【答案】A、D【高清课堂：高清课堂：盐类的水解水解应用】 【变式 2】在 Na2S 的水溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是 （ ） A、c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S) B、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-) C、c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) D、c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) 【答案】A