知识点三:盐的类型与盐类的水解:(盐的溶液显酸、碱性或中性与盐的类型有关)
1、强酸强碱盐(例:NaCl)
①由强酸(HCl)和强碱(NaOH)反应生成的盐(NaCl),称为强酸强碱盐; ②是否水解:不水解; ③溶液酸碱性:中性;
④实例分析:由于NaCl电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出来的H+ 或 OH-结合生成弱电解质,所以强酸强碱盐不能水解,不会破坏水的电离平衡,因此其溶液显中性。
2、强碱弱酸盐(例:CH3COONa)
①由强碱(NaOH)和弱酸(CH3COOH)反应生成的盐(CH3COONa),称为强碱弱酸盐; ②是否水解:水解; ③溶液酸碱性:碱性;
④实例分析:由于CH3COONa电离出的CH3COO能与水电离出来的H结合生成弱电解质CH3COOH,使溶液中c(H) HCO3-+OH- (主要) H2CO3 +OH- (次要) -+ + - 注意:①对于多元弱酸根的水解,要分步写; ②水解程度很小,该水解反应不能放出CO2; ③第一步水解产生的OH-抑制了第二步水解,多元弱酸根的水解主要是第一步。 3、强酸弱碱盐(例:NH4Cl) ①由强酸(HCl)和弱碱(NH3·H2O)反应生成的盐(NH4Cl),称为强酸弱碱盐; ②是否水解:水解; ③溶液酸碱性:酸性; ④实例分析:由于NH4Cl电离出的NH4+能与水电离出来的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使溶液中c(H+)﹥c( OH-),溶液显酸性。含有弱碱根(Al3+、Fe3+、Cu2+等)的盐,都会发生水解使溶液显酸性。 例:Al2(SO4)3水解过程:(Al3+结合水电离产生OH-生成弱电解质,使溶液中c(H+)﹥c( OH-)) Al3+ + 3H2O 4、弱酸弱碱盐(例:NH4Ac) Al(OH)3 + 3H+ ①由弱酸(HAc)和弱碱(NH3·H2O)反应生成的盐(NH4Ac),称为弱酸弱碱盐; ②是否水解:水解; ③溶液酸碱性:不一定(取决于对应弱酸、弱碱的相对强弱); ④实例分析:由于NH4Ac电离产生的NH4+和Ac-能分别结合水电离出来的OH-和H+生成弱电解质,由于一水合氨和醋酸的电离程度相近,因此铵离子、醋酸根离子水解程度相近,因此溶液NH4Ac显中性。常见的弱酸弱碱盐:Al2(CO3)3、Al(HCO3)3等。 注:发生双水解,水解程度较单一水解要大。 5、酸式盐 ①强酸酸式盐:(例 NaHSO4) 实例分析:在水溶液中 NaHSO4=Na++H++SO42- 注:NaHSO4属于盐类,但在溶液中相当于一元强酸,此盐不水解,溶液显酸性。 ②弱酸酸式盐:(例 NaHCO3) 实例分析:在水溶液中 NaHCO3=Na++HCO3- ——NaHCO3是强电解质 HCO3 - H+CO3 ——电离,使溶液显酸性 H2CO3 +OH ——水解,使溶液显碱性 + -- +2- HCO3 +H2O - - 由于HCO3的水解程度大于电离程度,c(H)﹤c( OH),所以溶液最终显碱性。 注:弱酸酸式盐水溶液酸碱性决定于弱酸根离子的电离、水解程度的相对大小。比如:NaH2PO4水溶液显酸性,而Na2HPO4水溶液显碱性。 小结: ①盐类的水解规律:有弱才水解、无弱不水解、越弱越水解、谁强显谁性、双弱具体定。 ②盐类水解的比较 盐的类型 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 强碱强酸盐 实例 CH3COONa NH4Cl NaCl 能否水解 能 能 不能 引起水解的离子 弱酸阴离子 弱碱阳离子 无 对水的电离平衡的影响 促进水电离 促进水电离 无 溶液的酸碱性 碱性 酸性 中性 知识点四:盐类水解方程式的书写: 把CH3COONa溶于水发生的3个方程式(CH3COONa的电离、H2O的电离、CH3COO-与H2O电离产生H+的结合)联立,可得到: 水解方程式:CH3COONa + H2O 离子方程式 CH3COO- + H2O 盐类水解方程式书写注意: ①盐类水解是可逆反应,写方程式要用“ ”。(弱酸弱碱盐的水解除外) CH3COOH + NaOH CH3COOH + OH-(方程式也可看出,CH3COONa溶液显碱性) ②一般盐类水解程度很小,生成的弱酸或弱碱浓度很小,通常不生成气体或沉淀,书写时产物不用“↑”和“↓”,也不把生成物(如H2CO3、NH3·H2O等)写成分解产物的形式。 ③多元弱酸生成的盐水解时,生成弱酸过程应分步表示,以第一步为主。多元弱碱盐的水解不分步书写。 ④书写方法:强碱弱酸盐MnA 第一步: An-+ H2O 第二步:HA(n-1)- +H2O 强酸弱碱盐MAn Mn+ + nH2O HA(n-1)-+ OH- H2A(n-2)-+OH- M(OH)n + nH+ ⑤多元弱酸的酸式酸根离子(例HCO3-)水解与电离共存。 知识点五:影响盐类水解的因素:(盐类水解也是一种化学平衡,遵循平衡移动原理) 1、内因: 盐类本身的性质:影响盐类水解的内在因素,也是主要因素。组成盐的酸或碱越弱,盐的水解程度越大,其盐溶液的酸性或碱性就越强。 规律:组成盐的酸或碱的越弱,盐的水解程度越大————越弱越水解。 例:HClO、CH3COOH、HNO2都是弱酸,其电离平衡常数Ka分别为3.0×10-8、1.8×10-5、4.6×10-4。等物质的量浓度的NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液水解程度:NaClO﹥CH3COONa﹥NaNO2;pH的大小顺序NaClO﹥CH3COONa﹥NaNO2 2、外界条件: ①温度:盐的水解作用是中和反应的逆反应,所以盐的水解是吸热反应,温度升高,水解程度增大。 ②浓度:溶液浓度越小,实际上是增加了水的量,可使平衡向正反应方向移动,使盐的水解程度增大。 ③溶液的酸碱性:盐类水解后,溶液会呈现不同的酸碱性。因此,控制溶液的酸碱性可以促进或抑制盐的水解。如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。 小结: Fe3++3H2O 升高温度 通HCl 加H2O 加NaOH(s) 加NaHCO3(s) 移动方向 右移 左移 右移 右移 右移 水解程度 增大 减小 增大 增大 增大 Fe(OH)3+3H+ c(H+) 增大 增大 减小 减小 减小 pH 减小 减小 增大 增大 增大 CH3COO-+H2O 升高温度 加冰醋酸 加H2O 加醋酸钠(s) 加NaOH(s) 通HCl 移动方向 右移 左移 右移 右移 左移 右移 水解程度 增大 减小 增大 减小 减小 增大 CH3COOH+OH- c(OH-) 增大 减小 减小 增大 增大 减小 pH 增大 减小 减小 增大 增大 减小 知识点六:盐类水解的应用: 1、判断某些盐类水溶液的酸碱性:(谁强显谁性) 例:Na2CO3水溶液显碱性,俗称纯碱,可用于中和发酵面团中的酸性物质。 2、某些物质水溶液的配制 ①配制氯化铁溶液时,常将氯化铁先溶于稀盐酸,然后加水稀释————抑制Fe3+的水解。 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3↓+3 H+ ②配制硫酸铜溶液时,常将硫酸铜先溶于稀硫酸,然后加水稀释————抑制Cu2+的水解。 ③配制硫化钠溶液时,常滴入几滴氢氧化钠溶液————抑制S2-的水解。 3、铝盐(明矾)、铁盐净水的原理: Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 铝盐、铁盐水解生成Al(OH)3 、Fe(OH)3胶体,具有吸附性,能够吸附水溶液中悬浊的杂质,用来净水。 4、化肥的使用 例:长期使用(NH4)2SO4会使土壤酸化; 草木灰不能与铵态氮肥一起使用(草木灰溶于水溶液显碱性,铵态氮肥溶于水溶液显酸性)。 5、泡沫灭火器的原理 利用Al2(SO4)3和NaHCO3溶液反应,产生二氧化碳来灭火的。Al3+易结合水电离出的OH-,HCO3-易结合水电离出的H+,两者在水溶液中会发生强烈的双水解,反应进行得很彻底。 Al3++ 3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ (反应前有水参加,反应后又有水生成) 类似此反应原理还有:Al3+与HCO3-、Al3+与AlO2-、Al3+与S2-等。 6、热的纯碱溶液去污能力较强 温度越高,Na2CO3溶液水解程度越大,溶液碱性越强。 小结: 水解的应用 1、净水 明矾净水 实例 Al+3H2O3+原理 Al(OH)3(胶体)+3H +2、去油污 用热碱水洗油污物品 CO32-+H2O①配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸 Fe3++3H2OCO32-+H2O若不然,则: 由MgCl2·6H2O制无水MgCl2 在HCl气流中HCO3-+OH- Fe(OH)3+3H+ HCO3-+OH- 3、药品的保存 ②配制Na2CO3溶液时常加入少量NaOH 4、制备无水盐 加热 MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O Mg(OH)25、泡沫灭火器 用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合 MgO+H2O Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ [规律方法指导]一、双水解反应 弱酸的酸根离子与弱碱的金属阳离子(含NH4+)在水溶液中相遇之后是否发生双水解反应的问题,比较复杂。只要求了解几种常见的、典型的双水解反应的实例即可:Al3+与HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-的反应,NH4+与CO32-、SiO32-的反应,Fe3+与HCO3-、CO32-的反应。这些离子之间双水解反应的原理与泡沫灭火器中Al3+与HCO3-之间的双水解反应相似。对双水解反应通常写离子方程式时,一般要根据水解特征、水解生成的酸和碱的特点确定反应物和生成物,以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行配平。例如: 2Al3++ 3CO32-+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3++3 HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑ CO32-+2NH4+==CO2↑+2NH3↑+H2O(在浓溶液中反应) Al3++3 AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓ CH3COO-+ NH4+ +H2O CH3COOH+NH3·H2O(可逆反应) 二、盐溶液加热蒸发溶剂后物质的析出: ①易挥发性的强酸与弱碱生成的盐:FeCl3、Fe(NO3)3、AlCl3、CuCl2等,析出Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2,再加热时析出物又分解。 如:AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑ 2Al(OH)3Al2O3+3H2O ②难挥发性的强酸与弱碱生成的盐、强碱与易挥发性的弱酸生成的盐:CuSO4、Na2CO3等, 析出CuSO4·5H2O、Na2CO3·10H2O,再加热时析出物又分解。 如: CuSO4+5H2OCuSO4·5H2O↓ (对蓝矾溶液加热蒸发溶剂) CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O↑ CuSO4CuO+SO3↑ ③受热易分解的盐:Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2等,析出MgCO3和Mg(OH)2、CaCO3。 如:Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑(微溶物MgCO3水解) NaHCO3、KHCO3、KMnO4、KNO3等,析出无水盐,该盐加热时又分解。 如:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 2KNO32KNO2+O2↑ ④受热难分解的盐:NaCl、Na3PO4等,析出无水盐,该盐热稳定性很强。 三、盐溶液中微粒浓度大小的比较: 以CH3COONa溶液为例:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 说明:一般可根据,不水解的﹥水解的﹥溶液显某性﹥显某性对应的。盐类水解程度很小,CH3COO-浓度比Na+浓度略小;溶液显碱性,所以H+在最后。 例:(NH4)2SO4溶液中:c(NH4+) > c(SO42-)>c(H+)>c(OH-) 例:NaHCO3溶液中:c(Na+) > c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)> c(H+) 四、溶液中存在的几个守恒关系: (1)物料守恒:指一个平衡体系中,某一组分的总浓度一定等于它所离解成的多种微粒的平衡浓度之和。 例如:c mol/L的Na2CO3溶液的物料守恒,可以根据溶液中存在的平衡关系: Na2CO3 = 2Na++CO32- CO32-+H2O 列出与Na+和CO32-有关的两个方程 c(Na+)=2c ① c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c ② 在Na2CO3溶液的物料守恒:c(Na+)=2 c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3) (2)电荷守恒:指在电解质的水溶液中,阳离子的总电荷数与阴离子的总电荷数必须相等。因为溶液总是呈电中性的。 例如:上述Na2CO3溶液中的电荷守恒方程可表示为: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 一般说来,对于电解质MmXn的水溶液:MmXn=mMn++nXm- H2O 其电荷守恒方程为c(H+)+nc(Mn+)=c(OH-)+mc(Xm-) (3)质子守恒:指溶液中酸碱反应的结果,得质子后的产物得到质子的物质的量应该与失质子后的产物失去质子的物质的量相等。 例如:上述Na2CO3溶液中的质子守恒方程为c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-), 因为H2O H++OH-。 H++OH- HCO3-+OH- HCO3-+H2O H2CO3+OH- [经典例题透析] 类型一:根据盐类水解的实质,判断盐溶液的酸碱性 是( ) 题1、物质的量浓度相同的三种盐:NaX、NaY、NaZ、的溶液,其pH值依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序 A、HX>HZ>HY B、HZ>HY>HX C、HX>HY>HZ D、HY>HZ>HX