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盐类水解原理
课时3
第
3
章
　
第
2
节
1.理解水解反应的本质，能正确判断不同盐溶液的酸碱性(重点)。
2.能正确书写水解反应的化学方程式和离子方程式(重点)。
3.了解溶液中的电荷守恒和元素守恒的含义及简单应用。
学习目标
内
容
索
引
目标一　盐溶液的酸碱性及原因
目标二　水解方程式的书写
目标三　电解质溶液中的电荷守恒与元素守恒
盐溶液的酸碱性及原因
< 目标一 >
Na2CO3的水溶液显碱性
Na2CO3的酚酞溶液
Na2CO3是日常生活中常用的盐，俗称纯碱，常在面点加工时用于中和酸并使食品松软或酥脆，也常用于油污的清洗等。为什么Na2CO3可被当作“碱”使用呢
思考讨论
1.探究盐溶液的酸碱性
(1)实验室测定溶液pH方法
测定溶液的pH值
pH试纸法
酸碱指示剂法
酸度计法
实验室测定溶液的酸碱性可用
盐溶液 pH 盐的类型 酸碱性
NaCl pH 7
KNO3 pH 7
Na2CO3 pH 7
CH3COONa pH 7
NH4Cl pH 7
Al2(SO4)3 pH 7
(2)选用合适的方法测定常温下下列溶液的pH，并按形成盐的酸碱性强弱分类，完成下表。
=
=
强酸强碱盐
中性
>
>
强碱弱酸盐
碱性
<
<
强酸弱碱盐
酸性
2.理论分析：盐溶液呈酸碱性的原因
(1)分析强酸弱碱盐溶液呈酸性的原因(以NH4Cl为例)
H2O H+ + OH–
NH4Cl === Cl–+
弱电解质
+
NH3 · H2O
c平(H+) c平(OH–)
>
与水电离出来的OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O，使水的电离平衡向右移动。
＋H2O NH3·H2O＋H＋
(2)分析强碱弱酸盐溶液呈碱性的原因(以CH3COONa为例)
CH3COONa === Na+ + CH3COO–
H2O OH– + H+
弱电解质
+
CH3COOH
c平(OH–) c平(H+)
>
CH3COO－与水电离出来的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，使水的电离平衡向右移动。
CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－
3.盐类的水解
在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水中的H＋或OH－结合生成弱电解质的过程，叫作盐类的水解。
(1)概念：
H2O H+ + OH-
弱酸酸
根离子
弱碱
阳离子
+
弱酸
+
弱碱
盐
盐
盐类的水解
(2)实质
弱酸酸根离子
弱碱阳离子
结合H+
促进水的电离
c平(H+)≠c平(OH-)
溶液呈酸性或碱性
盐电离
生成弱电解质
结合OH-
(3)盐类水解的特点
可逆
水解反应是可逆反应
吸热
水解反应是中和反应的逆反应，是吸热反应
微弱
水解反应程度很微弱
4.盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法
“有弱才水解，无弱不水解”
“谁强显谁性，同强显中性”
当盐中酸根离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时，盐溶液呈酸性，反之呈碱性。当二者均为强酸、强碱离子对应的盐时，盐溶液呈中性；当盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时，盐溶液呈中性。
盐中有弱酸酸根离子或弱碱阳离子才水解，若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。
盐溶液 水解的离子 酸碱性
Na2SO4
Cu(NO3)2
NaClO
NaHSO4
KAl(SO4)2
NaHCO3
无
中性
Cu2＋
酸性
ClO－
碱性
无
酸性
Al3＋
酸性
碱性
1.Na2CO3的水解情况与CH3COONa类似，由于H2CO3是二元酸，Na2CO3的水解复杂一些，请运用CH3COONa的水解情况，分析Na2CO3溶液中存在哪些微粒？
提示 第一步，Na2CO3在水中电离出来的发生水解：
离子方程式：＋H2O ＋OH－
第二步，生成的进一步发生水解，离子方程式：＋H2O H2CO3＋OH－
第二步水解的程度很小，平衡时溶液中H2CO3的浓度很小，不会放出CO2气体。
其溶液中存在的分子：H2O、H2CO3；离子：Na＋、、、OH－、H＋，且c平(OH－)>c平(H＋)。
2.(1)怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、NH4Cl溶液和Na2CO3溶液？
提示　将三种溶液各取少许于试管中，分别滴入紫色石蕊溶液，溶液不变色的为NaCl溶液，变红色的为NH4Cl溶液，变蓝色的为Na2CO3溶液。
(2)怎样证明Na2CO3溶液呈碱性是由C水解引起的？
提示　向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色；若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液，产生白色沉淀，且溶液的红色褪去，可说明Na2CO3溶液呈碱性是由C水解引起的。
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3.常温下，某浓度的NH4Cl溶液的pH为4，回答下列问题：
(1)该NH4Cl溶液中含氮元素的微粒有______________。
(2)该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)比值为____。
106
pH＝4的NH4Cl溶液中水电离的c水(H＋)＝10－4 mol·L－1，
pH＝4的盐酸中水电离的c水(H＋)＝10－10 mol·L－1，
＋H2O NH3·H2O＋H+
水解方程式的书写
< 目标二 >
1.水解方程式的一般模式
阴(阳)离子＋H2O 弱酸(或弱碱)＋OH－(或H＋)。
2.水解方程式的注意事项
(1)盐类水解是可逆反应，盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“ ”。
例如＋H2O NH3·H2O＋H+
(2)一般盐类水解程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀和气体，也不发生分解，产物一般不标“↑”或“↓”。
例如：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋
(3)多元弱酸酸根离子水解分步书写，多元弱碱阳离子水解一步写出。
＋H2O H2CO3＋OH－
例如溶液：＋H2O ＋OH－
例如AlCl3溶液：
Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋
(5)要注意区分弱酸酸式酸根离子的水解和电离过程。
(4)少数水解完全的反应，书写时用“===”连接，可标“↓”或“↑”。
例如泡沫灭火器原理：Al3＋＋3===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
1.分类书写盐类水解离子方程式。
(1)一元弱酸(碱)强碱(酸)盐
①NaClO： ；
②(NH4)2SO4： 。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3： 、 ；
②Na2S： 、 。
ClO-+H2O　　HClO+OH-
N+H2O　　NH3·H2O+H+
C+H2O　　HC+OH-
HC+H2O　　H2CO3+OH-
S2-+H2O　　HS-+OH-
HS-+H2O　　H2S+OH-
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3： 。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4： ；
②Al2S3： 。
Al3++3H2O　　Al(OH)3+3H+
N+CH3COO-+H2O　　CH3COOH+NH3·H2O
Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
2.用化学用语表示NaHCO3溶液中可能存在的平衡：__________________
_______________________________________________________________。
H++OH-、HC　　C+H+，水解平衡：HC+H2O　　H2CO3+OH-
电离平衡：H2O　　
3.下列属于水解方程式且正确的打“√”，不属于水解方程式或水解方程式错误的打“×”。
(1)Na2CO3：C+2H2O===H2CO3+2OH-
(2)FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合：F+3HC===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)H3PO4：H3PO4　　H++H2P
(4)NaHS的水解：HS-+H2O　　S2-+H3O+
(5)制备Fe(OH)3胶体：Fe3++3H2O　 　Fe(OH)3(胶体)+3H+
(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液：HC+OH-===C+H2O
(7)MgCl2溶液中：Cl-+H2O　　HCl+OH-
×
√
×
×
√
×
×
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电解质溶液中的电荷守恒与元素守恒
< 目标三 >
1.电荷守恒
注意
电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒，溶液呈电中性。
c(OH－)＋c()＋2c()
如Na2CO3溶液中存在的离子有：Na＋、 、H＋、OH－、
阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。
其电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝
2.元素守恒
在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。
书写过程
以Na2CO3溶液为例
分析溶质中特定元素的原子或原子团之间的定量关系(除H、O)
抓溶质组成。因为水中含有H和O，故特定元素不能选择H和O
找出含有特定元素的所有粒子，利用元素守恒建立等式
Na2CO3固体中=，即n(Na+)=2n(C)
溶于水时C部分水解成HC、H2CO3，共有3种含碳元素的粒子
c平(Na+)=2[c平(C)+c平(HC)+c平(H2CO3)]
1.CH3COONa溶液中：
(1)电荷守恒：　　　 　。
(2)元素守恒：　　　　 。
(3)pH=5的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中电荷守恒：____________
　 　　 。
2.碳酸氢钠溶液中：
(1)电荷守恒：　　　 　。
(2)元素守恒：　 　　　。
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)+c(H+)
c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)
c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
3.室温条件下，下列溶液中粒子的关系式是否正确，不正确的指出错误的原因。
(1)0.1 mol·L-1 H2S溶液：c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)=0.1 mol·L-1 (　　)
原因：　　　 　。
(2)Na2CO3溶液：c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(OH-) (　　)
原因：________________________________________________________
_____________________________。
√
×
根据电荷守恒可知，上式漏掉了HC，正确的关系式为c(Na+)+
c(H+)=2c(C)+c(OH-)+c(HC)
(3)在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中：c(H2CO3)+c(HC)=0.1 mol·L-1(　　)
原因：________________________________________________________
______________________________________。
(4)CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
+2c(Cl-)(　　)
原因：________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
×
NaHCO3中的HC除了水解还存在电离：HC　　H++C，根据碳元素守恒可知，上式漏掉了c(C)
×
CaCl2不水解，其元素守恒式为2c(Ca2+)=c(Cl-)，CH3COONa中的CH3COO-在水溶液中会发生水解，其元素守恒式为c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(CH3COOH)；以上两等式相加即可得CH3COONa和CaCl2混合溶液的元素守恒式：c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
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