人教版高中化学高三二轮复习资料,补习资料48【基础】总复习:《盐类的水解》的解题指导

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人教版高中化学高三二轮复习资料,补习资料48【基础】总复习:《盐类的水解》的解题指导

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高考总复习 《盐类的水解》的解题指导(基础)

【考纲要求】
1.巩固理解盐类水解的主干知识。
2.认识盐类水解在生产、生活中的应用,理解盐溶液蒸干后所得产物的判断。
3.根据平衡理论知识处理盐类水解的相关问题。
【要点梳理】
盐类水解的应用
1.根据水解规律判断溶液的酸碱性
如NH4Cl溶液显酸性,CH3COONa溶液显碱性等。
2.判断盐溶液中离子的种类及浓度的大小
如Na2CO3溶液中存在的微粒有:Na+、CO32―、HCO3―、H2CO3、OH―、H+、H2O,且c (Na+)>2c (CO32―),c (OH―)>c (H+)。
3.配制易水解盐溶液时,要注意抑制水解
如配制FeCl3、AlCl3溶液时滴加几滴稀盐酸,配制Na2CO3溶液时滴加几滴NaOH溶液。配制FeCl2溶液时除滴加几滴稀盐酸抑制Fe2+水解外,还需加铁屑防止Fe2+被氧化。
4.实验室贮存试剂时,要考虑盐的水解
如Na2CO3、NaHCO3溶液显碱性,而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存。
5.判断盐溶液蒸干时所得的产物
FeCl2 Fe2O3
Fe(NO3)3 Fe2O3
AlCl3 Al2O3
NaAlO2 NaAlO2
KAl(SO4)2 KAl(SO4)2
Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3
Na2CO3 Na2CO3
NaHCO3 Na2CO3
Na2SO3 Na2SO4
Na2SO4 Na2SO4
要点诠释:盐溶液蒸干时所得产物的判断方法
(1)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溶液蒸干后得Al(OH)3。因为AlCl3溶液中Al3+水解吸热:AlCl3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3HCl,加热蒸干HCl挥发,水解平衡右移,得到固体Al(OH)3,再灼烧后Al(OH)3受热分解变成Al2O3。NaHCO3溶液低温蒸干后可得NaHCO3固体,再灼烧NaHCO3固体后分解变成Na2CO3。
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。
(2)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。
(3)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。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
例如:具有还原性的盐,加热被氧化。FeSO4溶液蒸干会得到Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干得Na2SO4;AlCl3溶液蒸干会得到Al(OH)3,灼烧后变为Al2O3。
(5)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。
6.解释日常生活中某些具体事实
明矾净水:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
热碱液除油污:CO32-+H2OHCO3-+OH-
NH4Cl溶液除锈:NH4++H2O NH3·H2O+H+
草木灰与铵态氮肥不能混用:NH4++ CO32-+H2O NH3·H2O+ HCO3-
泡沫灭火器原理:3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
7.判断溶液中离子能否大量共存时,需要考虑盐类的水解,如Al3+与S2―因发生双水解而不能大量共存(Al2S3只能由干法制取)。
8.水解除杂
如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+的水解显酸性:Fe3++ 3H2OFe(OH)3+3H+,可加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3等,调节3.7<pH<9.5,使Fe3+的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
【典型例题】
类型一、盐类水解的影响因素
例1.恒温条件下,在CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质:①固体NaOH;②固体KOH;③固体NaHSO4;④固体CH3COONa;⑤冰醋酸。其中一定可使c (CH3COO-)/c (Na+)比值增大的是( )
A.①② B.②⑤ C.①⑤ D.②④⑤
【思路点拨】依据化学平衡移动原理分析。
【答案】D
【解析】欲使c (CH3COO―) / c (Na+)增大,应使CH3COO―+H2OCH3COOH+OH―水解平衡逆向移动且不能外加Na+。加入固体CH3COONa,平衡虽然右移,但CH3COO-水解程度降低,故c (CH3COO-)/c (Na+)比值增大。
【总结升华】盐类水解历来为高考之重点,复习时,应掌握运用勒夏特列原理来分析影响盐类水解的因素等。
举一反三:
【变式1】一定温度下,Na2CO3溶液中C(Na+)/ c(CO32-)=a,加入一定量的水稀释,稀释后溶液中,C(Na+)与
c(CO32-)之比( )
A 大于a B 小于a C 等于a D 无法确定
【答案】A
【变式2】相同物质的量浓度的下列铵盐中,c(NH4+)最大的是   A、NH3·H2O   B、NH4HSO4    C、NH4NO3    D、CH3COONH4
【答案】B
【解析】A选项NH3·H2O是弱碱,故其c(NH4+)最小;C选项中NH4NO3,由于NH4+水解使其浓度略有下降,但NO3-不发生水解,对NH4+水解无影响;B选项中NH4HSO4电离出的H+将抑制NH4+水解,使c(NH4+)相对NH4NO3要大些;D选项CH3COONH4中的CH3COO-水解显碱性,会促进NH4+水解,使其c(NH4+)相对NH4NO3要小些。
【变式3】25℃时,浓度均为1mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2等三种溶液,若测得其中c(NH4+)分别为a、b、c(单位:mol/L),则下列判断正确的是( )
A a=b=c B c>a>b C b>a>c D a>c>b

【变式4】有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol / L,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol / L的盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
【答案】C
【解析】A项CO32―比CH3COO―水解程度大,故3种溶液pH的大小顺序为③>①>②。B项,由于①、②中存在阴离子水解平衡,稀释后平衡正向移动,使OH―物质的量增多,OH―浓度变化较小,则pH变化最大的是③。C项,加入25 mL 0.1 mol·L―1的盐酸后,①变为NaHCO3与NaCl的混合液,HCO3―水解,溶液显碱性。②变为NaCl和CH3COOH的混合液,溶液显酸性。③变为NaCl溶液,溶液显中性。D项,一般的盐只有少量水解,故当pH均为9时,物质的量浓度的大小顺序为②>①>③。
类型二、盐类水解的应用
例2.(2016?商洛模拟)下列说法中正确的是( )。
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3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.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【思路点拨】根据盐的水解平衡移动原理分析解决问题。升温能使平衡右移,若生成物有挥发性物质,则水解将彻底完成。
【答案】C
【解析】A项,AlCl3与Al2(SO4)3溶液的水解方程式分别为:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,
Al2(SO4)3+6H2O2A1(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸;故前者蒸发、浓缩、结晶得A1(OH)3,灼烧A1(OH)3分解得最终产物为Al2O3;后者最终产物为Al2(SO4)3,A项错误。
B项,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO42-,应溶解在盐酸中,B项错误。
C项,由于Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO消耗H+会促进水解,使Fe3+水解完全,从而除去Fe3+,C项正确。
D项,为了加快产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,HCO3-水解结合1个H+即生成H2CO3,进而迅速分解为CO2气体和水,比Na2CO3反应速率快,D项错误。
【总结升华】本题重点考查盐类水解的应用,运用水解原理解释有关溶液的蒸干、配制、除杂等实际问题。新考纲中,突出强调了盐类水解的应用知识,在复习盐类水解时注意该部分内容。
举一反三:
【变式1】下列有关问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.仅①②③ B.仅②③④ C.仅①④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【变式2】(2015 湖北黄冈)蒸干灼烧下列物质的水溶液,能得到该物质的是( )
A.BaCl2 B.Al (NO3)3 C.Fe2(SO4)3 D. NaHCO3
【答案】AC
【解析】BaCl2在溶液中不发生水解反应,灼烧时也不发生分解。Al (NO3)3 溶液加热时,会发生水解反应,生成HNO3和Al (OH)3 ,在蒸发过程中,HNO3挥发,Al (OH)3分解,所以最后得到的是Al2O3。Fe2(SO4)3 溶液虽然也会水解,但在蒸发溶剂的过程中,起初水解程度大,后来水解程度小,最终得到的仍为 Fe2(SO4)3 。NaHCO3 灼烧时会分解。
【变式3】下列根据反应原理设计的应用,不正确的是
A.明矾净水:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
B.配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+  
C.用热纯碱溶液冼油污物品:CO32-+H2OHCO3-+OH-
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl:配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【答案】D
【解析】配制氯化亚锡溶液时应加入盐酸,来抑制SnCl2的水解。
例3.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( )
A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
【思路点拨】设法使Fe3+的水解平衡右移生成Fe(OH)3沉淀,又不能引入新的杂质离子。
【答案】D
【解析】加入NH3·H2O或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++3H2OFe(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:
【变式1】FeCl3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+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pH
Fe3+
1.9
3.2
Fe2+
7.0
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu
【答案】①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③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4.7,能实现这一目的的试剂只能是加入Cl2和CuO。
【巩固练习】
一、选择题:(每题只有1个选项符合题意)
1.实验室有下列试剂:①NaOH溶液;②水玻璃:③Na2S溶液;④Na2CO3溶液;④NH4Cl溶液:⑥澄清的石灰水;⑦浓硫酸,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
A.①和⑥ B.①②③④⑥ C.①②③和⑥ D.①②③和④
2.下列离子在稳定人体血液的pH中起作用的是( )
A.Na+ B.HCO3― C.Fe2+ D.Cl―
3.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
4.(2015 清华附中)下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.纯碱溶液去油污 B.铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味
5.25℃时,浓度均为l mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得各溶液的c (NH4+)分别为a mol·L-1、b rnol·L-1、c mol·L-1,则( )
A.a=b=c B.a>b>c C.a>c>b D.c>a>b
6.(2016 山东一轮复习)混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300 ℃灼烧至质量不变,最终残留固体不是纯净物的是 (  )。
A.向红褐色的Fe(OH)3固体中加入过量盐酸
B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体
D.向NaBr溶液中通入过量氯气
7.某无色透明的酸性溶液中,在该溶液中能够大量共存的离子组是( )
A.K+、Na+、MnO4-、NO3- B.NH4+、Mg2+、K+、SO42-
C.Al3+、Ba2+、HCO3-、NO3- D.Ba2+、K+、CH3COO-、Cl-
8.为了配制NH4+浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4C1溶液中加入①适量的HCl;②适量的NaCl;③适量的氨水;④适量的NaOH。正确的是( )
A.①② B.③④ C.③ D.④
9.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO32―+H2OHCO3―+OH― 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
10.(2016 清华附中)有关①100 mL 0.1 mol/L NaHCO3、②100 mL 0.1 mol/L Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是( )。
A.溶液中水电离出的H+个数:②>①
B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c (CO32-)>c (H2CO3)
D.②溶液中:c (HCO3-)>c (H2CO3)
二、填空题:
1.(2014 太原五中)普通泡沫灭器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是:

不能把硫酸铝溶液盛在铁筒中的原因是 。
不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 。
2.以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42―,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)________。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是________。
(3)电解饱和食盐水的离子方程式是________________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是________。
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
①纯碱可用于除灶台油污。其原因是(结合离子方程式表达)________________。
②常温下,向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c (OH―)的比值是________。
③用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液,其反应的离子方程式是:________。
【答案与解析】
一、选择题
1.B
【解析】碱及水解呈碱性的盐因OH―与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶口与瓶塞黏结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡胶塞的试剂瓶保存。
2.B
【解析】血液中存在着H2CO3的电离和HCO3―的水解平衡。
3.B
【解析】本题考查水解平衡和电离平衡等知识,溶液颜色变深的原因是溶液的碱性增强,抓住这一本质寻找答案。A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热,醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
4.B
【解析】A选项Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,NaOH去油污。B选项铁在潮湿的环境下生锈是发生了电化学腐蚀,与盐类水解无关。C项中FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,水解反应是吸热反应,加热水解平衡右移,溶液颜色加深。D项中硫化钠水解:Na2S+H2ONaHS+NaOH,NaHS+H2OH2S+NaOH有臭味放出。

5.D
【解析】三种溶液中都存在着NH4+水解,但CO32―促进了NH4+的水解,而Fe2+的水解抑制了NH4+的水解。
6.C
【解析】A项,反应得到的溶液中含有FeCl3和HCl,加热蒸干产物并灼烧后最终得到的固体是Fe2O3;NH4Cl受热分解,B项,最终得到BaSO4;C项,最终得到Na2CO3和NaOH的混合物;D项,最终得到NaCl。
7.B
【解析】因为溶液是无色的,故不可能存在紫红色MnO4―,故不选A。溶液显酸性,此时CH3COO―、HCO3―不可能大量共存,故不选C和D。再者C选项中的Al3+和HCO3―要发生相互促进的水解反应,从这个角度也不选C。
8.C
【解析】在NH4Cl溶液中,NH4+发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,①加HCl虽然会使平衡移动,但Cl-增加的更多,会使比值更加偏离1:1;②加NaCl同理;③适量的氨水可以增大NH4+浓度,能满足题意;④加适量的NaOH,降低NH4+浓度,同样会使比值更加偏离1:1。本题C选项符合题意。
9.D
【解析】纯碱溶液中由于CO32―水解,溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c (OH―)增大,清洗油污能力增强,A对;明矾溶于水,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B对。
10.C
【解析】A项,等浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液,Na2CO3的水解程度大,所以水电离出的H+多,A正确;B项,在Na2CO3溶液中CO32―+H2OHCO3―+OH―,NaHCO3溶液中HCO3―+H2OH2CO3+OH―,由此可看出NaHCO3溶液中阴离子较少,B正确;C项,NaHCO3溶液显碱性,水解程度(HCO3―+H2OH2CO3+OH―)大于其电离程度(HCO3―CO32―+H+),所以生成的H2CO3的物质的量大于生成的CO32―的物质的量,C错误;D项,CO32-的第一步水解远远大于第二步,D正确。
二、填空题
1.【答案】Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 = 3Na2SO4 + 2Al(OH)3↓+ 6CO2↑。因Al3+发生水解:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 +3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒。等物质的量的Al2(SO4)3产生的CO2量较少,且生成CO2的速率慢。
【解析】硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液相遇会发生双水解产生CO2气体达到灭火的目的,其原理是:
Al2(SO4)3 + 6NaHCO3 = 3Na2SO4 + 2Al(OH)3↓+ 6CO2↑。
若把硫酸铝溶液放在铁筒中,因Al3+发生水解:Al3+ + 3H2O Al(OH)3 +3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒。
如果用Na2CO3代替NaHCO3,则发生双水解的反应是:Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 3Na2SO4 + 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑,可见,等物质的量的Al2(SO4)3产生的CO2量较少,且生成CO2的速率慢。

2.【答案】(1)c a b或者c b a或者b c a (2)CO32―和OH―
(3)2Cl―+2H2O2OH―+H2↑+Cl2↑ (4)NH3
(5)①CO32―水解显碱性:CO32―+H2OHCO3―+OH―,油污在碱性条件下水解,达到去污的目的
②1×1010 ③2CO32―+Cl2+H2O==Cl―+ClO―+2HCO3―
【解析】(1)根据所给沉淀剂,加Na2CO3是为了除去Ca2+,加NaOH是为了除去Mg2+,加BaCl2是为了除去SO42―,但除SO42―的同时又会引入Ba2+,故Na2CO3一定要加在BaCl2之后,以除去多余的Ba2+,故答案为cab或cba或bca。
(4)分离出NaHCO3晶体后的母液中含有NH4Cl,加入过量生石灰后得到NH3,它可以循环使用。
(5)①纯碱水解呈碱性,离子方程式为:CO32―+H2OHCO3―+OH―,然后油污在碱性条件下水解生成易溶于水的物质而被除去。
②反应前的溶液(Na2CO3水解促进水电离)中水电离出的c (OH―)为10―3 mol / L,反应后的滤液中由水电离出的c (OH―)为10―13 mol / L,即反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c (OH―)的比值是1×1010。

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