鹽類水解考點(diǎn)透析

葛珊珊

鹽類水解是高考考查的重點(diǎn)之一，以下對(duì)此考點(diǎn)在歷年高考中最常見(jiàn)的4個(gè)考查方向進(jìn)行深入分析。

一、溶液中微粒濃度大小比較

【例1】（2015·安徽高考）25℃時(shí)，在10 mL濃度均為0.1 mol· L-1NaOH和NH3· H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是 （ ）

A.未加鹽酸時(shí)：c（OH-）>c（Na+）=c（NH3·H2O）

B.加入10 mL鹽酸時(shí)：c（NH4+）+c（H+） =c（OH-）

C.加入鹽酸至溶液pH=7時(shí)：c（Cl-） =c（Na+）

D.加入20 mL鹽酸時(shí)：c（Cl-） =c（NH4+）+c（Na+）

解析：未加鹽酸時(shí)，根據(jù)物料守恒，有c（NH3·H2O）+

c（NH4+）=0.1 mol·L-1=c（Na+），故c（NH3·H2O）<c（Na+），

A錯(cuò)誤;加入10 mL鹽酸時(shí)，氫氧化鈉與鹽酸恰好完全反應(yīng)，NH3·H2O沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)，溶液成分為NaCl和NH3·H2O，根據(jù)電荷守恒，有c（NH4+）+c（H+）+c（Na+）=

c（Cl-）+c（OH-），且c（Cl-）=c（Na+），故c（NH4+）+c（H+）=

c（OH-），B正確;加入鹽酸至溶液pH=7時(shí)，溶液呈中性，根據(jù)電荷守恒，有c（NH4+）+c（H+）+c（Na+）=c（Cl-）+c（OH-），

且c（H+）=c（OH-），故c（NH4+）+c（Na+）=c（Cl-），C錯(cuò)誤;加入20 mL鹽酸時(shí)，剛好反應(yīng)生成NaCl、NH4Cl，根據(jù)電荷守恒，有c（NH4+）+c（H+）+c（Na+）=c（Cl-）+c（OH-），且NH4Cl水解使溶液呈酸性，c（H+）>c（OH-），故c（NH4+）+

c（Na+）<c（Cl-），D錯(cuò)誤。

【規(guī)律總結(jié)】（1）兩種溶液混合時(shí)，要綜合考慮3個(gè)問(wèn)題，即化學(xué)反應(yīng)后溶液的成分、電離因素、水解因素;綜合利用3個(gè)守恒，即電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒。

（2）“假設(shè)法”判斷反應(yīng)的先后次序：混合溶液與另一個(gè)溶液進(jìn)行反應(yīng)，若原混合液中幾個(gè)成分都能和外加溶液發(fā)生反應(yīng)，在不能明確哪個(gè)成分先與外加溶液發(fā)生反應(yīng)的情況下，可以采用“假設(shè)法”。如上例中，當(dāng)加入少量鹽酸時(shí)，假設(shè)NH3·H2O先和鹽酸反應(yīng)，生成NH4Cl，而NH4Cl會(huì)和NaOH反應(yīng)生成NaCl和NH3·H2O，相當(dāng)于NaOH和鹽酸反應(yīng)，而NH3·H2O沒(méi)有發(fā)生變化。所以假設(shè)錯(cuò)誤，應(yīng)該先考慮NaOH和鹽酸反應(yīng)。

【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】（1）等體積等濃度的氨水和鹽酸反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)后溶液中的離子濃度大小關(guān)系。

（2）pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合，寫(xiě)出反應(yīng)后溶液中的離子濃度大小關(guān)系。

（3）氨水和鹽酸混合后，溶液呈中性，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)后所得溶液中離子濃度大小關(guān)系。

解析：（1）反應(yīng)恰好完全，得到NH4Cl溶液，NH4+和Cl-是溶液中最主要的成分。由于水解，c（Cl-）>c（NH4+），c（H+）>c（OH-），因此c（Cl-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-）。

（2）在題給條件下，氨水濃度遠(yuǎn)大于鹽酸，故反應(yīng)后，溶液中除了NH4Cl，還有大量未反應(yīng)的氨水，氨水的電離決定了溶液呈堿性，NH4Cl的水解為次要因素，可忽略。氨水電離增加了一部分NH4+，故c（NH4+）>c（Cl-），c（OH-）>c（H+），因此c（NH4+）>c（Cl-）>c（OH-）>c（H+）。

（3）若正好反應(yīng)完全生成NH4Cl，溶液應(yīng)呈酸性;而由題意，溶液呈中性，說(shuō)明氨水有一定程度的過(guò)量，此時(shí)電離和水解相互抵消，c（H+）=c（OH-）。根據(jù)電荷守恒，c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），則c（Cl-）=c（NH4+），故c（Cl-）=c（NH4+）>c（H+）=c（OH-）。

【針對(duì)訓(xùn)練1】（2015·江蘇高考）室溫下，向下列溶液中通入相應(yīng)的氣體至溶液pH=7（通入氣體對(duì)溶液體積的影響可忽略），溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是（ ? ?）

A.向0.10 mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2：c（NH4+）=c（HCO3-）+c（CO32-）

B.向0.10 mol·L-1NaHSO3溶液中通NH3：c（Na+）>c（NH4+）>c（SO32-）

C.向0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2：c（Na+）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]

D.向0.10 mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl：c（Na+）>c（CH3COOH）=c（Cl-）

二、實(shí)驗(yàn)操作的判斷與解釋

【例2】（2015·海南高考改編）下列敘述正確的是（ ）

A.配制FeCl3溶液，應(yīng)將FeCl3固體溶于適量蒸餾水，不斷攪拌使其溶解即可

B.可用配有磨口塞的玻璃瓶保存鹽的濃溶液，如Na2CO3溶液

C.從海水中提取鎂時(shí)，若直接蒸干氯化鎂晶體將無(wú)法得到氯化鎂固體

D.煮沸自來(lái)水可除去其中的Ca（HCO3）2 和Mg （HCO3）2

解析：配制FeCl3溶液，應(yīng)將FeCl3固體溶于濃鹽酸中，用鹽酸抑制鐵離子水解，否則配制出的溶液將十分渾濁，A錯(cuò)誤;Na2CO3溶液水解呈堿性，易與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成具有黏性的硅酸鈉，使磨口玻璃塞無(wú)法打開(kāi)，故應(yīng)換用木塞或橡皮塞，B錯(cuò)誤;從海水中提取鎂時(shí)，若直接蒸干氯化鎂晶體將促進(jìn)鎂離子水解，MgCl2+2H2O=Mg（OH）2 +2HCl，HCl受熱揮發(fā)，使水解發(fā)生完全，產(chǎn)物為Mg（OH）2，C正確 ;自來(lái)水煮沸時(shí)，由于水中含有的Ca（HCO3）2和Mg （HCO3）2不穩(wěn)定，受熱會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，Ca（HCO3）2CaCO3↓+H2O+CO2↑，

Mg（HCO3）2MgCO3↓+H2O+CO2↑，MgCO3在持續(xù)加熱的過(guò)程中還會(huì)水解轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Mg（OH）2，D正確。

【規(guī)律總結(jié)】（1）加熱攪拌蒸干鹽溶液得到的固體成分分析：①還原性鹽易被氧化，如Na2SO3 溶液蒸干得Na2SO4;②鹽溶液水解得易揮發(fā)性酸時(shí)，蒸干得到對(duì)應(yīng)氫氧化物，如AlCl3蒸干得Al （OH）3;③鹽溶液水解得難揮發(fā)性酸時(shí)，蒸干后得原物質(zhì)，如CuSO4溶液蒸干得CuSO4;④酸根離子易水解的強(qiáng)堿鹽，蒸干后得原物質(zhì)，如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3;⑤在灼燒條件下某些鹽要考慮受熱分解，如Ca（HCO3）2、NH4Cl、KMnO4。（2）配制易水解的鹽類，應(yīng)加入水解產(chǎn)物酸堿，抑制鹽的水解。如配制FeCl3需加鹽酸，配制Na2S需加NaOH。

【針對(duì)訓(xùn)練2】（2014·吉林長(zhǎng)春調(diào)研）用酒精燈加熱下列溶液，蒸干后灼燒，所得固體質(zhì)量最大的是（ ）

A.20 mL 2 mol·L-1FeCl3溶液

B.40 mL 1 mol·L-1NaHCO3溶液

C.20 mL 1 mol·L-1Na2SO3溶液

D.40 mL 2 mol·L-1NH4HCO3溶液

三、鹽類水解對(duì)水電離平衡的影響

【例3】（2015·山東高考改編）室溫下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA，溶液pH的變化曲線如圖所示，a、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度a b。（填“<”“>”或“=”）

解析：a點(diǎn)NaOH與HA恰好完全反應(yīng)，溶液的pH為8.7，說(shuō)明HA為弱酸，NaA發(fā)生水解反應(yīng)使溶液呈堿性，此時(shí)溶液中水的電離受到鹽類水解的促進(jìn)，比純水的電離程度大;b點(diǎn)HA過(guò)量，溶液呈酸性，HA的電離程度大于NaA的水解程度，水的電離主要受到酸電離的抑制，小于純水的電離程度，所以a>b。

【規(guī)律總結(jié)】（1）在某個(gè)固定的溫度下，不論向溶液中加入何種物質(zhì)，Kw=c（H+）·c（OH-）為固定值不變;（2）向溶液中加入酸或者堿，可抑制水的電離;（3）向溶液中加入能電離出H+或OH-且不水解的鹽，可抑制水的電離;（4）向溶液中加入能水解的鹽，如Na2CO3，可促進(jìn)水的電離;（5）向溶液中加入既能水解又能電離的鹽，要考慮水解和電離何者占主導(dǎo)，如NaHSO3以電離為主，抑制水的電離，而NaHCO3以水解為主，促進(jìn)水的電離。

【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】圖為常溫條件下溶液中c（H+）和c（OH-）的坐標(biāo)圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）通過(guò)加入能消耗H+的物質(zhì)， （填“能”或“不能”）實(shí)現(xiàn)從b到d的變化。

（2）向溶液中加入NaOH，能引起由 向 的變化，此時(shí)溶液中由水電離出的c（H+）·c（OH-） （填“<”“>”或“=”）Kw。

（3）向溶液中加入NaHSO4，能引起由_____向_____的變化，此時(shí)溶液中由水電離出的c（H+）______（填“<”“>”或“=”）溶液中的c（H+）。

（4）向純水中加入FeCl3可能引起由_____向_____的變化;向純水中加入NaHSO3可能引起由_____向_____的變化。FeCl3和NaHSO3對(duì)水的電離影響是否相同？

解析：（1）該溫度下所有c（H+）·c（OH-）為固定值不變，點(diǎn)應(yīng)全部在該曲線上，不會(huì)到d點(diǎn)，填“不能”。（2）加入NaOH，c（OH-）增大，c（H+）減小，從b到c;水的電離受到抑制，由水電離出的c（H+）·c（OH-）減小，小于Kw。（3）加入NaHSO4，c（H+）增大，c（OH-）減小，從b到a;水的電離受到抑制，由水電離出的c（H+）·c（OH-）減小，小于Kw。（4）加入FeCl3，c（H+）增大，c（OH-）減小，從b到a;加入的NaHSO3 以電離為主，c（H+）增大，c（OH-）減小，從b到a。FeCl3促進(jìn)水的電離，NaHSO3以電離為主，抑制水的電離。雖然溶液都呈現(xiàn)酸性，但水的電離一個(gè)被促進(jìn)，一個(gè)被抑制，并不相同。

【針對(duì)訓(xùn)練3】（2015·天津高考改編）室溫下，將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入50 mL H2O，由水電離出的c（H+）·c（OH-） （填“增大”“減小”或“不變”）。

四、鹽類水解在化工流程中的應(yīng)用

【例4】（2015·天津高考節(jié)選）FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）FeCl3凈水的原理是 ;FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H+作用外，另一主要原因是（用離子方程式表示） ? ? ? 。

（2）FeCl3在溶液中分三步水解：

Fe3++H2OFe（OH）2++H+ K1

Fe（OH）2++H2OFe（OH）2++H+ K2

Fe（OH）2++H2OFe（OH）3+H+ K3

以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。通過(guò)控制條件，以上水解產(chǎn)物聚合，生成聚合氯化鐵，離子方程式為：xFe3++yH2OFex（OH）y（3x-y）++yH+，欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是（填序號(hào)） 。

a.降溫 ? ? ? ? ? ? ?b.加水稀釋

c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3

室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 ? ? 。

解析：（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)，可起到凈水的作用;鋼鐵設(shè)備中的Fe會(huì)與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+。

（2）鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小，即K1>K2>K3。水解為吸熱反應(yīng)，所以降溫平衡將逆向移動(dòng);加水稀釋，則平衡正向移動(dòng);加入NH4Cl，所得NH4Cl溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng);加入NaHCO3，以水解為主消耗氫離子，平衡正向移動(dòng)，所以答案選b、d。根據(jù)“室溫”“高濃度”這兩個(gè)信息，可以排除使用溫度和濃度條件來(lái)調(diào)節(jié)該平衡，所以只有氫離子的濃度最影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH。

【規(guī)律總結(jié)】水解是工業(yè)上常用的除雜和制備原理，最常用的方法就是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH使部分離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。在選擇調(diào)節(jié)的試劑時(shí)，盡量不引入或少引入其他雜質(zhì)，通過(guò)分析開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH表來(lái)確定沉淀的順序和調(diào)節(jié)的pH范圍。如MgCl2溶液中混有FeCl3雜質(zhì)時(shí)，可通過(guò)加入MgO、Mg（OH）2、MgCO3等消耗氫離子，促進(jìn)鐵離子水解為Fe（OH）3沉淀而除去。

【針對(duì)訓(xùn)練4】堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用電子工業(yè)中刻蝕線路板的酸性廢液（主要成分有FeCl2、 CuCl2 、FeCl3）制備如下：

Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下：

物質(zhì) Cu（OH）2 Fe （OH）2 Fe （OH）3

開(kāi)始沉淀pH 4.2 5.8 1.2

完全沉淀pH 6.7 8.3 3.2

（1）氯酸鈉的作用是 ;濾渣的主要成分是 （寫(xiě)化學(xué)式）。

（2）調(diào)節(jié)反應(yīng)A后溶液的pH范圍應(yīng)為 ;可以選擇的試劑是 （填序號(hào)）。

a.氨水 b.稀硫酸 c.氫氧化鈉 d.碳酸銅

（3）反應(yīng)B的溫度如過(guò)高，則所得藍(lán)綠色產(chǎn)品中可能會(huì)出現(xiàn)的雜質(zhì)是 （寫(xiě)化學(xué)式）。

（4）將Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。

①沉淀若有CuCO3，則相應(yīng)的離子方程式為 。

②沉淀若有Cu（OH）2，則相應(yīng)的離子方程式為 。

③若生成Cu（OH）2和CuCO3的混合物（即堿式鹽），則說(shuō)明 。