例谈盐类的水解在高考中的考查方式

郭文羽

一、盐类水解及其规律

1.定义

在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。

2.实质

盐电离→弱酸的阴离子→结合H+

弱碱的阳离子→结合OH-→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c（H+）≠c（OH-）→溶液呈碱性、酸性或中性。

3.特点

（1）可逆，水解反应是可逆反应；

（2）吸热，水解反应是酸碱中和反应的逆反应；

（3）微弱，水解反应程度很微弱。

4.规律

有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。

5.盐类水解的规律拓展应用

（1）“谁弱谁水解，越弱越水解”。如酸性：HCNCH3COONa。

（2）强酸的酸式盐只电离，不水解，溶液显酸性。如NaHSO4在水溶液中：

NaHSO4Na++H++SO2-4

（3）弱酸的酸式盐溶液的酸碱性，取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。

例1NH4Cl溶液呈，用离子方程式表示原因。

常温下，pH=11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c（OH-）=，在pH=3的CH3COOH溶液中，水电离出来的c（H+）=。

解析NH4Cl为强酸弱碱盐，NH+4水解呈酸性；CH3COONa溶液中由于CH3COO-水解促进水的电离，故pH=11的CH3COONa溶液中，c（OH-）水=1×10-3 mol·L-1 ，在pH=3的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制，故c（H+）水=1×10-11 mol·L-1 。

答案：酸性NH+4+H2ONH3·H2O+H+ 1×10-3 mol·L-1 1×10-11 mol·L-1

例2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-1，下列说法正确的是（ ）。

A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①

B.若将三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-1 盐酸后，pH最大的是①

D.若三种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序③>①>②

解析酸根离子越弱越易水解，因此三种溶液pH的大小顺序应是③>①>②。若将三种溶液稀释相同倍数，由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡，随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH-，因此pH变化最大的应是③；选项D正确的顺序应为②>①>③。

答案：C。

二、水解离子方程式

1.一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。如：

NH+4+H2ONH3·H2O+H+

2.多元弱酸盐的水解是分步进行的，水解离子方程式要分步表示。如Na2CO3水解反应的离子方程式为

CO2-3+H2OHCO-3+OH-

HCO-3+H2OH2CO3+OH-

3.水解分别是酸性和碱性的离子组，并且由于相互促进水解程度较大，书写时要用“”、“↑”、“↓”等，如NaHCO3与AlCl3混合溶液的反应离子方程式：

Al3++3HCO-3Al（OH）3↓+3CO2↑

例3下列离子方程式中属于水解的离子方程式的是（ ）。

A.NH+4+2H2ONH3·H2O+H3O+

B.HCO-3+H2OH3O++CO2-3

C.HS-+H+H2S

D.Cl2+H2OH++Cl-+HClO

解析B项为电离方程式，C、D为化学反应，不是水解反应。

答案：A。

三、盐类水解的影响因素

1.内因

酸或碱越弱，其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大，溶液的碱性或酸性越强。

2.外因

（1）温度：温度升高水解平衡右移。

（2）浓度：浓度增大或加水稀释水解平衡都向右移动。

（3）外加酸：弱碱阳离子的水解程度减小；外加碱：弱酸根离子的水解程度减小。

例4在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：

CO2-3+H2OHCO-3+OH-

下列说法正确的是（ ）。

A.稀释溶液，水解平衡常数增大

B.通入CO2，平衡朝正反应方向移动

C.升高温度，c（HCO-3）c（CO2-3）减小

D.加入NaOH固体，溶液pH减小

解析平衡常数仅与温度有关，故稀释时是不变的，A项错；CO2通入水中，相当于生成H2CO3，可以与OH-反应，而促进平衡正向移动，B项正确；升温，促进水解，平衡正向移动，故表达式的结果是增大的，C项错；D项，加入NaOH固体，碱性肯定增强，pH增大，故错。

答案：B。

例5下列有关说法正确的是（多选）（ ）。

A.反应NH3（g）+HCl（g）NH4Cl（s）在室温下可自发进行，则该反应的ΔH<0

B.电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极

C.CH3COOH溶液加水稀释后，溶液中c（CH3COOH）c（CH3COO-）的值减小

D.Na2CO3溶液中加入少量Ca（OH）2固体，CO2-3水解程度减小，溶液的pH减小

解析该反应的ΔS<0，在室温下能自发进行，则有ΔH-TΔS<0，那么ΔH<0，A项对。电解精炼铜时，应用粗铜作阳极，纯铜作阴极，含Cu2+的电解质溶液作为电解液，B错。CH3COOH溶液中存在电离平衡：

CH3COOHCH3COO-+H+

加水稀释时，平衡正向移动，溶液中c（CH3COOH）/c（CH3COO-）减小，C对。Na2CO3溶液中存在水解平衡：

CO2-3+H2OHCO-3+OH-

加入少量Ca（OH）2固体，Ca2+与CO2-3生成CaCO3沉淀，同时溶液中c（OH-）增大，平衡逆向移动，CO2-3的水解程度减小，但溶液的碱性增强，pH增大，D错。

答案：AC。

四、盐类水解的应用

应用举例

判断溶液的酸碱性Fe

Cl3溶液显酸性，原因是Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+

判断酸性强弱NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10，则酸性HX>HY>HZ

配制或贮存易水解的盐溶液配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2+水解；配制FeCl3溶液，加入少量盐酸

胶体的制取制取Fe（OH）3胶体的离子反应：Fe3++3H2O△Fe（OH）3（胶体）+3H+

物质的提纯除去MgCl2溶液中的Fe3+，可加入MgO、镁粉、Mg（OH）2或MgCO3

泡沫灭火器原理成分为NaHCO3与Al2（SO4）3，发生反应为Al3++3HCO-3Al（OH）3↓+3CO2↑

作净水剂明矾作净水剂，原理为Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+

化肥的使用铵态氮肥与草木灰不得混用

例6下列有关问题，与盐的水解有关的是（ ）。

①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂；

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Na2CO3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.①②③ B.②③④

C.①④⑤ D.①②③④⑤

解析①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性，可以除去金属表面的锈；②HCO-3与Al3+两种离子水解相互促进，产生二氧化碳，可作灭火剂；③草木灰主要成分为碳酸钾，水解显碱性，而铵态氮肥水解显酸性，因而不能混合施用；④碳酸钠溶液水解显碱性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合而打不开，因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞；⑤AlCl3溶液中存在水解平衡：

AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl

加热时，HCl挥发使平衡不断右移，最终得到Al（OH）3固体（如果灼烧，会得到Al2O3固体）。答案：D。

例7用酒精灯加热下列溶液，蒸干后灼烧，所得固体质量最大的是（ ）。

A.20 mL 2 mol·L-1 FeCl3溶液

B.40 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液

C.20 mL 1 mol·L-1 Na2SO3溶液

D.40 mL 2 mol·L-1 NH4HCO3溶液

解析选项A，20 mL 2 mol·L-1 FeCl3溶液蒸干后灼烧得到0.02 mol Fe2O3，其质量为3.2 g。选项B，40 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液蒸干后灼烧得到0.02 mol Na2CO3，其质量为2.12 g。选项C，20 mL 1 mol·L-1 Na2SO3溶液蒸干后灼烧得到0.02 mol Na2SO4，其质量为2.84 g。选项D，NH4HCO3溶液蒸干后灼烧，导致NH4HCO3全部分解生成NH3、CO2、H2O气体而不残留固体，其质量为0。答案：A。

五、水解除杂

利用水解除杂无论在化学工业还是化学实验中都具有非常重要的意义，其原理是根据盐的水解程度的不同，通过调节溶液pH使部分离子转化为沉淀而除去。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质，因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大，可加入MgO、Mg（OH）2或MgCO3等，调节溶液的pH，使Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe（OH）3沉淀而除去；注意不能加NaOH、NH3·H2O等可溶性碱，因加这些物质pH升高太迅速，且碱过量不易觉察，Mg2+也可能转化为Mg（OH）2沉淀，还会引入NH+4、Na+等杂质。

例8为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，该试剂是（）。

A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO

解析利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl，促使FeCl3水解成Fe（OH）3，同时MgO转化成MgCl2，即使MgO过量，它不溶于水也不会引入新杂质。答案：D。

六、离子共存要考虑水解

首先判断离子反应中是否有发生相互促进水解的离子，若有则不能大量共存。

熟记下列因双水解不能大量共存的离子组合：

（1）Al3+与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3、HS-、S2-、ClO-。

（2）Fe3+与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3、ClO-。

（3）NH+4与SiO2-3、AlO-2。特别提醒：NH+4与CH3COO-、HCO-3虽能发生双水解反应，但能大量共存。

例9下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）。

A.pH=1的溶液中：NH+4、Na+、Fe3+、SO2-4

B.含有大量AlO-2的溶液中：Na+、K+、HCO-3、NO-3

C.中性溶液中：K+、Al3+、Cl-、SO2-4

D.Na2S溶液中：SO2-4、K+、Cu2+、Cl-

解析A项，酸性条件下，H+抑制NH+4、Fe3+的水解，能大量共存；B项，AlO-2与HCO-3发生双水解反应

不能大量共存；C项，Al3+水解呈酸性，因而在中性溶液中不存在；D项，Cu2+与S2-生成CuS沉淀，不能大量共存。答案：A。

（收稿日期：2014-10-16）