第6讲水解反应原理的应用
１．判断盐溶液的酸、碱性时要考虑盐的水解。
２．比较盐溶液中离子种类及其浓度大小时要考虑盐的水解。
【规律】：①发生水解的离子数减少；②水解的程度是微弱的；
③谁弱谁谁解，谁强显谁性；④越弱越水解。
例1．在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是（）A．c (Cl－)> c (NH4+)> c (H+)> c (OH－) B．c (NH4+)> c (Cl－)> c (H+)> c (OH－) C．c (Cl－) = c (NH4+)> c (H+) =c (OH－) D．c (NH4+) = c (Cl－)> c (OH－)> c (H+) 【答案】A
【解析】NH4Cl= NH4++Cl－，NH4++H2O NH3·H2O+H+
例2．c(NH4+)相同的下列溶液：①NH4Cl ②(NH4)2SO4③NH4HSO4④NH4HCO3 。
其物质的量浓度由大到小的顺序是（）A．②③①④B．④①③② . C．①④③②D．②④①③【答案】B
【解析】NH4Cl= NH4++Cl－，(NH4)2SO4=2NH4++SO42-，NH4HSO4= NH4++H++SO42-，NH4HCO3= NH4++HCO3－，根据电离方程式，②的浓度一定最小；H+抑制NH4+水解，所以③浓度小些；HCO3－促进水解，④浓度最大。
３．判断溶液中离子能否大量共存时，有时要考虑盐的双水解。
如Al3+、Fe3+与HCO3－、CO32－、AlO2－等不能大量共存。
例3．在某无色透明的酸性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＋、AlO2－、NO3－D．Fe3＋、K＋、SCN－、CO32－
【答案】B
【解析】MnO4－在溶液中显紫色，A错误；Al3＋与AlO2－发生双水解，Al3＋+3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓，C错误；Fe3＋+3SCN－=Fe(SCN)3（血红色），D错误。
４．盐在参加反应时，有时要考虑其水解。
如Mg加到NH4Cl溶液中，AlCl3与Na2S溶液混合等。
例4．写出金属Mg与NH4Cl溶液反应的离子反应方程式：
５．加热浓缩某些盐溶液时，要考虑水解。
如浓缩FeCl3、AlCl3溶液。
（1）金属阳离子易水解的挥发性强酸盐得到氢氧化物，如FeCl3、AlCl3等。
（2）金属阳离子易水解的难挥发强酸盐蒸干得到原溶质，如Al2(SO4)3 。
（3）酸根阴离子易水解的强碱盐，如Na2CO3等蒸干后可得到原溶质。
（4）阴阳离子均易水解，其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质，如(NH4)2S等。
（5）不稳定的化合物水溶液，加热时在溶液中就能分解，也得不到原溶质，如Ca(HCO3)2溶液，蒸干后得到CaCO3 。
Mg(HCO3)2蒸干后得到Mg(OH)2 。
（6）易被氧化的物质，蒸干后得不到原溶质，如FeSO4、Na2SO3溶液等。
例5．
（1）碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是，原因是。
（2）KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是，原因是。
（3）碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是，原因是。
（4）亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是，原因是。
（5）氯化铝溶液蒸干并灼烧得到的固体物质是，原因是。
【答案】
（1）K2CO3浓缩后KHCO3+KOH= K2CO3+H2O
（2）KAl(SO4)2·12H2O 硫酸是不挥发性酸，浓缩后2Al(OH)3+3H2SO4= Al2(SO4)3+6H2O （3）BaCO3Ba(HCO3)2△BaCO3↓+H2O+CO2↑
（4）Na2SO4加热过程中Na2SO3被空气中的O2氧化。
（5）Al2O3AlCl3+3H2O△Al(OH)3↓+3HCl↑，2Al(OH)3△Al2O3+3H2O ６．保存某些盐溶液时，有时要考虑盐是否水解。
如：保存Na2CO3溶液不能用玻璃塞，CO32－水解显碱性腐蚀玻璃；
保存NH4F溶液不用玻璃瓶，F－水解生成的HF腐蚀玻璃。
７．配制某些盐溶液时，要考虑盐水解。
例6．配制FeCl3溶液：用HCl溶解FeCl3的原因：
配制FeCl2 溶液：①加HCl的原因：
②加铁粉的原因：
【答案】
抑制Fe3+水解
抑制Fe2+水解
防止Fe2+被氧化。
８．解释生活、生产中的一些化学现象
如：明矾净水原理KAl(SO4)2·12H2O = K++Al3++2SO42－+12H2O
Al3++3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+
化肥施用问题铵态氮肥不可与草木灰（水解显碱性）混用
９．某些胶体的制备利用水解原理
如：实验室制备Fe(OH)3胶体向沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液，边加边搅拌Fe3++3H2O△Fe(OH)3（胶体）+3H+
10．强电解质和弱电解质的实验证明。
实验设计思想：以证明某酸（HA）为弱酸为例
实验方法结论
（1）测0.01 mol·L－1HA的pH pH = 2，HA为强酸pH > 2，HA为弱酸
（2）测NaA溶液的pH pH = 7，HA为强酸；pH > 7，HA为弱酸
（3）相同条件下，测相同浓度的HA和HCl（强酸）溶液的导
电性
导电性弱的为弱酸
（4）往同浓度的HA和HCl（强酸）中投入相同的Zn粒或CaCO3固体开始反应速率慢的为弱酸
（5）测定同pH的HA与HCl稀释相同倍数前后的pH变化pH变化小的为弱酸
例7．甲酸HCOOH的下列性质中，不能证明它是弱电解质的是（）A．1 mol·L－1甲酸溶液中c(H+)＝10－2 mol·L－1
B．pH＝5的甲酸溶液稀释10倍pH小于6
C．10 mL 1 mol·L－1的甲酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液反应.
D．甲酸钠能与盐酸发生离子反应
【答案】C
【解析】
A．1 mol·L－1甲酸中c(H+)＝10－2 mol·L－1，表明甲酸不完全电离，是弱电解质；
B．pH＝5的甲酸溶液稀释10倍pH小于6，表明甲酸存在电离平衡，是弱电解质；
C．酸碱中和的恰好反应是指生成正盐时的比例，与强弱无关；
D．甲酸钠能与盐酸发生离子反应，是强酸制弱酸的原理，表明甲酸是弱酸。
例8．下列溶液在25℃时：
①0.01 mol·L－1CH3COOH溶液的pH 2（填“>”、“＝”或“<”）。
②0.01 mol·L－1CH3COONa溶液的pH 7（填“>”、“＝”或“<”）。
观察比较以上两个小题，试猜想证明某酸（HA）是弱电解质的原理有两个：
一是：
二是：
【答案】
①> ②>
一是：弱电解质溶液中存在电离平衡，只有部分电离；
二是：弱酸强碱盐会发生水解，溶液显碱性。
例3．有两瓶pH＝12的碱溶液，一瓶是强碱，一瓶是弱碱。
现有石蕊试液、酚酞试液、pH 试纸和蒸馏水，而无其他试剂。
简述如何用最简便的实验方法判断哪瓶是强碱。
【答案】各取10 mL，稀释相同的倍数，pH变化大的是强碱。
例4．用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案如下：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L－1的溶液100 mL ；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100 mL ；
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL ；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，
即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是。
（2）甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH l（选填“>”、“<”或“－”）。
（3）乙方案中说明HA是弱电解质的现象是。
①装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；
②装HA溶液的试管中放出H2的速率快；
③两个试管中产生气体速率一样快。
（4）请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处：。
（5）请你提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取，做简明扼要的表述）。
【答案】
（1）100mL容量瓶
（2）>
（3）②
（4）①难以实现准确配制pH=1的HA溶液；②难以做到锌的表面积相同
（5）①测NaA溶液的pH>7，则HA为弱酸；②取pH为a（a<5）的HA 1mL，稀释成100mL，pH增大小于2，则HA为弱酸。