盐类的水解-高考专题研究

盐类的水解--高考专题研究张秀莲（广东第二师范学院，教授）盐类的水解在高中化学教学中占有重要的地位，是高考的热点内容之一。本专题深入研究2009-2011年广东高考理综化学试题中盐类水解的内容，分析其题型特点以及变化趋势，研究近年来高考题目中盐类的水解的核心知识、核心思维能力以及题型分布，难度水平、考查的重难点等。深入研究了物料守恒、电荷守恒、质子守恒，离子浓度的大小进行比较、溶液pH变化。加酸、碱引起的水解平衡移动以及一些离子浓度的变化等核心知识的内涵、详细阐述了解决高考中盐类的水解的问题，学生应具备的知识背景以及对学生关键的思维能力培养的内涵和其中的科学思想方法等，分析了学生学习盐类的水解的难点，使教师能有针对性地设计教学、有的放矢地复习，不出冤枉力，把主要精力都投入到最主要知识点的强化训练和化学思维的提高上。通过研究高考中盐类的水解的专题内容，从中得出某些规律性的东西。使教师掌握能够准确把握关于盐类的水解高考的核心知识、关键的思维能力、科学思想方法和命题方向。科学的思想方法是一种动态的多因素分析——综合的思想方法。它必须建立在一个“动态有机总体”的基本概念上。自然科学的思想方法要求我们懂得各种因素的权重是随情况或条件而变化的，决不能预先制定某一因素为“主要矛盾”。一、广东高考理综化学试题盐类水解考查统计考点年份分值题型盐类水解20094分一、单项选择题920104分一、单项选择题1220114分一、单项选择题11二、盐类的水解最新考纲:1.了解盐类水解的实质、过程及一般规律2.了解水解平衡的条件3.了解水解对水电离的影响4.了解盐类水解的应用三、命题趋势盐类水解是高考的热点专题之一。从高考命题的变化趋势看，考查的主要内容为：1.溶液中离子浓度大小的比较，是主流试题。2.溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒。试题的特点：综合性强，盐类水解把溶液的pH值、弱电解质的电离和酸碱中和综合在一起。四、盐类水解的判断规律强电解质在水溶液中是完全电离的，在溶液中不存在电解质分子。弱电解质在水溶液中少部分发生电离。一般强酸弱碱盐（如NH4Cl）,弱酸强碱盐(Na2CO3)发生水解。原因是弱碱或弱酸在溶液中只能部分电离，既有分子存在也有离子存在。五、影响盐类水解的因素加酸或加碱能抑制或促进水解,平衡移动，溶液中相应的粒子（分子或离子）浓度发生变化，H+或OH-浓度的变化，使得溶液的pH值相应发生变化。比如：在醋酸钠中加入醋酸后对水解产生下列影响：1.平衡移动加入CH3OOH后，加大生成物浓度，平衡向左移动。2.溶液中粒子（分子、离子）浓度发生的变化溶液中Na+浓度不变，CH3OOH浓度增大,H+浓度增大,OH-浓度减小,CH3OO-浓度增大.3.抑制水解4.溶液的pHOH-浓度减小，溶液的pH减小。科学的思想方法：影响盐类水解的因素是多方面的，在强酸弱碱盐或弱酸强碱盐溶液中加酸或加碱后对该盐的水解产生多方面的影响。包括对平衡移动、溶液中粒子（分子、离子）浓度、溶液的pH等多种因素产生的影响，要综合考虑，以动态方式思考问题。六、蒸干盐溶液所得物质的判断方法蒸发盐溶液时最终能否得到溶质，与溶质的稳定性、水解性、还原性有关。1.判断盐的稳定性判断该盐是否稳定。有些盐不稳定，加热蒸干后会发生分解，检查盐加热后是否会分解如：Ca(HCO3)2由于不稳定加热蒸干后，分解为CO2和水蒸气（H2O）挥发后剩下的物质是CaCO3：2.判断盐的还原性判断该盐是否还原性物质，是否发生氧化还原反应。有些还原性物质加热时在空气中氧气的作用下会被氧化。如Na2SO3加热时被空气中O2氧化为Na2SO4：3.判断盐水解后是否生成挥发性酸判断该盐水解后是否生成挥发性酸，一般强酸弱碱盐或强碱弱酸盐会发生水解，如AlCl3是强酸弱碱盐,水解后生成Al(OH)3,和HCl，由于HCl是挥发性酸，AlCl3溶液蒸干后余下的物质为Al(OH)3，如果继续灼烧，则产物为Al2O3。可用下图分析微观过程：4.判断盐是否为多元弱酸强碱盐多元弱酸强碱盐一般有Na2PO4、Na2CO3、Na2SiO3、Na2S等。这些盐水解的产物会重新反应生成原物质，最后得到原溶质。如蒸干Na2CO3盐溶液得到的物质仍然是Na2CO3，微观过程：5.综合分析判断同时存在水解性、不稳定性的盐由于NaClO是弱酸强碱盐，ClO-发生水解后产生的弱酸HClO不稳定会分解成HCl和O2，HCl与水解产生的NaOH发生反应得到NaCl，因此加热蒸发NaClO溶液最后得到的是NaCl固体。微观过程：6.综合分析判断同时存在水解性、不稳定性、还原性的盐蒸发时要综合考虑水解性、不稳定性、还原性的盐。如加热蒸发FeCl2溶液时，Fe2+被空气中的O2氧化为Fe3+，Fe3+水解成Fe(OH)3,同时产生挥发性酸HCl,蒸干FeCl2溶液时剩下的物质是Fe(OH)3,如果再继续灼烧得到的产物为Fe2O3。7.是否不水解、稳定的、非还原性的盐蒸发不水解、不分解、不氧化的盐，得到的物质为该盐的晶体。如NaCl,Na2SO4科学的思想方法：判断盐溶液蒸干后所得物质，要综合考虑多种因素，比如该盐的稳定性、是否发生水解、还原性等，另外还有考虑在这个体系中盐的稳定性、该盐溶液的酸碱性，即是强酸弱碱盐（酸性）、弱酸强碱盐（碱性）、还是中性（强酸强碱盐）、还原性有一个因素还是同时存在几种因素？要综合考虑、逐步分析，以动态方式（涉及到分解反应、水解反应、氧化还原反应）思考问题。七、溶液中离子浓度大小的比较电解质盐（特别是弱酸强碱盐）溶液中离子浓度大小的比较，是每年高考必考的题目，是主流试题。要解决盐类水解中离子浓度大小的比较，必须搞清楚以下几个问题：1.多元弱酸溶液中离子浓度大小的比较规律：多元弱酸是分多步电离的,其中第一步电离远大于第二步电离，第二步电离大于第三步电离。如在磷酸溶液中存在分步电离：由于第一步电离产生的H2PO4-还要进行第二步、第三步电离，因此H2PO4-离子浓度逐渐减小，磷酸溶液中离子浓度大小为：c(H+)c(H2PO4-)c(HPO42-)c(PO43-)学生应该具备的知识：会写磷酸分步电离的方程式学生的思维能力培养：逻辑推理能力从第一步电离远大于第二步电离，第二步电离大于第三步电离，使得有些离子浓度逐渐减少，推出磷酸溶液中离子浓度大小的比较。科学的思想方法：综合考虑多元弱酸的多步电离，各种因素的权重，第一步电离远大于第二步电离，第二步电离大于第三步电离，以此类推。以动态的方式考虑问题，即由于分步电离，一些离子（如H2PO4-、HPO42-）的浓度在依次递减。2.多元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的比较思路：根据弱酸根的多步水解分析规律：第一步水解大于第二步水解由于CO32-和HCO3-发生水解浓度逐渐降低，Na+的浓度大于CO32-的浓度，OH-的浓度大于HCO3-的浓度，碳酸钠溶液中各离子浓度大小顺序为：c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)。学生应该具备的知识：知道Na2CO3是弱酸强碱盐，能发生水解。会写CO32-分步电离的方程式；学生的思维能力培养：逻辑推理能力、微观想象能力。从第一步水解大于第二步水解，推出碳酸钠溶液中各离子浓度大小顺序。科学的思想方法：多元弱酸的正盐溶液中离子浓度大小的比较，既要综合考虑盐的电离、分步水解，并且第一步水解大于第二步水解等多种因素，又要动态地考虑由于分步水解反应使得一些离子（如CO32-、HCO3-)的浓度在不断减少。3.混合溶液中各离子浓度的大小的比较综合分析电离和水解因素，例如：在0.1mol•L-1的NH4Cl和0.1mol•L-1NH3•H2O混合溶液中各离子浓度的大小的比较：各离子浓度的大小：c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)分析：NH4+来自NH4Cl和NH3•H2O的电离，大于Cl-，OH-来自于0.1mol•L-1NH3•H2O的电离和NH4+水解产生的NH3•H2O的电离，大于H+。电离与水解互相抑制。科学的思想方法：混合溶液中各离子浓度的大小的比较要考虑混合组分的电离、水解以及电离、水解相互的影响等多种因素。在电离和水解过程中，一些离子的浓度的变化，要动态地考虑问题。4.水解与电离关系规律在有些盐溶液中水解与电离共存，相互抑制。分几种情况：5.水解大于电离如NaHCO3溶液中存在：由于水解大于电离所以在NaHCO3溶液中离子浓度的大小：c(OH-)c(H+)溶液显碱性②水解小于电离,显酸性如NaH2PO4、NaHSO3在NaHSO3溶液中存在：c(SO32-)c(H2SO3)c(H+)c(OH-)③只电离不水解NaHSO4=Na++HSO4-学生应该具备的知识：知道在NaHSO3溶液中同时存在电离和水解两种情况，会写分步电离的方程式和水解方程式；学生的思维能力培养：逻辑推理能力。从水解小于电离推出c(SO32-)c(H2SO3)c(H+)c(OH-)科学的思想方法：在既存在水解又有电离的盐溶液中各离子浓度的大小的比较要综合考虑溶液中分步电离、水解的因素以及电离、水解的权重，抓住主要矛盾。动态地考虑电离和水解过程中，一些离子的浓度的变化。八、电解质溶液中的守恒关系电解质溶液中的守恒关系也是考点之一，一般主要有电荷守恒、物料守恒和质子守恒。1.电荷守恒规律：在电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是电中性的，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数。例如：在NaHCO3溶液中存在下列电离和水解：在NaHCO3溶液中存在的阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3-、CO32-、OH-,由于NaHSO3溶液是电中性的，NaHSO3溶液中阴离子所带的负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数，可以得出如下关系式：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)学生应该具备的知识：知道NaHSO3是弱酸强碱盐，在NaHCO3溶液中同时存在电离和水解两种情况，会写NaHSO3分步电离的方程式和HCO3-水解方程式。知道在电解质溶液中，不论存在多少种离子，阴离子所带的负电荷总数一定等于阳离子所带的正电荷总数，溶液总是电中性的。学生的思维能力培养：综合分析能力。根据NaHCO3溶液是电中性的。会分析溶液中存在的阴离子和阳离子并分别进行归类，阴离子带的电荷总数等于阳离子带的电荷总数相等列出等式c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。科学的思想方法：在NaHCO3溶液中既存在水解又有电离，溶液中阴离子带的电荷总数、阳离子带的电荷总数要综合考虑溶液中分步电离、水解产生的阴离子、阳离子及其带的电荷数。2.物料守恒规律：在电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。例如：在NaHCO3溶液中存在下列电离和水解：由电离方程式NaHCO3=Na++HCO3-可知Na+的物质的量等于HCO3-物质的量，但是由于HCO3-发生了电离和水解，一部分转化为CO32-和H2CO3，因此未水解的HCO3-和电离生成的CO32-和水解生成的H2CO3的物质的量之和应该等于Na+的物质的量。可以得出下列离子浓度关系式：c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)学生应该具备的知识：知道NaHCO3是弱酸强碱盐，在NaHCO3溶液中同时存在电离和水解两种情况，会写NaHCO3分步电离的方程式和HCO3-水解方程式。知道在电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。学生的思维能力培养：逻辑推理能力。学生会根据NaHCO3分步电离的方程式和HCO3-水解方程式推出一部分HCO3-转化为CO32-和H2CO3。科学的思想方法：在既存在水解又有电离的盐溶液中物料守恒要综合考虑溶液中分步电离、水解的因素以及动态地考虑水解后一部分离子的存在形式发生了变化。例如水解后有部分HCO3-以CO32-和H2