【投影】例1

現(xiàn)有酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化銨晶體、0.1mol/L鹽酸、熟石灰和蒸餾水，若僅用上述試劑怎樣用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法證明氨水是弱堿？請(qǐng)討論可能的實(shí)驗(yàn)方案。

適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析、表述。

討論并提出方案：

方案（1）取少量氨水，滴加酚酞，溶液呈紅色，然后向其中加人少量CH3COONH4晶體，振蕩，可看到紅色變淺，說(shuō)明氨水中存在電離平衡，氨水為弱堿。

方案（2）取少量NH4Cl晶體溶于水，滴加石蕊試液，溶液顯紅色，說(shuō)明NH4+水解生成了NH3?H2O和HCl，從而破壞了水的電離平衡，亦說(shuō)明氨水是弱堿。

方案（3）將 0.1mol/L NH3? H2O與0.1mol/L鹽酸等體積混合，再滴加石蕊試劑，溶液顯紅色，說(shuō)明NH4+水解破壞了水的電離平衡，從而說(shuō)明氨水是弱堿。

【提問(wèn)】

三種實(shí)驗(yàn)方案分別從哪兩個(gè)方面來(lái)證明氟水是弱堿？

討論回答：證明氨水是弱堿，可通過(guò)兩條途徑：

一是證明氨水中存在電離平衡，如方案（1）。另一是證明NH4+作為弱堿陽(yáng)離子能破壞水的電離平衡發(fā)生水解反應(yīng)，如方案（2）、（3）。

【投影】例2

25℃時(shí)，pH均等于11的NaOH溶液和NaCN溶液中，水的電離度是否也相同呢？請(qǐng)討論比較兩溶液中水的電離度大�。ㄒ阎�水的濃度等于 55.6mol/L）。

【啟發(fā)引導(dǎo)】

若pH均等于4的HCl溶液和NH4Cl溶液，水的電離度大小又如何呢？

思考分析：一同學(xué)黑板表述。

NaOH電離出OH-抑制水的電離，其溶液中H+完全來(lái)自水的電離，[H+]水=10-11mol/L=[OH-]水、NaCN中CN-水解生成HCN，促進(jìn)水的電離，其中OH-完全來(lái)自水的電離，[OH-]水=10-3mol/L。

NaOH溶液中：

NaCN溶液中：

【提問(wèn)】

通過(guò)比較歸納，在水中加酸、加堿、加某些鹽，對(duì)水的電離平衡分別產(chǎn)生怎樣的影響？

【過(guò)渡】

在前面的學(xué)習(xí)中，我們總結(jié)過(guò)鹽類水解的規(guī)律，請(qǐng)同學(xué)們回憶鹽類水解有哪些規(guī)律。

【過(guò)渡】

下面我們來(lái)探討應(yīng)用水解規(guī)律分析解決具體問(wèn)題。

歸納回答：

在水中加酸、加堿，會(huì)抑制水的電離，使水電離度減小。水中加入強(qiáng)酸弱堿鹽或強(qiáng)堿弱酸鹽，會(huì)促進(jìn)水的電離，使水的電離度增大。

回憶鹽類水解規(guī)律：

1．誰(shuí)弱誰(shuí)水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，越弱越水解，都弱都水解，兩強(qiáng)不水解。

2．大多數(shù)鹽水解程度較小，多元弱酸的酸根分步水解，以第一步水解為主。

為主，溶液顯酸性。

1．解釋說(shuō)明化學(xué)事實(shí)

【投影演示】

（1）向盛有少量Mg（OH）2 懸濁液培養(yǎng)皿中加入適量的飽和氯化銨溶液。

（2）向盛有FeCl3溶液的培養(yǎng)皿中滴加少量NaHCO3溶液。

【提問(wèn)】

請(qǐng)結(jié)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象討論分析并解釋說(shuō)明為什么實(shí)驗(yàn)（1）Mg（OH）2懸濁液變澄清？

觀察實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象：

（1）溶液變澄清。

（2）有少量氣泡產(chǎn)生，溶液呈淺棕紅色。

討論解釋其原因：

同學(xué)甲：實(shí)驗(yàn)（1）中存在Mg（OH）2的溶解、結(jié)晶平衡： Mg（OH）2（固） Mg2++2OH-。

當(dāng)加入NH4Cl時(shí)，由于NH4+水解

NH4++H2ONH3?H2O+H+，使溶液呈酸性。

H++OH-=H2O，從而使溶液中[OH-]減小，促進(jìn)Mg（OH）2溶解，使溶液澄清。

同學(xué)乙：實(shí)驗(yàn)（1）中加入NH4Cl后，溶液中NH4+可與OH-結(jié)合從而使Mg（OH）2的溶解平衡右移使溶液澄清。

【追問(wèn)】

甲、乙同學(xué)的兩種解釋誰(shuí)的更有道理？啟發(fā)引導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)（1）Mg（OH）2和 NH3? H2O哪個(gè)堿性更弱？

思考、討論。

討論回答：

實(shí)驗(yàn)方案：向盛有少量Mg（OH）2懸濁液的培養(yǎng)皿中加入CH3COONH4 固體，觀察懸濁液是否變澄清。

【追問(wèn)】

能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證甲、乙同學(xué)的解釋哪個(gè)合理？請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并說(shuō)明理由。

解釋說(shuō)明：CH3COONH4屬弱酸弱堿鹽，雖強(qiáng)烈水解但溶液呈中性。同時(shí)，CH3COONH4溶液中也有大量NH4+，若Mg（OH）2沒(méi)有溶解，說(shuō)明甲同學(xué)的解釋正確。若Mg（OH）2溶解，則說(shuō)明乙同學(xué)的解釋正確。

【投影演示】

根據(jù)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案演示實(shí)驗(yàn)，并肯定學(xué)生的分析解釋。

觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

Mg（OH）2懸濁液變澄清。

【評(píng)述】

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明乙同學(xué)的解釋更合理。NH4+與OH-結(jié)合生成更難電離的NH3?H2O，從而使Mg（OH）2 的溶解平衡右移溶液變澄清。

【提問(wèn)】

實(shí)驗(yàn)（ 2）向FeCl3溶液中滴加NaHCO3 為什么有少量氣泡逸出，溶液變?yōu)闇\棕紅色？

討論解釋其原因：

堿性，由于H++OH-=H2O使兩水解平衡均正向移動(dòng)，因此產(chǎn)生的氣體為CO2，溶液淺棕紅色為Fe（OH）3膠體的顏色。

【投影】例3

為了同時(shí)對(duì)農(nóng)作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥，對(duì)于下列幾種化肥①K2CO3，②KCl，　 ③Ca（H2PO4）2 ，④（NH4）2SO4，⑤氨水，你認(rèn)為怎樣搭配是最合理的？分析解釋其理由。

討論分析并回答：

N、P、K三種元素均為最佳組合，因此肯定有Ca（H2PO4）2，

失去磷肥功效，而氨水、K2CO3 的水溶液均顯堿性，亦有相同影響。因此最佳組合為KCl、Ca（H2PO4）2、（NH4）2SO4，即②、③、④。

【投影】例4

城市自來(lái)水廠供給居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（強(qiáng)氧化劑作用相當(dāng)于氯氣）再用綠礬FeSO4?7H2O來(lái)消毒、凈化、改善水質(zhì)。試根據(jù)水解原理分析解釋其原因，寫(xiě)出其方程式。

分析討論：

NH2Cl作用相當(dāng)于氯氣， Cl2+H2O= HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌，也可將FeSO4中Fe2+氧化為Fe3+。生成的Fe3+水解Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，產(chǎn)生的Fe（OH）3膠體具有吸附作用，可凈化改善水質(zhì)。

【投影】例5

試分析將下列物質(zhì)的水溶液蒸干灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是什么？

解釋原因。

（1）AlCl3

（2）KAl（SO4）2

（3）K2CO3

討論回答：

（1）得Al2O3固體；Al3+發(fā)生水解生成Al（OH）3和HCl，由于加熱時(shí)HCl不斷揮發(fā)，促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng)，而Al（OH）3在灼燒時(shí)分解，因此，最終為Al2O3固體。

（2）得KAl（SO4）2；盡管Al3+水解生成Al（OH）3和H2SO4，但由于H2SO4是高沸點(diǎn)酸，不易揮發(fā)，K2SO4不水解，也不易分解，加熱最終只是把水蒸去，因此仍得KAl（SO4）2 固體。

（3）得K2CO3固體；盡管加熱過(guò)程促進(jìn)K2CO3水解，但K2CO3水解生成的KHCO3與KOH反應(yīng)后仍為K2CO3。

適時(shí)引導(dǎo)討論并給予肯定和表?yè)P(yáng)。

【投影】例6

由一價(jià)離子組成的四種鹽溶液AC、BD、AD、BC，濃度均為0.1mol/L，在室溫下前兩種溶液的pH=7，第三種溶液pH＞7，最后一種溶液pH＜7。根據(jù)水解規(guī)律分析這四種鹽中陰陽(yáng)離子所對(duì)應(yīng)的酸、堿的相對(duì)強(qiáng)弱是怎樣的？

【提問(wèn)】

1．根據(jù)例6的分析，能水解的鹽溶液的酸堿性與其組成有何關(guān)系？

討論分析：

由于AC溶液pH=7，AD溶液pH＞7，

說(shuō)明D-為弱酸根離子，且D-的水解程度大于C-，因此，它們相應(yīng)酸的酸性：HC＞HD。又因AC溶液pH=7，BC溶液pH＜7，說(shuō)明B+為弱堿陽(yáng)離子，且水解程度大于A+，因此，它們相應(yīng)堿的堿性：AOH＞BOH。

討論回答：

1．根據(jù)水解規(guī)律，“越弱越水解，兩強(qiáng)不水解”，強(qiáng)堿弱酸鹽溶液的堿性越強(qiáng)，其相應(yīng)弱酸的酸性就越弱。同理，強(qiáng)酸弱堿鹽溶液的酸性越強(qiáng)，其相應(yīng)弱堿的堿性就越弱。

2．pH=7的鹽溶液一定是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽嗎？

舉例說(shuō)明。

2．鹽溶液pH=7不一定是不水解的強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，例如CH3COONH4在水溶液中NH4+、CH3COO-都要發(fā)生水解，水解所產(chǎn)生的CH3COOH和NH3?H2O在相同條件下電離度幾乎相等，因此溶液也呈中性。

3．酸式鹽的水溶液一定顯酸性嗎？舉例說(shuō)明：對(duì)于酸式鹽溶液酸堿性的判斷，取決于酸式酸根電離與水解程度的相對(duì)大小。

3．例如NaHSO4、HSO4-只電離不水解，溶液呈酸性。 NaHCO3、NaHS、Na2HPO4中的酸式酸根離子水解程度大于其電離程度，溶液呈堿性。而NaH2PO4中H2PO4-的電離程度大于水解程度，因此溶液顯酸性。

【過(guò)渡】

電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度大小的比較是近年高考題中常涉及的考題。

【板書(shū)】

2．溶液中微粒濃度大小的比較

【投影】例7

下列溶液中，離子濃度大小的排列順序錯(cuò)誤的是　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．0.1mol/L氯化銨溶液中

[Cl-]＞[NH4+]＞[H+]＞[OH-]

B．0.1mol/L碳酸氫鈉溶液中

C．pH=2鹽酸與pH=12氨水等體積混合

[Cl-]＞[NH4+]＞[H+]＞[OH-]

D．0.2 mol/LCH3COOK和HCl等體積混合

[CH3COO-]＞[Cl]＞[CH3COOH]＞[H+]

討論分析：

根據(jù)NH4Cl的電離及炔NH4+水解溶液呈酸性，因此A正確。而

C中pH=2鹽酸[H+]=1.0×10-2= [HCl]，而pH=12的氨水[OH-]=1.0 ×10-2，但[NH3?H2O]則遠(yuǎn)大于1.0×10-2，等體積混合后，因氨水過(guò)量，在NH4Cl與氨水的混合液中，溶液顯堿性。所以[NH4+]＞[Cl-]＞[OH-]＞[H+]，C錯(cuò)誤。

D中CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，且知，CH3COOK過(guò)量，反應(yīng)后溶液中CH3COOK、CH3COOH、KCl物質(zhì)的量相等，由于CH3COOH的電離和CH3COO-的水解程度均很小，且此時(shí)CH3COOH的電離占主導(dǎo)地位。因此[CH3COOH]＞[H+]、[H+]＞[OH-]，又因[Cl-]=0.05 mol/L、[CH3COO-]＞0.05 mol/L、[CH3COOH]＜0.05 mol/L，因此D正確。

答案為C。</PGN0090.TXT/PGN>

【提問(wèn)】

根據(jù)對(duì)例7的討論分析：

1．判斷能水解的鹽溶液中離子濃度大小時(shí)要明確哪些平衡關(guān)系？

2．兩溶液相互混合后，判斷離子濃度大小時(shí)要注意什么問(wèn)題？

討論回答：

1．鹽的電離平衡、水的電離平衡、鹽中弱酸離子或弱堿離子的水解平衡。

2．兩溶液混合后離子濃度大小的比較，要首先分析相互間反應(yīng)時(shí)是弱酸（或弱堿）剩余，雖然生成的鹽的水解也要考慮，但剩余弱酸（或弱堿）的電離占主導(dǎo)地位。

【過(guò)渡】

在比較溶液中離子濃度時(shí)還常常用到電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)重要守恒關(guān)系：電荷守恒，物料守恒。

【板書(shū)】

電荷守恒：電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。

物料守恒：某一分子或離子的原始濃度應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的濃度之總和，即元素的原子守恒。

抄寫(xiě)筆記。

【投影】例8

在Na2S溶液中下列關(guān)系不正確的是

A．[Na+]=2[HS-]+2[S2-] +[H2S]

B．[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-]

C．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-]

D．[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S]

【啟發(fā)引導(dǎo)】

解答這類題目的思路是：首先確定溶液中各平衡關(guān)系及其微粒，然后再分析微粒間的各種守恒關(guān)系。

討論分析：

Na2S溶液中存在下列平衡：

Na2S=2Na++S2-　 H2O H++OH-

S2-+H2O HS-+OH-

HS-+H2O H2S+OH-

①根據(jù)電荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正確。

②根據(jù)物料守恒：（鈉與硫的物質(zhì)的量2∶1）

[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A錯(cuò)誤。

根據(jù)由水電離產(chǎn)生H+與OH-守恒：（①、②兩式相減）

[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D錯(cuò)誤。

答案為A、D。</PGN0091.TXT/PGN>

【投影】例9

將標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24LCO2緩緩?fù)ㄈ?00mL1mol/LNaOH溶液中（溶液體積變化忽略不計(jì)），反應(yīng)結(jié)束后，溶液中有關(guān)離子物質(zhì)的量濃度的關(guān)系正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

討論分析：

CO2=0.01 mol　 NaOH=0.1mol

根據(jù)碳元素的原子守恒：

答案為A、D。

【投影】例10

已知一溶液中有四種離子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是　 [　　　 ]

A．[Y-]＞[X+]＞[H+]＞[OH-]

B．[X+]＞[Y-]＞[OH-]＞[H+]

C．[H+]＞[Y-]＞[X+]＞[OH-]

D．[OH-]＞[X+]＞[H+]＞[Y-]

討論分析：

題目中四種離子在溶液中一定存在電荷守恒。

即[X+]+[H+]=[Y-]+[OH-]，

根據(jù)此等式分析四個(gè)選項(xiàng)，

對(duì)A選項(xiàng)[Y-]＞[X+]，必有[H+]＞[OH-]；

對(duì)B選項(xiàng)[X+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[H+]，才能使等式成立；

對(duì)C選項(xiàng)[H+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[X+]，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

對(duì)D選項(xiàng)[OH-]＞[X+]，必有[H+]＞[Y-]，這樣等式成立。

答案為C。

【歸納】

電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的比較盡管復(fù)雜，但解題關(guān)鍵是抓住平衡主線，認(rèn)真分析并按照離子的電荷守恒，物料守恒（元素的原子守恒）理清關(guān)系，就可快速解答。

精選題

1．等體積下列溶液中，陽(yáng)離子的總物質(zhì)的量最大的是　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．0.2mol/LCuSO4

B．0.1mol/LNa2CO3

C．0.2mol/LKCl

D．0.1mol/LNa2SO4

2．濃度為0.1mol/L的下列各物質(zhì)的溶液中，[NH4+]最大的是　　　　 [　　　 ]

A．NH4Cl

B．NH4HSO4

C．NH3?H2O

D．CH3COONH4

3．25℃，在0.1mol/L NaX溶液中，水的電離度為a1；在0.1mol/L鹽酸中，水的電離度為a2，若a1/a2=109，則NaX溶液的pH約為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．5　 B．7　 C．10　 D．11

4．混合Na2S跟NaHS兩溶液，且濃度相等，此混合液中，下列關(guān)系一定正確的是　　　 [　　　 ]

A．[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]

B．[Na+]＞[HS-]＞[S2-]＞[OH-]

C．[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]

D．[HS-]＞[H+]＞[OH-]＞[Na+]

5．已知0.1mol/L的HCN溶液pH=4，0.1mol/L的NaCN溶液的pH=12�，F(xiàn)將0.2mol/L的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等體積混合后，溶液中各種離子濃度關(guān)系正確的是　　　　　　 [　　　 ]

A．[Na+]＞[CN-]＞[OH-]＞[H+]

B．[Na+]＞[CN-]＞[H+]＞[OH-]

C．[CN-]+[OH-]＞[Na+]+[H+]

D．[CN-]＞[Na+]＞[H+]＞[OH-]

6．下列各組離子中在堿性條件下可以共存，而加入鹽酸后會(huì)產(chǎn)生氣體和沉淀的是 [　　　 ]

7．20℃，兩種一元弱酸的鈉鹽NaX和NaY，已知往NaX溶液中通入CO2只能生成HX和NaHCO3；往NaY溶液中通入CO2能生成HY和Na2CO3，下列說(shuō)法正確的是　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．酸性HX＞HY

C．溶液的堿性NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3

D．HX和HY酸性相同，但比H2CO3弱

8．NH4Cl溶于D2O中，反應(yīng)生成的一水合氨與水合氫離子均正確的是　 [　　　 ]

A．NH2D?H2O和D3O+

B．NH3?D2O和HD2O+

C．NH3?HDO和D3O+

D．NH2D?H2O和H2DO+

9．某種一元酸（HA）溶液，加入一種強(qiáng)堿（MOH）溶液，反應(yīng)后溶液呈中性，下列判斷正確的是　 [　　　 ]

A．所用酸一定過(guò)量

B．生成的鹽一定不水解

C．酸與堿一定等物質(zhì)的量混合

D．反應(yīng)后溶液中必存在[A-]=[M+]

10．將位于同一周期的主族元素A和B的氯化物AClx和BCly配制成等物質(zhì)的量濃度的溶液，測(cè)得AClx溶液的pH小于BCly溶液的pH。試判斷A、B兩元素原子序數(shù)的大小關(guān)系____。

11．pH=2的某酸HnA與pH=12某堿B（OH）m等體積混合后，溶液的pH=8。

（1）反應(yīng)所生成正鹽的化學(xué)式為_(kāi)___。

（2）該鹽中______離子一定能水解，水解離子方程式為_(kāi)___。

12．已知①ZnCl2?xH2O易溶于水，且其濃水溶液呈強(qiáng)酸性；②SOCl2極易和水發(fā)生反應(yīng)：SOCl2+H2O=SO2+2HCl，實(shí)驗(yàn)室制無(wú)水氯化鋅是采用ZnCl2?xH2O與SOCl2混合加熱的方法。試回答：

（1）混合加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的方程式______。

（2）SOCl2的作用____。

13．某二元弱酸溶液按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離：H2A H++HA-、HA- H++A2-。

已知相同濃度時(shí)的電離度，a（H2A）＞a（HA-），設(shè)有下列四種溶液：

A．0.01 mol/L的H2A溶液

B．0.01mol/L的NaHA溶液

C．0.02mol/L的HCl與0.04 mol/L的NaHA溶液等體積混合液

D．0.02 mol/L的NaOH與0.02mol/L的NaHA溶液等體積混合液

據(jù)此填寫(xiě)下列空白（填代號(hào)）：

（1）［H+]最大的是______，最小的是______。

（2）[H2A]最大的是______，最小的是______。

（3）[A2-]最大的是______，最小的是______。

答　 案

1．A　 2．B　 3．C　 4．A　 5．A　 6．C　 7．A　 8．C　 9．D

10．A＜B

11．（1）BnAm（2）An-　 An-+H2O=HA（n-1）+OH-

12．（1）ZnCl2?xH2O+xSOCl2=ZnCl2+xSO2+2xHCl

（2）先奪取了ZnCl2?xH2O中的結(jié)晶水，且與水反應(yīng)生成了鹽酸，從而抑制了氯化鋅的水解。

13．（1）A、D（2）C、D（3）D、A