非盐的水解反应

非盐的水解反应——高考的热点 河北省宣化县第一中学 栾春武   非盐的水解问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是基于教材又高于教材的内容，是高考命题的热点，如何将非盐的水解问题按照它们内在的联系和一定的规则进行概括，从而产生对解决问题的方法的概括，这对于知识的迁移和提高分析问题、解决问题的能力大有裨益。现将非盐的水解问题例析如下：   一、离子型非盐化合物的水解规律   1. 离子型氢化物的水解   【例题1】氰化钠（NaH）是一种白色的离子晶体，NaH与水反应时放出氢气。下列叙述中不正确的是 A．NaH的水溶液显碱性                    B．NaH中氢离子的电子层排布与氢原子相同 C．NaH中的氢离子可被氧化成氢气   D．反应中水是还原剂   解析：NaH是由Na+和H－形成的离子型化合物，H－的电子层排布与氦原子相同；－1价的氢元素易被氧化，与水反应为：NaH + H2O ＝ NaOH + H2↑，H2O作氧化剂。选D.   【点拨】离子型氢化物如NaH、LiH 、KH、CaH2、NH4H中的氢为－1价，具有还原性，均可与水发生归中反应生成H2。如：LiH + H2O ＝ LiOH + H2↑，CaH2+ 2H2O ＝Ca(OH)2 + 2H2↑。   【练习1】固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法中错误的是  A．1 mol NH5中含有5NA各N－H键（NA表示阿伏伽德罗常数的值） B．NH5中既有共价键又有离子键，它形成的晶体是离子晶体          C．NH5的电子式为：                                                                        D．它与水反应的化学方程式为：NH5 + H2O ＝ NH3·H2O + H2↑ 2. 金属氮化物、磷化物、砷化物的水解   【例题2】镁在氮气中燃烧生成Mg3N2（Mg3N2是黄绿色固体，熔点为800℃），它遇水即剧烈反应生成NH3。下列叙述中不正确的是  A．Mg3N2是离子化合物                    B．Mg3N2与水反应时水是氧化剂 C．Mg3N2若与足量的盐酸反应则生成两种盐  D．Mg3N2中的Mg2+半径比N3－的小   解析：Mg3N2属离子化合物，与水反应为：Mg3N2 + 6H2O ＝ 3 Mg (OH)2↓+ 2NH3↑ (非氧化还原反应)，与盐酸反应为：Mg3N2 + 6HCl（不足量） ＝ 3 MgCl2 + 2NH3↑或 Mg3N2 + 6HCl（足量）＝ 3 MgCl2 + 2NH4Cl，Mg2+与N3－的核外电子排布相同，但Mg2+比N3－的核内质子数多，故离子半径为Mg2+＜N3－。选B。   【点拨】金属氮化物、磷化物、砷化物易水解水解生成金属氢氧化物和氢化物。如： Li3N + 3H2O ＝ 3LiOH + NH3↑、Ca3P2 + 6H2O ＝ 3Ca(OH)2 + 2PH3↑、 Ca3As2 + 6H2O ＝ 3Ca(OH)2 + 2AsH3↑、AlP + 3H2O ＝ 3Al(OH)3↓+ PH3↑。   【练习2】电石中通常含有杂质Ca3P2，Ca3P2遇水反应生成PH3气体。已知PH4+因极易水解而不能在水溶液中稳定存在，则下列说法中错误的是  A．Ca3P2与盐酸的反应为：Ca 3P2 + 8HCl ＝ 3CaCl2 + 2 PH4Cl， B．Ca 3P2与水的反应属于非氧化还原反应 C．Ca 3P2晶体中的离子分别与相应稀有气体原子的核外电子排布相同 D．Ca 3P2具有还原性 3. 金属硅化物的水解   【例题3】电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg + SiO2 2MgO + Si，同时有副反应发生： 2Mg + SiMg2Si。Mg2Si遇水迅速反应生成SiH4（硅烷），SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。下列说法错误的是  A．加热熔融金属镁不能直接用玻璃容器 B．Mg2Si与水的反应为：Mg2Si + 4H2O === 2Mg (OH)2↓+ SiH4↑ C．不宜用化合的方法直接制备SiH4 D．Mg2Si与盐酸不反应   解析：Mg与SiO2在加热的条件下反应，A对；Mg2Si与水发生水解反应，B对；SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体，故只能间接制取SiH4，C对；Mg2Si与盐酸可反应：Mg2Si + 4HCl === 2 MgCl2 + SiH4↑，D错。因此选D。   【点拨】金属硅化物易水解生成金属氢氧化物。如： Mg2Si + 4H2O === 2Mg (OH)2↓+ SiH4↑（Mg2Si + 4HCl === 2 MgCl2 + SiH4↑）。   【练习3】将适量的镁粉与沙子混合，引燃得到一种灰色粉末。①把该粉末投入水中，可听到有轻微的爆炸声，水中会产生白色沉淀。②若将此粉末投入到浓盐酸中，爆炸声明显增大，且在水面上有火花闪烁。下列关于上述现象的解释正确的是 ①生成灰色粉末的反应是：4Mg + SiO2 2MgO + Mg2Si，2Mg + Si  Mg2Si ②生成白色沉淀是因为发生反应：Mg2Si + 4H2O === 2Mg (OH)2↓+ SiH4↑ ③产生爆炸声是因为发生反应：SiH4 + 2O2 === SiO2 + 2H2O ④爆炸声明显增大且在水面上有火花闪烁是因为酸中H+浓度较大，反应更剧烈，释放的能量更多 A．②③④        B．①③④         C．①②③        D．①②③④   4. 离子型金属碳化物的水解   【例题4】类比是学习的重要方法之一，但是往往机械类比就会产生错误，因此学习化学要透过现象看本质，谨防思维定势。类比CaC2与水的反应，推断Al4C3与水反应生成的烃为 A．C2H2          B．C3H4            C．CH4          D．C3H8   解析：由于反应的实质是水解，因此各元素的化合价不变。根据Al4C3C3H123CH4（整体价态法）或Al4C33CH4（平均价态法）。选C。   【点拨】金属碳化物与水反应生成金属氢氧化物和烃。如： CaC2 + 2H2O === Ca(OH)2↓+ C2H2↑、Be2C + 2H2O === 2Be (OH)2↓+ CH4↑、 Al4C3 + 12H2O === 4Al (OH)3↓+ 3CH4↑、Mg2C3 + 4H2O === 2Mg(OH)2↓+ C3H4↑。   【练习4】根据CaC2与水的反应推断Mg2C3与水反应的生成物为 A．Mg(OH)2和C2H2                  B．Mg(OH)2和C2H4 C．Mg(OH)2和C3H6            D．Mg(OH)2和C3H4   5. 某些金属硫化物的水解   【例题5】下列各组物质能用水鉴别的是 ①NaCl、CaCO3  ②C2H5OH、C6H6、CCl4  ③NaOH、NaCl、NH4NO3  ④无水CuSO4、Na2CO3  ⑤Na2O2、Na2CO3、Al2S3、Mg3N2 A．①②⑤              B．①③⑤              C．①②④⑤          D．①②③④⑤   解析：NaCl易溶于水，CaCO3难溶于水，用水即可鉴别；乙醇易溶于水，苯、四氯化碳不溶于水，但苯比水轻而在上层，四氯化碳比水重而在下层，用水即可鉴别出来；NaOH、NaCl、NH4NO3均可溶于水但热效应不同，NaOH溶于水显著放热，NaCl溶于水热效应不显著，NH4NO3溶于水显著吸热；无水CuSO4溶于水形成蓝色溶液，Na2CO3溶于水得到的是无色溶液；把⑤中四种溶液分别溶于水，则有如下几种情况： 2Na2O2 + 2H2O ===  4NaOH + O2↑(无色无味气体) Na2CO3溶于水物明显现象 Al2S3 + 6H2O ===  2Al (OH)3↓（白色沉淀）+ 3H2S↑（无色臭鸡蛋气味的气体） Mg3N2 + 6H2O ＝ 3 Mg (OH)2↓（白色沉淀）+ 2NH3↑（无色刺激性气味的气体） 因此选D。   【点拨】金属硫化物与水反应（水解）生成金属氢氧化物和氢化物。再如： Cr2S3 + 6H2O ===  2 Cr(OH)3↓+ 3H2S↑   【练习5】不能通过化合反应制取的物质是 A．Fe(OH)3                B．NO2           C．Al2S3             D．CuS   6. 金属过氧化物的水解   【例题6】广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果是反应物中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合成新物质。根据上述观点。下列说法不正确的是 A．CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2   B．NaClO的水解产物之一是HClO C．PCl3的水解产物是PH3和HClO          D．Mg3N2水解生成Mg (OH)2和NH3   解析：根据题给反应规律，容易推知： CaO2 + 2H2O === Ca(OH)2 + H2O2、NaClO+ H2O HClO + NaOH、 PCl3 + 3H2O ===  H3PO3 + 3HCl、Mg3N2 + 6H2O === 3Mg (OH)2↓+ 2NH3↑。故选C。   【点拨】金属过氧化物与水反应生成金属氢氧化物和过氧化物，过氧化氢不稳定生成水和氧气。如：  Na2O2 + 2H2O === 2NaOH + H2O2、K2O2 + 2H2O === 2KOH + H2O2、 CaO2 + 2H2O === Ca(OH)2 + H2O2.   【练习6】在过氧化钾与水的反应中，其还原产物和氧化产物质量比为 A．7 : 2                          B．4 : 7                  C．7 : 4                  D．9 : 8   7. 某些金属卤化物的水解 【例题7】锗是一种良好的半导体 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，被广泛应用于电子工业上，它可以煤燃烧的烟道灰中提取。其过程如下：                                    写出①②④三不反应的化学方程式： ①___________________  ②___________________  ③___________________ 解析：关键是分析锗的氯化物的水解：根据转化的信息可知GeCl4水解生成H2GeO3，结合原子守恒可推知还生成HCl。 ①GeO2 + 4HCl === GeCl4 + 2H2O   ②GeCl4 + 3H2O === H2GeO3 + 4HCl ③GeO2 + 2H2  Ge + 2H2O   【点拨】某些金属卤化物可水生成金属氢氧化物和卤化氢，如： GeCl4 + 3H2O === H2GeO3 + 4HCl、GeCl4 + 4H2O === H4GeO4 + 4HCl   【练习7】SnCl4遇水即发生强烈水解，产物之一为固态二氧化锡，则水解的化学反应方程式为：____________；将少许露置于空气中，预期可看到的现象为：____________。   二、共价化合物的水解规律 8. 卤素互化物的水解 【例题8】氯化碘（ICl）跟水发生反应：ICl + H2O === HIO + HCl，这个过程可以称为ICl的水解。则（1）ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为：___________；（2）预计IF5水解的化学反应方程式为：______________。   解析：根据反应ICl + H2O === HIO + HCl可知，ICl中I带部分正电荷结合水电离出的OH－形成HIO，则带部分负电荷的Cl结合水电离出的H+ 形成HCl。卤素互化物与卤素单质的性质也有不同之处：即卤素互化物与水、碱发生的是非氧化还原反应。ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为：ICl + 2OH－ ===  IO－ + Cl－ + H2O，IF5水解的化学反应方程式为：IF5 + 3H2O === HIO3 + 5HF   【点拨】由两种不同卤素化合的物质叫卤素互化物，遇水水解生成卤素含氧酸和卤化氢。如： IBr + H2O === HIO + HBr、ICl + H2O === HIO + HCl、IF5 + 3H2O === HIO3 + 5HF、 ICl3 + 3H2O === H3ClO3 + 5HCl。   【练习8】溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质类似，能跟大多数金属反应，生成金属卤化物；跟水反应的化学方程式为：IBr + H2O === HIO + HBr，在下列有关IBr的推断中，错误的是 A．固体IBr是共价化合物                             B．在很多反应中IBr是强氧化剂 C．IBr跟NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO D．IBr跟水反应时，它既是氧化剂又是还原剂 9. 非金属元素的卤化物的水解   【例题9】有些烟幕弹产生烟幕的原理应用了水解反应。水解反应是一类广泛存在的反应，如PCl5、SiCl4易水解，PCl5的水解反应为：PCl5 + 4H2O === H3PO4 + 5HCl。现代海战中，常常通过喷放SiCl4和液氨产生大量烟幕，所涉及反应的化学方程式为：___________；_____________。   解析：类比PCl5的水解反应：PCl5 + 4H2O === H3PO4 + 5HCl，可知SiCl4的水解反应为： SiCl4 + 4H2O === H4SiO4↓+ 4HCl，生成的HCl与NH3反应即形成烟幕：NH3 + HCl === NH4Cl   【点拨】部分非金属元素的卤化物可水解生成含氧酸和卤化氢。如： PCl3 + 3H2O === H3PO3 + 3HCl、PCl5 + 4H2O === H3PO4 + 5HCl、 PI3 + 3H2O === H3PO3 + 3HI、BCl3 + 3H2O === H3BO3 + 3HCl、 SiCl4 + 4H2O === H4SiO4↓+ 4HCl、SiF4 + 4H2O === H4SiO4↓+ 4HF   【练习9】PCl3能与水发生反应PCl3 + 3H2O === H3PO3 + 3HCl，已知H3PO3与足量的NaOH溶液反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3，下列说法不正确的是 A．该反应是非氧化还原反应和复分解反应 B．H3PO3属于三元酸 C．PCl3是极性分子，原子核外均满足8电子稳定结构 D．与NaOH溶液反应生成多种盐   练习题参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ： 1.A  2.D  3.D  4.D  5.D  6.D  7. SnCl4 + 2H2O === SnO2 + 4HCl；形成白色烟雾； 8.D  9.B