人教版化學(xué)選擇性課件第三章第三節(jié)第2課時影響鹽類水解的主要因素鹽類水解的應(yīng)用

第2課時影響鹽類水解的主要因素

鹽類水解的應(yīng)用第三章2021內(nèi)容索引0102課前篇素養(yǎng)初探課堂篇素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標(biāo)1.會用變化觀念與平衡思想分析外界條件對鹽類水解平衡的影響。2.了解鹽類水解在生產(chǎn)生活、化學(xué)實驗、科學(xué)研究中的應(yīng)用,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。課前篇素養(yǎng)初探[知識鋪墊]1.寫出下列溶液中存在的水解平衡:2.根據(jù)生活常識我們知道,熱的純堿溶液去污能力更強,這說明加熱后Na2CO3溶液的堿性增強。3.Na2CO3發(fā)生水解后,溶液中粒子數(shù)目比水解前增多(填“增多”“減少”或“不變”)。4.實驗室中利用在沸水中滴加飽和FeCl3溶液的方法來制備Fe(OH)3膠體,是利用了鹽類的水解,反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。[必備知識]一、影響鹽類水解的主要因素1.主要因素鹽水解的程度大小主要是由鹽的性質(zhì)所決定的。生成鹽的弱酸酸性越弱,其鹽中弱酸根離子的水解程度越大;生成鹽的弱堿堿性越弱,其鹽中弱堿陽離子的水解程度越大,通常稱為“越弱越水解”。【微思考1】已知酸性:HF>CH3COOH,則

mol·L-1

NaF溶液與

mol·L-1

CH3COONa溶液的pH大小關(guān)系如何?提示

根據(jù)越弱越水解的規(guī)律可知,同濃度時,CH3COO-的水解程度大于F-的水解程度,則溶液pH大小關(guān)系為:NaF<CH3COONa。2.外界因素(1)溫度升高溫度,鹽類水解程度增大,因為鹽類水解都是吸熱反應(yīng)。(2)濃度加水稀釋可以促進平衡向水解反應(yīng)的方向移動,鹽的水解程度增大。(3)外加物質(zhì)在鹽溶液中加入適量酸或堿,都會引起鹽類水解平衡的移動和水解程度的改變?！疚⑺伎?】向NH4Cl溶液中滴加幾滴濃鹽酸或濃NaOH溶液,對

的水解平衡起什么作用?二、鹽類水解的應(yīng)用1.熱的純堿溶液去油污純堿水解的離子方程式為:加熱促進

的水解,溶液堿性增強,去污能力增強。2.鹽溶液的配制實驗室配制FeCl3溶液時,常將FeCl3晶體溶于較濃的鹽酸中,然后再用水稀釋到所需的濃度,目的是通過增大溶液中的H+濃度來抑制Fe3+的水解。3.鹽類作凈水劑鋁鹽、鐵鹽等部分可溶性鹽類水解可生成膠體,膠體有較強的吸附性,常用作凈水劑。如明礬水解的離子方程式為:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。4.制備無機化合物如用TiCl4制備TiO2。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl。三、鹽的水解常數(shù)

【微思考3】若HA為一元弱酸,MOH為一元弱堿,則MA水解常數(shù)Kh與HA的電離常數(shù)Ka、MOH的電離常數(shù)Kb之間的關(guān)系表達式如何?[自我檢測]1.正誤判斷××√××√2.(2020北京海淀高二期中)下列事實與鹽類的水解無關(guān)的是(

)A.用明礬凈水B.用稀鹽酸清除鐵銹C.用熱的純堿溶液清洗油污D.配制FeCl3溶液時加入少量鹽酸答案

B解析

明礬中的Al3+水解生成氫氧化鋁膠體具有吸附性,可用于凈水,與鹽類的水解有關(guān),故A不符合題意;稀鹽酸與鐵銹反應(yīng)6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O,可用于清除鐵銹,與鹽類的水解無關(guān),故B符合題意;純堿溶液中碳酸根水解呈堿性,油污在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成可溶性物質(zhì),用于清洗油污,與鹽類水解有關(guān),故C不符合題意;FeCl3溶液中鐵離子易發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,加入少量鹽酸增大H+濃度,會使平衡逆向移動,可以抑制Fe3+的水解,與鹽類水解有關(guān),故D不符合題意。課堂篇素養(yǎng)提升任務(wù)一鹽類水解的影響因素[問題探究]1.將0.1mol·L-1CH3COONa溶液分別加熱、加水稀釋,CH3COO-濃度及水解平衡如何變化?答案

水解是吸熱的,加熱促進水解,使水解平衡向右移動,CH3COO-濃度減小;加水稀釋促進水解,水解平衡向右移動,CH3COO-濃度減小。2.在NH4Cl溶液中加入:①Zn

②HCl

③NaOH

④Na2CO3,對

的水解平衡有何影響?答案

①③④可促進

的水解,而②抑制

的水解。[深化拓展]影響鹽類水解的主要因素因素對鹽類水解程度的影響內(nèi)因組成鹽的酸或堿越弱,水解程度越大外界條件溫度升高溫度能夠促進水解濃度鹽溶液濃度越小,水解程度越大外加酸、堿水解顯酸性的鹽溶液,加非組成鹽的堿會促進水解,加非組成鹽的酸會抑制水解,反之亦然外加鹽加入與鹽的水解性質(zhì)相反的鹽會促進鹽的水解[素能應(yīng)用]典例1向純堿溶液中滴入酚酞溶液。(1)觀察到的現(xiàn)象是

,

原因是

;

(2)若微熱溶液,觀察到的現(xiàn)象是

,原因是

;

(3)若向溶液中加入少量氯化鐵溶液,觀察到的現(xiàn)象是

,原因是

;

(4)若向該溶液中滴入過量的氯化鋇溶液,觀察到的現(xiàn)象是

,原因

。

解析

碳酸鈉屬于強堿弱酸鹽,水解呈堿性:Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3,水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(1)碳酸鈉水解,溶液呈堿性,使酚酞溶液變紅;(2)加熱促進碳酸鈉水解,溶液堿性更強,所以溶液顏色變深;(3)氯化鐵溶液與OH-反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,減小了溶液中OH-的濃度,促進碳酸根離子水解,并產(chǎn)生二氧化碳,相當(dāng)于發(fā)生相互促進的水解反應(yīng);(4)向溶液中加入過量的氯化鋇溶液,生成碳酸鋇沉淀,降低了溶液中

的濃度,減弱了碳酸根離子的水解程度,溶液堿性減弱直至消失,溶液褪色。答案

B鹽類水解的影響因素若以CH3COONa溶液的水解平衡為例:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,結(jié)果如下:條件移動方向c(CH3COO-)c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)pH水解程度加熱右減小增大增大減小增大增大加水右減小減小減小增大減小增大加CH3COOH左增大增大減小增大減小減小加CH3COONa右增大增大增大減小增大減小加NaOH左增大減小增大減小增大減小加HCl右減小增大減小增大減小增大變式訓(xùn)練1對滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后顏色變深的是(

)A.明礬溶液加熱3COONa溶液加熱C.氨水中加入少量NH4Cl固體D.小蘇打溶液中加入少量NaCl固體答案

B解析

明礬水解顯酸性,加熱促進水解,酚酞在酸性溶液中不顯色,故A項錯誤;CH3COONa水解顯堿性,加熱促進水解,c(OH-)增大,溶液紅色加深,B項正確;氨水顯弱堿性,NH4Cl水解顯酸性,溶液中c(OH-)減小,紅色變淺,C項錯誤;加入少量NaCl固體對NaHCO3水解不產(chǎn)生影響,溶液顏色無變化,D項錯誤。任務(wù)二鹽類水解的應(yīng)用[問題探究]1.泡沫滅火器中的Al2(SO4)3溶液能否盛放在鐵桶里?為什么?答案

不能;因為Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,鐵與H+反應(yīng),將促進Al2(SO4)3的水解,導(dǎo)致滅火器失效。2.分別將FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液加熱、蒸干、再灼燒,得到固體的主要成分是什么?答案

前者得到固體的主要成分是Fe2O3,后者得到固體的主要成分是Fe2(SO4)3。[深化拓展]鹽類水解的應(yīng)用(1)設(shè)計物質(zhì)水溶液的配制方法。凡配制能水解的鹽溶液時,通常需采取防水解措施。①配制強酸弱堿鹽溶液:滴幾滴相應(yīng)的強酸,可使水解平衡向左移動,抑制弱堿陽離子的水解。如配制FeCl3的水溶液:FeCl3溶于水時會發(fā)生水解反應(yīng)Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,通常先將FeCl3溶于較濃鹽酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀釋至所需濃度。②配制強堿弱酸鹽溶液:加入少量相應(yīng)的強堿,可抑制弱酸根離子水解。如配制硫化鈉的水溶液時,可加入少量氫氧化鈉,抑制S2-的水解。(2)選擇試劑的保存方法。某些實驗試劑貯存時要考慮到鹽的水解。如Na2SO3溶液因水解使溶液呈堿性,OH-與玻璃的主要成分SiO2反應(yīng)生成硅酸鹽,使試劑瓶頸與瓶塞黏結(jié),因而不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶貯存,可用帶橡膠塞或軟木塞的試劑瓶保存。(3)解決離子能否大量共存問題。在水溶液中水解相互促進的離子:①若相互促進程度較小,則可以大量共存,如

和CH3COO-、

等;②若相互促進的程度很大、很徹底,則不能大量共存,如Al3+與

在溶液中不能大量共存,因發(fā)生反應(yīng),這類離子組合常見的有:其中Fe3+與

、HS-因發(fā)生氧化還原反應(yīng)也不能大量共存。(4)某些化肥的混合施用。草木灰不能與銨態(tài)氮肥混用,因草木灰的主要成分為K2CO3,溶于水時NH3+H2O,使氮肥肥效下降。(5)利用鹽的水解去除雜質(zhì)。如果兩種離子的水解程度不一樣,可通過調(diào)控溶液的pH將其中一種離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3雜質(zhì),因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移動,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。(6)選擇制備物質(zhì)的方法。①制備Fe(OH)3膠體。將FeCl3溶液滴入沸水中,在加熱條件下,促進Fe3+的②因Al3+和S2-在溶液中水解相互促進,故不能在水溶液中制取Al2S3,只能在固態(tài)無水條件下制取。[素能應(yīng)用]典例3在氯化鐵溶液中存在下列水解平衡:FeCl3+3H2O===Fe(OH)3+3HCl

ΔH>0?；卮鹣铝袉栴}:(1)加熱FeCl3溶液,溶液的顏色會不斷加深,得到的

一種紅褐色透明液體為

。

(2)在配制FeCl3溶液時,為防止渾濁,應(yīng)加入

。

(3)為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入MgCO3固體,過濾后再加入足量鹽酸。MgCO3固體能除去Fe3+的原因是

。

答案

(1)Fe(OH)3膠體(2)少許鹽酸(3)MgCO3能與H+反應(yīng),促進了Fe3+的水解,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而被除去解析

(1)加熱FeCl3溶液得到的紅褐色透明液體為Fe(OH)3膠體。(2)為防止渾濁,應(yīng)加入鹽酸抑制FeCl3水解。(3)與Fe3+發(fā)生相互促進的水解反應(yīng),生成的Fe(OH)3可過濾除去。變式訓(xùn)練2普通泡沫滅火器是常用的滅火器材,內(nèi)置的玻璃器皿里盛硫酸鋁溶液,外面的鐵質(zhì)器皿里盛碳酸氫鈉溶液。回答下列問題:(1)不能把硫酸鋁溶液盛在鐵質(zhì)器皿里的原因是

(用離子方程式表示);不能把碳酸氫鈉溶液盛在玻璃器皿里的原因是

(用離子方程式表示)。

(2)滅火時打開閥門,并將泡沫滅火器倒置,此時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

。

(3)不用溶解度較大的碳酸鈉代替碳酸氫鈉的原因是

。

典例4在蒸發(fā)皿中加熱蒸干下列物質(zhì)的溶液并灼燒(低于400℃),可以得到該固體物質(zhì)的是(

)3

32(SO4)34答案

C解析

AlCl3水解生成的HCl易揮發(fā),加熱促進水解,灼燒后最終所得的固體是Al2O3,A不符合題意;NaHCO3受熱分解得到Na2CO3,B不符合題意;Fe2(SO4)3水解生成的H2SO4難揮發(fā),灼燒后所得的固體依然為Fe2(SO4)3,C符合題意;KMnO4受熱時會分解,D不符合題意。鹽溶液蒸干灼燒時所得產(chǎn)物的幾種類型

(3)弱酸強堿鹽溶液蒸干灼燒一般得原物質(zhì),如NaF、Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物質(zhì)。(4)考慮鹽受熱時是否分解,Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl、NH4HCO3等受熱易分解,因此這些鹽的溶液蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4+MnO2;NH4Cl和NH4HCO3蒸干灼燒均無固體剩余。(5)某些還原性鹽在蒸干時會被O2氧化,例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。變式訓(xùn)練3下列說法正確的是(

)A.將AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸干、灼燒,所得固體成分相同B.配制FeSO4溶液時,將FeSO4固體溶于稀鹽酸中,然后稀釋至所需濃度C.用加熱的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+D.洗滌油污常用熱的碳酸鈉溶液答案

D任務(wù)三溶液中離子濃度大小的比較[問題探究]1.寫出NaHCO3溶液中的電荷守恒式和元素質(zhì)量守恒式,并與Na2CO3溶液比較電荷守恒式和元素質(zhì)量守恒式的異同點。2.將0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1NaOH溶液等體積混合后,溶液中c(HCN)+c(CN-)與c(Na+)有什么關(guān)系?(兩溶液混合后體積可認(rèn)為是兩者之和)答案

根據(jù)碳原子守恒,利用已知溶液濃度可得出混合后溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1、c(Na+)=0.05mol·L-1,所以c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)。[深化拓展]溶液中離子濃度大小的比較(1)在判斷能水解的鹽溶液中離子濃度的大小時,首先要明確鹽的水解是微弱的;其次要明確多元弱酸鹽的水解是分步進行的,以第一步水解為主;最后不要忘記水的電離。①簡單鹽溶液,如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)。②多元弱酸的正鹽溶液,根據(jù)弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3溶液中:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()>c(H+)。④不同溶液中同一離子的濃度大小比較,要考慮溶液中其他離子對該離子的影響。⑤混合溶液中各離子濃度比較,根據(jù)電離程度、水解程度的相對大小綜合分析。a.分子的電離程度大于對應(yīng)離子的水解程度在0.1mol·L-1NH4Cl和0.1mol·L-1NH3·H2O的混合溶液中:由于NH3·H2O的電離程度大于

的水解程度,導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。b.分子的電離程度小于對應(yīng)離子的水解程度在0.1mol·L-1HCN和0.1mol·L-1NaCN混合溶液中:由于HCN的電離程度小于CN-的水解程度,導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。(2)解決電解質(zhì)溶液中離子濃度關(guān)系問題時,首先分析離子濃度大小的關(guān)系是相等還是不等。①若使用的是“>”或“<”,應(yīng)主要考慮“電離”和“水解”。②若用“=”連接,應(yīng)根據(jù)“守恒”原理,視不同情況,從下列幾個方面思考:若等號一端全部是陰離子或陽離子,應(yīng)首先考慮電荷守恒;若等號一端各項中都含有同一種元素時,首先考慮這種元素的原子守恒;若等號一端為c(H+)或c(OH-)時,首先考慮是否符合水電離過程中的守恒關(guān)系。a.電荷守恒:電荷守恒是指溶液必須保持電中性,即溶液中所有陽離子的電荷總濃度等于所有陰離子的電荷總濃度。例如,NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()。b.元素質(zhì)量守恒:變化前后某種元素的原子個數(shù)守恒。例如,0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)=0.1mol·L-1。c.質(zhì)子守恒:由水電離出的c(H+)等于由水電離出的c(OH-)。例如,純堿溶液中c(OH-)=c(H+)+c()+2c(H2CO3)。[素能應(yīng)用]典例5下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是(

)答案

C變式訓(xùn)練4常溫時將0.1mol·L-1的CH3COOH溶液與pH=13的NaOH溶液等體積混合后(若混合后溶液體積為兩者體積之和),恰好完全反應(yīng),則下列有關(guān)所得混合液的說法正確的是(

)A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.混合后溶液pH=7C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05mol·L-1D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)答案

C解析

二者混合后溶質(zhì)為CH3COONa。根據(jù)元素質(zhì)量守恒,反應(yīng)后的溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=×

mol·L-1

mol·L-1,C正確。CH3COONa水解顯堿性,pH>7,B不正確;混合液中離子濃度大小順序為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A不正確;由電荷守恒知