2020-2021學年魯科版選修4第3章第2節(jié)弱電解質(zhì)的電離-鹽類的水解第2課時學案

第2節(jié)弱電解質(zhì)的電離鹽類的水解第二課時學習任務(wù)“鹽溶液都呈中性嗎〞，認識鹽類水解的實質(zhì)，知道鹽類水解的規(guī)律。培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。2．通過實驗探究，認識影響鹽類水解的主要因素。培養(yǎng)變化觀念與平衡思想的化學核心素養(yǎng)。一、鹽類水解的原理1．探究不同鹽溶液的pH及原因(25℃鹽CH3COONaNa2CO3NaClNH4ClAl2(SO4)3KNO3溶液的pH>7>7＝7<7<7＝7溶液中存在的微粒CH3COO－、Na＋、H＋、OH－COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Na＋、H＋、OH－Na＋、Cl－、H＋、OH－NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Cl－、H＋、OH－Al3＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、H＋、OH－K＋、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、H＋、OH－哪些微?？赡馨l(fā)生相互作用CH3COO－、H＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、H＋—NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、OH－Al3＋、OH－—溶液呈現(xiàn)酸性或堿性的原因弱酸酸根離子或弱堿陽離子結(jié)合了水電離產(chǎn)生的H＋或OH－，破壞了水的電離平衡，使溶液中的c平(H＋)與c平(OH－)不相等。2.鹽類水解的原理(1)鹽類的水解定義：在溶液中由鹽電離產(chǎn)生的弱酸酸根離子或弱堿陽離子與水中的H＋或OH－結(jié)合生成弱電解質(zhì)的過程。(2)鹽類的水解實質(zhì)(3)鹽類水解的四個特征①可逆：水解反響一般是可逆反響，在一定條件下可到達平衡狀態(tài)。②吸熱：水解反響是中和反響的逆反響，是吸熱反響。③微弱：由于水解產(chǎn)物很少，無明顯沉淀或氣體生成，因而水解反響的程度一般很微弱，但也有特例。④多元弱酸鹽分步水解，但以第一步為主。(4)鹽類水解的類型及溶液的酸堿性(25℃鹽的類型水解的離子溶液的酸堿性強酸弱堿鹽弱堿陽離子弱酸性，pH＜7強堿弱酸鹽弱酸酸根離子弱堿性，pH＞7強酸強堿鹽不水解中性，pH＝7弱酸弱堿鹽弱酸酸根離子、弱堿陽離子誰強顯誰性(5)水解反響的表示方法鹽的離子＋水弱酸(弱堿)＋OH－(H＋)如NH4NO3的水解反響離子方程式寫為NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2ONH3·H2O＋H＋；KF的水解反響離子方程式寫為F－＋H2OHF＋OH－。(6)水解常數(shù)(Kh)以CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－為例Kh＝eq\f(c平〔CH3COOH〕·c平〔OH－〕,c平〔CH3COO－〕)。微點撥：水解常數(shù)與其他平衡常數(shù)一樣，只受溫度影響。(正確的打“√〞，錯誤的打“×〞)(1)FeCl3溶液的水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋。 ()(2)K2CO3溶液的水解：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2OH2CO3＋2OH－。()(3)鹽類的水解過程對水的電離無影響。()(4)鹽類的水解反響都是放熱反響。()提示：(1)×FeCl3溶液中，水解方程式為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。(2)×K2CO3溶液中，水解方程式為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OHCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H2OH2CO3＋OH－。(3)×鹽類的水解過程對水的電離起促進作用。(4)×鹽類的水解反響是吸熱反響。判斷鹽類是否發(fā)生水解以及水解后溶液的酸堿性，要看鹽的離子所對應(yīng)的酸和堿的相對強弱。常溫下有以下溶液：①Na2S溶液②AlCl3溶液③Na2CO3溶液④NaNO3溶液。據(jù)此思考：(1)溶液①中哪種離子發(fā)生了水解反響，水溶液呈什么性？溶液④能否發(fā)生水解反響？(2)溶液③和NaOH溶液都呈堿性，它們對水的電離影響是否相同？(3)相同溫度下，CH3COOH的電離常數(shù)與NH3·H2O的電離常數(shù)相等，請判斷CH3COONH4溶液的酸堿性。提示：(1)溶液①中S2－發(fā)生了水解反響，Na2S溶液呈堿性；溶液④不能發(fā)生水解反響。(2)Na2CO3溶液由于COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的水解呈堿性，促進了水的電離；NaOH電離出的OH－抑制了水的電離。(3)CH3COONH4溶液呈中性。二、水解平衡的移動1．內(nèi)因：相同條件下，弱酸的酸性越弱，其形成的鹽越易水解，鹽溶液的堿性越強；弱堿的堿性越弱，其形成的鹽越易水解，鹽溶液的酸性越強。2．外因(1)溫度：鹽的水解反響是吸熱反響，升高溫度水解平衡向右移動，水解程度增大。(2)濃度：加水稀釋鹽的溶液，水解平衡向右移動，水解程度增大。(3)外加酸、堿：加酸可抑制弱堿陽離子的水解，加堿可抑制弱酸酸根離子的水解。(4)兩種水解離子的相互影響：弱堿陽離子和弱酸酸根離子在同一溶液中，兩種水解相互促進，使兩種水解程度都增大，甚至反響完全。微點撥：電離平衡、水解平衡、化學平衡均遵循勒·夏特列原理。(1)實驗室配制FeCl2溶液時，通常將FeCl2固體先溶解在鹽酸中，再加水稀釋至所需濃度，同時還參加少量鐵屑，為什么？(2)向NH4Cl溶液中滴加幾滴濃鹽酸或濃NaOH溶液，對NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的水解平衡起什么作用？提示：(1)溶解在鹽酸中的目的是抑制Fe2＋的水解，而參加鐵屑的作用是為了防止Fe2＋被空氣中的氧氣氧化。(2)NH4Cl溶液中存在平衡：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2ONH3·H2O＋H＋，滴加鹽酸時，H＋的濃度增大，使NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))水解平衡左移；滴加NaOH溶液時，OH－中和NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))水解產(chǎn)生的H＋，使NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))水解平衡右移。鹽類水解的規(guī)律及其離子方程式的書寫1．鹽類水解的規(guī)律(1)“有弱才水解，無弱不水解〞——鹽中有弱酸酸根離子或弱堿陽離子才水解，假設(shè)沒有，那么是強酸強堿鹽，不發(fā)生水解反響。(2)“越弱越水解〞——弱酸酸根離子對應(yīng)的酸越弱，水解程度越大；弱堿陽離子對應(yīng)的堿越弱，其水解程度越大。(3)“都弱都水解〞——弱酸弱堿鹽電離出的弱酸酸根離子和弱堿陽離子都發(fā)生水解，且相互促進。(4)“誰強顯誰性〞——當鹽中的陰離子對應(yīng)的酸比陽離子對應(yīng)的堿更容易電離時，水解后鹽溶液呈酸性，反之，呈堿性。2．鹽類水解離子方程式的書寫(1)鹽類水解的離子方程式一般應(yīng)用“〞連接，由于水解程度較小，水解生成的弱電解質(zhì)的濃度很小，即一般不生成沉淀或氣體，一般不標“↓〞或“↑〞符號。(2)多元弱酸酸根離子水解方程式應(yīng)分步書寫，水解是以第一步為主，如COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))水解方程式為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OHCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－(主)，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H2OH2CO3＋OH－(次)。(3)多元弱堿陽離子水解要求一步寫出，如Fe3＋水解方程式為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。1．某溫度下，Ka×10－10mol·L－1，Ka×10－4mol·L－1，Ka(CH3COOH×10－5mol·L－1，Ka(HNO2×10－4mol·L－1。物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L－1的以下溶液，pH由大到小的順序是()A．NaCN>NaNO2>CH3COONa>NaFB．NaF>NaNO2>CH3COONa>NaCNC．NaCN>CH3COONa>NaNO2>NaFD．NaCN>CH3COONa>NaF>NaNO2D[由Ka(HNO2)>Ka(HF)>Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)可知，酸性：HNO2>HF>CH3COOH>HCN，水解能力：CN－>CH3COO－>F－>NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，弱酸酸根離子的水解能力越強，對應(yīng)鹽溶液的堿性越強，pH越大。]2．常溫下，取0.1mol·L－1HA溶液與0.1mol·L－1NaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化)，測得混合后溶液的pH＝8，(1)混合后溶液的pH＝8的原因：_____________________(用離子方程式表示)。(2)混合后溶液中由水電離出的c平(H＋)________0.1mol·L－1NaOH溶液中由水電離出的c平(H＋)(填“>〞“<〞或“＝〞)。[解析](1)NaA溶液的pH＝8，說明HA為弱酸，即NaA能發(fā)生水解，水解反響的離子方程式為A－＋H2OHA＋OH－。(2)NaA水解促進水的電離，NaOH能抑制水的電離，因此NaA溶液中由水電離出的c平(H＋)大于NaOH溶液中由水電離出的c平(H＋)。[答案](1)A－＋H2OHA＋OH－(2)>水解平衡移動的影響因素上面三支試管內(nèi)分別盛有0.1mol·L－1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液，各滴入幾滴酚酞溶液，溶液均顯紅色。1．向甲試管中參加少量Na2CO3固體，有什么現(xiàn)象？水解平衡如何移動？提示：紅色加深。水解平衡右移。2．向乙試管中通入HCl氣體有什么現(xiàn)象發(fā)生？水解平衡如何移動？提示：紅色變淺直至褪色，有氣泡冒出。水解平衡右移。3．加熱丙試管有什么現(xiàn)象發(fā)生？水解平衡如何移動？提示：紅色加深。水解平衡右移。以CH3COONa為例，在醋酸鈉溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ΔH＞0平衡移動的方向c平(CH3COO－)c平(CH3COOH)c平(OH－)c平(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【例題】測定0.1mol·L－1Na2SO3溶液，先升溫再降溫過程中的pH，數(shù)據(jù)如下：時刻①②③④溫度/℃25304025pH實驗過程中，?、佗軙r刻的溶液，參加鹽酸酸化的BaCl2溶液做比照實驗，④產(chǎn)生白色沉淀多。以下說法不正確的選項是()A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OHSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－B．④的pH與①不同，是由于SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度減小造成的C．①→③的過程中，溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致D．①與④的KW相等C[Na2SO3屬于弱酸強堿鹽，溶液中存在水解平衡SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2OHSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－，A正確；④的pH與①不同，是由于SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))被O2氧化生成SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，濃度減小，水解平衡左移，OH－濃度減小，B正確；水解反響為吸熱反響，升高溫度，水解平衡右移，pH應(yīng)當升高，而①→③的過程中pH下降，說明溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響不一致，C錯誤；離子積常數(shù)KW只受溫度影響，①與④的溫度相同，故KW相等，D正確。][借題發(fā)揮](1)上題將0.1mol·L－1Na2SO3溶液改為同濃度Na2CO3溶液，先升溫再降溫過程中的pH如何變化？(2)D項①與④的水解平衡常數(shù)相等嗎？提示：(1)水解反響為吸熱反響，升高溫度，水解平衡右移，pH升高；降低溫度，水解平衡左移，pH降低。(2)水解平衡常數(shù)只受溫度影響，①與④的溫度相同，水解平衡常數(shù)相等。1．在Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡體系中，要抑制Al3＋的水解，可采取的措施為()A．加熱B．通入氯化氫氣體C．參加適量的氫氧化鈉溶液D．參加固體Na2SO4B[水解為吸熱反響，加熱促進Al3＋水解，A錯誤；通入氯化氫氣體，氫離子濃度增大，抑制Al3＋水解，B正確；參加適量的氫氧化鈉溶液，與氫離子反響，氫離子濃度減小，促進Al3＋水解，C錯誤；參加固體Na2SO4，平衡不移動，Al3＋水解程度不變，D錯誤。]2．向三份0.1mol·L－1CH3COONa溶液中分別參加少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固體(忽略溶液體積變化)，那么CH3COO－濃度的變化依次為()A．減小、增大、減小 B．增大、減小、減小C．減小、增大、增大 D．增大、減小、增大A[CH3COO－水解顯堿性，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))水解也呈堿性，會抑制CH3COO－的水解，CH3COO－濃度增大。NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和Fe3＋水解呈酸性，會促進CH3COO－水解，CH3COO－濃度會減小。]1．以下有關(guān)鹽類水解的說法不正確的選項是()A．鹽類的水解過程破壞了水的電離平衡B．鹽類的水解是酸堿中和反響的逆過程C．Na2S溶液中c平(Na＋)>2c平(S2－D．Na2CO3水解的實質(zhì)是Na＋與H2O電離出的OH－結(jié)合生成NaOHD[由于鹽電離出的離子與水電離出的H＋或OH－結(jié)合，從而破壞了水的電離平衡，A項正確；鹽類水解與酸堿中和反響互為逆反響，B項正確；Na2S溶液中假設(shè)無S2－水解，那么c平(Na＋)＝2c平(S2－)成立，由于S2－水解，故c平(Na＋)>2c平(S2－)，C項正確；Na2CO3水解的實質(zhì)是COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))與H2O電離出的H＋結(jié)合生成HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，使溶液中c平(H＋)<c平(OH－)，D項錯誤。]2．(素養(yǎng)題)以下圖表示的是某離子X與水的反響過程，離子X可能是()A．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))B．HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．Na＋D．NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))D[離子X的水解反響生成H＋，由圖可知X只可能是NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。]3．常溫下，在pH＝9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中，設(shè)由水電離出的OH－濃度分別為Mmol·L－1和Nmol·L－1，那么M和N的關(guān)系為()A．M>N B．M＝10－4NC．N＝10－4M D．M＝B[pH＝9的氫氧化鈉溶液中的H＋是由水電離產(chǎn)生的，c平(H＋)水＝c平(OH－)水＝10－9mol·L－1，即M＝10－9；pH＝9的CH3COONa溶液中c平(OH－)＝10－5mol·L－1，OH－完全由水電離產(chǎn)生，即N＝10－5，所以M＝10－4N。]4．現(xiàn)有S2－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Al3＋、HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Na＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、[Al(OH)4]－、Fe3＋、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、Cl－等離子，請按要求填空：(1)在水溶液中，水解呈堿性的離子是___________________。(2)在水溶液中，水解呈酸性的離子是___________________。(3)既能在酸性較強的溶液里大量存在，又能在堿