第3章第3節(jié)-鹽類的水解(第2課時-影響鹽類的水解的主要因素及應(yīng)用)(教師版)

《2021-2022學(xué)年高二化學(xué)同步精品學(xué)案（新人教版選擇性必修1）》第三章水溶液中離子反應(yīng)與平衡第三節(jié)鹽類的水解第2課時影響鹽類水解的主要因素及鹽類水解的應(yīng)用二、影響鹽類水解的主要因素1．內(nèi)因：反應(yīng)物的性質(zhì)鹽類水解程度的大小，主要是由鹽的性質(zhì)所決定的，生成鹽的弱酸(或弱堿)越難電離(電離常數(shù)越小)，鹽的水解程度大，即越弱越水解。2．外因：反應(yīng)條件【實驗探究】反應(yīng)條件對氯化鐵水解平衡的影響〔提出問題〕問題一：FeCl3溶液呈酸性還是堿性？寫出FeCl3發(fā)生水解離子方程式Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。問題二：從反應(yīng)條件考慮，影響FeCl3水解平衡的因素可能有哪些？〔實驗用品〕試管、試管夾、試管架、膠頭滴管、pH計、藥匙、酒精燈、火柴、0.01mol/LFeCl3溶液、FeCl3晶體、濃鹽酸、濃NaOH溶液[實驗方法及現(xiàn)象]影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象解釋溫度在試管中加入2ml

0.01

mol/L

FeCl3溶液，用試管夾夾持，在酒精燈上微熱溶液顏色深升高溫度，水解平衡正向移動反應(yīng)物的濃度在試管中加入2mL

0.01

mol/L

FeCl3溶液，然后用藥匙加入少許FeCl3晶體溶液顏色變深，溶液的pH變小加入FeCl3固體，c(Fe3＋)增大，水解平衡向正向移動生成物的濃度在試管中加入2

mL

0.01

mol/L

FeCl3溶液，然后滴入2~3滴濃鹽酸溶液顏色變淺，溶液的pH變小加入鹽酸，c(H＋)增大，水解平衡向逆向移動，但c(H＋)仍比原平衡中c(H＋)大在試管中加入2mL

0.01mol/L

FeCl3溶液，然后滴入5滴濃NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀加入氫氧化鈉后，OH－消耗H＋，c(H＋)減小，水解平衡向逆向移動【拓展延伸】加能水解的鹽(填“抑制”或“促進(jìn)”)（1）水解形式相同的鹽：相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)（2）水解形式相反的鹽：相互促進(jìn)(如Al2(SO4)3中加NaHCO3)〔特別注意〕（1）陰、陽離子相互促進(jìn)的水解：水解程度較大甚至水解完全，完全時書寫時要用“”、“↑”、“↓”等。如Na2S溶液與AlCl3溶液混合反應(yīng)的水解離子方程式為2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑常見的水解相互促進(jìn)的反應(yīng)進(jìn)行完全的有：①Al3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、HS－、S2－、ClO－。②Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、ClO－。③NHeq\o\al(＋,4)與SiOeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)。（2）NHeq\o\al(＋,4)與CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等在水解時相互促進(jìn)，水解程度比單一離子的水解程度大，但仍然水解程度比較弱，不能進(jìn)行完全，在書寫水解方程式時應(yīng)用“”。（3）相互促進(jìn)水解的鹽>單獨水解的鹽>水解相互抑制的鹽。如NHeq\o\al(＋,4)的水解程度：(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。三、鹽類水解的應(yīng)用1、熱的純堿溶液去油污效果更好純堿（Na2CO3）水解呈堿性，加熱能促進(jìn)水解，溶液的堿性增強，去污效果增強。水解的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－。2、配制可水解的鹽溶液某些強酸弱堿鹽在配制溶液時因水解而變渾濁，需加相應(yīng)的酸來抑制水解，如在配制FeCl3溶液時常將FeCl3晶體溶于較濃的鹽酸中再加水稀釋至所需濃度來抑制FeCl3水解。3、明礬（鋁鹽）、鐵鹽用作凈水劑明礬、鐵鹽溶于水電離產(chǎn)生的Al3＋、Fe3＋水解，生成的Al（OH）3膠體、Fe（OH）3膠體可以使水中細(xì)小的懸浮顆粒聚集成較大顆粒而沉降，從而除去水中的懸浮物，起到凈水作用。Al3＋水解的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋。4、工業(yè)上利用水解原理制備無機化合物等。如用TiCl4制備TiO2：TiCl4＋（x＋2）H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl。在制備時加入大量的水，同時加熱，促使水解趨于完全，所得TiO2·xH2O經(jīng)焙燒得到TiO2。類似的方法也可用于制備SnO、SnO2和Sn2O3等?！就卣寡由臁葵}溶液蒸干灼燒時所得產(chǎn)物類型的判斷（1）強酸弱堿鹽：鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸時，蒸干后一般得原物質(zhì)，如CuSO4（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))CuSO4（s）；鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時，蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物，如AlCl3（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))Al（OH）3eq\o(→,\s\up7(灼燒))Al2O3。請解釋為什么兩者產(chǎn)物不同。（2）強堿弱酸鹽：如Na2CO3（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))Na2CO3（s）。（3）考慮鹽受熱時是否分解：NaHCO3（aq）eq\o(→,\s\up7(低溫蒸干))NaHCO3（s）eq\o(→,\s\up7(加熱))Na2CO3（s）（4）還原性鹽在蒸干時會被O2氧化。如Na2SO3（aq）→Na2SO4（s）。寫出化學(xué)方程式2Na2SO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2SO4?！怖斫鈶?yīng)用〕（1）在空氣中直接加熱CuCl2·2H2O晶體得不到純的無水CuCl2，原因是2(CuCl2·2H2O)eq\o(=,\s\up7(△))Cu(OH)2·CuCl2＋2HCl＋2H2O[主要產(chǎn)物寫成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可_(用化學(xué)方程式表示)。（2）由CuCl2·2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是在干燥的HCl氣流中加熱脫水_?！举Y料卡片】鹽的水解常數(shù)（Kh）（1）數(shù)學(xué)表達(dá)式：以CH3COONa為例：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－CH3COONa的水解常數(shù)：Kh＝eq\f(cCH3COOH·cOH－,cCH3COO－)，只與溫度有關(guān)。（2）與對應(yīng)弱酸電離常數(shù)的關(guān)系CH3COOH的電離常數(shù)：Ka＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)。故Kh與對應(yīng)弱酸電離常數(shù)（Ka）的關(guān)系：Kh·Ka＝Kw或Kh＝eq\f(Kw,Ka)。同理：強堿弱酸鹽的水解常數(shù)與弱酸的電離常數(shù)的關(guān)系式：Kh＝eq\f(Kw,Kb)。由此可看出，弱酸或弱堿的電離常數(shù)越小(越弱)，其生成的鹽水解的程度就越大。【深刻理解】多元弱酸鹽的水解常數(shù)例題：已知常溫下H2SO3的電離常數(shù)Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8。（1）則SOeq\o\al(2－,3)的水解常數(shù)Kh1＝，Kh2＝。（2）請利用相關(guān)數(shù)據(jù)判斷NaHSO3溶液的酸堿性？（3）若常溫下，pH＝9的Na2SO3溶液中eq\f(c(SO\o\al(2－,3)),c(HSO\o\al(－,3)))＝?！敬鸢浮浚?）1.67×10－71×10－12（2）酸性（3）60〔解析〕SOeq\o\al(2－,3)＋H2OHSOeq\o\al(－,3)＋OH－Kh1HSOeq\o\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－Kh2（1）Kh1＝eq\f(c(HSO\o\al(－,3))·c(OH－),c(SO\o\al(2－,3)))＝eq\f(KW,Ka2)＝eq\f(10－14,6.0×10－8)，Kh2＝eq\f(c(H2SO3)·c(OH－),c(HSO\o\al(－,3)))＝eq\f(KW,Ka1)＝eq\f(1×10－14,1.0×10－2)＝1×10－12。（2）Kh2＜Ka2，因此NaHSO3中電離程度大于水解程度，呈酸性。（3）eq\f(cSO\o\al(2－,3),cHSO\o\al(－,3))＝eq\f(cOH－,kh1)=eq\f(10－5,\f(10－14,6.0×10－8))＝60，【預(yù)習(xí)檢驗】1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)（1）將碳酸鈉溶液加水稀釋，水解程度會增大，c(OH－)增大(×)（2）加水稀釋或加入少量Na2CO3固體，均使Na2CO3的水解平衡向正反應(yīng)方向移動(√)（3）向FeCl3溶液中通入HCl氣體，將抑制其水解，但c(H＋)增大(√)（4）等濃度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度一樣(×)（5）加水稀釋FeCl3溶液，eq\f(c(Fe3＋),c(Cl－))的值減小(√)（6）稀釋CH3COONa溶液，平衡正向移動，eq\f(cCH3COOH·cOH－,cCH3COO－)變小(×)（7）向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸，冰醋酸與CH3COONa溶液水解產(chǎn)生的OH－反應(yīng)，使平衡向水解方向移動(×)2．在一定條件下，Na2CO3溶液中存在COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－平衡。下列說法不正確的是()A．稀釋溶液，eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))增大B．通入CO2，溶液pH減小C．升高溫度，平衡常數(shù)增大D．加入NaOH固體，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))減小【答案】A〔解析〕A項式子為Kh，稀釋不改變。3．有①Na2CO3溶液②CH3COONa溶液③NaOH溶液各25mL，物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L－1，下列說法正確的是()A．3種溶液pH的大小順序是③＞②＞①B．若將3種溶液稀釋相同倍數(shù)，pH變化最大的是②C．若分別加入25mL0.1mol·L－1鹽酸后，pH最大的是①D．若3種溶液的pH均為9，則物質(zhì)的量濃度的大小順序是③＞①＞②【答案】C〔解析〕本題考查溶液酸堿性及加水稀釋時pH的變化。相同物質(zhì)的量濃度的①、②、③溶液：pH的大小順序應(yīng)為③>①>②，A項錯誤；稀釋相同倍數(shù)時，①、②存在水解平衡，③中pH變化最大，B項錯誤；與25mL0.1mol·L－1鹽酸反應(yīng)后①中為NaHCO3和NaCl溶液，②中為CH3COOH和NaCl溶液，③中為NaCl溶液，pH最大的是①，C項正確；若pH相同的三種溶液，物質(zhì)的量濃度大小順序應(yīng)為②>①>③，故D項錯誤。4．下列事實，其中與鹽類的水解無關(guān)的是________。①NaHSO3溶液呈酸性②長期使用化肥(NH4)2SO4會使土壤酸性增大，發(fā)生板結(jié)③配制CuCl2溶液，用稀鹽酸溶解CuCl2固體④實驗室盛放純堿溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞⑤氯化銨或氯化鋅溶液可去除金屬制品表面的銹斑⑥加熱FeCl3·6H2O晶體，往往得不到FeCl3固體⑦Al3＋與COeq\o\al(2－,3)兩種離子在溶液中不能共存⑧銨態(tài)氮肥與草木灰不得混合施用⑨配制FeCl2溶液時，加入少量鐵粉【答案】①⑨〔解析〕①中NaHSO3顯酸性是因為HSO3－以電離為主；⑨FeCl2容易被氧化為FeCl3，加入少量鐵粉防止FeCl2被氧化。5．把NH4Cl晶體溶入水中，得到飽和NH4Cl溶液。若在該溶液中加入鎂條，觀察到有氣泡產(chǎn)生，點燃有爆鳴聲，此氣體是________，產(chǎn)生該氣體的原因是_______________________________(用離子方程式表示)；微熱后，能放出有刺激性氣味的氣體，它能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體是____，產(chǎn)生該氣體的原因是________________________，總的離子反應(yīng)方程式為_____________________?！敬鸢浮縃2NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑NH3因為c(H＋)減小，使水解平衡右移，產(chǎn)生的NH3·H2O增多，加熱使NH3·H2O分解放出NH3Mg＋2NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up10(△))Mg2＋＋H2↑＋2NH3↑6．一種常用的泡沫滅火器構(gòu)造如圖。內(nèi)筒a是玻璃瓶，外筒b是鋼瓶，平時泡沫滅火器內(nèi)筒外筒盛有液態(tài)試劑，當(dāng)遇火警時，將滅火器取下倒置，內(nèi)外筒液體試劑立即混合產(chǎn)生大量CO2泡沫滅火。從液態(tài)試劑在滅火器中長久放置和快速滅火兩個角度分析，則a中盛________，b中盛________。寫出反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________?！敬鸢浮緼l2(SO4)3溶液飽和NaHCO3溶液Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑〔解析〕Al2(SO4)3溶液水解呈酸性，不能用鋼瓶盛放。7．已知25℃時0.1mol·L－1醋酸溶液的pH約為3，向其中加入少量醋酸鈉晶體，待晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大，對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋：甲同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉水解呈堿性，增大了c(OH－)，因而溶液的pH增大；乙同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉溶于水電離出的大量醋酸根離子，抑制了醋酸的電離，使c(H＋)減小，因此溶液的pH增大。你認(rèn)為上述兩種解釋中________(填“甲”或“乙”)正確。（1）為了驗證上述哪種解釋正確，繼續(xù)做如下實驗：向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物質(zhì)中的________(填編號)，然后測定溶液的pH。(已知25℃時，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，CH3COOH的Ka＝1.8×10－5)A．固體CH3COOKB．固體CH3COONH4C．氣體NH3D．固體NaHCO3（2）若________(填“甲”或“乙”)的解釋正確，溶液的pH應(yīng)________(填“增大”“減小”或“不變”)?！敬鸢浮恳遥?）B（2）乙(甲)增大(不變)〔解析〕（1）由NH3·H2O的Kb與CH3COOH的Ka可知，二者電離程度相同，所以CH3COONH4應(yīng)呈中性，所以CH3COONH4是最好的選擇。8．在常溫下，等濃度的下列溶液：①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4④(NH4)2SO4⑤(NH4)2CO3⑥(NH4)2Fe(SO4)2請根據(jù)要求填寫下列空白：（1）①、③、④pH由小到大的順序為___________；(