内容正文:
第2课时 盐类水解的应用
课程标准
核心素养目标
1.能列举盐类水解在实际生产、生活和科学研究中的应用实例。
2.依据盐类水解的原理解释相关问题,体会化学原理的应用价值。
了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用,能参与有关化学问题的社会实践活动。(科学态度与社会责任)
知识点一 盐类水解的应用
在生活、生产和科学研究中,人们常运用盐类水解的原理来解决实际问题。
应用实例
原理分析
①
热纯碱溶液
去油污
纯碱溶液中存在水解平衡:CO+H2O⇌HCO+OH-,加热可促进CO的水解,使溶液中c(OH-)增大
②
盐溶液的配制
配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,然后用水稀释到所需的浓度,目的是增大溶液中H+的浓度,抑制FeCl3的水解
③
盐类作净水剂
可溶性铝盐、铁盐作净水剂,水解生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体,有较强的吸附性
④
制备某些无机物
如用TiCl4制备TiO2等
知识点二 盐的水解常数
1.盐的水解常数
用HA表示酸,MOH表示碱,MA表示二者生成的盐。若MA为强碱弱酸盐,则其水解的离子方程式为A-+H2O⇌HA+OH-。上述反应的平衡常数可表示为Kh=,Kh称为盐的水解常数。
2.水解常数与电离常数的关系
(1)推导过程
当MA(强碱弱酸盐)水解达到平衡时,溶液中存在关系:c(HA)=,将该式代入Kh的表达式,得到强碱弱酸盐的水解常数与弱酸电离常数的关系式:Kh==。同理,可推导出强酸弱碱盐的水解常数与弱碱电离常数的关系式:Kh=。
(2)意义
Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大,据此推知,弱酸或弱碱的电离常数越小(酸性或碱性越弱)。
探究一 盐类水解的应用
►情境探究
人们利用水解反应设计出了泡沫灭火器,泡沫灭火器中装有浓NaHCO3溶液和浓Al2(SO4)3溶液。当二者混合时发生剧烈的反应,产生气体和沉淀,在起泡剂作用下迅速产生大量泡沫,用以灭火。
[问题设计]
1.试用离子方程式表示NaHCO3和Al2(SO4)3溶液中存在的水解平衡。
提示:HCO+H2O⇌H2CO3+OH-;Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+。
2.为什么NaHCO3和Al2(SO4)3溶液混合后会剧烈反应,生成气体和沉淀?请结合离子方程式予以分析。
提示:二者混合后HCO和Al3+的水解相互促进反应,水解程度增大,发生反应:3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀。
►归纳拓展
1.盐类水解在化学实验中的应用
(1)判断盐溶液的酸碱性:阳离子水解使盐溶液呈酸性,阴离子水解使盐溶液呈碱性。
(2)判断弱酸的酸性强弱:根据“越弱越水解”的规律,如果相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的碱性:NaX<NaY<NaZ,则酸性:HX>HY>HZ。
(3)配制易水解的盐溶液:要加入相应的强酸(或强碱)抑制盐的水解。如配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+的水解。
(4)制取某些无水盐的固体:将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,需在通HCl的气流中加热蒸干。
(5)判断溶液中离子能否大量共存:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因水解相互促进反应强烈而不能大量共存。
2.盐类水解在生产、生活中的应用
泡沫灭火
器原理
泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的施用
铵态氮肥与草木灰不可混合施用
热纯碱溶液
去污能力强
加热促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
►对点训练
1.(2021·天津滨海新区高二期末)水解原理在生产和生活中都具有重要的用途。下列事实与盐类的水解无关的是( )
A.TiCl4溶于大量水加热制备TiO2
B.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
C.次氯酸常用作消毒剂
D.FeCl3饱和溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体
C 解析:TiCl4溶于水发生水解反应生成钛酸:TiCl4+3H2O⇌H2TiO3+4HCl,加入大量水加热促进水解反应正向进行,H2TiO3分解生成TiO2,与盐类的水解有关,A正确;CuCl2溶液中Cu2+水解生成Cu(OH)2和H+,H+结合Cl–生成HCl,加热促进Cu2+水解,同时HCl挥发促进Cu2+水解,与盐类的水解有关,B正确;次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒,常用作消毒剂,与盐类的水解无关,C错误;沸水中滴加FeCl3饱和溶