内容正文:
水溶液中的离子反应与平衡
第三章
第三节 盐类的水解
第2课时 影响盐类水解的主要因素 盐类水解的应用
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[知识导图] [课程标准]
1.运用化学平衡移动原理分析外界条件对盐类水解平衡的影响,建立物质变化需要一定的条件并遵守一定的规律的观念。
2.认识盐类水解在生产、生活和科学研究中的运用,并能解释相关问题。
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化学 选择性必修1 化学反应原理
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知识点1 影响盐类水解的主要因素
1. 内因:反应物的性质
盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质决定的。生成盐的弱酸酸性(或弱碱碱性)越弱,即越难电离(电离常数越① ),该盐的水解程度越② 。
小
大
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2. 实验探究反应条件对FeCl3水解平衡的影响
影响
因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 用酒精灯加热盛有
FeCl3溶液的试管、
适当升高温度,再用pH计测溶液的pH 溶液颜色变
③ ,溶液的pH变④
温度升高,水解平衡向⑤
方向移动,
c (H+)增大
深
小
正反应
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影响
因素 实验步骤 实验现象 解释
浓度 向盛有FeCl3溶液的
试管中加入少量
FeCl3晶体,再用pH
计测溶液的pH 溶液颜色变
⑥ ,溶液的pH变
⑦ 增大 c (Fe3+),水解平衡向⑧
方向移动, c (H+)⑨
深
小
正
反应
增大
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影响
因素 实验步骤 实验现象 解释
浓度 向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量蒸馏水稀释,再用pH计测溶液的pH 溶液颜色变⑩
,溶液的pH变⑪ 加水稀释,水解平衡向⑫
方向移动, n (H+)增大,但溶液体积
增大幅度更大,故
c (H+)减小
浅
大
正反应
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影响
因素 实验步骤 实验现象 解释
酸碱度 向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量浓盐酸﹐再用pH计测溶液的pH 溶液颜色变⑬ ,溶液的pH变
⑭ c (H+)增大,水解平衡向⑮
方向移动,但
c (H+)仍比原平
衡中的 c (H+)⑯
浅
小
逆反
应
大
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影响
因素 实验步骤 实验现象 解释
酸碱度 向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量浓氢氧化钠溶液﹐再用pH计测溶液的pH 产生⑰ 色沉淀,溶液的pH变⑱ OH-消耗H+, c (H+)减小,水解平衡向⑲
方向移动
红褐
大
正反应
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3. 外因:反应条件
(1)温度
盐类的水解是⑳ 反应,因此加热可促使平衡向水解反
应方向移动,盐的水解程度㉑ 。
(2)浓度
加水稀释可促使平衡向水解反应方向移动,盐的水解程度㉒
。
吸热
增大
增大
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(3)外加酸或碱(均填“促进”或“抑制”)
外加物质 对水解程度的影响
弱酸阴离子 弱碱阳离子
酸 ㉓ ㉔
碱 ㉕ ㉖
促进
抑制
抑制
促进
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知识点2 盐类水解的应用
1. 热碱水去油污
加热㉗ Na2CO3的水解,使溶液中 c (OH-)增大,
去污能力增强。
2. 盐溶液的配制和保存
配制、保存FeCl3等易水解的盐溶液时,常将FeCl3晶体溶于较
浓的盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度,目的就是通过增
大溶液中H+的浓度来㉘ 。
促进
抑制Fe3+水解
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3. 作净水剂
常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂,是利用Al3+、Fe3+的水
解。Al3+水解生成的㉙ 胶体、Fe3+水解生成的
㉚ 胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大
的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用。
Al(OH)3
Fe(OH)3
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4. 制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的方程式为㉛
。在制备时加入大量的水,同
时加热,促使水解趋于㉜ ,所得TiO2· x H2O经焙烧得
到TiO2。
TiCl4+( x +2)
H2O TiO2· x H2O↓+4HCl
完全
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知识点3 盐的水解常数
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判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)纯碱是盐,不是碱,之所以被称为纯碱,是因为它的水溶液显碱性。 ( √ )
(2)加热时促进了CH3COO-的水解,抑制了CH3COOH的电离。 ( × )
(3)向NH4Cl溶液中加入适量氯化钠固体,抑制了N 的水解。 ( × )
√
×
×
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(4)实验室配制FeCl3溶液,常将FeCl3固体溶解在浓盐酸中而不是直接溶解在水中。 ( √ )
(5)明矾净水的原理是利用Al3+水解产生的Al(OH)3胶体的吸附性进行净水。 ( √ )
(6)0.1 mol·L-1和1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液相比,1.0 mol·L-1的Na2SO3水解程度较大。 ( × )
√
√
×
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名师提醒
(1)根据勒夏特列原理,加热使平衡向吸热的方向移动,电离、水解均为吸热反应,加热能够促进反应的进行。
(2)加入与水解平衡无关的中性物质,水解平衡不移动。
(3)加水稀释促进水解平衡正向移动,即盐溶液浓度越小,水解程度越大。
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探究点1 影响盐类水解的因素
1.25 ℃ 时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平
衡常数 1.7×10-5 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11 3.0×10-8
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同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3、NaClO溶液的pH
大小顺序如何?
答案 弱酸的酸性越强,其水解能力越弱,对应的强碱弱酸盐的碱性越弱,故pH:Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa。
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1. 盐类水解的影响因素
内因 反应物本身的性质,即组成盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子对应的酸或碱越弱,盐的水解程度越大
温度 盐的水解反应是吸热反应,因此升高温度促进盐的水
解,降低温度抑制盐的水解
浓度 盐浓度越小,水解程度越大;
盐浓度越大,水解程度越小
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酸碱性 加酸抑制阳离子水解,促进阴离子水解;加碱抑制阴离子水解,促进阳离子水解
“同离
子”效应 向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物消耗掉,则促进水解
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2. 典型实例(N +H2O NH3·H2O+H+)
外因影响 加热 加水 加NH3 加
NH4Cl 加HCl 加
NaOH
c (N ) 降低 降低 升高 升高 升高 降低
c (NH3·H2O) 升高 降低 升高 升高 降低 升高
c (H+) 升高 降低 降低 升高 升高 降低
c (OH-) 降低 升高 升高 降低 降低 升高
pH 降低 升高 升高 降低 降低 升高
水解程度 增大 增大 减小 减小 减小 增大
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【例题1】一定条件下,CH3COONa溶液存在水解平衡:
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。下列说法正确的是
( )
A. 加入少量NaOH固体, c (OH-)减小
B. 升高温度,溶液的pH增大
C. 稀释溶液, c (H+)减小
D. 通入少量HCl气体, c (H+)减小
思维导引:根据醋酸根水解方程式,以及盐类水解的影响因素,结合平衡移动原理进行分析。
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答案 B
解析 加入NaOH会抑制其水解,但 c (OH-)增大,A项错
误;升温能促进盐类的水解,即 c (OH-)增大,pH增大,B
项正确;虽然稀释能促进水解,但仍以增大溶液体积为主,即
c (OH-)减小,溶液的 c (H+)将增大,C项错误;通入HCl
消耗OH-, c (H+)增大,D项错误。
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【变式1】欲使CH3COONa稀溶液中 增大,可采
取的措施是( )
A. 升温
B. 加水稀释
C. 加少量的KOH固体
D. 加少量固体Na2CO3
答案 C
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解析 根据水解平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。
升温,水解平衡正向移动, c (CH3COO-)减小, c (Na+)
不变, 减小,A项错误;加水稀释,水解平衡正
向移动, c (CH3COO-)减小的程度比 c (Na+)大,
减小,B项错误;
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加少量的KOH固体, c (OH-)增大,水解平衡逆向移动, c
(CH3COO-)增大, c (Na+)不变, 增大,C
项正确;加入少量固体Na2CO3,因为加入了Na+, c (Na+)
增大, 减小,D项错误。
加少量的KOH固体, c (OH-)增大,水解平衡逆向移动,
c(CH3COO-)增大, c (Na+)不变, 增大,
C项正确;加入少量固体Na2CO3,因为加入了Na+, c (Na+)
增大, 减小,D项错误。
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探究点2 盐类水解的应用
2. 为什么不能从溶液中直接制取Al2S3?如何制备?
答案 因为Al3+与S2-发生彻底的水解反应。制备方法:硫粉和铝粉的混合物在固态无水条件下共热制得Al2S3。
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3. 蒸干AlCl3水溶液并灼烧,得到的固体物质主要是什么?蒸
干并灼烧Al2(SO4)3溶液呢?
答案 AlCl3溶液中存在:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加热,HCl挥发,上述平衡右移,得到Al(OH)3,再灼烧
Al(OH)3分解,最终得到Al2O3。蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液因H2SO4为难挥发的酸,故得到Al2(SO4)3固体。
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1. 盐类水解在实验、生产生活等中的应用
应用 实例
保存碱性溶液 Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性,因碱性溶液可与玻
璃中的SiO2反应,所以保存时不能使用磨口玻璃塞,应
用带橡胶塞的试剂瓶保存
制备
某些
无水盐 若将某些挥发性酸对应的盐如AlCl3、FeCl3蒸干时,得
不到无水盐,原因是在加热过程中,HCl不断挥发,水
解平衡不断向右移动,得到Al(OH)3或Fe(OH)3,
加热Al(OH)3、Fe(OH)3继续分解得到Al2O3、
Fe2O3。所以上述晶体只有在HCl气流中加热才能得到
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应用 实例
判断离子是否
共存 常见的因强烈水解而不能大量共存的离子:Al3+与
C 、HC 、S2-、HS-、Al ;Fe3+与HC 、C 、Al ;N 与Al 、Si
混合盐溶液中
的除杂和提纯 ①采用加热法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢
氧化物沉淀,以除去溶液中的某些金属离子,如除去
KNO3溶液中的Fe3+;
②除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO,
Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去,可表示为Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,MgO+2H+ Mg2++H2O
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应用 实例
泡沫
灭火
器的
原理 泡沫灭火器中使用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶
液,两者混合时,发生相互促进的水解反应,直至水解
完全Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑,灭火器
内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出并覆盖
在着火物质上使火焰熄灭
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应用 实例
用盐
溶液
除锈 用NH4Cl溶液可除去金属表面的氧化膜N +H2O
NH3·H2O+H+,氧化膜与H+反应而溶解
化肥的
使用 铵态氮肥(溶液显酸性)与草木灰(溶液显碱性)能
混合施用
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2. 盐溶液蒸干灼烧时所得产物类型的判断
(1)
盐
(2)水解生成挥发性酸的盐(AlCl3) 氢氧化物
[Al(OH)3] 氧化物(Al2O3)
(3)较低温度下受热分解的盐[Ca(HCO3)2] 盐的分
解产物(CaCO3)
(4)还原性盐(Na2SO3) 盐的氧化产物(Na2SO4)
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【例题2】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A. 加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B. 除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C. 明矾净水的原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
D. 加热蒸干KHSO3溶液,最后得到K2SO3固体
思维导引:是否存在盐的水解,水解产物是否存在易挥发
物质。
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答案 C
解析 加热蒸干Na2CO3溶液,得不到NaOH,虽然加热促进
水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3,
A项错误;Mg2+和Fe3+均可与OH-反应生成沉淀,且引入了
新杂质Na+,B项错误;加热蒸干KHSO3溶液,得到K2SO4固
体,D项错误。
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【变式2】下列与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞 ③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡
④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强
A. ①②④ B. ②③④
C. ①③④ D. 全部
答案 D
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解析 ①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制
Fe3+水解生成Fe(OH)3;②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液
呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3
溶液的试剂瓶应用橡胶塞;③NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可
以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;④硫酸铵水
解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将增强。故选
D项。
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制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2010、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
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