3.3 盐类的水解 课件 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第三单元 盐类的水解 1 盐类水解的原理 从组成看，Na2CO3、NaHCO3都是盐，为什么其水溶液均显碱性？为什么铵盐（如NH4Cl等）用作化肥时不能与碱性物质混合使用？ 温故知新 我们已经知道，酸的水溶液显酸性，碱的水溶液显碱性。那么，有的盐溶液为什么也有一定的酸碱性呢？ 1. 根据形成该盐的酸和碱的强弱，将表3-11中的盐按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类填空。 2. 请选择合适的实验方法测定下列溶液的酸碱性，并将结果记录在表3-11中。 实验探究 3. 根据上述实验事实，请归纳盐的类型与盐溶液酸碱性之间的关系，并试着从电离平衡的角度加以解释。 实验表明，并非所有盐的溶液都显中性。一般来说，强酸强碱盐（如NaCl、KNO3等）的溶液显中性，强酸弱碱盐［如NH4Cl、AlCl3、Fe2(SO4)3等］的溶液显酸性，强碱弱酸盐（如Na2SO3、K2CO3、CH3COONa等）的溶液显碱性。 从微观上看，溶液的酸碱性取决于溶液中哪些微粒浓度的变化？为什么不同类型的盐溶于水后，溶液的酸碱性会有差异？ 批判性思维 弱酸或弱碱形成的盐溶于水后，弱酸的酸根阴离子或弱碱的金属阳离子（或铵根离子）会与水电离出的H＋ 或OH－ 结合生成弱电解质，导致溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小发生改变，使溶液呈现酸性或碱性。 氯化钠溶于水后电离出的Na＋ 和Cl－ 都不能与水电离出的H＋ 或OH－ 结合，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液保持中性。因此，强酸强碱盐溶于水后，溶液显中性。 氯化铵溶于水后电离出NH4＋和Cl－，NH4＋与水电离出的OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，导致溶液中c(H＋)＞c(OH－)，溶液变为酸性。因此，强酸弱碱盐溶于水后，溶液显酸性。 醋酸钠溶于水后电离出Na＋和CH3COO－ ，CH3COO－与水电离出的H＋结合生成弱电解质CH3COOH，导致溶液中c(H＋)＜c(OH－)，溶液变为碱性。因此，强碱弱酸盐溶于水后，溶液显碱性。 由此可见，盐溶于水后电离出的阳离子或阴离子结合水电离出的OH－ 或H＋ 生成弱电解质，促使水的电离平衡向着水电离的方向移动，最终使盐溶液显示酸性或碱性。像这样，盐在水溶液中电离出的离子与水电离出的H＋ 或OH－ 结合生成弱电解质的反应，称为盐类的水解。 由于盐类的水解过程是一个可逆过程，因此在书写水解反应的化学方程式时，应用“ ”代替“ ”。例如，醋酸钠的水解反应可用如下化学方程式表示： 或用如下离子方程式表示： 多元弱酸的酸根水解是分步进行的。例如，碳酸钠的水解反应分两步进行，各步反应的离子方程式可表示为： 其中，第一步水解的程度要远大于第二步水解的程度。 1. 推测NH4NO3溶液和NaClO溶液的酸碱性，说出你的理由，并写出上述盐发生水解反应的化学方程式和离子方程式。 2. 实验测得常温下NaHCO3溶液的pH＞7，请从电离和水解两方面分析NaHCO3溶液显碱性的原因。 学以致用 通过分析盐类水解的过程可以发现，盐类的水解平衡可用如下表达式表示： 盐类的水解反应可以看成酸碱中和反应的逆过程。我们可以根据生成盐的酸和碱的相对强弱，来判断盐溶液的酸碱性。 第三单元 盐类的水解 2 影响盐类水解的因素 我们已经知道，化学平衡会受到浓度、温度等因素的影响。盐类的水解也是一种水溶液中的化学平衡，那么这些因素会怎样影响盐类的水解平衡呢？ 已知HClO、CH3COOH、HNO2都是弱酸，25 °C时它们的电离平衡常数依次为2.95×10－8、1.8×10－5、5.6×10－4。试推测0.1 mol·L－1 NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液pH的大小顺序。用pH计测量上述溶液的pH，将测定的结果与你的推测相比较，并对实验结果进行解释。 实验探究 在盐类水解的过程中，若生成的弱电解质越难电离，则生成弱电解质的倾向越大，盐水解的程度就越大，溶液中c(H＋)和c(OH－)的差别越大。也就是说，盐自身的组成和性质对其在水溶液中的水解平衡有着本质影响。 强碱弱酸盐MA的水解过程可理解为： 批判性思维 1. 请写出水解反应A－＋H2O HA＋OH－的平衡常数（Kh）的表达式。 2. 若常温下弱酸HA的电离平衡常数为Ka，水的离子积常数为Kw，请分析Kh与Ka和Kw间的关系。 3. 根据2的结论，你是否能发现盐的水解程度与盐的相对应的弱酸或弱碱的强弱之间的关系？把你的想法与同学进行交流。 除了盐的组成外，温度、盐溶液的浓度和溶液的酸碱性等因素对盐类的水解平衡也存在着一定的影响。 1. 从Fe(NO3)3的组成上看，Fe(NO3)3在溶液中是否容易发生水解？水解的产物是什么？Fe(NO3)3溶液的酸碱性如何？请简要分析并写出Fe(NO3)3水解的化学方程式和离子方程式。 观察思考 2. 观察下列实验，将实验现象、实验结论以及对实验结果的解释记录到表3-13中。 【实验1】在小烧杯中加入20 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液，用pH计测量该溶液的pH。 【实验2】在另一只小烧杯中加入5 mL 0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液，加水稀释到50 mL，请预测稀释后溶液的pH。用pH计测量稀释后溶液的pH，将所得数据与你的预测进行比较。 【实验3】在A、B、C三支试管中各加入相同体积0.1 mol·L－1 Fe(NO3)3溶液。将A试管在酒精灯火焰上加热到溶液沸腾，向B试管中加入3滴6 mol·L－1 HNO3溶液。观察A、B试管中溶液的颜色，并与C试管进行比较。 实验表明，盐溶液的浓度越小，水解的程度越大；水解反应是中和反应的逆过程，是吸热反应，升高温度能够促进盐类的水解；溶液的酸碱性对盐类水解的影响与盐的类型有关，酸性溶液能抑制强酸弱碱盐的水解，碱性溶液能抑制强碱弱酸盐的水解。 第三单元 盐类的水解 3 盐类水解的应用 盐类的水解反应在生产、生活中应用广泛。净水剂、泡沫灭火器等的使用都运用了盐类水解的原理。 完成下列实验，观察实验现象并记录在表3-14中。 【实验1】取一只250 mL锥形瓶，向其中加入20 mL饱和Al2(SO4)3溶液，再加入30 mL饱和NaHCO3溶液。 【实验2】取A、B两只100 mL烧杯，各加入50 mL带有悬浮颗粒的水。向A烧杯中加入5 mL饱和明矾溶液，再滴加5滴饱和NaHCO3溶液，轻轻搅拌后静置，10 min后与B烧杯比较。 基础实验 盐类水解的应用 当硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合时，两者发生剧烈反应： 该反应可理解为： Al3＋和HCO3－能分别与水电离出的OH－和H＋反应，两者相互促进使水解反应正向移动。同时，由于Al3＋水解生成的Al(OH)3聚集为Al(OH)3沉淀，HCO3－水解生成的CO2不断从溶液中逸出，使得Al3＋ 和HCO3－最终水解完全。 利用水解的原理，人们生产出泡沫灭火器。泡沫灭火器的结构如图3-23所示，内筒盛有硫酸铝溶液，外筒、内筒之间装有碳酸氢钠溶液，使用时将灭火器倒置，两种溶液立即混合 并剧烈反应，产生的大量二氧化碳和氢氧 化铝等一起以泡沫的形式喷出，覆盖在可 燃物表面，从而达到灭火的效果。 生活向导 泡沫灭火器的使用 明矾是常用的净水剂，早年民间多取河水作为生活用水，通常会向其中加入少量的明矾起净水作用。Al3＋ 在溶液中水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能够吸附水中微小的悬浮颗粒，使它们聚集在一起形成较大的颗粒沉降下来，从而除去水中悬浮的杂质。在净水过程中，除了加入明矾外，人们往往再加入少量碳酸氢钠，这样可以促进氢氧化铝的生成，从而增强明矾的净水能力。 请根据盐类水解的有关知识和规律回答以下问题： 1. 比较相同物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的碱性强弱，并说明理由。 2. 实验室配制Na2S溶液时，需要抑制S2－的水解，可以采取什么措施？ 学以致用 3. 泡沫灭火器的外筒是铁皮做的，内筒为塑料（或玻璃）。能否把硫酸铝溶液装在外筒与内筒之间？为什么？ 4. 废旧钢材在焊接前，先用饱和碳酸钠溶液来处理焊点，为什么？ 在应用盐类水解原理为人类服务的同时，也需要减弱某些盐类可能发生的水解反应。例如，铵态氮肥不宜与含碳酸钾的草木灰混合使用，避免发生水解而导致铵态氮肥肥效减弱。工业上制取无水氯化镁时不宜采用直接加热氯化镁溶液的方法，而选择将氯化镁溶液置于氯化氢气流中加热脱水，以防止氯化镁水解。 $$