内容正文:
第三节 盐类的水解
第1课时 盐类的水解
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[知识导图]
[课程标准]
1.从宏观角度(盐溶液的酸碱性)认识盐类水解的存在,从微观角度认识盐类水解的本质(促进水的电离)。
2.通过分析、推理等方法认识盐溶液呈现酸碱性的本质,建立认知模型,并能运用模型(盐的类型)判断盐溶液的酸碱性。
3.能设计简单的实验方案检验盐溶液的酸碱性,完成实验操作,观察现象,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。
(见学生用书P77)
1 盐溶液的酸碱性
1.探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定不同盐溶液的pH,完成表格。
盐溶液
pH
酸碱性
盐的类型
NaCl
pH = 7
中性
⑩强酸强碱盐
KNO3
pH = 7
NH4Cl
pH < 7
酸性
⑪强酸弱碱盐
(NH4)2SO4
pH < 7
CH3COONa
pH > 7
碱性
⑫强碱弱酸盐
Na2CO3
pH > 7
2.盐的类型与盐溶液酸碱性的关系
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
盐溶液的
酸碱性
⑬中性
⑭酸性
⑮碱性
2 盐类水解的实质
1.盐溶液酸碱性的理论分析
(1)强酸弱碱盐(以NH4Cl溶液为例)
电离方程式
理论解释
N与水电离出来的 ⑯OH- 结合,生成弱电解质 ⑰NH3·H2O ,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向 ⑱右 移动
溶液酸碱性
达到新的平衡时,c(H+) ⑲> c(OH-),溶液呈 ⑳酸 性
水解总离子方程式
㉑N+H2ONH3·H2O+H+
(2)强碱弱酸盐(以CH3COONa溶液为例)
电离方程式
理论解释
CH3COO-和水电离出来的 ㉒H+ 结合,生成弱电解质 ㉓CH3COOH ,破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡向 ㉔右 移动
溶液酸碱性
达到新的平衡时,c(H+) ㉕< c(OH-),溶液呈 ㉖碱 性
水解总离子方程式
㉗CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)强酸强碱盐(以NaCl溶液为例)
①电离过程:NaClNa++Cl-,H2OH++OH-。
②盐电离产生的阴、阳离子不能与溶液中的H+或OH-结合生成弱电解质,也就是说强酸强碱盐不发生水解,溶液中c(H+) ㉘= c(OH-),溶液呈 ㉙中 性。
2.定义
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成 ㉚弱电解质 的反应,叫作盐类的水解。
3 电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数 ㉛相等 ,即电荷守恒,溶液呈电中性。如Na2CO3溶液中,存在的阳离子有 ㉜Na+、H+ ,存在的阴离子有 ㉝OH-、C、HC ,根据电荷守恒可得: ㉞c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C) 。
2.元素质量守恒
在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。就该离子所含的某种元素来说,其质量的变化前后是守恒的,即元素质量守恒。
例如0.1 mol/L Na2CO3溶液中,由于C发生水解,其在溶液中的存在形式除了C,还有 ㉟HC和H2CO3 。
根据碳元素质量守恒可得: ㊱c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol/L 。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)弱碱阳离子与水电离出的OH-结合生成弱碱,溶液呈碱性。( × )
(2)pH相等的盐酸与NH4Cl溶液中水的电离程度相同。( × )
(3)正盐的水溶液的pH均为7。( × )
(4)在Na2S溶液中c(Na+)与c(S2-)的比值是2∶1。( × )
(5)盐在溶液中发生水解后,所得溶液一定不会呈中性。( × )
(6)碳酸钠水解的离子方程式为C+2H2OH2CO3+2OH-。( × )
名师提醒
(1)盐类水解生成弱碱,溶液呈酸性;水解生成弱酸,溶液呈碱性。
(2)盐类水解促进了水的电离,水的电离程度增大。
(3)弱酸弱碱盐在水溶液中发生水解后,所得溶液可能呈中性。
(4)C分两步水解,第一步水解生成HC,HC进一步水解生成H2CO3。
(见学生用书P78)
1 盐类水解离子方程式的书写
1. NaHS水解方程式写作HS-+H2OH3O++S2-,是否正确?为什么?
不正确。HS-+H2OH3O++S2-是HS-的电离方程式,其水解方程式为HS-+H2OH2S+OH-。
1.一般模式
阴(或阳)离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+),离子方程式中用“”而不用“”,不用“↑”“↓”符号,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
2.分类呈现
一元强碱
弱酸盐
如CH3COONa溶液:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
一元强酸
弱碱盐
如NH4Cl溶液:
N+H2ONH3·H2O+H+
多元弱酸强
碱盐(正盐)
多元弱酸阴离子的水解是分步进行的,应分步书写,如Na2CO3溶液:
C+H2OHC+OH-,HC+H2OH2CO3+OH-
多元弱酸
的酸式盐
如NaHCO3溶液:HC+H2OH2CO3+OH-。如Na2HPO4溶液:HP+H2OH2P+OH-,H2P+H2OH3PO4+OH-
多元弱碱
强酸盐
多元弱碱阳离子的水解也是分步进行的,但中学阶段不要求分步表示,如)3溶液:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
【例题1】下列表示水解的离子方程式正确的是( )
A. CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
B. N+H2ONH4OH+H+
C. S2-+2H2OH2S+2OH-
D. HC+H2OH3O++C
思维导引:水解是结合水电离的H+或OH-,而电离是从微粒中“解离”出H+或OH-。
答案 A
解析 N水解生成NH3·H2O,B项错误;S2-分步水解,第一步S2-+H2OHS-+OH-,第二步HS-+H2OH2S+OH-,C项错误;HC+H2OH3O++C是HC的电离方程式,D项错误。
【变式1】下列各方程式中,属于水解反应的是( )
A. CO2+H2OH2CO3
B. OH-+HS-S2-+H2O
C. HS-+H2OH3O++S2-
D. S2-+H2OHS-+OH-
答案 D
解析 A项,CO2与水化合生成弱电解质H2CO3,不属于水解反应;B项,HS-与OH-发生反应生成S2-和H2O,不属于水解反应;C项,题给方程式为HS-的电离而不是水解。
2 盐类水解规律
2.常温下,某溶液中水电离出来的c(H+)=1×10-5 mol/L,该溶液可能是盐酸还是氯化氨溶液?
NH4Cl溶液。常温下,水电离出来的c(H+)=1×10-5 mol/L,说明促进了水的电离,NH4Cl对水的电离起促进作用,盐酸起抑制作用。
3.已知酸性CH3COOH>HCN,则同浓度的CH3COONa和NaCN哪个碱性强?
NaCN。CN-水解能力强于CH3COO-。
1.盐类的水解规律
2.盐类水解的特点——逆、吸、弱、变
(1)可逆反应:盐类水解生成酸和碱,即盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆反应。
(2)吸热反应:中和反应放热,盐类的水解过程吸热。
(3)微弱的过程:通常情况下,盐类的水解程度很小,但对溶液酸碱性的影响较大。
(4)改变条件,平衡移动:外界条件改变时,水解平衡可能发生移动。
3.盐溶液酸碱性的判断
(1)正盐——看组成
判断盐类能否发生水解及水解后溶液的酸碱性,关键看组成盐的离子所对应的酸或碱的相对强弱。
(2)酸式盐——看过程
①多元弱酸的酸式盐:若水解程度大于电离程度,溶液显碱性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4。
②多元弱酸的酸式盐:若水解程度小于电离程度,溶液显酸性,如NaHSO3、NaH2PO4。
③多元强酸的酸式盐:酸式酸根离子只电离不水解,溶液显酸性,如NaHSO4 Na++S+H+。
(3)不同盐溶液——看参照
①“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性HCN<CH3COOH,则相同条件下碱性NaCN>CH3COONa。
②相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐。如相同条件下,水解程度Na2CO3>NaHCO3,故碱性Na2CO3>NaHCO3。
③水解程度:相互促进水解的盐>单独水解的盐>相互抑制水解的盐。如相同物质的量浓度的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,N的水解程度(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2,溶液的酸性(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3。
④含有同种易水解离子的不同盐溶液(只有该离子水解),易水解离子的浓度越大,溶液的酸性或碱性越强。如同浓度的NH4Cl和(NH4)2SO4溶液,因后者c(N)大,故(NH4)2SO4溶液的酸性强。
【例题2】(1)浓度均为0.01 mol·L-1的8种溶液:
①HNO3 ②H2SO4 ③CH3COOH
④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl
⑧NH4Cl
这些溶液的pH由小到大的顺序是(填写编号) 。
(2)常温下将pH=2的某酸HnA(An-为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m混合,恰好完全反应生成正盐,测得混合液pH=8。
①反应生成的正盐的化学式为 。
②该盐中 离子一定能水解,其第一步水解的离子方程式为 。
思维导引:(1)先判断盐的类别,根据盐类水解规律,判断水解程度大小和酸碱性强弱;(2)正盐溶液呈碱性,则盐的阴离子必然水解,阳离子不一定水解。
解析 (1)首先分组:溶液呈酸性的有①②③⑧;溶液呈中性的有⑦;溶液呈碱性的有④⑤⑥。然后根据离子浓度或离子的水解能力判断溶液pH的大小。(2)恰好完全反应所得正盐的溶液呈碱性,说明生成了强碱弱酸盐。
答案:(1)②①③⑧⑦⑥⑤④ (2)①BnAm ②An- An-+H2OHA(n-1)-+OH-
归纳总结
比较相同浓度的溶液pH大小的方法
(1)先按酸性、中性、碱性分类,再按电离和水解规律排序。
(2)酸性溶液pH:强酸<弱酸<强酸弱碱盐。碱性溶液pH:强碱>弱碱>强碱弱酸盐。【变式2】物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的顺序排列的是( )
A. Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B. Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D. NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
答案 C
解析 (NH4)2SO4、NH4Cl溶液因N水解而呈酸性,(NH4)2SO4中的N浓度大于NH4Cl溶液中的,故前者pH小;NaNO3溶液呈中性(pH=7);Na2S溶液因S2-水解而呈碱性(pH>7),故选C项。
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