内容正文:
专题3 水溶液中的离子反应
第三单元 盐类的水解
第二课时 影响盐类水解的因素、盐类水解的应用
课前导入
纯碱具有良好的溶解性和清洁性,能够去除厨房用具上的油垢和污渍。将适量的纯碱溶解在温水中,浸泡厨房用具片刻后擦拭,即可轻松清除油脂残留和顽固污渍。
【思考1】为什么用纯碱溶液去油污而不用小苏打呢?
【思考2】为什么热纯碱溶液的去污效果比冷纯碱溶液的去污效果更好?
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?
【实验探究】
已知常温下HClO、CH3COOH、HNO2的电离平衡常数Ka分别为 4.0×10-8、1.8×10-5、5.6×10-4。
用pH计测量下列三种盐溶液的pH如下表:
盐溶液
(0.1 mol·L-1) pH 解释与结论
NaClO 10.3
CH3COONa 9.0
NaNO2 8.2
HClO的Ka最小,水解程度最大
CH3COOH的Ka较大,水解程度较小
HNO2的Ka最大,水解程度最小
影响盐类水解的因素
在盐水解过程中,若生成的弱电解质越难电离,则生成弱电解质的倾向越大,盐水解程度就越大,溶液中c(H+)和c(OH-)的差别越大。
实验结论:
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————盐类水解程度的大小,主要由盐的性质所决定。
影响盐类水解的因素
H2O H+ + OH-
+
MA = A- + M+
HA
水解反应A-+H2O ⇌ HA+OH-的平衡常数(Kh)的表达式。
c(HA)·c(OH-)
c(A-)
=
·c(H+)
·c(H+)
Kw
Ka
=
同理:一元弱碱的水解平衡常数(Kh)的表达式:
强碱弱酸盐MA的水解过程可理解为:
影响盐类水解的因素
盐的水解常数Kh
在一定温度下,能水解的盐在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)的浓度之比是一个常数,该常数称为水解平衡常数。
水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。
它只受温度影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
影响盐类水解的因素
(1) FeCl3溶液呈酸性还是碱性?写出FeCl3发生水解的离子方程式。
(2)从反应条件考虑,影响FeCl3水解平衡的因素可能有哪些?
呈酸性
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+3H+
温度、浓度(反应物/生成物)
请根据所提供的实验用品,参照下表设计实验,完成实验并记录现象。应用平衡移动原理对实验现象进行解释。
【实验探究】反应条件对FeCl3水解平衡的影响
影响盐类水解的因素
影响盐类水解的因素
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
向甲、乙两支试管中分别加入5 mL 0.01mol/L FeCl3溶液,加热甲试管一段时间,测定两试管中溶液的pH,对比观察溶液颜色的变化。
甲试管中溶液的颜色明显加深,溶液的pH减小。
水解过程是吸热的,加热使水解平衡向正反应方向移动,生成更多的Fe(OH)3,颜色加深,c(H+)增大,pH减小。
越热越水解
影响盐类水解的因素
验证反应物浓度对水解平衡的影响
【回顾】比较浓度商与平衡常数的大小关系。
在同一温度下:
Q = K ,处于化学平衡状态
Q < K ,向正反应方向进行
Q > K ,向逆反应方向进行
影响盐类水解的因素
越稀越水解
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
改变反应物浓度:
操作 平衡移动方向 Fe3+水解程度 c(Fe3+)
加水稀释10倍
向右
增大
减小
用平衡常数分析反应条件的影响
(0.1)3
0.1
= 0.01K
< K
c(Fe3+)
K =
c3(H+)
影响盐类水解的因素
影响盐类水解的因素
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
生成物浓度
向甲、乙、丙三支试管中分别加入10 mL 0.01mol/L FeCl3溶液,向甲试管加入少量稀盐酸,向乙试管中加入少量碳酸氢钠溶液,振荡、静置,对比观察三只试管溶液颜色的变化。
甲试管中溶液颜色变浅,乙试管颜色变深
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
影响盐类水解的因素
因素 对盐类水解程度的影响
内因 盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度越大;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度越大,通常称为“越弱越水解”
外界条件 温度 升高温度能够促进水解
浓度 盐溶液浓度越小,水解程度越大
外加酸碱 水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解,反之亦然
外加盐 加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
盐类水解的应用
当二者混合时, 相互促进对方的水解, Al(OH)3形成沉淀, H2CO3 分解为CO2。
这种离子之间互相促进水解程度非常大的,也可以认为完全进行的水解反应称为双水解反应。
Al3+ + 3H2O ⇌ Al(OH)3 + 3H+
+ H2O ⇌ H2CO3 + OH-
总反应为: Al3+ + 3 === Al(OH)3 ↓+3CO2↑
泡沫灭火器是如何产生二氧化碳的?
盐类水解的应用
盐类水解的应用
Al 3+ + 3H2O ⇋ Al(OH)3 (胶体) + 3H +
Fe 3+ + 3H2O ⇋ Fe(OH)3 (胶体) + 3H +
【问题】为什么明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 、 FeCl3 等盐可用做净水剂?
可溶性的铝盐、铁盐本身无毒,水解生成胶体,胶体表面积大,有较强的吸附性,可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀,常用作净水剂。
KAl(SO4)2= K+ + Al3+ + 2SO42-
(1)明矾[KAl(SO4) 2·12H2O]
(2)铁盐( FeCl3)
盐类水解的应用
Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等溶液不能贮存在 的试剂瓶中。
NH4F不能存放在 试剂瓶中 ,保存在塑料瓶中。
【思考】请从盐类水解的角度解释下列溶液保存的方法:
玻璃塞
玻璃
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH-
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
【原因】F- + H2O ⇌ HF + OH-,HF会腐蚀玻璃 。
(水解呈碱性,与玻璃成分之一SiO2反应生成有黏性的Na2SiO3,导致瓶塞无法打开)
【注意】实验室贮存碱性溶液的试剂瓶一律使用橡胶塞
盐类水解的应用
随堂训练
1.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A. HX、HZ、HY B. HX、HY、HZ
C. HZ、HY、HX D. HY、HZ、HX
B
随堂训练
2.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5mol·L-1和0.5mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,
Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50℃和20℃时发生水解,50℃
时Fe3+的水解程度比20℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
C
随堂训练
(1) 步骤②中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(2) 步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是___________________________________。
(3)步骤⑤的操作为_____________________。
MgO+2 === Mg2++2NH3↑+H2O
抑制Mg2+水解,以便得到较纯的产品
蒸发浓缩冷却结晶
3.硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下:
随堂训练
4.常温时将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后两者的体积可以相加),恰好完全反应,则下列有关所得混合液的说法正确的是( )
A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.混合后溶液pH=7
C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1
D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)
C
谢谢观看
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Lavf58.20.100
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Lavf60.4.100
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