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

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第3节 盐类水解 选择性必修一 化学反应原理 根据形成盐的酸、碱的强弱来分，盐可以分成哪几类？ 酸+碱==盐+水(中和反应) 酸 强酸 弱酸 弱碱 强碱 碱 生成的盐 1.强酸强碱盐 2.强酸弱碱盐 3.强碱弱酸盐 4.弱酸弱碱盐 NaCl、 K2SO4 FeCl3、NH4Cl CH3COONH4、(NH4)2CO3 CH3COONa、K2CO3 知识回顾 2 盐溶液 NaCl Na2CO3 NH4Cl 酸碱性 盐类型 盐溶液 KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4 酸碱性 盐类型 探究：盐溶液的酸碱性 中性 碱性 碱性 酸性 中性 酸性 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 规律：谁强显谁性，同强显中性。 3 盐溶液呈现不同酸碱性的原因 根据下表，对三类不同盐溶液中存在的各种粒子即粒子间的相互作用进行比较分析，从中找出不同类盐溶液呈现不同酸碱性的原因 盐 NaCl溶液 NH4Cl溶液 CH3COONa溶液 盐的类别 c(H+) c(OH-) 相对大小 溶液中的粒子 离子间能否相互作用生成弱电解质 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 弱酸强碱盐 c(H+)=c(OH-) c(H+)>c(OH-) c(H+)<c(OH-) Na+、Cl-、H+、OH-、H2O NH4+、H+、Cl-、OH-、 NH3·H2O、H2O H+、Na+、 OH-、CH3COO-、H2O、 CH3COOH 不能 能 能 7 一、盐类的水解 在水溶液中，盐电离出来的离子与水所电离出来的H+ 或OH –结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。 (弱酸、弱碱) 1、概念： 盐 + 水 ⇌ 酸 + 碱 盐 + 水 酸 + 碱 促进水的电离。 2、水解的条件： 3、水解的实质： 使 c (H+) ≠ c (OH–) 生成弱电解质； 4、水解的特点： ⑴ 可逆 ⑵ 吸热 ⑶ 一般很微弱 中和 水解 一般不用“↑”或“↓”； 一般不写“ ”，而写“ ” 必有弱酸或弱碱生成 ⑴盐必须溶于水；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ⑵盐中必须有弱酸阴离子或弱碱阳离子。 5、盐类水解的规律 无弱不水解。 谁强显谁性， 同强显中性。 有弱才水解， 越弱越水解， 都弱都水解。 8 6、盐类水解方程式的书写： 1.一般水解程度小，水解产物少，产物不标 “↓” 或 “↑”、也不把生成物 （如NH3·H2O、H2CO3）写成分解产物的形式。常用“ ” ；不写“ = ” 。 NH4++H2O NH3·H2O+H+ 如NH4Cl水解离子方程式： 2.多元弱酸盐分步水解，但以第一步水解为主。 多元弱碱盐的水解，常写成一步完成。 如Na2CO3水解离子方程式： CO3 2– + H2O HCO3 – + OH – (主) HCO3 – + H2O H2CO3 + OH – (次) 如FeCl3水解离子方程式： Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 4.若阴、阳离子水解相互促进，由于水解程度较大，书写时要用“ = ” “↓” “↑”等。 如NaHCO3与AlCl3溶液：Al 3+ + 3HCO3– = Al(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑ 注意：多元弱酸酸式酸根的水解与电离的区别： ⑴ NaHCO3 HCO3 – + H2O H2CO3 + OH – ① ② HCO3 – + H2O CO32– + H3O + ① 水解 ② 电离 程度： > ∴溶液呈 性 碱 ⑵ NaHSO3 HSO3 – + H2O H2SO3 + OH – ① ② HSO3 – + H2O SO32– + H3O + ① 水解 ② 电离 程度： < ∴溶液呈 性 酸 ⑶ NaH2PO4 溶液呈弱酸性 ⑷ Na2HPO4 溶液呈弱碱性 （一）一元强碱弱酸盐 如：CH3COONa、NaF 化学方程式： 离子方程式： CH3COONa + H2O CH3COOH +NaOH CH3COO– + H2O CH3COOH + OH– 化学方程式： 离子方程式： NaF + H2O HF + NaOH F– + H2O HF + OH– （二）多元强碱弱酸盐 如：Na2S、 Na3PO4 离子方程式： HS – + H2O H2S + OH – S 2– + H2O HS – + OH – (主) (次) Na2S溶液中含有的粒子？ 5种离子，2种分子。 11 [课堂练习] （三）强酸弱碱盐水解 如：NH4Cl、CuSO4、AlCl3 水解的离子方程式： NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ （四）弱酸弱碱盐水解 1、一般双水解，如：CH3COONH4、 CH3COO– + NH4+ + H2O CH3COOH + NH3·H2O (NH4)2CO3 、NH4HCO3 2、“完全双水解”的，用“ = ”、“↑”、“↓”。 2Al 3+ + 3CO32–+3H2O 2 Al(OH)3 + 3CO2 请书写下列物质水解的方程式：Al2S3、Mg3N2 Al3+与AlO2–、HCO3–、CO32–、S2–、HS– Fe3+与HCO3–、CO32 Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S Mg3N2 + 6H2O 3Mg(OH)2 + 2NH3 以上为“完全双水解”，进行得非常充分，故用“=”连接，且标上“ ”、“ ”符号。 常见“完全双水解”的弱离子组合—— 7、双水解 2Al3+ + 3S2- + 6H2O ＝ 2Al(OH)3↓+3H2S↑ 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O ＝ 2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3+ + 3AlO2- + 6H2O ＝ 4Al(OH)3↓ Al3+ + 3HCO3-＝ Al(OH)3↓+3CO2 ↑ 双水解的离子方程式的书写： （1） Al3+ 与 CO32- （2） Al3+ 与 HCO3- （3） Al3+ 与 S2- （4）Al3+ 与 AlO2- 随堂练习 14 8、酸式盐的水解 ⑴如果电离程度大于水解程度，则溶液呈酸性。 如：NaHSO3 、NaH2PO4 如：NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42- 1、强酸的酸式盐，酸根离子只电离不水解，溶液呈酸性。 2、弱酸的酸式盐，酸式根离子既电离又水解: ⑵如果电离程度小于水解程度，则溶液呈碱性。 大部分弱酸的酸式盐: 如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等属于此情况。 二、影响盐类水解的因素: 盐水解生成的弱酸或弱碱越弱，水解程度就越大，溶液相应的碱性或酸性就越强 已知酸性：CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-， 比较等浓度CH3COONa，Na2CO3，NaHCO3，NaClO碱性 Na2CO3 > NaClO > NaHCO3> CH3COONa 1.内因(决定因素)：反应物的性质(越弱越水解) 2. 外因(外界条件)： ①温度： 水解是中和反应的逆反应， 是吸热反应(△H>0)。 升高温度，促进水解，其水解程度增大。--越热越水解 16 ②浓度： a.稀释，促进水解，水解程度增大 越稀越水解 b. 增大盐浓度，水解平衡正向移动 水解程度减小 ③外加酸、碱 对强碱弱酸盐，加酸促进水解，加碱抑制水解。 对强酸弱碱盐，加酸抑制水解，加碱促进水解。 即：酸可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；碱可抑制阴离子水解，促进阳离子水解。 17 在0.01mol/LFeCl3溶液中： Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3 + 3H+ 改变条件 平衡移动 水解程度 c(H+) pH 现象 加热 加水稀释 加HCl 加NaOH 加Mg 加NH4Cl 加NaF 加NaHCO3 正向 增大 增大 减小 颜色变深 正向 增大 减小 增大 颜色变浅 逆向 减小 增大 减小 颜色变浅 正向 增大 减小 增大 红褐色↓ 正向 增大 减小 增大 红褐色↓无色↑ 逆向 减小 增大 减小 颜色变浅 颜色变深 正向 增大 减小 增大 正向 增大 减小 增大 红褐色↓无色↑ 双水解 18 比较下列溶液的pH大小（填“>”“<”或“=”） 1)0.2mol/LNH4Cl溶液____0.1mol/LNH4Cl溶液 2)0.1mol/LNa2CO3溶液____0.1mol/LNaHCO3溶液 3)25℃1mol/LFeCl3溶液___80℃1mol/LFeCl3溶液 4)0.1mol/L(NH4)2CO3溶液___0.1mol/LNa2CO3溶液 < > > < 随堂小练 19 三、盐的水解常数Kh 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。 1、强碱弱酸盐水解(HA为弱酸) A－＋H2O ⇋ HA＋OH－ 盐的水解常数:   2、强酸弱碱盐水解（MOH为弱碱） M＋＋H2O ⇋ MOH ＋ H＋ 盐的水解常数:  (Kw是水的离子积， Ka、 Kb是的电离常数) 20 典例剖析 1、判断盐溶液的酸碱性 如：硫酸铵溶液： 氟化钠溶液： 显酸性 显碱性 ★酸式酸根中： H2PO4-和HSO3-以电离为主，溶液呈酸性； 其它以水解为主，溶液呈碱性； HSO4-只电离不水解，溶液呈酸性。 四、盐类水解的应用 明矾（KAl(SO4)2·12H2O）能够用来净水 Al3++3H2O⇌Al(OH)3 (胶体) +3H+ Al(OH)3胶体表面积大，吸附能力强，能吸附水中悬浮杂质生成沉淀而起到净水作用。 2、形成胶体净化水 22 3、配制易水解的盐溶液 问题：如何配制FeCl3溶液？ 在实验室中配制FeCl3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 问题：盛放Na2S 、Na2CO3的试剂瓶为什么不能用玻璃塞？ 【注意】实验室贮存碱性溶液的试剂瓶一律使用橡胶塞。 CO32- + H2O⇌ HCO3- + OH- SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O 4、试剂瓶的选用 23 在碱性条件下及在热水中的去油污能力强 CO32-＋H2O ⇌ HCO3- +OH-（吸热） HCO3-＋H2O ⇌ H2CO3 +OH-（吸热） 5、纯碱或小苏打溶液去油污 【生活常识】为什么用肥皂洗衣服时用温水比冷水洗得干净一些？ 肥皂主要成分：硬脂酸钠(C17H35COONa) 硬脂酸(C17H35COOH)是一种一元弱酸 C17H35COO-+H2O C17H35COOH+OH- (吸热) 24 6. 泡沫灭火器的原理【重点】 塑料内筒装有Al2(SO4)3溶液 外筒装有NaHCO3溶液 Al2(SO4)3 和 NaHCO3溶液： Al 3+ + 3HCO3– Al(OH)3 + 3CO2 Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H + HCO3– + H2O H2CO3 + OH – 速度快 耗盐少 混合前 混合后 25 草木灰不宜与铵态氮肥混合施用： 草木灰的成分—— K2CO3，水解呈碱性 铵态氮肥——铵盐，水解呈酸性 混施后，OH-与H+中和成水，使两种盐的水解平衡向右移动，以至生成大量的NH3·H2O，进一步分解成NH3逸出了，从而降低了肥效。 CO32-＋H2O HCO3- +OH- HCO3-＋H2O H2CO3 +OH- NH4+＋H2O NH3·H2O+ H+ 7、化肥施用防水解 26 除去MgCl2溶液中少量的Fe3+离子，在加热时，通过加入下列物质中的一种物质就可实现，这种物质不可以是（ ） 8、污水中重金属离子通过水解形成沉淀除去 A、 MgO B、 MgCO3 C、Mg(OH)2 D、NaOH D 尽管Al3+水解生成Al(OH)3和H2SO4，但由于H2SO4是高沸点酸，不易挥发，加热最终只是把水蒸去，因此仍得Al2(SO4)3固体。 3H2SO4+2Al(OH)3=Al2(SO4)3+6H2O Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 问题：Al2(SO4)3溶液加热蒸干后得到固体是什么？ 27 溶液中的反应： 蒸干： 灼烧： 得Fe(OH)3 只有在干燥的HCl气流中加热，才能得到无水晶体 FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 +3HCl 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 9、加热蒸发可水解的盐溶液 问题：把FeCl3溶液蒸干灼烧，最后得到的固体产物是什么，为什么？ FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl FeCl3溶液加热，蒸干，灼烧 ，得 。 Fe2O3 （1）加热促进水解 （2） HCl挥发 思考：分别加热蒸干灼烧硫酸铁和硝酸铁，最后得到的固体产物什么？ 28 10.无机化合物的制备： 如：用TiCl4制备TiO2 TiCl4＋(x＋2)H2O(过量) ⇌ TiO2·xH2O＋4HCl（老教材） 在制备时加入大量的水，同时加热，促使水解趋于完全，所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2（类似的方法也可用于制备SnO、SnO2等） TiO2的化学性质非常稳定，是一种白色颜料，广泛用于涂料、橡胶和造纸等工业 TiCl4＋(x＋2)H2O = TiO2·xH2O＋4HCl（新教材） 五、三大守恒 电荷守恒 电解质溶液中无论存在多少种离子，溶液总是呈电中性的，即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。 例1：NH4Cl溶液 物料守恒： 盐中可水解离子的原始浓度，等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。 质子守恒 由水电离生成的H+总浓度等于由水电离的生成的OH-总浓度 例：Na2CO3 溶液 c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 42 六、离子浓度的大小比较 1.单一溶液中离子浓度大小的比较---酸溶液 在0.1 mol·L－1醋酸溶液中 (1)存在的电离平衡有______________________ ___________________。 (2)含有的粒子有___________________________________________。 (3)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是 ________________________________________。 CH3COOH、H2O、CH3COO－、H＋、OH－ c[CH3COOH]＞c[H＋]＞c[CH3COO－]＞c[OH－] (1)氨气通入水中反应的化学方程式是___________________________________。 (2)氨水中存在的平衡有 ___________________________________________________________________。 (3)氨水中含有的粒子有______________________________________________。 (4)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是 _______________________________________________________。 1.单一溶液中离子浓度大小的比较---碱溶液 1、单一溶液中离子浓度大小的比较 ---- 盐溶液 (1)氯化铵溶液 ①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。 电离： 。 水解： 。 判断溶液中存在的离子有 。 电荷守恒① c[NH4+] +c [H+]＝ 物料守恒②c[NH4+]+ c[NH3·H2O] ＝c [Cl-] 质子守恒 ③ c[H+] =c [NH3·H2O]+ c[Cl-]+c[OH-] c[OH-] 离子浓度大小 未水解离子 > 水解离子 > 显性离子 > 水中另一种离子 微专题二 未水解离子 > 水解离子 > 显性离子 > 水中另一种离子 (2)CH3COONa溶液中各种离子浓度的关系 CH3COONa=CH3COO-+Na+ H2O H+ + OH- Na+ CH3COO- OH- H+ H2O CH3COOH 存在微粒： 电荷守恒： 物料守恒： c[ Na+]=c [ CH3COO- ]+c [ CH3COOH] C[Na＋]＞c[CH3COO－]＞c[OH－]＞c[H＋] 离子浓度大小： CH3COO-+H2O CH3COOH+OH- 质子守恒： c[OH-]= c[CH3COOH] + c[H+] c[Na+] +c[H+]=c [CH3COO-]+c[OH- ] c[Na+ ]=2{c[CO32-] +c [HCO3－] +c[H2CO3 ]} c[Na+ ]+c[H+ ]=2c[CO32- ] +c[HCO3－]+c[OH－] c[OH－]=c[H+]+c[HCO3－]+2c[H2CO3] 电荷守恒: 物料守恒: 质子守恒: c[Na+]>c[CO32-] 大小关系: >c[OH－]>c[HCO3－] （3）Na2CO3溶液中的离子浓度关系： CO32- + H2O HCO3－+ OH－(主) HCO3－+ H2O H2CO3 + OH－(次) 溶液中存在的离子 > c[H+ ] CO32- HCO3－ H2CO3 c[Na+] = c[HCO3－] +c[H2CO3]+c[CO32-] c[Na+] + c[H+] =c[OH－] +c [HCO3－] + 2c[CO32-] c[OH－] +c[CO32-]= c[H+] +c [H2CO3 ] （4）NaHCO3溶液中离子浓度关系 NaHCO3 ==== Na+ + HCO3- (电离) (水解) HCO3- + H2O H2CO3 +OH- HCO3－ CO32- + H+ H2OH＋＋OH－ 溶液中存在的离子 电荷守恒: 物料守恒: 质子守恒: 大小关系: 由于HCO 3 -的电离程度小于HCO3 - 的水解程度所以NaHCO3 溶液显碱性 电离大于水解： NaHSO3 KHC2O4 NaH2PO4 等物质的量浓度 NH4Cl 与NH3.H2O 的混合溶液 等物质的量浓度 CH3COOH 与 CH3COONa的混合溶液 水解大于电离： NaHCO3 NaHS Na2HPO4 等浓度的HCN与NaCN的混合溶液 2.两溶液混合： 离子浓度大小比较需综合分析反应生成的盐及反应物有无剩余、电离及水解 （1）恰好完全反应 例 将10 mL 0.1mol·L-1氨水和10 mL 0.1 mol·L-1盐酸混合后, 溶液里各种离子物质的量浓度的关系 电荷守恒： 、 物料守恒： 、 离子浓度大小关系： 。 c[Cl-]+ c[ OH-]= c[ NH4+]+c [ H+ ] c [ [Cl-]=c [ NH4+]+c [ NH3.H2O ] c[ Cl-]> c[ NH4+]>c [ H+]> c[ OH-] 例题.（双选）将10 mL 0.2 mol·L-1氨水和10 mL 0.1 mol·L-1盐酸混合后,溶液里各种离子物质的量浓度的关系是 ( ) A.c(Cl－)+c(OH－) =c(NH4+)+ c(H+) B.c(Cl－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－) C.c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+) D.c(Cl－)>c(H+)> c(NH4+)>c(OH－) AC （2）一种物质过量 例　用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L 混合溶液，已知其中[CN－]小于[Na＋]，则下列判断正确的是 A.c[H＋]＞c[OH－] B.c[HCN]＞c[CN－]＝0.2 mol·L－1 C.c[HCN]＞c[CN－] D.c[CN－]＞c[OH－]＝0.1 mol·L－1 √ 解析　由[CN－]小于[Na＋]知，CN－水解的程度大于HCN电离的程度，得到C正确。 （3）两种物质不反应 中常化学常见的有三对 1.等浓度的HAc与NaAc的混合溶液： 弱酸的电离＞其对应弱酸盐的水解，溶液呈酸性 2.等浓度的NH3·H2O与NH4Cl的混合液： 弱碱的电离＞其对应弱碱盐的水解，溶液呈碱性 3.等浓度的HCN与NaCN的混合溶液： 弱酸的电离<其对应弱酸盐的水解，溶液呈碱性 浓度相同的下列溶液中，NH4+浓度由大到小的顺序为　　　 ①NH4Cl ②NH4HSO4 ③(NH4)2Fe(SO4)2 ④NH4HCO3　 ⑤(NH4)2CO3　 ⑥(NH4)2SO4　 ③⑥⑤②①④ 3.不同溶液中同一离子浓度大小的比较 CH3COOH INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT CH3COO－＋H＋、H2OH＋＋OH－ H2O、NH3、NH3·H2O、H＋、NHeq \o\al(＋,4)、OH－ c[NH3·H2O]＞c[OH－]＞c[NHeq \o\al(＋,4)]＞c[H＋] NH3＋H2O NH3＋H2O INCLUDEPICTURE "KN.TIF" \* MERGEFORMAT NH3·H2O、NH3·H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－、H2OH＋＋OH－ NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ NH、Cl－、H＋、OH－ c[Cl－]>c[NH]>c[H＋]>c[OH－] NH4Cl===NH＋Cl－、 H2OH＋＋OH－ Na2CO3===2Na＋＋CO H2OH＋＋OH－ Na＋、CO、HCO、OH－、H＋ c[Na＋]>c[HCO]>c[OH－]>c[H＋]>c[CO] Na＋、HCO、CO、H＋、OH－ $$