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
3.3.1 盐类水解的原理
核心素养目标
科学态度与社会责任:
以严谨科学态度探究盐类水解原理,理解其在生活、生产中的应用价值,认识化学知识对改善生活、保护环境的重要意义,增强社会责任感 。
证据推理与模型认知:
构建盐类水解原理的认知模型,依据实验现象、数据及水解原理进行推理,判断盐溶液酸碱性、推导水解离子方程式,解决盐类水解相关实际问题 。
宏观辨识与微观探析:
能从宏观盐溶液酸碱性表现,深入理解微观盐类水解过程,明晰盐类水解对水的电离平衡的影响,用微观粒子相互作用解释宏观溶液酸碱性成因 。
教学重难点
重点
深刻理解盐类水解的原理,掌握盐类水解的实质 。
熟练运用盐类水解规律,判断不同类型盐溶液的酸碱性 。
正确书写盐类水解的离子方程式,清晰区分盐的电离方程式与水解离子方程式 。
难点
精准分析盐类水解平衡的影响因素,并运用平衡移动原理阐释水解平衡移动对溶液性质的影响 。
深入理解 “越弱越水解” 规律的本质,灵活运用该规律比较不同弱离子的水解程度、判断盐溶液酸碱性强弱及相关离子浓度大小关系 。
课前导入
在生活中,我们会发现有趣的化学现象:纯碱溶液能去除油污,草木灰不宜与铵态氮肥混用 。这些现象背后,都与 “盐类的水解” 密切相关 。盐溶于水后,看似简单的溶解过程,实则在微观层面发生着离子间的 “微妙作用”,影响着水的电离平衡,进而改变溶液的酸碱性 。今天,就让我们走进盐类水解的世界,探究盐溶液酸碱性的成因,解锁盐类水解原理,揭秘生活与生产中这些化学现象的本质,感受化学知识的实用魅力 。
01
盐溶液的酸碱性
盐溶液的酸碱性
【提出问题】
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?
【实验探究】
1. 根据形成该盐的酸和碱的强弱,将表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,并将结果记录在表中。
盐溶液的酸碱性
【实验步骤】
①将等物质的量的NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3分别盛放在5个烧杯中,加相同体积的水溶解
②用pH试纸分别测定5种溶液的酸碱性
【实验记录】
盐溶液 盐的类型 溶液pH 酸碱性
NaCl 强酸强碱盐 pH=7 中性
CH3COONa 弱酸强碱盐 pH>7 碱性
NH4Cl 强酸弱碱盐 pH<7 酸性
Na2CO3 弱酸强碱盐 pH>7 碱性
AlCl3 强酸弱碱盐 pH<7 酸性
【实验结论】
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。
盐溶液的酸碱性分析
(1)NaCl溶液
①溶液中存在的电离情况:NaCl=Na++Cl-、H2OH++OH-
②由于NaCl溶于水电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出的H+或OH-结合,故NaCl对水的电离不产生影响,水的电离平衡不发生移动。
③溶液中c(H+)=c(OH-),溶液显中性
盐溶液的酸碱性分析
② NH4Cl溶液
NH4Cl电离出的与H2O电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,导致溶液中c(H+)>c(OH-),因而NH4Cl溶液呈酸性。
盐溶液的酸碱性分析
③ CH3COONa溶液
CH3COONa电离出的CH3COO-与H2O电离出的H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向电离方向移动,导致溶液中c(OH-)>c(H+),因而CH3COONa溶液呈碱性。
盐溶液的酸碱性分析
①强酸强碱盐不影响水的电离,故溶液中c(H+)=c(OH-),溶液显中性
②强酸弱碱盐电离出的弱碱阳离子与水电离出的OH-结合生成弱电解质,促使水的电离平衡向着水电离的方向移动,
导致溶液中c(H+)>c(OH-),因而溶液呈酸性。
③强碱弱酸盐电离出的弱酸阴离子与水电离出的H+结合生成弱电解质,促使水的电离平衡向着水电离的方向移动,
导致溶液中(OH-)>c(H+),因而溶液呈碱性。
02
盐类水解的原理
盐类的水解
→盐类水解的定义:
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫盐类的水解。
→盐类水解的条件:
①盐能溶于水或易溶于水
②盐在水溶液中能电离出弱酸阴离子(如CH3COO-、、、S2-、、ClO-、F-、等)或弱碱阳离子(如、Fe3+、Cu2+、Al3+等)
盐类水解的实质
盐
弱酸阴离子
弱碱阳离子
结合H+
结合OH-
弱电解质
破坏了水的电离平衡
促进水的电离
可能导致溶液中c(H+)≠c(OH-)
结果
盐溶液呈现不同酸碱性
盐类水解的特征
① 可逆:大多数盐类水解反应是可逆反应。
② 微弱:大多数盐类水解反应的程度很微弱。
③ 吸热:盐类的水解反应可看成酸碱中和反应的逆反应,酸碱中和反应放热,而盐类的水解反应吸热。
盐类水解反应可表示为盐+水酸+碱,其特征如下:
盐类的水解反应可以看作酸碱中和反应的逆过程
盐类水解的规律
有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。
谁弱谁水解
无弱不水解
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
弱酸弱碱盐
pH<7
pH>7
pH=7
越弱越水解
强酸强碱盐
同强显中性
谁强显谁性
盐类水解的规律
(1)有弱才水解——必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。常见不水解的离子:
①强酸阴离子:Cl-、、、Br-、I-、;
②强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
(3)谁弱谁水解——发生水解的是弱碱阳离子或弱酸阴离子。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子),则显酸(碱)性。
盐类水解的规律
(5)都弱都水解——弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解且两水解过程可相互促进,所以水解程度较大,少数可以完全水解。
(6)同强显中性——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(7)越弱越水解——组成盐的酸根离子对应的酸(即水解生成的酸)酸性越弱(或阳离子对应的碱的碱性越弱),水解程度就越大,此即“越弱越水解”规律。
电离程度:CH3COOH>H2CO3>HCN>,水解程度:CH3COO-<<CN-<。
盐类水解反应的离子方程式
(1)盐类水解是可逆反应,要写“ ”,如:
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
(2)一般盐类水解的程度很小,通常不生成沉淀或气体,在书写时一般不标“↓”或“↑”,也不把生成物写成分解产物的形式,如:
NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
(3)多元弱酸盐的阴离子水解是分步进行的,以第一步为主。如:
CO32- + H2O HCO3- + OH-
HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
盐类水解反应的离子方程式
(4)多元弱碱的阳离子水解较复杂,一般按一步水解处理。如:
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
(5)弱酸弱碱盐的弱酸根和弱碱根都水解,即发生双水解。如:
CH3COO– + NH4+ + H2O CH3COOH + NH3·H2O
(6)能彻底水解的离子组,由于水解趋于完全,书写时要用“ ”并且要标“↑”和“↓”。
常见“完全双水解”的弱离子组合——Al3+ 与 CO32-、HCO3-、S2-、HS-、[Al(OH)4]-等;Fe3+与 CO32-、HCO3-等;
2Al3+ +3CO32- +3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
03
课堂小结
04
课堂练习
1.有下列盐:①FeCl3,②CH3COONa,③NaCl,其水溶液的pH由大到小排列正确的是( )
A.①>③>② B.②>③>①
C.③>②>① D.①>②>③
B
2.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果是使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)是c()的2倍
D
3.一元酸HA的溶液中,加入一定量的一元强碱MOH的溶液后,恰好完全反应,则关于反应后的溶液,下列判断一定正确的是( )
A.c(A-)≥c(M+)
B.c(A-)=c(M+)
C.若MA不水解,则c(OH-)<c(H+)
D.若MA水解,则c(OH-)>c(H+)
D
4.常温下,某溶液中由水电离产生的H+的浓度为1×10-5 mol·L-1,则该溶液中的溶质可能是下列物质中的( )
A.HCl B.NaHSO4
C.NH4Cl D.NaCl
C
感谢您的聆听
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