内容正文:
第三节 盐类的水解
第一课时 盐类水解原理
第二章 化学反应速率与化学平衡
人 教 版 选 择 性 必 修 1
1
2
学习
目标
1.理解水解反应的本质,能正确判断不同盐溶液的酸碱性(重点)。
2.能正确书写水解反应的化学方程式和离子方程式(重点)。
3
3.了解溶液中的电荷守恒和元素守恒的含义及简单应用。
情境引入
【问题1】Na2CO3俗称纯碱,经常用于面食制作和油污清洗等,明明是盐,为什么叫纯碱?
【问题2】酸溶液呈酸性,碱溶液呈碱性,那么盐溶液呢?一定呈中性吗?
Na2CO3溶液呈碱性
盐溶液可能呈中性、酸性、也可能呈碱性
盐溶液酸碱性的判断方法
1.1
酸碱指示剂法
pH试纸法
pH计法
有哪些方法可以测试盐溶液的酸碱性?
盐溶液酸碱性的判断方法
1.1
根据形成盐的酸、碱的强弱可否直接判定溶液的酸碱性?
盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性
盐的类型
pH=7
强酸
强碱盐
pH>7
pH<7
强碱
弱酸盐
强酸
弱碱盐
pH=7
pH>7
pH<7
强酸
强碱盐
强碱
弱酸盐
强酸
弱碱盐
结果和讨论:盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱有什么关系?
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
盐溶液的酸碱性
中性
碱性
酸性
盐溶液酸碱性的判断方法
1.1
NH4Cl溶液
NaCl溶液
Na2CO3溶液
酸性
中性
碱性
同为盐类物质,溶液的酸碱性却各不相同
酸 + 碱 = 盐 + 水
依据生成盐的酸、碱强弱进行分类,盐可分为:
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
“谁强显谁性,同强显中性”
盐溶液酸碱性的判断方法:
典例剖析
【练习1】对下列8种盐进行分类,并判断溶液酸碱性
CH3COONa、NaCl、FeCl3、K2SO4、(NH4)2SO4、Na2CO3
强酸强碱盐:______________________________。
强酸弱碱盐:______________________________。
【中性】NaCl、K2SO4
【酸性】FeCl3、 (NH4)2SO4
强碱弱酸盐:______________________________。
【碱性】Na2CO3、CH3COONa
盐溶液酸碱性的原因
1.2
从电解质电离的角度分析,下列3个盐溶液中含有哪些离子?
思考
盐溶液 NaCl溶液 NH4Cl溶液 CH3COONa溶液
盐溶液中
存在的离子
注意:任何溶液中,均存在H2O的微弱电离,产生H+、OH-
Na+ Cl-
H+ OH-
NH4+ Cl-
H+ OH-
Na+ CH3COO-
H+ OH-
溶液呈酸性、碱性还是中性,取决于溶液中的c(H+)和c(OH-) 的相对大小
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
中性
酸性
碱性
什么原因造成不同类型的盐溶液中c(H+)和c(OH-)相对大小的差异呢?
思考
盐溶液酸碱性的原因
1.2
NH4Cl——酸性
水:
NH4Cl:
H2O H+ + OH-
NH4Cl = Cl- + NH4+
吸引并且结合
(结合生成弱电解质)
NH4+ + H2O ⇌ NH3 · H2O + H+
NH4+的水解方程式:
c(H+)>c(OH-)
酸性
NH3·H2O
总反应方程式: NH4Cl + H2O⇌NH3·H2O + HCl
盐溶液酸碱性的原因
1.2
①、NH4Cl溶液中c(OH-)如何变化?
②、 NH4Cl溶液中水的电离平衡是否移动?
③、 NH4Cl溶液中溶液中c(H+)如何变化?
④、简述NH4Cl溶液显酸性的酸原因
OH-被NH4+结合,所以c(OH-)减小
水的电离平衡正移(被促进)
c(H+)增大
OH-结合NH4+形成弱电解质,使溶液中OH-浓度降低,促进了水的电离,生成更多H+,使溶液中c(H+) > c(OH-),所以溶液显酸性
NH4+ + H2O ⇌ NH3 · H2O + H+
思考
盐溶液酸碱性的原因
1.2
CH3COONa——碱性
水:
H2O H+ + OH-
CH3COONa = CH3COO- + Na+
CH3COONa:
吸引并且结合
(结合生成弱电解质)
CH3COO- + H2O ⇌ CH3COOH + OH-
CH3COO-的
水解方程:
CH3COOH
c(H+)<c(OH-)
碱性
简述CH3COONa溶液显碱性的原因
CH3COO-结合H+形成弱电解质,使溶液中H+浓度降低,同时促进了水的电离,生成更多OH-,使溶液中c(OH-) > c(H+),所以溶液显碱性
思考
盐溶液酸碱性的原因
1.2
NaCl——中性
水:
NaCl:
H2O H+ + OH-
NaCl = Cl- + Na+
只吸引不结合
(因为形成的是强电解质)
水的电离平衡
不移动
溶液中
c(H+) = c(OH-)
溶液显
中性
盐类水解原理
1.3
1.定义:在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,叫做盐类的水解。
2.实质:生成弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡。使得水的电离平衡右移,电离程度增大,即盐类的水解促进水的电离,c(H+)≠c(OH-)
动态平衡
特点
Ⅰ. 可逆:
Ⅱ. 吸热:
Ⅲ. 一般很微弱:
且必有弱酸或弱碱生成
盐+水 酸+碱
中和
水解
一般不用“↑”或“↓”;
一般不写“===”,而写“ ”
3.特点:
也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
盐类水解原理
1.3
4.规律总结:
①、盐溶液中阴阳离子一定会相互吸引,但能否结合取决于二者能不能生成弱电解质
②、弱酸根离子结合H2O电离的H+形成弱酸分子——使溶液显碱性;
弱碱阳离子结合H2O电离的OH-形成弱碱分子——使溶液显酸性
③、水解反应可以看作是中和反应的逆反应
④、盐的水解,促进了水的电离
⑤、“无弱不水解;有弱才水解;越弱越水解;都弱双水解”
Na2CO3的水解情况与CH3COONa类似,由于H2CO3是二元酸,Na2CO3的水解复杂一些,请运用CH3COONa的水解情况,分析Na2CO3溶液中存在哪些微粒?
第一步
H2O ⇌ OH- + H+
Na2CO3===2Na++
+
第二步
生成的进一步发生水解
+H2O ⇌ OH-+
+H2O ⇌OH-+H2CO3
分子:H2O 、H2CO3
离子: Na+、 、 OH-、 H+
盐类水解原理
1.3
典例剖析
【练习1】在溶液中,不能发生水解的离子是( )
A、ClO – B、CO3 2– C、Fe 3+ D、SO4 2–
D
【练习2】下列物质分别加入到水中,因促进水的电离而使溶液呈酸性的是( )
A、硫酸 B、NaOH C、硫酸铝 D. 碳酸钠
C
典例剖析
【练习3】下列哪些盐能发生水解?溶液显酸性、碱性还是中性?
①FeCl3
③Na2SiO3
⑦NaClO
②Na2S
⑤NaF
⑧KNO3
能水解的盐:_______________________
⑥FeCl2
④CuSO4
盐溶液呈酸性的有:______________________
盐溶液呈中性的有:______________________
盐溶液呈碱性的有:______________________
①②③④⑤⑥⑦
①④⑥
⑧
②③⑤⑦
典例剖析
【练习4】
(1)怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、NH4Cl溶液和Na2CO3溶液?
(2)怎样证明Na2CO3溶液呈碱性是由水解引起的?
向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去,可说明Na2CO3溶液呈碱性是由水解引起的。
将三种溶液各取少许于试管中,分别滴入紫色石蕊溶液,溶液不变色的为NaCl溶液,变红色的为NH4Cl溶液,变蓝色的为Na2CO3溶液。
meiyangyang8602
meiyangyang8602
某NH4Cl溶液的pH为5,水电离出的OH-浓度是多少?
盐促进水的电离
H2O OH-+H+
NH4Cl=NH4++Cl-
+
NH4++H2O NH3 · H2O+H+
c水(H+)=c(H+)=10-5mol/L
c水(OH-)= c水(H+)=10-5mol/L
大于10-7mol/L促进水的电离
计算证明盐促进水的电离
1.4
观看
某CH3COONa溶液的pH为9,水电离出的H+浓度是多少?
c水(OH-)= c(OH-)=10-5mol/L
c水(H+)= c水(OH-)=10-5mol/L
大于10-7mol/L促进水的电离
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
H2O H++OH-
盐促进水的电离
计算证明盐促进水的电离
1.4
20
常温下,pH=10的CH3COONa与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同?
CH3COO- +H2O CH3COOH + OH-
+H2O NH3·H2O+H+
CH3COONa溶液呈碱性,其中OH-全部来自水的电离,
根据水的离子积常数,c(OH-)= mol·L-1=10-4 mol·L-1。
NH4Cl溶液呈酸性,其中H+全部来自水的电离,
c(H+)=10-4 mol·L-1。
盐促进水的电离
计算证明盐促进水的电离
1.4
典例剖析
常温下,某浓度的NH4Cl溶液的pH为4,回答下列问题:
(1)该NH4Cl溶液中含氮元素的微粒有_______________。
(2)该NH4Cl溶液中c水(H+)与pH=4的盐酸中c水(H+)比值为______。
+H2O NH3·H2O+H+
pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c水(H+)=10-4 mol·L-1
pH=4的盐酸中水电离的c水(H+)=10-10 mol·L-1
106
盐类水解(离子)方程式的书写
2.1
书写步骤:
①、先找弱离子——无弱不水解
②、弱酸根离子 + H2O ⇌ 对应弱酸 + OH-
③、弱碱阳离子 + H2O ⇌ 对应弱碱 + H+
③、一般盐类水解的程度很小,通常不生成沉淀或气体,一般不标“↓”或“↑” 。不稳定的生成物如H2CO3、NH3·H2O也不写分解产物。
①、盐类水解是可逆反应,用“”符号连接。
书写规则:
②、反应物 —“弱离子”+ H2O ;产物 — 生成的弱酸/碱 + OH- / H+
⑤、多元弱碱盐分步水解,但不分步书写方程式,一步书写到位。
④、多元弱酸盐分步水解,第一步为主,水解方程式通常只写第一步。
盐类水解(离子)方程式的书写
2.1
【模型搭建】分类书写盐类水解离子方程式
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaClO: ;
②(NH4)2SO4: 。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3: 、 ;
②Na2S: 、 。
ClO-+H2O HClO+OH-
NaHCO3,水解>电离,溶液显碱性
NaHSO3,水解<电离,溶液显酸性
盐类水解(离子)方程式的书写
2.1
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3: 。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4: ;
②Al2S3: 。
2.用化学用语表示NaHCO3溶液中可能存在的平衡:
____________________________________________________________;
____________________________________________________________。
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
NH4+和CH3COO—,CO32-,HCO3-水解不彻底(虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解);CH3COONH4显中性
Al3+和CO32-,HCO3-水解非常彻底(水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀);
(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH4+和CO32-、HCO3-在溶液中仍可大量共存。
典例剖析
Al2(SO4)3和NaHCO3两种溶液做泡沫灭火剂
(1)明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是 (用离子方程式表示)
(2)在实验室配制Na2S溶液时,常加入几滴NaOH溶液,试说明原因: 。
(3)草木灰与铵态化肥不能混合施用,其原因是
。
酸
加入NaOH溶液抑制S2-水解,防止生成有毒的H2S气体
防止CO32-与NH4+发生双水解产生一水合氨,一水合氨分解产生氨气挥发,降低肥效。
典例剖析
盐类水解方程式正误判断方法
2.2
②单一离子水解要用“ ”连接,一般无“↑”、“↓”;少数水解完全的反应,书写时用“===”连接,可标“↓”或“↑”符号。
③多元弱酸根离子水解分步书写,多元弱碱阳离子水解一步写出。
(1)符不符(是否符合反应事实):
(2)平不平(电荷守恒、元素守恒):
①要注意区分水解和电离过程,防止混淆电离方程式和水解方程式。
①电荷守恒:方程式左右两边离子的电荷总数相等。
②元素守恒:反应前后各元素的原子个数相等。
盐类水解方程式正误判断方法
2.2
【评价训练】1.下列属于水解方程式且正确的打“√”,不属于水解方程式或水解方程式错误的打“×”。
+H2O OH-+
HS-+H2O OH-+ H2S
×
×
×
√
√
不属于水解方程式
Mg2++2H2O 2H++Mg(OH)2
×
×
电解质溶液中电荷守恒与元素守恒
3.1
如Na2CO3溶液中存在的微粒有______________________________,
其电荷守恒有____________________________________________。
(1)含义:
阳离子所带正电荷总数 =阴离子所带负电荷总数
电解质溶液呈电中性。
(2)应用:
注意:阴阳离子写两边、系数电荷要一致。
Na+、、H+、OH-、
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()
1.电荷守恒
【模型搭建】
电解质溶液中电荷守恒与元素守恒
3.1
c(Na+)=2[c(H2CO3)+c()+c()]
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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
则其元素守恒关系有:______________________________________。
如Na2CO3溶液中,由于水解,含碳微粒有:_________________________________,
、、H2CO3
n(Na)∶n(C)=2∶1
(1)含义:
2.元素守恒
(2)应用:
跟踪强化
1.写出下列两种溶液中的电荷守恒及元素守恒
1.CH3COONa溶液中:
(1)电荷守恒:_______________________________________;
(2)元素守恒:_______________________________________;
(3)pH=5的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中电荷守恒:
_______________________________________。
2.碳酸氢钠溶液中:
(1)电荷守恒:______________________________________________;
(2)元素守恒:_______________________________________________。
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()
c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)
人 教 版 选 择 性 必 修 1
本课结束,谢谢!
CO+H2O HCO+OH-
S2-+H2O HS-+OH-
HS-+H2O H2S+OH-
HCO+H2O H2CO3+OH-
NH+H2O NH3·H2O+H+
NH+CH3COO-+H2O CH3COOH+NH3·H2O
电离平衡:H2O H++OH-、HCO CO+H+
水解平衡:HCO+H2O H2CO3+OH-
(1)Na2CO3:CO+2H2O===H2CO3+2OH-
(2)FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合:Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)H3PO4:H3PO4 H++H2PO
(4)NaHS的水解:HS-+H2O S2-+H3O+
(5)制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液:HCO+OH-===CO+H2O
(7)MgCl2溶液中:Cl-+H2O HCl+OH-
$