内容正文:
组织建设
第三节 盐类的水解
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
课时1 盐类的水解
Na2CO3俗称纯碱,经常用于油污清洗和面食制作等,明明是盐,为什么叫纯碱?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。
教学引入
一、盐溶液的酸碱性及原因
1.根据形成盐的酸、碱的强弱来分,盐可以分成哪几类?
酸
强酸
弱酸
弱碱
强碱
碱
酸+碱 =盐+水(中和反应)
1.强酸强碱盐
2.强酸弱碱盐
3.强碱弱酸盐
4.弱酸弱碱盐
盐
NaCl、 K2SO4
FeCl3、NH4Cl
CH3COONH4、(NH4)2CO3
CH3COONa、Na2CO3
如何比较不同类型盐溶液酸碱性?
教学内容
pH试纸法
酸碱指示剂法
pH计法
2、测试盐溶液的酸碱性方法
注意:pH试纸不能用水湿润
教学内容
3、盐的类别与盐溶液酸碱性
盐类 PH值 酸碱性 盐的类别
NaCl
KNO3
(NH4)2SO4
NH4Cl
Na2CO3
CH3COONa
=7
<7
<7
>7
>7
中性
酸性
酸性
中性
碱性
碱性
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强酸弱碱盐
强碱强酸盐
强碱弱酸盐
强碱弱酸盐
=7
盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:
强碱弱酸盐的水溶液——显碱性
强酸弱碱盐的水溶液——显酸性
强酸强碱盐的水溶液——显中性
测试下表所列盐溶液的酸碱性,根据所形成的盐溶液的酸和碱的强弱,将下表中盐按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类。
什么原因造成不同类型的盐溶液呈不同的酸碱性?
教学内容
H2O H+ + OH–
NaCl===Na++Cl-
NaCl对水的电离平衡无影响
c(H+) = c(OH-)
中性
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
H2O H+ + OH–
NH4Cl===Cl-+N
有弱电解质生成;
水的电离平衡向右移动。
c(H+) > c(OH-)
酸性
+OH- NH3·H2O
总反应: +H2O NH3·H2O+H+
或 NH4Cl + H2O NH3 · H2O + HCl
理论分析:盐溶液呈酸碱性的原因
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
教学内容
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
H2O ⇌ H+ + OH–
CH3COONa ===CH3COO-+Na+
有弱电解质生成;
水的电离平衡向右移动。
c(OH-)>c(H+)
碱性
H+ + CH3COO- ⇌CH3COOH
总反应: CH3COO- +H2O ⇌ CH3COOH + OH-
或CH3COONa + H2O ⇌CH3COOH + NaOH
4. 盐类的水解
盐溶液的酸碱性,与盐在水中电离出来的离子和水电离出来H+或OH-能否结合生成弱电解质有关,导致c(H+) ≠c(OH-)
教学内容
4、盐类水解的实质、条件及特点
条 件
①盐必须溶于水中。
②盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱阳离子。
特点
①盐类的水解是分步的;
②盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆反应;
③盐类水解一般是微弱的;
④盐类水解是吸热反应。
教学内容
有弱才水解,无弱不水解,
谁强显谁性,同强显中性,
都弱都水解,越弱越水解。
必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解
强酸强碱盐不发生水解
强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性,强酸强碱盐显中性
弱酸弱碱盐发生双水解,少数可以完全水解
酸根离子对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大
盐类水解的规律
【注意】
弱碱阳离子:NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
弱酸根离子:CO32-、HCO3-、AlO2-、SO32-、S2-、HS-、SiO32-、ClO-、CH3COO-、F-等。
教学内容
二、盐类水解方程式的书写
1. 盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解离子方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
2. 多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。如:
3. 多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,只要求一步写到底。如:
NaClO
(NH4)2SO4
+H2O OH-+
+H2O NH3·H2O+H+
+H2O OH-+H2CO3
ClO+H2O OH-+HClO
Al3++3H2O 3H++Al(OH)3
Na2CO3
AlCl3
教学内容
4. 弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)与S2-、、、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进, 但水解程度较小,书写时仍用“⇌”表示。
如:+CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH+NH3·H2O。
(2)Al3+与、、S2-、HS-、,Fe3+与、等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。
如Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑(一般要有弱碱沉淀生成)。
教学内容
【例题】写出下列物质发生水解反应的离子方程式,并指明水溶液的酸碱性:
(1)Na2S:_____________________________________________________。
(2)CuSO4:__________________________________。
(3)CH3COONa:________________________________________。
(4)Fe2(SO4)3:__________________________________。
(5)NH4NO3:__________________________________。
教学巩固
盐类的水解
定义:盐电离出的弱阴离子与水电离出的H+(或 OH-)结合生成弱电解质的反应
实质:破坏水的电离平衡,促进水的电离
规律:有弱才水解, 无弱不水解;谁强显谁性, 同强显中性
书写注意事项:
②多元弱酸水解——要分步书写
多元弱碱水解——要一步到位
①用“⇌”,不标“”和“”,也不分解
课堂小结
1、下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
D
教学巩固
2.室温下,下列溶液的浓度均为0.1mol/L,pH最大的是( )
A.Na2CO3溶液 B.NaHSO4溶液
C.NH4Cl溶液 D.KNO3溶液
A
3.相同物质的量浓度的下列化合物的水溶液,按pH减小顺序排列的是( )
A.NaHSO4 NH4Cl NaNO3 CH3COONa
B.NaNO3 CH3COONa NaHSO4 NH4Cl
C.CH3COONa NaNO3 NH4Cl NaHSO4
D.NaNO3 CH3COONa NH4Cl NaHSO4
C
教学巩固
——水解程度相对大小
Kh=
c ( HA).c( OH- )
c(A-)
=
c ( HA).c( OH- ).c(H+ )
c(A-).c(H+ )
=
Kw
Ka
Kh=
c (MOH).c(H+)
c(M+)
=
c ( MOH). c(H+) .c ( OH- )
c(M+).c(OH- )
=
Kw
Kb
(1)强碱弱酸盐 A-+H2O HA +OH-
盐类水解平衡常数Kh
(2)强酸弱碱盐 M++H2O MOH+H+
越弱越水解
延伸1:从平衡常数的角度解析越弱越水解的原理
教学巩固
CO32-+H2O OH-+HCO3-
HCO3-+H2O OH-+H2CO3
Na2CO3溶液的第一步水解
NaHCO3溶液的水解
思考与讨论1:在相同温度下,为什么同浓度Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH要大?用平衡常数解释。(碳酸的电离常数Ka1=4.5x10-7,Ka2=4.7x10-11)
c(HCO3-)·c(OH-)
c(CO32-)
Kh1 = =
c(H2CO3)·c(OH-)
c(HCO3-)
Kh2 = =
Kw
Ka1
Kw
Ka2
因为Ka2《Ka1
所以Na2CO3的水解比NaHCO3的水解程度大,碱性强
所以:Kh1>Kh2
Ka越小,酸越难电离(酸性越弱),对应的盐水解程度越大;同浓度盐溶液碱性越强(pH越大)。
Kb越小,碱越难电离(碱性越弱),对应的盐水解程度越大;同浓度盐溶液酸性越强(pH越小)
教学巩固
思考与讨论2:在常温下,为什么NaHCO3溶液显碱性而NaHSO3溶液显酸性?用平衡常数解释。(碳酸、亚硫酸的电离常数查课本P125)
HCO3-+H2O OH-+H2CO3
HCO3- H+-+CO32-
Ka2=4.7x10-11
NaHCO3水解程度大于电离程度,水解为主,溶液显碱性
HSO3-+H2O OH-+H2SO3
HSO3- H++SO32-
Ka2=6.0x10-8
Kw
Kh = = 7.1x10-13
Ka1
NaHSO3电离程度大于水解程度,电离为主,溶液显酸性
Kh = = 2.2x10-8
Ka1
Kw
教学巩固
延伸:常见弱酸酸式盐溶液酸碱性小结:
弱酸酸式盐水解,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)若电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。
(2)若电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3、Na2HPO4等。
教学巩固
思考与讨论3:弱酸弱碱盐溶液根据组成不同,发生双水解后可能呈中性,也可能呈酸性或碱性。试根据上述水解常数与电离常数的关系,推论弱酸弱碱盐溶液的酸碱性与电离常数的关系。
Ka
Kw
Kb
Kw
>
若Ka
Kb
<
溶液呈___性
同理:
Ka
Kb
>
溶液呈____性
Ka
Kb
=
溶液呈____性(如NH4AC)
碱
酸
中
谁强显谁性,相等显中性
Kh (弱酸离子) > Kh (弱碱离子)
教学巩固
$