内容正文:
容山中学2025-2026学年高二化学
第三章《水溶液中的离子反应与平衡》导学案
第三节 盐类的水解 第3、4课时 盐类水解平衡的影响因素及应用
【学习目标】
1、能列举盐类水解在实际生产、生活和科学研究中的应用实例。
2、依据盐类水解的原理进行解释,体会化学原理的应用价值。
【重点难点】能用盐类水解的原理解释实际生产、生活和科学研究中的应用实例
【课堂学习过程】
一、影响盐类水解平衡的因素,以Fe2(SO4)3溶液为例
影响条件
实验操作
移动方向
n(H+)
pH
水解程度
现象
盐的浓度
加Fe2(SO4)3晶体
加H2O稀释
温度
升温
溶液
酸碱性
加HCl(g)
加NaOH(s)
加NaHCO3
加NH4Cl
离子浓度
加Fe粉
二、盐类水解的重要应用
1.在生活、生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果 :①油污的主要成分是 物质,溶液碱性越强,酯类物质越易______,生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油而洗去。②纯碱(Na2CO3)水解呈 性,加热能促进 ,溶液的碱性 ,去污效果 。Na2CO3水解的离子方程式为 。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作 :明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+ ,生成的 、
可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而 ,从而除去水中的 ,起到 作用。Al3+、Fe3+水解的离子方程式为 。
(3)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵、ZnCl2溶液作为金属的 ,Zn2+水解的离子方程式为 , 因为氯化铵、ZnCl2溶液水解溶液呈 性,与金属表面的锈(_______)发生反应而将其除去。
②工业上利用水解原理制备无机化合物等。如工业上用TiCl4制备TiO2化学方程式为:______________________________________________。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和Sn2O3等。
(4)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会 碳酸氢根离子的水解,从而使水解 ,产生 和 。用离子方程式表示该过程为 。
(5)铵态氮肥(含有 )与草木灰( )混合施用:铵态氮肥、草木灰水解的离子方程式为 。当二者同时存在时,二者水解产生的 和 发生中和反应,使水解程度都 ,铵盐水解产生的 易分解为 而挥发, 了肥效。
2.在科学研究中的应用
(1)判断溶液的酸碱性(相同温度、浓度下)
NaHCO3 Na2CO3 Na2HPO4 NaH2PO4
NaHSO3 AgNO3 CH3COONH4
【练习】 请将相同物质的量浓度的下列物质的溶液按pH由大到小的顺序排列:①NaOH、②Na2SiO3、
③Na2CO3、④NaHCO3、⑤NaCl、⑥NH4Cl、⑦CH3COOH、⑧NaHSO4、⑨H2SO4:______________________
(2)溶液的配制和保存
①配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变 ,需加相应的 来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于 的盐酸中再加水 至所需浓度来抑制FeCl3水解。
【练习1】配制 SnCl2溶液:加少量 ;配制CuSO4溶液:加少量 ;配制 AgNO3溶液:加少量 ;配制Na2CO3、Na2S溶液,加少量 。
②水解盐溶液的储存:Na2CO3 、Na2S溶液水解呈 性,与玻璃中的 反应生成有粘性的Na2SiO3 而粘连,故用橡胶塞而不能用玻璃塞保存;NH4F水解生成 ,腐蚀玻璃,故不能用玻璃瓶保存。
③制备胶体:向40 mL沸水中逐滴加入5~6滴 FeCl3溶液,继续 至液体呈 色,停止加热,制得Fe(OH)3胶体,其离子方程式为_____________________________________________________。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否 :若阴、阳离子发生相互促进的水解反应(双水解),水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:
Al3+、Fe3+与_________________________________________________________________________
【练习2】写出以下离子方程式:
Al3+与HCO3-反应:
Al3+与[Al(OH)4]-反应:
Fe3+与CO32-反应:
NH4+与SiO32-反应:
【练习3】某同学欲使用氯化铝溶液和硫化钠溶液制取硫化铝固体,①你认为他的目的能达到吗?________
②为什么?用离子方程式表示__________________________________________
③如果请你制取硫化铝固体,你将设计什么方案?用方程式表示____________________________________
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的 ,如AlCl3(aq)蒸干得 ,灼烧得 ;Fe(NO)3(aq)蒸干得 ,灼烧得 。
②盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐及强酸强碱盐,蒸干后一般得 ,如CuSO4(aq)蒸干得 ;Na2CO3(aq)蒸干得 ;NaCl(aq)蒸干得 ;
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→ ;NaHCO3―→ ;KMnO4―→ ;NH4Cl―→ 。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得 ;FeSO4(aq)蒸干得 ;
⑤弱酸的铵盐蒸干后 。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
⑥综合考虑:NaClO(aq)蒸干得 。
【思考】如何由FeCl3·6H2O得到纯净的FeCl3?
__________________________________________________________________________________________
【练习4】完成下列表格
溶液
蒸干得产物
灼烧得产物
CuCl2
NH4HCO3
CH3COONa
FeCl2
FeSO4
【课后练习】
1.下列与盐的水解有关的是
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
②NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
③实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.①④⑥ B.②④⑥ C.①③⑥ D.全部
2.下列应用与水解原理无关的是
A.用热的纯碱溶液去油污
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.用水热法制
D.配制溶液时加入铁粉
3.下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是
A.水溶液蒸发结晶能得到
B.常温下,溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.中性溶液:
B.澄清透明的溶液中:
C.水电离产生的的溶液中:
D.的溶液中:
5.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.无色透明溶液中:、、、
B.0.1 mol/L Na2S溶液:
C.遇酚酞变红的溶液中:、、、
D.与反应能生成氢气的溶液中:、、、
6.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离平衡常数
在25℃条件下,请回答下列问题:
(1)
的溶液和的溶液,设由水电离产生的的物质的量浓度分别为__________________和_______________。
(2)物质的量浓度均为的四种溶液①②③④,由小到大的顺序 (填序号)。
(3)溶液显碱性的原因是 (用离子方程式解释),向溶液通入少量反应的离子方程式为 。
(4)的溶液中= 。
(5)向的溶液加入等体积的未知浓度的氢氧化钠溶液(溶液混合时体积变化忽略不计),溶液恰好呈中性,则所加稀氢氧化钠的物质的量浓度 (用含的式子表示)。
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第三章《水溶液中的离子反应与平衡》导学案
第3节 盐类的水解 第3、4课时 盐类水解平衡的影响因素及应用 参考答案
溶液
蒸干得产物
灼烧得产物
CuCl2
Cu(OH)2
Cu2O
NH4HCO3
无固体剩余
无固体剩余
CH3COONa
CH3COONa
CH3COONa
FeCl2
Fe(OH)3
Fe2O3
FeSO4
Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3
1、【答案】D 【解析】①FeCl3为强酸弱碱盐,在水溶液中易发生水解,在溶液中加少量盐酸,可抑制水解反应的进行,①符合题意;②NH4Cl与ZnCl2溶液都能发生水解,从而使溶液显酸性,所以可作焊接中的除锈剂,②符合题意;③Na2CO3、Na2SiO3等在溶液中都能发生水解,从而使溶液显碱性,所以试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,③符合题意;④NH4Cl或AlCl3在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,加入金属镁会产生氢气,④符合题意;⑤硫酸铵在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强;草木灰为碱性肥料,与铵态氮肥混合施用,会生成氨气逸出,从而造成肥分损失,⑤符合题意;⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性时,需考虑盐的水解,⑥符合题意;综合以上分析,①②③④⑤⑥都与水解有关,故选D。
2、【答案】D 【解析】A.用热的纯碱溶液去油污, ,油污在碱性条件下水解,选项A不符合题意;B.草木灰显碱性不能与铵态氮肥混合使用,否则会产生氨气降低肥效,选项B不符合题意;C.TiCl4水解生成和HCl,与水解原理有关,选项C不符合题意;D.亚铁离子容易被氧化,配置溶液时加入铁粉,防止亚铁离子氧化,与水解原理无关,选项D符合题意;答案选D。
3、【答案】A 【解析】A.氢氧化镁比碳酸镁更难溶,水溶液蒸发结晶能得到Mg(OH)2,故A错误;B.常温下,溶液水解生成氢氟酸,二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和水,所以溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,故B正确;C.配制氯化铁溶液时,为防止氯化铁水解,先将氯化铁固体溶于盐酸中,故C正确;D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确;选A。
4.D 【详解】A.中性溶液中,Fe3+会水解生成Fe(OH)3沉淀,无法大量存在,A错误;B.Al3+和[Al(OH)4]-(即AlO2-)在溶液中会发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀,不能共存,B错误;
C.水电离的c(OH-)=1×10-12 mol/L,溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,CH3COO-会与H+结合生成CH3COOH;若为碱性,Fe3+会生成Fe(OH)3沉淀,均不能共存,C错误;
D.由=0.1 mol/L可得c(H+)=0.1 mol/L(pH=1,强酸性)。此时Fe2+在无强氧化性离子(如NO3-)的酸性溶液中可稳定存在,Na+、、Cl-也不发生反应,能大量共存,D正确;答案选D。
5.C 【详解】A.的水溶液呈蓝色,不能存在于无色溶液中;和会发生双水解反应,生成沉淀和气体,因此不能共存,A错误;B.在0.1 mol/L Na2S溶液中,S2-与Al3+会双水解,无法大量共存,A错误;C.与酚酞变红的溶液中含有,五种离子间不会发生化学反应,因此能够大量共存,C正确;D.与反应能生成氢气的溶液为酸性或强碱性环境,酸性环境中4种离子能够大量共存,但在强碱性环境下,和能转化为弱电解质和沉淀,因此不能共存;此外,在酸性环境中,与Al反应不会产生H2;D错误;故答案选C。
6、【答案】(1)10-10mol/L 10-4mol/L (2)③<②<④<①
(3)
(4)400 (5)
【解析】(1)的溶液中由水电离产生的的物质的量浓度为=c(H+)=10-10mol/L,CH3COONa是强碱弱酸盐,醋酸根水解使溶液呈碱性,故的溶液由水电离产生的的物质的量浓度为mol/L。
(2)氯化铵是强酸弱碱盐,铵根水解溶液呈酸性,pH<7,碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根水解溶液呈碱性Kh=,故浓度相同时,NH3⋅H2O溶液pH小于碳酸钠溶液,碳酸氢钠中碳酸氢根可以水解也可以电离,水解程度稍大于电离程度,故碱性很弱,故pH由小到大的顺序为③<②<④<①;
(3)是强碱弱酸盐,碳酸根水解使溶液显碱性,离子方程式为+H2O⇌+OH−,由表格数据K2(H2CO3)<K1(H2SO3)<K1(H2CO3),溶液通入少量反应生成碳酸氢根和亚硫酸根,离子方程式为2+H2O+SO2=2+;
(4)的溶液中,Na+不电离不水解,浓度最大,会有小部分发生电离和水解,故浓度小于Na+,电离产生等量的和H+,H+还有一个来源是H2O的电离,故H+的浓度略大于草酸根,Kh2(H2C2O4)=,电离程度大于水解,溶液显酸性,OH-浓度最小,故各离子浓度由大到小的顺序为;溶液中=400;
(5)溶液恰好呈中性,溶液pH=7,说明c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,故c()+c(Na+)=c(Cl-),其中c(Cl-)=,K(NH3⋅H2O)==1.8×10-5,=180,根据物料守恒,,故,由此可知,混合液中c(Na+)=,即加入的氢氧化钠物质的量浓度为。
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