内容正文:
1.通过实验探究温度、浓度对盐类水解平衡的影响,认识影响盐类水解的主要因素,并能解释反应条件影响盐类水解平衡的原因,发展变化观念与平衡思想的学科核心素养。
2.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,并依据盐类水解的原理进行解释,体会化学原理的应用价值,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
3.通过对Kw、Ka或Kb的分析,认识盐的水解常数,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。
第三节 盐类的水解
第2课时 影响盐类水解的主要因素
盐类水解的应用
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
导
1.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:__________________________________。
2.盐类水解的规律:
有弱才水解;无弱不水解;越弱谁水解;
都弱谁水解;谁强显谁性;同强显中性。
导
问题讨论
同浓度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,滴入酚酞后变红的程度为何不同?
Na2CO3溶液水解程度大,更易与水电离的H+结合;
Na2CO3水解出
NaHCO3 水解出H2CO3
Na2CO3溶液
NaHCO3 溶液
经查其电离常数<H2CO3
说明酸性比H2CO3弱
热Na2CO3溶液去污效果更好,温度对盐类水解如何影响?还有哪些因素会影响盐类水解?
思+议
1.阅读课本P75-76,课时练P99过程建构,思考:
①盐类水解的主要影响因素是什么?
②温度如何影响盐类水解?
③浓度如何影响盐类水解?
2.阅读课本P76-77,课时练P100,思考盐类水解的应用有哪些?
3.阅读课本P77资料卡片,尝试理解水解平衡常数。
展+评 影响盐类水解的因素——内因
MgCl2 (aq) AlCl3 (aq)
例:Na2CO3溶液中
②多元弱酸正盐的水解,水解反应第一步远远大于第二步,且第一步水解产生的OH-对第二步水解有抑制作用。
例:酸性:HF>CH3COOH,
则:水解程度:NaF<CH3COONa。
①主要因素——盐本身的性质,“越弱越水解”
CO32-+H2O⇌HCO3- +OH- (主要)
HCO3- +H2O⇌H2CO3 +OH- (微弱)
不同弱酸对应的盐
不同弱碱对应的盐
对应的碱
酸 性
Mg(OH)2 Al(OH)3
<
>
展+评 影响盐类水解的因素——外因
实验序号 影响因素 实验步骤 实验现象
① 盐的浓度 加入FeCl3固体,再测溶液pH 溶液颜色变 ,pH 。
② 溶液的
酸碱度 加盐酸后,测溶液的pH 溶液颜色变 ,pH 。
③ 加入少量NaOH溶液 产生 色沉淀
④ 温度 升高温度 溶液颜色变 ,pH 。
FeCl3水解的离子方程式: ,填写下表:
Fe3++3H2O ⇋ Fe(OH)3+3H+
深
深
变小
变小
变小
红褐
浅
【实验探究】实验探究影响FeCl3水解平衡的因素(P75)
展+评 影响盐类水解的因素——外因
符合勒夏特列原理
温度
浓度
酸碱性
水解反应是吸热反应,升温水解程度增大。
增加盐溶液浓度,水解平衡向右移动,水解程度变小;
加水稀释盐的溶液,水解程度增大。
(越稀越水解)
加H+促进弱酸阴离子的水解;抑制弱碱阳离子的水解。
加OH-促进弱碱阳离子的水解;抑制弱酸阴离子的水解。
(越热越水解)
“同离子”效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物消耗掉,则促进水解
课堂小练
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,的水解程度一样( )
(2)将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大( )
(3)对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动( )
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,水解平衡左移,pH减小( )
√
×
×
×
√
课堂小练
对于水解平衡 Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+
影响因素 实验操作 平衡移动方向 H+数 pH Fe3+的水解程度
浓度 加水
加FeCl3
溶液的
酸碱度 加HCl
NaOH
温度 温度升高
盐 NaHCO3
正向
增大
增大
增大
正向
增大
减小
减小
逆向
增大
减小
减小
正向
减小
增大
增大
正向
增大
减小
增大
正向
减小
增大
增大
展+评 影响盐类水解的因素——外因
两种不同电性离子的双水解相互促进
例:Al 3+ + 3HCO3– =Al(OH)3 ↓+ 3CO2↑
(1)不完全双水解:两离子水解相互促进,但仍部分水解,可逆的,阴阳离子仍能在溶液中大量共存,如NH4+与S2-、HCO3- 、CO32-、CH3COO–
(2)完全双水解:水解进行完全,用“ = ”、“↑”、“↓”。阴、阳离子不能在溶液中大量共存:
不能在溶液中大量共存的组合:
①Al3+ 与 AlO2-、CO32-、HCO3- 、 HS-、S2-、ClO、SiO32-
② Fe3+ 与 AlO2-、CO32-、HCO3-
③ NH4+ 与 SiO32-、AlO2-
说明:(Fe3+ 与 S2- 、HS-)主要发生氧化还原反应
展+评 盐类水解的应用
在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是_________________
__________________________________
判断酸性强弱 相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:____________
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量 ,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用 瓶塞。
HX>HY>HZ
H2SO4
磨口玻璃
Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3+3H+
展+评 盐类水解的应用
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:_____________
_____________________________________________
制备无水盐 将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子
是否共存 常见的因强烈水解而不能大量共存的离子:Al3+与CO32-、
HCO3-、S2-、HS-、[Al(OH)4]-;Fe3+与CO32-、HCO3-、
[Al(OH)4]-;NH4+与[Al(OH)4]-、SiO32-
在化学实验中的应用
展+评 盐类水解的应用
判断中和反应至中性的试剂用量 如NH3·H2O与HCl反应至中性, 过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时 过量
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为
______________________________________
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
NH3·H2O
CH3COOH
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
在化学实验中的应用
展+评 盐类水解的应用
在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理 泡沫灭火器中的成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,两者混合时,发生相互促进的水解反应,直至水解完全,发生的反应为
_______________________________________________,灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭
作净水剂 明矾或FeCl3可作净水剂,利用Al3+、Fe3+水解产生的胶体,其表面积大,能够吸附水中的悬浮物形成沉淀而起到净水的作用,如明矾净水原理为______________________________
Al3++3H2O ⇌ Al(OH)3(胶体)+3H+
Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2↑
展+评 盐类水解的应用
在生产生活中的应用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,如用NH4Cl溶液可除去金属表面的氧化膜的原理:__________________________________,
氧化膜与H+反应而溶解
热纯碱去污能力强 CO32-+H2O ⇌ HCO3-+OH-,水解反应为吸热反应,加热促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
化肥
的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
NH4++H2O ⇌ NH3·H2O+H+
课堂小练
1.实验室中如何用固体FeCl3配制FeCl3溶液?为什么?
氯化铁晶体溶于较浓盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度;抑制FeCl3水解。
2.实验室中如何用固体FeSO4配制FeSO4溶液?为什么?
FeSO4溶液配制加少量稀硫酸和Fe粉;抑制FeSO4水解,防止FeSO4氧化。
3.NH4F溶液能否保存在玻璃试剂瓶中?为什么?
不能; NH4F水解生成的氢氟酸腐蚀玻璃。
课堂小练
4.工业上通常在干燥的HCl气流中加热MgCl2· 6H2O获得无水MgCl2,干燥的HCl气流的作用是什么?
①干燥的HCl气流带走水,②HCl抑制MgCl2水解。
5.利用水解反应来制备纳米材料,如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O ==
TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热。这两项操作的作用是什么?
加水是增加反应物,与加热两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动。
6.已知Cu2+、Fe2+、Fe3+完全水解时,溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。如何除去CuCl2溶液中的Fe2+?
因Fe2+比Cu2+难水解,应先加入氧化剂(如H2O2)把Fe2+氧化为Fe3+,再加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。
展+评 盐类水解的应用
盐溶液蒸干灼烧时所得产物类型的判断
常见类型 溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐 蒸干时得氢氧化物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干得到Al(OH)3 [Fe(OH)3]
,并灼烧时得到Al2O3[Fe2O3]
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐 蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐 蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
展+评 盐类水解的应用
常见类型 溶液蒸干所得物质
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐 蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到固体
不稳定的化合物的水溶液 加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3(CaO),Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐 蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
展+评 盐类水解常数
表达式
以CH3COONa为例
CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH+OH-
水解常数的意义及其影响因素
Kh越大,水解程度_______,其只受_______的影响。水解过程是吸热过程,温度升高,Kh_______。
越大
温度
增大
Kh= 。
展+评 盐类水解常数
与对应弱酸电离常数的关系
由此可看出,弱酸或弱碱的电离常数越小,其生成的盐水解程度就越大。
二元弱酸对应盐的水解常数
二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2,则Na2CO3的水解常数Kh1为 ,
NaHCO3的水解常数为 。
检
1.在反应Al3++3H2O ⇌ Al(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是
A.加热 B.通入HCl气体
C.加入适量的NaOH溶液 D.加入固体AlCl3
C
检
2.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
D
检
3.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3;②Na2CO3;③KCl;④CuCl2;⑤NaHCO3 ⑥KMnO4 。可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是
A.①②③ B.①③⑤⑥
C.②④⑥ D.①③④⑤
A
检
4.下列应用与盐类水解无关的是( )
A.草木灰与铵态氮肥不能混合使用
B.NaHCO3溶液加热蒸发,最终得到Na2CO3固体
C.AlCl3溶液加热蒸发、灼烧,最终得到Al2O3固体
D.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入MgCO3固体
B
检
1×10-12
增大
9
(5)加热CH3COONa溶液,溶液中将减小( )
$