3.2 弱电解质的电离 盐类的水解 第3课时（同步课件）化学鲁科版选择性必修1

鲁科版选择性必修 1 第三章 物质在水溶液中的行为 第3课时 水解平衡的移动和应用 第2节 弱电解质的电离 盐类的水解 1 盐类水解的平衡常数 1 水解平衡的移动 2 盐类水解的应用 3 学习内容导览 2 1.了解水解常数的概念，认识影响盐类水解平衡的主要因素，并能解释反应条件影响盐类水解平衡的原因。 2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。 重点：影响盐类水解平衡的因素（浓度、温度 ）及平衡移动规律，盐类水解在制备胶体、净水、除油污中的应用原理。 难点：准确判断不同条件下盐类水解平衡移动的方向及程度，深入理解复杂盐溶液体系中水解平衡的相互作用。 素养锚定·课标定位 思考·讨论 热的纯碱溶液清洗油污效果更好，纯碱本身是盐，它的溶液为什么呈碱性？为什么加热后碱性会增强，去污能力也变强了呢？ 情境启思·任务缘起 盐类水解的平衡常数 01 5 一、盐类水解的平衡常数 任务一 【思考】分别往等浓度Na2CO3和NaHCO3的溶液中滴加酚酞，溶液会有什么现象？ ？ NaHCO3溶液 Na2CO3溶液 水解程度： 酸性： NaHCO3 < Na2CO3 生成盐的弱酸酸性越弱，即越难电离，水解程度越大。 H2CO3> NaHCO3 ＋H2O ＋OH－ ＋H2O H2CO3＋OH－ 分层研学·探理悟新 一、盐类水解的平衡常数 任务二 【思考】如何定量表示盐类的水解能力大小？ 水解平衡常数 以CH3COONa为例 水解： CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－ Kh = Kh 数值越大，水解程度越大 电离： CH3COOH CH3COO－＋H+ Ka = Ka Kh =Kw = Ka Kh =Kw 或 Kb Kh =Kw = 推出 Kh =或Kh = 由此可看出，弱酸或弱碱的电离常数越小，其所生成的盐的水解程度就越大。 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 水解平衡常数 一、盐类水解的平衡常数 在一定条件（温度、浓度）下，盐类的水解在水溶液中建立的化学平衡叫作盐类的水解平衡。水解反应的平衡常数叫作水解平衡常数或水解常数，用Kh表示。 若MA为强碱弱酸盐，其水解的离子方程式为： A- + H2O HA + OH- 该反应的平衡常数 Kh= c(HA)·c(OH-) c(A-) 水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。 它只受温度影响，因水解过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。 分层研学·探理悟新 知识总结 2. Kh与Ka(Kb)、Kw的关系 一、盐类水解的平衡常数 (1) 若常温下一元弱酸HA的电离平衡常数为Ka，水的离子积常数为Kw。 Ka Kh × = Kw Kw Ka Kh＝ Kw Kb Kh＝ (2) 水的离子积常数为Kw，二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2。 Na2CO3溶液：Kh1＝Kh2＝ HCO3- + H2O ⇌ H2CO3 + OH- Kh2= Ka2= 电离：H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- Ka1= Na2CO3： CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH- Kh1= 同理： HCO3- ⇌ H+ + CO32- 分层研学·探理悟新 例1. 完成填空。   H2CO3 CH3COOH Ka1/(mol·L-1) 4.5×10-7 1.75×10-5 Ka2/(mol·L-1) 4.7×10-11 - 浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3溶液，其pH由小到大的顺序是　　 　 。  CH3COONa<NaHCO3<Na2CO3 一、盐类水解的平衡常数 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】常温下，三种酸的电离常数如表所示： 一、盐类水解的平衡常数 (1)三种酸的强弱关系是　　　 　。  (2)若NaX、NaY、NaZ三种溶液的pH相同，则三者的浓度由大到小的顺序：　 　　　。  (3)写出NaY溶液与HZ反应的离子方程式：　　　　　　　　。  酸 HX HY HZ Ka/(mol·L-1) 9×10-7 9×10-6 1×10-2 HZ>HY>HX NaZ>NaY>NaX HZ+Y-===HY+Z- 典例剖析·逻辑释疑 【变式2】已知H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2 mol·L-1、Ka2=6.0×10-8 mol·L-1。利用所给数据分析NaHSO3溶液的酸碱性。 一、盐类水解的平衡常数 答案　在NaHSO3溶液中HS存在如下两个平衡：HS　　H++S、HS+H2O　　H2SO3+OH-，其水解常数Kh==≈7.1× 10-13 mol·L-1，则Ka2>Kh，HS的电离程度大于其水解程度，所以NaHSO3溶液呈酸性。 典例剖析·逻辑释疑 水解平衡的移动 02 13 二、水解平衡的移动 任务三 【活动.探究】影响盐类水解平衡的因素。 通过以下实验和讨论，推测影响盐类水解平衡的因素有哪些，并分别分析它们是如何影响盐类水解平衡的。 1. 向盛有 0.01 mol·L-1 CH3COONa 溶液的小试管中滴加一滴酚酞溶液，将小试管放在酒精灯上微微加热，观察溶液的颜色变化。 实验现象：溶液由无色变为浅红色，微热后溶液红 色变深 实验结论：加热促进CH3COONa的水解 分层研学·探理悟新 二、水解平衡的移动 任务三 【活动.探究】影响盐类水解平衡的因素。 2. 分别讨论 CH3COONa 溶液和 NH4Cl 溶液中的水解平衡在下列情况下将如何移动，水解程度有何变化。 改变条件 平衡移动方向 水解程度 CH3COONa NH4Cl CH3COONa NH4Cl 增加溶液中溶质的量，使盐的浓度增大一倍 加水稀释，将盐的浓度稀释为原来的一半 加热溶液 向溶液中滴加少量浓盐酸 向溶液中滴加少量浓NaOH溶液 分层研学·探理悟新 二、水解平衡的移动 水解平衡与其他化学平衡一样，可以应用Q与Kh的相对大小来判断水解平衡的移动方向。 以NH4Cl溶液为例（NH4+ + H2O NH3·H2O + H+），达到水解平衡时： Kh = Q = c平(NH3 · H2O) · c平(H+) c平(NH4) + (1) 加入NH4Cl，使NH4Cl溶液的浓度加倍，c(NH4+)增大，Q减小，Q＜Kh，水解平衡正向移动。 任务三 【活动.探究】影响盐类水解平衡的因素。 分层研学·探理悟新 二、水解平衡的移动 任务三 【活动.探究】影响盐类水解平衡的因素。 (2) 加水，使NH4Cl溶液的浓度变为原来的一半： c平(NH3 · H2O) c平(H+) Q = c平(NH4) 2 2 2 × Kh 2 = 即Q ＜ Kh ，则水解平衡正向移动 (3) 向NH4Cl溶液中加入少量浓盐酸，c(H+)增大，Q增大，Q ＞ Kh，水解平衡逆向移动。 分层研学·探理悟新 二、水解平衡的移动 任务三 【活动.探究】影响盐类水解平衡的因素。 2. 分别讨论 CH3COONa 溶液和 NH4Cl 溶液中的水解平衡在下列情况下将如何移动，水解程度有何变化。 改变条件 平衡移动方向 水解程度 CH3COONa NH4Cl CH3COONa NH4Cl 增加溶液中溶质的量，使盐的浓度增大一倍 加水稀释，将盐的浓度稀释为原来的一半 加热溶液 向溶液中滴加少量浓盐酸 向溶液中滴加少量浓NaOH溶液 右移 右移 减小 减小 右移 右移 右移 右移 右移 左移 左移 右移 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 增大 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 影响盐类水解平衡的因素 二、水解平衡的移动 (1) 内因——盐本身的性质 构成盐的酸根离子对应的弱酸酸性越弱（或阳离子对应的弱碱碱性越弱），即越难电离（电离常数越小），该盐的水解程度越大。 强碱弱酸盐（MA）的水解： MA A- + M+ H2O H+ + OH- HA（弱酸） + A-结合H+的能力越强 HA酸性越弱即Ka越小 A-水解程度就越大 越弱越水解 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 影响盐类水解平衡的因素 二、水解平衡的移动 (1) 内因——盐本身的性质 如相同温度下，等浓度的CH3COONa与NaClO溶液的碱性谁更强？ HClO CH3COOH 酸性： ＜ NaClO CH3COONa 碱性： ＞ 识记常见弱酸的酸性顺序: H2SO3 >H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>HClO 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 影响盐类水解平衡的因素 二、水解平衡的移动 (2) 外因 ① 温度：盐类的水解反应是吸热反应，因此升高温度促进盐类的水解，降低温度抑制盐类的水解。 ② 浓度：增大盐溶液的浓度，水解平衡正向移动，但水解程度减小；加水稀释可以促进水解，水解平衡正向移动，水解程度增大。 越热越水解 越稀越水解 ③ 外加酸、碱、盐： 加酸：抑制弱碱阳离子的水解；加碱：抑制弱酸阴离子的水解； 加能水解的盐： 取决于两种盐的水解形式 相同，相互抑制 相反，相互促进 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 影响盐类水解平衡的因素 二、水解平衡的移动 以盐酸和CH3COOH溶液为例 等物质的量浓度的盐酸(a)和醋酸溶液(b) 等pH的盐酸(a)和醋酸溶液(b) pH或c(酸溶液) pH：a＜b c(酸溶液)：a＜b 溶液的导电能力 a＞b a=b a＜b a=b 水的电离程度 加水稀释等倍数pH的变化幅度 a＞b a＞b 中和等体积两种酸溶液所消耗NaOH溶液的量 a消耗=b消耗 a消耗＜b消耗 分层研学·探理悟新 知识总结 1. 影响盐类水解平衡的因素 二、水解平衡的移动 以盐酸和CH3COOH溶液为例 等物质的量浓度的盐酸(a)和醋酸溶液(b) 等pH的盐酸(a)和醋酸溶液(b) 分别加入两种酸对应的钠盐固体后溶液的pH变化 与活泼金属反应产生H2的起始速率 a：不变 b：变大 a：不变 b：变大 a＞b a=b （开始后b＞a） 等体积的两种酸溶液与过量活泼金属反应产生H2的量 a=b a＜b c(Cl-)与c(CH3COO-)的大小关系 c(Cl-)＞c(CH3COO-) c(Cl-)=c(CH3COO-) 分层研学·探理悟新 例1.正误判断 二、水解平衡的移动 (1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，N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平(OH-)增大 (3)水解平衡右移，盐的离子的水解程度一定增大 (4)将醋酸钠溶液升高温度，会促进水解，溶液碱性增强 (5)在CH3COONa溶液中加入冰醋酸，能抑制CH3COO-水解 (6)加热CH3COONa溶液，溶液中将减小 × × √ √ × √ 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】只改变Na2CO3溶液的一种条件，回答下列问题。 二、水解平衡的移动 正反应方向 (1)通入CO2，的水解平衡向 移动。 (2)稀释溶液，水解平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)升高温度， 。 (4)加入NaOH固体，溶液pH 。 不变 增大 增大 典例剖析·逻辑释疑 盐类水解的应用 03 26 任务三 【交流.研讨】运用盐类水解的相关知识进行分析。 人们利用盐类水解的原理设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有 NaHCO3 浓溶液和 Al2(SO4)3 浓溶液。二者混合时会发生剧烈反应，产生气体和沉淀，在起泡剂的作用下迅速产生大量泡沫，用以灭火。 NaHCO3 浓溶液和 Al2(SO4)3 浓溶液混合后为什么会发生 剧烈反应？反应生成的气体和沉淀分别是什么？ 三、盐类水解的应用 + H2O H2CO3 + OH- Al3+ + 3H2O ⇌ Al(OH)3 + 3H+ Al3＋ ＋ 3 === Al(OH)3↓＋ 3CO2↑ 混合前： 混合后： 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 1.离子共存 水解程度较大的且能相互促进的阴、阳离子的水解反应能进行到底，水解反应的离子方程式用“===”表示，生成物中的沉淀、气体分别用“↑”“↓”标出，离子在水溶液中不共存。 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↑ 2Al3+ +3S2- +6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2S↑ 分层研学·探理悟新 任务四 【活动.探究】利用盐类水解制备胶体、净水和除污。 三、盐类水解的应用 实验目的：利用水解反应解决实际问题。 实验用品：Na2CO3溶液，Al2(SO4)3溶液，饱和FeCl3溶液，稀盐酸，植物油，蒸馏水，略浑浊的天然淡水；试管，烧杯，胶头滴管，酒精灯，三脚架，石棉网，激光笔。 实验方案设计及实施：利用所提供的实验用品，设计并实施实验，解决下列实际问题。1. 制备氢氧化铁胶体。2. 除去略浑浊的天然淡水中的悬浮颗粒物。3. 清除厨房的油污。 分层研学·探理悟新 任务四 【活动.探究】利用盐类水解制备胶体、净水和除污。 三、盐类水解的应用 分层研学·探理悟新 任务四 【活动.探究】利用盐类水解制备胶体、净水和除污。 三、盐类水解的应用 【实验方案】1.将饱和FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中，液体呈现红褐色时停止加热。用激光笔照射该液体。 【实验现象】 看到一条光亮的“通路” 【实验原理】 （加热促进水解）； 胶体产生丁达尔效应 【实验方案】2.取适量略浑浊的天然淡水（含少量HCO3-）于烧杯中，加入Al2(SO4)3溶液，搅拌。 【实验现象】 略浑浊的天然淡水变澄清 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+ △ 分层研学·探理悟新 任务四 【活动.探究】利用盐类水解制备胶体、净水和除污。 三、盐类水解的应用 【实验原理】 胶体吸附水中的悬浮物，加速悬浮物的沉降 Al3+ + 3HCO3- Al(OH)3(胶体) + 3CO2↑ 【实验原理】 （加热促进水解） 植物油在碱性条件下水解 CO32- + H2O HCO3- + OH- 【实验方案】3.用热的Na2CO3溶液浸泡、清洗表面涂有植物油的试管 【实验现象】 试管表面洁净、无油污，Na2CO3溶液上层有少量白色泡沫 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 2.配制或贮存易水解的盐溶液 将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，然后再用水稀释到所需的浓度，目的是通过增大溶液中的H＋浓度来抑制Fe3＋的水解。 (1)实验室配制FeCl3溶液 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 2.配制或贮存易水解的盐溶液 注意： ①配制强酸弱碱盐溶液：滴几滴相应的强酸，可使水解平衡向左移动，抑制弱碱阳离子的水解。 ②配制强碱弱酸盐溶液：加入少量相应的强碱，可抑制弱酸根离子水解。如配制硫化钠的水溶液时，可加入少量氢氧化钠，抑制S2-的水解。 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 2.配制或贮存易水解的盐溶液 (2)贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞，原因是Na2CO3水解使溶液呈碱性。 +H2O ⇌ + OH－ SiO2 + 2OH－ === +H2O 注意： 选择试剂的保存方法 某些实验试剂贮存时要考虑到盐的水解。如Na2SO3溶液因水解使溶液呈碱性，OH-与玻璃的主要成分SiO2反应生成硅酸盐，使试剂瓶颈与瓶塞黏结，因而不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶贮存，可用带橡胶塞或软木塞的试剂瓶保存。 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 2.配制或贮存易水解的盐溶液 (3)NH4F、NaF溶液不能用玻璃试剂瓶盛放。 F-水解生成的HF易腐蚀玻璃。 +H2O ⇌ + HF 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 3.制备无机化合物 (1)实验室将MgCl2·6H2O加热脱水制无水MgCl2时，需在HCl气氛中进行(如图所示)，请解释原因。 MgCl2·6H2O在加热脱水时会发生水解反应：MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl，通入HCl可以抑制MgCl2的水解。 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 3.制备无机化合物 (2)用TiCl4制备TiO2 化学方程式：TiCl4＋(x＋2)H2O===TiO2·xH2O↓＋4HCl 同理可制SnO、SnO2等 制备时加入大量水，同时加热的目的是促使水解趋于完全，所得TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 4.盐溶液蒸干、灼烧后所得产物判断 (1) 分析思路 溶质是否受热易分解 溶质在加热条件下是否易被氧化 分析思路 水解产物是否易挥发而脱离反应体系 溶质中是否存在易水解的离子 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 4.盐溶液蒸干、灼烧后所得产物判断 (2) 常见类型 盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干后一般得到对应的弱碱，如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3，若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。 考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaO；NaHCO3→Na2CO3；NH4Cl→NH3＋HCl。 还原性盐在蒸干时会被O2氧化，如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4；FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 5.合理施用化肥 草木灰不宜与铵态氮肥混合施用： 草木灰的成分—— K2CO3，水解呈碱性 铵态氮肥——铵盐，水解呈酸性 混施后，OH-与H+中和成水，使两种盐的水解平衡向右移动，以至生成大量的NH3·H2O，进一步分解成NH3逸出了，从而降低了肥效。 CO32-＋H2O HCO3- +OH- HCO3-＋H2O H2CO3 +OH- NH4+＋H2O NH3·H2O+ H+ 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 6.焊接金属除锈剂 金属镁与水反应比较困难，为什么加NH4Cl能马上产生大量气体？ 总方程式： Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3 ↑ +H2↑ “焊药”—金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜，常用ZnCl2、NH4Cl。 NH4++H2O ⇌NH3•H2O + H+ △ NH3•H2O === NH3 ↑ + H2O Mg+ 2H+ = Mg2+ + H2↑ 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 7.判断盐溶液的酸碱性 (2)已知三种弱酸的酸性：HX>HY>HZ，相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH大小关系为 。 (1)FeCl3溶液显酸性。 Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋ Fe3+水解使溶液呈酸性。 pH(NaZ)>pH(NaY)>pH(NaX) Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ) c(OH-)：NaZ> NaY> NaX Kh(X-)< Kh(Y-)< Kh(Z-) Ka Kh =Kw 分层研学·探理悟新 三、盐类水解的应用 知识总结 8.分析盐溶液中各离子浓度的大小关系 以强碱弱酸盐NaA溶液为例，分析其溶液中各离子浓度的大小 第三步比大小 找出溶液中存在的离子： 分清主次，一般离子水解微弱，水电离极微弱： 分析盐溶于水时的变化： 电离： 水解： NaA===Na＋＋A－(主要) A－＋H2O HA＋OH－(次要) c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋) Na＋、A－、H＋、OH－ 第一步析变化 第二步找离子 分层研学·探理悟新 例1.下列溶液蒸干并灼烧，最后得到的固体是溶质本身的是(　　) 二、盐类水解的离子方程式书写 A A.Al2(SO4)3 B.NaHCO3 C.K2SO3 D.FeSO4 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有关离子的浓度应满足的关系是(　　) 二、影响电离平衡的因素 D A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) C.c(A-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-) 典例剖析·逻辑释疑 水解平衡的移动和应用 盐类水解与的平衡常数 水解平衡的移动 内因——盐本身的性质 外因： 温度；浓度；外加酸、碱、盐 水解平衡常数 Kh= c(HA)·c(OH-) c(A-) Kh只与温度有关，升高温度Kh增大 Kw Ka Kh＝ Kw Kb Kh＝ 体系梳整·认知升华 混施化肥 泡沫 灭火剂 制备胶体 明矾净水 判断溶液 酸碱性 离子浓度 比较 试剂贮存 盐溶液 的蒸发 溶液配制 盐类水解 的应用 体系梳整·认知升华 A 1.能使FeCl3溶液中的比值接近3的措施是( ) A.加入适量硫酸 B.加入适量氨水 C.加热溶液 D.加入适量的K2CO3固体 当堂诊学·成效校验 D 2.相同物质的量浓度的NaCN溶液和NaClO溶液相比，NaCN溶液的pH较大，则同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是( ) A.电离程度：HCN>HClO B.pH：HClO>HCN C.与NaOH溶液恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO>HCN D.酸根离子浓度：c(CN-)<c(ClO-) 当堂诊学·成效校验 B 3.以下4个实验中均产生了白色沉淀。 下列说法不正确的是( ) A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶 液含有的微粒种类相同 B.Ca2+促进了C、HC 的水解 C.Al3+促进了C、HC的水解 D.滴入溶液后，4支试管内溶液的pH都变小 当堂诊学·成效校验 4.化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是( ) A.某雨水样品采集后放置一段时间，pH由4.68变为4.28，是因为溶液中的发生水解 B.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化 C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体，利用的是盐类水解原理 D.配制FeCl3溶液时加入少量的盐酸，抑制Fe3＋水解 A 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版选择性必修 1 53 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 $