高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第三节 盐类的水解教案

课时2　影响盐类水解的因素及应用

目标与素养：1.以动态平衡的观点理解影响盐类水解的外界因素。(变化观念与平衡思想)2.了解盐类水解的应用。(宏观辨识与社会责任)3.掌握溶液中离子浓度的比较。(科学探究与模型认知)

一、影响盐类水解的因素

1．内因——反应物本身的性质

盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越大，对水电离平衡的影响越大，水解程度越大。也就是说生成弱电解质越难电离，水解程度越大。或者说生成的盐的弱酸或弱碱越弱，水解程度越大。

如：CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次减小，CH3COO－、HCO、CO的水解程度依次增大，其溶液的pH依次增大。

2．外因——温度、浓度、酸或碱

(1)已知：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，根据实验操作填写下表

(2)结论

①温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度，水解程度增大。

②浓度：盐的浓度越小，水解程度越大。

③酸碱性：向盐溶液中加入H＋，可抑制弱碱阳离子水解，促进弱酸阴离子水解。

二、盐类水解的基本应用

1．热的纯碱溶液去油污：加热Na2CO3溶液，促进Na2CO3水解，使溶液中c(OH－)增大。

2．盐溶液的配制和保存

配制，保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时，加入少量盐酸的目的是抑制Sn2＋或Fe3＋水解。

3．作净水剂

铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体，有较强的吸附性，常用作净水剂。如明矾水解的离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。

4．物质制备(如制备TiO2、SnO、SnO2、Sn2O3等)

(1)用TiCl4制取TiO2发生反应的化学方程式为

TiCl4＋(x＋2)H2OTiO2·xH2O↓＋4HCl。

TiO2·xH2OTiO2＋xH2O。

(2)利用盐的水解可以制备纳米材料。

　蒸干AlCl3水溶液并灼烧，最后得到固体是什么？

[答案]　Al2O3。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)相同温度下，相同浓度CH3COONa溶液pH大于NaClO 溶液。

  (　　)

(2)NH4Cl溶液可作除锈剂，是因为NH能水解使溶液显酸性。 (　　)

(3)保存SnCl2溶液时可加少量稀H2SO4。 (　　)

[答案]　(1)×　(2)√　(3)×

2．在Al3＋＋3H2OAl(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(　　)

①加热　②通入HCl　③加入适量NaOH(s)　④加入NaCl溶液

A．①②  B．②③　　　

C．③④　　　 D．①④

[答案]　C

3．从水解平衡的角度解释用加入MgO等的方法来除去MgCl2溶液中Fe3＋。

[答案]　Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入MgO、MgO与H＋反应，c(H＋)减小，平衡向右移动，生成Fe(OH)3沉淀而除去。

1．物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液，其pH依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是(　　)

A．HX、HZ、HY　　　 B．HZ、HY、HX

C．HX、HY、HZ D．HY、HZ、HX

C　[溶液的pH越大，表明盐水解的程度越大，则对应的酸越弱，C正确。]

2．欲使CH3COONa稀溶液中增大，可采取的措施是(　　)

A．升温 B．加水稀释

C．加少量的KOH固体 D．加少量固体Na2CO3

C　[根据水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，升温，水解平衡正向移动，c(CH3COO－)减小；加水稀释水解平衡正向移动，c(CH3COO－)减小；加少量的KOH固体，增大了c(OH－)，水解平衡逆向移动，c(CH3COO－)增大；加入少量固体Na2CO3，因为加入了Na＋，c(Na＋)增大，减小。]

对于盐的水解，加水稀释和加相应盐，均使水解平衡向右移动，但前者使水解度变大，后者变小。

科学探究：盐溶液蒸干灼烧产物的判断

(1)强酸强碱盐溶液和水解生成难挥发性酸的盐溶液，蒸干

后一般得到原物质，如CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体，NaCl溶液蒸干得NaCl固体。

(2)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。

(3)酸根阴离子易水解的强碱盐，如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。

(4)考虑盐受热时是否分解。

因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热分解，因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3；NaHCO3→Na2CO3；NH4Cl→NH3↑＋HCl↑。

(5)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。

例如：Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4；FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。

3．下列与盐类水解有关的是(　　)

①为保存FeCl3溶液，要在溶液中加入少量盐酸　②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞　③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡　④长期施用硫酸铵，土壤的酸性增强

A．①②④ B．②③④

C．①③④ D．全部

D　[①保存FeCl3溶液，在溶液中加入少量盐酸，可以抑制Fe3＋水解生成Fe(OH)3；②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性，从而腐蚀玻璃，故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞；③NH4Cl水解使溶液呈酸性，镁可以置换出溶液中的H＋，放出H2，从而产生气泡；④硫酸铵水解使溶液呈酸性，长期施用此化肥，土壤的酸性将增强。故①②③④都与盐类的水解有关。]

4．在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(<400 ℃)下列物质的溶液，可以得到该物质的固体的是 (　　)

A．AlCl3 B．NaHCO3

C．MgSO4  D．KMnO4

C　[A项，最后得到Al2O3；B项，最后得到Na2CO3；D项，最后得到K2MnO4和MnO2。]

5．除去CuCl2中的FeCl2可依次加入的试剂是________，________。　

[答案]　H2O2(或氯水)　CuO[或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]

系列微专题6：溶液中粒子浓度的比较

1．明确两大理论，构建思维模型

(1)电离理论

①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离。如氨水中：

c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)。

②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。如在H2S溶液中：

c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。

(2)水解理论

①弱离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中：c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。

②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。　

2．把握三种守恒，明确等量关系

(1)电荷守恒规律

电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如Na2CO3溶液中存在着Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，它们存在如下关系：

c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。

(2)物料守恒规律

电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的。如Na2CO3溶液中CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系：

c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。

(3)质子守恒规律(了解)

质子守恒是依据水的电离H2OH＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中该H＋和OH－以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。

类型1　单一溶液不同粒子浓度比较

1．(1)(NH4)2SO4溶液中各粒子浓度关系

①大小关系(离子)：__________________________________。

②物料守恒：________________________________________。

③电荷守恒：________________________________________。

④质子守恒：________________________________________。

(2)0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系

①大小关系(离子)：_________________________________。

②物料守恒：_______________________________________。

③电荷守恒：_______________________________________。

④质子守恒：_______________________________________。

(3)0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系

①大小关系(离子)：_________________________________。

②物料守恒：_______________________________________。

③电荷守恒：_______________________________________。

④质子守恒：_______________________________________。

[答案]　(1)①c(NH)>c(SO)>c(H＋)>c(OH－)

②c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(SO)

③c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)

④c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)

(2)①c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)

②c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]

③c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)

④c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)

(3)①c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)

②c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)

③c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)

④c(OH－)＋c(CO)＝c(H2CO3)＋c(H＋)

弱酸酸式盐溶液中粒子浓度大小比较模板

酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力相对大小。已知H2A为弱酸。

(1)如NaHA溶液(pH<7)：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(H2A)。

(2)如NaHA溶液(pH>7)：c(Na＋)>c(HA－)>c(OH－)>c(H2A)>c(H＋)>c(A2－)。

类型2　混合液中粒子浓度的比较

2．比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。

(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为_____________________________________________________。

(2)25 ℃时，NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7，离子浓度大小顺序为__________________________________；

物料守恒式为__________________________________________，

电荷守恒式为__________________________________________。

[答案]　(1)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)

(2)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)

c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)

类型3　不同溶液中同一粒子浓度比较

3．有4种混合溶液，分别由等体积 0.1 mol·L－1的两种溶液混合而成：①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性)　②NH4Cl与HCl　③NH4Cl与NaCl　④NH4Cl与NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是(　　)

A．pH：②＜①＜③＜④

B．溶液中c(H＋)：①＜③＜②＜④

C．c(NH)：①＜③＜②＜④

D．c(NH3·H2O)：①＜③＜④＜②

C　[A项，④呈碱性，①呈中性，③呈弱酸性，②呈强酸性，pH：②<③<①<④，错误；B项，溶液中c(H＋)：④<①<③<②，错误；D项，c(NH3·H2O)：②<③<①<④，错误。]

不同溶液中同种粒子浓度大小的比较

1．下列关于盐类水解的说法错误的是(　　)

A．在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离

B．同温时，等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液，NaHCO3溶液的pH大

C．在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解

D．加热CH3COONa溶液，溶液中的值将减小

B　[盐类水解促进水的电离，A正确；同温下，同等浓度的两种溶液中CO水解程度大于HCO，所以Na2CO3溶液的碱性大，B错误；NH水解使溶液显酸性，加入HNO3抑制NH水解，C正确；加热  CH3COONa溶液，CH3COO－水解程度增大，c(CH3COO－)减小，c(Na＋)不变，则变小，D正确。]

2．相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO溶液的说法中正确的是(　　)

A．酸的强弱：HCN>HClO

B．pH：HClO>HCN

C．与NaOH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－)

D　[强碱弱酸盐的水溶液呈碱性，相应酸的酸性越弱，其强碱盐溶液的碱性越强。NaCN溶液的pH比NaClO大，说明HCN的酸性比HClO弱。]

3．室温下向10 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中加入0.1 mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)

B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)

D．b点所示溶液中c(A－)>c(HA)

D　[A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA，溶液的pH＝8.7，呈碱性，则HA为弱酸，A水解，则溶液中的粒子浓度：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)。B.b点时为NaA和HA的溶液，a点NaA发生水解反应，促进了水的电离，b点HA抑制了水的电离，所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH＝7时，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)。D.b点酸过量，溶液呈酸性，HA的电离程度大于NaA的水解程度，故c(A－)>c(HA)。]

4．工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是：①将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：

已知Cu2＋、Fe2＋在pH为4～5时不水解，而Fe3＋却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题：

(1)X是什么物质？________。其反应的离子方程式为

_____________________________________________________。

(2)Y物质应具备的条件是______________________________，

生产中Y可选：_____________________________________。

(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意：________________________

_____________________________________________________。

[解析]　(1)根据框图，加入氧化剂X可把Fe2＋氧化为Fe3＋，而没有增加新杂质，所以X为Cl2或H2O2等；(2)结合提示，调节pH至4～5，使Fe3＋全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3；(3)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根椐Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。

[答案]　(1)Cl2(或H2O2等)　Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－

(2)调节溶液酸性，使pH为4～5，且不引进新杂质　CuO[或Cu(OH)2或(Cu2(OH)2CO3]

(3)通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且不能蒸干