人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第三节 盐类的水解第2课时导学案

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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1.运用化学平衡移动原理分析外界条件对盐类水解平衡的影响，建立物质变化需要一定的条件并遵守一定的规律的观念。变化观念与平衡思想2.认识盐类水解在生产、生活和科学研究中的运用，并能解释相关问题。科学态度与社会责任要点一　　影响盐类水解的主要因素1．内因：反应物的性质盐类水解程度的大小，主要是由盐的性质决定的。生成盐的弱酸酸性(或弱碱碱性)越弱，即越难电离(电离常数越小)，该盐的水解程度越大。2．实验探究反应条件对FeCl3水解平衡的影响影响因素实验步骤实验现象解释温度用酒精灯加热盛有FeCl3溶液的试管、适当升高温度，再用pH计测溶液的pH溶液颜色变深，溶液的pH变小温度升高，水解平衡向正反应方向移动，c(H＋)增大浓度向盛有FeCl3溶液的试管中加入少量FeCl3晶体，再用pH计测溶液的pH溶液颜色变深，溶液的pH变小增大c(Fe3＋)，水解平衡向正反应方向移动，c(H＋)增大向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量蒸馏水稀释，再用pH计测溶液的pH溶液颜色变浅，溶液的pH变大加水稀释，水解平衡向正反应方向移动，n(H＋)增大，但溶液体积增大幅度更大，故c(H＋)减小酸碱度向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量浓盐酸﹐再用pH计测溶液的pH溶液颜色变浅，溶液的pH变小c(H＋)增大，水解平衡向逆反应方向移动，但c(H＋)仍比原平衡中的c(H＋)大向盛有FeCl3溶液的试管中滴加适量浓氢氧化钠溶液﹐再用pH计测溶液的pH产生红褐色沉淀，溶液的pH变大OH－消耗H＋，c(H＋)减小，水解平衡向正反应方向移动3.外因：反应条件(1)温度盐类的水解是吸热反应，因此加热可促使平衡向水解反应方向移动，盐的水解程度增大。(2)浓度加水稀释可促使平衡向水解反应方向移动，盐的水解程度增大。(3)外加酸或碱(均填“促进”或“抑制”)外加物质对水解程度的影响弱酸阴离子弱碱阳离子酸促进抑制碱抑制促进要点二　　盐类水解的应用1．热碱水去油污加热促进Na2CO3的水解，使溶液中c(OH－)增大，去污能力增强。2．盐溶液的配制和保存配制、保存FeCl3等易水解的盐溶液时，常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需的浓度，目的就是通过增大溶液中H＋的浓度来抑制Fe3＋水解。3．作净水剂常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂，是利用Al3＋、Fe3＋的水解。Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体、Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降，从而除去水中的悬浮物，起到净水的作用。4．制备无机化合物如用TiCl4制备TiO2，其反应的方程式为TiCl4＋(x＋2)H2O===TiO2·xH2O↓＋4HCl。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。要点三　　盐的水解常数1．水解常数的表达式用HA表示酸，MOH表示碱，MA表示由它们生成的盐，若MA为强碱弱酸盐，则存在水解平衡：A－＋H2OHA＋OH－。其水解常数可表示为Kh＝，当水解达到平衡时，溶液中还存在：c(HA)＝。联立两式可得强碱弱酸盐的水解常数与弱酸电离常数的关系式：Kh＝＝，同理可得强酸弱碱盐的水解常数与弱碱电离常数的关系式：Kh＝。判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)纯碱是盐，不是碱，之所以被称为纯碱，是因为它的水溶液显碱性。(　　)(2)加热时促进了CH3COO－的水解，抑制了CH3COOH的电离。(　　)(3)向NH4Cl溶液中加入适量氯化钠固体，抑制了NH的水解。(　　)(4)实验室配制FeCl3溶液，常将FeCl3固体溶解在浓盐酸中而不是直接溶解在水中。(　　)(5)明矾净水的原理是利用Al3＋水解产生的Al(OH)3胶体的吸附性进行净水。(　　)(6)0.1 mol·L－1和1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液相比，1.0 mol·L－1的Na2SO3水解程度较大。(　　)答案 (1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×(1)根据勒夏特列原理，加热使平衡向吸热的方向移动，电离、水解均为吸热反应，加热能够促进反应的进行。(2)加入与水解平衡无关的中性物质，水解平衡不移动。(3)加水稀释促进水解平衡正向移动，即盐溶液浓度越小，水解程度越大。考点一　　影响盐类水解的因素1．25 ℃ 时，部分物质的电离平衡常数如表所示：化学式CH3COOHH2CO3HClO电离平衡常数1.7×10－5K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－113.0×10－8(1)同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3、NaClO溶液的pH大小顺序如何？答案 弱酸的酸性越强，其水解能力越弱，对应的强碱弱酸盐的碱性越弱，故pH：Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa。1．盐类水解的影响因素内因反应物本身的性质，即组成盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子对应的酸或碱越弱，盐的水解程度越大温度盐的水解反应是吸热反应，因此升高温度促进盐的水解，降低温度抑制盐的水解浓度盐浓度越小，水解程度越大；盐浓度越大，水解程度越小酸碱性加酸抑制阳离子水解，促进阴离子水解；加碱抑制阴离子水解，促进阳离子水解“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2.典型实例(NH＋H2O NH3·H2O＋H＋)　　　外因影响加热加水加NH3加NH4Cl加HCl加NaOHc(NH)降低降低升高升高升高降低c(NH3·H2O)升高降低升高升高降低升高c(H＋)升高降低降低升高升高降低c(OH－)降低升高升高降低降低升高pH降低升高升高降低降低升高水解程度增大增大减小减小减小增大【例题1】 一定条件下，CH3COONa溶液存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。下列说法正确的是(　　)A．加入少量NaOH固体，c(OH－)减小B．升高温度，溶液的pH增大C．稀释溶液，c(H＋)减小D．通入少量HCl气体，c(H＋)减小思维导引：根据醋酸根水解方程式，以及盐类水解的影响因素，结合平衡移动原理进行分析。答案　B解析　加入NaOH会抑制其水解，但c(OH－)增大，A项错误；升温能促进盐类的水解，即c(OH－)增大，pH增大，B项正确；虽然稀释能促进水解，但仍以增大溶液体积为主，即c(OH－)减小，溶液的c(H＋)将增大，C项错误；通入HCl消耗OH－，c(H＋)增大，D项错误。【变式1】 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答案　C解析　根据水解平衡CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。升温，水解平衡正向移动，c(CH3COO－)减小，c(Na＋)不变，减小，A项错误；加水稀释，水解平衡正向移动，c(CH3COO－)减小的程度比c(Na＋)大，减小，B项错误；加少量的KOH固体，c(OH－)增大，水解平衡逆向移动，c(CH3COO－)增大，c(Na＋)不变，增大，C项正确；加入少量固体Na2CO3，因为加入了Na＋，c(Na＋)增大，减小，D项错误。考点二　　盐类水解的应用2．为什么不能从溶液中直接制取Al2S3？如何制备？答案 因为Al3＋与S2－发生彻底的水解反应。制备方法：硫粉和铝粉的混合物在固态无水条件下共热制得Al2S3。3．蒸干AlCl3水溶液并灼烧，得到的固体物质主要是什么？蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液呢？答案 AlCl3溶液中存在：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加热，HCl挥发，上述平衡右移，得到Al(OH)3，再灼烧Al(OH)3分解，最终得到Al2O3。蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液因H2SO4为难挥发的酸，故得到Al2(SO4)3固体。1．盐类水解在实验、生产生活等中的应用应用实例保存碱性溶液Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性，因碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应，所以保存时不能使用磨口玻璃塞，应用带橡胶塞的试剂瓶保存制备某些无水盐若将某些挥发性酸对应的盐如AlCl3、FeCl3蒸干时，得不到无水盐，原因是在加热过程中，HCl不断挥发，水解平衡不断向右移动，得到Al(OH)3或Fe(OH)3，加热Al(OH)3、Fe(OH)3继续分解得到Al2O3、Fe2O3。所以上述晶体只有在HCl气流中加热才能得到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CO、HCO、S2－、HS－、AlO；Fe3＋与HCO、CO、AlO；NH与AlO、SiO混合盐溶液中的除杂和提纯①采用加热法来促进溶液中某些盐的水解，使之生成氢氧化物沉淀，以除去溶液中的某些金属离子，如除去KNO3溶液中的Fe3＋；②除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3，可加入MgO，Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解，使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去，可表示为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O泡沫灭火器的原理泡沫灭火器中使用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液，两者混合时，发生相互促进的水解反应，直至水解完全Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑，灭火器内压强增大，CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出并覆盖在着火物质上使火焰熄灭用盐溶液除锈用NH4Cl溶液可除去金属表面的氧化膜NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，氧化膜与H＋反应而溶解化肥的使用铵态氮肥(溶液显酸性)与草木灰(溶液显碱性)不能混合施用2.盐溶液蒸干灼烧时所得产物类型的判断(1) 盐(2)水解生成挥发性酸的盐(AlCl3)氢氧化物[Al(OH)3]氧化物(Al2O3)(3)较低温度下受热分解的盐[Ca(HCO3)2] 盐的分解产物(CaCO3)(4)还原性盐(Na2SO3)盐的氧化产物(Na2SO4)【例题2】 下列关于盐类水解的应用中，说法正确的是(　　)A．加热蒸干Na2CO3溶液，最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体B．除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可以加入NaOH固体C．明矾净水的原理：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋D．加热蒸干KHSO3溶液，最后得到K2SO3固体思维导引：是否存在盐的水解，水解产物是否存在易挥发物质。答案　C解析　加热蒸干Na2CO3溶液，得不到NaOH，虽然加热促进CO水解，但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3，A项错误；Mg2＋和Fe3＋均可与OH－反应生成沉淀，且引入了新杂质Na＋，B项错误；加热蒸干KHSO3溶液，得到K2SO4固体，D项错误。【变式2】 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．②③④C．①③④  D．全部答案　D解析　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。1．(盐类水解的应用)下列有关问题与盐类水解无关的是(　　)A．NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂B．草木灰与铵态氮肥不能混合施用C．加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体D．要除去FeCl3溶液中混有的Fe2＋，可先通入氧化剂Cl2，再调节溶液的pH答案　D解析　NH4Cl与ZnCl2溶液因为水解均显酸性，所以可作焊接金属时的除锈剂，A项不符合题意；草木灰与铵态氮肥混合施用会发生双水解减小肥力，所以不能混合施用，B项不符合题意；CuCl2水解方程式为CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，加热使HCl挥发，溶液析出Cu(OH)2固体，C项不符合题意；除去FeCl3溶液中混有的Fe2＋时通入氧化剂Cl2，是氧化还原原理，不是水解原理，D项符合题意。2．(影响盐类水解的因素)在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Na2CO3  D．加固体AlCl3答案　C解析　盐类的水解存在平衡状态，当条件发生变化时，平衡可能发生移动，状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡正向移动，B项抑制水解反应的进行。改变条件后，溶液的pH增大的是C项，溶液的pH减小的是A、B、D项。3．(影响盐类水解的因素)室温下，将碳酸钠溶液加热至70 ℃，其结果是(　　)A．溶液中，c(CO)增大  B．水的电离程度不变C．Kw将变小  D．溶液的碱性增强答案　D解析　对于水解平衡CO＋H2OHCO＋OH－，升温，平衡右移，c(CO)减小，水的电离程度增大，Kw变大，溶液的碱性增强，A、B、C项错误，D项正确。4．(盐类水解的应用)将下列固体物质溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶再灼烧，得到化学组成与原固体物质相同的是(　　)①胆矾　　②氯化铝　　③硫酸铝　　④氯化铜A．③  B．①④ C．①②③  D．全部答案　A解析　①胆矾(CuSO4·5H2O)经一系列转化得CuSO4固体；②AlCl3最终得到Al2O3；④CuCl2最终得到CuO。5．(综合应用)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液，回答下列问题：(1)观察到的现象是______，原因是__________________________________ (用离子方程式表示)。(2)若微热溶液，观察到的现象是______，原因是______________________ _________________________。(3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液，观察到的现象是________________，原因是___________________________________________________________。解析 (1)Na2CO3溶液显碱性，遇酚酞变红。(2)加热，水解程度变大，碱性更强，红色加深。(3)加入FeCl3，Fe3＋与OH－结合生成Fe(OH)3(红褐色沉淀)，促进CO水解，同时会有CO2气体产生。答案 (1)溶液变红　CO＋H2OOH－＋HCO、HCO＋H2OH2CO3＋OH－　(2)红色加深　加热，CO水解程度变大，溶液碱性增强　(3)红色变浅，有红褐色沉淀生成，有气体生成(或气泡冒出)　Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，减小了c(OH－)，促进了CO的水解，CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2CO3H2O＋CO2↑