2022年高中化学第三章第三节盐类的水解学案新人教版选修 .pdf

- 1 - 盐类的水解（第 1 课时）【学习目标】1. 了解盐溶液呈现不同酸碱性的原因及规律。2. 掌握盐类水解方程式书写的方法。3. 理解外界条件对盐类水解平衡的影响。【学习过程】1盐类水解的实质：在溶液中盐电离出来的离子( 弱碱的阳离子或弱酸的阴离子) 结合水电离出的OH或 H生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。（1）CH3COONa水溶液呈碱性的原因：溶液中都存在水的电离平衡：H2OOHH，CH3COONa 溶于水后完全电离：CH3COONa=NaCH3COO，溶液中的CH3COO能与水中的H结合生成难电离的醋酸分子，从而使水的电离平衡向电离的方向移动，溶液中有关离子的浓度变化是c(CH3COO) 减小，c(H) 减小，c(OH)增大，c(H)小于c(OH) ，所以CH3COONa溶液呈碱性 。 化 学 方 程 式 是CH3COONa H2OCH3COOH NaOH ， 离 子 方 程 式 是CH3COOH2OCH3COOH OH。（ 2） NH4Cl溶液呈酸性的原因：NH4Cl溶液中的电离方程式：H2OHOH，NH4Cl=ClNH4。NH4与水电离的 OH结合生成了难电离的NH3H2O，水的电离平衡移动方向是电离的方向，溶液中有关离子浓度的变化是c(NH4) 减小，c(OH) 减小，c(H) 增大，c(H)c(OH) ，NH4Cl 溶液呈酸性。化学方程式是NH4ClH2ONH3H2O HCl，离子方程式是 NH4H2ONH3H2O H。（3）NaCl 溶液呈中性的原因：NaCl 溶于水后电离产生Na和 Cl，不能与水电离出的OH、H结合成难电离的物质，水的电离平衡不发生移动，c(H) c(OH) ，溶液呈中性。2盐类水解的规律：在可溶性盐溶液中“有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，都弱都水解，谁强显谁性”。常见的“弱”离子有：弱碱阳离子：NH4、Al3、Fe3、Cu2等；弱酸根离子：CO23、HCO3、AlO2、SO23、S2、HS、ClO、CH3COO、F等。盐的类型强酸强碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐实例NaCl、K2SO4NH4Cl、CuSO4、FeCl3Na2S、Na2CO3、NaHCO3是否水解( 无弱 ) 不水解( 谁弱谁 ) 水解( 谁弱谁 ) 水解水解离子无NH4、Cu2、Fe3S2、CO23、HCO3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 2 - 溶液酸碱性中性酸性碱性溶液 pH pH7 pH7 3盐类水解的特点：可溶、微弱、吸热、可逆。4. 盐类水解方程式的书写：一般盐类水解程度很小，水解产物很少，通常不生成沉淀和气体，也不发生分解，因此盐类水解的离子方程式中不标“”或“”，也不把生成物( 如 NH3H2O、H2CO3等) 写成其分解产物的形式；盐类水解是可逆反应，是中和反应的逆反应，而中和反应是趋于完全的反应，所以盐的水解反应是微弱的，盐类水解的离子方程式一般不写“ =”而写“”。(1) 一元弱酸强碱盐，以CH3COONa 为例： CH3COOH2OCH3COOH OH。(2) 一元弱碱强酸盐，以NH4Cl 为例： NH4H2ONH3H2OH。(3) 多元弱酸强碱盐( 正盐 ) ：多元弱酸强碱盐水解是分步进行的，应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应，以Na2CO3为例： CO23H2OHCO3OH，HCO3H2OH2CO3OH。(4) 多元弱碱强酸盐：多元弱碱强酸盐水解也是分步的，由于中间过程复杂，中学阶段仍写成一步，以CuCl2为例： Cu22H2OCu(OH)22H。(5) 多元弱酸的酸式盐，以NaHCO3为例： HCO3H2OH2CO3OH。(6) 弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进：NH4与 HCO3、CO23、CH3COO等组成的盐虽然水解相互促进，但水解程度较小，仍是部分水解。如NH4CH3COOH2OCH3COOH NH3H2O Al3和 CO23或 HCO3等组成的盐水解相互促进非常彻底，生成气体和沉淀。如Al33HCO3=Al(OH)33CO2。5. 影响盐类水解平衡的因素(1) 主要因素是盐本身的结构和性质，组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度就越大( 越弱越水解 ) 。(2) 外界因素：温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度，水解程度增大。浓度：盐的浓度越小，电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小，水解程度越大。酸碱性：向盐溶液中加入H，可抑制阳离子水解，促进阴离子水解；向盐溶液中加入OH，能抑制阴离子水解，促进阳离子水解。【当堂检测】1. 物质的量浓度相同的下列溶液中，符合按pH由小到大的顺序排列的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 3 - ANa2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl BNa2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl C(NH4)2SO4、NH4Cl 、NaNO3、Na2S DNH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO32. 实验室有下列试剂，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( ) NaOH溶液水玻璃Na2S 溶液Na2CO3溶液NH4Cl 溶液澄清石灰水浓HNO3浓 H2SO4A B C D 3. 化学方程式是化学用语中重要的部分，它包括电离方程式、化学反应方程式、水解方程式等，准确、规范书写各种方程式是学好化学的保证。请按要求写出下列方程式。(1)NaHCO3在水中的电离方程式：_ 。(2) 实验室制取NH3的化学反应方程式：_ 。(3) 用离子方程式表示Al2(SO4)3溶液显酸性的原因：_。4. 常温下，将某一元酸HA和 NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：编号HA物质的量浓度 (molL1) NaOH 物质的量浓度 (molL1) 混合溶液的pH 0.1 0.1 pH9 c0.2 pH7 0.2 0.1 pH”、“”、“”或“” ) 。5. 25 时，如果取0.1 mol L 1 HA 溶液与 0.1 mol L1 NaOH溶液等体积混合( 混合后溶液体积的变化不计) ，测得混合溶液的pH8，试回答以下问题：(1) 混合溶液的pH 8 的原因 ( 用离子方程式表示) ：_。(2) 混合溶液中由水电离出的c(H)_( 填“”或“” )0.1 molL1NaOH溶液中由水电离出的c(H) 。(3) 已知 NH4A 溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的 pH_7(填“”或“” ) 。(4) 将相同温度下相同浓度的五种溶液：(NH4)2CO3NH3H2O (NH4)2SO4NH4Cl CH3COONH4，按c(NH4) 由大到小的顺序排列_( 填序号 ) 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 4 - 答案与解析题号答案解析1 C(NH4)2SO4、NH4Cl 溶液因NH4水解而呈酸性。(NH4)2SO4中的 NH4浓度大于NH4C1溶液的，故前者pH小； NaNO3溶液呈中性 (pH7) ；Na2S 溶液因S2水解而呈碱性(pH7) 2 B 3 (1)NaHCO3=NaHCO3、HCO3HCO23(2)Ca(OH)22NH4Cl =CaCl22H2O2NH3(3)Al33H2OAl(OH)33H(1)NaHCO3的电离方程式，HCO3是不完全电离。(2) 实验 室 是用Ca(OH)2和NH4Cl加 热 来 制 备NH3的 。(3)Al2(SO4)3溶液显酸性是因为Al3水解4 (1) 弱酸(2) (3) 大 于c(A)c(Na)c(H)c(OH) (4)0.2 ，根据电荷守恒，溶液中c(A) c(OH)c(Na) c(H)， pH7 时，c(H) c(OH) ， 故c(A) c(Na) 。(3) 实验得到的是等物质的量浓度的HA和 NaA的混合溶液，由pHc(Na)c(H)c(OH) 。(4) 由于 HA为弱酸，所以pH 3 的 HA溶液中c(HA)103molL1，而在 pH11 的 NaOH 溶液中c(NaOH)10 3molL1，当两溶液等体积混合后，HA 过量很多，故混合溶液中c(OH) (3) (4) 水解。(2) 由于生成的盐能水解， 所以促进了水的电离，而 NaOH抑制水的电离，所以为“”。(3) 由 NH4A 溶液为中性可知， HA的电离程度与NH3H2O的电离程度相同，又由 HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出可知HA的电离程度大于H2CO3的， 所以 NH3H2O的电离程度大于 H2CO3的， 所以 (NH4)2CO3溶液显碱性 ( 谁强显谁性 ) 。(4) 假设盐未水解， ；由于的水解程度大于，所以c(NH4) ： ；由于的水解程度小于，所以c(NH4) ： （第 2 课时）【学习目标】1. 了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。2. 掌握溶液中离子浓度的大小比较问题。【学习过程】1. 盐类水解反应的应用(1) 纯碱液去油污：纯碱(Na2CO3) 水解呈碱性，加热能促进水解，溶液的碱性增强，热的纯 碱 溶 液 去 污 效 果 增 强 。 有 关 的 离 子 方 程 式 是CO23 H2OHCO3 OH、 HCO3H2OH2CO3OH。(2) 明矾 ( 铝盐) 作净水剂：明矾溶于水电离产生的Al3水解，生成的Al(OH)3胶体表面积大，吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是Al33H2OAl(OH)33H。(3) 泡沫灭火器原理：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，铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解，从而使水解完全，而产生CO2和Al(OH)3。其水解方程式为Al33HCO3=Al(OH)3 3CO2。(4) 铵态氮肥不能与草木灰混合使用：因为NH4在水溶液中能发生水解生成H，CO23在水溶液中水解产生OH，当二者同时存在时，二者水解产生的H和 OH能发生中和反应，使水解程度都增大，铵盐水解产生的NH3H2O易挥发而降低了肥效。(5) 在工业生产中广泛应用：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 6 - 焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂，是因为NH4Cl 水解溶液呈酸性，从而与金属表面的锈发生反应而除去。工业制备某些无水盐时，不能用蒸发结晶的方法，如由MgCl26H2O制无水MgCl2要在HCl 气流中加热，否则：MgCl26H2OMg(OH)22HCl 4H2O 。工业上利用水解制备纳米材料等。如用TiCl4制备 TiO2：TiCl4(x2)H2O(过量 )TiO2xH2O 4HCl。制备时加入大量的水，同时加热，促进水解趋于完全，所得TiO2xH2O经焙烧得 TiO2。(6) 某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊，需加相应的酸来抑制水解，如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。(7) 某些弱酸强碱盐水解呈碱性，用玻璃试剂瓶贮存时，不能用玻璃塞，如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。(8) 判断加热浓缩某些盐溶液的产物，如加热浓缩FeCl3溶液， FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl，由于盐酸易挥发，使水解平衡向右移动，蒸干后得到的物质为Fe(OH)3。(9) 制备胶体：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体。(10) 判断酸碱中和反应至pH7 时酸或碱的相对用量，如用氨水与盐酸反应至pH7 时是氨水过量。(11) 判断溶液中离子能否大量共存，如Al3与 HCO3等因水解互相促进不能大量共存。2溶液中的三个守恒关系(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、CO23、H、OH、 HCO3，它们存在如下关系：c(Na) c(H) 2c(CO23) c(HCO3) 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CO23能水解，故碳元素以CO23、HCO3、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为：12c(Na) c(CO23) c(HCO3) c(H2CO3) (3) 质子守恒规律：质子守恒是依据水的电离H2OHOH，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(HCO3) 2c(H2CO3) 。3. 离子浓度大小的比较规律(1) 单一溶液对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。如在H3PO4的溶液中，c(H) c(H2PO4)c(HPO24)c(PO34) 。对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(Na)c(CO23)c(OH)c(HCO3)c(H) 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 7 - 多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HCO3以水解为主， NaHCO3溶液中c(Na)c(HCO3)c(OH)c(H) ；而 HSO3以电离为主， NaHSO3溶液中c(Na)c(HSO3)c(H)c(OH) 。不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 molL1的 a.NH4HSO4、b.NH4Cl、c.CH3COONH4、 d.(NH4)2SO4溶液中，c(NH4) 的大小顺序为dabc。强酸弱碱盐溶液( 一般比较一元酸的盐溶液) 。如 NH4Cl 中存在 NH4H2ONH3H2OH，溶液中离子间的关系是c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH) 。(2) 混合溶液中各离子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。分子的电离大于相应离子的水解。例如等物质的量浓度的NH4Cl 与 NH3H2O混合溶液，c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H) ；等物质的量浓度的CH3COONa 与 CH3COOH 混合溶液，c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH) 。分子的电离小于相应离子的水解。例如在0.1 mol L1的 NaCN和 0.1 mol L1的 HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na)c(CN)c(OH)c(H) 。【当堂检测】1. 下列说法正确的是( ) A将 AlCl3溶液和 Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧，所得固体成分相同B配制 FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度C用加热的方法可以除去KCl 溶液中的Fe3D洗涤油污常用热的碳酸钠溶液2. T 时，某浓度氯化铵溶液的pH 4，下列说法中一定正确的是( ) A由水电离出的氢离子浓度为1010molL1B 溶液中c(H) c(OH) 11014C溶液中c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH)D溶液中c(NH3H2O)c(NH4) c(Cl) c(OH) 3. 常温下， 0.1 mol L1某一元酸 (HA) 溶液的 pH3。下列叙述正确的是( ) A该溶液中：c2(H) c(H) c(A) KwB由 pH 3 的 HA 溶液与pH 11 的 NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na) c(A)c(OH)c(H) C浓度均为0.1 mol L 1的 HA和 NaA溶液等体积混合，所得溶液中：c(A)c(HA) c(Na)c(OH)c(H) D0.1 molL1HA溶液与 0.05 molL1NaOH 溶液等体积混合，所得溶液中：2c(H) c(HA)c(A) 2c(OH) 4. 将 0.2 mol L1 HA 溶液与0.1 mol L1 NaOH 溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Na)c(A) ，则：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 8 - (1) 混合溶液中c(A)_c(HA)( 填“”、“”或“”，下同) 。(2) 混合溶液中c(HA) c(A)_0.1 mol L1。(3) 混合溶液中，由水电离出的c(OH)_0.2 mol L1 HA 溶液中由水电离出的c(H) 。(4)25 时，如果取0.2 mol L 1 HA 溶液与 0.1 mol L1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的 pH”、“ ”、“ ”、“c(Na)c(HA)c(H)c(OH) ，错； D 项，溶液中存在以下两个守恒，c(A) c(HA) 2c(Na) ，c(H) c(Na) c(A) c(OH) ， 2 可得 2c(H) c(HA) c(A) 2c(OH) ，对4 (1) (4) (1) 将 0.2 mol L 1 HA 溶液与0.1 mol L1 NaOH溶液等体积混合时，溶质为等物质的量的HA和 NaA ，由于c(Na)c(A) ， 说明 A的水解能力大于 HA的电离能力，使得c(HA)c(A) 。(2) 通过物料守恒及等体积混合后浓度减半可知，c(HA) c(A)0.1 mol L1。(3) 混合溶液中由于NaA的存在， 促进水的电离， 而0.2 molL1HA溶液中水的电离受到抑制，因此前者由水电离产生的c(OH)大于后者由水电离产生的c(H) 。(4) 如果取0.2 mol L1 HA 溶液与0.1 mol L1NaOH溶液等体积混合，溶质为等浓度的HA和 NaA ，混合溶液的pHc(Na)c(CH3COO)c(H) c(OH) (3) (5) (6)c(H)1c(H)3，c(H) 越大，反应速率越快。由于酸提供的H总量n(H)2n(H)1n(H)3，由此可知产生H2的总量关系为。 (5) 由于在盐酸中加入CH3COONa 溶液会先反应生成醋酸，因此溶液 pH上升较慢， 故混合液名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 10 - 的 pH：。 (6) 虽然加热能促使氨水的电离，但仍不可能完全电离， 而且由于温度升高，NH3会挥发，因此溶液的pH： 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -