高中化学3.3盐类的水解知识导学素材新人教版.docx

第三节 盐类的水解案例探究 明矾KAl(SO4)212H2O可以净水，这是生活常识，因为明矾溶于水发生电离；KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2+12H2O。Al3+在水中发生一种反应，Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，产生的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物使其凝成沉淀，从而达到净水目的。含Fe3+的盐也可用于水的净化，净化的原理是一样的，Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。 这类反应都是盐溶于水电离出的离子与水结合形成的。 问题与讨论： 1.根据上述过程分析，水中加入明矾净水后，上层清液的酸碱性是怎样的？ 2.试举例说明，哪些物质可以用于水的净化？自学导引一、盐的水解1.实验步骤测6支试管内溶液的pH实验现象pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7实验结论溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性答案:=碱碱酸酸中中2.水解的概念：在溶液里_电离出来的离子跟水电离出来的_或_结合生成_的反应，叫做盐类的水解。盐类的水解反应，可看作是_的逆反应，中和反应为_热反应，水解反应为_热反应。大多数水解反应相对于对应的中和反应的程度要_（填大或小）得多。答案:电解质 OH- H+ 弱电解质（弱酸，弱碱） 中和反应 放 吸 小3.盐类水解的实质盐类水解的实质：_。由于弱电解质的生成破坏了水的_，使溶液显示出不同程度的_。盐类的水解可看作是酸碱中和反应的_。答案:盐电离出的金属阳离子或酸根阴离子跟水反应生成弱碱或弱酸，使水的电离平衡被破坏而建立起新平衡 电离平衡 酸碱性 逆反应4.盐类水解的规律判断盐类是否发生水解以及水解后溶液的酸碱性要看_相对强弱。(1)通常盐类水解程度是很小的，且反应前后均有弱电解质存在，所以是_。(2)水解规律：“_才水解，无_不水解，越_越水解，谁_显谁性。”强酸和弱碱生成的盐水解，溶液呈_性，pH_，如NH4Cl、CuSO4、FeCl3、Zn（NO3）2、MgCl2等，原因是_离子水解生成对应的弱碱，使溶液显_。强碱和弱酸生成的盐水解，溶液呈_性，pH_，如CH3COONa、K2CO3、NaHCO3、Na2S等，原因是_离子水解生成对应的弱酸，使溶液呈_性。强酸强碱盐不水解，溶液呈_性，如NaCl、K2SO4等溶液呈中性。弱酸弱碱盐强烈水解。a.酸强于碱呈酸性，如（NH4）2SO3等；b.碱强于酸显碱性，如NH4CN等；c.酸碱相当显中性，如CH3COONH4等。弱酸酸式盐水解，取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小。a.若电离程度大于水解程度，溶液显_性，如NaHSO3、NaH2PO4等。b.若电离程度小于水解程度，溶液显_性，如NaHCO3、Na2HPO4等。答案: 生成盐对应酸碱的 （1）可逆的（2）弱 弱 弱 强酸 7 酸根阴 碱中a.酸 b.碱5.盐类水解离子方程式的书写书写盐类水解的离子方程式时应注意：(1)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_，_。(2)盐类水解是_，是_反应的逆反应，而中和反应是趋于完成的反应，所以盐的水解反应是_的。盐类水解的离子方程式一般不写_而写_。(3)某些盐溶液在混合时，一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子在一起都发生水解，相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。如：将Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液混合，立即产生白色沉淀和大量气体。这是由于混合前Al2（SO4）3溶液呈酸性Al3+3H2OAl（OH）3+3H+，NaHCO3溶液呈碱性（+H2OH2CO3+OH-），混合后由于H+与OH-生成H2O，两个水解反应互相促进，使其各自水解趋于完全，所以产生白色沉淀和CO2气体，Al3+3=Al（OH）3+3CO2。常见的能发生相互促进水解的离子有：Al3+与S2-、HS-、，Fe3+与、，与、等。(4)多元弱酸的酸根离子水解是_进行的，以_水解为主；多元弱碱的阳离子水解复杂，可看作_水解反应。答案:（1）沉淀“”和气体“”符号（2）可逆反应 中和 很弱 “” “”(4)分步 第一步 一步二、影响盐类水解的主要因素1.决定因素：_，也就是说，组成盐的酸或碱越弱时，盐类的水解程度_。答案:反应物本身的性质 越大2.通过探究“促进和抑制FeCl3水解的条件”的实验，回答：(1)温度：由于中和反应是_（填“放热”或“吸热”）反应，盐类的水解反应一般是_（填“放热”或“吸热”）反应，温度升高，使盐的水解向_方向移动。即升高温度，能_（填“促进”或“抑制”）盐类的水解。(2)盐溶液的浓度：稀释盐溶液，可以_盐类的水解，水解平衡向_移动，水解程度_；如果增大盐溶液的浓度，水解平衡虽然_移动，但水解程度_。(3)溶液的酸碱度：H+可_阳离子水解，_阴离子水解；OH-能_阴离子水解，_阳离子水解。答案:(1)放热 吸热 正 促进（2）促进 水解方向 变大 向水解方向 变小（3）抑制 促进 抑制 促进三、盐类水解的利用 根据需要，生产和生活中常通过改变溶液中相关物质的_或溶液_来调节盐的水解程度。答案:浓度 pH1.碱性物质能清洗油污，用纯碱溶液清洗油污时，_可以增强去污力的原因在于_。答案:加热 促进盐类水解2.在配制易水解的盐溶液时，如FeCl3、SnCl2水溶液，为了抑制水解，需要加入少量的_，以防止溶液_。答案:盐酸 变浑浊3.许多盐在水解时，可生成难溶于水的氢氧化物，当生成的氢氧化物呈_状态且_时，可用作_，例如铝盐、铁盐、明矾等。答案:胶体 无毒 净水剂4.如果水解程度很大，还可以用于无机化合物的_，如用TiCl4制备TiO2，反应的化学方程式：_制备时加入大量的_，同时_，促进水解趋于_，所得TiO2xH2O经焙烧得TiO2。类似的方法也可用来制备_等。答案:制备 TiCl4(x+2)H2O(过量) TiO2xH2O+4HCl 水 加热 平衡SnO、SnO2、Sn2O3疑难剖析一、水解原理 盐的水解是组成盐的阳离子或阴离子与水电离产生的OH-或H+结合成难电离物质的反应。解题中要弄清离子之间是如何结合的。【例1】 NH4Cl溶于重水后，产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是（ ）A.NH2DH2O和D3O+ B.NH3D2O和HD2O+C.NH3HDO和D3O+ D.NH2DHDO和H2DO+解析：NH4Cl水解的实质是其电离出的与重水电离出的OD-结合生成一水合氨，即D2OD+OD-，+OD-NH3HDO，D+再与D2O结合生成D3O+，选C。答案：C友情提示:运用盐类水解的实质，不能机械类比推导。二、水解程度 盐的水解是可逆过程，应从影响水解的因素作全面分析。【例2】 物质的量浓度相同的氨水 氯化铵 碳酸氢铵 硫酸氢铵 硫酸铵5种溶液中，c（）的大小顺序是_，溶液pH的大小顺序是_。解析：本题可分3种情况讨论：（1）氨水电离产生、OH-；（2）水解产生H+及剩余；（3）水解受到影响，促进或抑制。在分析时要注意两点：氨水电离程度不很大，水解程度也不很大。另外，NH4HSO4溶液，H+抑制水解，而NH4HCO3中，比氨水更弱，水解呈碱性，会促进水解，但影响不很大，（NH4）2SO4溶液中，的浓度最大。所以，的浓度由大到小顺序为（NH4）2SO4、NH4HSO4、NH4Cl、NH4HCO3、NH3H2O，其pH可根据水解程度及电离的情况得出pH由大到小的顺序是NH3H2O、NH4HCO3、NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4HSO4。答案：友情提示:本题主要考查关于氨的弱酸弱碱盐和强酸弱碱盐的水解反应。三、水解的应用【例3】 在氯化铁溶液中，加入难溶于水的碳酸钙粉末，观察到碳酸钙逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀，则（1）气体为_，红褐色沉淀是_。（2）上述现象产生的理由是_。答案：（1）CO2 Fe(OH)3(2)FeCl3在溶液中水解显酸性：Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，加入CaCO3后逐渐与H+反应：CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2消耗H+，使Fe3+水解平衡向右移动，而出现红褐色沉淀友情提示:由于水解产生的H+，使CaCO3不断溶解，H+的消耗又促进Fe3+继续水解，最终产生大量Fe(OH)3沉淀，加入Fe(OH)3、Fe2O3，同样可以达到上述效果。四、离子浓度的比较【例4】 Na2S溶液中存在多种粒子，下列各粒子间的关系正确的是（ ）A.c（Na+）c（S2-）c（OH-）c（HS-）c（H+）B.c（Na+）+c（H+）=c（S2-）+c（HS-）+c（OH-）C.c（Na+）=c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-）D.c（OH-）=c（H+）+c（HS-）+2c（H2S）解析：电解质的水溶液中存在两个守恒：物料守恒，电荷守恒。通俗地说：任何一种元素的粒子数既不可增加也不可减少；电解质溶液中存在各种带电的粒子，但所带电荷量的代数和等于零，即溶液不带电。结合本题有如下两个等式（在同一体积中，用浓度表示即可）：物料守恒：c（Na+）=2c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-） 电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（S2-）+c（HS-）+c（OH-） 在物料守恒中，应该找出该元素可能转化生成的各种粒子。如本题的硫元素，它来源于Na2S中的S2-，少量的S2-要水解转化成HS-，微量的HS-进一步水解转化成H2S，虽然生成H2S的量很小，但在理论上不能没有。所以含硫元素的各种粒子总数与钠离子的粒子数之比应符合原化学式中的粒子的比值。 在电荷守恒中，如何计算带多个单位电荷的粒子所带电荷量，往往容易出现误解。 浓度只表示该粒子在单位体积里其物质的量（粒子）的多少，并不表示它带电荷量的多少。用其所带电荷数乘以其浓度，恰好等于其所带电荷量。D为溶液中的质子守恒，正确。答案：AD友情提示:本题易错选B、C。B项该式应为电荷守恒的等式，由于每个硫离子带2个单位负电荷，因此硫离子所带负电荷的总量应是其离子个数的2倍。C项该式为物料守恒的等式，在硫化钠的化学式中，硫离子和钠离子的个数比为12。由于硫离子是弱酸氢硫酸的酸根离子，发生水解，部分转化为硫氢根离子和硫化氢分子，这3种粒子中硫元素仅含有一个，因此这3种粒子总数的2倍等于钠离子的个数。（在同体积中，用浓度表示）五、电离与水解的关系 酸或碱都会抑制水的电离，发生水解的盐会促进水的电离。要分清溶液中的H+(或OH-）是完全由水电离产生的，还是受其他外界因素影响。【例5】 在25 时，某溶液中由水电离出的c（H+）=110-12 molL-1，则该溶液的pH可能是（ ）A.12 B.7 C.6 D.2解析：纯水中由水电离出的c水（H+）=c水（OH-），向纯水中加酸或碱，水的电离均受到抑制，水的电离平衡左移，水电离出的H+和OH-的量相应减少，但c水（H+）=c水（OH-）。若为酸，则c液（OH-）=c水（OH-）=c水（H+）=110-12 molL-1，由KW=c液（H+）c液（OH-）有：c液（H+）=molL-1=110-2 molL-1，pH=-lgc（H+）=-lg110-2=2，故D选项符合题意。若为碱，则c液（H+）=c水（H+）=110-12 molL-1，则由pH=-lgc（H+）=-lg110-12=12，故A选项符合题意。答案：AD友情提示:注意水的电离与酸碱电离的区别和联系，溶液中c水（H+）=c水OH-），酸溶液中的OH-是水电离产生的，碱溶液中的H+是水电离产生的，H+与OH-均抑制水的电离，并且当c（OH-）=c（H+），抑制的程度也是相同的。拓展迁移拓展点一：双水解反应 弱酸的酸根离子与弱碱的金属阳离子（含）在水溶液中相遇之后是否发生双水解反应的问题，确有一定的复杂性。这其中的奥妙不强求学生探究，只要求了解以下几种常见的、典型的双水解反应的实例即可，它们是：Al3+与、HS-、S2-、的反应，与、的反应，Fe3+与、的反应。这些离子之间双水解反应的原理与上述Al3+与之间的双水解反应相似。对双水解反应通常用离子方程式来表示。写离子方程式时，一般要根据水解特征、水解生成的酸和碱的特点确定反应物和生成物，以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行配平。例如：2Al3+3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3=Al(OH)3+3CO2+2=CO2+2NH3+H2O(在浓溶液中反应)Al3+3+6H2O=4Al(OH)3CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3H2O(可逆反应)拓展点二：盐溶液加热蒸发溶剂后物质的析出FeCl3、Fe(NO3)3、AlCl3、CuCl2等，析出Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2，再加热时析出物又分解。如AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl2Al(OH)3Al2O3+3H2OCuSO4、Na2CO3等，析出CuSO45H2O、Na2CO310H2O，再加热时析出物又分解。如：CuSO4+5H2OCuSO45H2O(对蓝矾溶液加热蒸发溶剂)CuSO45H2OCuSO4+5H2OCuSO4CuO+SO3Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2等，析出MgCO3和Mg(OH)2、CaCO3。如Mg(HCO3)2MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2OMg(OH)2+CO2（微溶物MgCO3水解）NaHCO3、KHCO3、KMnO4、KNO3等，析出无水