2020_2021学年高中化学第三章物质在水溶液中的行为第2节第3课时水解原理的应用学案鲁科版选修420210317219

1、第3课时水解原理的应用1了解盐类水解在生产生活中的应用。2会比较溶液中粒子浓度的大小。(重点)3通过了解盐类水解的应用，进一步体会化学对社会发展的作用。授课提示：对应学生用书第55页知识点盐类水解的应用1通过促进盐类的水解应用其产物(1)热碱水去油污：纯碱水解的离子方程式为COH2OHCOOH，加热促进CO的水解，溶液碱性增强，去污能力增强。(2)泡沫灭火器的原理：泡沫灭火器中的Al2(SO4)3和NaHCO3发生水解相互促进的反应，离子方程式为Al33HCO=Al(OH)33CO2。(3)盐类作净水剂：铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体，有较强的吸附作用，常用作净水剂。明矾净水原理为Al3水解

2、生成的Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物，加速悬浮物的沉降，达到净水的作用，水解的离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H。2通过抑制盐类的水解保证所需物质的存在实验室中配制、保存SnCl2和FeCl3等易水解的盐溶液时为防止Sn2、Fe3的水解，通常加入适量盐酸。SnCl2在水溶液中水解生成沉淀的化学方程式为SnCl2H2O=Sn(OH)ClHCl。自我诊断(1)同浓度纯碱溶液比小苏打溶液的去污能力强。()(2)配制FeCl3溶液时，为防止Fe3的水解，可加入适量盐酸或硫酸、硝酸。()(3)实验室保存Na2S溶液时必须用带橡胶塞的试剂瓶。()授课提示：对应学生用书第55页要点一盐类水解的

3、综合应用典例1下列有关问题，与盐的水解有关的是()NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂草木灰与铵态氮肥不能混合施用实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞Na2S溶液呈碱性ABC D解析：中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性，可以除去金属表面的锈；用HCO与Al3两种离子水解相互促进，产生二氧化碳，可作灭火剂；草木灰主要成分为碳酸钾，水解显碱性，而铵态氮肥水解显酸性，因而不能混合施用；碳酸钠溶液水解显碱性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合而打不开，因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞

4、；Na2S溶液水解生成碱Na2SH2ONaOHNaHS，故其溶液呈碱性。答案：D1物质水溶液的配制凡配制含有“弱离子”的盐溶液时，通常需采取防水解措施。(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。如配制FeCl3的水溶液：应先滴入几滴盐酸。(2)配制强碱弱酸盐：滴几滴相应的强碱。如配制硫化钠的水溶液时，应先滴入几滴氢氧化钠溶液，再加水稀释至所需浓度。2试剂的保存某些实验试剂贮存时要考虑到盐的水解。如Na2CO3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

5、木塞的试剂瓶保存。3判断离子能否大量共存在水溶液中水解相互促进的离子：(1)若相互促进程度较小，则可以大量共存，如NH和CH3COO、CO等。(2)若相互促进的程度很大、很彻底，则不能大量共存，如Al3与HCO在溶液中不能共存，因发生反应Al33HCO=Al(OH)33CO2，这类离子组合常见的有：Fe3与S2、HS因发生氧化还原反应也不能大量共存。4某些化肥的施用草木灰不能与铵态氮肥混用，因草木灰的主要成分为K2CO3，溶于水时COH2OHCOOH，生成的OH与NH发生反应NHOHNH3H2O，使氮肥肥效下降。5利用盐的水解去除杂质如果两种盐的水解程度不一样，可利用水解反应将一种盐转化为氢氧

6、化物沉淀而除去。例如：MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质，因Fe33H2OFe(OH)33H水解程度比Mg2水解程度大，可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等，使Fe3的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3。6选择制备物质的途径(1)如制备Fe(OH)3胶体。将FeCl3溶液滴入沸水中，在加热条件下，促进Fe3的水解生成Fe(OH)3胶体。Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H(2)因Al3和S2在溶液中水解相互促进，故不能在水溶液中制取Al2S3，只能在固态无水条件下制取。1下列事实不属于盐类水解应用的是()A明矾、氯化铁晶体常用于净水B实验室通常使用热的纯碱溶液去

7、除油污C实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸D实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率解析：A项，Al3、Fe3均能发生水解；B项，热的纯碱溶液碱性强，容易使油污水解；C项，加入HCl可抑制FeCl3水解；D项，Zn与置换出来的Cu在电解质溶液中构成原电池。答案：D要点二溶液中离子浓度的大小比较典例2室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据见下表：实验编号起始浓度/(molL1)反应后溶液的pHHAKOH0.10.19x0.27下列判断不正确的是()A实验反应后的溶液中：KAOHHB实验反应后的溶液中：OHKA molL1C实验反应后的溶液中：AHA0.

8、1 molL1D实验反应后的溶液中：KAOHH解析：由表中得HA为弱酸且酸碱物质的量相等，因此得A正确；由中电荷守恒得OHKAHKW/(1109) molL1，故B错误；C中由得x0.2 molL1，故HAA0.1 molL1(因为溶液体积是原溶液的2倍)，故C正确；实验反应后的溶液显中性，故OHH，由电荷守恒可得KA，故D正确。答案：B1两个理论依据弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡2三个守恒关系类别意义实例电荷守恒电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数Na2CO3溶液中存在Na、CO、H、OH、HCO、H2CO3和H2O，其中NaH2COHCOOH物料守恒电解质溶液

9、中，某种原子的总浓度等于它的各种存在形态的浓度之和Na2S溶液中n(Na)2n(S)，即Na2S22HS2H2S质子守恒电解质溶液中，水电离出的H和OH的总数相等Na2CO3溶液中HHCO2H2CO3OH3.五个重要类型(1)多元弱酸溶液：根据多步电离分析。例如：在H2CO3溶液中，HHCOCO。(2)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，NaCOOHHCO。(3)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HCO以水解为主，NaHCO3溶液中NaHCOOHH；而HSO以电离为主，NaHSO3溶液中NaHSOHOH。(4)不同溶液中同

10、一离子浓度的比较：要看溶液中其他离子对其影响的因素。例如：在相同物质的量浓度的下列溶液中：a.NH4ClbCH3COONH4cNH4HSO3，NH由大到小的顺序是：cab。(5)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：a等物质的量浓度的NH4Cl与NH3H2O混合溶液，NHClOHH。b等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液：CH3COONaHOH分子的电离小于相应离子的水解：例如在0.1 molL1的NaCN和0.1 molL1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为NaCNOHH。2下列各溶液中，粒子的物质

11、的量浓度关系正确的是()A0.1 molL1 Na2CO3溶液：OHHHCO2H2CO3B0.1 molL1 NH4Cl溶液：NHClC向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到酸性的混合溶液：NaCH3COOHOHD向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到pH5的混合溶液：NaNOCl解析：在0.1 molL1 Na2CO3溶液中，存在如下平衡：COH2OHCOOH，HCOH2OH2CO3OH，H2OHOH，根据电荷守恒有：HNaOHHCO2CO；根据物料守恒有：Na2HCO2CO2H2CO3，综合上述两式可得：OHHHCO2H2CO3。也可由质子守恒而得。在0.1 molL1 NH4Cl溶液中，NH发生水解，故

12、NHOH，根据电荷守恒有NaHCH3COOOH，则CH3COONa，因此溶液中的离子浓度关系为CH3COONaHOH。硝酸钠与稀盐酸混合得到pH5的溶液，硝酸钠不发生水解，忽略水的电离，根据电荷守恒则有NaNO。答案：A要点三盐溶液蒸干所得产物的判断典例3分析下列溶液蒸干后得到的固体是什么？写出化学式，并简要说明理由。(1)K2CO3溶液蒸干得到的固体物质是_，原因是_。(2)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是_，原因是_。(3)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是_，原因是_。(4)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是_，原因是_。解析：(1)K2CO3发生水解反应：K2CO3

13、H2OKOHKHCO3，由于KOH不挥发，随着KOH和KHCO3浓度的增大，二者又发生反应：KOHKHCO3=K2CO3H2O，故K2CO3溶液蒸干后的产物为K2CO3。(2)(NH4)2SO4的水解反应为(NH4)2SO42H2O=2NH3H2OH2SO4，由于H2SO4不挥发，NH3极易溶于水，当NH3H2O与H2SO4浓度稍大时，二者又反应生成了(NH4)2SO4，故溶液蒸干后的产物为(NH4)2SO4。(3)虽然HCO能水解，但Ba(HCO3)2受热易分解：Ba(HCO3)2BaCO3CO2H2O，生成的BaCO3难溶于水且较难分解，故蒸干后的产物为BaCO3。(4)Na2SO3具有还

14、原性，蒸干过程中与氧气发生反应：2Na2SO3O2=2Na2SO4，生成的Na2SO4性质稳定，故溶液蒸干后的产物为Na2SO4。答案：(1)K2CO3CO水解，但K不水解，KOH不挥发，KOH与H2CO3反应(2)(NH4)2SO4NH虽然水解，但SO不水解，H2SO4不挥发，H2SO4与NH3H2O反应(3)BaCO3Ba(HCO3)2受热分解，生成BaCO3难溶于水，较难分解(4)Na2SO4蒸发过程中Na2SO3被氧化成Na2SO41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。盐溶液水解生成易挥

15、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。若加热温度较高时，要考虑弱碱的分解，如AlCl3、FeCl3溶液蒸干灼烧则得到Al2O3、Fe2O3。2考虑盐受热时是否分解因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干Ca(HCO3)2溶液得CaCO3固体；蒸干NaHCO3溶液得Na2CO3固体；蒸干KMnO4溶液得K2MnO4和MnO2的混合物；蒸干NH4Cl溶液不能得到固体。3还原性盐在蒸干时会被O2氧化例如，Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4；FeSO4溶液蒸干会得到Fe2(SO4)3和

16、Fe(OH)3或Fe2O3。4有时要从多方面考虑例如，蒸干NaClO溶液时，既要考虑ClO水解，又要考虑HClO分解，所以蒸干NaClO溶液所得固体为NaCl。3在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 )下列物质的溶液，可以得到该物质固体的是_。AlCl3NaHCO3MgSO4KMnO4Na2CO3NH4Cl解析：AlCl3溶液中存在水解：AlCl33H2OAl(OH)33HCl。蒸干过程中HCl逸出，促进AlCl3水解，得Al(OH)3，灼烧Al(OH)3发生分解反应：2Al(OH)3Al2O33H2O，故最终所得固体为Al2O3，不可选。NaHCO3溶液蒸干后得NaHCO3固体，而NaHCO

17、3受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，得到Na2CO3,400 以下灼烧Na2CO3不分解，故最终所得固体为Na2CO3，不可选。MgSO4溶液中存在如下平衡：MgSO42H2OMg(OH)2H2SO4，虽然加热促进水解，但水解产物H2SO4难挥发，随着溶液中H2SO4浓度的增加，以上平衡又向左移动，蒸干并灼烧，最后所得固体为MgSO4，可选。由KMnO4受热易分解知不可选。Na2CO3溶液中有：Na2CO3H2ONaOHNaHCO3，但由于NaOH的存在，致使NaHCO3不会分解出CO2逸出，故平衡右移程度极小，最后得到的是稳定的Na2CO3(灼烧时不会带结晶水)。NH

18、4Cl溶液中有：NH4ClH2OHClNH3H2O，由于产物均为挥发性的，故平衡右移，故最后得不到NH4Cl晶体。答案：盐类水解原理在工业生产中的应用典例NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工产品，均可应用于造纸业。(1)NaClO溶液pH7，原因是_(用离子反应方程式表示)。(2)根据NaClO的性质推测，在纸浆中加入NaClO溶液的目的是_。(3)在1 molL1的KAl(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。(4)某小组同学用如图所示装置探究NaClO和KAl(SO4)2饱和溶液混合反应的实验。打开活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液，产生大量的白色胶状沉淀。反应的离子方程式是_。将烧瓶中的混合液在阳光下照射，不久烧瓶中有黄绿色气体产生。充分反应后集气瓶中气体能使带火星的木条复燃。写出在光照下混合液中反应的化学方程式_。解析：(1)HClO是弱酸，