新教材2023-2024学年高中化学第3章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离盐类的水解第3课时盐类水解的应用课件鲁科版选择性必修1

第3章物质在水溶液中的行为第2节第3课时盐类水解的应用素养目标1.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。2.能发现和提出有关盐类水解的问题,并设计探究方案,进行实验探究,培养科学探究与创新意识的化学核心素养。基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升目录索引

基础落实•必备知识全过关必备知识一、弱电解质溶液中粒子浓度大小比较1.在0.1mol·L-1醋酸溶液中(1)存在的电离平衡有CH3COOHCH3COO-+H+、H2OH++OH-。(2)含有的粒子有CH3COOH、H2O、CH3COO-、H+、OH-。(3)粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)。二、盐类水解的应用1.盐类作为净水剂硫酸铝钾或硫酸铝中的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体有较强的吸附能力,常用作净水剂。2.热碱水清洗油污

3.泡沫灭火器(1)试剂:Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。4.盐溶液的配制配制、保存易水解的盐溶液时,加入相应的酸(或碱)可抑制水解。如配制FeCl3溶液时,加入适量盐酸可抑制Fe3+的水解,得到澄清的溶液。自我检测判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可以作为净水剂也可以作为消毒剂。(

)(2)实验室保存Na2S溶液用带有玻璃塞的试剂瓶。(

)(3)将Cu(NO3)2固体溶于稀硝酸配制Cu(NO3)2溶液。(

)(4)在FeCl3溶液中加入镁粉既有气体产生又有红褐色沉淀产生。(

)(5)把镁粉投入NH4Cl溶液中,有两种气体产生。(

)(6)水解平衡右移,弱离子的水解程度一定增大。(

)(7)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用。(

)(8)热的纯碱溶液去油污效果好。(

)××√√√×√√重难探究•能力素养全提升探究一盐溶液中微粒浓度大小比较问题探究CH3COONa溶液中存在着下列电离和反应过程:1.CH3COONa溶液中的Na+、OH-、CH3COO-、H+四种离子浓度大小有什么关系?提示

c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)。2.某溶液中只含有

、Cl-、OH-、H+四种离子,该溶液的溶质可能有几种情况?提示

一种溶质时,只有NH4Cl;两种溶质时有:①NH4Cl与HCl,②NH4Cl与NH3·H2O。归纳拓展1.溶液中粒子浓度的大小比较(三个“守恒”关系式)(4)混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。①分子的电离程度大于对应离子的水解程度:在0.1mol·L-1NH4Cl和0.1mol·L-1氨水的混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于

的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c平(

)>c平(Cl-)>c平(OH-)>c平(H+)。②分子的电离程度小于对应离子的水解程度:在0.1mol·L-1的HCN和0.1mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c平(Na+)>c平(CN-)>c平(OH-)>c平(H+),且c平(HCN)>c平(Na+)=0.1mol·L-1。1.下列溶液中粒子浓度关系表示正确的是(

)A.NaHCO3溶液中:c平(H+)+c平(Na+)=c平(OH-)+B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c平(H+)<c平(OH-)C.0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中:c平(Cl-)>c平(H+)>c平(N)>c平(OH-)D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:2c平(Na+)=c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)应用体验D【变式设问】试写出NH4Cl溶液中的电荷守恒,并比较离子浓度的大小。提示

电荷守恒:c平(Cl-)+c平(OH-)=c平(

)+c平(H+),离子浓度的大小顺序:c平(Cl-)>c平(

)>c平(H+)>c平(OH-)。易错警示

溶液中粒子浓度大小比较应特别注意的问题①多元弱酸的正盐溶液(如Na2CO3溶液),要分清变化的主次关系。盐完全电离,多元弱酸酸根离子的第一步水解程度大于第二步水解。②多元弱酸的酸式盐溶液,要注意考虑酸式酸根离子的水解程度和电离程度的相对大小。若酸式酸根离子的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;若酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。③当两种溶液混合或两种物质发生反应时,要根据反应原理准确地判断溶质的成分,然后判断粒子种类,再根据规律比较粒子浓度大小。④不同溶液中同一粒子浓度的比较要看溶液中其他粒子对该粒子的影响。2.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是(

)A.c平(OH-)>c平(HA)>c平(HB)>c平(H+)B.c平(OH-)>c平(A-)>c平(B-)>c平(H+)C.c平(OH-)>c平(B-)>c平(A-)>c平(H+)D.c平(OH-)>c平(HB)>c平(HA)>c平(H+)A解析根据“越弱越水解”的原则,浓度相同时,A-的水解程度比B-的水解程度大,所以溶液中的c平(HA)>c平(HB),c平(A-)<c平(B-);再根据“谁强显谁性”可知溶液中的c平(OH-)>c平(H+);由于溶液中离子的水解是微弱的,所以c平(OH-)应小于c平(A-)和c平(B-)。3.(2023广东佛山高二期末统考)0.1mol·L-1Na2CO3溶液的pH随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(

)A探究二盐类水解的综合应用问题探究1.甲、乙两支试管内各加入3g图中相应的粉末,气泡产生的速率相等吗?提示不相等,NaHCO3产生气泡的速率快。2.普通泡沫灭火器为什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3?写出甲、乙两支试管中反应的离子方程式。归纳拓展1.物质水溶液的配制凡配制含有“弱离子”的盐溶液时,通常需采取防水解的措施。(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,FeCl3溶于水时发生水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,为防止有Fe(OH)3生成,通常先将FeCl3溶于稀盐酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。(2)配制强碱弱酸盐溶液:应加入少量强碱,抑制弱酸酸根离子水解。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.试剂的保存在实验室存放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,一般用橡皮塞。因这些盐水解生成的NaOH会腐蚀玻璃塞生成有黏性的Na2SiO3,从而使瓶口和塞子黏结在一起而不易打开。3.判断离子能否大量共存Al3+与S2-在溶液中相互促进水解,故不能在溶液中制取Al2S3,只能在固态无水条件下制取4.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化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。5.制备无水盐有些盐(如Al2S3)遇水即水解,无法在溶液中制取,只能由单质直接反应制取(干法制取);还有些盐溶液(如FeCl3溶液、AlCl3溶液)必须在蒸发过程中不断通入HCl气体,以抑制阳离子的水解,才能得到相应的固体。6.解释生活、生产中的一些化学现象(1)去污:常把某些盐当作碱使用,如纯碱、肥皂具有去污作用,且热的溶液去污能力比冷的溶液的去污能力强。这是由于纯碱、肥皂都属于强碱弱酸盐,其水解后溶液均显碱性,升高温度水解的程度增大,溶液的碱性增强,去污能力增强。(2)灭火:泡沫灭火器内所盛装药品一般是相互隔离的NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,能够水解彻底:在炸油条的过程中加入纯碱、明矾,利用水解产生的CO2气体,使油条变得松软可口。(3)化肥的合理使用:如草木灰(含K2CO3)不能与铵态氮肥相混用。因为

随NH3挥发,氮肥肥效降低;过磷酸钙不宜与草木灰混合施用,同样是因草木灰中的K2CO3水解显碱性,使可溶的磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2]转化为微溶的Ca3(PO4)2,不易被植物吸收。7.判断加热浓缩、蒸干某些盐溶液的产物(1)易挥发的酸形成的盐:如加热AlCl3溶液至蒸干,再灼烧,最终得到的是Al2O3而不是AlCl3。这因为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时AlCl3的水解平衡正向移动,生成的HCl挥发出去,使反应趋于完全,生成Al(OH)3,灼烧时Al(OH)3分解而生成Al2O3。(2)难挥发的酸形成的盐:如加热蒸干Fe2(SO4)3溶液,加热使Fe2(SO4)3+6H2O

2Fe(OH)3+3H2SO4向右移动,但H2SO4不挥发,所以随着平衡的右移,水减少,H2SO4的浓度越来越大,H2SO4就抑制了Fe3+的水解,所以Fe2(SO4)3的水解不能进行到底,最终得到的还是Fe2(SO4)3。(3)受热时易分解的盐:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4等固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4+MnO2。(4)弱酸的铵盐蒸干后无固体:如NH4HCO3、(NH4)2CO3。(5)还原性盐在蒸干时会被氧气氧化,如S具有较强的还原性,大部分亚硫酸盐溶液蒸干得到硫酸盐,如蒸干Na2SO3溶液可得Na2SO4固体。应用体验视角1盐类水解在生活中的应用1.(2022广东揭西高二期末)下列说法中,与盐类的水解有关的是(

)①明矾、氯化铁晶体常用于净水②比较NH4Cl和Na2S等某些盐溶液的酸碱性③用NaHCO3和Al2(SO4)3两种溶液可作为泡沫灭火剂④实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污A.只有①②③ B.只有②③④C.只有①③④ D.全部D解析

明矾、氯化铁晶体溶于水后可以水解形成具有吸附作用的胶体,可以净水,与水解有关,①符合题意;NH4Cl溶液显酸性是因为铵根的水解,Na2S溶液显碱性是因为硫离子的水解,②符合题意;NaHCO3溶液因水解显碱性,Al2(SO4)3溶液因水解显酸性,二者混合发生相互促进的水解反应,产生大量二氧化碳和泡沫,从而灭火,与水解有关,③符合题意;纯碱水解使溶液显碱性,且加热可以促进水解,从而除去油污,与水解有关,④符合题意;综上所述答案为D。2.化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是(

)A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为样品中的

水解C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理D.纯碱溶液呈碱性的原因是:B

3.下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是(

)A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳C.厨房中常用碳酸钠溶液洗涤餐具上的油污D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳D4.已知Fe3+在pH为4~5时就可以完全形成Fe(OH)3沉淀,若要除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以加入一种试剂,充分搅拌作用后过滤,就可得到纯净的MgCl2溶液,这种试剂可以是(

)A.NH3·H2O B.NaOHC.KOH D.MgCO3D视角2溶液蒸干产物的判断5.在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液,然后灼烧蒸干,最后可以得到该物质固体的是(

)A.AlCl3

B.Na2SO3C.KMnO4

D.MgSO4D解析

蒸干AlCl3溶液并灼烧最后得到Al2O3,A错误;蒸干Na2SO3溶液并灼烧时在空气中被氧化成Na2SO4