第3章第3节-盐类的水解(第2课时-影响盐类的水解的主要因素及应用)(教师版)

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》第三章水溶液中离子反应与平衡第三节盐类的水解第2课时影响盐类水解的主要因素及盐类水解的应用二、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，主要是由盐的性质所决定的，生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小)，盐的水解程度大，即越弱越水解。2．外因：反应条件【实验探究】反应条件对氯化铁水解平衡的影响〔提出问题〕问题一：FeCl3溶液呈酸性还是碱性？写出FeCl3发生水解离子方程式Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。问题二：从反应条件考虑，影响FeCl3水解平衡的因素可能有哪些？〔实验用品〕试管、试管夹、试管架、胶头滴管、pH计、药匙、酒精灯、火柴、0.01mol/LFeCl3溶液、FeCl3晶体、浓盐酸、浓NaOH溶液[实验方法及现象]影响因素实验步骤实验现象解释温度在试管中加入2ml

0.01

mol/L

FeCl3溶液，用试管夹夹持，在酒精灯上微热溶液颜色深升高温度，水解平衡正向移动反应物的浓度在试管中加入2mL

0.01

mol/L

FeCl3溶液，然后用药匙加入少许FeCl3晶体溶液颜色变深，溶液的pH变小加入FeCl3固体，c(Fe3＋)增大，水解平衡向正向移动生成物的浓度在试管中加入2

mL

0.01

mol/L

FeCl3溶液，然后滴入2~3滴浓盐酸溶液颜色变浅，溶液的pH变小加入盐酸，c(H＋)增大，水解平衡向逆向移动，但c(H＋)仍比原平衡中c(H＋)大在试管中加入2mL

0.01mol/L

FeCl3溶液，然后滴入5滴浓NaOH溶液产生红褐色沉淀加入氢氧化钠后，OH－消耗H＋，c(H＋)减小，水解平衡向逆向移动【拓展延伸】加能水解的盐(填“抑制”或“促进”)（1）水解形式相同的盐：相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)（2）水解形式相反的盐：相互促进(如Al2(SO4)3中加NaHCO3)〔特别注意〕（1）阴、阳离子相互促进的水解：水解程度较大甚至水解完全，完全时书写时要用“”、“↑”、“↓”等。如Na2S溶液与AlCl3溶液混合反应的水解离子方程式为2Al3＋＋3S2－＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑常见的水解相互促进的反应进行完全的有：①Al3＋与HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、HS－、S2－、ClO－。②Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)、ClO－。③NHeq\o\al(＋,4)与SiOeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)。（2）NHeq\o\al(＋,4)与CH3COO－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等在水解时相互促进，水解程度比单一离子的水解程度大，但仍然水解程度比较弱，不能进行完全，在书写水解方程式时应用“”。（3）相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NHeq\o\al(＋,4)的水解程度：(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。三、盐类水解的应用1、热的纯碱溶液去油污效果更好纯碱（Na2CO3）水解呈碱性，加热能促进水解，溶液的碱性增强，去污效果增强。水解的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－。2、配制可水解的盐溶液某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊，需加相应的酸来抑制水解，如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。3、明矾（铝盐）、铁盐用作净水剂明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3＋、Fe3＋水解，生成的Al（OH）3胶体、Fe（OH）3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降，从而除去水中的悬浮物，起到净水作用。Al3＋水解的离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。4、工业上利用水解原理制备无机化合物等。如用TiCl4制备TiO2：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。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。【拓展延伸】盐溶液蒸干灼烧时所得产物类型的判断（1）强酸弱碱盐：盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如CuSO4（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))CuSO4（s）；盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如AlCl3（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))Al（OH）3eq\o(→,\s\up7(灼烧))Al2O3。请解释为什么两者产物不同。（2）强碱弱酸盐：如Na2CO3（aq）eq\o(→,\s\up7(蒸干))Na2CO3（s）。（3）考虑盐受热时是否分解：NaHCO3（aq）eq\o(→,\s\up7(低温蒸干))NaHCO3（s）eq\o(→,\s\up7(加热))Na2CO3（s）（4）还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3（aq）→Na2SO4（s）。写出化学方程式2Na2SO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2SO4。〔理解应用〕（1）在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，原因是2(CuCl2·2H2O)eq\o(=,\s\up7(△))Cu(OH)2·CuCl2＋2HCl＋2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可_(用化学方程式表示)。（2）由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水_。【资料卡片】盐的水解常数（Kh）（1）数学表达式：以CH3COONa为例：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－CH3COONa的水解常数：Kh＝eq\f(cCH3COOH·cOH－,cCH3COO－)，只与温度有关。（2）与对应弱酸电离常数的关系CH3COOH的电离常数：Ka＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)。故Kh与对应弱酸电离常数（Ka）的关系：Kh·Ka＝Kw或Kh＝eq\f(Kw,Ka)。同理：强碱弱酸盐的水解常数与弱酸的电离常数的关系式：Kh＝eq\f(Kw,Kb)。由此可看出，弱酸或弱碱的电离常数越小(越弱)，其生成的盐水解的程度就越大。【深刻理解】多元弱酸盐的水解常数例题：已知常温下H2SO3的电离常数Ka1＝1.0×10－2，Ka2＝6.0×10－8。（1）则SOeq\o\al(2－,3)的水解常数Kh1＝，Kh2＝。（2）请利用相关数据判断NaHSO3溶液的酸碱性？（3）若常温下，pH＝9的Na2SO3溶液中eq\f(c(SO\o\al(2－,3)),c(HSO\o\al(－,3)))＝。【答案】（1）1.67×10－71×10－12（2）酸性（3）60〔解析〕SOeq\o\al(2－,3)＋H2OHSOeq\o\al(－,3)＋OH－Kh1HSOeq\o\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－Kh2（1）Kh1＝eq\f(c(HSO\o\al(－,3))·c(OH－),c(SO\o\al(2－,3)))＝eq\f(KW,Ka2)＝eq\f(10－14,6.0×10－8)，Kh2＝eq\f(c(H2SO3)·c(OH－),c(HSO\o\al(－,3)))＝eq\f(KW,Ka1)＝eq\f(1×10－14,1.0×10－2)＝1×10－12。（2）Kh2＜Ka2，因此NaHSO3中电离程度大于水解程度，呈酸性。（3）eq\f(cSO\o\al(2－,3),cHSO\o\al(－,3))＝eq\f(cOH－,kh1)=eq\f(10－5,\f(10－14,6.0×10－8))＝60，【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）将碳酸钠溶液加水稀释，水解程度会增大，c(OH－)增大(×)（2）加水稀释或加入少量Na2CO3固体，均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动(√)（3）向FeCl3溶液中通入HCl气体，将抑制其水解，但c(H＋)增大(√)（4）等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度一样(×)（5）加水稀释FeCl3溶液，eq\f(c(Fe3＋),c(Cl－))的值减小(√)（6）稀释CH3COONa溶液，平衡正向移动，eq\f(cCH3COOH·cOH－,cCH3COO－)变小(×)（7）向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸，冰醋酸与CH3COONa溶液水解产生的OH－反应，使平衡向水解方向移动(×)2．在一定条件下，Na2CO3溶液中存在COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－平衡。下列说法不正确的是()A．稀释溶液，eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cOH－,cCO\o\al(2－,3))增大B．通入CO2，溶液pH减小C．升高温度，平衡常数增大D．加入NaOH固体，eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))减小【答案】A〔解析〕A项式子为Kh，稀释不改变。3．有①Na2CO3溶液②CH3COONa溶液③NaOH溶液各25mL，物质的量浓度均为0.1mol·L－1，下列说法正确的是()A．3种溶液pH的大小顺序是③＞②＞①B．若将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是②C．若分别加入25mL0.1mol·L－1盐酸后，pH最大的是①D．若3种溶液的pH均为9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞②【答案】C〔解析〕本题考查溶液酸碱性及加水稀释时pH的变化。相同物质的量浓度的①、②、③溶液：pH的大小顺序应为③>①>②，A项错误；稀释相同倍数时，①、②存在水解平衡，③中pH变化最大，B项错误；与25mL0.1mol·L－1盐酸反应后①中为NaHCO3和NaCl溶液，②中为CH3COOH和NaCl溶液，③中为NaCl溶液，pH最大的是①，C项正确；若pH相同的三种溶液，物质的量浓度大小顺序应为②>①>③，故D项错误。4．下列事实，其中与盐类的水解无关的是________。①NaHSO3溶液呈酸性②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大，发生板结③配制CuCl2溶液，用稀盐酸溶解CuCl2固体④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞⑤氯化铵或氯化锌溶液可去除金属制品表面的锈斑⑥加热FeCl3·6H2O晶体，往往得不到FeCl3固体⑦Al3＋与COeq\o\al(2－,3)两种离子在溶液中不能共存⑧铵态氮肥与草木灰不得混合施用⑨配制FeCl2溶液时，加入少量铁粉【答案】①⑨〔解析〕①中NaHSO3显酸性是因为HSO3－以电离为主；⑨FeCl2容易被氧化为FeCl3，加入少量铁粉防止FeCl2被氧化。5．把NH4Cl晶体溶入水中，得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条，观察到有气泡产生，点燃有爆鸣声，此气体是________，产生该气体的原因是_______________________________(用离子方程式表示)；微热后，能放出有刺激性气味的气体，它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体是____，产生该气体的原因是________________________，总的离子反应方程式为_____________________。【答案】H2NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋、Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑NH3因为c(H＋)减小，使水解平衡右移，产生的NH3·H2O增多，加热使NH3·H2O分解放出NH3Mg＋2NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up10(△))Mg2＋＋H2↑＋2NH3↑6．一种常用的泡沫灭火器构造如图。内筒a是玻璃瓶，外筒b是钢瓶，平时泡沫灭火器内筒外筒盛有液态试剂，当遇火警时，将灭火器取下倒置，内外筒液体试剂立即混合产生大量CO2泡沫灭火。从液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析，则a中盛________，b中盛________。写出反应的离子方程式：_______________________________________。【答案】Al2(SO4)3溶液饱和NaHCO3溶液Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑〔解析〕Al2(SO4)3溶液水解呈酸性，不能用钢瓶盛放。7．已知25℃时0.1mol·L－1醋酸溶液的pH约为3，向其中加入少量醋酸钠晶体，待晶体溶解后发现溶液的pH增大，对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了c(OH－)，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出的大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H＋)减小，因此溶液的pH增大。你认为上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。（1）为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填编号)，然后测定溶液的pH。(已知25℃时，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，CH3COOH的Ka＝1.8×10－5)A．固体CH3COOKB．固体CH3COONH4C．气体NH3D．固体NaHCO3（2）若________(填“甲”或“乙”)的解释正确，溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】乙（1）B（2）乙(甲)增大(不变)〔解析〕（1）由NH3·H2O的Kb与CH3COOH的Ka可知，二者电离程度相同，所以CH3COONH4应呈中性，所以CH3COONH4是最好的选择。8．在常温下，等浓度的下列溶液：①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4④(NH4)2SO4⑤(NH4)2CO3⑥(NH4)2Fe(SO4)2请根据要求填写下列空白：（1）①、③、④pH由小到大的顺序为___________；(