第三章 第三节 第2课时 教案及习题(高中化学 选修4 步步高).docx
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1、第第 2 课时课时 盐类水解的主要影响因素和盐类水解的应用盐类水解的主要影响因素和盐类水解的应用 核心素养发展目标 1.变化观念与平衡思想:了解影响盐类水解平衡的因素,能多角度、 动态地分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.科学探究与创新意识:了解盐类水解在生产 生活、化学实验、科学研究中的应用。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。 一、影响盐类水解平衡的因素 1实验探究盐类水解平衡的影响因素 已知 FeCl3发生水解反应的离子方程式:Fe3 3H 2O Fe(OH)33H ,根据实验操作填写 下表 可能影响因素 实验操作 现象 解释或结论 盐的浓度 加入FeCl3
2、固体, 再测溶液的 pH 溶液颜色变深, 溶 液的 pH 变小 加入 FeCl3固体,c(Fe3 )增大, 水解平衡向正反应方向移动 溶液的酸碱度 加盐酸后,测溶 液的 pH 溶液颜色变浅, 溶 液的 pH 变小 加入盐酸,c(H )增大,水解平 衡向逆反应方向移动,但 c(H ) 仍比原平衡中 c(H )大 加入少量 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,水解平衡向正反应 方向移动 2.影响盐类水解平衡的因素 (1)内因:盐本身的性质:组成盐的弱酸根阴离子相对应的酸越弱(或弱碱阳离子对应的碱越 弱),水解程度就越大。 (2)外因:受温度、浓度及外
3、加酸碱等因素的影响。 温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,盐的水解程度增大。 浓度:稀释盐溶液,可以促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大。 外加酸碱:水解呈酸性的盐溶液,加碱会促进水解;加入酸则抑制水解。水解呈碱性的盐 溶液,加碱会抑制水解;加酸会促进水解。 外加盐:加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解程度增大。 分析盐类水解平衡移动时的注意事项 (1)影响盐类水解的因素 越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,加酸、碱抑制或促进水解。 (2)水解平衡正向移动,离子的水解程度不一定增大。若升高温度(或加水稀释)水解平衡正向 移动,离子的水解程度增大,若增大离子的浓度使水解平衡正向移动,离子的
4、水解程度反而 减小。 (3)水解平衡移动,水解平衡常数不一定改变。水解平衡常数只与温度有关。 例 1 向三份 0.1 mol L 1 CH 3COONa 溶液中分别加入少量 NH4NO3、 Na2SO3、 FeCl3固体(忽 略溶液体积变化),则 CH3COO 浓度的变化依次为( ) A减小、增大、减小 B增大、减小、减小 C减小、增大、增大 D增大、减小、增大 答案 A 解析 CH3COO 水解显碱性,SO2 3水解也呈碱性,会抑制 CH3COO 的水解,CH 3COO 浓度 增大。NH 4和 Fe 3水解呈酸性,会促进 CH 3COO 水解,CH 3COO 浓度会减小。 考点 盐类水解的影
5、响因素 题点 酸、碱、盐对盐类水解的影响 例 2 (2018 上海高二月考)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在 CO2 3H2O HCO 3OH 平衡。下列说法不正确的是( ) A稀释溶液,cHCO 3 cOH cCO2 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,cHCO 3 cCO2 3 减小 答案 A 解析 温度不变,水解平衡常数不变,KhcHCO 3 cOH cCO2 3 的值不变,故 A 错误;CO2与 CO2 3反应生成 HCO 3,HCO 3比 CO 2 3水解程度小,所以溶液碱性减弱,即 pH 减小,故 B 正 确;因水解是吸
6、热的,则升温可以促进水解,平衡正向移动,平衡常数增大,故 C 正确;加 入 NaOH 固体, OH 抑制 CO2 3水解, HCO 3的物质的量浓度减小, CO 2 3的物质的量浓度增大, 所以cHCO 3 cCO2 3 减小,故 D 正确。 考点 盐类水解的影响因素 题点 外界条件对盐类水解影响的综合 思维拓展 利用水解常数分析盐溶液稀释时,有关离子浓度比值变化的思维模型:如 Na2CO3溶液加水 稀释时,cHCO 3 cCO2 3 cHCO 3 cOH cCO2 3 cOH Kh cOH ,加水稀释时,温度不变,Kh不变,c(OH ) 减小,故cHCO 3 cCO2 3 增大。 二、盐类水
7、解的应用 1在工农业生产和日常生活中的应用 (1)热的纯碱液去油污效果更好 用纯碱溶液清洗油污时,加热能促进 Na2CO3的水解,溶液中 c(OH )增大。 (2)明矾(铝盐)用作净水剂 明矾KAl(SO4)212H2O溶于水电离产生的 Al3 水解,生成的 Al(OH) 3胶体吸附水中悬浮的 杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是 Al3 3H 2O Al(OH)3(胶体)3H 。 (3)泡沫灭火原理 泡沫灭火器中分别盛装 Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者混合发生水解相互促进反 应,产生 CO2气体和 Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开,其水解的离子方程式为 Al3 3H
8、CO 3=Al(OH)33CO2。 (4)铵态氮肥不能与草木灰混合使用 NH 4与 CO 2 3水解相互促进放出氨气而降低铵态氮肥的肥效。 (5)工业制备物质 工业制备某些无水盐时, 不能用蒸发结晶的方法, 如由 MgCl2 6H2O 制无水 MgCl2要在 HCl 气流中加热,否则:MgCl2 6H2O= Mg(OH)22HCl4H2O。 利 用 水 解 反 应 来 制 纳 米 材 料 , 如 用 TiCl4制 备 TiO2: TiCl4 (x 2)H2O( 过 量)TiO2 xH2O4HCl。制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得 TiO2 xH2O 经焙烧得 TiO2。 2
9、在化学实验中的应用 (1)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。 (2)可水解盐溶液的贮存 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,应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中。 (3)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。 (4)制备 Fe(OH)3胶体 将饱和 FeCl3溶液滴入沸
10、水中因水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。 (5)判断溶液中离子能否大量共存 溶液中水解显酸性的离子与水解显碱性的离子之间因水解相互促进而不能大量共存。 (6)物质的提纯 如除去氯化镁酸性溶液中的氯化铁,可加入 MgO 或 Mg(OH)2或 MgCO3反应掉部分 H ,促 进铁离子的水解,使 Fe3 转化为氢氧化铁沉淀而除去。 (7)判断盐所对应酸的相对强弱 如相同浓度的 NaA 和 NaB 两种盐溶液,其 pH 前者大于后者,则酸性 HAHB。 (8)判断酸碱中和反应至中性时酸或碱的相对用量 如用氨水与盐酸反应至 pH7 时,氨水过量,醋酸与氢氧化钠反应至中性时,醋酸过量。 例 3 下列事
11、实: NaHSO4溶液呈酸性; 长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结; 配制 CuCl2溶液,用稀盐酸溶解 CuCl2固体; NaHS 溶液中 c(H2S)c(S2 ); 氯化铵溶液可去除金属制品表面的锈斑; 加热 FeCl3 6H2O 晶体,往往得不到 FeCl3固体。 其中与盐类的水解有关的叙述有( ) A6 项 B5 项 C3 项 D4 项 答案 B 解析 中 NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为电离出 H 所致;中 是 NH 4水解显酸性所致;中 HCl 会抑制 Cu 2水解;中是因 HS水解程度大于其电离程 度所致;中 NH 4水解产生的 H
12、与锈斑中的 Fe 2O3反应;加热时部分 FeCl3会发生水解。 故除外其余都与盐类的水解有关。 考点 盐类水解的应用 题点 盐类水解应用的综合考查 例 4 在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于 400 )下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是 ( ) A氯化铝 B碳酸氢钠 C硫酸铁 D高锰酸钾 答案 C 解析 AlCl3发生水解反应:AlCl33H2(OH)33HCl,加热时生成的 HCl 挥发而使 水解平衡向右移动,致使生成 Al(OH)3沉淀,它被灼烧得 Al2O3;NaHCO3、KMnO4受热后分 解得到 Na2CO3、K2MnO4和 MnO2,只有 Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。 考
13、点 盐类水解的应用 题点 易水解盐溶液的蒸发或蒸干 相关链接 (1)盐溶液蒸干后产物的判断 常见类型 溶液蒸干所得物质 金属阳离子易水解的易挥发 性强酸盐 蒸干时得到氢氧化物,灼烧时得到氧化物,如 AlCl3(或 FeCl3)溶液蒸干时得到 Al(OH)3或 Fe(OH)3 金属阳离子易水解的难挥发 性强酸盐 蒸干得原溶质, 如 Al2(SO4)3溶液蒸干仍得 Al2(SO4)3固体 酸根离子易水解的强碱盐 蒸干得原溶质,如 Na2CO3溶液蒸干得 Na2CO3固体 阴、阳离子均易水解,且水解 产物易挥发的盐 蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干 后得不到任何物质
14、不稳定的化合物的水溶液 加热时在溶液中就能分解, 得不到原物质, 如 Ca(HCO3)2 溶液蒸干后得CaCO3, Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2 易被氧化的盐 蒸干时会被 O2氧化,蒸干后得不到原物质,如 Na2SO3 溶液蒸干后得 Na2SO4 (2)溶液蒸干产物的判断还需从多方面考虑,例如,蒸干 NaClO 溶液时,既要考虑 ClO 的水 解还需考虑 HClO 的受热分解,所以蒸干 Na ClO 溶液所得固体为 NaCl。 用盐类水解原理分析解答实际应用问题的方法思路 (1)认真审题,找出题目给定的盐类,确定能水解的离子。 (2)写出水解平衡方程式,分析题给条件对水解的影响
15、结果。 (3)联系题目要求,写出合理答案。 1下列过程或现象与盐类水解无关的是( ) A纯碱溶液去油污 B钢铁在潮湿的环境下生锈 C加热氯化铁溶液颜色变深 D浓硫化钠溶液有臭味 答案 B 解析 钢铁在潮湿的环境中生锈是因为钢铁发生了原电池反应被腐蚀;D 项中,浓硫化钠溶 液有臭味,是因为 S2 H 2O HS OH、HSH 2O H2SOH ,H 2S 有臭味,与水 解有关。 考点 盐类水解的应用 题点 盐类水解应用综合 2室温下,将碳酸钠溶液加热至 70 ,其结果是( ) A溶液中 c(CO2 3)增大 B水的电离程度不变 CKw将变小 D溶液的碱性增强 答案 D 解析 对于 Na2CO3溶
16、液的水解平衡 CO2 3H2O HCO 3OH , 升温, 平衡右移, c(CO2 3) 减小,水的电离程度增大,Kw变大,溶液的碱性增强。 考点 盐类水解的影响因素 题点 温度对盐类水解的影响 3在 Al3 3H 2O Al(OH)33H 的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的 pH 增大,应采取的措施是( ) A加热 B通入 HCl C加入少量 Na2SO4(s) D加入 NaCl 溶液 答案 D 解析 加热能使平衡向水解方向移动,c(H )增大,pH 减小;通入 HCl 能增大 c(H),抑制 了水解,且 pH 减小;加入 NaCl 溶液,相当于加水稀释,能促进水解,但因加入
17、NaCl 溶液 稀释引起 c(H )变小,故 pH 增大。 考点 盐类水解的影响因素 题点 外界条件对盐类水解影响的综合 4对滴有酚酞溶液的下列溶液,下列操作后颜色变深的是( ) A明矾溶液加热 BCH3COONa 溶液加热 C氨水中加入少量 NH4Cl 固体 D小苏打溶液中加入少量 NaCl 固体 答案 B 解析 明矾溶液中 Al3 水解, 溶液呈酸性, 加热水解平衡向右移动, c(H)增大, 溶液仍无色, A 项错误;CH3COONa 溶液呈碱性,加热促进水解,溶液碱性增强,溶液红色加深,B 项正 确;氨水中加入少量 NH4Cl,抑制 NH3 H2O 的电离,溶液红色变浅,C 项错误;小苏
18、打溶液 呈弱碱性,加入 NaCl 对溶液酸碱性无影响,D 项错误。 考点 盐类水解的影响因素 题点 外界条件对盐类水解影响的综合 5为使 Na2S 溶液中cNa cS2 的值减小,可加入的物质是( ) 盐酸 适量的 NaOH 溶液 适量的 KOH 溶液 适量的 KHS 溶液 A B C D 答案 C 解析 在 Na2S 溶液中存在 S2 H 2O HS OH。中加入盐酸,H中和 OH,水解平 衡右移,c(S2 )减小,cNa cS2 的值增大; 中加入适量的 NaOH 溶液,c(OH )增大,平衡左移, c(S2 )增大,但 c(Na)增大的更多,故cNa cS2 的值增大;中加入适量的 KO
19、H 溶液,c(OH )增 大,平衡左移,n(S2 )增大而 n(Na)不变,故cNa cS2 的值减小;中加入适量的 KHS 溶液, c(HS )增大,平衡左移,n(S2)增大而 n(Na)不变,故cNa cS2 的值减小。 考点 盐类水解的影响因素 题点 酸、碱、盐对盐类水解的影响 6(2018 宜昌夷陵区小溪塔高级中学月考)下列与盐的水解有关的是( ) NH4Cl 溶液与 ZnCl2溶液均可作焊接金属中的除锈剂 NaHCO3溶液与 Al2(SO4)3溶液可作泡沫灭火剂 草木灰与铵态氮肥不能混合施用 实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 加热蒸干 AlCl3溶液得到 Al(OH)3固
20、体 A只有 B只有 C只有 D 答案 D 解析 中 NH4Cl 与 ZnCl2水解使溶液均显酸性,可除去金属表面的锈;中 HCO 3与 Al 3 发生相互促进的水解反应,产生二氧化碳,可作灭火剂;中草木灰的主要成分碳酸钾水解 使溶液显碱性,而铵态氮肥中的铵根离子水解使溶液显酸性,因而不能混合施用;中碳酸 钠水解使溶液显碱性,有 NaOH 生成,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与 NaOH 反应生成硅酸 钠,将瓶塞与瓶口黏结,因此盛放碳酸钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞;AlCl3溶液中存在水解 平衡:AlCl33H2OAl(OH)33HCl,加热时,HCl 挥发使平衡不断向右移动,最终得到 Al(OH)3固
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