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第 三 节. 盐 的 水 解. (第 1 课时). 盐 + 水. 酸. 碱. +. 问题 :. 1. 生活中常见的盐类有哪些?. Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 明明是盐,为什么叫“碱”呢?. 2. 酸的水溶液呈酸性,碱的水溶液呈碱性, 那么盐的水溶液是否一定呈中性呢 ?. 选择合适的方法测试下表中所列盐溶液的酸碱性. 讨论: 由上述实验 结果分析 : 盐溶液的酸碱 性 与生成该盐 的 酸和碱的强 弱 间有什么 关系?. 一、实验探究: 盐溶液的酸碱性. 碱性. CH 3 COOH NaOH. 强碱弱酸盐. 碱性.
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第 三 节 盐 的 水 解 (第1课时)
盐+ 水 酸 碱 + 问题: 1.生活中常见的盐类有哪些? Na2CO3、NaHCO3明明是盐,为什么叫“碱”呢? 2.酸的水溶液呈酸性,碱的水溶液呈碱性, 那么盐的水溶液是否一定呈中性呢?
选择合适的方法测试下表中所列盐溶液的酸碱性选择合适的方法测试下表中所列盐溶液的酸碱性 讨论: 由上述实验 结果分析: 盐溶液的酸碱 性与生成该盐 的酸和碱的强 弱间有什么 关系? 一、实验探究:盐溶液的酸碱性 碱性 CH3COOH NaOH 强碱弱酸盐 碱性 H2CO3 NaOH 碱性 H2CO3 NaOH 中性 HCl NaOH 强酸强碱盐 中性 H2SO4 NaOH 酸性 HCl NH3 · H2O 强酸弱碱盐 酸性 H2SO4 NH3 · H2O 规律:谁强显谁性,同强显中性
思考? 以CH3COONa、 NH4Cl 、NaCl为例,并从电离平衡的角度分析,上述盐溶液呈现不同酸碱性的原因。
H2O H + + OH - + CH3COOH CH3COONa+ H2OCH3COOH+ Na OH CH3COO-+ H2OCH3COOH+ OH- 二. 盐溶液呈现不同酸碱性的原因 讨论1.强碱弱酸盐: 醋酸钠在溶液中的变化 离 衡 果 动 CH3COONa = CH3COO- + Na+ 合 c(H+)< c(OH-) 溶液呈碱性 方程:
H2O OH- + H+ NH4Cl + H2O NH3·H2O + HCl NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ 氯化铵在溶液中的变化 讨论2.强酸弱碱盐: NH4Cl = NH4+ + Cl- + NH3·H2O c(H+) >c(OH-) 溶液呈酸性 方程:
H2O H + + OH - 氯化钠在溶液中的变化 讨论3.强酸强碱盐: NaCl = Cl- + Na+ c(H+)= c(OH-) 溶液呈中性
1.盐 的 水 解: (1)盐的水解概念 (2)水解的过程 (3)水解实质 (4)水解规律 (5)盐类水解的特征 (6)水解的离子方程式书写 离 动 合 衡 果
(1)盐的水解定义 : 水解 中和 弱酸阴离子 弱碱阳离子 盐电离出来的或者与水电离出来的或者结合生成 ,使得溶液中的c(H+) ≠C(OH-),因而这类盐溶液呈现酸性或碱性.盐与水发生的这种作用叫盐的水解.盐的水解是中和反应的逆反应。 OH- H+ 弱电解质 酸 + 碱 盐 + 水 (逆反应吸热)
(3)水解实质: 盐电离出的弱离子破坏了水的电离平衡,使水的电离平衡正向移动。 盐的水解促进水的电离
(4)盐类水解的规律: ※谁强显谁性 , ※谁弱谁水解, ※无弱不水解, ※越弱越水解, ※弱弱不水解。
练习:填写下列表格 否 酸 强酸强碱盐 Fe3+ 强酸弱碱盐 能 酸 碱 强碱弱酸盐 能 HCO3- 强酸强碱盐 否 中
(5)盐类水解的特征: ①属可逆反应,是中和反应的逆反应。 ②水解程度一般比较微弱。 ③盐类水解是吸热的。 ④当V水解=V中和时,水解达到了平衡。
弱酸阴离子 +H2O 弱酸+OH- 弱碱阳离子 +H2O 弱碱+H+ (6)盐的水解离子方程式书写要点 ①谁弱写谁.盐中的弱离子书写离子符号,水写分子式. ②盐类水解是中和反应的逆反应,一般写可逆号“ ”。 ③盐的水解反应是微弱的,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解。一般不标“↓”或“↑”也不把生成物写成分解物(例H2CO3) ④多元弱酸的盐分步水解,以第一步为主. ⑤质量守恒,电荷守恒
例:碳酸钠在溶液中的变化: 第一步是Na2CO3在水溶液里电离出来的CO32- 发生水解: CO32-+H2O HCO3-+OH - (主要) 第二步是生成的HCO3-进一步发生水解: HCO3-+ H2O H2CO3+OH–
练习:书写下列盐溶液水解的离子方程式 CH3COONa Al2(SO4)3 NH4NO3 FeCl3 NaHCO3 Na2S
水解反应 盐 + 水 酸 + 碱 中和反应 三.影响盐类水解的主要因素 盐类的水解反应一般是可逆反应,在一定条件下形成化学平衡,该平衡通常叫做水解平衡 一般情况下,盐类水解反应可看成是酸碱中和反应的逆反应。盐类水解反应为吸热反应。
三: 影响盐类水解的主要因素 1.内因:一般水解后生成酸碱越弱,越易水解 (有弱才水解,越弱越水解) 例1:温度一定时 比较 0.1mol/LNa2CO3、NaHCO3、 CH3COONa溶液的pH值 pH: Na2CO3>NaHCO3> CH3COONa 例2:比较 0.1mol/L AlCl3、NH4Cl溶液的pH值 pH: AlCl3 < NH4Cl
2.外因: 越稀越水解 • ①浓度对水解程度的影响: ②温度对水解程度的影响 升高温度,水解程度加大。 思考: 为什么热的Na2CO3溶液去污能力比冷的Na2CO3溶液去污能力强? 加热促进水解,使产生C(OH-)增大,所以去污能力增强
③酸碱度对水解程度的影响 “显酸性加碱,显碱性加酸”促进水解 “显酸性加酸,显碱性加碱”抑制水解 练习: 1.为了使Na2S溶液中C(Na+)/C(S2-)的比值变小,可加入的物质是 ( ) A.适量NaOH B.适量盐酸 C.适量KOH D.适量KHS 2.等物质的量浓度的下列铵盐中,C(NH4+)浓度最大的是 ( ) A.NH4HSO4 B.NH4Cl C.NH4HCO3 D. (NH4)2SO4E.NH3.H2O C D D DABCE
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+在不同条件下FeCl3的水解平衡将发生不同变化,当条件改变时,将相关内容填入表格中: 思考: 增大 正反应 增加 降 变深 变浅 逆反应 增加 降 减小 正反应 增大 增加 升 变浅 逆反应 变浅 减小 减少 升 升 减少 增大 正反应 红褐色沉淀,无色气体
练习:判断下列式子为电离式还是水解的离子方程式练习:判断下列式子为电离式还是水解的离子方程式 HCO3-+H2O H3O++CO32- HCO3-+H2O H2CO3+OH-
四.盐 类 水 解 的 应 用 1.判断盐溶液的酸碱性 2.判断不同弱电解质的相对强弱 3.比较溶液中离子浓度大小 4.解释某些化学现象及生产生活中的应用 谁强显谁性 越弱越水解 5.离子共存问题
练习1: 相同条件,相同物质的量浓度的下列九种溶液:Na2CO3、CH3COONa、Na2SO4、NaHCO3、NaOH 、NH3.H2O、(NH4)2SO4、NaHSO4、CH3COOH等溶液,pH值由大到小的顺序为: NaOH>NH3.H2O>Na2CO3>NaHCO3>CH3COONa >Na2SO4>(NH4)2SO4>CH3COOH>NaHSO4
酸式盐水溶液酸碱性的规律小结: • 强碱强酸酸式盐(NaHSO4)只有电离没有水解.NaHSO4=Na++H++SO42-,溶液显酸性. • 强碱弱酸酸式盐,即可电离又可水解 若电离>水解 ,溶液显酸性(NaH2PO4、NaHSO3) 若电离<水解 ,溶液显碱性(Na2HPO4、NaHCO3)
例题: 物质的量浓度相同的三种钠盐NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次为8,9,10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( ) A.HX HZ HY B.HZ HY HX C.HX HY HZ D.HY HZ HX 答案:C
比较盐溶液中离子浓度大小的方法 • 首先要明确盐的电离是强烈的,水解是微弱的。 • 其次要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的,且以第一步为主。 • 最后不要忘记水的电离。
(1)同一溶液中不同离子浓度比较: 先抓盐的电离,后抓水解 • NH4Cl溶液 • CH3COONa溶液 • (NH4)2SO4溶液 • NaHCO3溶液 • Na2CO3溶液 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) c (NH4+)>c(SO42-)> c(H+)>c(OH-) c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
(难)守恒关系讨论:1. NH4Cl溶液中存在的平衡有 微粒种类有: 这些微粒种类之间存在的等式关系有 NH4++H2O NH3.H2O+H+ H2OH++OH- 分子: NH3.H2O 、H2O 离子: NH4+、OH-、H+、Cl- 电荷: C(NH4+) +C(H+) =C(Cl-) +C(OH-) 物料: C(Cl-)= C(NH4+)+C(NH3.H2O) C(H+)=C(OH-)+C(NH3.H2O)
2. 以0.1mol/LNa2S溶液为例: 溶液中多量离子: 微量离子: Na+、 S2- OH-、H+ 、 HS- (1)电荷守恒关系: C(Na+)+C (H+)=C (OH-)+C (HS-)+2 C(S2-) (2)物料守恒: C(S2-) +C(HS-)+C(H2S)=0.1mol/L
(3)考虑钠元素与硫元素形成Na2S的定组成关系: 定组成守恒关系: C(Na+)=2[C(S2-)+C(HS-)+C(H2S)] (4)考虑盐类水解或电离时由水本身电离出的 C(H+)=C(OH-) 质子守恒: C(OH-)= C(H+)+C(HS-)+2C(H2S) 水解或电离程度不同,使离子间形成的大小关系: C(Na+) >C(S2-)> C(OH-)>C (HS-)>C (H+)
例题1. 向0.1mol/LNaOH溶液中逐渐加入 0.1mol/LCH3COOH溶液,至溶液中 C(Na+)=C(CH3COO-),此时溶液的pH值 是( ) A .pH=7 B. pH>7 C. pH<7 D.无法确定 A
例题2:表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关微粒的关系式,正确的是( ) A.[Na+]>[HCO3-]>[CO32-]>[H+]>[OH-] B. [Na+] +[H+] =[HCO3-]+ [CO32-] +[OH-] C. [Na+] +[H+] =[HCO3-]+ 2[CO32-] +[OH-] D. [Na+] = [HCO3-] + [CO32-] +[H2CO3] CD
(2)混合溶液中各离子浓度的比较 进行综合分析,如电离因素、水解因素
例题1: 0.1mol/LNaOH和0.1mol/L的NH4Cl溶液等体积混合后,离子浓度大小关系正确的是( ) A.c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) B. c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) C.c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) D.c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) B
例题2: B 将pH=3的盐酸溶液与pH=11的NH3.H2O等体积混合后,溶液中离子浓度大小关系正确的是( ) A.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-) B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)> C(H+) C. C(Cl-)> C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) D. C(Cl-)> C(NH4+)>C(OH-) >C(H+)
例题3: (2003上海)10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,反应后溶液中各离子的浓度关系错误的是 ( ) A. c(Na+) > c(Ac-) > c(H+) > c(OH-) B. c(Na+) > c(Ac-) > c(OH-) > c(H+) C. c(Na+) = c(Ac-) +c(HAc) D. c(Na+) + c(H+) = c(Ac-) + c(OH-) A
例题:某溶液中存在H+、OH-、NH4+、Cl-四种离子,根据下列离子浓度大小排序从而确定溶质组成.例题:某溶液中存在H+、OH-、NH4+、Cl-四种离子,根据下列离子浓度大小排序从而确定溶质组成. (1) c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)溶质仅一种. (2) c(Cl-)>c(H+)> c(NH4+)> c(OH-) . (3) c(NH4+)>c(Cl-)> c(OH-) > c(H+) . (4) c(NH4+)=c(Cl-)> c(OH-) = c(H+) . NH4Cl NH4Cl HCl NH4Cl NH3·H2O(多) NH4Cl NH3·H2O(少)
CO32-+H2O HCO3- +OH- HCO3-+H2O H2CO3 +OH- 1. 热的纯碱溶液去油污效果好 原因: 水解的方向为吸热反应方向,升高温度,水解程度加大,C(OH-)增大,去污能力增强。
总方程式:Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3 +2H2 NH4++H2O NH3•H2O + H+ △ NH3•H2O = NH3 ↑+ H2O 2. 某些活泼金属与强酸弱碱盐的反应 问题:金属镁与水反应比较困难,若加一些NH4Cl、CuCl2、FeCl3为什么马上产生大量气体? Mg+ 2H+ = Mg2+ + H2↑ (放热) “焊药”—金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜,常用ZnCl2、NH4Cl。
Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+ Fe3++3H2O Fe(OH)3+2H+ Ag+ + H2O AgOH + H+ 3.配制和保存易水解的盐溶液 问题:为什么用热水配制CuSO4,、FeCl3、AgNO3溶液,溶液会出现浑浊?怎样配制澄清溶液? 热水:升温能够促进水解 相应的酸 配制溶液,为防止出现浑浊,应加少量的_______
小结 配制易水解的金属盐溶液应加少量的 同种酸抑制水解 问题:如何配制硫酸亚铁溶液? 少量的稀H2SO4抑制水解,加铁屑防止氧化
4.药品的贮存: 问题:说明盛放Na2S 、Na2CO3 、Na2SiO3的试剂瓶不能用玻璃塞的原因,NaF溶液能否用玻璃瓶? 原因: S2-、 CO32-、SiO32-水解使溶液呈碱性,与玻璃中的成分SiO2反应将瓶口与瓶塞粘连。 NaF不能用玻璃瓶(F-水解生成氢氟酸,腐蚀玻璃)
5.某些盐溶液加热蒸干产物 FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl △ FeCl3+3H2O = Fe(OH)3 ↓+3HCl↑ Al2(SO4)3呢? △ 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 问题:把FeCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的固体产物是什么,为什么? Fe2O3 ⑴加热促进水解 ⑵HCl挥发促进水解 AlCl3溶液蒸干得Al2O3 CuCl2溶液蒸干得CuO
Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4 问题:Al2(SO4)3溶液加热蒸发后得到固体是什么? 尽管Al3+水解生成Al(OH)3和H2SO4,加热促进水解,但由于H2SO4是高沸点酸,不易挥发,因此所得固体主要成分仍得Al2(SO4)3
Al(OH)3 胶体+ 3H+ Al3++3H2O Fe3++3H2O Fe(OH)3胶体 + 3H+ 6 、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3等净水的原理 胶体表面积大,吸附性强,可吸附水中悬浮物,起净水作用 问题:生活中用KAl(SO4)2·12H2O)、FeCl3那一种做净水剂对人体有益呢?
7、胶体、纳米材料、无机化合物的制备 △ Fe3+ +3H2O === Fe(OH)3(胶体)+3H+ 问题:如何制备Fe(OH)3胶体? ⑴ 胶体的制备 饱和FeCl3溶液滴加到至沸腾的蒸馏水中得到红褐 色氢氧化铁胶体 操作方法: 方程式:
⑵ 纳米材料的制备 △ TiCl4 +(x+2)H2O(过量)=== TiO2 .XH2O↓ +4HCl↑ △ TiO2 .XH2O=== TiO2 + XH2O 操作方法: 浓度较低的溶液利用水解反应可获得纳米材料 (氢氧化物可变为氧化物) ⑶ 无机化合物的制备 问题:如何用TiCl4制备TiO2? 操作方法: 制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全 方程式: 类似的方法也可用来制备SnO SnO2 Sn2O3
8.化肥的使用 CO32-+H2O HCO3- +OH-, HCO3-+H2O H2CO3 +OH-, 问题9:草木灰不能和普钙[Ca(H2PO4)] 、铵态氮肥混合使用,为什么? 草木灰的主要成分:K2CO3,水解呈碱性 3 Ca(H2PO4)2+12OH- =Ca3(PO4)2↓+12H2O+4PO43- 生成难溶物,降低肥效。 草木灰不能和普钙[Ca(H2PO4)]混合使用