人教版化学选修4第三章第三节.ppt

1 理解盐类水解平衡的特征 2 学会分析外界因素对盐类水解平衡的影响 3 了解盐类水解的应用 4 掌握盐溶液中各微粒的关系 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用1 盐类水解程度的大小 主要由盐的 所决定 但当水解达到平衡时 也受 等条件的影响 含有 酸根离子或 阳离子的盐才能水解 才能与水电离的 或 结合成难电离的弱电解质 且生成的弱电解质 即越难电离 盐越 水解 盐溶液的酸性或碱性也会越 2 盐的水解反应可看作是 反应的逆反应 中和反应是 过程 所以盐的水解反应为 过程 即 有利于盐的水解 3 配制强酸弱碱盐溶液时 需滴几滴相应的强 可抑制弱碱阳离子的水解 例如 配制FeCl3 SnCl2溶液时应加入少量盐酸 目的是 配制强碱弱酸盐溶液时 要加入几滴相应的 碱 可抑制 离子的水解 4 用盐作净水剂例如 利用FeCl3 明矾在水溶液中发生水解产生的胶体 能吸附水中悬浮的杂质 起到净水的作用 5 泡沫灭火器原理Al2 SO4 3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应 产生 将燃烧物质与空气隔离开来 离子方程式为 6 利用水解反应来制纳米材料 氢氧化物可变为氧化物 答案 1 本身的性质温度浓度弱弱碱H OH 越弱易强2 中和放热吸热升高温度3 酸抑制Fe3 Sn2 的水解强弱酸根5 CO2气体和Al OH 3沉淀Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 1 配制FeCl3溶液时 能加少量硝酸抑制Fe3 水解吗 提示 不能 引入杂质离子NO3 1 配制FeCl3溶液时 能加少量硝酸抑制Fe3 水解吗 提示 不能 引入杂质离子NO3 2 在电解质溶液中存在哪些守恒关系 提示 1 物料守恒 指一个平衡体系中 某一组分的总浓度一定等于它所离解成的多种型体的平衡浓度之和 例如 cmol L 1的Na2CO3溶液的物料守恒 可以根据溶液中存在的平衡关系 Na2CO3 2Na CO3 CO32 H2O HCO3 OH HCO3 H2O H2CO3 OH 列出与Na 和CO32 有关的两个方程c Na 2c c CO32 c HCO3 c H2CO3 c 2 电荷守恒 指在电解质的水溶液中 阳离子的总电荷数与阴离子的总电荷数必须相等 因为溶液总是呈电中性的 例如上述Na2CO3溶液中的电荷守恒可由这三个电离平衡方程式再加上一个水的电离平衡方程式得到 c Na c H c OH c HCO3 2c CO32 由于c Na 2c 上式又可写成 2c c H c OH c HCO3 2c CO32 3 质子守恒 指水电离出的H 浓度与OH 浓度相等 在Na2CO3溶液中的质子守恒方程为c H c HCO3 2c H2CO3 c OH 1 内因主要因素是盐本身的性质 组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱 水解程度就越大 越弱越水解 例如 酸性HF CH3COOH水解程度NaF CH3COONa多元弱酸正盐的水解 水解反应第一步远远大于第二步 原因是第一步水解产生的OH 对第二步水解有抑制作用 并且正盐阴离子与H 结合能力比酸式盐阴离子结合能力强 例如 Na2CO3溶液中 2 外因 1 温度 水解过程一般是吸热过程 故升温使水解程度增大 反之则减小 2 浓度 盐溶液越稀 水解程度越大 反之越小 外加酸 碱等物质抑制或促进盐的水解 注意 盐的浓度大 水解程度小 但其溶液的酸性 或碱性 比稀溶液的酸性 或碱性 强 3 溶液的酸碱性 组成盐的离子能与水发生水解反应 向盐溶液中加入H 可抑制阳离子水解 促进阴离子水解 向盐溶液中加入OH 能抑制阴离子水解 促进阳离子水解 注意 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 3 典型实例 1 NH H2O NH3 H2O H 氯化铵水解平衡的移动 2 CH3COO H2O OH CH3COOH醋酸钠水解平衡的移动 案例精析 例1 向纯碱溶液中滴入酚酞溶液 观察到的现象是 原因是 若微热溶液 观察到的现象是 原因是 若向溶液中加入少量氯化铁溶液 观察到的现象是 原因是 若再向该溶液中滴入过量的氯化钡溶液 观察到的现象是 原因是 解析 本题考查盐类水解的影响因素的综合运用能力 碳酸钠属于弱酸强碱盐 水解呈碱性 Na2CO3 H2O NaOH NaHCO3 水解的正反应是吸热反应 碳酸钠水解 溶液呈碱性 碱使酚酞试液变红色 加热促进碳酸钠水解 溶液碱性更强 所以溶液颜色变深 氯化铁溶液与碱反应生成氢氧化铁沉淀 减小了溶液中OH 浓度 促进碳酸钠水解 且生成红褐色的氢氧化铁 并产生二氧化碳 相当于发生双水解反应 向溶液中加入过量的氯化钡溶液 生成碳酸钡沉淀 降低了溶液中CO32 浓度 减弱了碳酸钠水解程度 溶液碱性减弱 红色变浅 答案 溶液变红色碳酸钠水解CO H2O OH HCO 溶液呈碱性 红色变深加热 碳酸钠水解平衡向生成碱的方向移动 溶液碱性增强 溶液红色变浅 同时生成红褐色沉淀 有气泡产生氯化铁溶液与碱反应生成褐色氢氧化铁沉淀 减小溶液中OH 浓度 促进碳酸钠水解 并产生二氧化碳 溶液颜色变浅 有白色沉淀生成Ba2 CO32 BaCO3 降低了CO32 浓度 使水解平衡向左移动 溶液碱性减弱 点评 描述本题实验现象往往容易漏掉 如关注溶液红色变浅 漏掉了白色沉淀或注意了生成红褐色沉淀而漏掉了溶液颜色变化 这类题很好地考查了整体思维能力 本题问题之间是并列关系 问题与问题之间没有相关性 答题时 易犯审题错误导致错答 为使Na2S溶液中c Na c S2 的值减小 可加入的物质是 A 盐酸B 适量的NaOHC 适量的KOHD 适量的KHS 解析 本题考查的是水解平衡的移动 在Na2S溶液中存在平衡 S2 H2O HS OH A项加入盐酸时 氢离子中和氢氧根离子 水解平衡右移 c S2 减小 c Na c S2 的值增大 B项加入适量的NaOH c OH 增大 使平衡左移 c S2 增大 而c Na 增大得更多 故c Na c S2 的值增大 C项加入适量的KOH c OH 增大 平衡左移 c S2 增大 而c Na 不变 故c Na c S2 的值减小 D项加入适量的KHS c HS 增大 平衡左移 c S2 增大 而c Na 不变 故c Na c S2 的值减小 故正确答案为CD 答案 CD 在Al3 3H2O Al OH 3 3H 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HClC 加入适量NaOH s D 加入NaCl溶液 解析 加热能使平衡向水解方向移动 c H 增大 pH减小了 故A选项不符合题意 通入HCl能增大c H 抑制了水解 且pH也减小 故B选项也不符合题意 加入适量NaOH s 由于发生反应 H OH H2O 引起c H 减小 使平衡向水解方向移动 且pH也增大了 故C选项符合题意 加入NaCl溶液 相当于加水稀释 能促进水解 但因加入NaCl溶液稀释引起c H 变小 故pH增大了 因而D选项也符合题意 故正确答案为CD 答案 CD 遇到下列情况时 应从盐的水解角度进行分析 1 实验室配制和储存易水解的盐溶液配制FeCl3溶液时加入一定量酸 盐酸 防止铁离子水解 配制CuSO4溶液时加入少量硫酸 防止铜离子水解 2 某些活泼金属与强酸弱碱盐反应Mg放入NH4Cl CuCl2 FeCl3溶液中产生氢气 3 制备Fe OH 3胶体沸水中滴加FeCl3溶液 产生红褐色胶体 Fe3 3H2OFe OH 3 胶体 3H 4 明矾 KAl SO4 2 12H2O 三氯化铁 FeCl3 等净水Al3 3H2O Al OH 3 胶体 3H Fe3 3H2O Fe OH 3 胶体 3H 原因 胶体吸附性强 可起净水作用 5 苏打 Na2CO3 洗涤去油污CO32 H2O HCO3 OH 加热 去油污能力增强 原因 加热 促进CO32 的水解 碱性增强 去油污能力增强 6 泡沫灭火器原理成分 NaHCO3 Al2 SO4 3NaHCO3水解 HCO3 H2O H2CO3 OH 碱性Al2 SO4 3水解 Al3 3H2O Al OH 3 3H 酸性原理 当两盐混合时 氢离子与氢氧根离子结合生成水 双方相互促进水解 3HCO3 Al3 Al OH 3 3CO2 7 施用化肥普钙 Ca H2PO4 2 铵态氮肥不能与草木灰 K2CO3 混用原因 K2CO3水解显碱性 CO32 H2O HCO3 OH 3Ca H2PO4 2 12OH Ca3 PO4 2 12H2O 4PONH OH NH3 H2O降低肥效 8 判断盐溶液的酸碱性或pH如相同物质的量浓度的下列溶液 NaCl KHSO4 Na2PO4 Na2HPO4 CH3COOH pH由大到小的顺序为Na3PO4 Na2HPO4 NaCl CH3COOH KHSO49 比较盐溶液中离子浓度的大小如Na2CO3溶液中 各离子浓度大小的顺序为c Na c CO32 c OH c HCO3 c H 10 加热蒸发盐溶液析出固体不水解 不分解的盐的溶液加热蒸干时 析出盐的晶体 如NaCl 能水解 但生成的酸不挥发 也能析出该盐的晶体 如Al2 SO4 3 能水解 但水解后生成的酸有挥发性 则析出金属氢氧化物 若蒸干后继续加热 则可分解为金属氧化物 如AlCl3 FeCl3 若盐在较低温度下受热能分解 则加热蒸干其溶液时 盐已分解 如Ca HCO3 2 11 判断盐所对应酸的相对强弱如已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB 其溶液的pH前者大于后者 则酸HA和HB的酸性强弱为HB HA 12 判断盐溶液中离子种类多少 如Na3PO4溶液中存在哪些离子 13 某些试剂的实验室贮存 如Na2CO3溶液 Na3PO4溶液 Na2SiO3溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中 14 证明弱酸或弱碱的某些实验要考虑盐的水解 如证明Cu OH 2为弱碱时 可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红 显酸性 证之 15 解释某些生活现象时应考虑盐的水解 如炸油条用明矾 纯碱 16 除杂 采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解 使之生成氢氧化物沉淀 以除去溶液中某些金属离子 例如 不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3 可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3 向MgCl2 FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3 17 制备纳米材料 例如 用TiCl4制备TiO2 TiCl4 x 2 H2O 过量 TiO2 xH2O 4HCl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 类似的方法也可用来制备SnO SnO2 Sn2O3等 18 判断溶液中离子能否共存如Al3 Fe3 与CO32 HCO3 在溶液中不能大量共存 因为能发生双水解反应 案例精析 例2 1 碳酸钾的水溶液蒸干得到的固体物质是 原因是 2 KAl SO4 2溶液蒸干得到的固体物质是 原因是 3 碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是 原因是 4 亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是 原因是 5 氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是 原因是 6 在干燥的氯化氢气流中加热水合氯化镁 MgCl2 6H2O 晶体 得到的固体物质是 原因是 解析 同样属于能水解的盐 在加热过程中 由于生成物含有挥发或难挥发性的物质 有的促进了水解 有的抑制了水解 还有的要考虑被氧化的问题 答案 1 K2CO3尽管加热过程促进K2CO3水解 但生成的KHCO3和KOH反应后仍为K2CO3 2 明矾尽管Al3 水解 由于H2SO4为高沸点酸 最后仍然是结晶水合物明矾 3 BaCO3碳酸氢钡在溶液蒸干过程中受热分解 4 Na2SO4亚硫酸钠在蒸干的过程中不断被空气中的氧气氧化而变成Na2SO4 5 Al OH 3Al3 水解 HCl挥发 得Al OH 3 6 无水MgCl2在干燥的氯化氢气流中 HCl抑制了Mg2 的水解且带走水蒸气 最终得到无水MgCl2 普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液 铁筒里盛碳酸氢钠溶液 当两溶液混合时其化学反应的原理是 不能把硫酸铝溶液盛在铁筒里的原因 用离子方程式表示 是 不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 解析 硫酸铝和碳酸氢钠相遇会发生双水解产生CO2气体达到灭火目的 其原理是 Al2 SO4 3 6NaHCO3 3Na2SO4 2Al OH 3 6CO2 若把Al2 SO4 3放在铁筒里 因发生水解反应 Al3 3H2O Al OH 3 3H 溶液呈酸性会腐蚀铁筒 若用Na2CO3代替NaHCO3发生双水解的反应是 Al2 SO4 3 3Na2CO3 3H2O 3Na2SO4 2Al OH 3 3CO2 可见 等物质的量的Al2 SO4 3 Na2CO3产生的CO2的量较少 且生成CO2的速率慢 答案 Al3 3HCO3 Al OH 3 3CO2 溶液酸性会腐蚀铁筒 用等物质的量的Al2 SO4 3与Na2CO3反应产生的CO2的量较少 且生成CO2的速率慢 下列微粒在溶液中能大量共存的是 解析 选项B中Fe3 和CO可以发生相互促进的水解反应 2Fe3 3CO 3H2O 2Fe OH 3 3CO2 因而不能大量共存 对于选项C Al3 和AlO之间也发生互相促进的水解反应 Al3 3AlO 6H2O 4Al OH 3 因而也不能大量共存 对于选项D H 和S2O之间能发生反应 2H S2O S SO2 H2O也不能大量共存 答案 A 1 多元弱酸溶液根据多步电离分析 例如在H3PO4的溶液中 c H 2 多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析 如Na2CO3溶液中 c Na 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 如以水解为主 NaHCO3溶液中c Na c HCO3 c OH c H 而以电离为主 NaHSO3溶液中c Na c OH 4 不同溶液中同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 NH4Cl CH3COONH4 NH4HSO4 由大到小的顺序是 5 混合溶液中各离子浓度的比较要进行综合分析 如电离因素 水解因素等 1 分子的电离大于相应离子的水解在0 1mol L 1NH4Cl和0 1mol L 1的氨水混合溶液中 各离子浓度的大小顺序为 c OH c H 在该溶液中 NH3 H2O的电离与的水解互相抑制 NH3 H2O的电离大于的水解作用时 溶液呈碱性 c OH c H 同时c c Cl 2 分子的电离小于相应离子的水解在0 1mol L 1的NaCN和0 1mol L 1的HCN溶液的混合液中 各离子浓度的大小顺序为c Na c CN c OH c H 在此溶液中 HCN的电离小于CN 的水解作用 溶液呈碱性 c OH c H 同时c HCN 0 1mol L 1 c Na c CN c OH c H 6 同一混合液中各种微粒浓度大小的比较0 1mol L 1CH3COONa溶液中 常温时已水解的CH3COO 与总CH3COO 的比值约为1 104 由此可见水解程度之小 故CH3COONa溶液中c CH3COO 远远大于c CH3COOH 同时考虑水的电离后 溶液中c OH 略大于c CH3COOH 该溶液显碱性 c OH c H 故CH3COONa溶液中有关微粒物质的量浓度大小顺序为c Na c CH3COO c OH c H 想一想如果要把c CH3COOH 也排入会是怎样 c H2O c Na c CH3COO c OH c CH3COOH c H 案例精析 例3 2008 江苏高考卷 12 下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是 A pH 2的HA溶液与pH 12的MOH溶液任意比混合 c H c M c OH c A B pH相等的CH3COONa NaOH和Na2CO3三种溶液 c NaOH c CH3COONa c Na2CO3 C 物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合 c CH3COO 2c OH 2c H c CH3COOH D 0 1mol L 1的NaHA溶液 其pH 4 c HA c H c H2A c A2 解析 选项A中根据电荷守恒 此关系式正确 选项B中pH相等 溶液中的c OH 相等 根据酸性越弱 水解越强 所以溶液中c Na2CO3 c CH3COONa 选项C中根据电荷守恒得 c H c Na c OH c CH3COO 由于c CH3COOH c CH3COONa 且它们等体积混合 由原子守恒得 2c Na c CH3COO c CH3COOH 将 2 得 c CH3COO 2c OH 2c H c CH3COOH 选项D中NaHA溶液的pH 4 溶液呈酸性 即c H c OH 同时也可以判断HA 以电离为主 所以离子浓度的大小顺序是c HA c H c A2 c H2A 答案 AC 点评 离子浓度大小的比较是一类常见的题型 通过溶液的电离或水解程度的大小 结合电荷守恒 物料守恒来比较溶液中各离子浓度大小的基本方法是 1 关键性离子定位法 主要适用于解答选择题 即通过判断溶液中浓度最大或最小的某离子 c H 与c OH 的大小关系的位置正确与否 来确定选项是否正确 这就是我们通常所用的排除法 2 守恒判断法 运用物质的量 或原子个数 守恒 电荷守恒或物料守恒等守恒规律 来解决问题 既可以简化解题过程 又容易判断答案的正确与否 下列混合溶液中 各离子浓度的大小顺序正确的是 A 10mL0 1mol L氨水与10mL0 1mol L盐酸混合 c Cl c NH c OH c H B 10mL0 1mol LNH4Cl溶液与5mL0 2mol LNaOH溶液混合 c Na c Cl c OH c H C 10mL0 1mol LCH3COOH溶液与5mL0 2mol LNaOH溶液混合 c Na c CH3COO c OH c H D 10mL0 5mol LCH3COONa溶液与6mL1mol L盐酸混合 c Cl c Na c OH c H 解析 A中正好发生反应 NH3 H2O HCl NH4Cl H2O NH4Cl水解显酸性 也就是c H c OH 给出的顺序错误 B中正好发生反应 NH4Cl NaOH NH3 H2O NaCl NH3 H2O部分电离使溶液显碱性 所以c Na c Cl c OH c H 给出的顺序正确 C中正好发生反应 CH3COOH NaOH CH3COONa H2O CH3COONa能发生水解 所以c Na c CH3COO 给出的顺序错误 D中发生反应 CH3COONa HCl CH3COOH NaCl 且HCl过量 所以溶液显酸性 也就是c H c OH 给出的顺序错误 答案 B 在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是 A c Na 2 c S2 c HS c H2S B c Na c H c OH c HS c S2 C c OH c H c HS 2c H2S D c Na c S2 c OH c HS 解析 在Na2S溶液中存在 Na2S 2Na S2 S2 H2O HS OH HS H2O H2S OH 且第二步水解程度比第一步小得多 即c Na c S2 c OH c HS 根据电荷守恒有 c Na c H c OH c HS 2c S2 根据溶液中硫元素守恒有 c Na 2 c S2 c HS c H2S 根据溶液中氢元素守恒有 c OH c H c HS 2c H2S 答案 B 点评 关键在正确处理溶液中的电荷守恒 微粒数守恒 电解质溶液中离子能否大量共存问题1 不能在酸性溶液中大量共存的离子一般为弱酸的酸根离子和氢氧根离子 例如 2 不能在碱性溶液中大量共存的离子一般为能生成不溶性碱或弱碱的离子 或酸式盐的酸根离子等 如 H Fe2 Fe3 Cu2 Ag 3 相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存与Ba2 Pb2 Ag Ca2 等不共存 与Ca2 Mg2 Ba2 等不共存 3 S2 与Cu2 Pb2 Hg2 Ag 等不共存 4 因相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存 1 酸性条件下与I Fe2 S2 SO32 等不共存 2 酸性条件下与S2 等不共存 碱性条件可共存 3 与I S2 SO32 Br Cl 等不共存 4 Fe3 与I S2 不共存 5 能相互结合形成络合物的离子不能大量共存如Fe3 3SCN Fe SCN 3 Ag 2NH3 Ag NH3 2 6 能发生 双水解 的离子不能大量共存如Al3 7 若为无色溶液 则溶液中不可能大量存在有色离子如Fe3 棕黄色 Cu2 因浓度不等 出现蓝色到蓝绿色 紫红色 Fe2 浅绿色 等 8 不能在中性溶液中大量存在的离子Al3 Fe3 Cu2 等弱碱的阳离子 它们的存在都使溶液呈酸性 不能在中性溶液中大量存在 等酸根离子 它们的存在都使溶液呈碱性 不能在中性溶液中大量存在 离子能否在同一溶液里大量共存 决定于离子能否发生化学反应 或离子的物理性质是否符合题目的相关要求 因此 要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题 关键是掌握离子的性质和离子反应的规律