高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.3盐类的水解第2课时盐类水解的影响因素及应用教案
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盐类水解的影响因素及应用教学目标知识与技能:1、理解影响盐类水解的因素2、了解盐类水解在工农业生产和日常生活的应用过程与方法:1、培养学生分析问题的能力2、培养学生归纳思维能力和逻辑推理能力情感态度与价值观:通过对盐类水解规律的总结,体会自然万物变化的丰富多彩教学重点:盐类水解的影响因素教学难点:盐类水解的应用教学过程:【回顾】盐类水解属于离子反应,其实质是:在溶液中盐电离出来的离子与水所电离出来的H+或OH―结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
水解平衡就是一种化学平衡,盐类水解的程度大小与物质的本性相关。
因此,反应中形成的弱酸或弱碱电离程度越小,则盐的水解程度越大。
盐类水解也是酸碱中和反应的逆过程。
中和反应是放热反应,因此水解反应是吸热反应。
【科学探究】探究目的:通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件,了解影响盐类水解程度的因素。
实验过程:1、从反应物性质考虑,FeCl3是否容易发生水解?水解生成物是什么?写出其水解反应的化学方程式2、应用平衡移动原理,从反应条件考虑,影响FeCl3水解的因素可能有哪些?参照下表设计、写出实验步骤3、归纳总结实验结果,得出结论并与同学交流【投影小结】1、因FeCl3属于强酸弱碱盐,生成的F e(O H)3是一种弱碱,并且难溶,所以FeCl3易水解。
其水解反应的化学方程式:Fe3++3H 2O F e(O H)3 +3H+2、影响FeCl3水解的因素有:(1) 加入少量FeCl3晶体,增大C(Fe3+);(2)加水稀释;(3) 加入少量盐酸,增大C(H+); (4) 加入少量NaF 晶体,降低C(Fe3+ );(5) 加入少量NaHCO3,降低C(H+);(6) 升高温度判断上述水解平衡移动的方向依据有多种,一是平衡原理,二是可以通过溶液颜色深浅变化作判断(如加热时,溶液颜色明显变深,表明平衡是向水解方向移动);三是通过溶液酸度变化(如加入少量FeCl3晶体前后,测溶液PH的变化);四是观察有无红褐色沉淀析出(如加入少量NaHCO3后,使Fe3+的水解程度趋向完全)3、通过实验得出的主要结论有:(1)Fe3+水解是一个可逆过程(2)水解平衡也是一个动态平衡(3)Fe3+的水解属于吸热反应(4)改变平衡的条件(如温度、浓度等),水解平衡就会发生移动(5)当加入的物质能与溶液中的离子结合成很难电离的弱电解质,Fe3+的水解程度就可能趋向完全【引入】这节课我们就来系统研究水解的影响因素有哪些?【板书】三、盐类水解的影响因素【讲】当水解速率与中和反应速率相等时,处于水解平衡状态。
若改变条件,水解平衡就会发生移动,遵循勒沙特列原理。
【板书】1、内因:盐本身的性质【讲】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。
另外还受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响【板书】2、外因:(1) 温度:升温促进水解(2) 浓度:稀释促进水解(3) 外加酸碱【讲】盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
稀释盐溶液,可促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大;但增大盐的浓度,水解平衡虽然正向移动,但水解程度减小。
外加酸碱能促进或抑制盐的水解,例如,水解酸性的盐溶液,若加入碱,就会中和溶液中的H+,使平衡向水解方向移动而促进水解,若加酸则抑制水解。
【过】那么,在什么情况下不需要考虑水解呢?【板书】3、不考虑水解的情况【讲】不水解的两种可溶性强酸强碱盐溶液相混合,按复分解进行分析,如BaCl2+Na2SO4==BaSO4+2NaCl。
水解反应不能相互促进的、可溶性强酸强碱盐相混合,一般按复分解进行,如BaCl2+Na2CO3==BaCO3+2NaCl。
若是具有氧化性的盐和具有还原性的盐溶液反应时,一般可发生氧化还原反应:2FeCl3+Na2S ==2FeCl2+2NaCl+S【过】那么盐类水解有什么应用呢?【板书】四、盐类水解的应用【讲】盐类水解的程度一般很微弱,通常不考虑它的影响,但遇到下列情况时,必须考虑水解。
【板书】1、分析判断盐溶液酸碱性(或PH范围)要考虑水解【讲】等体积、等物质的量浓度的氨水和盐酸混合后,因为完全反应生成强酸弱碱盐NH4Cl,所以PH<7,溶液显酸性【随堂练习】1、有学生做如下实验:将盛有滴加酚酞的NaHCO3溶液(0.1mol/L)的试管微热时,观察到该溶液的浅红色加深;若冷却至室温时,则又变回原来的浅红色。
发生该现象的主要原因是_____2、相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:①CH3COONa,②NaHSO4,③NaCl,④,按pH由大到小排列正确的是( )。
A.①>④>③>② B.①>②>③>④C.④>③>①>② D.④>①>③>②解析:此题考查学生对盐类水解规律的掌握和理解,硫酸氢钠和氯化钠都是强酸强碱盐,不水解。
氯化钠溶液呈中性,硫酸氢钠溶液呈酸性。
另外两盐均水解,水溶液都呈碱性,其水溶液碱性的相对强弱可依“越弱越水解”的规律比较,即组成盐的离子与水电离的H+或OH-结合成的弱电解质,电离度越小,该盐水解程度就越大,乙酸钠和苯酚钠的水解产物分别是乙酸和苯酚,因为苯酚是比乙酸更弱的电解质,即苯酚钠的水解程度大,其水溶液的碱性较强,pH也较大,正确选项为D。
【板书】2、比较盐溶液离子浓度大小或离子数时要考虑水解。
【讲】例如在磷酸钠晶体中,n(Na+ )=3n(PO43―),但在Na3PO4溶液中,由于PO43―的水解,有c(Na+)>3c(PO43―), 又如,在0.1mol/L Na2CO3溶液中,阴离子浓度的大小顺序为:c(CO32―)>c(OH―)>c(HCO3―)【板书】3、配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解【讲】配制强酸弱碱溶液时,需滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解,如配制FeCl 3、SnCl2溶液时,因其阳离子发生诸如Fe3+ +3H2O F e(O H)3 +3H+的水解而呈浑浊状,若先将FeCl3溶于稀HCl中,再用水稀释到所需浓度,可使溶液始终澄清。
同样配制CuSO4溶液,可先将CuSO4溶于稀H2SO4中,然后加水稀释。
【讲】配制强碱弱酸盐溶液时,需几滴相应的强碱,可使水解平衡向左移动,抑制弱酸根离子的水解。
如配制Na2CO3、Na2S溶液时滴几滴NaOH溶液。
【随堂练习】实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是()A、防止硫酸铁分解B、抑制硫酸铁水解C、促进硫酸铁溶解D、提高溶液的PH【板书】4、制备某些无水盐时要考虑盐的水解【讲】例如将挥发性酸对应的盐(AlCl3、FeBr2、F e(N O3)3等)的溶液加热蒸干,得不到盐本身。
以蒸干AlCl3 溶液来说,AlCl 3溶液中AlCl3+3H2O A l(O H)3 +3HCl,蒸干过程中,HCl挥发,水解平衡向右移,生成A l(O H)3,A l(O H)3加热分解:2A l(O H)3==Al2O3+3H2O,故最终加热到质量不再变化时,固体产物是Al2O3。
又如,有些盐(如Al 2S3)会发生双水解(能进行几乎彻底的水解),无法在溶液中制取,只能由单质直接反应制取。
【随堂练习】把AlCl3溶液蒸干后再灼烧,最后得到的主要固体产物是____,其理由是(用化学方程式表示,并配以必要的文字说明)______【板书】5、判断离子能否大量共存时要考虑盐的水解。
【讲】弱碱阳离子与弱酸根离子在溶液中若能发生双水解,则不能大量共存,能发生双水解反应的离子有:Al3+与CO32―、HCO3―、S2―、HS―、AlO2―等;Fe3+与CO32―、HCO3―、AlO2―等;NH4+与SiO32―、AlO2―等。
这里还需要我们注意的是Fe3+与S2―、HS―也不能共存,但不是因为发生双水解,而是因为发生氧化还原反应【板书】6、化肥的合理施用,有时也要考虑盐类的水解【讲】铵态氮肥与草木灰不能混合施用。
因草木灰的成分是K 2CO3水解呈碱性;CO32―+H2O HCO3―+OH―,铵态氮肥中NH4+遇OH―逸出NH3,使氮元素损失,造成氮肥肥效降低;【讲】过磷酸钙不能与草木灰混合施用,因C a(H2P O4)2水溶液显酸性,K2CO3溶液显碱性,两者混合时生成了难溶于水的CaCO3、C a3(P O4)2或CaHPO4,不能被作物吸收。
【讲】长期施用(N H 4)2S O4的土壤因NH4+的水解而使土壤的酸性增强:NH4++H2O NH3·H2O+H+【随堂练习】为了同时对某农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥,对于给定的化肥:①K2CO3②KCl③C a(H2P O4)2④(NH4)2SO4⑤氨水,最适合的组合是( )A、①③④B、②③④C、①③⑤D、②③⑤【板书】7、某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解【讲】例如Na2CO3、NaHCO3溶液因CO32―、HCO3―水解,使溶液呈碱性,OH―与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞粘结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。
【板书】8、用盐作净水剂时需考虑盐类水解【讲】例如,明矾KAl(SO 4)2 ·12H 2O 净水原理:Al 3++3H 2O A l (O H )3 (胶体)+3H +,A l (O H )3胶 体表面积大,吸附能力强,能吸附水中悬浮杂质生成沉淀而起到净水作用。
【板书】9、Mg 、Zn 等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH 4Cl 、AlCl 3、FeCl 3等)溶液中产生H 2【讲】将Mg 条投入NH4Cl 溶液中,有H 2、NH 3产生,有关离子方程式为NH 4++H 2ONH 3·H 2O +H +,Mg +2H +==Mg 2++H 2 Mg 与FeCl 3、AlCl 3、NH 4Cl 溶液均能反应【板书】10、某些盐的分离除杂要考虑盐类水解【讲】例如为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe 3+可在加热搅拌条件下加入氧化镁,氧化镁与Fe 3+水解产生H+ 反应:MgO +2H +==Mg 2++H 2O ,使水解平衡Fe 3++3H 2OF e (O H )3 +3H + 不断向右移动,Fe 3+会生成F e (O H )3沉淀而被除去。
【随堂练习】为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe 3+ ,可在加热搅拌的条件下加入一种物质,过滤后再加入适量盐酸。
这种物质是( )A 、氧化镁B 、氢氧化钠C 、碳酸钠D 、碳酸镁【板书】11、工农业生产、日常生活中,常利用盐的水解知识【讲】泡沫灭火器产生泡沫是利用了Al 2(SO 4)3 和NaHCO 3相混合发生双水解反应,产生了CO 2,Al3+ +3HCO 3―==A l (O H )3+3CO 2【讲】日常生活中用热碱液洗涤油污制品比冷碱液效果好,是由于加热促进了Na 2CO 3水解,使溶液碱性增强。