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课时练新人教版选修4
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第2课时盐类水解的影响因素及应用[目标导航] 1.掌握影响盐类水解平衡移动的外界因素以及水解程度的变化。
2.了解盐类水解在生产生活中的应用,了解盐类水解在化学实验和科学研究中的应用。
一、影响盐类水解平衡的因素1.内因酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。
2.外因3.以CH3COONa的水解为例(CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-)填写下表【合作探究】1.水解平衡右移,盐的离子的水解程度是否一定增大?答案不一定。
加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大,但增大水解离子的浓度,平衡也右移,但水解程度减小。
2.稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强吗?答案 盐溶液的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液中离子浓度小是主要因素,故溶液酸性(或碱性)越弱。
3.有人认为,向CH 3COONa 溶液中加入少量冰醋酸,会与CH 3COONa 溶液水解产生的 OH -反应,使平衡向水解方向移动,这种说法对吗?为什么?答案 不对,原因是:体系中c (CH 3COOH)增大,抑制了水解,会使平衡CH 3COO -+H 2O CH 3COOH +OH -左移。
4.为使Na 2S 溶液中c (Na +)c (S 2-)的值减小,可以采取什么措施?加入NaOH 、NaHS 是否可以?答案 (1)降温 (2)加入KOH 或KHS 。
加入NaOH 、NaHS 不可以,因为水解平衡虽然左移,c (S 2-)增大,但c (Na +)增大更多,致使c (Na +)c (S 2-)增大。
二、盐类水解的应用 1.作净水剂铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。
如明矾水解的离子方程式为Al 3++3H 2O Al(OH)3+3H +。
2.热碱水去油污 纯碱水解的离子方程式为 CO 2-3+H 2OHCO -3+OH -。
加热促进CO 2-3的水解,溶液碱性增强,去污能力增强。
3.3.2 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用【学习目标】1、掌握影响盐类水解的主要因素2、掌握盐类水解反应的利用【重点难点】重点:影响盐类水解的主要因素难点:盐类水解反应的利用【学情分析】水解属于可逆反应,对于可逆反应平衡的移动和影响因素学生以有所掌握,能帮助学生较快掌握本节内容自主学习一、回顾旧知盐类水解的特征二、基础知识感知1、影响盐类水解的主要因素(1)盐的组成盐的组成是影响盐水解的内因。
由盐的组成决定盐的性质:盐水解得到的弱电解质越弱,盐的水解程度越大。
(2)反应条件(影响盐类水解的外因,如温度、浓度、外加物质等。
)1>温度:盐的水解反应是_______反应,升温则_______盐的水解程度2>浓度:根据勒夏特列原理,增大盐溶液的浓度,平衡向____________移动,但盐的水解程度__________3>加酸或碱:根据加入酸或碱的组成,结合勒夏特列原理进行判断。
如加入强酸或强碱将消耗OH-或H+,则________水解;若加入盐水解生成的弱酸或弱碱,则________水解。
4>加盐:加入与盐的水解性质相反的盐,两种盐的水解将相互______;反之则相互抑制。
例1、实例(以 NH4Cl 的水解为例)三、探究问题2、盐类水解反应的利用(1)判断盐溶液的酸碱性或 pH。
例2、相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl、KHSO4、Na3PO4、Na2HPO4、CH3COOH,pH 由大到小的顺序为:_______________________________________________(2)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:c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。
(3)溶液进行蒸干并灼烧的问题。
通常,这类问题除考虑水解反应外,还应考虑水解生成的酸的挥发性、稳定性、还原性,碱的还原性等物理性质和化学性质,反应条件(是否隔绝空气)等。
3.3.2盐类的水解(第2课时)一、核心素养发展目标1.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.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。
二、教学重难点重点:影响盐类水解平衡的因素。
难点:影响盐类水解平衡的因素。
三、教学方法实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】问题导入:影响盐类水解的因素有哪些?【生】内因:盐自身的组成和性质;外因:浓度、温度……【展示】已知常温下HClO、CH3COOH、HNO2的电离平衡常数K a分别为4.0×10-8、1.8×10-5、5.6×10-4。
用pH程度较小NaNO 28.2HNO 2的K a 最大,水解程度最小【讲解】实验结论:在盐水解过程中,若生成的弱电解质越难电离,则生成弱电解质的倾向越大,盐水解程度就越大,溶液中c (H +)和c (OH -)的差别越大。
【展示】CH 3COO- + H 2O ⇌ CH 3COOH+ OH - 25 ⇌时, K = 5.71×10-8 K h =K wK a。
【讲解】盐类水解程度的大小,主要由盐的性质所决定。
(1)盐的离子对应的酸或碱越弱,则水解程度越大,即越弱越水解。
(2)正盐离子比其对应酸式盐离子的水解程度大。
如,物质的量浓度相同时,pH: Na 2CO 3 > NaHCO 3。
探究实验:已知0.1 mol·L -1 Fe(NO 3)3发生水解反应的离子方程式:Fe 3++3H 2O ⇌Fe(OH)3+3H +。
分别对FeCl 3溶液冷水浴和热水浴,比较颜色深浅。
【生】观察,热水浴的试管颜色较深。
结论:升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
【讲解】温度对盐类水解的理论解释盐类水解是酸碱中和反应的逆反应,中和反应放热,盐类水解反应吸热。
第二课时影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用1.盐溶液蒸干“两注意”:(1)易挥发性强酸的弱碱盐溶液蒸干得到氢氧化物,灼烧得到氧化物。
(2)难挥发性强酸的弱碱盐溶液蒸干仍得到原溶质。
2.盐溶液配制“一方法”:配制能水解的强酸弱碱盐(如FeCl3)溶液时,通常先将盐溶液溶于相应的酸(盐酸)中,然后再加水稀释到相应浓度。
3.离子浓度关系三种情况:(1)看是否为电荷守恒;(2)看是否为原子守恒;(3)看是否为质子守恒。
影响盐类水解的主要因素1.内因组成盐的离子对应酸或碱越弱,水解程度越大。
2.外因实验探究:影响FeCl3水解的因素。
水解的离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
序号可能影响因素实验操作现象解释或结论①盐的浓度增加FeCl3的浓度,然后测溶液的pH溶液的pH变小增大盐的浓度,可使水解平衡向正反应方向移动,但盐的总量增大,水解的百分率反而减小②溶液的酸碱度向溶液中加盐酸后,测溶液的pH溶液的pH变小FeCl3溶液水解显酸性,加入盐酸后,水解平衡向逆反应方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大③温度加热滴有紫色石蕊试液的FeCl3溶液溶液红色加深盐的水解是吸热反应,升高温度,促进盐的水解1.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C.K W将变小D.溶液的碱性增强盐类水解的应用[自学教材·填要点](1)用纯碱溶液清洗油污时,加热可增强去污能力。
(2)化肥的施用:例如:草木灰与铵态氮肥不能混合施用,否则会使肥效损耗,这是两种盐发生水解相互促进反应放出氨气的缘故。
(3)盐溶液的配制:例如:配制FeCl3、SnCl2溶液时应加入少量盐酸,目的是抑制Fe3+、Sn2+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CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开来。
盐类水解的影响因素及应用1.室温下,将碳酸钠溶液加热至70 ℃,其结果是 ( )A .溶液中c (CO 32-)增大 B .水的电离程度不变 C .K W 将变小D .溶液的碱性增强【答案】D【解析】对于水解平衡CO 32-+H 2OHCO 3-+OH -,升温,平衡右移,c (CO 32-)减小,水的电离程度增大,K W变大,溶液的碱性增强。
2.在CH 3COONa 溶液里,加入下列物质使水解平衡向左移动,并且pH 变大的是 ( )A .加入适量纯CH 3COOHB .加入少量NaCl 固体C .加入少量NaOH 固体D .加水稀释【答案】C【解析】CH 3COO -+H 2OCH 3COOH +OH -。
A 项,加入CH 3COOH ,左移,pH 变小。
B 项,加NaCl 平衡不移动。
C 项,加入NaOH ,左移,pH 变大。
D 项,加水稀释,右移,pH 变小。
3.在一定条件下,Na 2CO 3溶液中存在水解平衡:CO 32-+H 2O HCO 3-+OH -。
下列说法正确的是 ( )A .稀释溶液,上述可逆反应平衡常数不变B .通入CO 2,溶液pH 增大C .加入NaOH 固体,平衡向正反应方向移动D .升高温度,c (HCO 3-)c (CO 32-)不变【答案】A【解析】B 项,通入CO 2与OH -反应,右移,pH 减小。
C 项,加入NaOH(s)左移,pH 变大。
D 项,升温,右移,c (HCO 3-)c (CO 32-)增大。
4.向三份0.1 mol ·L -1的CH 3COONa 溶液中分别加入少量NH 4NO 3、Na 2SO 3、FeCl 3固体(忽略溶液体积变化),则CH 3COO -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】本题考查盐类的水解及其影响因素。
解题时应从盐类水解的实质入手。
CH 3COONa 溶液中存在水解平衡:CH 3COO -+H 2OCH 3COOH +OH -,加入的NH 4NO 3和FeCl 3也都因水解显酸性,平衡向正向移动,则CH3COO-浓度减小;加入的Na2SO3水解显碱性,平衡逆向移动,故CH3COO-浓度增大。
5.比较下列溶液的pH(填“>”、“<”或“=”)(1)25 ℃、1 mol·L-1 FeCl3溶液________80 ℃、1 mol·L-1 FeCl3溶液;(2)0.1 mol·L-1(NH4)2CO3溶液________0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液;(3)0.1 mol·L-1NH4Cl溶液________0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液;(4)0.1 mol·L-1Na2CO3溶液________0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液。
【答案】(1)>(2)<(3)<(4)>6.下列说法正确的是( ) A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液【答案】D【解析】A项,氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到氧化铝,而硫酸铝溶液蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铝,不正确;B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质;C项,加热法不能除去Fe3+。
7.下列哪组离子能在水溶液中大量共存( )A.K+、CO32-、HS-、S2-、Al3+、AlO2-B.MnO4-、Na+、SO42-、K+、Cl-C.SO42-、Ag+、SO32-、S2-、AlO2-、K+D.Fe2+、Cl-、H+、NO3-【答案】B【解析】A中有能发生水解相互促进反应的离子,C中有能形成沉淀的离子,D中的Fe2+、H+、NO3-可发生氧化还原反应。
8.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( ) A.CO32-+H2O HCO3-+OH-用热的纯碱溶液清洗油污B.Al3++3H2O Al(OH)3+3H+明矾净水C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·x H2O↓+4HCl制备TiO2纳米粉D.SnCl2+H2O Sn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠【答案】D【解析】纯碱溶液中由于CO32-的水解使溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A 对;明矾溶于水,Al 3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B 对。
D 中加入NaOH 溶液使水解平衡正向移动而使SnCl 2变质。
9.相同温度相同物质的量浓度的六种溶液:①NaHCO 3 ②CH 3COONa ③NaOH ④Ba(OH)2 ⑤NaHSO 4 ⑥H 3PO 4按pH 由大到小的顺序是( )A .⑥⑤②①④③B .⑥⑤①②③④C .④③②①⑤⑥D .④③①②⑥⑤【答案】D【解析】pH 顺序为:二元强碱>一元强碱>水解显碱性的盐>弱酸>强酸。
10.下列各组物质混合后,再加热蒸干并在300 ℃时充分灼烧至质量不变,最终一定能得到纯净物的( ) A .向FeSO 4溶液中通入过量Cl 2B .向NaHCO 3溶液中加入一定质量的Na 2O 2粉末C .向NaI 和NaBr 混合溶液中通入过量Cl 2D .向NaOH 溶液中加入过量AlCl 3溶液 【答案】C【解析】A 项:发生变化FeSO 4――→Cl 2Fe 2(SO 4)3+FeCl 3,蒸干反应后的溶液,得到Fe 2(SO 4)3和Fe(OH)3的混合物,灼烧后得到Fe 2(SO 4)3和Fe 2O 3的混合物;B 项:发生反应2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑、NaHCO 3+NaOH===Na 2CO 3+H 2O ,蒸干溶液并充分灼烧后,得到Na 2CO 3或Na 2CO 3和NaOH 的混合物;C 项:发生反应2NaI +Cl 2===2NaCl +I 2、2NaBr +Cl 2===2NaCl +Br 2,蒸干溶液并灼烧后,Br 2挥发,I 2升华,最终得到NaCl ;D 项:发生反应AlCl 3+3NaOH(少量)===Al(OH)3↓+3NaCl ,由于AlCl 3过量,反应后溶液中存在Al(OH)3、NaCl 和AlCl 3,蒸干溶液并充分灼烧后最终得到NaCl 和Al 2O 3的混合物。
11.化合物SOCl 2是一种液态化合物,沸点为77 ℃。
在盛有10 mL 水的锥形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl 2,可观察到剧烈反应,液面上有白雾生成,并有带刺激性气味的气体逸出。
该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。
轻轻振荡锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO 3溶液,有不溶于HNO 3的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验,写出SOCl 2和水反应的化学方程式:_________________________________________________________________。
(2)AlCl 3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl 3,而用SOCl 2与AlCl 3·6H 2O 混合共热,可得到无水AlCl 3,其原因是_________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 【答案】(1)SOCl 2+H 2O===SO 2↑+2HCl ↑(2)AlCl 3水解生成易挥发的HCl 而导致水解反应的进一步完成:AlCl 3+3H 2O=====△Al(OH)3↓+3HCl ↑,当SOCl 2与AlCl 3·6H 2O 中结晶水作用,生成的HCl 对AlCl 3的水解起到了强烈的抑制作用,因而混合共热时可得无水AlCl 3,所发生的反应为AlCl 3·6H 2O +6SOCl 2=====△AlCl 3+6SO 2↑+12HCl ↑【解析】(1)紧紧抓住题中所述的几条信息:产生了能使品红试液褪色的气体;液面有白雾,有不溶于HNO 3的白色凝乳状沉淀等,可知SOCl 2与水反应生成了SO 2和HCl 。
(2)因AlCl 3·6H 2O 有水,而SOCl 2能与水剧烈反应,生成HCl ,会对AlCl 3的水解起到强烈的抑制作用,从而能生成无水AlCl 3。
12.在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl 3+3H 2OFe(OH)3+3HCl ΔH >0。
回答下列问题:(1)加热FeCl 3溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入MgCl 2溶液,产生的现象为_________________________。
(2)不断加热FeCl 3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________。
(3)在配制FeCl 3溶液时,为防止浑浊,应加入________。
(4)为了除去MgCl 2酸性溶液中的Fe 3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO 3固体,过滤后再加入足量盐酸。
MgCO 3固体能除去Fe3+的原因是__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
【答案】(1)生成红褐色沉淀 (2)Fe 2O 3 (3)少许浓盐酸 (4)MgCO 3促进了Fe 3+的水解,使Fe 3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去【解析】(1)加热FeCl 3溶液,得到Fe(OH)3胶体,加入电解质MgCl 2使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。
(2)加热可促进盐类水解,由于HCl 挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe 2O 3。
(3)为防止浑浊,应加入浓盐酸抑制FeCl 3水解。
(4)MgCO 3与水解产生的H +反应:MgCO 3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时Fe(OH)3和未反应的MgCO3一同被除去。