新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1學(xué)案：3.3.2 鹽類水解的影響因素及應(yīng)用

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時鹽類水解的影響因素及應(yīng)用[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.變化觀念與平衡思想：能用鹽類水解平衡原理分析內(nèi)因及外界因素對鹽類水解平衡的影響。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：理解內(nèi)因及外界因素影響鹽類水解的本質(zhì)，形成鹽類水解平衡移動的思維模型。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：學(xué)會用鹽類水解平衡移動理論解決生產(chǎn)、生活中的實際問題，會設(shè)計實驗進行探究。一、內(nèi)因?qū)}類水解平衡的影響1．實驗探究內(nèi)因?qū)λ馄胶獾挠绊懸阎叵翲ClO、CH3COOH、HNO2的電離平衡常數(shù)Ka分別為4.0×10－8、1.8×10－5、5.6×10－4。用pH計測量下列三種鹽溶液的pH如下表：鹽溶液/(0.1mol·L－1)pH解釋與結(jié)論NaClO10.3HClO的Ka最小，水解程度最大CH3COONa9.0CH3COOH的Ka較大，水解程度較小NaNO28.2HNO2的Ka最大，水解程度最小實驗結(jié)論：在鹽類水解的過程中，若生成的弱電解質(zhì)越難電離，則生成弱電解質(zhì)的傾向越大，鹽水解的程度就越大，溶液中c(H＋)和c(OH－)的差別越大。2．規(guī)律總結(jié)鹽自身的組成和性質(zhì)對其在水溶液中的水解平衡有著本質(zhì)影響。(1)鹽的離子對應(yīng)的酸或堿越弱，則水解程度越大，即越弱越水解。(2)正鹽離子比其對應(yīng)酸式鹽離子的水解程度大。如物質(zhì)的量濃度相同時，pH:Na2CO3>NaHCO3。根據(jù)下列幾種弱酸或弱堿的相對強弱，分析同濃度時下列鹽溶液酸堿性的強弱。(1)不同弱酸對應(yīng)的鹽弱酸的酸性強弱：HClO<H2CO3堿性：NaClO(aq)>NaHCO3(aq)(2)不同弱堿對應(yīng)的鹽弱堿的堿性強弱：Mg(OH)2>Fe(OH)3酸性：MgCl2(aq)<FeCl3(aq)二、外界因素對鹽類水解平衡的影響1．實驗探究鹽類水解平衡的影響因素已知0.1mol·L－1Fe(NO3)3發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，用pH計測量該溶液的pH，根據(jù)實驗操作填寫下表：可能影響因素實驗操作現(xiàn)象解釋與結(jié)論鹽的濃度加水稀釋，測溶液的pH溶液顏色變淺，溶液的pH變大加水稀釋，c(Fe3＋)變小，水解平衡向正反應(yīng)方向移動溶液的酸堿性加硝酸后，測溶液的pH溶液顏色變淺，溶液的pH變小加入硝酸，c(H＋)增大，水解平衡向逆反應(yīng)方向移動，但c(H＋)仍比原平衡中c(H＋)大加入少量NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液的pH變大加入氫氧化鈉，OH－消耗H＋，c(H＋)減小，水解平衡向正反應(yīng)方向移動溫度升高溫度溶液顏色變深，溶液的pH變小升高溫度，水解平衡向正反應(yīng)方向移動2.外界因素對鹽類水解平衡的影響規(guī)律(1)溫度：鹽的水解是吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，鹽的水解程度增大。(2)濃度：稀釋鹽溶液，可以促進水解，鹽溶液的濃度越小，水解程度越大。(3)外加酸堿：水解呈酸性的鹽溶液，加堿會促進水解；加酸會抑制水解。水解呈堿性的鹽溶液，加堿會抑制水解；加酸會促進水解。(4)外加鹽：加入與鹽的水解性質(zhì)相反的鹽會使鹽的水解程度增大。(1)將醋酸鈉溶液升高溫度，會促進水解，溶液堿性增強()(2)將碳酸鈉溶液加水稀釋，水解程度會增大，所以其c(OH－)增大()(3)向FeCl3溶液中通入HCl氣體，將抑制其水解，但c(H＋)增大()(4)對于Na2CO3溶液，加水稀釋或加入少量Na2CO3固體，均使Na2CO3的水解平衡向正反應(yīng)方向移動()(5)等濃度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度一樣()(6)水解平衡正向移動，水解程度一定增大()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×1．加水稀釋對FeCl3水解程度如何影響？促進(填“促進”或“抑制”，下同)水解。加水解顯堿性的鹽如NaHCO3、Na2CO3、NaAlO2、NaClO等對FeCl3水解程度如何影響？促進水解。加水解顯酸性的鹽如NH4Cl、(NH4)2SO4、CuSO4、AlCl3等對FeCl3水解程度如何影響？抑制水解。2．把還原性的鹽如NaHSO3、Na2SO3等加入FeCl3溶液中，F(xiàn)e3＋的水解向逆反應(yīng)(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動。1．向三份0.1mol·L－1CH3COONa溶液中分別加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固體(忽略溶液體積變化)，則CH3COO－濃度的變化依次為__________________。答案減小、增大、減小解析CH3COO－水解顯堿性，SOeq\o\al(2－,3)水解也呈堿性，會抑制CH3COO－的水解，使CH3COO－濃度增大。NHeq\o\al(＋,4)和Fe3＋水解呈酸性，會促進CH3COO－的水解，使CH3COO－濃度減小。2．向純堿溶液中滴入酚酞試液。(1)觀察到的現(xiàn)象是______________，若微熱溶液，觀察到的現(xiàn)象是__________，由此可證明碳酸鈉的水解是__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)Na2CO3溶液中eq\f(cNa＋,cCO\o\al(2－,3))____(填“大于”或“小于”)2，能使其比值接近2的措施有______(填序號)。①加入適量鹽酸②加入適量的NaOH溶液③加入適量的KOH溶液④加熱⑤加入適量的KHCO3固體答案(1)溶液變紅溶液紅色加深吸熱(2)大于③⑤分析鹽類水解平衡移動時的注意事項(1)鹽類水解的影響規(guī)律越弱越水解，越熱越水解，越稀越水解，加酸堿抑制或促進水解。(2)水解平衡正向移動，離子的水解程度不一定增大。若升高溫度(或加水稀釋)水解平衡正向移動，離子的水解程度增大，若增大離子的濃度使水解平衡正向移動，離子的水解程度反而減小。(3)水解平衡移動，水解平衡常數(shù)不一定改變。水解平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。三、鹽類水解的應(yīng)用1．在化學(xué)實驗中的應(yīng)用應(yīng)用舉例判斷溶液的酸堿性FeCl3溶液顯酸性，原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋判斷酸性強弱相同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分別為8、9、10，則酸性：HX>HY>HZ配制或貯存易水解的鹽溶液配制CuSO4溶液時，加入少量H2SO4，抑制Cu2＋水解；貯存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞膠體的制取制取Fe(OH)3膠體的離子反應(yīng)：Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋制備無水鹽將易揮發(fā)性酸的弱堿鹽(如AlCl3、FeCl3溶液)蒸干時，在通HCl的氣流中加熱蒸干判斷離子是否大量共存Al3＋與COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)；NHeq\o\al(＋,4)與AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)因相互促進水解而不能大量共存2.在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用泡沫滅火器原理泡沫滅火器中主要成分為NaHCO3與Al2(SO4)3，發(fā)生的反應(yīng)為Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑作凈水劑明礬可作凈水劑，原理為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋化肥的使用銨態(tài)氮肥與草木灰不能混合使用除銹劑NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接時的除銹劑，原理為NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋、Zn2＋＋2H2OZn(OH)2＋2H＋(1)熱的純堿溶液去污效果好，是因為加熱促進了水解，c(OH－)增大()(2)鹽溶液都可用磨口玻璃塞的試劑瓶保存()(3)Al2(SO4)3溶液直接蒸干得不到Al2(SO4)3固體()(4)由于CH3COO－和NHeq\o\al(＋,4)相互促進水解，所以沒有CH3COONH4溶液()答案(1)√(2)×(3)×(4)×1．實驗室中如何用固體FeCl3配制FeCl3溶液？為什么？提示氯化鐵晶體溶于較濃鹽酸中，然后加水稀釋到所需的濃度；抑制FeCl3水解。2．實驗室中如何用固體FeSO4配制FeSO4溶液？為什么？提示加少量稀硫酸和Fe粉；抑制FeSO4水解，防止FeSO4氧化。3．NH4F溶液能否保存在玻璃試劑瓶中？為什么？提示不能；NH4F水解生成的氫氟酸會腐蝕玻璃。4．工業(yè)上通常在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O獲得無水MgCl2，干燥的HCl氣流的作用是什么？提示①干燥的HCl氣流帶走水；②HCl抑制MgCl2水解。1．下列應(yīng)用與鹽類水解有關(guān)的是________(填序號)。①NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接金屬時的除銹劑②用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合使用④實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞⑤實驗室保存FeCl2溶液時，常加入少量的鐵粉⑥加熱蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固體答案①②③④⑥解析①中NH4Cl溶液與ZnCl2溶液水解均顯酸性，可除去金屬表面的銹；②HCOeq\o\al(－,3)與Al3＋相互促進水解，產(chǎn)生氫氧化鋁和二氧化碳，可作滅火劑；③草木灰的主要成分是碳酸鉀，水解顯堿性，而銨態(tài)氮肥水解顯酸性，因而不能混合使用；④碳酸鈉溶液水解顯堿性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅會與堿反應(yīng)生成硅酸鈉將瓶塞與瓶口黏結(jié)，因此盛放碳酸鈉的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞；⑤Fe2＋易被O2氧化，為防止Fe2＋被氧化常加入鐵粉：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；⑥AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加熱時，HCl揮發(fā)使平衡不斷右移，最終得到Al(OH)3固體。2．在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒(低于400℃)下列物質(zhì)的溶液，可以得到原溶質(zhì)的為________(填序號)。①硫酸鈉②氯化鋁③碳酸氫鈉④高錳酸鉀⑤碳酸鈉⑥亞硫酸鈉⑦硫酸鐵答案①⑤⑦解析強酸強堿鹽在溶液中不水解，蒸干后一般得到原溶質(zhì)，故①可以；硫酸鐵在水溶液中水解生成難揮發(fā)性的H2SO4，碳酸鈉在溶液中水解生成強堿NaOH，故蒸干后也可以得到原溶質(zhì)，因此⑤和⑦可以；AlCl3發(fā)生水解反應(yīng)：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加熱時生成的HCl揮發(fā)而使水解平衡向右移動，致使生成Al(OH)3沉淀，它被灼燒得Al2O3，故②不能得到原溶質(zhì)；NaHCO3、KMnO4受熱后分解分別得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2，因此③④不能得到原溶質(zhì)；Na2SO3是還原性鹽，在蒸干時會被O2氧化為Na2SO4，