高中化學(xué)3.3鹽類的水解知識(shí)導(dǎo)學(xué)素材新人教版.docx

第三節(jié) 鹽類的水解案例探究 明礬KAl(SO4)212H2O可以凈水，這是生活常識(shí)，因?yàn)槊鞯\溶于水發(fā)生電離；KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2+12H2O。Al3+在水中發(fā)生一種反應(yīng)，Al3+3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，產(chǎn)生的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物使其凝成沉淀，從而達(dá)到凈水目的。含F(xiàn)e3+的鹽也可用于水的凈化，凈化的原理是一樣的，F(xiàn)e3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。 這類反應(yīng)都是鹽溶于水電離出的離子與水結(jié)合形成的。 問題與討論： 1.根據(jù)上述過程分析，水中加入明礬凈水后，上層清液的酸堿性是怎樣的？ 2.試舉例說明，哪些物質(zhì)可以用于水的凈化？自學(xué)導(dǎo)引一、鹽的水解1.實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)6支試管內(nèi)溶液的pH實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7pH_7實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性溶液呈_性答案:=堿堿酸酸中中2.水解的概念：在溶液里_電離出來的離子跟水電離出來的_或_結(jié)合生成_的反應(yīng)，叫做鹽類的水解。鹽類的水解反應(yīng)，可看作是_的逆反應(yīng)，中和反應(yīng)為_熱反應(yīng)，水解反應(yīng)為_熱反應(yīng)。大多數(shù)水解反應(yīng)相對(duì)于對(duì)應(yīng)的中和反應(yīng)的程度要_（填大或?。┑枚?。答案:電解質(zhì) OH- H+ 弱電解質(zhì)（弱酸，弱堿） 中和反應(yīng) 放 吸 小3.鹽類水解的實(shí)質(zhì)鹽類水解的實(shí)質(zhì)：_。由于弱電解質(zhì)的生成破壞了水的_，使溶液顯示出不同程度的_。鹽類的水解可看作是酸堿中和反應(yīng)的_。答案:鹽電離出的金屬陽離子或酸根陰離子跟水反應(yīng)生成弱堿或弱酸，使水的電離平衡被破壞而建立起新平衡 電離平衡 酸堿性 逆反應(yīng)4.鹽類水解的規(guī)律判斷鹽類是否發(fā)生水解以及水解后溶液的酸堿性要看_相對(duì)強(qiáng)弱。(1)通常鹽類水解程度是很小的，且反應(yīng)前后均有弱電解質(zhì)存在，所以是_。(2)水解規(guī)律：“_才水解，無_不水解，越_越水解，誰_顯誰性?！睆?qiáng)酸和弱堿生成的鹽水解，溶液呈_性，pH_，如NH4Cl、CuSO4、FeCl3、Zn（NO3）2、MgCl2等，原因是_離子水解生成對(duì)應(yīng)的弱堿，使溶液顯_。強(qiáng)堿和弱酸生成的鹽水解，溶液呈_性，pH_，如CH3COONa、K2CO3、NaHCO3、Na2S等，原因是_離子水解生成對(duì)應(yīng)的弱酸，使溶液呈_性。強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解，溶液呈_性，如NaCl、K2SO4等溶液呈中性。弱酸弱堿鹽強(qiáng)烈水解。a.酸強(qiáng)于堿呈酸性，如（NH4）2SO3等；b.堿強(qiáng)于酸顯堿性，如NH4CN等；c.酸堿相當(dāng)顯中性，如CH3COONH4等。弱酸酸式鹽水解，取決于酸式根離子的電離程度和水解程度的相對(duì)大小。a.若電離程度大于水解程度，溶液顯_性，如NaHSO3、NaH2PO4等。b.若電離程度小于水解程度，溶液顯_性，如NaHCO3、Na2HPO4等。答案: 生成鹽對(duì)應(yīng)酸堿的 （1）可逆的（2）弱 弱 弱 強(qiáng)酸 7 酸根陰 堿中a.酸 b.堿5.鹽類水解離子方程式的書寫書寫鹽類水解的離子方程式時(shí)應(yīng)注意：(1)一般鹽類水解程度很小，水解產(chǎn)物很少，通常不生成沉淀和氣體，也不發(fā)生分解，因此鹽類水解的離子方程式中不標(biāo)_，_。(2)鹽類水解是_，是_反應(yīng)的逆反應(yīng)，而中和反應(yīng)是趨于完成的反應(yīng)，所以鹽的水解反應(yīng)是_的。鹽類水解的離子方程式一般不寫_而寫_。(3)某些鹽溶液在混合時(shí)，一種鹽的陽離子和另一種鹽的陰離子在一起都發(fā)生水解，相互促進(jìn)對(duì)方的水解，使兩種離子的水解趨于完全。如：將Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液混合，立即產(chǎn)生白色沉淀和大量氣體。這是由于混合前Al2（SO4）3溶液呈酸性Al3+3H2OAl（OH）3+3H+，NaHCO3溶液呈堿性（+H2OH2CO3+OH-），混合后由于H+與OH-生成H2O，兩個(gè)水解反應(yīng)互相促進(jìn)，使其各自水解趨于完全，所以產(chǎn)生白色沉淀和CO2氣體，Al3+3=Al（OH）3+3CO2。常見的能發(fā)生相互促進(jìn)水解的離子有：Al3+與S2-、HS-、，F(xiàn)e3+與、，與、等。(4)多元弱酸的酸根離子水解是_進(jìn)行的，以_水解為主；多元弱堿的陽離子水解復(fù)雜，可看作_水解反應(yīng)。答案:（1）沉淀“”和氣體“”符號(hào)（2）可逆反應(yīng) 中和 很弱 “” “”(4)分步 第一步 一步二、影響鹽類水解的主要因素1.決定因素：_，也就是說，組成鹽的酸或堿越弱時(shí)，鹽類的水解程度_。答案:反應(yīng)物本身的性質(zhì) 越大2.通過探究“促進(jìn)和抑制FeCl3水解的條件”的實(shí)驗(yàn)，回答：(1)溫度：由于中和反應(yīng)是_（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，鹽類的水解反應(yīng)一般是_（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，溫度升高，使鹽的水解向_方向移動(dòng)。即升高溫度，能_（填“促進(jìn)”或“抑制”）鹽類的水解。(2)鹽溶液的濃度：稀釋鹽溶液，可以_鹽類的水解，水解平衡向_移動(dòng)，水解程度_；如果增大鹽溶液的濃度，水解平衡雖然_移動(dòng)，但水解程度_。(3)溶液的酸堿度：H+可_陽離子水解，_陰離子水解；OH-能_陰離子水解，_陽離子水解。答案:(1)放熱 吸熱 正 促進(jìn)（2）促進(jìn) 水解方向 變大 向水解方向 變?。?）抑制 促進(jìn) 抑制 促進(jìn)三、鹽類水解的利用 根據(jù)需要，生產(chǎn)和生活中常通過改變?nèi)芤褐邢嚓P(guān)物質(zhì)的_或溶液_來調(diào)節(jié)鹽的水解程度。答案:濃度 pH1.堿性物質(zhì)能清洗油污，用純堿溶液清洗油污時(shí)，_可以增強(qiáng)去污力的原因在于_。答案:加熱 促進(jìn)鹽類水解2.在配制易水解的鹽溶液時(shí)，如FeCl3、SnCl2水溶液，為了抑制水解，需要加入少量的_，以防止溶液_。答案:鹽酸 變渾濁3.許多鹽在水解時(shí)，可生成難溶于水的氫氧化物，當(dāng)生成的氫氧化物呈_狀態(tài)且_時(shí)，可用作_，例如鋁鹽、鐵鹽、明礬等。答案:膠體 無毒 凈水劑4.如果水解程度很大，還可以用于無機(jī)化合物的_，如用TiCl4制備TiO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式：_制備時(shí)加入大量的_，同時(shí)_，促進(jìn)水解趨于_，所得TiO2xH2O經(jīng)焙燒得TiO2。類似的方法也可用來制備_等。答案:制備 TiCl4(x+2)H2O(過量) TiO2xH2O+4HCl 水 加熱 平衡SnO、SnO2、Sn2O3疑難剖析一、水解原理 鹽的水解是組成鹽的陽離子或陰離子與水電離產(chǎn)生的OH-或H+結(jié)合成難電離物質(zhì)的反應(yīng)。解題中要弄清離子之間是如何結(jié)合的?！纠?】 NH4Cl溶于重水后，產(chǎn)生的一水合氨和水合氫離子均正確的是（ ）A.NH2DH2O和D3O+ B.NH3D2O和HD2O+C.NH3HDO和D3O+ D.NH2DHDO和H2DO+解析：NH4Cl水解的實(shí)質(zhì)是其電離出的與重水電離出的OD-結(jié)合生成一水合氨，即D2OD+OD-，+OD-NH3HDO，D+再與D2O結(jié)合生成D3O+，選C。答案：C友情提示:運(yùn)用鹽類水解的實(shí)質(zhì)，不能機(jī)械類比推導(dǎo)。二、水解程度 鹽的水解是可逆過程，應(yīng)從影響水解的因素作全面分析?！纠?】 物質(zhì)的量濃度相同的氨水 氯化銨 碳酸氫銨 硫酸氫銨 硫酸銨5種溶液中，c（）的大小順序是_，溶液pH的大小順序是_。解析：本題可分3種情況討論：（1）氨水電離產(chǎn)生、OH-；（2）水解產(chǎn)生H+及剩余；（3）水解受到影響，促進(jìn)或抑制。在分析時(shí)要注意兩點(diǎn)：氨水電離程度不很大，水解程度也不很大。另外，NH4HSO4溶液，H+抑制水解，而NH4HCO3中，比氨水更弱，水解呈堿性，會(huì)促進(jìn)水解，但影響不很大，（NH4）2SO4溶液中，的濃度最大。所以，的濃度由大到小順序?yàn)椋∟H4）2SO4、NH4HSO4、NH4Cl、NH4HCO3、NH3H2O，其pH可根據(jù)水解程度及電離的情況得出pH由大到小的順序是NH3H2O、NH4HCO3、NH4Cl、（NH4）2SO4、NH4HSO4。答案：友情提示:本題主要考查關(guān)于氨的弱酸弱堿鹽和強(qiáng)酸弱堿鹽的水解反應(yīng)。三、水解的應(yīng)用【例3】 在氯化鐵溶液中，加入難溶于水的碳酸鈣粉末，觀察到碳酸鈣逐漸溶解，產(chǎn)生無色氣體和紅褐色沉淀，則（1）氣體為_，紅褐色沉淀是_。（2）上述現(xiàn)象產(chǎn)生的理由是_。答案：（1）CO2 Fe(OH)3(2)FeCl3在溶液中水解顯酸性：Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，加入CaCO3后逐漸與H+反應(yīng)：CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2消耗H+，使Fe3+水解平衡向右移動(dòng)，而出現(xiàn)紅褐色沉淀友情提示:由于水解產(chǎn)生的H+，使CaCO3不斷溶解，H+的消耗又促進(jìn)Fe3+繼續(xù)水解，最終產(chǎn)生大量Fe(OH)3沉淀，加入Fe(OH)3、Fe2O3，同樣可以達(dá)到上述效果。四、離子濃度的比較【例4】 Na2S溶液中存在多種粒子，下列各粒子間的關(guān)系正確的是（ ）A.c（Na+）c（S2-）c（OH-）c（HS-）c（H+）B.c（Na+）+c（H+）=c（S2-）+c（HS-）+c（OH-）C.c（Na+）=c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-）D.c（OH-）=c（H+）+c（HS-）+2c（H2S）解析：電解質(zhì)的水溶液中存在兩個(gè)守恒：物料守恒，電荷守恒。通俗地說：任何一種元素的粒子數(shù)既不可增加也不可減少；電解質(zhì)溶液中存在各種帶電的粒子，但所帶電荷量的代數(shù)和等于零，即溶液不帶電。結(jié)合本題有如下兩個(gè)等式（在同一體積中，用濃度表示即可）：物料守恒：c（Na+）=2c（HS-）+2c（H2S）+2c（S2-） 電荷守恒：c（Na+）+c（H+）=2c（S2-）+c（HS-）+c（OH-） 在物料守恒中，應(yīng)該找出該元素可能轉(zhuǎn)化生成的各種粒子。如本題的硫元素，它來源于Na2S中的S2-，少量的S2-要水解轉(zhuǎn)化成HS-，微量的HS-進(jìn)一步水解轉(zhuǎn)化成H2S，雖然生成H2S的量很小，但在理論上不能沒有。所以含硫元素的各種粒子總數(shù)與鈉離子的粒子數(shù)之比應(yīng)符合原化學(xué)式中的粒子的比值。 在電荷守恒中，如何計(jì)算帶多個(gè)單位電荷的粒子所帶電荷量，往往容易出現(xiàn)誤解。 濃度只表示該粒子在單位體積里其物質(zhì)的量（粒子）的多少，并不表示它帶電荷量的多少。用其所帶電荷數(shù)乘以其濃度，恰好等于其所帶電荷量。D為溶液中的質(zhì)子守恒，正確。答案：AD友情提示:本題易錯(cuò)選B、C。B項(xiàng)該式應(yīng)為電荷守恒的等式，由于每個(gè)硫離子帶2個(gè)單位負(fù)電荷，因此硫離子所帶負(fù)電荷的總量應(yīng)是其離子個(gè)數(shù)的2倍。C項(xiàng)該式為物料守恒的等式，在硫化鈉的化學(xué)式中，硫離子和鈉離子的個(gè)數(shù)比為12。由于硫離子是弱酸氫硫酸的酸根離子，發(fā)生水解，部分轉(zhuǎn)化為硫氫根離子和硫化氫分子，這3種粒子中硫元素僅含有一個(gè)，因此這3種粒子總數(shù)的2倍等于鈉離子的個(gè)數(shù)。（在同體積中，用濃度表示）五、電離與水解的關(guān)系 酸或堿都會(huì)抑制水的電離，發(fā)生水解的鹽會(huì)促進(jìn)水的電離。要分清溶液中的H+(或OH-）是完全由水電離產(chǎn)生的，還是受其他外界因素影響?！纠?】 在25 時(shí)，某溶液中由水電離出的c（H+）=110-12 molL-1，則該溶液的pH可能是（ ）A.12 B.7 C.6 D.2解析：純水中由水電離出的c水（H+）=c水（OH-），向純水中加酸或堿，水的電離均受到抑制，水的電離平衡左移，水電離出的H+和OH-的量相應(yīng)減少，但c水（H+）=c水（OH-）。若為酸，則c液（OH-）=c水（OH-）=c水（H+）=110-12 molL-1，由KW=c液（H+）c液（OH-）有：c液（H+）=molL-1=110-2 molL-1，pH=-lgc（H+）=-lg110-2=2，故D選項(xiàng)符合題意。若為堿，則c液（H+）=c水（H+）=110-12 molL-1，則由pH=-lgc（H+）=-lg110-12=12，故A選項(xiàng)符合題意。答案：AD友情提示:注意水的電離與酸堿電離的區(qū)別和聯(lián)系，溶液中c水（H+）=c水OH-），酸溶液中的OH-是水電離產(chǎn)生的，堿溶液中的H+是水電離產(chǎn)生的，H+與OH-均抑制水的電離，并且當(dāng)c（OH-）=c（H+），抑制的程度也是相同的。拓展遷移拓展點(diǎn)一：雙水解反應(yīng) 弱酸的酸根離子與弱堿的金屬陽離子（含）在水溶液中相遇之后是否發(fā)生雙水解反應(yīng)的問題，確有一定的復(fù)雜性。這其中的奧妙不強(qiáng)求學(xué)生探究，只要求了解以下幾種常見的、典型的雙水解反應(yīng)的實(shí)例即可，它們是：Al3+與、HS-、S2-、的反應(yīng)，與、的反應(yīng)，F(xiàn)e3+與、的反應(yīng)。這些離子之間雙水解反應(yīng)的原理與上述Al3+與之間的雙水解反應(yīng)相似。對(duì)雙水解反應(yīng)通常用離子方程式來表示。寫離子方程式時(shí)，一般要根據(jù)水解特征、水解生成的酸和堿的特點(diǎn)確定反應(yīng)物和生成物，以離子的電荷守恒和質(zhì)量守恒相結(jié)合的方法進(jìn)行配平。例如：2Al3+3+3H2O=2Al(OH)3+3CO2Al3+3=Al(OH)3+3CO2+2=CO2+2NH3+H2O(在濃溶液中反應(yīng))Al3+3+6H2O=4Al(OH)3CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3H2O(可逆反應(yīng))拓展點(diǎn)二：鹽溶液加熱蒸發(fā)溶劑后物質(zhì)的析出FeCl3、Fe(NO3)3、AlCl3、CuCl2等，析出Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2，再加熱時(shí)析出物又分解。如AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl2Al(OH)3Al2O3+3H2OCuSO4、Na2CO3等，析出CuSO45H2O、Na2CO310H2O，再加熱時(shí)析出物又分解。如：CuSO4+5H2OCuSO45H2O(對(duì)藍(lán)礬溶液加熱蒸發(fā)溶劑)CuSO45H2OCuSO4+5H2OCuSO4CuO+SO3Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2等，析出MgCO3和Mg(OH)2、CaCO3。如Mg(HCO3)2MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2OMg(OH)2+CO2（微溶物MgCO3水解）NaHCO3、KHCO3、KMnO4、KNO3等，析出無水