2020-2021學(xué)年高中化學(xué)人教版選修4學(xué)案：3.3 第2課時　影響鹽類水解的因素和鹽類水解的應(yīng)用 Word版含解析

1、第2課時影響鹽類水解的因素和鹽類水解的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.掌握影響鹽類水解的外界因素及水解程度的變化。2了解鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。3了解鹽類水解在化學(xué)實驗和科學(xué)研究中的應(yīng)用。4了解水解常數(shù)。1.變化觀念與平衡思想：能用化學(xué)用語正確表示水溶液中的離子反應(yīng)與平衡，能通過實驗證明水溶液中存在的離子平衡，能舉例說明離子反應(yīng)與平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2證據(jù)推理與模型認(rèn)知：水解平衡與弱電解質(zhì)的電離平衡相似，可建立同樣的平衡模型。3科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能利用鹽類水解的平衡原理，解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象，并提出解決的辦法。一、影響鹽類水解的主要因素1內(nèi)因鹽本身的性質(zhì)：生成鹽的弱酸越弱，該鹽的水

2、解程度越大；生成鹽的弱堿越弱，該鹽的水解程度越大。2外因反應(yīng)條件的影響：(1)濃度：增大鹽的濃度，可使水解平衡向正反應(yīng)方向移動，水解程度減?。患铀♂?，水解平衡向正反應(yīng)方向移動，水解程度增大。(2)外加酸或堿：水解呈酸性的鹽溶液，若加入堿，會促進(jìn)水解；加入酸則抑制水解；水解呈堿性的鹽溶液，若加入堿，會抑制水解；加入酸，會促進(jìn)水解。(3)溫度：升高溫度，鹽類水解程度增大。二、鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1用熱純堿溶液去污加熱可促進(jìn)na2co3的水解，使溶液中c(oh)增大，去污能力增強(qiáng)。2配制易水解的鹽溶液如配制fecl3水溶液時，加入少量的鹽酸，以防止溶液渾濁。3用鹽作凈水劑如鋁鹽、鐵鹽溶于水

3、時，水解生成氫氧化物膠體，可以凈水。4制備無機(jī)化合物如用ticl4制備tio2。其反應(yīng)的方程式為ticl42h2o=tio24hcl。三、水解平衡常數(shù)探究點一影響鹽類水解的因素1內(nèi)因主要因素是鹽本身的性質(zhì)，組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱或陽離子對應(yīng)的堿越弱，水解程度就越大(越弱越水解)。例如：酸性hf>ch3cooh，則水解程度naf<ch3coona。多元弱酸正鹽的水解，水解反應(yīng)第一步遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步，原因是第一步水解產(chǎn)生的oh對第二步水解有抑制作用，并且正鹽陰離子與h結(jié)合能力比酸式鹽陰離子結(jié)合能力強(qiáng)。例如：na2co3溶液中2外因(1)溫度：水解過程一般是吸熱過程，故升溫使水解程度增大

4、，反之則減小。(2)濃度：鹽溶液越稀，水解程度越大，反之越小。外加酸、堿等物質(zhì)抑制或促進(jìn)鹽的水解。注意：鹽的濃度大，水解程度小，但其溶液的酸性(或堿性)比稀溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)。(3)溶液的酸堿性組成鹽的離子能與水發(fā)生水解反應(yīng)。向鹽溶液中加入h，可抑制陽離子水解，促進(jìn)陰離子水解；向鹽溶液中加入oh，能抑制陰離子水解，促進(jìn)陽離子水解。注意：越弱越水解，越熱越水解，越稀越水解，加酸堿抑制或促進(jìn)水解。下面以ch3coona的水解平衡分析水解平衡的影響因素：ch3cooh2och3coohoh(正反應(yīng)吸熱)鹽溶液稀釋后，水解程度增大與溶液的酸堿性減弱矛盾嗎？提示：鹽溶液稀釋后，水解程度增大與溶液的酸

5、堿性減小并不矛盾。因為稀釋溶液可以促進(jìn)鹽的水解，水解產(chǎn)生的h或oh的物質(zhì)的量增大，但是溶液體積增大的程度大于水解平衡移動的程度，所以稀釋時水解程度雖然增大，溶液的酸性或堿性卻減弱了。增大鹽溶液濃度的同理。由此可見，鹽類水解平衡為動態(tài)平衡，勒夏特列原理同樣適用于水解平衡。【例1】下列關(guān)于fecl3水解的說法錯誤的是()a在稀溶液中，水解達(dá)到平衡時，無論加fecl3飽和溶液還是加水稀釋，平衡均向右移動b濃度為5 mol/l和0.5 mol/l的兩種fecl3溶液，其他條件相同時，fe3的水解程度前者小于后者c其他條件相同時，同濃度的fecl3溶液在50 和20 時發(fā)生水解，50 時fe3的水解程度

6、比20 時的小d為抑制fe3的水解，更好地保存fecl3溶液，應(yīng)加少量鹽酸【思路分析】分析鹽類的水解要牢記溫度、濃度、外加酸堿、離子效應(yīng)四大影響因素?！窘馕觥吭龃骹ecl3的濃度，水解平衡向右移動，但水解程度減小，加水稀釋，水解平衡向右移動，水解程度增大，a、b均正確；鹽類水解是吸熱過程，溫度升高，水解程度增大，c錯誤；fe3水解后溶液呈酸性，增大h的濃度可抑制fe3的水解，d正確?！敬鸢浮縞向三份0.1 mol/l的ch3coona溶液中分別加入少量nh4no3、na2so3、fecl3固體(忽略溶液體積變化)，則ch3coo的濃度變化依次為(a)a減小、增大、減小 b增大、減小、減小c減小

7、、增大、增大 d增大、減小、增大解析：ch3cooh2och3coohoh。加入nh4no3，nh水解：nhh2onh3·h2oh，h和oh反應(yīng)，使平衡右移，ch3coo濃度減小，促進(jìn)水解；加入na2so3，soh2ohsooh，水解產(chǎn)生oh，使平衡左移，ch3coo濃度增大，抑制水解的進(jìn)行；加入fecl3固體，fe3水解：fe33h2ofe(oh)33h，影響同nh類似，使ch3coo濃度減小，促進(jìn)水解。故選a。探究點二鹽類水解的應(yīng)用一、鹽類的水解在化學(xué)實驗中的應(yīng)用1判斷鹽溶液的酸堿性和ph的大小相同物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的溶液ph由大到小的判斷：相同陽離子時，陰離子對應(yīng)的酸的酸性越弱

8、，鹽越易水解，ph越大；相同陰離子時，陽離子對應(yīng)的堿的堿性越弱，鹽越易水解，ph越小。na2sio3、na2co3、nahco3、nacl、nh4cl，它們的ph越來越小。2配制易水解的鹽溶液配制某些強(qiáng)酸弱堿鹽時，需要加入相應(yīng)的強(qiáng)酸，可使水解平衡向左移動，抑制陽離子的水解，如配制fecl3、sncl2溶液時，由于fe3、sn2水解程度較大，通常先將它們?nèi)苡邴}酸中，再加水稀釋到所需的濃度。3加熱蒸干溶液制備無水鹽(1)若將某些揮發(fā)性酸對應(yīng)的鹽如alcl3、fecl3蒸干時，得不到無水鹽，原因是在加熱過程中，hcl不斷揮發(fā)，水解平衡不斷向右移動，得到al(oh)3或fe(oh)3, 若灼燒al(o

9、h)3、fe(oh)3繼續(xù)分解得到al2o3、fe2o3。所以上述晶體只有在hcl氣流中加熱才能得到。(2)水解生成難揮發(fā)性酸的鹽溶液蒸干，一般得到原物質(zhì)。如將al2(so4)3溶液蒸干得到al2(so4)3固體。4判斷離子是否大量共存在水溶液中水解相互促進(jìn)的離子：(1)若相互促進(jìn)程度較小，則可以大量共存，如nh和ch3coo、co等。(2)若相互促進(jìn)的程度很大、很徹底，則不能大量共存，如al3與hco在溶液中不能共存，因發(fā)生反應(yīng)al33hco=al(oh)33co2，這類離子組合常見的有：fe3與s2、hs因發(fā)生氧化還原反應(yīng)也不能大量共存。5堿性溶液的保存na2co3、na2s等溶液水解顯堿

10、性，因堿性溶液可與玻璃中的sio2反應(yīng)，所以保存時不能使用磨口玻璃塞，應(yīng)用帶橡膠塞的試劑瓶保存。6除去溶液中的雜質(zhì)離子(1)除去mgcl2溶液中的fe3時，向溶液中加入mgo或mg(oh)2或mgco3，與fe3水解產(chǎn)生的h反應(yīng)，使fe3轉(zhuǎn)化成fe(oh)3而除去。(2)除去cucl2溶液中的fe3時，向溶液中加入cuo或cu(oh)2或cuco3或cu2(oh)2co3，與fe3水解產(chǎn)生的h反應(yīng)，使fe3轉(zhuǎn)化成fe(oh)3而除去。7判斷鹽溶液中離子種類及多少說明鹽溶液中離子(微粒)種類及多少時要考慮到水解。如na2co3溶液中，不考慮鹽類水解，只有na、co和水電離的h、oh，但考慮到鹽類

11、水解，還應(yīng)該有hco、h2co3兩種微粒。8判斷反應(yīng)生成物某些活潑金屬與強(qiáng)酸弱堿鹽溶液反應(yīng)時，要考慮到水解產(chǎn)生h。如mg加入到nh4cl溶液中，不考慮到鹽類水解，可能認(rèn)為不反應(yīng)，但實際上，nh水解呈酸性，h與mg作用生成h2，隨著mg的不斷加入，nh水解生成的nh3·h2o又可以分解生成氨氣。9判斷中和滴定終點時溶液酸堿性選用酸堿滴定時的指示劑以及當(dāng)ph7時酸(堿)過量情況的判斷等問題，要考慮到鹽的水解。若用強(qiáng)堿滴定弱酸，反應(yīng)滴定終點后，因生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，所以應(yīng)選用在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑，通常選取酚酞。若用強(qiáng)酸滴定弱堿，反應(yīng)滴定終點后，因生成強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液呈酸性，所以

12、應(yīng)選用在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑，通常選取甲基橙。10制備某些膠體利用水解原理制備膠體，如向沸水中滴加fecl3飽和溶液，產(chǎn)生紅褐色膠體：fe33h2ofe(oh)3(膠體)3h二、鹽類的水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1明礬或fecl3等物質(zhì)的凈水原理利用al3、fe3水解產(chǎn)生的膠體，其表面積大，能夠吸附水中的懸浮物形成沉淀而起到凈水的作用。2熱的堿溶液去油污效果更好coh2ohcooh，水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱平衡右移，溶液的堿性增強(qiáng)，去污效果更好。3化肥的合理施用某些化肥施用時會使土壤的酸堿性改變，此時需考慮到鹽類水解。長期使用(nh4)2so4的土壤因nh的水解而使土壤的酸性增強(qiáng)；草木灰不能和銨

13、態(tài)氮肥混合施用，草木灰主要成分之一是k2co3，它屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性，生成的oh可以和nh反應(yīng)生成氨氣，使氮肥肥效損失。4泡沫滅火器滅火的原理泡沫滅火器內(nèi)裝有飽和的硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液，它們分裝在不同的容器中，當(dāng)使用時兩溶液混合后發(fā)生雙水解反應(yīng)：al33hco=al(oh)33co2，生成大量的co2氣體，使泡沫滅火器內(nèi)壓強(qiáng)增大，co2、al(oh)3、h2o一起噴出，覆蓋在著火的物質(zhì)上使火焰熄滅。1為什么不能從溶液中直接制取al2s3？如何制備？提示：因al2s3遇水強(qiáng)烈水解，al3、s2均能水解，al3水解使溶液呈酸性，s2水解使溶液呈堿性。如al3、s2在同一溶液中，它們將相

14、互促進(jìn)水解而使水解完全，從而得不到al2s3，故不能在水溶液中制備。要制備al2s3，只能用2al3sal2s3。2請利用鹽類水解的原理，選擇最簡便的方法區(qū)別nacl、nh4cl、na2co3三種溶液。提示：用ph試紙鑒別，ph7的是nacl溶液，ph<7的是nh4cl溶液，ph>7的是na2co3溶液?！纠?】下列有關(guān)問題，與鹽類的水解有關(guān)的是()nh4cl與zncl2溶液可作焊接金屬中的除銹劑用nahco3與al2(so4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞加熱蒸干alcl3溶液得到al(oh)3固體a bc d【思

15、路分析】要理解鹽類水解的實質(zhì)及在實際問題中的應(yīng)用。【解析】本題考查鹽類水解的應(yīng)用與解釋。中nh4cl與zncl2溶液水解均顯酸性，可以除去金屬表面的銹；利用hco與al3兩種離子相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳，可作滅火劑；草木灰主要成分為碳酸鉀，水解顯堿性，而銨態(tài)氮肥水解顯酸性，因而不能混合施用；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頸黏合在一塊兒而打不開，因此實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞；alcl3溶液中存在水解平衡：alcl33h2oal(oh)33hcl，加熱時，鹽酸揮發(fā)使平衡不斷右移，最終得到al(oh)3固體(如果灼燒，會得到al2o

16、3固體)?！敬鸢浮縟已知h2o2、kmno4、naclo、k2cr2o7均具有強(qiáng)氧化性，將溶液中的fe2、cu2、fe3完全沉淀為氫氧化物，需溶液的ph分別為9.6、6.4、3.7?，F(xiàn)有含fecl2雜質(zhì)的cucl2·2h2o，首先將其制成水溶液，然后按下圖所示步驟進(jìn)行提純：請回答下列問題：(1)本實驗最適合的氧化劑x是c(選填下面的序號)。ak2cr2o7 bnacloch2o2 dkmno4(2)物質(zhì)y是cuo(或cu(oh)2或cuco3)。(3)本實驗用加堿沉淀法能不能達(dá)到目的？不能。原因是加堿的同時cu2也會形成cu(oh)2沉淀，同時也會引入雜質(zhì)離子。(4)除去fe3的有關(guān)

17、反應(yīng)的離子方程式是fe33h2ofe(oh)33h，cuo2h=cu2h2o。(5)加氧化劑的目的是將fe2氧化為fe3，fe3便于生成沉淀而與cu2分離。(6)最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到cucl2·2h2o晶體？不能。應(yīng)如何操作？應(yīng)在hcl氣流中加熱蒸發(fā)。解析：要將溶液ph直接調(diào)整到9.6除去fe2，而此時cu2早已沉淀完全，所以應(yīng)先將fe2轉(zhuǎn)化為fe3，在選擇氧化劑時要防止引入新的雜質(zhì)，所以選擇h2o2。然后通過加入y物質(zhì)促進(jìn)fe3水解，達(dá)到沉淀分離的目的，同樣要考慮避免引入新的雜質(zhì)，選擇用cuo或cu(oh)2或cuco3。由于cu2在加熱條件下水解，生成的hcl易揮發(fā)，促進(jìn)了

18、cu2的水解，不能得到純凈的cucl2·2h2o，為了抑制cu2的水解應(yīng)在hcl氣流中加熱除水。1下列說法正確的是(c)aalcl3溶液和naalo2溶液加熱、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、灼燒，所得固體的成分相同b配制fecl3溶液時，將fecl3固體溶解在硫酸中，然后再用水稀釋到所需的濃度c用加熱的方法可除去kno3溶液中混有的fe3d泡沫滅火器中常使用的原料是碳酸鈉和硫酸鋁2在一定條件下，na2co3溶液中存在水解平衡：coh2ohcooh。下列說法正確的是(b)a稀釋溶液，水解平衡常數(shù)增大b通入co2，平衡向正反應(yīng)方向移動c升高溫度，減小d加入naoh固體，溶液ph減小解析：平衡常數(shù)僅與

19、溫度有關(guān)，故稀釋溶液，k是不變的，a項錯；co2通入水中，相當(dāng)于生成h2co3，可以與oh反應(yīng)，而促進(jìn)平衡正向移動，b項正確；升溫，促進(jìn)水解，平衡正向移動，故表達(dá)式的結(jié)果是增大的，c項錯；加入naoh固體，堿性肯定增強(qiáng)，ph增大，d項錯。3為了使na2s溶液中的比值變小，可采取的措施是(d)加適量鹽酸加適量naoh(s)加適量koh(s)加適量khs(s)加水通h2s(g)加熱a bc d解析：欲使溶液中的比值變小，需使c(s2)增大，從s2h2ohsoh的平衡角度分析，增加c(oh)或c(hs)可抑制s2的水解，使平衡向左移動，但不能增加c(na)，顯然可以，不可以；中發(fā)生反應(yīng)2hs2=h2

20、s，使比值變大；促進(jìn)na2s水解，使比值變大；通入h2s(g)后，發(fā)生反應(yīng)s2h2s=2hs，使比值變大。4下列關(guān)于鹽類水解的應(yīng)用中，說法正確的是(c)a加熱蒸干na2co3溶液，最后可以得到naoh和na2co3的混合固體b除去mgcl2中的fe3，可以加入naoh固體c明礬凈水的反應(yīng)：al33h2oal(oh)3(膠體)3hd加熱蒸干kcl溶液，最后得到koh固體(不考慮co2的反應(yīng))解析：a項，加熱蒸干na2co3溶液，得不到naoh，雖然加熱促進(jìn)co水解，但生成的nahco3與naoh反應(yīng)又生成了na2co3；b項，引入了新雜質(zhì)na，應(yīng)用mgo或mgco3固體；d項，kcl不水解，不可

21、能得到koh固體。5分別將下列物質(zhì)：fecl3caonaclca(hco3)2na2so3k2so4投入水中，在蒸發(fā)皿中對其溶液加熱蒸干，能得到原物質(zhì)的是(b)a bc d解析：加熱蒸干fecl3溶液得到fe(oh)3；cao投入水中，生成ca(oh)2，加熱蒸干得到ca(oh)2；加熱蒸干nacl溶液得到nacl固體；加熱蒸干ca(hco3)2溶液得到caco3；加熱蒸干na2so3溶液得到na2so4；加熱蒸干k2so4溶液得到k2so4，故選b。6對于等物質(zhì)的量濃度的na2co3溶液和nahco3溶液，下列說法不正確的是(a)a升高溫度，兩種溶液的ph均減小b相同溫度下兩種溶液的ph：na2co3溶液>nahco3溶液c分別加入少量naoh，兩溶液中c(co)均增大d兩溶液中均存在c(na)c(h)c(oh)c(hco)2c(co)解析：升溫，co、hco的水解程度均增大，溶液的ph增大，故a項錯誤。7實驗室有下列試劑，其中必須用帶橡皮