新苏教版高中化学选择性必修1学案：3.3.2 盐类水解的影响因素及应用

新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGEPAGE1第2课时盐类水解的影响因素及应用[核心素养发展目标]1.变化观念与平衡思想：能用盐类水解平衡原理分析内因及外界因素对盐类水解平衡的影响。2.证据推理与模型认知：理解内因及外界因素影响盐类水解的本质，形成盐类水解平衡移动的思维模型。3.科学探究与创新意识：学会用盐类水解平衡移动理论解决生产、生活中的实际问题，会设计实验进行探究。一、内因对盐类水解平衡的影响1．实验探究内因对水解平衡的影响已知常温下HClO、CH3COOH、HNO2的电离平衡常数Ka分别为4.0×10－8、1.8×10－5、5.6×10－4。用pH计测量下列三种盐溶液的pH如下表：盐溶液/(0.1mol·L－1)pH解释与结论NaClO10.3HClO的Ka最小，水解程度最大CH3COONa9.0CH3COOH的Ka较大，水解程度较小NaNO28.2HNO2的Ka最大，水解程度最小实验结论：在盐类水解的过程中，若生成的弱电解质越难电离，则生成弱电解质的倾向越大，盐水解的程度就越大，溶液中c(H＋)和c(OH－)的差别越大。2．规律总结盐自身的组成和性质对其在水溶液中的水解平衡有着本质影响。(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:Na2CO3>NaHCO3。根据下列几种弱酸或弱碱的相对强弱，分析同浓度时下列盐溶液酸碱性的强弱。(1)不同弱酸对应的盐弱酸的酸性强弱：HClO<H2CO3碱性：NaClO(aq)>NaHCO3(aq)(2)不同弱碱对应的盐弱碱的碱性强弱：Mg(OH)2>Fe(OH)3酸性：MgCl2(aq)<FeCl3(aq)二、外界因素对盐类水解平衡的影响1．实验探究盐类水解平衡的影响因素已知0.1mol·L－1Fe(NO3)3发生水解反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，用pH计测量该溶液的pH，根据实验操作填写下表：可能影响因素实验操作现象解释与结论盐的浓度加水稀释，测溶液的pH溶液颜色变浅，溶液的pH变大加水稀释，c(Fe3＋)变小，水解平衡向正反应方向移动溶液的酸碱性加硝酸后，测溶液的pH溶液颜色变浅，溶液的pH变小加入硝酸，c(H＋)增大，水解平衡向逆反应方向移动，但c(H＋)仍比原平衡中c(H＋)大加入少量NaOH溶液产生红褐色沉淀，溶液的pH变大加入氢氧化钠，OH－消耗H＋，c(H＋)减小，水解平衡向正反应方向移动温度升高温度溶液颜色变深，溶液的pH变小升高温度，水解平衡向正反应方向移动2.外界因素对盐类水解平衡的影响规律(1)温度：盐的水解是吸热反应，因此升高温度，盐的水解程度增大。(2)浓度：稀释盐溶液，可以促进水解，盐溶液的浓度越小，水解程度越大。(3)外加酸碱：水解呈酸性的盐溶液，加碱会促进水解；加酸会抑制水解。水解呈碱性的盐溶液，加碱会抑制水解；加酸会促进水解。(4)外加盐：加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解程度增大。(1)将醋酸钠溶液升高温度，会促进水解，溶液碱性增强()(2)将碳酸钠溶液加水稀释，水解程度会增大，所以其c(OH－)增大()(3)向FeCl3溶液中通入HCl气体，将抑制其水解，但c(H＋)增大()(4)对于Na2CO3溶液，加水稀释或加入少量Na2CO3固体，均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动()(5)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度一样()(6)水解平衡正向移动，水解程度一定增大()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×1．加水稀释对FeCl3水解程度如何影响？促进(填“促进”或“抑制”，下同)水解。加水解显碱性的盐如NaHCO3、Na2CO3、NaAlO2、NaClO等对FeCl3水解程度如何影响？促进水解。加水解显酸性的盐如NH4Cl、(NH4)2SO4、CuSO4、AlCl3等对FeCl3水解程度如何影响？抑制水解。2．把还原性的盐如NaHSO3、Na2SO3等加入FeCl3溶液中，Fe3＋的水解向逆反应(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。1．向三份0.1mol·L－1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO－浓度的变化依次为__________________。答案减小、增大、减小解析CH3COO－水解显碱性，SOeq\o\al(2－,3)水解也呈碱性，会抑制CH3COO－的水解，使CH3COO－浓度增大。NHeq\o\al(＋,4)和Fe3＋水解呈酸性，会促进CH3COO－的水解，使CH3COO－浓度减小。2．向纯碱溶液中滴入酚酞试液。(1)观察到的现象是______________，若微热溶液，观察到的现象是__________，由此可证明碳酸钠的水解是__________(填“吸热”或“放热”)反应。(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______(填序号)。①加入适量盐酸②加入适量的NaOH溶液③加入适量的KOH溶液④加热⑤加入适量的KHCO3固体答案(1)溶液变红溶液红色加深吸热(2)大于③⑤分析盐类水解平衡移动时的注意事项(1)盐类水解的影响规律越弱越水解，越热越水解，越稀越水解，加酸碱抑制或促进水解。(2)水解平衡正向移动，离子的水解程度不一定增大。若升高温度(或加水稀释)水解平衡正向移动，离子的水解程度增大，若增大离子的浓度使水解平衡正向移动，离子的水解程度反而减小。(3)水解平衡移动，水解平衡常数不一定改变。水解平衡常数只与温度有关。三、盐类水解的应用1．在化学实验中的应用应用举例判断溶液的酸碱性FeCl3溶液显酸性，原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋判断酸性强弱相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10，则酸性：HX>HY>HZ配制或贮存易水解的盐溶液配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，抑制Cu2＋水解；贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞胶体的制取制取Fe(OH)3胶体的离子反应：Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3H＋制备无水盐将易挥发性酸的弱碱盐(如AlCl3、FeCl3溶液)蒸干时，在通HCl的气流中加热蒸干判断离子是否大量共存Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)；Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)；NHeq\o\al(＋,4)与AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)因相互促进水解而不能大量共存2.在生产、生活中的应用泡沫灭火器原理泡沫灭火器中主要成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生的反应为Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑作净水剂明矾可作净水剂，原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋化肥的使用铵态氮肥与草木灰不能混合使用除锈剂NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂，原理为NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋、Zn2＋＋2H2OZn(OH)2＋2H＋(1)热的纯碱溶液去污效果好，是因为加热促进了水解，c(OH－)增大()(2)盐溶液都可用磨口玻璃塞的试剂瓶保存()(3)Al2(SO4)3溶液直接蒸干得不到Al2(SO4)3固体()(4)由于CH3COO－和NHeq\o\al(＋,4)相互促进水解，所以没有CH3COONH4溶液()答案(1)√(2)×(3)×(4)×1．实验室中如何用固体FeCl3配制FeCl3溶液？为什么？提示氯化铁晶体溶于较浓盐酸中，然后加水稀释到所需的浓度；抑制FeCl3水解。2．实验室中如何用固体FeSO4配制FeSO4溶液？为什么？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试剂瓶中？为什么？提示不能；NH4F水解生成的氢氟酸会腐蚀玻璃。4．工业上通常在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O获得无水MgCl2，干燥的HCl气流的作用是什么？提示①干燥的HCl气流带走水；②HCl抑制MgCl2水解。1．下列应用与盐类水解有关的是________(填序号)。①NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂③草木灰与铵态氮肥不能混合使用④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞⑤实验室保存FeCl2溶液时，常加入少量的铁粉⑥加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体答案①②③④⑥解析①中NH4Cl溶液与ZnCl2溶液水解均显酸性，可除去金属表面的锈；②HCOeq\o\al(－,3)与Al3＋相互促进水解，产生氢氧化铝和二氧化碳，可作灭火剂；③草木灰的主要成分是碳酸钾，水解显碱性，而铵态氮肥水解显酸性，因而不能混合使用；④碳酸钠溶液水解显碱性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏结，因此盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞；⑤Fe2＋易被O2氧化，为防止Fe2＋被氧化常加入铁粉：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；⑥AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加热时，HCl挥发使平衡不断右移，最终得到Al(OH)3固体。2．在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液，可以得到原溶质的为________(填序号)。①硫酸钠②氯化铝③碳酸氢钠④高锰酸钾⑤碳酸钠⑥亚硫酸钠⑦硫酸铁答案①⑤⑦解析强酸强碱盐在溶液中不水解，蒸干后一般得到原溶质，故①可以；硫酸铁在水溶液中水解生成难挥发性的H2SO4，碳酸钠在溶液中水解生成强碱NaOH，故蒸干后也可以得到原溶质，因此⑤和⑦可以；AlCl3发生水解反应：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加热时生成的HCl挥发而使水解平衡向右移动，致使生成Al(OH)3沉淀，它被灼烧得Al2O3，故②不能得到原溶质；NaHCO3、KMnO4受热后分解分别得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2，因此③④不能得到原溶质；Na2SO3是还原性盐，在蒸干时会被O2氧化为Na2SO4，