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高中化学 盐类的水解


盐类的水解

问题:
1、纯碱是什么? 2、从组成上看是哪类物质? 3、为什么叫纯碱?

实验情景:
除氧化膜的镁条与硫酸铝溶液反应

实验探究:盐溶液的酸碱性
有两组盐溶液: A组: CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、 NaCl溶液; B组:Na2CO3溶液、Al2(SO4)3溶液、 KNO3溶液; 请同学们设计实验方案测定其酸碱性。

①请确定表中所列溶液的酸碱性。 ②根据有关提示将表中的盐分类。

0.1mol/L盐溶液

NH4Cl

CH3COONa

NaCl

A 溶液的酸碱性 酸性 中性 碱性 组 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 盐的类型 0.1mol/L盐溶液 Al2(SO4)3 Na2CO3 KNO3

B 溶液的酸碱性 碱性 酸性 中性 组 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 盐的类型
提示:根据形成该盐的酸和碱的强弱,可将表中的盐按 强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类。 如CH3COONa:CH3COOH + NaOH= CH3COONa + H2O 弱酸 强碱 强碱弱酸盐

0.1mol/L盐溶液

NH4Cl

CH3COONa

NaCl

A 溶液的酸碱性 酸性 中性 碱性 组 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 盐的类型

0.1mol/L盐溶液 Al2(SO4)3

Na2CO3

Na2SO4

B 溶液的酸碱性 碱性 酸性 中性 组 盐的类型 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 ⒈盐溶液有的显酸性,有的显碱性,还有的显中性。

2.“谁强显谁性,都强显中性”! 盐溶液的酸碱性与盐的类型有什么关系吗 为什么盐溶液可呈中性、酸性或碱性?

探究
CH3COONa溶液显碱性的原因:
CH3COONa溶液中存在哪些电离? CH3COONa溶液中存在哪些离子?哪些微 粒可能发生相互作用?

CH3COONa H2O

Na+

+ CH3COO+ H+

OH- +

平衡向右移动

溶液中:C(OH-)>C(H+),呈碱性。 离子方程式: CH3COOH CH3COOH+OH-

CH3COO-+H2O 化学方程式:
CH3COONa+H2O

CH3COOH+NaOH

强酸强碱盐 ?NH Cl 4

NH4Cl = Cl + NH4 H2O

-

+

H+ + OHNH3· H2O
溶液呈酸性

+

平衡向右移动

c(H+) > c(OH-)
离子方程式:

NH4+ + H2O + H2O

NH3· 2O + H+ H NH3· 2O + HCl H

化学方程式:NH4Cl

强酸强碱盐 ?NaCl
NaCl == Na+ + ClH2O OH- + H+

结论:对水的电离平衡无影响 溶液显中性

思考与交流
盐 盐的类别
c(H+) c(OH-)

盐溶液呈现不同酸碱性的原因
NH4Cl溶液 CH3COONa溶液

NaCl溶液

强酸强碱盐 c(H+)=c(OH-) Na+、Cl-、H+、 OH-、H2O

强酸弱碱盐 c(H+)>c(OH-)

弱酸强碱盐 c(H+)<c(OH-)

相对大小
溶液中的 粒子 有无弱电 解质生成

NH4+、H+、Cl-、 H+、Na+、 OH-、 OH-、NH3· 2O、 CH3COO 、H2O H H2O 、 CH3COOH







NH4Cl + H2O

NH3· 2O + HCl H

NH4+ + H2O
CH3COONa+H2O

NH3· 2O + H+ H
CH3COOH+NaOH

CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-

(1)用化学方程式表示: 盐+水

酸+碱

中和反应的逆反应 (吸热反应)
(2)用离子方程式表示:

盐的离子+水

弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)

盐类的水解
弱酸阴离子或 弱碱阳离子

定义:在溶液中,盐电离出来的离子跟
水所电离出来的H+或OH-结合生成 弱电解质的反应,叫做盐类的水解。 弱酸或弱碱

2. 条件: ①盐必须溶于水

②盐必须有“弱”离子
3. 实质: 中和反应的逆反应 (吸热反应) 促进水的电离

盐类

实例

能否 引起水解 对水的电离 水解 的离子 平衡的影响

溶液 的酸 碱性

强碱弱酸 CH3COONa 盐 强酸弱碱 盐

能 能
不能

弱酸 阴离子 弱碱 阳离子

促进水 的电离 促进水 的电离

碱性

NH4Cl NaCl

酸性
中性

强酸强碱 盐





弱 弱 规律:有__才水解;无__不水解; 弱 强 谁__谁水解;谁__显谁性。 (填强或弱)

实验设计
请设计一个合理而比较容易进行的 方案证明某酸HA酸是弱电解质(应用水 解原理,做简明扼要表述)
答案:取一定量NaA溶液,测定其大于7,故HA

酸为弱酸

水解方程式的书写
先找“弱”离子

(1)用化学方程式表示: 盐+水 (2)用离子方程式表示:

酸+碱

盐的离子+水

弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)
NH3· 2O + HCl H

NH4Cl + H2O

NH4+ + H2O
CH3COONa+H2O

NH3· 2O + H+ H
CH3COOH+NaOH

CH3COO-+H2O

CH3COOH+OH-

注意:
(1)多元弱酸强碱的正盐:如Na2CO3 Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH CO32-+H2O HCO3-+ OHHCO3-+H2O H2CO3+OH分步进行的,但以第一步水解为主 (2)多元弱碱强酸盐:如AlCl3
AlCl3+3H2O Al3++3H2O Al(OH)3+3HCl Al(OH)3+3H+

(3)多元弱酸的酸式强碱盐:如NaHCO3、 Na2HPO4、NaH2PO4

1.判断下列盐溶液的酸碱性,若能水解的写 出水解反应的离子方程式。 NaHCO3 HCO3-+H2O NH4NO3 NH4++H2O H2CO3+OH— NH3.H2O +H+ HS—+OH— Fe(OH)3+3H+

Na2S
FeCl3 Na2SO4

S 2-+H2O Fe 3++3H2O

随堂练习

2.请写出KF、Na2S 和 MgCl2发生水解

反应的离子方程式。

水解方程式的书写注意事项
1.判断盐类组成中是否有弱酸根阴离子或弱碱阳离子, 与H2O分子电离产生的OH-或H+结合。 2.水解反应是可逆反应,一般书写时用 “ ”符号。

3.一般盐类水解程度很小,生成的弱酸弱碱浓度很小, 通常不生成气体或沉淀,书写时产物后不用“↑”、 “↓”。 4.多元弱酸生成的盐水解时,生成多元弱酸的过程分步表 示;但是多元弱碱生成的盐水解时一步表示 5.注意配平方程式时元素原子个数守恒和电荷守恒.

讨论:
同样为强碱弱酸盐溶液,CH3COONa、 Na2CO3、 NaHCO3.却表现出不同的碱性, 这是为什么?

影响盐类水解有哪些因素?

影响盐类水解的因素
1、内因: 盐本身的性质
(1)盐的离子对应的酸或碱越弱,则水解程度越大.

(2)正盐离子比其对应酸式盐离子的水解程度大.

练习:
1、相同物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种溶 液的pH分别为7、8、9,则相同物质的量浓度的 HX、HY、HZ的酸性强弱顺序为HX>HY>HZ。 2、已知K(HNO2) > K(CH3COOH) > K(HClO), 请推测 NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液pH由 NaClO > CH3COONa > NaNO2 大到小的顺序是: 。

2、外界条件对水解平衡的影响-外因
已知在FeCl3稀溶液中存在如下水解平衡,

Fe3++3H2O ? Fe(OH)3+3H+
通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件.

条件

Fe3++3H2O ? Fe(OH)3+3H+
移动方向

n(H+)

c(H+)

pH值

Fe3+水解程


现象

升温
加水

右移 增大 增大 减小 增大

黄色变浅
黄色变浅

右移 增大 减小 增大

增大

FeCl3 右移 增大 增大 减小 减小 HCl 左移 增大 增大 减小 减小 NaOH 右移 减小 减小 增大 增大

黄色加深 黄色加深 红褐色沉淀

Na2CO3

右移 减小 减小 增大

有红褐色沉淀 增大 及气体产生

加铁粉

左移 减小 减小 增大

减小

黄色变浅

(1)浓度: 溶液越稀,水解程度越大. (2)温度: 水解反应是中和反应的逆过程, 是吸热过程.

升温促进水解
(3)溶液酸碱度: 酸性溶液能抑制强酸弱碱盐的水解, 碱性溶液能抑制强碱弱酸盐的水解.

随堂练习
盐类水解的过程中正确的说法是( B ) A.盐的电离平衡破坏 B.水的电离平衡发生移动 C.溶液的pH减小 D.没有发生中和反应

随堂练习
下列水解离子方程式正确的是 (D )
+ + 3+

A、Fe +3H2O
B、Br +H2O C、CO3 +H2O D、NH4 + H2O
+ 2-

Fe(OH)3↓+3H
HBr+OH

H2CO3+2OH NH3.H2O

+H

练习

1、为了使Na2S溶液中的C(Na+)和C(S2-)比值变小, 可加入的物质是( ) CD A 适量的盐酸 B 适量的氢氧化钠溶液 C 适量的氢氧化钾溶液 D适量的硫氢化钾溶液 2、在纯碱溶液中加入酚酞溶液,溶液呈 红色 ,加热 后 红色加深 。若在该溶液中再滴加过量的氯化钡溶 液,观察到的现象是产生白色沉淀,且红色褪去 , 原因: (用离子方程式和简要文字说明表示) 。

在纯碱溶液中CO32-水解 CO32-+H2O HCO3-+OH-,加热水解平衡右移, OH-浓度增大,颜色加深,加入BaCl2后, CO32-+Ba2+=BaCO3↓使CO32-浓度减小,水解平 衡左移, OH-浓度减小,酚酞褪色。

拓展与延伸
1、为什么热的碱液(Na2CO3溶液) 去油污的能力较强?盐类的水解平衡 会受哪些因素的影响? 2、我们只总结了强酸强碱盐和强酸 弱碱盐、强碱弱酸盐的水解情况,那 么弱酸弱碱盐是否水解呢?其溶液是 酸性?碱性?中性?
3、如何利用盐类的水解为生产、生 活服务?

(4)水解互促:
①若生成气体和沉淀离开体系,则水解彻底,方 程式用等号,沉淀和气体用箭号。 ②若不能生成气体和沉淀离开体系,则水解不彻 底,方程式用( ),气体不用箭号。 如Al2S3 水解 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ S2-+H2O HS-+OH- HS-+H2O H2S+OH2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ CH3COONH4+H2O CH3COOH+ NH3.H2O

(4)灰粪混合肥效损失

草木灰的成分:K2CO3,水解呈碱性.

CO32-+H2O HCO3-+H2O

HCO3- +OHH2CO3 +OH-

铵态氮肥——铵盐,水解呈酸性.

NH4++H2O NH3·H2O+ H+

如:农业谚语
“灰混粪,粪混灰,灰粪相混损肥分。” K2CO3(草木灰的主要成分)和NH4Cl混合

弱酸阴离子和弱碱阳离子在溶液中不能大量共存

(5)灭火器原理.

塑料筒里面放入的 什么是药品?

NaHCO3溶液和 Al2(SO4)3溶液

Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+

HCO3-+H2O

H2CO3 +OH-

1、普通泡沫灭火器内的玻 璃筒里盛有Al2(SO4)3溶液, 铁筒里盛有NaHCO3溶液, 灭火时先将泡沫灭火器倒 置,两种溶液混合即产生 大量泡沫。 ⑴其中的化学反应原理是:
Al2(SO4)3+6NaHCO3═3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑

或Al3+ + 3HCO3- ═ Al(OH)3↓+3CO2↑

⑵ 为什么不能把溶解度大的Na2CO3代 替NaHCO3? 原因是:等质量的Na2CO3、NaHCO3 反应,Na2CO3产生的CO2少且生成CO2 的速率慢。
Al3+ + 3HCO3- ═ Al(OH)3↓+3CO2↑ 2Al3+ + 3CO32- +3H2O═2 Al(OH)3↓+3CO2↑

(6)炸油条或油饼时放明矾与纯碱

Al3++3H2O CO32-+H2O HCO3-+H2O

Al(OH)3+3H+ HCO3- +OHH2CO3 +OH-

常见双水解情况:
Al3+ Fe3+ NH4+

与HCO3-、CO32-、HS-、S2- 、
〔Al(OH)4〕SiO32-

试写出上述双水解反应的离子方程式。

随堂练习
在溶液中,不能发生水解的离子是( D ) A、ClO C、Fe3+ B、CO3
2-

D、SO42--

盐类水解的应用
泡沫 灭火剂

离子浓度 比较
明矾净水

混施化肥

盐类水解 的利用

判断溶液 酸碱性

盐溶液 的蒸发 试剂贮存 溶液配制

制备胶体

盐类水解的应用

1、判断盐溶液的酸碱性 如:硫酸铵溶液: 显酸性 氟化钠溶液:显碱性 强碱酸式盐 (1) 强酸酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。

如:HSO4(2) 弱酸酸式盐既电离又水解。

电离强于水解,显酸性,如 H2PO4-、HSO3水解强于电离,显碱性,如 HCO3-、 HPO42-

下列盐的水溶液中,哪些呈酸性( ) 134
哪些呈碱性( 25 ) (1) FeCl3 (4) AgNO3 (2) NaClO (5)Na2S (3) (NH4)2SO4 (6)K2SO4

练: 物质的量相同的下列溶液,由水电离出的

H+ 浓度由大到小顺序是( C )
①NaHSO4 ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④Na2SO4 A. ④③②① C. ③②④① B. ①②③④ D. ③④①②

2、比较盐溶液酸碱性的强弱

(1)pH NaA大于 NaB 酸性 HA HB (2)pH MgCl2大于AlCl3, 碱性 Mg(OH)2 Al(OH)3 (3)用一个盐的性质证明Cu(OH)2是 弱碱

<

>

盐类水解的应用

比较盐溶液酸碱性的强弱
相同条件,相同物质的量浓度的下列十种溶液: Na2CO3 、 NaClO 、 NaAc 、 Na2SO4 、 NaHCO3 、 NaOH 、(NH4)2SO4、NaHSO4、 Ba(OH)2、H2SO4 等溶液,PH值由大到小的顺序为:

Ba(OH)2>NaClO>Na2CO3>NaHCO3>NaAc
>Na2SO4>(NH4)2SO4>NaHSO4 > H2SO4

3、配制和储存易水解的盐溶液时,需考虑抑 制盐的水解。 如,配制FeCl3溶液? 将FeCl3溶于水,加入稀盐酸抑制Fe3+的水解

配制CuSO4溶液?
将CuSO4溶于水,加入稀硫酸抑制Cu2+的水解

4、判断溶液中离子能否大量共存。当有弱碱 阳离子和弱酸阴离子之间能发生完全双水解, 则不能在溶液中大量共存。

Al3+ 与HCO3-、CO32-、HS-、S2- 、 〔Al(OH)4〕Fe3+ 与HCO3-、CO32- 、〔Al(OH)4〕NH4+与 SiO32-

5、选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。

如制备Al2S3、Mg3N2时,因无法在溶液中制 取,会完全水解,只能由干法直接反应制取。 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ 6、某些试剂的实验室存放,需要考虑盐的水解。
如:Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液 存放的试剂瓶用橡胶塞

NH4F溶液
存放在塑料瓶中。

7、某些盐溶液加热蒸干产物

(1)NaCl溶液加热蒸干灼烧后最终产物是什么? (2)Na2CO3溶液加热蒸干灼烧后最终产物是什么? (3)FeCl3溶液加热蒸干灼烧后最终产物是什么? (4)Al2(SO4)3溶液加热蒸干后最终产物是什么? (1) NaCl (2) Na2CO3 (3) Fe2O3 (4) Al2(SO4)3

8、溶液中,某些离子的除杂,需考虑盐的水解。

例:为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子, 可在加热搅拌下加入一种试剂,然后过滤, 这种试剂是( ) AD
A.氧化镁 C. 碳酸钠 B. 氢氧化钠 D. 碳酸镁

9、推断现象并解释原因
(1)浓NH4Cl溶液中加入Mg条;
(2)少量Mg(OH)2不溶于水,溶于浓NH4Cl溶液。

10、判断盐溶液中的离子种类多少
如:碳酸钠溶液中 H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-

11、比较盐溶液中的离子浓度大小
如:氯化铵溶液中
〔 Cl-〕 > 〔 NH4+〕 > 〔 H+〕 > 〔 OH-〕

注意: 盐溶液中离子种类多少的判断,需 考虑到盐类的水解
如:Na2S溶液中离子浓度比较: [Na+] > [S2-] > [OH-] > [HS-] > [H+] KAl(SO4)2溶液中离子浓度比较: [SO42-] > [K+] > [Al3+] > [H+] > [OH-]

随堂练习
氯化氨溶液中离子浓度从大到小排列正确的是

(B )
+、H+、OH -、ClA.NH4

B.Cl

-

+、H+、OH 、NH4

+、Cl-、NH +、OH C.H 4

D.Cl

-

+、OH -、H+ 、NH4

盐溶液中各种粒子的关系 (1)电荷守恒
(2)物料守恒(原子守恒) (3)质子守恒: [H+]水 = [OH-]水 (4)离子浓度大小顺序 溶液中的一个不等式、三个等式

Na2CO3溶液中三个等式、一个不等式
电荷守恒: CNa+ + CH+ =CHCO3- + COH- + 2CCO32- 物料守恒: 1/2CNa+ = CHCO3- + CCO32- + CH2CO3 质子守恒: COH- = CHCO3- + 2CH2CO3 + CH+ 离子浓度大小顺序: CNa+ > CCO32- > COH- > CHCO3- > CH+

Na3PO4溶液中三个等式、一个不等式
电荷守恒:
[Na+ ] + [H+] = [OH-] + 3[PO4 3-] + 2[HPO4 2-] + [H2PO4 - ]

物料守恒:
1 3

[Na+ ] = [PO4 3- ] + [HPO4 2- ] + [H2PO4 - ] + [H3PO4 ]

质子守恒:
[OH-] = [H+] + [HPO4 2- ] + 2[H2PO4 - ] + 3[H3PO4 ]

离子浓度大小顺序:
[Na+ ] > [PO4 3-] > [OH-] > [HPO4 2-] > [H2PO4 - ] > [H+]

练 习
1. Na2S水溶液中存在着多种离子和分子,
下列关系不正确的是( A ) A. c(OH-) = c(H+) + c(HS-) + c(H2S) B. c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + 2c(S2-) + c(HS-) C. c(OH-) = c(H+) + c(HS-) + 2c(H2S) D. c(Na+) = 2c(S2-) + 2c(HS-) + 2c(H2S)

2. 表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关微粒的 浓度关系式正确的是( C )
A. [Na+] > [HCO3-] >[CO32-] > [H+] > [OH-] B. [Na+] + [H+] = [HCO3-] + [OH-] + [CO32-] C. [OH-] = [HCO3-] + 2[H2CO3] + [H+] D. [Na+] = [HCO3-] + [H2CO3] + 2[CO32-]

3. 将各10mL0.1mol/L的氨水和盐酸混合后, 溶液

中各粒子物质的量浓度关系不正确的是 ( CD) A. C(Cl-) + C(OH-) = C(NH4+) + C(H+) B. C(Cl-) > C(NH4+) > C(H+) > C(OH-)
C. C(NH4+) + C(NH3.H2O) + C (NH3) = 0.1mol/L

D. C(H+) = C(OH-) + 2C (NH3.H2O)

4. 在CH3COONa溶液中滴加醋酸,溶液的酸碱性 及 [Ac-]与 [Na+ ] 的关系如何变化? 解: 碱性→中性→酸性. PH>7时 [Ac-]< [Na+ ]; PH=7时 [Ac-]= [Na+ ];

PH<7时 [Ac-]> [Na+ ] 当n(CH3COO - ) : n(CH3COOH )=1:1 时,一般以 电离为主(中强酸)。当n(CN - ) : n(HCN )=1:1时, 一般以水解为主(较弱酸)。

12、解释生产生活中的问题

(1)蜂蜇处理办法
被黄蜂或蜜蜂叮咬后,都会感到非常疼痛,但处理 的方法却不相同,这是因为黄蜂分泌物中含有的是一种 碱性物质(主要成分为组胺、五羟色胺),而蜜蜂分泌物中 含有的是一种酸性物质(主要成分是蚁酸). 思考: 当黄蜂或蜜蜂叮咬后应如何利用家庭常用的物质 加以处理? 被黄蜂叮咬: 在患处涂抹食醋即可.

被蜜蜂叮咬: 在患处涂抹纯碱、小苏打或肥皂水溶液.

(2)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的净水原理. 明矾在水中发生电离产生Al3+,Al3+发生水解: Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,生成胶状的Al(OH)3,可 吸附水中悬浮杂质而下沉,以达到净水的目的.

FeCl3也能净水,原理与明矾相同.
(3)纯碱溶液和肥皂水洗涤油污的原理. Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH C17H35COOH+NaOH

C17H35COONa+H2O

加热,促进水解,去污能力增强


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