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高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用课堂教学ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用课堂教学ppt课件，共45页。PPT课件主要包含了目录索引等内容，欢迎下载使用。
1.会运用变化观念与平衡思想分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
一、影响盐类水解的主要因素1.主要因素盐类水解的程度大小主要是由 所决定的。生成盐的弱酸酸性越弱,该盐中弱酸酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,该盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“越弱越水解”。 2.实验探究反应条件对水解程度的影响FeCl3发生水解反应的离子方程式: ,以FeCl3的水解为例分析实验操作并填写下表:
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
盐类的水解是吸热反应
二、盐类水解的应用1.热的纯碱溶液去油污纯碱水解的离子方程式为 、 。 加热 的水解,溶液碱性 ,去污能力增强。 2.盐溶液的配制实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的 中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中的 。
H+浓度来抑制Fe3+的水解
3.盐类作净水剂Al3+、Fe3+水解可生成胶体,可以使水中细小的悬浮物颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用,因此人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂。如明矾水解的离子方程式为 。 4.制备无机化合物用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=== TiO2·xH2O↓+4HCl。
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
三、盐的水解常数1.若HA为一元弱酸(其电离常数为Ka),则NaA水解的离子方程式为 ,其水解常数Kh= 。HA的电离常数Ka、A-的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh= 。 2.若MOH为一元弱碱(其电离常数为Kb),则MCl水解的离子方程式为 ,其水解常数Kh= 。MOH的电离常数Kb、M+的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh= 。
A-+H2O HA+OH-
M++H2O MOH+H+
微思考1阅读教材“研究盐类水解时,……”一段。思考:向NH4Cl溶液中滴加几滴浓盐酸,对 的水解平衡起什么作用?
易错辨析1(1)将醋酸钠溶液升高温度,会促进水解,溶液碱性增强。( )(2)向FeCl3溶液中通入HCl气体,将抑制其水解,但c(H+)增大。( )(3)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,c(OH-)增大。( )(4)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液中 的水解程度一样。( )
提示 加水稀释Na2CO3溶液,水解平衡向正反应方向移动,n(OH-)增大,但c(OH-)减小。
微思考2自学教材“又如,人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂……”一段。思考:为什么把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3,而不是FeCl3?
提示 FeCl3在溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加热时HCl易挥发,促使平衡正向移动生成Fe(OH)3沉淀;Fe(OH)3受热分解:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,因此把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3。
易错辨析2(1)盐溶液都可用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。( )(2)由于Al3+和S2-相互促进水解生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,所以没有Al2S3的水溶液。( )(3)取用20.00 mL Na2CO3溶液应选用碱式滴定管。( )
提示 像Na2CO3、Na2S等强碱弱酸盐溶液显碱性,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。
微思考3自学教材“资料卡片·盐的水解常数”。思考:已知常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5,试通过计算分析,常温下等浓度的醋酸和醋酸钠组成的混合溶液的pH大于7还是小于7。
探究一 盐类水解的影响因素
下面三支试管内分别盛有0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液,各滴入几滴酚酞溶液,溶液均显红色。
(1)向甲试管中加入少量Na2CO3固体,有什么现象?水解平衡如何移动?
提示 红色加深。水解平衡右移。
(2)向乙试管中加少量水有什么现象发生?水解平衡如何移动?
(3)加热丙试管有什么现象发生?水解平衡如何移动?
提示 红色变浅。水解平衡右移。
1.影响盐类水解的主要因素
2.实例以CH3COONa溶液的水解平衡(CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-)为例,结果如下:
视角1盐类水解平衡的移动
列说法正确的是( )A.稀释溶液,各离子浓度均减小,平衡不移动B.再加入Na2CO3固体,平衡向正反应方向移动
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
易错提醒 在电解质溶液稀释过程中,不可能溶液中所有离子浓度都减小,温度不变时,KW为定值,若c(H+)减小,则c(OH-)增大。
视角2探究影响盐类水解的因素2.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 ml·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 ml·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为 。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,溶液显碱性
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是 (填字母)。 A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量(3)向0.01 ml·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为 、 、 、 (填“左”“右”或“不移动”)。
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深判断,水解平衡向右移动,说明水解反应吸热,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则说明NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)加盐酸促进CH3COO-的水解;加NaOH固体抑制CH3COO-的水解;加入Na2CO3固体, 与CH3COO-水解相互抑制;加入FeSO4固体,Fe2+与CH3COO-水解相互促进。
探究二 盐类水解的应用
向甲、乙两支试管内分别加入3 g Na2CO3粉末、3 g NaHCO3粉末。
(1)反应开始气泡产生的速率相等吗?你还能观察到什么现象?
提示 不相等。加NaHCO3的试管中产生气泡的速率快,且生成的气体多,气球大。
(2)普通泡沫灭火器为什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3?写出甲、乙两支试管中反应的离子方程式。
(3)泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液应盛放在铁筒还是玻璃筒内?为什么?
提示 与含等物质的量的Al2(SO4)3的溶液反应,Na2CO3产生的CO2较少且生成CO2的速率较慢。
提示 盛放在玻璃筒内。因为Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,铁与H+反应,会腐蚀铁筒,使灭火器损坏,同时还会促进Al2(SO4)3的进一步水解,导致灭火器失效。
1.水解反应在科学研究中的应用
除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去,如加入MgO时发生反应MgO+2H+=== Mg2++H2O,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
2.水解反应在工农业生产和生活中的应用
3.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的规律
视角1利用水解除杂问题1.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
A.H2O2、ZnOB.氨水C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液
解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为3.7≤pH<6.2,既可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,又能保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调节pH时也不能引入新的杂质,可用ZnO、ZnCO3等能促进Fe3+发生水解的锌的化合物。
归纳总结 除去某些金属(用R表示)盐溶液中的Fe2+,可用氧化剂(常用H2O2,不会引入新的杂质)把Fe2+氧化成Fe3+,然后加入R的难溶氧化物、氢氧化物或碳酸盐等调节溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3和过量的R的氧化物、氢氧化物或碳酸盐等,得到纯净的R的盐溶液。
视角2判断溶液蒸干灼烧时得到的产物2.在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液,然后灼烧蒸干时得到的物质,最后可以得到该物质固体的是( )A.AlCl3D.MgSO4
解析 蒸干AlCl3溶液并灼烧最后得到Al2O3,A错误;蒸干Na2SO3溶液并灼烧时在空气中被氧化成Na2SO4,B错误;蒸干KMnO4溶液并灼烧时会发生分解,C错误。
视角3盐类水解在生产和生活中的应用3.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
解析 纯碱溶液中由于 的水解使溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A正确;明矾溶于水,明矾电离出的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B正确;TiCl4溶液中加入大量的水,则水解平衡正向移动,可产生TiO2·xH2O沉淀,C正确;D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质,D错误。
探究三 盐类水解常数Kh
1.水解常数的计算方法
2.多元弱酸的电离常数与其盐水解常数的关系(以二元弱酸H2CO3为例)
3.水解常数的影响因素水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因盐类的水解反应是吸热反应,故它随温度的升高而增大。
视角1水解常数的计算
1.0×10-12
视角2与水解常数相关的计算
1.会运用变化观念与平衡思想分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
一、影响盐类水解的主要因素1.主要因素盐类水解的程度大小主要是由 所决定的。生成盐的弱酸酸性越弱,该盐中弱酸酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,该盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“越弱越水解”。 2.实验探究反应条件对水解程度的影响FeCl3发生水解反应的离子方程式: ,以FeCl3的水解为例分析实验操作并填写下表:
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
盐类的水解是吸热反应
二、盐类水解的应用1.热的纯碱溶液去油污纯碱水解的离子方程式为 、 。 加热 的水解,溶液碱性 ,去污能力增强。 2.盐溶液的配制实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的 中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中的 。
H+浓度来抑制Fe3+的水解
3.盐类作净水剂Al3+、Fe3+水解可生成胶体,可以使水中细小的悬浮物颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用,因此人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂。如明矾水解的离子方程式为 。 4.制备无机化合物用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=== TiO2·xH2O↓+4HCl。
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
三、盐的水解常数1.若HA为一元弱酸(其电离常数为Ka),则NaA水解的离子方程式为 ,其水解常数Kh= 。HA的电离常数Ka、A-的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh= 。 2.若MOH为一元弱碱(其电离常数为Kb),则MCl水解的离子方程式为 ,其水解常数Kh= 。MOH的电离常数Kb、M+的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh= 。
A-+H2O HA+OH-
M++H2O MOH+H+
微思考1阅读教材“研究盐类水解时,……”一段。思考:向NH4Cl溶液中滴加几滴浓盐酸,对 的水解平衡起什么作用?
易错辨析1(1)将醋酸钠溶液升高温度,会促进水解,溶液碱性增强。( )(2)向FeCl3溶液中通入HCl气体,将抑制其水解,但c(H+)增大。( )(3)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,c(OH-)增大。( )(4)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液中 的水解程度一样。( )
提示 加水稀释Na2CO3溶液,水解平衡向正反应方向移动,n(OH-)增大,但c(OH-)减小。
微思考2自学教材“又如,人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂……”一段。思考:为什么把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3,而不是FeCl3?
提示 FeCl3在溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加热时HCl易挥发,促使平衡正向移动生成Fe(OH)3沉淀;Fe(OH)3受热分解:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,因此把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3。
易错辨析2(1)盐溶液都可用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。( )(2)由于Al3+和S2-相互促进水解生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,所以没有Al2S3的水溶液。( )(3)取用20.00 mL Na2CO3溶液应选用碱式滴定管。( )
提示 像Na2CO3、Na2S等强碱弱酸盐溶液显碱性,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。
微思考3自学教材“资料卡片·盐的水解常数”。思考:已知常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5,试通过计算分析,常温下等浓度的醋酸和醋酸钠组成的混合溶液的pH大于7还是小于7。
探究一 盐类水解的影响因素
下面三支试管内分别盛有0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液,各滴入几滴酚酞溶液,溶液均显红色。
(1)向甲试管中加入少量Na2CO3固体,有什么现象?水解平衡如何移动?
提示 红色加深。水解平衡右移。
(2)向乙试管中加少量水有什么现象发生?水解平衡如何移动?
(3)加热丙试管有什么现象发生?水解平衡如何移动?
提示 红色变浅。水解平衡右移。
1.影响盐类水解的主要因素
2.实例以CH3COONa溶液的水解平衡(CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-)为例,结果如下:
视角1盐类水解平衡的移动
列说法正确的是( )A.稀释溶液,各离子浓度均减小,平衡不移动B.再加入Na2CO3固体,平衡向正反应方向移动
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
易错提醒 在电解质溶液稀释过程中,不可能溶液中所有离子浓度都减小,温度不变时,KW为定值,若c(H+)减小,则c(OH-)增大。
视角2探究影响盐类水解的因素2.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 ml·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 ml·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为 。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,溶液显碱性
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是 (填字母)。 A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量(3)向0.01 ml·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为 、 、 、 (填“左”“右”或“不移动”)。
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深判断,水解平衡向右移动,说明水解反应吸热,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则说明NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)加盐酸促进CH3COO-的水解;加NaOH固体抑制CH3COO-的水解;加入Na2CO3固体, 与CH3COO-水解相互抑制;加入FeSO4固体,Fe2+与CH3COO-水解相互促进。
探究二 盐类水解的应用
向甲、乙两支试管内分别加入3 g Na2CO3粉末、3 g NaHCO3粉末。
(1)反应开始气泡产生的速率相等吗?你还能观察到什么现象?
提示 不相等。加NaHCO3的试管中产生气泡的速率快,且生成的气体多,气球大。
(2)普通泡沫灭火器为什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3?写出甲、乙两支试管中反应的离子方程式。
(3)泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液应盛放在铁筒还是玻璃筒内?为什么?
提示 与含等物质的量的Al2(SO4)3的溶液反应,Na2CO3产生的CO2较少且生成CO2的速率较慢。
提示 盛放在玻璃筒内。因为Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,铁与H+反应,会腐蚀铁筒,使灭火器损坏,同时还会促进Al2(SO4)3的进一步水解,导致灭火器失效。
1.水解反应在科学研究中的应用
除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去,如加入MgO时发生反应MgO+2H+=== Mg2++H2O,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
2.水解反应在工农业生产和生活中的应用
3.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的规律
视角1利用水解除杂问题1.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是( )
A.H2O2、ZnOB.氨水C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液
解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为3.7≤pH<6.2,既可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,又能保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调节pH时也不能引入新的杂质,可用ZnO、ZnCO3等能促进Fe3+发生水解的锌的化合物。
归纳总结 除去某些金属(用R表示)盐溶液中的Fe2+,可用氧化剂(常用H2O2,不会引入新的杂质)把Fe2+氧化成Fe3+,然后加入R的难溶氧化物、氢氧化物或碳酸盐等调节溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3和过量的R的氧化物、氢氧化物或碳酸盐等,得到纯净的R的盐溶液。
视角2判断溶液蒸干灼烧时得到的产物2.在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液,然后灼烧蒸干时得到的物质,最后可以得到该物质固体的是( )A.AlCl3D.MgSO4
解析 蒸干AlCl3溶液并灼烧最后得到Al2O3,A错误;蒸干Na2SO3溶液并灼烧时在空气中被氧化成Na2SO4,B错误;蒸干KMnO4溶液并灼烧时会发生分解,C错误。
视角3盐类水解在生产和生活中的应用3.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
解析 纯碱溶液中由于 的水解使溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A正确;明矾溶于水,明矾电离出的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B正确;TiCl4溶液中加入大量的水,则水解平衡正向移动,可产生TiO2·xH2O沉淀,C正确;D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质,D错误。
探究三 盐类水解常数Kh
1.水解常数的计算方法
2.多元弱酸的电离常数与其盐水解常数的关系(以二元弱酸H2CO3为例)
3.水解常数的影响因素水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因盐类的水解反应是吸热反应,故它随温度的升高而增大。
视角1水解常数的计算
1.0×10-12
视角2与水解常数相关的计算
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