高中化学人教版 (2019)选择性必修1盐类的水解第一课时导学案及答案

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一、知识目标
1.能够通过实验探究，判断不同盐溶液的酸碱性，并归纳盐溶液酸碱性与盐的类型之间的关系。
2.学会分析盐溶液呈不同酸碱性的原因，理解盐类水解的实质和过程。
3.掌握盐类水解离子方程式的书写方法，包括一元强酸弱碱盐、一元强碱弱酸盐、多元弱酸强碱盐等不同类型盐的水解方程式书写。
4.理解盐类水解反应的特点，如可逆性、吸热性、程度微弱等，并能运用水解平衡常数分析水解程度的大小。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上观察盐溶液的酸碱性，从微观上分析盐电离出的离子与水电离出的H+或OH−结合的过程，理解盐类水解的本质。
2.证据推理与模型认知：通过实验数据和分析，建立盐类水解的概念模型，运用水解平衡常数等证据推理水解程度与弱酸弱碱电离常数的关系。
3.科学探究与创新意识：通过设计实验探究盐溶液的酸碱性，培养科学探究能力和创新思维，体会实验在化学研究中的重要性。
一、学习重点
1.盐溶液呈现不同酸碱性的原因。
2.盐类水解离子方程式的书写。
二、学习难点
1.盐类水解的实质。
2.水解平衡常数的应用。
一、盐溶液的酸碱性及原因
1．探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定下列溶液的pH与7的关系，按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
2.理论分析：盐溶液呈酸碱性的原因
（1）强酸强碱盐(以NaCl为例)
（2）强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
（3）强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
3．盐类水解
（1）概念：在水溶液中，盐电离出来的离子与水电离出来的 或 结合生成 的反应，叫做盐类的水解。
（2）实质：生成 ，使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡。
（3）盐类水解的特点
二、盐类水解方程式的书写
1．盐类水解程度一般很小，水解时通常不生成沉淀和气体，书写水解的离子方程式时，一般用“⇌”连接，产物不标“↑”或“↓”。如：
（1）NaClO：ClO－＋H2O⇌HClO＋OH－；
（2）(NH4)2SO4：NHeq \\al(＋,4)＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋。
2．多元弱酸根离子的水解分步进行，水解以第 步为主。如：
Na2CO3：COeq \\al(2－,3)＋H2O⇌HCOeq \\al(－,3)＋OH－、HCOeq \\al(－,3)＋H2O⇌H2CO3＋OH－。
3．多元弱碱阳离子水解反应过程复杂，只要求一步写到底。如AlCl3：Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3＋3H＋。
4．弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
（1）NHeq \\al(＋,4)与S2－、HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、CH3COO－等组成的盐虽然水解相互促进，但水解程度较小，书写时仍用“⇌”表示。如：NHeq \\al(＋,4)＋CH3COO－＋H2O⇌CH3COOH＋NH3·H2O。
（2）Al3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)、S2－、HS－、[Al(OH)4]-，Fe3＋与COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)等组成的盐水解相互促进非常彻底，生成气体和沉淀，书写时用“===”表示。如Al3＋＋3HCOeq \\al(－,3)===Al(OH)3↓＋3CO2↑。(一般要有弱碱沉淀生成)
三、影响盐类水解的主要因素
1．实验探究影响FeCl3水解平衡的因素
已知FeCl3发生水解反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，根据实验操作填写下表：
2．影响盐类水解平衡的因素
（1）内因
①主要因素是盐本身的性质，组成盐的酸根离子对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱，水解程度就越大(越弱越水解)。
例如，酸性：HF＞CH3COOH，则水解程度：NaF CH3COONa。
②多元弱酸正盐的水解，水解反应第一步远远 第二步，原因是正盐阴离子与H＋结合能力比酸式盐阴离子结合能力强并且第一步水解产生的OH－对第二步水解有抑制作用。例如，Na2CO3溶液中
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(CO\\al(2－,3)＋H2O⇌HCO\\al(－,3)＋OH－主要,HCO\\al(－,3)＋H2O⇌H2CO3＋OH－微弱))
（2）外因
（一）问题探究
1.问题：结合生活实际，寻找更多盐类在生活中表现出与常规酸碱性认知不同性质的例子，并分析可能的原因。
答案：
2.问题：查阅资料，了解盐类水解在工业生产和农业生产中的应用有哪些？
答案：
（二）问题思考
1.问题：我们已经学过化学平衡、弱电解质的电离平衡以及水的电离平衡，那么这些平衡知识对理解盐类水解有什么帮助？
答案：
2.问题：根据已学知识，思考为什么只有含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐才能发生水解？
答案：
3.问题：在分析盐溶液呈酸碱性的原因时，如何从电离和离子结合的角度进行思考？
答案：
（三）归纳总结
1.问题：通过实验探究，归纳盐溶液的酸碱性与盐的类型之间的关系。
答案：
原因是___________________________________________
2.问题：总结盐类水解的概念、实质和特点。
答案：
3.问题：归纳盐类水解离子方程式的书写方法和注意事项。
答案：
（四）例题讲解
1.例题：水溶液呈酸性的是（ ）
A. NaClB. NaHSO4C. HCOONaD. NaHCO3
2. 例题：下图表示的是某离子X与水的反应过程，离子X可能是（ ）
A. CO32−B. HCO3−C. Na+D. NH4+
3. 例题：下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是（ ）
①HCl+H2O⇌H3O++Cl−②AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2O⇌H2CO3+2NaOH④碳酸氢钠溶液：HCO3−+H2O⇌CO32−+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中：NH4++D2O⇌NH3⋅D2O+H+
A. ①②③④B. ①②③
C. ②③⑤D. 全部
4. 例题：室温下，0.5ml⋅L−1相同体积的下列四种溶液①KCl、②FeCl3、③HF、④Na2CO3，其中所含阳离子数由多到少的顺序是（ ）
A. ④ > ① = ② > ③B. ① > ④ > ② > ③
C. ④ > ① > ③ > ②D. ④ > ② > ① > ③
5. 例题：25∘C时，有关浓度均为0.2ml⋅L−1的NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是（ ）
A. 均存在电离平衡和水解平衡B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH−)前者大于后者D. 加入等量NaOH固体，恢复到原温度，c(CO32−)均增大
1.水溶液呈酸性的是（ ）
A. NaCl
B. NaHSO₄
C. HCOONa
D. NaHCO₃
2.下图表示的是某离子X与水的反应过程，离子X可能是（ ）
A. CO₃²⁻
B. HCO₃⁻
C. Na⁺
D. NH₄⁺
3.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是（ ）
①HCl＋H₂O ⇌ H₃O⁺＋Cl⁻
②AlCl₃＋3H₂O === Al(OH)₃＋3HCl
③Na₂CO₃＋2H₂O ⇌ H₂CO₃＋2NaOH
④碳酸氢钠溶液：HCO₃⁻＋H₂O ⇌ CO₃²⁻＋H₃O⁺
⑤NH₄Cl溶于D₂O中：NH₄⁺＋D₂O ⇌ NH₃·D₂O＋H⁺
A. ①②③④
B. ①②③
C. ②③⑤
D. 全部
4.室温下，0.5ml·L⁻¹相同体积的下列四种溶液①KCl、②FeCl₃、③HF、④Na₂CO₃，其中所含阳离子数由多到少的顺序是（ ）
A. ④>①＝②>③
B. ①>④>②>③
C. ④>①>③>②
D. ④>②>①>③
5.25°C时，有关浓度均为0.2ml·L⁻¹的NaHCO₃和Na₂CO₃溶液的判断不正确的是（ ）
A. 均存在电离平衡和水解平衡
B. 存在的粒子种类相同
C. c(OH⁻)前者大于后者
D. 加入等量NaOH固体，恢复到原温度，c(CO₃²⁻)均增大
一、盐溶液的酸碱性及原因
1．盐类的水解
（1）概念：
在水溶液中，盐电离出来的离子与水电离出来的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。
（2）实质
（3）盐类水解的特点
2．盐类水解的规律
（1）有弱才水解——必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解。
（2）无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。常见不水解的离子：
①强酸阴离子：Cl－、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Br－、I－、ClOeq \\al(－,4)；②强碱阳离子：K＋、Na＋、Ca2＋、Ba2＋。
（3）谁弱谁水解——发生水解的是弱碱阳离子或弱酸阴离子。
（4）谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子)，则显酸(碱)性。
（5）都弱都水解——弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解且两水解过程可相互促进，所以水解程度较大，少数可以完全水解。
（6）同强显中性——①强酸强碱盐溶液显中性；②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时，盐溶液呈中性，如CH3COONH4溶液呈中性。
（7）越弱越水解——组成盐的酸根离子对应的酸(即水解生成的酸)酸性越弱(或阳离子对应的碱的碱性越弱)，水解程度就越大，此即“越弱越水解”规律。
电离程度：CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCOeq \\al(－,3)，水解程度：CH3COO－＜HCOeq \\al(－,3)＜CN－＜COeq \\al(2－,3)。
二、盐类水解方程式的书写
1.水解离子方程式的一般模式
阴(阳)离子＋H2O弱酸(或弱碱)＋OH－(或H＋)。
2.盐类水解离子方程式的书写规律
①一般盐类水解程度很小，水解产物很少，如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解的离子方程式，如Na2CO3的水解离子方程式：COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完，如FeCl3的水解离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。
3.书写要求
（1）一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
（2）多元弱酸盐的水解是分步进行的，水解离子方程式要分步表示。
（3）多元弱碱阳离子的水解是分步进行的，但简化成一步写完。
（4）水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大的，如有沉淀生成，则书写时要用“===”“↑” “↓”等。
4．不同类型盐水解的离子方程式
（1）一元弱酸强碱盐，以CH3COONa为例：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。
（2）一元弱碱强酸盐，以NH4Cl为例： NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。
（3）多元弱酸强碱盐(正盐)：多元弱酸强碱盐水解是分步进行的，应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应，以Na2CO3为例：COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－，HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。
（4）多元弱碱强酸盐：多元弱碱强酸盐水解也是分步的，由于中间过程复杂，中学阶段写成一步，以CuCl2为例：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋。
（5）多元弱酸的酸式盐，以NaHCO3为例： HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。
（6）弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NHeq \\al(＋,4)与HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、CH3COO－等构成的盐，虽然水解相互促进，但水解程度较小，仍是部分水解。如NHeq \\al(＋,4)＋CH3COO－＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O。
②Al3＋和COeq \\al(2－,3)或HCOeq \\al(－,3)等构成的盐，水解相互促进非常彻底，生成气体和沉淀。如Al3＋＋3HCOeq \\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2。
三、影响盐类水解的主要因素
1．反应物的性质
盐类水解程度的大小主要由盐的性质决定，生成盐的弱酸酸性越弱(或弱碱碱性越弱)，即越难电离(电离常数越小)，该盐的水解程度越大，即越弱越水解。
2．实验探究反应条件对水解程度的影响
已知FeCl3发生水解反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，根据实验操作填写下表：
考点一 盐类水解的实质及规律
1．下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A．盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B．NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H＋)>c(OH－)
C．在CH3COONa溶液中，由水电离的c(OH－)≠c(H＋)
D．水电离出的H＋(或OH－)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合，造成盐溶液呈碱(或酸)性
2．常温下，某溶液中由水电离产生的H＋的浓度为1×10－5 ml·L－1，则该溶液中的溶质可能是下列物质中的( )
A．HCl B．NaHSO4
C．NH4Cl D．NaCl
3．下列一定能说明HClO是弱电解质的是( )
A．25 ℃时，用pH试纸测0.01 ml·L－1HClO的pH
B．25 ℃时，NaClO溶液的pH大于7
C．25 ℃时，若测得HClO溶液pH＝a，取该溶液10.0 mL，加蒸馏水稀释至100.0 mL，测得pH＝b，b－a