人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解第一课时学案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解第一课时学案设计，共14页。
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：认识盐类水解有一定限度，理解盐类水解的概念，能正确书写盐类水解的离子方程式和化学方程式。2.证据推理与模型认知：通过实验分析、推理等方法认识盐类水解的实质、掌握盐溶液呈酸、碱性的原因和规律，能根据盐的组成判断溶液的酸、碱性。
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H＋或OH－结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。
(2)实质：生成弱酸或弱碱，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
(1)盐类的水解过程促进了水的电离(√)
(2)酸式盐溶液一定显酸性(×)
(3)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性(×)
(4)盐溶液显酸性、碱性还是中性，取决于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小(√)
(5)盐水解后，溶液不是呈酸性就是呈碱性(×)
1．有下列盐溶液：
①KNO3 ②CuSO4 ③K2CO3 ④FeCl3 ⑤K2SO4 ⑥NaClO ⑦NH4Cl ⑧AgNO3
呈酸性的是________(填序号，下同)，呈碱性的是________，呈中性的是________。
答案 ②④⑦⑧ ③⑥ ①⑤
解析 CuSO4、AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐，溶液呈酸性；K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐，溶液呈碱性；KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐，溶液呈中性。
2．等物质的量浓度的下列物质的溶液，其pH由小到大的顺序排列正确的是________。
①CH3COONa ②NaOH ③NaNO3 ④HCl
⑤Al2(SO4)3 ⑥CH3COOH
答案 ④⑥⑤③①②
3．常温下，某浓度的NH4Cl溶液的pH为4，回答下列问题。
(1)该氯化氨溶液中含氮元素的微粒有______________________。
(2)比较该溶液中的c(Cl－)____(填“>”“”“ (3)> (4)106
解析 (2)从氯化铵的化学式来看，c(Cl－)应等于c(NHeq \\al(＋,4))，由于NHeq \\al(＋,4)水解，故c(Cl－)>c(NHeq \\al(＋,4))。
(4)pH＝4的NH4Cl溶液中水电离的c水(H＋)＝10－4ml·L－1，pH＝4的HCl溶液中水电离的c水(H＋)＝10－10ml·L－1，则该NH4Cl溶液中c水(H＋)与pH＝4的盐酸中c水(H＋)的比值为eq \f(10－4ml·L－1,10－10ml·L－1)＝106。
盐类的水解规律
(1)
(2)常见不水解的离子
强酸阴离子：Cl－、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)、Br－、I－、ClOeq \\al(－,4)
强碱阳离子：K＋、Na＋、Ca2＋、Ba2＋
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，水解以第一步为主。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－、AlOeq \\al(－,2)，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)
(1)FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋(×)
(2)NaHS溶液：HS－＋H2OH2S＋OH－(√)
(3)K2CO3溶液：COeq \\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－(×)
(4)NH4NO3溶液：NHeq \\al(＋,4)＋H2O===NH3·H2O＋H＋(×)
(5)NaHCO3溶液：HCOeq \\al(－,3)＋H2OCO2↑＋H2O(×)
(6)NaHSO3溶液：HSOeq \\al(－,3)＋H2OH3O＋＋SOeq \\al(2－,3)(×)
盐类水解离子方程式与其电离方程式辨别的关键：去除干扰物质，如H3O＋―→H2O＋H＋。
NaHS电离：HS－＋H2OS2－＋H3O＋⇒HS－S2－＋H＋
NaHS水解：HS－＋H2OH2S＋OH－
1．写出下列物质发生水解反应的离子方程式，并指明水溶液的酸碱性：
(1)Na2S：____________________________________________________________________。
(2)CuSO4：_____________________________________________________________________。
(3)CH3COONa：_________________________________________________________________。
答案 (1)S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－；碱性
(2)Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋；酸性
(3)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；碱性
解析 Na2S、CH3COONa为强碱弱酸盐，溶液呈碱性；CuSO4为强酸弱碱盐，溶液呈酸性。
2．氯化铵晶体溶于重水(D2O)中，溶液呈现酸性，用离子方程式表示其原因：
________________________________________________________________________。
答案 NHeq \\al(＋,4)＋D2ONH3·DHO＋D＋(或NHeq \\al(＋,4)＋2D2ONH3·DHO＋D3O＋)
解析 D2OD＋ ＋ OD－ 2D2OD3O＋＋OD－
＋ ＋
NH4Cl===Cl－＋NHeq \\al(＋,4) 或NH4Cl===Cl－＋NHeq \\al(＋,4)
⇓ ⇓
NH3·DHO NH3·DHO
3．(1)NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐，溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式)：
①水的电离平衡：________________________________________________________；
②HCOeq \\al(－,3)电离平衡：___________________________________________________________；
③HCOeq \\al(－,3)水解平衡：___________________________________________________________。
(2)常温下，0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液的pH为8.4，说明HCOeq \\al(－,3)的电离程度和水解程度中相对较强的是____________。
(3)溶液中存在的阴阳离子有：____________________，溶液呈电中性，则这些离子浓度间存在等式关系：___________________________________________________________。
(4)在氯化铵溶液中，NHeq \\al(＋,4)水解方程式：__________________，盐类水解程度比较微弱，溶液中离子浓度的大小关系：_________________________________________________________。
答案 (1)①H2OH＋＋OH－ ②HCOeq \\al(－,3)H＋＋COeq \\al(2－,3) ③HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－
(2)水解程度
(3)Na＋、H＋、HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)、OH— c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq \\al(－,3))＋c(OH—)＋2c(COeq \\al(2－,3))
(4)NHeq \\al(＋,4) ＋H2ONH3·H2O＋H＋ c(Cl－)>c(NHeq \\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH—)
弱酸的酸式酸根离子在水溶液中存在电离平衡和水解平衡，弱酸酸式盐溶液的酸碱性取决于其电离程度和水解程度的相对大小。
(1)水解程度大于电离程度：如呈碱性的NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液。
(2)电离程度大于水解程度：如呈酸性的NaHSO3、KHC2O4、NaH2PO4溶液。
随堂演练 知识落实
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－)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合，造成盐溶液呈碱(或酸)性
答案 C
解析 水电离出的c(H＋)＝c(OH－)一定成立，CH3COONa溶液显碱性，是由于水电离出的H＋有一部分与CH3COO－结合成CH3COOH，从而使c(H＋)①＝②>③ B．①>④>②>③
C．④>①>③>② D．④>②>①>③
答案 D
解析 本题主要考查对强弱电解质电离与水解主次矛盾的掌握情况，由于电解质在水中以电离为主，水解是极其微弱的，所以四种物质中Na2CO3电离的阳离子数一定最多，HF为弱电解质，电离出的H＋一定最少，先排除B、C项，再观察KCl和FeCl3，如果只考虑电离，二者电离的阳离子数应相等，但Fe3＋存在水解且一个Fe3＋可水解生成三个H＋，导致其溶液中阳离子数增多，故选D项。
12．(2019·上海高二检测)已知某温度下，K(HCN)＝6.2×10－10，K(HF)＝6.8×10－4，K(CH3COOH)＝1.7×10－5，K(HNO2)＝5.1×10－4。物质的量浓度均为0.1 ml·L－1的下列溶液，pH由大到小的顺序是( )
A．NaCN>NaNO2>CH3COONa>NaF
B．NaF>NaNO2>CH3COONa>NaCN
C．NaCN>CH3COONa>NaNO2>NaF
D．NaCN>CH3COONa>NaF>NaNO2
答案 C
解析 由K(HF)>K(HNO2)>K(CH3COOH)>K(HCN)可知，酸性：HF>HNO2>CH3COOH>HCN，水解能力：CN－>CH3COO－>NOeq \\al(－,2)>F－，弱酸根离子的水解能力越强，对应盐溶液的碱性越强，pH越大。
13．在室温下，有下列五种溶液：
①0.1 ml·L－1 NH4Cl
②0.1 ml·L－1 CH3COONH4
③0.1 ml·L－1 NH4HSO4
④0.1 ml·L－1 NH3·H2O和0.1 ml·L－1 NH4Cl混合液
⑤0.1 ml·L－1 NH3·H2O
请根据要求填写下列空白：
(1)溶液①呈________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是
____________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)在溶液④中，________的浓度为0.1 ml·L－1。NH3·H2O和__________的物质的量浓度之和为0.2 ml·L－1。
(3)室温下，测得溶液②的pH＝7，则说明CH3COO－的水解程度________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)NHeq \\al(＋,4)的水解程度，CH3COO－与NHeq \\al(＋,4)浓度的大小关系是c(CH3COO－)____c(NHeq \\al(＋,4))。
答案 (1)酸 NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋
(2)Cl－ NHeq \\al(＋,4) (3)＝ ＝
解析 (1)NH4Cl溶液中存在NHeq \\al(＋,4)的水解平衡：NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性。
(2)在溶液④中，c(Cl－)＝0.1 ml·L－1，根据原子守恒知c(NH3·H2O)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝0.1 ml·L－1＋0.1 ml·L－1＝0.2 ml·L－1。
(3)由于CH3COO－水解生成OH－，NHeq \\al(＋,4)水解生成H＋，而溶液的pH＝7，说明CH3COO－与NHeq \\al(＋,4)的水解程度相同，根据电荷守恒可知溶液中二者浓度也相同。
14．(1)浓度均为0.1 ml·L－1的8种溶液：①HNO3；②H2SO4；③CH3COOH；④Ba(OH)2；⑤NaOH；⑥CH3COONa；⑦KCl；⑧NH4Cl。其溶液的pH由小到大的顺序是________________(填序号)。
(2)室温时，pH＝6的盐酸和pH＝8的Na2CO3溶液中，水电离出的c(OH－)分别为x ml·L－1和y ml·L－1，两者的关系正确的是________(填字母)。
a．x＝10－2y b．x＝102y
c．x＝y d．x＞y
(3)常温下，0.1 ml·L－1 HA溶液中eq \f(cH＋,cOH－)＝108。现取0.1 ml·L－1 HA溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题：
①混合溶液呈__________(填“酸”“中”或“碱”)性，理由是_______________________(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的c(H＋)________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 ml·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(H＋)。
答案 (1)②①③⑧⑦⑥⑤④ (2)a
(3)①碱 A－＋H2OHA＋OH－ ②大于
解析 (1)先对物质分类，pH：碱＞盐＞酸。
同类物质的pH的一般规律：
碱：二元强碱＞一元强碱＞一元弱碱；
酸：一元弱酸＞一元强酸＞二元强酸；
盐：强碱弱酸盐＞强酸强碱盐＞强酸弱碱盐。
(2)pH＝6的盐酸中，水电离出的c(OH－)＝eq \f(1×10－14,10－6) ml·L－1＝1×10－8 ml·L－1；pH＝8的Na2CO3溶液中，水电离出的c(OH－)＝eq \f(1×10－14,10－8) ml·L－1＝10－6 ml·L－1；故x∶y＝10－8∶10－6＝10－2，x＝10－2y。
(3)由于eq \f(cH＋,cOH－)＝108，根据c(H＋)·c(OH－)＝10－14，则c(H＋)＝10－3 ml·L－1，所以HA为弱酸。①由于A－＋H2OHA＋OH－，混合液呈碱性。②NaA溶液促进水的电离，而NaOH溶液抑制水的电离。
15．有A、B、C、D四种强电解质，它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阳离子和一种阴离子且互不重复)。
已知：①A、C溶液的pH均大于7，B溶液的pH小于7，A、B溶液中水的电离程度相同；D物质的焰色反应呈黄色；②C溶液和D溶液相遇时可生成白色沉淀，B溶液和C溶液相遇时可生成有刺激性气味的气体，A溶液和D溶液混合时无明显现象。
(1)A的名称是________。
(2)写出C溶液和D溶液反应的化学方程式：_____________________________________。
(3)25 ℃时，pH＝9的A溶液和pH＝9的C溶液中水的电离程度小的是________(填A或C的化学式)。
答案 (1)醋酸钾
(2)Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH
(3)Ba(OH)2
解析 这八种离子形成的碱性物质中一定含有OH－或CH3COO－，而酸性物质则只可能含有NHeq \\al(＋,4)，即为水解显酸性的盐，又因A、B溶液中水的电离程度相等，则A应为水解显碱性的物质，则一定为CH3COO－形成的盐，C中含有OH－。D中除含Na＋外，另一离子与C中的阳离子可形成白色沉淀，因此D为Na2SO4，而C为Ba(OH)2，B一定为NH4Cl，剩余的离子形成CH3COOK(A)，显碱性。盐类水解促进水的电离，而加入酸或碱将抑制水的电离。盐溶液
pH
盐类型
酸碱性
NaCl
pH＝7
强酸强碱盐
中性
Na2SO4
pH＝7
Na2CO3
pH>7
强碱弱酸盐
碱性
NaHCO3
pH>7
CH3COONa
pH＞7
FeCl3
pH＜7
强酸弱碱盐
酸性
(NH4)2SO4
pH＜7
溶液中存在的离子
H2OH＋＋OH－
NaCl===Na＋＋Cl－
离子间能否相互作用生成弱电解质
否
c(H＋)和c(OH－)的相对大小
c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，无弱电解质生成
理论解释
水的电离平衡不发生移动，溶液中c(H＋)＝c(OH－)
A
B
C
D
碱性
AOH＞BOH
AOH＜BOH
AOH＞BOH
AOH＜BOH
酸性
HC＞HD
HC＞HD
HC＜HD
HC＜HD
阳离子
K＋、Na＋、Ba2＋、NHeq \\al(＋,4)
阴离子
CH3COO－、Cl－、OH－、SOeq \\al(2－,4)