化学选修4 化学反应原理第2节 弱电解质的电离、盐类的水解第2课时教学设计

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第2课时　盐类的水解目标与素养：1.掌握盐的水解原理及规律，并能正确书写水解方程式。(微观探析)2.了解影响盐类水解的因素以及水解平衡的移动。(变化观念与平衡思想)1．盐类水解的原理(1)盐类水解的定义：在溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H＋或OH－结合生成弱电解质的反应。(2)盐类水解的实质 (3)盐类水解的四个特征①可逆：水解反应一般是可逆反应，在一定条件下可达到平衡状态。②吸热：水解反应是中和反应的逆反应，是吸热反应。③微弱：由于生成的产物很少，因而水解反应的程度一般很微弱，但也有特例。④多元弱酸盐分步水解，但以第一步为主。(4)盐类的水解规律及溶液酸碱性①水解规律：有弱才水解，无弱不水解；谁弱谁水解，都弱都水解；越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。②盐类水解的类型及溶液酸碱性。盐的类型水解的离子溶液的酸碱性实例强酸弱碱盐弱碱阳离子弱酸性，pH＜7AlCl3、Fe2(SO4)3、NH4Cl等强碱弱酸盐弱酸根阴离子弱碱性，pH＞7CH3COONa、Na2CO3等强酸强碱盐不水解中性，pH＝7NaCl、KNO3等弱酸弱碱盐弱酸根阴离子、弱碱阳离子　谁强显谁性CH3COONH4、NH4HCO3等(5)水解反应的表示方法盐的离子＋水弱酸(弱碱)＋OH－(H＋)如NH4NO3的水解反应离子方程式写为NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；KF的水解反应离子方程式写为F－＋H2OHF＋OH－。2．影响盐类水解的因素(1)内因：相同条件下，弱酸的酸性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的碱性越强；弱碱的碱性越弱，其形成的盐越易水解，盐溶液的酸性越强。(2)外因①温度：盐的水解反应是吸热反应，升高温度水解平衡向右移动，水解程度增大。②浓度：加水稀释盐的溶液，水解平衡向右移动，水解程度增大。③外加酸、碱：加酸可抑制弱碱阳离子的水解，加碱可抑制弱酸阴离子的水解。④两种水解离子的相互影响：弱碱阳离子和弱酸阴离子在同一溶液中，两种水解相互促进，使两种水解程度都增大，甚至反应完全。微点拨：电离平衡、水解平衡、化学平衡均遵循勒·夏特列原理。1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)盐类的水解过程对水的电离无影响。 (　　)(2)盐类水解是中和反应的逆反应。  (　　)(3)盐类的水解反应都是放热反应。  (　　)(4)NH4Cl溶液中，[NH]＝[Cl－]。  (　　)(5)CuSO4溶液呈碱性。  (　　)[提示]　(1)×　盐类的水解过程促进水的电离。(2)√(3)×　盐类水解是吸热反应。(4)×　NH4Cl溶液中[NH]＜[Cl－]。(5)×　由于Cu2＋水解：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，故CuSO4溶液显酸性。2．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[H＋]＞[OH－]C．在稀CH3COONa溶液中，由水电离的[OH－]≠[H＋]D．水电离出的H＋或OH－与盐中的弱离子结合，造成盐溶液呈酸碱性C　[在水溶液中，盐电离出的离子和水电离出的H＋或OH－结合生成弱电解质，溶液中[H＋]和[OH－]不相等，导致溶液呈酸碱性，即破坏了水的电离平衡，故A、D项正确；氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解导致溶液中[H＋]＞[OH－]，则溶液呈酸性，故B项正确；任何稀的电解质溶液中由水电离的[OH－]＝[H＋]，与电解质溶液的酸碱性无关，故C项错误。]3．下列水解反应方程式正确的是(　　)A．NH4Cl＋H2O===NH3·H2O＋HClB．CH3COONa＋H2O===CH3COOH＋NaOHC．Na2CO3＋2H2OCO2↑＋H2O＋2NaOHD．FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HClD　[A项，应为NH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HCl；B项，应为CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOH；C项，应为Na2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOH。]盐类水解的规律及其离子方程式的书写1.盐类水解的规律(1)“有弱才水解，无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解，若没有，则是强酸强碱盐，不发生水解反应。(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱，水解程度越大；弱碱阳离子对应的碱越弱，其水解程度越大。(3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解，且相互促进。(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时，水解后盐溶液呈酸性，反之，呈碱性，即强酸弱碱盐显酸性，强碱弱酸盐显碱性。2．盐类水解离子方程式的书写(1)盐类水解的离子方程式一般应用“”连接，由于水解程度较小，水解生成的弱电解质的浓度很小，即一般不生成沉淀或气体，一般不标“↓”或“↑”符号。(2)多元弱酸根离子水解方程式应分步书写，水解是以第一步为主，如CO水解方程式为CO＋H2OHCO＋OH－(主)，HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次)。(3)多元弱碱阳离子水解要求一步写到底Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。【例1】　下列属于水解方程式且书写正确的打“√”，错误的打“×”(1)Na2S溶液中：S2－＋2H2OH2S＋2OH－。 (　　)(2)NaHS溶液中：HS－＋H2OH2S＋OH－。 (　　)(3)AlCl3溶液中：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋。 (　　)(4)NaHCO3溶液中：HCO＋H2OH3O＋＋CO。 (　　)(5)NH4Cl加入D2O中：NH＋D2ONH3·D2O＋H＋。 (　　)(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O。  (　　)[解析]　(1)S2－应分步水解，错误。(2)为HS－水解的离子方程式，正确。(3)Al3＋水解程度小，不能生成Al(OH)3沉淀，错误。(4)为电离方程式，错误。(5)水解方程式应为NH＋D2ONH3·DHO＋D＋，错误。(6)为化学反应的离子方程式，不是水解方程式。[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×弱碱阳离子水解生成H＋，强酸阴离子水解生成OH－。即规律“阳生阳、阴生阴”。1．相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是   (　　)A．酸的强弱：HCN>HClOB．pH：HClO>HCNC．与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO＞HCND．酸根离子浓度：[CN－]＜[ClO－]D　[相同物质的量浓度的NaCN和NaClO溶液，NaCN溶液的pH较大，说明CN－水解程度大，HCN酸性比HClO弱。酸性越强，[H＋]越大，pH越小。所以同温度下同浓度的HCN和HClO，HClO的pH小，溶液中[ClO－]大。二者物质的量相同，与NaOH恰好完全反应时消耗NaOH一样多。]2．有下列几种物质：①NaCl　②Na2CO3　③NaHCO3④NH4Cl　⑤Al2(SO4)3　⑥HCl　⑦KHSO4⑧NaOH。其溶液呈酸性的是________(填序号，下同)；呈中性的是________；呈碱性的是________；能促进水的电离的是________；抑制水的电离的是________。[答案]　④⑤⑥⑦　①　②③⑧　②③④⑤　⑥⑦⑧外界条件对水解平衡移动的影响规律以CH3COONa为例，在醋酸钠溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－　ΔH＞0 平衡移动的方向[CH3COO－][CH3COOH][OH－][H＋]pH水解程度加热右减小增大增大减小增大增大加水右减小减小减小增大减小增大加CH3COOH左增大增大减小增大减小减小加CH3COONa右增大增大增大减小增大减小加NaOH左增大减小增大减小增大减小加HCl右减小增大减小增大减小增大微观探析：外因对水解平衡影响认识误区(1)稀释：溶液稀释时某离子浓度减小，物质的量不一定减小。如CH3COONa加水稀释，CH3COO－、OH－浓度减小，但是水解程度增大，CH3COO－物质的量减少，OH－物质的量增加。(2)温度：升温时，水解程度增大，但是水的离子积常数变化不大，故H＋浓度或OH－浓度一个增大，另一个浓度必然减小。【例2】　下列关于FeCl3水解的说法错误的是(　　)A．在稀FeCl3溶液中，水解达到平衡时，无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释，平衡均向右移动B．其他条件相同时，浓度为5 mol·L－1和0.5 mol·L－1的两种FeCl3溶液，Fe3＋的水解程度前者小于后者C．其他条件相同时，同浓度的FeCl3溶液分别在50 ℃和20 ℃时发生水解，50 ℃时Fe3＋的水解程度小D．为抑制Fe3＋的水解，更好地保存FeCl3溶液，应加少量的盐酸C　[增大FeCl3的浓度，水解平衡向右移动，但水解程度减小，加水稀释，水解平衡向右移动，水解程度增大，A、B项均正确；盐类水解是吸热反应，温度升高，水解程度增大，C项错误；Fe3＋水解后溶液呈酸性，增大H＋的浓度可抑制Fe3＋的水解，D项正确。]碱性溶液稀释时，[H＋]增大；酸性溶液稀释时，[OH－]增大。如盐酸或NH4Cl溶液加水稀释时，溶液中[OH－]增大；NaOH溶液或CH3COONa溶液稀释时，溶液中[H＋]增大。1．一定条件下，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。下列说法正确的是(　　)A．加入少量NaOH固体，[CH3COO－]减小B．升高温度，溶液的pH增大C．稀释溶液，溶液的pH增大D．通入少量HCl气体，水解平衡常数减小B　[加入的NaOH会抑制CH3COO－的水解，使[CH3COO－]增大；升温能促进盐类的水解，即[OH－]增大，溶液的pH增大；虽然稀释能促进水解，但仍以增大溶液体积为主，即[OH－]减小，溶液的pH也减小；通入的HCl能促进CH3COO－的水解，但温度不变，水解平衡常数不变。]2．某溶液中FeCl3的水解反应已达平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，若要使FeCl3的水解程度增大，应采取的方法是(　　)A．加入CH3COONa　 B．加入AgNO3C．加FeCl3固体 D．降温A　[CH3COONa溶液显碱性，能促进FeCl3的水解；加入AgNO3溶液不能使FeCl3的水解程度增大；加FeCl3固体，FeCl3浓度增大，水解程度＝×100%，故FeCl3水解程度减小；降温使水解平衡逆向移动，FeCl3水解程度减小。]1．下列各组离子中，每个离子都能影响水的电离平衡的一组是(　　)A．Ag＋、HCO、Cl－　　　　B．Fe3＋、Br－、H＋C．SO、Fe2＋、S2－ D．ClO－、NO、Cu2＋C　[Cl－、Br－、NO均不影响水的电离。]2．下列溶液因水解而呈酸性的是(　　)A．CH3COOH溶液 B．NH4Cl溶液C．Na2CO3溶液 D．Na3PO4溶液B　[NH＋H2ONH3·H2O＋H＋而使NH4Cl溶液显酸性。]3．已知某温度下，Ka(HCN)＝6.2×10－10mol·L－1，Ka(HF)＝6.8×10－4mol·L－1 ，Ka(CH3COOH)＝1.7×10－5mol·L－1，Ka(HNO2)＝7.1×10－4mol·L－1。物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液，pH 由大到小的顺序是(　　)A．NaCN＞NaNO2＞CH3COONa＞NaFB．NaF＞NaNO2＞CH3COONa＞NaCNC．NaCN＞CH3COONa＞NaNO2＞NaFD．NaCN＞CH3COONa＞NaF＞NaNO2D　[由Ka(HNO2)＞Ka(HF)＞Ka(CH3COOH)＞Ka(HCN)可知，酸性：HNO2＞HF＞CH3COOH＞HCN，水解能力：CN－＞CH3COO－＞F－＞NO，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。]4．在反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解方向移动，且使溶液的pH增大，应采取的措施是(　　)A．加热B．通入HCl气体C．加入适量的NaOH溶液D．加入固体AlCl3C　[盐类的水解存在一个平衡状态，当条件发生变化时，平衡可能发生移动，状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡正向移动，B项抑制水解反应的进行。采取措施后，溶液的pH增大的是C项，溶液的pH减小的是A、B、D项。综上所述，应选择C项。]5．写出下列盐在水溶液中水解的化学方程式和离子方程式：(1)NaF：_____________________________________________；____________________________________________________。(2)AlCl3：___________________________________________；____________________________________________________。(3)K2S：____________________________________________；____________________________________________________。(4)NH4NO3：________________________________________；___________________________________________________。(5)NaClO：_________________________________________；___________________________________________________。(6)Mg3N2：__________________________________________；____________________________________________________。[解析]　(1)NaF为强碱弱酸盐、F－发生水解；(2)AlCl3为强酸弱碱盐、Al3＋发生水解；(3)K2S为强碱弱酸盐、S2－发生水解；(4)NH4NO3为强酸弱碱盐、NH发生水解；(5)NaClO为强碱弱酸盐、ClO－发生水解；(6)Mg3N2为弱酸弱碱盐，发生双水解。[答案]　(1)NaF＋H2OHF＋NaOHF－＋H2OHF＋OH－(2)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HClAl3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(3)K2S＋H2OKHS＋KOHS2－＋H2OHS－＋OH－(4)NH4NO3＋H2ONH3·H2O＋HNO3NH＋H2ONH3·H2O＋H＋(5)NaClO＋H2OHClO＋NaOHClO－＋H2OHClO＋OH－(6)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑