化学选择性必修1第三节 盐类的水解背景图ppt课件

这是一份化学选择性必修1第三节 盐类的水解背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了抑制Fe3+水解，水解平衡常数，课堂回眸等内容，欢迎下载使用。
一、影响盐类水解的主要因素1.主要因素——盐的本性
2.外界条件填写外界条件对FeCl3水解平衡的影响:FeCl3水解的离子方程式为_______________________。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
【巧判断】(1)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C 水解平衡左移,pH减小(　　)提示:×。C 与Ca2+反应,使C +H2O HC +OH-,平衡左移,但是加入Ca(OH)2固体,会引入OH-,pH增大。
(2)加热CH3COONa溶液,溶液中 的值将减小。(　　)提示:√。加热,水解平衡右移,c(CH3COO-)减小,c(Na+)不变,故 的值将减小。
二、盐类水解的应用1.热纯碱溶液去油污:纯碱水解的离子方程式为_____________________。加热促进____的水解,溶液碱性_____,去污能力增强。2.盐溶液的配制和保存:配制、保存FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是____________。
C +H2O HC +OH-
3.盐类作净水剂:铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。如明矾水解的离子方程式为_____________________________。4.制备胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以增大Fe3+的水解程度,从而制备Fe(OH)3胶体。
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
5.制备无机化合物:如用TiCl4制备TiO2。其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl。6.化肥的施用:例如草木灰与铵态氮肥不能混合施用,否则会使肥效损耗。这是两种盐发生水解相互促进反应放出氨气的缘故。
【情境·思考】泡沫灭火器的外壳是铁皮制成的,内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液,另有一玻璃瓶内胆,装有硫酸铝水溶液。当使用时将筒身颠倒过来,碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化学作用,产生大量气体泡沫,火就被扑灭。你能解释其中的道理吗?
提示:碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后,发生水解相互促进反应进行,产生大量CO2气体和Al(OH)3沉淀。离子方程式为:3HC +Al3+====3CO2↑+Al(OH)3↓。
【想一想】碳酸钠的水解分两步:C +H2O HC +OH-　 Kh1HC +H2O H2CO3+OH-　Kh2
请思考:Kh1与Kh2的大小关系如何?请解释原因。提示:Kh1>Kh2。由水解常数与电离常数的表达式可知Kh1= ,Kh2= ,由于Ka1>Ka2,则Kh1>Kh2。
知识点一　盐类水解的影响因素【重点释疑】1.内因酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。
【易错提醒】(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱;(2)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应而使平衡向水解方向移动,原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-左移。
【思考·讨论】(1)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是什么?并结合离子方程式,运用平衡原理进行解释。
提示:产生白色沉淀,且红色褪去。在Na2SO3溶液中,S 水解:S +H2O HS +OH-,加入BaCl2后,Ba2++S ====BaSO3↓(白色),由于c(S )减小,S 水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去。
(2)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是什么?提示:溶液中存在Fe3++H2O Fe(OH)3+3H+,加入MgO,MgO和H+反应,使c(H+)减小,平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。
(3)将镁条投入浓NH4Cl溶液中,有H2、NH3两种气体产生,利用有关离子方程式分析原因。 提示:NH4Cl溶液中发生水解NH4+H2O NH3·H2O+H+、加入镁条发生Mg+2H+====Mg2++H2↑,促进水解平衡右移,产生大量NH3·H2O,NH3·H2O====NH3↑+H2O,产生NH3。
【案例示范】【典例】(2020·菏泽高二检测)室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)
【解题指南】解答本题时注意以下两点:(1)向Na2CO3溶液中加水,C 的水解平衡右移,但c(OH-)减小。(2)NaHSO4溶于水时完全电离,电离出Na+、H+与S 。
【解析】选B。室温下,将0.05 ml Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,溶液中存在C +H2O HC +OH-,溶液呈碱性;加入50 mL 1 ml·L-1H2SO4,H2SO4与Na2CO3恰好反应,则反应后的溶液溶质为Na2SO4,故根据物料守恒,反应结束后c(Na+)=2c(S ),A项错误;向溶液中加入0.05 ml CaO,则CaO+H2O====Ca(OH)2,c(OH-)增大,且Ca2++ C ====CaCO3↓,使C +H2O HC +OH-
平衡左移,c(HC )减小,故 增大,B项正确;加入50 mL水,溶液体积变大,C +H2O HC +OH-平衡右移,但c(OH-)减小,即由水电离的c(OH-)减小,在Na2CO3溶液中由水电离出的H+、OH-相等,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,C项错误;原Na2CO3溶液呈碱性,
加入0.1 ml NaHSO4固体,NaHSO4为强酸酸式盐,电离出的H+与C 完全反应,反应后溶液为Na2SO4溶液,溶液呈中性,故溶液pH减小,引入了Na+,故c(Na+)增大,D项错误。
【母题追问】(1)Na2CO3溶液中加入50 mL 1 ml·L-1H2SO4后,水的电离程度如何变化? 提示:水的电离程度减小。由于Na2CO3溶液中C 水解促进了水的电离。加入50 mL 1 ml·L-1H2SO4后,H2SO4与Na2CO3恰好反应,则反应后的溶液溶质为Na2SO4,Na2SO4对水的电离没有影响,溶液呈中性,水的电离程度减小。
(2)Na2CO3溶液加水稀释后,溶液中c(H+)·c(OH-)是否变化。 提示:不变。溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw,水的离子积仅与温度有关,温度不变,水的离子积不变。
【迁移·应用】为了使Na2S溶液中, 的比值变小,可采取的措施是(　　)①加适量盐酸　②加适量NaOH(s)　③加适量KOH(s)④加适量KHS(s)　⑤加水　⑥通H2S(g)　⑦加热A.②③④B.①②⑤⑥⑦C.②③D.③④
【解析】选D。欲使溶液中 的比值变小,即使c(S2-)增大,从S2-+H2O HS-+OH-的平衡角度分析,增加c(OH-)或c(HS-)可抑制S2-水解,使平衡向左移动,但不能加入Na+。显然③④可以,②不可以。①发生反应:2H++S2-====H2S,使比值变大,⑤⑦促进Na2S水解,使比值变大。通入H2S后,发生如下反应:H2S+S2-====2HS-,使比值变大。
【补偿训练】1.在Al3++3H2O Al(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(　　)①加热　②通入HCl　③加入适量NaOH(s)　④加入NaCl溶液A.①②　　　B.②③　　　C.③④　　　D.①④
【解析】选C。加热能使平衡向水解方向移动,c(H+)增大,pH减小,①错误; 通入HCl能增大c(H+),抑制了水解,且pH减小,②错误;加入适量NaOH(s),由于发生反应:H++OH-====H2O,引起c(H+)减小,使平衡向水解方向移动,且pH增大,③正确;加入NaCl溶液,相当于加水稀释,能促进水解,但因加入NaCl溶液稀释引起c(H+)变小,故pH也增大,④正确。
2.Na2CO3溶液在稀释过程中,溶液中下列哪些量逐渐增大(　　)A.c(H+)B.c(OH-)C.pHD.
【解析】选A。Na2CO3溶液中C 发生水解反应:C +H2O HC +OH-,加水稀释,平衡向正反应方向移动,但c(OH-)减小,则pH减小,因Kw不变,故c(H+)增大;又因为 所以该比值减小。
3.(2020·锦州高二检测)下列关于盐类水解的说法错误的是(　　)A.在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离B.常温下,醋酸分子不可能存在于pH>7的碱性溶液中C.在NH4Cl溶液中加入稀盐酸能抑制N 水解D.加热CH3COONa溶液,溶液中 的值将减小
【解析】选B。盐类水解促进水的电离,A项正确;常温下,CH3COONa溶液呈碱性,溶液中CH3COO-水解能生成CH3COOH,B项错误;溶液中N 水解使溶液显酸性,加入稀盐酸能抑制N 的水解,C项正确;加热CH3COONa溶液,CH3COO-的水解程度增大,c(CH3COO-)减小,c(Na+)不变,则 的值减小,D项正确。
【素养提升】　　纯碱,化学名称是碳酸钠,俗名苏打,它是重要的化工产品,广泛用于玻璃、肥皂、纸浆、洗涤剂、石油炼制等。
现有常温下0.1 ml·L-1纯碱溶液。(1)你认为该溶液呈碱性的原因是什么?(用离子方程式表示)请设计一个简单的实验证明你的观点。(2)同学甲认为溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的C 不超过其总量的10%,请你设计实验证明该同学的观点是否正确。
(3)同学乙发现生活中人们常常使用纯碱去除油污,并且纯碱水的温度越高,去污效果越好,你知道其中原因吗?(已知:碱性越强油污越容易除去。)
【解析】(1)纯碱不是碱,其溶液呈碱性的原因是C 的水解,证明该观点正确与否的出发点是把能发生水解的离子消耗掉,看无水解离子的情况下滴加酚酞溶液是否发生变化。
(2)离子是微观的,发生水解的量是看不到的,但水解的后果——溶液酸碱性和酸碱度是可以测量的,可以用测溶液pH的方法测定水解程度。(3)纯碱溶液中碳酸钠水解显碱性,可以去除油污。水解过程是吸热的,当温度升高,水解平衡右移,溶液的碱性增强,油污越容易除去。
答案:(1)C +H2O HC +OH-　向纯碱溶液中滴加数滴酚酞后,溶液呈红色;然后逐滴加入氯化钙至过量,若溶液的红色逐渐变浅直至消失,则说明纯碱溶液呈碱性是由C 引起的,故上述观点正确
(2)用pH试纸,测常温下0.1 ml·L-1的纯碱溶液的pH,若pH>12,则该同学观点正确;若pHa>b。
(2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较。
(3)混合溶液中各离子浓度的比较。根据电离程度、水解程度的相对大小分析。①分子的电离大于相应离子的水解例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液中,c(N )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
②分子的电离小于相应离子的水解例如:在0.1 ml·L-1的NaCN和0.1 ml·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)抓“四点”,突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系。①抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。②抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
③抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。④抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
实例分析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示:(注:a点为反应一半点,b点呈中性,c点恰好完全反应,d点NaOH过量一倍)
分析:a点,溶质为CH3COONa　CH3COOH离子浓度关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)b点,溶质为CH3COONa　CH3COOH离子浓度关系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
c点,溶质为CH3COONa离子浓度关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)d点,溶质为CH3COONa　NaOH离子浓度关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
【易错提醒】(1)粒子浓度等量关系中的两个易错点。①在列电荷守恒式时,要注意粒子所带电荷的多少,不能认为只是各粒子浓度的简单相加。如书写NaHCO3溶液中的电荷守恒式时,2c(C )的化学计量数“2”代表一个C 带2个负电荷,不可漏掉。
②物料守恒式中,粒子浓度的化学计量数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的总浓度的2倍。(2)粒子浓度的关系分析时的两个误区。①粒子浓度的关系比较,要优先考虑微粒间的化学反应,然后再考虑微粒发生的电离或水解,不能本末倒置。
②同浓度的弱酸和弱酸盐、弱碱和弱碱盐共存时,一般考虑弱酸(碱)的电离而不是弱酸(碱)盐的水解。如相同浓度、相同体积的CH3COOH和CH3COONa溶液混合显酸性,而相同浓度、相同体积的NH3·H2O和NH4Cl溶液混合则显碱性。但也有反例,如等浓度的NaCN与HCN混合液显碱性。
【思考·讨论】(1)Na2S溶液中电荷守恒和物料守恒关系式分别是什么? 提示:电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);物料守恒:c(Na+)=2c(H2S)+2c(HS-)+2c(S2-)。
(2)0.1 ml·L-1NaCN和0.1 ml·L-1HCN的混合液显碱性,则c(Na+)、c(CN-)、c(OH-)、c(H+)、c(HCN)的大小顺序如何?提示:若不考虑HCN电离和CN-水解,c(Na+)=c(CN-)=c(HCN),混合液显碱性,说明水解程度大于电离程度,故只考虑CN-水解,则c(CN-)减小,c(HCN)增大,顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
【案例示范】【典例1】(2020·常州高二检测)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)A.在0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(HC )>c(C )>c(OH-)>c(H+)B.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中:c(OH-)+2c(A2-)=c(H+)+c(H2A)
C.向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c(Na+)>c(S )=c(N )>c(OH-)=c(H+)D.常温下,将50 mL 0.1 ml·L-1的盐酸与100 mL 0.1 ml·L-1的氨水混合,所得溶液中:c(N )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
【思维建模】解答有关离子浓度关系的思维流程如下:
【解析】选D。在Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(C )>c(OH-)>c(HC )>c(H+),A项错误;根据质子守恒可知:c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),B项错误;N 与S 均来自NH4HSO4溶液,N 部分水解,所以c(S )>c(N ),C项错误;混合溶液中NH4Cl和NH3·H2O的物质的量相等,NH3·H2O的电离程度大于N 的水解程度,溶液显碱性,D项正确。
【母题追问】(1)上题B项溶液若显酸性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________。 提示:弱酸的酸式盐溶液显酸性,说明电离程度大于水解程度,离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+) >c(A2-)>c(OH-)。
(2)向NH4HSO4溶液中滴加等物质的量的NaOH,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________。 提示:向NH4HSO4溶液中滴加等物质的量的NaOH,得到等物质的量的(NH4)2SO4和Na2SO4,水解溶液显酸性,则c(Na+)=c(S )>c(N )> c(H+)>c(OH-)。
【方法规律】溶液中粒子浓度比较的四个步骤(1)判反应:判断两种溶液混合时,是否发生化学反应,弄清楚溶液的真实组成。(2)写平衡:根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(电离平衡、水解平衡),尤其不能漏写水的电离平衡。
(3)列等式:根据溶液中存在的电荷守恒、物料守恒列出等式,据此可列出溶液中各种阴阳离子浓度间的数学关系式。(4)分主次:根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关规律,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较出溶液中各粒子浓度的大小。
【典例2】室温下,用0.100 ml·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 ml·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mLC.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
【解析】选B。A项,CH3COOH是弱酸,0.100 ml·L-1的CH3COOH溶液pH>1,则Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线,Ⅰ表示的是滴定CH3COOH的曲线,错误;B项,CH3COO-水解使溶液呈碱性,20.00 mL 0.100 ml·L-1CH3COOH与0.100 ml·L-1NaOH溶液反应至pH=7时,消耗的V(NaOH)小于20 mL,正确;C项,CH3COO-能水解为CH3COOH,Cl-不能水解。等体积、等浓度CH3COOH溶液、HCl溶液分别
用NaOH溶液完全中和时,两份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),错误;D项,V(NaOH)=10.00 mL时,CH3COOH恰好有一半被NaOH中和为CH3COO-,该溶液中同时存在CH3COOH电离(使溶液显酸性)和CH3COO-水解(使溶液显碱性),而CH3COOH的电离强于CH3COO-的水解,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),错误。
【迁移·应用】1.下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是(　　)A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c( )B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 ml·L-1的硫酸铵溶液中:c( )>c( )>c(H+)D.0.1 ml·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
【解析】选C。根据电荷守恒,pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c( )=c(Cl-),A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),错误;盐的水解程度比较小,主要的还是盐的电离,故c( )>c( )>c(H+),C项正确;根据质子守恒得,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D项错误。
2.(2020·日照高二检测)在0.1 ml·L-1的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正确的是(　　)
A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)B.0.1 ml·L-1盐酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)C.0.1 ml·L-1醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)D.0.1 ml·L-1氢氧化钠;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】选B。A项,正确的离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);B项,加入0.1 ml·L-1盐酸后,生成等浓度的NaCl和醋酸混合液,故有c(Na+)=c(Cl-),考虑水的电离,故有c(H+)>c(CH3COO-),B正确;C项,电离程度大于水解程度,正确的离子浓度关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);D项,正确的离子浓度关系为c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。
【补偿训练】2.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2 )+2c(H2C2O4)C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(OH-)D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
【解析】选B。A项,Na2S溶液中微粒关系为:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),错误;B项,Na2C2O4溶液中,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=2c(C2 )+c(HC2 )+c(OH-)①,由物料守恒得:c(Na+)=2c(C2 )+2c(HC2 )+2c(H2C2O4)②,由①-②得:c(OH-)=c(H+)+c(HC2 )+2c(H2C2O4),正确;C项,Na2CO3溶液中,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)
=2c(C )+c(HC )+c(OH-),错误;D项,CH3COONa和CaCl2混合溶液中存在:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)①,2c(Ca2+)=c(Cl-)②,①+②得:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D错误。