盐类的水解教学设计如何突破重点难点?
1、盐类水解的实质
盐类的水解即溶液中盐电离出来的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子结合水电离出来的 H+或 OH-生成弱电
解质,促使水的向电离方向移动的过程。
2、实例分析
(1)CH3COONa 水溶液呈碱性的原因
溶液中的 CH3COO-能与水中的 H+结合生成难电离的醋酸分子,从而使水的电离平衡向电离方向移动。
醋酸钠水解的离子反应方程式:
CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
溶液中 c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)c(OH-),故 NH4Cl 溶液呈酸性。
(3)NaCl 溶液呈中性的原因
NaCl 溶于水电离产生 Na+和 Cl-,不能与水电离的 OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发
生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
3、盐类水解的规律
在可溶性盐溶液中:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性。
常见的“弱”离子
弱碱阳离子:NH4+、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
弱酸根离子:CO32-、HCO3-、AlO2-、SO32-、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
4、盐类水解的特点
盐类水解的特点可概括为微弱、吸热、可逆。
02 盐类的水解反应方程式书写
1、多元弱酸酸根分步水解,多元弱碱阳离子一步水解。
2、水解一般形式:弱离子+H2O⇌弱电解质+H+/OH-。
3、由于水解反应很微弱,反应中一般不标“↑”“↓”符号。如果是双水解则可以标明,因为双水解反应进
行的较彻底。
03 盐类水解的影响因素
1、浓度
增加反应物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增加生成物浓度,
平衡向逆反应方向移动;减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
2、温度
水解是吸热过程,升高温度,平衡向正反应方向移动,水解平衡常数增大。
3、水解平衡移动规律也遵循勒夏特列原理
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强、浓度),平衡将向着减弱这种改变的方
向移动。
04 水解平衡常数
水解平衡常数属于平衡常数的一种,用 Kh 来表示,满足平衡常数的所有规律和性质。根据级数不
同分为第一步水解平衡常数(Kh1),第二步水解平衡常数(Kh2)等。
1、以 H2CO3 为例:
2、Kh,Ka,Kw 之间的关系
(1)对于一元弱酸来说:
根据方程式相加,平衡常数相乘的规律,因此 Kw=Ka•Kh。
(2)对于二元弱酸来说:
3、关于酸式酸根阴离子的的酸碱性判断
(1)基本的酸式酸根阴离子的酸碱性
HSO3-的电离程度>HSO3-的水解程度
因此 NaHSO3 溶液显酸性
HCO3-的电离程度Kh2,所以 HA-的电离大于水解,因此 NaHA 的水溶液呈酸性,溶液中 c(A2-)>c(H2A)。
D 选项分析:
列 pH=7 时的电荷守恒,即可得出 D 选项。
E 选项分析:
在 1.22A2-,不能确定 A2-一定大于 H2A。
05 盐类水解反应的应用
1、在工农业生产和日常生活中的应用
(1)热的纯碱液去油污效果更好
纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,热的纯碱溶液去污效果增强。有
关的离子方程式是:
CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-
HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-
(2)明矾(铝盐)用作净水剂
明矾溶于水电离产生的 Al3+水解,生成的 Al(OH)3 胶体表面积大,吸附水中悬浮的杂质而使水变
澄清。有关的离子方程式是:
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
(3)泡沫灭火剂(双水解)
泡沫灭火器内所盛装药品分别是 NaHCO3 溶液和 Al2(SO4)3 溶液,在使用时将两者混合,铝离子的
水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,而产生 CO2 和 Al(OH)3。其水解方程式为:
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(4 )铵态氮肥不能与草木灰混合使用(双水解)
草木灰的主要成分为碳酸钾,因为 NH4+在水溶液中能发生水解生成 H+,CO32-在水溶液中水解产
生 OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的 H+和 OH-能发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水
解产生的 NH3·H2O 易挥发而降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为 NH4Cl 水解溶液呈酸性(这种酸性较弱而不至
于对金属产生很严重的腐蚀),从而与金属表面的锈发生反应而除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由 MgCl2·6H2O 制无水 MgCl2 要在 HCl 气
流中加热,否则:
MgCl2·6H2O⇌Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O
③工业上利用水解制备纳米材料等。如用 TiCl4 制备 TiO2:
TiCl4+(x+2)H2O(过量)⇌TiO2·xH2O↓+4HCl
制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得 TiO2·xH2O 经焙烧得 TiO2。
2、在化学实验中的应用
(1)某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制 FeCl3 溶
液时常加入少量盐酸来抑制 FeCl3 水解。
(2)某些弱酸强碱盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如 Na2CO3 溶液、NaF
溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)判断加热浓缩某些盐溶液的产物,如加热浓缩 FeCl3 溶液,FeCl3 水解生成 Fe(OH)3 和 HCl,
由于盐酸易挥发,使水解平衡向右移动,蒸干后得到的物质为 Fe(OH)3。
(4)制备胶体:将饱和 FeCl3 溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色 Fe(OH)3 胶体。
(5)判断酸碱中和反应至 pH=7 时酸或碱的相对用量,如用氨水与盐酸反应至 pH=7 时是氨水
过量。
(6)判断溶液中离子能否大量共存,如 Al3+与 HCO3-等因水解互相促进不能大量共存。
06 溶液中离子浓度大小比较
1、不同溶液中同一离子浓度大小比较
不同溶液中同一离子浓度的比较要看其他离子对它的影响,如相同物质的量浓度的 a、NH4Cl 溶液,
b、CH3COONH4 溶液,c、NH4HSO4 溶液,d、NH4HCO3 溶液,四种溶液中 c(NH4+)由大到小的顺序是
c>a>b>d。
2、单一溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO 溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O 除外)是:
c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)
(2)H2CO3 溶液中粒子浓度由大到小顺序是:
c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
(3)NH4Cl 溶液中离子浓度由大到小的顺序是:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
(4)NaHCO3 溶液中离子浓度由大到小的顺序是:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
(5)Na2CO3 溶液中离子浓度由大到小的顺序是:
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
(6)CH3COONa 溶液中离子浓度由大到小的顺序是:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
3、混合溶液中微粒浓度大小的比较
(1)物质的量浓度相同的 NaOH 溶液、NH4Cl 溶液等体积混合,溶液中存在的离子浓度大小关系:
c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
(2)物质的量浓度相同的 NH4Cl 溶液、氨水等体积混合,溶液中存在的微粒浓度大小关系:
提示:NH3·H2O 的电离程度大于 NH4+的水解程度
c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)物质的量浓度相同的 CH3COONa 溶液、CH3COOH 溶液等体积混合,溶液中存在的微粒浓
度大小关系:
提示:CH3COOH 的电离程度大于 CH3COONa 的水解程度
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(4)物质的量浓度相同的 CH3COONa 溶液和 NaClO 溶液等体积混合,溶液中存在的微粒浓度大
小关系:
已知 CH3COOH 酸性比 HClO 强,因此 ClO-的水解能力比 CH3COO-强。
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(HClO)>
c(CH3COOH)>c(H+)
(5)物质的量浓度相同的 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液等体积混合,溶液中存在的微粒浓度大小
关系:
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)
总结归纳
1、溶液中离子浓度大小比较的方法思路
(1)先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。
(2)写出电离方程式、水解方程式,找出溶液中存在的离子。
(3)依据电离和水解程度的相对大小,比较离子浓度大小。
2、特别注意的问题
(1)多元弱酸的正盐溶液(如 Na2CO3 溶液),要分清主次关系。即盐完全电离,多元弱酸根的第一步
水解大于第二步水解,第二步水解大于水的电离。
(2)多元弱酸的酸式盐溶液,要注意考虑酸式酸根水解程度和电离程度的相对大小。若酸式酸根的
电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;若水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。
(3)当两种溶液混合或两种物质发生反应时,要根据反应原理准确地判断溶质的成分,然后判断离
子种类,再根据规律比较其大小。
(4)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。
07 水溶液中的三大守恒关系
1、CH3COONa 溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒。
(1)电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2)物料守恒:
c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)
(3)质子守恒:
c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
2、NH4Cl 溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒。
(1)电荷守恒:
c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)物料守恒:
c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
(3)质子守恒:
c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
3、K2S 溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒。
(1)电荷守恒:
c(K+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
(2)物料守恒:
c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
(3)质子守恒:
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
4、NaHCO3 溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒。
(1)电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
(2)物料守恒:
c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
(3)质子守恒:
c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO32-)