(共56张PPT)
如何判定溶液的酸碱性
?
根据溶液中H+和OH-浓度的相对大小进行判定,即:
酸性:c(H+) >c(OH-)
中性:c(H+) =c(OH-)
碱性:c(H+) <c(OH-)
酸溶液呈现酸性,碱溶液呈现碱性,那盐的水溶液呈现的是酸性、碱性还是中性呢?
第三章 水溶液中的离子平衡
知识储备
盐是由金属离子和酸根离子构成的化合物,盐可以如何分类呢?
请同学们根据形成盐的酸和碱的强弱,对盐进行分类,并完成课本“科学探究”2
CH3COONa:
NH4Cl:
NaCl:
(强碱弱酸盐)
(强酸弱碱盐)
(强酸强碱盐)
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
NH3·H2O + HCl = NH4Cl + H2O
NaOH + HCl = NaCl + H2O
CH3COONH4 :
(弱酸弱碱盐)
NH3·H2O+CH3COOH=CH3COONH4+H2O
盐按照形成的酸和碱的强弱可分为:
强酸强碱盐(如: NaCl K2SO4 等)
强酸弱碱盐(如: NH4Cl Al2(SO4)3 等)
强碱弱酸盐(如: CH3COONa Na2CO3 等)
弱酸弱碱盐(如: CH3COONH4 等)
在酸溶液中:c(H+)>c(OH-),呈酸性;
在碱溶液中:c(H+)在盐溶液中是否c(H+)=c(OH-),呈现中性呢?
实 验 探 究
测定下列盐的水溶液的酸碱性
CH3COONa Na2CO3 NH4Cl
Al2(SO4)3 NaCl
CH3COONa
NH4Cl
碱 性
酸 性
中 性
Na2CO3
Al2(SO4)3
NaCl
pH>7
pH<7
pH=7
pH>7
碱 性
pH<7
酸 性
实验现象:
上述实验说明不同的盐溶液,其酸碱性不同
25℃时溶液的PH
盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:
强碱弱酸盐的水溶液——显碱性
强酸弱碱盐的水溶液——显酸性
强酸强碱盐的水溶液——显中性
盐的水溶液能呈现酸性、碱性或中性
请根据上述实验现象,归纳盐的组成与盐溶液酸碱性的关系
思考和交流
以醋酸钠溶液为例,讨论为什么醋酸钠溶液显碱性。
(1)写出水电离的方程式
(2)写出醋酸钠在水溶液中电离的方程式
(3)CH3COONa溶液中存在着几种离子
(4)溶液中哪些离子可以结合成弱电解质
(5)生成弱电解质时对水的电离平衡有何影响
CH3COONa = CH3COO- + Na+
+
CH3COOH
探讨与交流 (以CH3COONa溶液例):
C(H+) < C(OH-)
碱性
CH3COONa
溶液
H2O H + + OH -
一、盐类的水解:
在盐溶液中,盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)跟水所电离出的H+或OH-结合生成弱电解质分子的反应就叫做盐类的水解。
强 调:因为在盐溶液中存在水解,所以不同组成的盐其水溶液的酸碱性不同,可以是酸性、碱性或中性
1、定义:
从盐的组成及其溶液的酸碱性,结合盐类水解的定义分析归纳盐类水解的实质、条件是什么?
2、水解的实质
盐电离出的弱根离子与水所电离出的H+或OH-结合生成生成了弱电解质,破坏了水的电离平衡,使平衡正向移动,呈现出酸碱性。
3、盐类水解的条件
①盐必须溶于水 ②盐必须有“弱根”离子
有弱才水解,
无弱不水解
以NaCl为例,说明由强酸和强碱生成的盐(即强酸强碱盐,如NaCl、K2SO4等)在水溶液中能否发生水解反应,其水溶液的酸碱性?
?
由于NaCl电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出的OH-或H+结合生成弱电解质,所以强酸强碱盐不能水解,不会破坏水的电离平衡,其溶液显中性。
判定下列盐的类别,能否水解,水溶液的酸碱性
NaNO3 Cu(NO3)2 K2CO3 FeCl3 Na2S
巩固练习
强酸强碱盐有: NaNO3,不水解,溶液呈中性
强酸弱碱盐有:Cu(NO3)2 FeCl3 ,能水解,溶液呈酸性
强碱弱酸盐有:K2CO3 Na2S,能水解,溶液呈碱性
根据所学的盐类水解知识,以Na2CO3、 NH4Cl为例,分析讨论不同类型的盐水解时呈现的酸碱性
Na2CO3
2Na+ + CO32-
H2O
OH- + H+
+
HCO3-
Na2CO3
c(OH-)>c(H+)
结论:促进水的电离,强碱弱酸盐溶液显碱性
H2O
H+ + OH-
NH4Cl
Cl- + NH4+
+
NH3·H2O
NH4Cl
c(H+)>c(OH-)
结论:促进水的电离,强酸弱碱盐溶液显酸性
5、盐类水解的规律
有弱才水解,无弱不水解;
谁弱谁水解,越弱越水解;
谁强显谁性,都强显中性。
4、盐类水解的特征:可逆、吸热
与中和反应互为可逆过程
练习:填写下表空白
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
KNO3
Al2(SO4)3
CH3COOK
溶液的酸碱性
对水的电离平衡的影响
引起水解的离子
能否水解
实例
盐类
能
弱酸
阴离子
促进水
的电离
碱性
能
弱碱
阳离子
促进水
的电离
酸性
不能
无
无
中性
CH3COONH4
结论:促进水的电离
弱酸弱碱盐溶液酸碱性具体分析
问: 醋酸铵溶液中有哪些离子存在?
哪些离子可以相互结合?
弱酸弱碱盐
CH3COONH4 = NH4+ + CH3COO -
H2O OH- + H+
+
CH3COOH
+
NH3.H2O
双水解反应
①若生成气体和沉淀离开体系,则水解彻底,方程式用等号,沉淀和气体用箭号。
②若不能生成气体和沉淀离开体系,则水解不彻底,方程式用( ),气体不用箭号。
如Al2S3 水解
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
S2-+H2O HS-+OH- HS-+H2O H2S+OH-
2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
CH3COONH4+H2O CH3COOH+ NH3.H2O
水解互促:
Al3+
与HCO3-、CO32-、HS-、S2- 、
〔Al(OH)4〕-
Fe3+
与HCO3-、CO32- 、〔Al(OH)4〕-
NH4+与 SiO32-
常见双水解情况:
试写出上述双水解反应的离子方程式。
盐类的水解,我们如何表示其过程呢
一般模式:
6、水解方程式的书写
(1)用化学方程式表示:
盐+水 酸+碱
(2)用离子方程式表示:
盐的离子+水 弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)
NH4Cl + H2O NH3·H2O + HCl
NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
CH3COONa+H2O
CH3COOH+NaOH
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
不同类型盐的水解方程式的书写:
(1)一元弱酸强碱盐:如CH3COONa
(2)一元弱碱强酸盐:如NH4Cl
(3)多元弱酸强碱的正盐:如Na2CO3
(4)多元弱碱强酸盐:如AlCl3
(5)多元弱酸的酸式强碱盐:如NaHCO3、NaH2PO4
Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH
CO32-+H2O HCO3-+ OH-
AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
HCO3-+H2O H2CO3+OH-
3、注意事项:
(1)盐类水解是可逆反应,水解方程式中用可逆符号连接,而不使用等号。
(2)一般水解程度小,水解产物少,通常不生成成沉淀和气体,不标“↓” “↑”符号,生成物如(H2CO3、 NH3.H2O )也不写成分解产物。
(3)多元弱酸离子的水解是分步进行的,但以第一步为主;多元弱碱离子的水解按一步水解书写。
1、写出 NH4Cl、Al2(SO4)3、NaF、 Na2CO3的水解方程式。
HCO3-+H2O H2CO3+OH—
NH4++H2O NH3.H2O +H+
F -+H2O HF+OH—
Al 3++3H2O Al(OH)3+3H+
练习:
CO32-+H2O HCO3-+OH—
2、判断下列盐溶液的酸碱性,若能水解的写出水解反应的离子方程式。
NaHCO3
NH4NO3
Na2S
FeCl3
Na2SO4
HCO3-+H2O H2CO3+OH—
NH4++H2O NH3.H2O +H+
S 2-+H2O HS—+OH—
Fe 3++3H2O Fe(OH)3+3H+
二、影响盐类水解的因素
温度:
浓度:
外加酸碱:
1、内因
2、外因
盐的水解反应是吸热反应,升高温度水解程度增大。
盐的浓度越小,一般水解程度越大。加水稀释盐的溶液,可以促进水解
外加酸碱能促进或抑制盐的水解
组成盐的酸或碱的强弱,即:“越弱越水解”
条件 移动方向 H+数目 pH Fe3+水解率 现象
升温
通HCl
加H2O
加Fe粉
加NaHCO3
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+当条件改变时,将相关内容填入表格中:
正反应
增加
降
增大
颜色变深
逆反应
正反应
逆反应
正反应
增加
增加
减少
减少
降
升
升
升
减小
增大
减小
增大
颜色变浅
颜色变浅
颜色变浅
红褐色沉淀,无色气体
思考
讨 论 题:
1、实验室长时间配制的FeCl3溶液、CuSO4溶液为什么会出现絮状物?如何克服?能否通过蒸发FeCl3溶液制得FeCl3晶体?
2、为什么生活中常用Na2CO3溶液代替NaOH溶液去除油污?热溶液去污力强还是冷溶液去污力强?
三、盐类水解的应用
1.配置FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时,应滴加少量相应酸,防止产生浑浊。
2.用热的纯碱去油污效果好。
3.明矾用于净水的原理。
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有强吸附性,可吸附水中悬浮物质而使胶粒变大沉降至水底(胶体的聚沉)。
4.溶液中,某些离子的除杂,需考虑盐的水解,以除去溶液中某些金属离子(如:MgCl2溶液中的FeCl3,加少量的MgO或Mg(OH)2促进FeCl3 水解而除去)。
5.利用Al2(SO4)3和NaHCO3反应可做泡沫灭火剂的原理(双水解)幻灯片 40。
Al2(SO4)3+6NaHCO3=3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
6.草木灰(K2CO3)不可与铵盐氮肥混合使用。
灭火器原理.
塑料筒里面放入的什么是药品?
NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
HCO3-+H2O H2CO3 +OH-
7.选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。
如制备Al2S3时,因无法在溶液中制取,会完全水解,只能由干法直接反应制取。
加热蒸干AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液时,得不到AlCl3、MgCl2、FeCl3晶体,必须在蒸发过程中不断通入HCl气体,以抑制FeCl3的水解,才能得到其固体。
8、比较盐溶液酸碱性的强弱
(1)pH NaA大于NaB
酸性 HA HB
(2)pH MgCl2大于AlCl3,
碱性 Mg(OH)2 Al(OH)3
(3)用一个盐的性质证明Cu(OH)2是弱碱
<
>
练习: 物质的量相同的下列溶液,由水电离出的H+ 浓度由大到小顺序是( )
①NaHSO4 ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④Na2SO4
A. ④③②① B. ①②③④
C. ③②④① D. ③④①②
C
如:将金属镁投入到氯化铵溶液中有气泡产生
9、判断溶液中离子能否大量共存。当有弱碱阳离子和弱酸阴离子之间能发生完全双水解,则不能在溶液中大量共存。
Al3+
与HCO3-、CO32-、HS-、S2-
Fe3+
与HCO3-、CO32-
NH4+与 SiO32-
推断现象并解释原因
(1)浓NH4Cl溶液中加入Mg条;
(2)少量Mg(OH)2不溶于水,溶于浓NH4Cl溶液。
10、判断盐溶液中的离子种类多少,比较盐溶液中的离子浓度大小
如:碳酸钠溶液中
H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-
如:氯化铵溶液中
〔 Cl-〕 > 〔 NH4+〕 > 〔 H+〕 > 〔 OH-〕
CNa+ > CCO32- > COH- > CHCO3- > CH+
注意: 盐溶液中离子种类多少的判断,需考虑到盐类的水解
如:Na2S溶液中离子浓度比较:
KAl(SO4)2溶液中离子浓度比较:
[Na+] > [S2-] > [OH-] > [HS-] > [H+]
[SO42-] > [K+] > [Al3+] > [H+] > [OH-]
(1)电荷守恒
(2)物料守恒(原子守恒)
(3)质子守恒: [H+]水 = [OH-]水
(4)离子浓度大小顺序
盐溶液中各种粒子的关系
溶液中的一个不等式、三个等式
Na2CO3溶液中三个等式、一个不等式
CNa+ + CH+ =CHCO3- + COH- + 2CCO32-
1/2CNa+ = CHCO3- + CCO32- + CH2CO3
COH- = CHCO3- + 2CH2CO3 + CH+
CNa+ > CCO32- > COH- > CHCO3- > CH+
电荷守恒:
物料守恒:
质子守恒:
离子浓度大小顺序:
练 习
1.实验室配置AgNO3溶液时,为什么常加入一些硝酸?
2.含有较多Al3+、Fe3+的土壤,为什么常显酸性?
3.相同物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH值分别为7、8、9,则相同物质的量浓度的HX、HY、HZ的酸性强弱顺序为 。
4.将AlCl3溶液蒸干,并灼烧,则最后所得到的物质是 。
HX>HY>HZ
Al2O3
5、欲使CH3COONa溶液中的
C(CH3COO-)=C(Na+)
可采用什么措施?为什么?
6:在纯碱溶液中滴入酚酞,溶液变红,若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,所观察到的现象是
;
其原因是(以离子方程式和简要文字说明) 。
产生白色沉淀,且红色褪去。
Na2CO3是强碱弱酸盐,水解显碱性,水解的离子方程式为:CO32-+H2O HCO3-+OH-,因此溶液使酚酞变红;加入氯化钡后:Ba2++CO32- =BaCO3↓,由于c(CO32-)减小, CO32-水解平衡左移,c(OH-)减小,酚酞褪色。
7 在相同的物质的量浓度的下列溶液中:(1)NH4Cl、(2)CH3COONH4、(3)NH4HSO4 NH4+离子浓度由大到小的顺序是
(3)>(1)>(2)
8 已知一种C(H+)=1×10-3mol/L的酸和一种C(OH-)=1×10-3mol/L的碱溶液等体积混合后,溶液呈酸性,其原因可能是( )
A.浓的强酸与稀的强碱溶液反应 B.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应
C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D.生成了一种强酸弱碱盐