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第三节 盐类的水解
第3课时 盐类水解的应用
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
[学习目标]
1.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用(重点)。
2.会分析盐溶液的酸碱性及主要微粒浓度的大小关系(难点)。
3.能够对盐类水解的知识进行拓展迁移,解决盐类水解问题。
H2O H+ + OH-
弱酸的
阴离子
弱碱的
阳离子
+
弱酸
+
弱碱
盐
盐
盐类水解的模型
谁弱谁水解、越弱越水解、谁强显谁性、两强显中性
★盐溶液水解的特点:
新课引入
(3)解释碳酸氢钠溶液显碱性的原因__________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
1.判断盐溶液的酸碱性
Fe 3++3H2O Fe(OH)3 + 3H +
Fe3+水解使溶液呈酸性。
(2)已知三种弱酸的酸性:HX>HY>HZ,相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH大小关系为 。
pH(NaZ)>pH(NaY)>pH(NaX)
+H2O H2CO3+OH-,还存在电离平衡: H++ ,
存在的水解平衡:
(1)FeCl3溶液的酸碱性。
的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性
Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
c(OH-):NaZ> NaY> NaX
Kh(X-)< Kh(Y-)< Kh(Z-)
Ka Kh =Kw
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
交流讨论
实验步骤 向一支试管中加入少量FeCl3晶体,然后加入5 mL蒸馏水,振荡,观察并记录现象。再向试管中加入2 mL浓盐酸,振荡,观察并记录现象。
实验现象 晶体慢慢溶解,所得液体有少量浑浊,加入浓盐酸后,浑浊变澄清,溶液呈棕黄色。
理论解释 加入H+后,可使Fe3+ 的水解反应逆向转化。
离子方程式 Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
(1)实验室如何配制一定浓度的FeCl3溶液?
配制时应减少Fe3+的水解程度。
2.配制或贮存易水解的盐溶液
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
视频导学
注意:凡配制能水解的盐溶液时,通常需采取防水解措施。
①配制强酸弱碱盐溶液:滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解。
如配制FeCl3的水溶液:通常先将FeCl3固体溶于较浓盐酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。
②配制强碱弱酸盐溶液:加入少量相应的强碱,可抑制弱酸根离子水解。如配制硫化钠的水溶液时,可加入少量氢氧化钠,抑制S2-的水解。
归纳总结
设计物质水溶液的配制方法
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
(2)贮存Na2CO3溶液不能用____玻璃塞,原因是___________________。
Na2CO3水解溶液呈碱性
磨口
+H2O + OH-
注意: 选择试剂的保存方法
某些实验试剂贮存时要考虑到盐的水解。如Na2SO3溶液因水解使溶液呈碱性,OH-
与玻璃的主要成分SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞黏结,因而不能用带磨口
玻璃塞的试剂瓶贮存,可用带橡胶塞或软木塞的试剂瓶保存。
SiO2 + 2OH- === +H2O
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
2.配制或贮存易水解的盐溶液
交流讨论
实验步骤 向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,观察制得的Fe(OH)3 胶体。
实验现象 生成红褐色溶液,且用激光笔照射,产生光亮的通路。
理论解释 Fe3+ 在沸水中发生水解,生成Fe(OH)3 胶体。
离子方程式
Fe3+ + 3H2O ===Fe(OH)3 (胶体)+ 3H+
△
3.制备胶体和无机化合物
(1)实验室如何制备Fe(OH)3胶体?
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
视频导学
(2)实验室将MgCl2·6H2O加热脱水制无水MgCl2时,需在HCl气氛中进行(如图所示),
(3)用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为_____________________________
,加入大量水,同时加热的目的是_____________________,所得
TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。
请解释原因:___________________________________________________
。
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓
+4HCl
MgCl2·6H2O在加热脱水时会发生水解反应:
MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl,通入HCl可以抑制MgCl2的水解
促使水解趋于完全
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
3.制备胶体和无机化合物
交流讨论
(4)FeCl3饱和溶液,加热蒸干并灼烧,为什么得到的是Fe2O3固体而不是FeCl3固体?
最终反应完全生成Fe(OH)3,Fe(OH)3进一步分解得到Fe2O3
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl
水解吸热,加热可以促进Fe3+的水解,
同时生成的HCl加热后不断挥发,也可促进Fe3+的水解。
(5)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干,为什么得到的是Fe2(SO4)3固体而不是Fe2O3固体?
Fe2(SO4)3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO4
H2SO4是难挥发性酸,蒸干过程中浓度增大,其又与Fe(OH)3反应生成了
Fe2(SO4)2,最终得到无水Fe2(SO4)3
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
3.制备胶体和无机化合物
交流讨论
归纳总结
盐 原物质 水解结果 蒸干灼烧后固体物质
强酸弱碱盐 AlCl3 生成易挥发性酸 蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
CuSO4 生成难挥发性酸 蒸干得CuSO4 (s)
盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
盐 原物质 蒸干灼烧后固体物质
受热易分解 Ca(HCO3)2 CaCO3或CaO
NaHCO3 Na2CO3
KMnO4 K2MnO4和MnO2
NH4Cl 分解为NH3和HCl,无固体物质存在
强还原性 Na2SO3 Na2SO4
FeSO4 Fe2 (SO4)3
归纳总结
盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
(1) NH4Cl溶液中各离子浓度的大小顺序:__________________________。
4.分析盐溶液中各离子浓度的大小关系
+H2O NH3·H2O + H+ (次要)
电离:NH4Cl === + Cl-(主要)
、 Cl- 、 H+ 、 OH-
一般离子水解程度微弱, H2O电离极微弱
分析盐溶液的变化
1
找出盐溶液中存在的离子
2
分清主次,比较离子浓度大小
3
(2) CHCOONa溶液中各离子浓度的大小顺序:__________________________。
c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+)
一、化学实验中与盐类水解有关的问题
交流讨论
1.热的纯碱溶液去油污
二、分析生产生活中盐类水解的应用
(1)纯碱为什么能去油污?
(2)为什么热的纯碱去污能力强?
水解吸热,加热,促进Na2CO3的水解,
使溶液中c(OH-)增大,去污能力增强。
+ 3C17H35COOH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
+ 3H2O →
CH2OH
CH2OH
CHOH
硬脂酸甘油酯
甘油
硬脂酸
油污的主要成分是 物质,溶液碱性越强,酯类物质越易 生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油而洗去。
+ H2O + OH-
酯类
水解
交流讨论
实验步骤 向3支试管中分别加入5 mL混有少量泥土的浑浊水,然后向其中的两支试管中分别加入2 mL饱和FeCl3溶液、 2 mL 1 mol/L Al2(SO4)3溶液,振荡。把3支试管放在试管架上,静置5 min,观察并记录现象,同时进行比较。
实验现象 加入盐溶液的两支试管中的浑浊液变得澄清。
理论解释 Al3+、Fe3+易水解生成胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降
离子 方程式 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+、
Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
2.铝盐、铁盐的净水
结合离子方程式说明解释铝盐(如明矾)、铁盐(如硫酸铁)的净水原理。
二、分析生产生活中盐类水解的应用
视频导学
3.泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品的主要成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,在使
用时为何能迅速产生大量泡沫灭火?
+ H2O H2CO3 + OH-
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
Al3+ + 3 === Al(OH)3↓+ 3CO2↑
混合后,OH-与H+中和,促进水解,水解平衡向右移动,以致生成大量的CO2, CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫。
混合前:
混合后:
二、分析生产生活中盐类水解的应用
交流讨论
(2)工业制取氯化铜时,常得到混有FeCl2、FeCl3的溶液,欲制备较纯净的CuCl2溶液,应如何操作?
参考数据:
氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
开始沉淀的pH 7.6 2.7 4.4
沉淀完全的pH 9.6 3.7 6.4
(1)MgO可除去MgCl2溶液中Fe3+,其原理是什么?
4.除杂
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,
加入MgO能和H+反应,使c(H+)减小,水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。
① 先把Fe2+氧化生成Fe3+, 2Fe2+ + 2H+ + H2O2===2Fe3+ + 2H2O;
② 调整溶液的 pH=3.7。
二、分析生产生活中盐类水解的应用
交流讨论
广义的水解产物判断
广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分,再重新组合成新的物质。
拓展延伸
(1)金属氮化物、磷化物
Li3N +3H2O===_______________
Ca3P2+6H2O===_________________
AlP+3H2O===_________________
(2)金属碳化物
CaC2+2H2O===_________________
Al4C3+12H2O===____________________
Mg2C3+4H2O===____________________
3LiOH+NH3↑
3Ca(OH)2+2PH3↑
Al(OH)3↓+PH3↑
Ca(OH)2+C2H2↑
4Al(OH)3↓+3CH4↑
2Mg(OH)2↓+C3H4↑
拓展延伸
(3)卤素互化物
IBr+H2O===___________
IF5+3H2O===__________
(4)非金属元素的卤化物
BCl3+3H2O===_____________
PCl3+3H2O===______________
SiCl4+4H2O===________________
(5)亚硫酰氯(SOCl2)遇到潮湿的空气,立即产生刺激性气味的气体和大量白雾,写出亚硫酰氯与水反应的化学方程式: 。
HIO+HBr
HIO3+5HF
H3BO3+3HCl
H3PO3+3HCl
H4SiO4↓+4HCl
SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl
拓展延伸
自我测试
1.盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.盐酸可作铁制品的除锈剂
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.草木灰(有效成分K2CO3)与铵态氮肥(铵盐)不能混合施用
√
Fe 3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H + ,先将其溶解在盐酸中,能抑制Fe 3+的水解
盐酸显酸性,6H + + Fe2O3 ===3H2O +2Fe 3+
Al3+ + 3 === Al(OH)3↓+ 3CO2↑, Al3+ 和相互促进水解
+ H2O + OH- + H2O NH3 H2O + H+
相互促进水解
大量NH3·H2O
生成
光照
逸出
NH3
自我测试
√
2.下列溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体是溶质本身的是
A.CuSO4
B.NaHCO3
C.KMnO4
D.FeCl3
加热,HCl挥发,促进水解不断向右进行,蒸干后得到Fe(OH)3
CuSO4+2H2O Cu(OH)2+H2SO4,硫酸难挥发,蒸干灼烧后得到CuSO4
2KMnO4 === K2MnO4+MnO2 +O2↑
△
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑
△
加热易分解
FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,
灼烧:2Fe(OH)3 === Fe2O3 +3H2O
△
3.等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合液中有关离子的浓度应满足的关系是
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(A-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
D.c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)
自我测试
√
MOH + HA === MA + H2O
强碱弱酸盐
1.分析盐溶液的变化:
水解(次要)
电离: MA ===M++ A-(主要)
M+、 A- 、 H+ 、 OH-
一般离子水解程度微弱, H2O电离极微弱。
2.找出盐溶液中存在的离子
3.分清主次,比较离子浓度大小
MA溶液中离子浓度: c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
电荷守恒
自我测试
(1)请从化学角度分析海水呈弱碱性的原因:__________________________________
__________________________________________________________________________。
4.海洋约占地球表面积的71%,海水中主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、、Br-、 、等离子。海水呈弱碱性(pH约为8.1),海水的弱碱性有利于海洋生物利用碳酸钙形成介壳。
(2)夏天时,海水的pH会_____(填“升高”“降低”或“不变”),其原因是__________________________________________________________________________
___________________________________________________________。
海水中存在+H2O
+OH-, +H2O H2CO3+OH-,水解过程使溶液中c(OH-)>c(H+)
升高
水解是吸热过程,温度升高促进水解反应的进行,使、 的水解平衡均正向移动,造成c(OH -)增大,碱性增强,pH升高
水解
本节内容结束