3.3.2　影响盐类水解的主要因素　盐类水解的应用课件(共46张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

(共46张PPT)
第三章
第三节　第2课时　影响盐类水解的主要因素　盐类水解的应用
素养 目标
1.会运用变化观念与平衡思想分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目录索引
基础落实·必备知识全过关
一、影响盐类水解的主要因素
1.主要因素
盐类水解的程度大小主要是由　　　　　　所决定的。生成盐的弱酸酸性越弱,该盐中弱酸酸根离子的水解程度　　　　;生成盐的弱碱碱性越弱,该盐中弱碱阳离子的水解程度　　　　,通常称为“越弱越水解”。
2.实验探究反应条件对水解程度的影响
FeCl3发生水解反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　,以FeCl3的水解为例分析实验操作并填写下表:
盐的性质
越大
越大
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
盐的 浓度 加入FeCl3晶体,再测溶液的pH 溶液颜色变深,pH减小 加入FeCl3固体,c(Fe3+)增大,水解平衡向　　　　　方向移动,
c(H+)增大
加入适量蒸馏水,测溶液的pH 溶液颜色变浅,pH增大 加水稀释,水解平衡向________　　　　　方向移动,n(H+)增大,但由于溶液体积增大程度更大,因此c(H+)减小
正反应
正反应
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
溶液的 酸碱度 加盐酸后,测溶液的pH 溶液颜色变浅,pH减小 加入盐酸,c(H+)增大,水解平衡向　　　　　　方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度 升高温度 溶液颜色变深,pH减小 升高温度,水解平衡向________　　　　方向移动
盐类的水解是吸热反应
逆反应
正反应
二、盐类水解的应用
1.热的纯碱溶液去油污
纯碱水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　、
　 。
加热　　　　 的水解,溶液碱性　　　　,去污能力增强。
2.盐溶液的配制
实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的　　　中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中的　　　　　　　　　　　　　　　　　。
促进
增强
盐酸
H+浓度来抑制Fe3+的水解
3.盐类作净水剂
Al3+、Fe3+水解可生成胶体,可以使水中细小的悬浮物颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用,因此人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂。如明矾水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4.制备无机化合物
用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=== TiO2·xH2O↓+4HCl。
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
三、盐的水解常数
1.若HA为一元弱酸(其电离常数为Ka),则NaA水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　,其水解常数Kh=　　　　　　。HA的电离常数Ka、A-的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh=　 。
2.若MOH为一元弱碱(其电离常数为Kb),则MCl水解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　,其水解常数Kh=　　　　　　。MOH的电离常数Kb、M+的水解常数Kh及KW之间的关系式为Kh=　　　　　　　。
A-+H2O HA+OH-
M++H2O MOH+H+
微思考1
阅读教材“研究盐类水解时,……”一段。思考:向NH4Cl溶液中滴加几滴浓盐酸,对 的水解平衡起什么作用
易错辨析1
(1)将醋酸钠溶液升高温度,会促进水解,溶液碱性增强。(　　)
(2)向FeCl3溶液中通入HCl气体,将抑制其水解,但c(H+)增大。(　　)
(3)对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大。(　　)
(4)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液中 的水解程度一样。(　　)
√
√
×
提示 加水稀释Na2CO3溶液,水解平衡向正反应方向移动,n(OH-)增大,但c(OH-)减小。
×
微思考2
自学教材“又如,人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂……”一段。思考:为什么把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3,而不是FeCl3
提示 FeCl3在溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加热时HCl易挥发,促使平衡正向移动生成Fe(OH)3沉淀;Fe(OH)3受热分解:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,因此把FeCl3溶液加热蒸干并灼烧得到的固体是Fe2O3。
易错辨析2
(1)盐溶液都可用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。(　　)
(2)由于Al3+和S2-相互促进水解生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,所以没有Al2S3的水溶液。(　　)
(3)取用20.00 mL Na2CO3溶液应选用碱式滴定管。(　　)
×
提示 像Na2CO3、Na2S等强碱弱酸盐溶液显碱性,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶存放。
√
√
微思考3
自学教材“资料卡片·盐的水解常数”。思考:已知常温下CH3COOH的电离常数Ka=1.75×10-5,试通过计算分析,常温下等浓度的醋酸和醋酸钠组成的混合溶液的pH大于7还是小于7。
重难探究·能力素养全提升
探究一　盐类水解的影响因素
情境探究
下面三支试管内分别盛有0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、CH3COONa溶液,各滴入几滴酚酞溶液,溶液均显红色。
(1)向甲试管中加入少量Na2CO3固体,有什么现象 水解平衡如何移动
提示 红色加深。水解平衡右移。
(2)向乙试管中加少量水有什么现象发生 水解平衡如何移动
(3)加热丙试管有什么现象发生 水解平衡如何移动
提示 红色变浅。水解平衡右移。
提示 红色加深。水解平衡右移。
方法突破
1.影响盐类水解的主要因素
2.实例
以CH3COONa溶液的水解平衡(CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-)为例,结果如下:
条件 移动方向 c(CH3COO-) c(CH3COOH) c(OH-) c(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CH3COONa 右 增大 增大 增大 减小 增大 减小
加CH3COOH 左 增大 增大 减小 增大 减小 减小
加NaOH 左 增大 减小 增大 减小 增大 减小
应用体验
视角1盐类水解平衡的移动
列说法正确的是(　　)
A.稀释溶液,各离子浓度均减小,平衡不移动
B.再加入Na2CO3固体,平衡向正反应方向移动
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
B
易错提醒　在电解质溶液稀释过程中,不可能溶液中所有离子浓度都减小,温度不变时,KW为定值,若c(H+)减小,则c(OH-)增大。
视角2探究影响盐类水解的因素
2.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,溶液显碱性
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是　　　　　　(填字母)。
A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为　　　　　、　　　　　　、　　　　　、　　　　　　(填“左”“右”或“不移动”)。
BD
右
左
左
右
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。
(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深判断,水解平衡向右移动,说明水解反应吸热,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则说明NH4NO3溶于水时吸收热量。
(3)加盐酸促进CH3COO-的水解;加NaOH固体抑制CH3COO-的水解;加入Na2CO3固体, 与CH3COO-水解相互抑制;加入FeSO4固体,Fe2+与CH3COO-水解相互促进。
探究二　盐类水解的应用
情境探究
向甲、乙两支试管内分别加入3 g Na2CO3粉末、3 g NaHCO3粉末。
(1)反应开始气泡产生的速率相等吗 你还能观察到什么现象
提示 不相等。加NaHCO3的试管中产生气泡的速率快,且生成的气体多,气球大。
(2)普通泡沫灭火器为什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3 写出甲、乙两支试管中反应的离子方程式。
(3)泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液应盛放在铁筒还是玻璃筒内 为什么
提示 与含等物质的量的Al2(SO4)3的溶液反应,Na2CO3产生的CO2较少且生成CO2的速率较慢。
提示 盛放在玻璃筒内。因为Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,铁与H+反应,会腐蚀铁筒,使灭火器损坏,同时还会促进Al2(SO4)3的进一步水解,导致灭火器失效。
方法突破
1.水解反应在科学研究中的应用
应用 举例
配制易水解的盐溶液 配制某些强酸弱碱盐时,需要加入相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制阳离子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液时,通常先将它们溶于盐酸中,再加水稀释到所需的浓度
制备某些 胶体 利用水解原理制备胶体,如
Fe(OH)3胶体的制备:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
保存碱性 溶液 Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性,保存时不能使用磨口玻璃塞,应用带橡胶塞的试剂瓶保存
应用 举例
判断离子是否大量共存
混合盐溶液中的除杂和提纯
除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去,如加入MgO时发生反应MgO+2H+=== Mg2++H2O,Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
2.水解反应在工农业生产和生活中的应用
3.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的规律
盐的种类 产物特点 实例 解释
其他 特殊 的盐 受热易分解的盐 Ca(HCO3)2→aCO3(CaO);NaHCO3→a2CO3;KMnO4→2MnO4+MnO2;NH4Cl溶液和NH4HCO3溶液蒸干灼烧均无固体剩余
蒸干并灼烧时易被O2氧化的还原性盐 Na2SO3(aq) Na2SO4(s)
应用体验
视角1利用水解除杂问题
1.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(　　)
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
开始沉淀时的pH 8.1 1.7 6.2
完全沉淀时的pH 9.6 3.7 8.0
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
A
解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为3.7≤pH<6.2,既可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,又能保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调节pH时也不能引入新的杂质,可用ZnO、ZnCO3等能促进Fe3+发生水解的锌的化合物。
归纳总结　除去某些金属(用R表示)盐溶液中的Fe2+,可用氧化剂(常用H2O2,不会引入新的杂质)把Fe2+氧化成Fe3+,然后加入R的难溶氧化物、氢氧化物或碳酸盐等调节溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3和过量的R的氧化物、氢氧化物或碳酸盐等,得到纯净的R的盐溶液。
视角2判断溶液蒸干灼烧时得到的产物
2.在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液,然后灼烧蒸干时得到的物质,最后可以得到该物质固体的是(　　)
A.AlCl3 B.Na2SO3
C.KMnO4 D.MgSO4
D
解析 蒸干AlCl3溶液并灼烧最后得到Al2O3,A错误;蒸干Na2SO3溶液并灼烧时在空气中被氧化成Na2SO4,B错误;蒸干KMnO4溶液并灼烧时会发生分解,C错误。
视角3盐类水解在生产和生活中的应用
3.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是(　　)
D
解析 纯碱溶液中由于 的水解使溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A正确;明矾溶于水,明矾电离出的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B正确;TiCl4溶液中加入大量的水,则水解平衡正向移动,可产生TiO2·xH2O沉淀,C正确;D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质,D错误。
探究三　盐类水解常数Kh
方法突破
1.水解常数的计算方法
2.多元弱酸的电离常数与其盐水解常数的关系(以二元弱酸H2CO3为例)
3.水解常数的影响因素
水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因盐类的水解反应是吸热反应,故它随温度的升高而增大。
应用体验
视角1水解常数的计算
1.0×10-12　
酸
增大
视角2与水解常数相关的计算
10
3.已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=　 　　 mol·L-1(已知 ≈2.36)。
2.36×10-5
本 课 结 束