高中化学人教版步步高选修4化学反应原理第三章第三节第2课时.docx

1、高中化学人教版步步高选修4化学反应原理第三章 第三节 第2课时第2课时影响盐类水解的因素和盐类水解的应用学习目标定位1.会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。一影响盐类水解平衡的因素1水中存在电离平衡:H2O HOH。若在水中分别加入下列各物质:NaOH(s)NH4Cl(s)Na2CO3(s)CH3COOH(l)Na(s)K2SO4(s),能促进水的电离,且溶液pH7的是；能抑制水的电离,且溶液呈酸性的是。2相同浓度的NH4Cl溶液的pH大于盐酸溶液的pH,说明盐的水解程度很小。3酸碱中和反应是放热反应,盐的水解反应是吸热反应,盐类水解与酸

2、碱中和反应互为可逆反应。4盐类水解是可逆反应,在一定条件下达到水解平衡状态(简称水解平衡)时,盐水解的程度大小主要由盐的本质属性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度越大；生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度越大,通常称为“越弱越水解”。如 0.1 molL1 NaF与 0.1 molL1 CH3COONa,其pH的大小为NaFCH3COONa。5实验探究外界因素对FeCl3水解平衡Fe33H2O Fe(OH)33H的影响。(1)改变溶液浓度对水解平衡的影响取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,观察FeCl3溶液颜色为棕黄色；再加入少量的FeCl3(s),振荡,

3、观察到的现象是溶液颜色加深。取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入5 mL蒸馏水,观察到的现象是溶液颜色变浅。实验结论是c(Fe3)增大,水解平衡正向移动。(2)改变溶液酸碱性对水解平衡的影响取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入2滴盐酸,观察到的现象是溶液颜色变浅。取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入少量的NaHCO3(s),振荡,观察到的现象是产生红褐色沉淀,放出气体。实验结论是c(H)增大,水解平衡逆向移动,减小c(H),可促进水解。(3)改变温度对水解平衡的影响取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,放在酒精灯上加热,观察到的现象是溶液逐渐变为红褐色(加深)。

4、实验结论是温度升高,水解平衡正向移动。影响盐类水解平衡的因素(1)主要因素盐本身的性质相同条件下,组成盐的酸根离子对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。(2)外界因素温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越大。酸碱性:向盐溶液中加入H,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解；向盐溶液中加入OH,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。1在一定条件下,Na2CO3溶液中存在如下平衡:COH2O HCOOH,下列说法正确的是()A稀释溶液,平衡正向移动,增大B通入CO2,平衡逆向移动,溶液pH减

5、小C加入NaOH固体,平衡逆向移动,pH减小D升高温度,增大答案D解析A项,稀释溶液平衡正向移动且Ka1,Ka1不变,A项不正确；B项,通入CO2,CO22OH=COH2O,c(OH)减小,平衡正向移动,B项不正确；C项,加入NaOH固体,平衡逆向移动,但溶液中c(OH)增大,pH增大,C项不正确；D项,升高温度,平衡正向移动,增大,D项正确。2已知室温时,CH3COOH的电离常数为1.75105,NH3H2O的电离常数为1.75105。0.1 molL1的下列溶液:CH3COONa、NH4Cl、CH3COONH4、(NH4)2SO4,pH由小到大排列正确的是()A BC D答案D解析NH水解

6、使溶液pH7；(NH4)2SO4溶液中的NH浓度大于NH4Cl溶液中的NH浓度,即(NH4)2SO4中NH水解出的c(H)大于NH4Cl中NH水解出的c(H),故(NH4)2SO4溶液的pH小于NH4Cl溶液；CH3COOH与NH3H2O电离常数相等,CH3COONH4溶液的pH7。技巧点拨比较相同浓度的溶液pH大小的方法(1)先按酸性、中性、碱性分类,再按电离和水解规律排序。(2)酸性:强酸弱酸强酸弱碱盐。碱性:强碱弱碱强碱弱酸盐。二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

7、效果增强。有关的离子方程式是COH2O HCOOH、HCOH2O H2CO3OH。(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Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H。(3)泡沫灭火剂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Al33HCO=Al(OH)33CO2。(4)铵态氮肥不能与草木灰混合使用因为NH在水溶液中能发生水解生成H,CO在水溶液中水

8、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NH3H2O易挥发而降低了肥效。(5)在工业生产中广泛应用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,从而与金属表面的锈发生反应而除去。工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl26H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则:MgCl26H2OMg(OH)22HCl4H2O。工业上利用水解制备纳米材料等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4(x2)H2O(过量) TiO2xH2O4HCl。制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2x

9、H2O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pH7时酸或碱的相对用

10、量,如用氨水与盐酸反应至pH7时是氨水过量。(6)判断溶液中离子能否大量共存,如Al3与HCO等因水解互相促进不能大量共存。用盐类水解原理分析解答实际应用问题的方法思路(1)认真审题,找出题目给定的盐类物质,确定能水解的离子。(2)写水解平衡方程式,分析题给条件对水解的影响及结果。(3)联系题目要求,写出合理答案。3下列事实:NaHSO4溶液呈酸性；长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结；配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体；NaHS溶液中c(H2S)c(S2)；氯化铵溶液可去除金属制品表面的锈斑；加热FeCl36H2O晶体,往往得不到FeCl3固体。其中与盐类的水

11、解有关的叙述有()A6项 B5项 C3项 D4项答案B解析中NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为电离出H所致；中是NH水解显酸性所致；中HCl会抑制Cu2水解；中是因HS水解程度大于其电离程度所致；中NH水解产生H与锈斑中的Fe2O3反应；加热时部分FeCl3会发生水解。故除外都与盐类的水解有关。4在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 )下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是()A氯化铝 B碳酸氢钠 C硫酸铁 D高锰酸钾答案C解析AlCl3发生水解反应:AlCl33H2O Al(OH)33HCl,加热时生成的HCl挥发而使水解平衡向右移动,致使生成Al(OH)3沉淀,它被灼

12、烧得Al2O3；NaHCO3、KMnO4受热后分别分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2,只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。1影响盐类水解的因素越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,加酸、碱抑制或促进水解。2盐溶液蒸干后产物的判断方法加热盐溶液,需分析盐溶液水解生成的酸:如果是易挥发性酸,如AlCl3、FeCl3等溶液,最终得到的是金属氧化物；如果是难挥发性酸,如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液,最终得到它们的溶质固体。1下列过程或现象与盐类水解无关的是()A纯碱溶液去油污B钢铁在潮湿的环境下生锈C加热氯化铁溶液颜色变深D浓硫化钠溶液有臭味答案B解析钢铁在潮湿的环境中生锈是因为钢

13、铁发生原电池反应被腐蚀；D项中,浓硫化钠溶液有臭味,是因为S2H2O HSOH、HSH2O H2SOH,H2S有臭味,与水解有关。2对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是()A明矾溶液加热BCH3COONa溶液加热C氨水中加入少量NH4Cl固体D小苏打溶液中加入少量NaCl固体答案B解析本题考查外界条件对盐类水解及电离平衡的影响。盐类水解是吸热的,因此加热有利于水解反应向正反应方向移动,明矾中的Al3水解,方程式为Al33H2O Al(OH)33H,加热时酸性会增强,A项不正确；CH3COONa水解显碱性,方程式为CH3COOH2O CH3COOHOH,加热时碱性会增强,所以溶液颜色会变

14、深,B项正确；氨水显碱性,溶液中存在电离平衡:NH3H2O NHOH,加入少量NH4Cl固体,会增大NH的浓度,抑制一水合氨的电离,从而降低碱性,颜色会变浅,C项不正确；NaHCO3属于强电解质,电离方程式为NaHCO3=NaHCO,HCO同时存在电离和水解平衡,方程式为HCO HCO,HCOH2O H2CO3OH,由于水解程度大于电离程度,所以NaHCO3溶液显弱碱性,但加入少量NaCl固体时,对两个平衡不会产生影响,即颜色不发生变化,D项不正确。3在Al33H2O Al(OH)33H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()A加热 B通入HClC加入适量N

15、a2CO3(s) D加入NaCl溶液答案D解析加热能使平衡向水解方向移动,c(H)增大,pH减小,故A项不符合题意；通入HCl能增大c(H),抑制了水解,且pH减小,故B项也不符合题意；加入适量Na2CO3(s),由于发生2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2,相互促进水解,但pH不增大,故C项不符合题意；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,因而D项符合题意。4为使Na2S溶液中的值减小,可加入的物质是()盐酸适量的NaOH溶液适量的KOH溶液适量的KHS溶液A BC D答案C解析在Na2S溶液中存在S2H2O HS

16、OH。中加入盐酸,H中和OH,水解平衡右移,c(S2)减小,的值增大；中加入适量的NaOH溶液,c(OH)增大,平衡左移,c(S2)增大,但c(Na)增大得更多,故的值增大；中加入适量的KOH溶液,c(OH)增大,平衡左移,n(S2)增大而n(Na)不变,故的值减小；中加入适量的KHS溶液,c(HS)增大,平衡左移,n(S2)增大而n(Na)不变,故的值减小。5下列说法中正确的是()AAlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热,蒸发,浓缩结晶,灼烧,所得固体的成分相同B配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,后再加水稀释到所需的浓度C向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液

17、中混有的Fe3D泡沫灭火器中常使用的原料是Na2CO3和Al2(SO4)3答案C解析A项不正确,AlCl3和Al2(SO4)3水解方程式为AlCl33H2O Al(OH)33HCl,Al2(SO4)36H2O 2Al(OH)33H2SO4,加热,由于盐酸易挥发,促进水解,硫酸难挥发,抑制水解,故前者得到Al2O3,后者得到Al2(SO4)3；B项不正确,FeCl3固体溶于硫酸中,会引入杂质SO；C项正确,由于Fe33H2O Fe(OH)33H,加入CuO消耗H,会促进水解生成Fe(OH)3沉淀,除去Fe3；D项不正确,为加快产生CO2的速率,泡沫灭火器中使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4

18、)3。6(1)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):_。把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是_。(2)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:_。(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示):_。(4)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3的原因是_。答案(1)Al33H2O Al(OH)3(胶体)3HFe2O3(2)Al33HCO=Al(OH)33CO2(3)CO2H2O HCOOH(4)MgCO3与Fe3水解产生的H反应,促进了Fe3的水解,使Fe3转化为Fe(OH)3沉

19、淀而被除去。解析(1)利用Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H,Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮杂质从而达到净水目的；FeCl3溶液中存在FeCl33H2O Fe(OH)33HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Fe(OH)3,再燃烧得到Fe2O3。(2)泡沫灭火器原理是利用NaHCO3与Al2(SO4)3相互促进水解造成的,反应为Al33HCO=Al(OH)33CO2。(3)CO水解生成的OH,能洗去油污。(4)MgCO3与水解产生的H反应:MgCO32H=Mg2CO2H2O,使水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时Fe(OH)3和未反应的MgCO3一

20、同被除去。基础过关题组1外界条件对水解平衡的影响1向三份0.1 molL1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO的浓度变化依次为()A减小、增大、减小 B增大、减小、减小C减小、增大、增大 D增大、减小、增大答案A解析CH3COOH2O CH3COOHOH。加入NH4NO3,NH水解:NHH2O NH3H2OH,H和OH反应,使平衡右移,CH3COO浓度减小,促进水解；加入Na2SO3,SOH2O HSOOH,水解产生OH,使平衡左移,CH3COO浓度增大,抑制水解；加入FeCl3固体,Fe3水解:Fe33H2O Fe

21、(OH)33H,影响同NH,使CH3COO浓度减小,促进水解。2为了配制NH的浓度与Cl的浓度比为11的溶液,可在NH4Cl溶液中加入()适量的HCl适量的NaCl适量的氨水适量的NaOHA B C D答案B解析NH4Cl溶液中存在NHH2O NH3H2OH,为增大NH浓度,应加入酸或NH3H2O,加入HCl虽然增大了H的浓度,但也增大了Cl的浓度,不符合题目要求。3常温下,0.1 molL1的下列溶液中c(NH)最大的是()ANH4Al(SO4)2 BNH4ClCNH3H2O DCH3COONH4答案A解析A项,NH4Al(SO4)2=NHAl32SO,Al33H2O Al(OH)33H,抑

22、制NH水解；D项,CH3COOH2O CH3COOHOH,促进NH的水解；C项,NH3H2O NHOH,NH3H2O只有少部分电离,故溶液中c(NH)由多到少顺序为ABDC。4在CH3COONa溶液中,加入下列物质使水解平衡向左移动,并且pH变大的是()A加入适量纯CH3COOH B加入少量NaCl固体C加入少量NaOH固体 D加水稀释答案C解析CH3COOH2O CH3COOHOH。A项,加入CH3COOH,平衡左移,pH变小；B项,加NaCl平衡不移动；C项,加入NaOH,平衡左移,pH变大；D项,加水稀释,平衡右移,pH变小。5室温下,将碳酸钠溶液加热至70 ,其结果是()A溶液中c(C

23、O)增大B水的电离程度不变CKw将变小D溶液的碱性增强答案D解析对于水解平衡COH2O HCOOH,升温,平衡右移,c(CO)减小,水的电离程度增大,Kw变大,溶液的碱性增强。题组2盐类水解的应用6同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,现有下列化肥:K2CO3KClCa(H2PO4)2(NH4)2SO4NH3H2O,其中最合理的组合方式是()A B C D答案B解析Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料,肯定要用,由于Ca(H2PO4)2是酸式盐,其水溶液呈酸性,不宜与碱性肥料NH3H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用,只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。7下列根据

24、反应原理设计的应用,不正确的是()ACOH2O HCOOH用热的纯碱溶液清洗油污BAl33H2O Al(OH)3(胶体)3H明矾净水CTiCl4(x2)H2O(过量) TiO2xH2O4HCl制备TiO2纳米粉DSnCl2H2O Sn(OH)ClHCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠答案D解析纯碱溶液中由于CO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对；明矾溶于水,Al3发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B对；D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质,D错。8将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,得到化

25、学组成与原固体物质相同的是()胆矾氯化铝硫酸铝氯化铜A BC D全部答案A解析胆矾CuSO45H2O溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4；AlCl3、CuCl2发生水解反应:AlCl33H2O Al(OH)33HCl、CuCl22H2O Cu(OH)22HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO；Al2(SO4)36H2O 2Al(OH)33H2SO4,硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。9下列离子组一定不能大量共存的是()AK、Na、CO、NOBNH、HCO、NO、NaCAl3、HCO、NO、C

26、lDSiO、Na、K、NO答案C解析A项,四种离子相互之间不能反应,能大量共存；B项,NH与HCO虽然能相互促进,但不彻底,所以能大量共存；D项能大量共存；C项,由于Al3、HCO相互促进水解且生成沉淀和气体,不能大量共存。10下列有关电解质溶液的说法正确的是()A将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶液B保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2水解C室温下,向0.1 molL1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大DNaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同答案A解析Ca(ClO)2

27、在水中会水解:Ca(ClO)22H2O Ca(OH)22HClO,HClO不稳定,受热会分解:2HClO2HClO2,生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O,故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2；加热Na2SO3溶液的过程中,2Na2SO3O2=2Na2SO4,蒸干会得到Na2SO4固体；加热FeCl3溶液:FeCl33H2O Fe(OH)33HCl,HCl挥发,故加热蒸干会得到Fe(OH)3固体,A项正确；保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,可防止Fe2被氧化为Fe3,B项错误；水溶液显碱性的物质不一定是碱,如强碱弱酸盐CH3COONa,其水溶液显碱性,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa,CH3COO浓度增大,会抑制CH3COOH的电离,CH3COOH的电离程度减小,C项错误；CH3COONH4是能发生双水解的盐,CH3COO、NH的水解均会促进水的电离,溶液中水的电离程度较大,但溶液中的H浓度与OH浓度相等,故溶液呈中性,D项错误。能力提升11把NH4Cl晶体溶入水中,得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条,观察到有气泡产生,点燃有爆鸣声,此气体是_,产生该气体的原因是_(用离子方程式表示)；微热后,能放出有刺激性气味的气体,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是_,产生该气体的原因是_