【教学用书配套课件全程方略】2015年春高中化学选修四(苏教)专题3第3单元盐类的水解2

第2课时盐类水解原理的应用【目标定位】1.了解盐类水解在生产、生活中的应用。2.了解盐类水解在化学实验和科学研究中的应用。3.掌握溶液中离子浓度的大小比较问题。【基础清单】盐类水解在生产生活中的应用1.盐类作净水剂①:(1)代表物:可溶性铁盐和铝盐。(2)原理:水解生成胶体,有很强的吸附性。(3)反应举例:明矾水解的离子方程式为____________________________。ƒAl3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+2.热纯碱水除油污②:(1)离子方程式:_______________________。(2)除污原理:加热_____的水解,溶液的碱性_____,油脂的水解程度_____,去污能力增强。3.盐溶液的配制和保存:配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是_____________________。4.制备胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以__________________,从而制备Fe(OH)3胶体。2323COHOHCOOH---++ƒ23CO-促进增强增大抑制Sn2+或Fe3+等的水解促进铁离子的水解5.泡沫灭火器原理:(1)药品:硫酸铝溶液和小苏打溶液。(2)原理:Al3+和发生水解相互促进反应产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将可燃物与空气隔绝开。(3)离子方程式:________________________________。3HCO-()3323Al3HCO====AlOH3CO+-+??【思考辨析】1.判断正误:(1)KAl(SO4)2·12H2O溶于水能电离出Al3+,Al3+水解生成的Al(OH)3具有氧化性,可杀菌消毒。()分析:Al3+水解生成Al(OH)3胶体,表面积大,吸附性强,可作净水剂。×(2)长期存放FeCl3溶液的试剂瓶口有固体附着,可以用盐酸除去。()分析:正确。这是由于FeCl3长期水解生成了Fe(OH)3沉淀的缘故,加入盐酸,Fe(OH)3沉淀和盐酸反应生成可溶性的氯化铁和水。√(3)0.1mol·L-1的Na2CO3溶液与1mol·L-1的Na2CO3溶液相比,前者水解程度大,碱性强。()分析:0.1mol·L-1的Na2CO3溶液水解程度大,但是1mol·L-1的Na2CO3溶液碱性强。×2.问题思考:(1)NH4F能不能存放在玻璃瓶中?分析:不能。因NH4F水解会产生HF,腐蚀玻璃。(2)为什么用碳酸镁可以除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+?分析:Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入MgCO3能发生如下反应:MgCO3+2H+====Mg2++CO2↑+H2O,且MgCO3不溶于水,c(H+)降低,促进Fe3+水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀,从而既除去了Fe3+,又不会引入新的杂质。ƒ【知识链接】①净水剂就是投放入水中能和水中其他杂质发生反应或吸收杂质的药剂。具有净水效果好,净水速度快,pH弱酸性,安全性高,不产生二次污染等特点,属绿色环保产品。②油污油在挥发过程中长久积累形成的污垢。家庭厨房里一般容易出现油污的积累。一、盐类水解反应的应用1.实验室配制和储存易水解的盐溶液:配制FeCl3溶液时加入一定量的盐酸,防止铁离子水解,配制CuSO4溶液时加入少量的硫酸,防止铜离子水解。2.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应:Mg加入NH4Cl、CuCl2、FeCl3溶液中产生氢气。3.制备Fe(OH)3胶体:沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生红褐色胶体。Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。4.泡沫灭火器原理:成分:NaHCO3、Al2(SO4)3。原理:NaHCO3水解:+H2OH2CO3+OH-,Al2(SO4)3水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,当两盐溶液混合时,氢离子与氢氧根离子结合生成水,双方相互促进水解:3+Al3+====Al(OH)3↓+3CO2↑。△====ƒƒ3HCO-3HCO-5.施用化肥:铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用。原理:K2CO3水解显碱性+H2O+OH-,+OH-====NH3↑+H2O,降低肥效。6.判断盐溶液的酸碱性或pH:如相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl、KHSO4、Na3PO4、Na2HPO4、CH3COOH,pH由大到小的顺序为Na3PO4Na2HPO4NaClCH3COOHKHSO4。23CO-3HCO-ƒ4NH+7.判断盐所对应酸的相对强弱:如已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的酸性强弱为HBHA。8.某些试剂的实验室贮存:如Na2CO3溶液、Na3PO4溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。9.证明弱酸或弱碱的某些实验要考虑盐的水解:如证明Cu(OH)2为弱碱时,可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)证明之。10.除杂:(1)采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。(2)向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3。11.判断溶液中离子能否共存:如Al3+、Fe3+与、在溶液中不能大量共存,因为能发生水解相互促进反应。23CO-3HCO-【知识备选】如何判断盐溶液与盐溶液反应类型1.盐溶液与盐溶液反应时,如果生成物中有气体、难溶物质或难电离的物质生成,一般发生正常的复分解反应。如CuSO4+Na2S====Na2SO4+CuS↓,FeCl3+3AgNO3====Fe(NO3)3+3AgCl↓。2.盐溶液与盐溶液相混合时,如果阳离子和阴离子都能发生水解,且有沉淀或气体产生,则一般发生水解相互促进反应。反应进行得较彻底,如Al3+与、、、、ClO-等。23CO-3HCO-23SiO-2AlO-3.如果一种盐能电离出具有强氧化性的离子,另一种盐能电离出具有强还原性的离子,则一般发生氧化还原反应。如2FeCl3+2KI====2FeCl2+2KCl+I2。【思·悟】(1)相同物质的量浓度的NH4Cl和FeCl3溶液,谁的pH大?提示:因为碱性:NH3·H2OFe(OH)3,则水解程度:Fe3+,即水解后溶液的酸性Fe3+,则NH4Cl溶液的pH大。(2)焙模精密铸造工业常将水玻璃(Na2SiO3溶液)与石英粉混合搅拌成模壳涂料,撒碾,浸泡在氯化铵溶液中使之硬化定型,其原理是什么?提示:因为与能发生水解相互促进反应:2+====2NH3↑+H2SiO3↓。4NH+4NH+4NH+23SiO-4NH+23SiO-二、溶液中微粒浓度大小的比较1.两个平衡依据——“电离平衡”和“水解平衡”:以NaHCO3为例:(1)电离:NaHCO3====Na++;H++(2)水解:+H2OH2CO3+OH-3HCO-3HCO-ƒ23CO-3HCO-ƒ2.两个守恒关系——“电荷守恒”和“物料守恒”:(1)电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n()+2n()+n(OH-)推出:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)。23CO-3HCO-23CO-3HCO-(2)物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其他离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+)∶n(C)=1∶1,推出:c(Na+)=c()+c()+c(H2CO3)。23CO-3HCO-3.四种主要类型:(1)多元弱酸溶液:根据多步电离分析。例如,在H3PO4溶液中,c(H+)c()c()c()。(2)多元弱酸的正盐溶液:根据弱酸根的分步水解分析。例如,在Na2CO3溶液中,c(Na+)c()c(OH-)c()。(3)不同溶液中同一离子浓度的比较:看溶液中其他离子的影响,如相同浓度的a.NH4Clb.CH3COONH4c.NH4HSO4中,c()由大到小的顺序是cab。24HPO-24HPO-34PO-23CO-3HCO-4NH+(4)混合溶液中各离子浓度的比较:综合分析水解因素、电离因素,如相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,NH3·H2O的电离大于的水解,则:c()c(Cl-)c(OH-)c(H+)。又如相同浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液中,因CH3COOH的电离大于CH3COONa的水解,则c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)。4NH+4NH+【思·悟】(1)在(NH4)2SO4溶液中,c()大还是c()大?提示:虽然能够水解使其浓度减小,不能水解,但是因为水解程度很小,而且个数多,所以c()c()。(2)某二元弱酸H2B的酸式盐NaHB溶液中c(OH-)c(H+),则溶液中c(B2-)和c(H2B)的大小关系如何?提示:NaHB在水溶液中存在如下平衡:①HB-H++B2-,②HB-+H2OH2B+OH-,因为c(OH-)c(H+),说明其水解程度大于电离程度,则c(H2B)c(B2-)。4NH+24SO－4NH+24SO－4NH+4NH+24SO－ƒƒ三、盐溶液蒸干所得产物的判断1.蒸干后得到原物质:强酸强碱盐溶液和水解生成难挥发性酸的盐溶液,蒸干后一般得到原物质,如CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体,NaCl溶液蒸干得NaCl固体。2.蒸干后得到对应的弱碱:盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的弱碱,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3。若加热温度较高时,要考虑弱碱的分解,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干灼烧则得到Al2O3、Fe2O3。3.考虑盐受热时是否分解:因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干Ca(HCO3)2溶液得CaCO3固体;蒸干NaHCO3溶液得Na2CO3固体;蒸干KMnO4溶液得K2MnO4和MnO2的混合物;蒸干NH4Cl溶液不能得到固体。4.还原性盐在蒸干时会被O2氧化:例如,Na2SO3溶液蒸干得Na2SO4;FeSO4溶液蒸干会得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3或Fe2O3。5.有时要从多方面考虑:例如,蒸干NaClO溶液时,既要考虑ClO-水解,又要考虑HClO分解,所以蒸干NaClO溶液所得固体为NaCl。【思·悟】(1)加热AlCl3·6H2O晶体制取无水AlCl3时,为什么要在干燥的HCl气流中进行?提示:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,在干燥的HCl气流中,可抑制AlCl3的水解,且带走AlCl3·6H2O晶体受热产生的水蒸气,故能得到无水AlCl3。ƒ(2)将FeCl2溶液加热蒸干灼烧,最后将得到何种物质?提示:在FeCl2溶液中存在:FeCl2+2H2OFe(OH)2+2HCl(正反应为吸热反应)。升高温度会导致平衡向右移动,促进FeCl2的水解,生成的HCl易挥发,从反应体系中脱离出来,使FeCl2完全转化成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3,进一步加热,Fe(OH)3分解成Fe2O3。ƒ类型一盐类水解反应的应用【典例】(2014·绍兴高二检测)下列事实不属于盐类水解应用的是()A.明矾和氯化铁晶体在生产中常作净水剂B.实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污C.实验室配制FeCl3溶液时加少量稀盐酸D.实验室制氢气时加CuSO4加快反应速率【解题指南】解答本题要明确以下4点:(1)氢氧化铝和氢氧化铁胶体能够吸附水中的悬浮物质而净水。(2)加热能使盐的水解程度增大,碱性越强去除油污的效果越好。(3)三价铁离子易水解,酸性环境能抑制其水解。(4)形成原电池,可以加快氧化还原反应的反应速率。【解析】选D。明矾溶于水形成的Al3+和氯化铁溶于水形成的Fe3+能水解形成氢氧化铝和氢氧化铁胶体