【志鸿全优设计】2014年高中化学 3.3.2 盐类水解的应用课件 新人教版选修4

第2课时盐类水解的应用课前预习导学目标导航学习目标重点难点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1.能用盐类水解的原理解释其在生产、生活及化学实验中的应用;2.学会运用电荷守恒、物料守恒、质子守恒分析溶液中离子浓度大小的比较预习导引1.溶液中离子浓度大小的比较(1)氯化铵溶液呈酸性,存在的离子有:NH4+、Cl-、OH-、H+四种。醋酸钠溶液呈碱性,存在的离子有:CH3COO-、Na+、OH-、H+四种。(2)电解质溶液是呈电中性的,即阳离子带的正电荷之和等于阴离子带的负电荷之和。预习交流1在Na2S溶液中存在几种离子?其中c(Na+)∶c(S2-)是否等于2∶1?答案:在Na2S溶液中存在Na+、S2-、HS-、OH-、H+共5种离子。否;在Na2S溶液中由于发生:S2-+H2OHS-+OH-,使S2-浓度减小,因此在Na2S溶液中c(Na+)∶c(S2-)2∶1。2.盐类水解的应用(1)用纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污能力。(2)配制FeCl3溶液时,可将FeCl3溶于盐酸中抑制Fe3+的水解。(3)铝盐、铁盐可用作净水剂。(4)利用水解反应来获得纳米材料(氢氧化物可变为氧化物)。(5)制备TiO2的原理TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl,TiO2·xH2OTiO2+xH2O。预习交流2把AlCl3溶液蒸干后再灼烧,最终所得的固体是什么?简述其理由(用化学方程式表示,并配以必要的文字说明)。答案:最后所得固体是Al2O3,这是由于溶液在加热蒸干时,Al3+的水解平衡向生成Al(OH)3方向移动,再灼烧时Al(OH)3分解成Al2O3和水蒸气,所以最终的固体是Al2O3。AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑2Al(OH)3Al2O3+3H2O课堂合作探究问题导学1.盐类水解的应用活动与探究1(1)请你举例说明盐类水解的应用中哪些需要对水解进行抑制?答案:①配制盐溶液如在配制FeCl3溶液时,由于Fe3+的水解使溶液浑浊而得不到澄清溶液,故在配制时,要加入一定量的盐酸来抑制Fe3+的水解。同样在配制FeSO4、SnCl2等溶液时也需要加入相应的酸来抑制水解。②分析某些盐的制备方法如AlCl3的制备,不能通过加热溶液、浓缩结晶的方法,因为温度升高,水解程度增大,生成Al(OH)3,若继续加热灼烧,Al(OH)3将分解生成Al2O3。(2)需要促进盐类水解的实例有哪些?答案:①制备Fe(OH)3胶体Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。②盐的净水作用用明矾净水的原理是Al3+发生水解反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成絮状的氢氧化铝胶体,能吸附水中的悬浮物,从而使水澄清。③利用盐的水解可以除杂质如除去MgCl2酸性溶液中的FeCl3,可以加入MgO或Mg(OH)2,促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3而除去。④热的纯碱水溶液去污能力较强加热可使CO32-的水解程度增大,因而溶液碱性增强,去污能力增强。⑤镁与NH4Cl水溶液的反应镁在常温下不易与水发生反应,但镁粉放入氯化铵的水溶液中有氢气放出,这是因为氯化铵中NH4+水解而使溶液显酸性:NH4++H2ONH3·H2O+H+,金属镁将H+还原为H2放出:Mg+2H+Mg2++H2↑。⑥泡沫灭火器灭火的原理泡沫灭火器内装饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后,发生如下反应:Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑。灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭。迁移与应用1.普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛Al2(SO4)3溶液,铁筒中盛NaHCO3溶液,其反应的离子方程式是。不能把Al2(SO4)3溶液盛在铁筒中的原因是。不用溶解度较大的Na2CO3代替NaHCO3的原因是。解析:Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液的反应是双水解反应,且进行得很彻底,写方程式时用“”,气体、沉淀都要标箭头。Al2(SO4)3水解产生的H+会腐蚀铁筒。比较Al2(SO4)3分别与Na2CO3、NaHCO3反应的方程式可知,消耗等物质的量的Al2(SO4)3时,Na2CO3产生CO2的量较少,且反应的速率较慢。答案:Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒与等物质的量的Al2(SO4)3参加反应时,Na2CO3产生CO2的量较少,且反应的速率较慢盐溶液蒸干过程中的变化盐溶液的蒸干,一要考虑盐本身的受热分解;二要考虑其存在的水解平衡,并考虑温度对水解平衡的影响;三要考虑空气中O2的作用。1.KMnO4溶液,NaHCO3溶液蒸干后得到K2MnO4和MnO2,Na2CO3固体。NH4HCO3溶液蒸干后无固体。2.AlCl3、Al(NO3)3等盐水解后生成的酸能挥发,加热促进水解,最终所得固体产物为Al2O3。3.Al2(SO4)3水解后生成的酸难挥发,最后所得固体为Al2(SO4)3。4.Na2SO3等盐在加热蒸干过程中要发生氧化还原反应,最后得固体为Na2SO4。2.溶液中的三个守恒关系活动与探究2溶液中的三个守恒:请以Na2CO3溶液为例,写出溶液中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒。答案:Na2CO3溶液中存在的离子有:Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-;分子有:H2O、H2CO3。电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)物料守恒:c(Na+)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)迁移与应用写出NH4Cl、CH3COONa、Na2S、Na2SO3四种溶液中的三个守恒。答案:电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)。物料守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O);c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)];c(Na+)=2[c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)]质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O);c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH);c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S);c(OH-)=c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)1.物料守恒:指一个平衡体系中,某一组分的总浓度一定等于它所离解成的多种粒子的平衡浓度之和。2.电荷守恒:指在电解质的水溶液中,阳离子的总电荷数与阴离子的总电荷数必须相等。因为溶液总是呈电中性的。3.质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。3.离子浓度大小的比较活动与探究3请你分析讨论H2S、Na2CO3、NH4Cl三种溶液中存在的平衡关系,并比较其溶液中离子浓度的大小关系。答案:H2S溶液:H2SH++HS-HS-H++S2-H2S为二元弱酸,第一步电离远大于第二步电离,故c(H+)c(HS-)c(S2-)c(OH-)。Na2CO3溶液呈碱性:CO32-+H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)NH4Cl溶液显酸性:NH4ClNH4++Cl-NH4++H2ONH3·H2O+H+H2OH++OH-离子浓度:c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)迁移与应用把0.02mol·L-1CH3COOH溶液和0.01mol·L-1NaOH溶液以等体积混合,混合溶液中粒子浓度关系正确的是()A.c(CH3COO-)c(Na+)B.c(CH3COOH)c(CH3COO-)C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02mol·L-1解析:根据物料守恒,CH3COOH溶液与NaOH充分作用后CH3COOH过量,溶液中CH3COOH与CH3COO-的总物质的量等于原0.02mol·L-1CH3COOH溶液中CH3COOH和CH3COO-总的物质的量,但因两溶液等体积混合,溶液体积扩大至原来的2倍,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01mol·L-1,所以D项错;误选C的同学是由于思路混乱或思维起点不知如何选择的结果,甚至有的同学对于C项竟无从下手,对于C项,由于存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)的电荷守恒①和2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)的物料守恒②,联立①②两式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),所以C项错;对于A、B项,由于CH3COOH溶液与NaOH充分作用后CH3COOH过量,且当不考虑水解和电离时c(CH3COO-)=c(CH3COOH),在此情况下CH3COOH的电离程度强于CH3COO-的水解程度,所以B项错。答案:A两种电解质的混合溶液1.解答此类题目时,要抓住:a.两溶液是否反应,b.混合后若生成盐,该盐是否发生水解,c.反应物是否过量,d.酸或碱过量时,是以酸或碱的电离为主,还是以盐的水解为主。总之解答本类题目,能发生反应的先反应,然后根据反应情况求出溶液中溶质的物质的量,再具体分析其电离和水解的情况,最后排出各离子的浓度关系。2.高考试题中在比较离子浓度的大小时,常常涉及以下两组混合溶液:a.NH4Cl~NH3·H2O(1∶1)因为NH3·H2O电离程度大于NH4Cl水解程度,故显碱性。c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)b.CH3COOH~CH3COONa(1∶1)CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,故显酸性。c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)当堂检测1.下列与盐的水解有关的是()①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂③草木灰与铵态氮肥不能混合施用④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞A.①②③B.②③④C.①④D.①②③④解析:①中NH4Cl、ZnCl2水解呈酸性,可与铁锈的主要成分Fe2O3反应而除去;②中NaHCO3与Al2(SO4)3发生水解,相互促进产生大量气体;③草木灰的主要成分K2CO3与NH4+相互促进水解放出NH3使肥效降低;④中盛放的Na2CO3溶液水解产生的OH-与玻璃的成分SiO2反应生成的Na2SiO3有黏性,易把瓶塞和瓶体粘在一起。答案:D2.(2012·淄博高二质检)常温下,盐酸与氨水混合,所得溶液pH=7,则此溶液中的关系正确的是()A.c(NH4+)c(Cl-)B.c(NH4+)=c(Cl-)C.c(NH4+)c(Cl-)D.无法确定c(NH4+)与c(Cl-)解析:根据溶液显电中性,则NH4Cl溶液中c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),当c(H+)=c(OH-)时,必有c(NH4+)=c(Cl-)。答案:B3.在一定浓度的Na2S溶液中,下列关系不正确的是()A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)B.c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)D.c(Na+)c(S2-)c(OH-)c(HS-)解析:A项为物料守恒式,在