湖北省宜昌市夷陵中学2015-2016学年高二化学人教版选修4课件3.3盐类的水解

盐类的水解一、探究盐溶液的酸碱性科学探究用pH试纸测定下列溶液的pH，并按盐的组成进行分类。盐溶液NaClNa2CO3NaHCO3NH4ClNa2SO4CH3COONa(NH4)2SO4pH酸碱性盐的类型中性＝7＞7＞7＞7＜7＜7＝7碱性碱性酸性中性碱性酸性强酸强碱盐强酸强碱盐弱酸强碱盐弱酸强碱盐强酸弱碱盐弱酸强碱盐强酸弱碱盐1．盐溶液可以呈中性、酸性和碱性；2．强酸强碱盐呈中性，强酸弱碱盐呈酸性，强碱弱酸盐呈碱性。二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因NaCl溶液NH4Cl溶液CH3COONa溶液溶液中的粒子可能发生的反应c(H+)和c(OH-)大小有关化学方程式思考与交流根据下表，分析不同类盐溶液呈现不同酸碱性的原因。Na+、Cl-、H+、OH-NH4+、Cl-、H+、OH-CH3COO-、Na+、H+、OH-无NH4+与OH-反应生成弱碱CH3COO-与H+反应生成弱酸c(H+)＞c(OH-)c(H+)＝c(OH-)c(H+)＜c(OH-)CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOHNH4Cl＋H2ONH3·H2O＋HClNH4Cl溶液呈酸性的原因：NH4Cl溶液存在下列电离：NH4Cl＝NH4+＋Cl-H2OOH-＋H+＋NH3·H2O总反应的离子方程式为：NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+c(OH-)浓度减小，导致水的电离平衡向正反应方向移动，c(H+)增大。盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-生成弱电解质，从而使水的电离平衡发生移动反应，称为盐类的水解反应。其本质是盐的离子使水的电离平衡发生了移动。能够发生水解反应的盐的组成：生成盐的酸和碱，至少有一种是弱电解质。盐溶液的酸碱性：盐溶液的酸碱性与生成盐的酸和碱中较强的一方一致。有弱就水解，谁强显谁性设计一个实验方案证明某酸（或碱）是弱酸（或弱碱）。1．配制该酸的钠盐（或碱的氯化物）溶液，用pH试纸测定溶液的pH；2．若溶液的pH＞7（或pH＜7），则该酸为弱酸（碱为弱碱）。CH3COONa溶液的pH小于NaHCO3溶液的pH。HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-CH3COO-＋H2OCH3COOH＋OH-CH3COONa溶液的c(OH-)小于NaHCO3溶液的c(OH-)。CH3COOH的酸性比H2CO3强。越弱越水解CH3COO-的水解程度比HCO3-的水解程度小。酸性越强，对应盐的水解程度越小。思考：1．已知HA的酸性强于HB，则物质的量浓度相同的NaA溶液的pHNaB溶液的pH。2．已知物质的量浓度相同的NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH，则HA的酸性HB的酸性。3．已知HA的酸性强于HB，NaA溶液的pH等于NaB溶液的pH，则NaA的物质的量浓度NaB的物质的量浓度。小于强于大于书写水解反应的化学方程式时：要写可逆符号；不打↓和↑；不稳定的产物不分解；阴离子的水解分步进行。[例]写出下列物质发生水解反应的离子方程式，并判断溶液的酸碱性，FeCl3：；Al2(SO4)3：；NaHS：；Na2CO3：。Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H+HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-HS-＋H2OH2S＋OH-Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+CO32-＋H2OHCO3-＋OH-三、影响盐类水解的主要因素及盐类水解反应的应用科学探究1．写出FeCl3发生水解反应的化学方程式。2．完成下表中的内容。改变条件水解程度c(H+)c(OH-)c(Fe3+)温度H2OFeCl3(s)HClNaOHNa2CO3NH4Cl增大增大减小减小增大减小增大减小减小增大减小增大减小增大减小增大增大减小增大减小增大减小增大减小减小增大减小增大FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl[例1]向0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体（忽略溶液体积变化），则CH3COO-浓度的变化依次为()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[例2]为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小，可加入的物质是()A．适量NaOH溶液B．适量盐酸C．适量KOH溶液D．适量KHS溶液ACD1．促进（或应用）水解的情况⑴氢氧化铁胶体的制备向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl△⑵利用水解反应获得纳米材料TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl⑶明矾的净水原理Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+明矾溶于水生成Al(OH)3胶体，能吸附水中的悬浮物。制备时加大量的水并加热，可以使水解趋于完全。纳米材料是指粒子的大小在1～100nm之间的材料⑷纯碱溶液清洗油污Na2CO3溶液水解呈碱性，可以使油脂水解；CO32-＋H2OHCO3-＋OH-饱和Na2CO3溶液浓度大，水解生成的c(OH-)大；CO32-的水解反应是吸热反应，升高温度，水解程度增大，c(OH-)增大。⑸氯化铵溶液用于除去铁锈NH4Cl溶液水解呈酸性，可以溶解铁锈。NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+热的饱和Na2CO3溶液可以去除油污。⑹泡沫灭火器灭火原理两溶液混合时，由于H+与OH-反应生成水，从而促进了Al3+和HCO3-的水解；泡沫灭火器中装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-Al(OH)3和H2CO3的浓度增大，进而产生沉淀和气体，使Al3+和HCO3-的水解趋于完全。总反应式：Al3+＋3HCO3-＝Al(OH)3↓＋3CO2↑⑺相互促进水解且水解完全的离子Al3+：HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-、SiO32-；Fe3+：HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-、SiO32-；NH4+：AlO2-、SiO32-。下列离子相混合时，也能相互促进，但水解仍不完全：NH4+：HCO3-、CO32-、HS-、S2-、CH3COO-2．抑制（或避免）水解的情况⑴某些盐溶液的配制强酸弱碱盐，发生水解反应生成的弱碱可能沉淀下来。FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl将FeCl3溶于盐酸中，再加水稀释。⑵盐溶液的蒸发（或浓缩）①稳定的盐②不稳定的盐（或结晶水合物）③易被氧化的盐蒸发结晶蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥隔绝空气，加热蒸发洗涤：冷水洗热水洗酒精洗物质是可溶的，用冷水洗是为了减少损失物质是难溶的，用热水洗是为了增大杂质的溶解度物质是溶于水的，用酒精洗是为了减少损失干燥时，水可能对物质产生影响④能水解的盐弱酸强碱盐：难挥发的强酸弱碱盐：NaHCO3＋H2OH2CO3＋NaOHNa2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOH温度升高，水解程度增大，H2CO3浓度增大，从而分解产生CO2，得到产物为强碱；弱酸不可能从强碱溶液逸出。Al2(SO4)3＋6H2O2Al(OH)3＋3H2SO4温度升高，水解程度增大，Al(OH)3浓度增大，从而产生沉淀，得到产物为强酸；弱碱不可能在强酸溶液中沉淀。⑶铵态氮肥的使用易挥发的强酸弱碱盐：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl温度升高，水解程度增大，Fe(OH)3和HCl浓度都增大，从而产生Fe(OH)3沉淀和逸出HCl气体，得到产物为弱碱，若加热灼烧，得到产物为氧化物。在蒸发过程中，不断通入对应的酸性气体。铵态氮肥不宜与草木灰混合使用。NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+CO32-＋H2OHCO3-＋OH-两者发生中和反应，促使NH4+水解，NH3·H2O浓度增大而分解，从而降低了氮肥的肥效。科学视野盐的水解常数盐MA水解的化学方程式：MA＋H2OMOH＋HA其平衡常数为：K＝c(MOH)·c(HA)c(MA)·c(H2O)盐的水解常数：Kh＝c(MOH)·c(HA)c(MA)水解常数的越大，离子的水解程度越大，盐溶液的酸性（或碱性）越强。水解常数与电离常数之间的关系：Ka（或Kb）越大，Kh越小；M+＋H2OMOH＋H+Kh＝c(MOH)·c(H+)c(M+)c(MOH)·c(H+)·c(OH-)c(M+)·c(OH-)＝KWKb＝A-＋H2OHA＋OH-Kh＝c(HA)·c(OH-)c(A-)c(HA)·c(OH-)·c(H+)c(A-)·c(H+)＝KWKa＝酸（或碱）越强，其对应盐的水解程度越小；酸（或碱）越强，等浓度的盐的碱性（或酸性）越弱。A2-＋H2OHA-＋OH-Kh1＝c(HA-)·c(OH-)c(A2-)c(HA-)·c(OH-)·c(H+)c(A2-)·c(H+)＝KWKa2＝HA-＋H2OH2A＋OH-Kh2＝c(H2A)·c(OH-)c(HA-)c(H2A)·c(OH-)·c(H+)c(HA-)·c(H+)＝KWKa1＝比较多元弱酸对应盐的碱性强弱时，只需要考虑第一步水解；Ka1Ka2＞＞物质的量浓度相同时，多元弱酸正盐的碱性比酸式盐碱性强。Kh1Kh2＞＞HA-＋H2OH2A＋OH-Kh2＝c(H2A)·c(OH-)c(HA-)HA-的电离大于水解，溶液呈酸性；若Ka2＞Kh2：HA-＋H2OH3O+＋A2-Ka2＝c(H+)·c(A2-)c(HA-)HA-的水解大于电离，溶液呈碱性。若Ka2＜Kh2：KWKa1＝酸的电离程度大于碱的电离程度，溶液呈酸性；酸碱的电离程度相近，溶液呈中性；酸的电离程度小于碱的电离程度，溶液呈碱性。弱酸弱碱盐MA水解的化学方程式：M+＋A-＋H2OMOH＋HAKa＞Kb：Ka≈Kb：Ka＜Kb：四、溶液pH大小的比较1．比较等物质的量浓度溶液的pH[例]浓度均为0.1mol/L的10种溶液：⑴HNO3；⑵Ba(OH)2；⑶CH3COONa；⑷CH3COOH；⑸NaOH；⑹H2SO4；⑺KCl；⑻NH4Cl；⑼NaHCO3；⑽NH3·H2O，溶液pH由小到大的顺序是（填写编号）。⑹⑴⑷⑻⑺⑶⑼⑽⑸⑵物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序：⑴碱性＞中性＞酸性⑵多元强碱＞一元强碱＞弱碱＞碱性盐⑶酸性较弱的酸生成盐＞酸性较强的酸生成的盐⑷酸性盐＞弱酸＞一元强酸＞多元强酸思考：⑴物质的量浓度相同的盐溶液，pH不同，则酸（或碱）的相对强弱关系是：⑵不同的溶液pH相同时，溶液物质的量浓度大小的关系是：呈碱性的盐：呈酸性的盐：pH大的，酸较弱；pH小的，碱较弱。呈碱性的盐：呈酸性的盐：酸较弱时，浓度小；碱较弱时，浓度小。2．物质的量浓度相等的酸溶液和碱溶液等体积混合后溶液的pH⑴0.1mol/L的HCl跟0.1mol/L的NaOH。⑵0.1mol/L的H2SO4跟0.1mol/L的Ba(OH)2。⑶0.1mol/L的HCl跟0.1mol/L的NH3·H2O。⑷0.1mol/L的CH3COOH跟0.1mol/L的NaOH。⑸0.1mol/L的HCl跟0.1mol/L的Ba(OH)2。⑹0.1mol/L的H2SO4跟0.1mol/L的NaOH。⑺0.1mol/L的HCl跟0.2mol/L的NH3·H2O。⑻0.2mol/L的CH3COOH跟0.1mol/L的NaOH。＞7＝7＝7＜7＞7＜7＞7＜71．当两者恰好完全反应时，溶液的酸碱性由生成盐的酸和碱的相对强弱决定。或者说，谁强就显谁性；2．当有一种物质过量时，溶液的酸碱性由过量的物质决定。或者说，谁过量就显谁性。⑴若已知酸和碱完全反应后溶液的pH，则酸和碱的相对强弱关系是：⑵若一元酸和一元碱的等体积混合后溶液的pH＝7，则酸和碱的浓度大小关系是：⑶若等浓度一元酸和一元碱混合后溶液的pH＝7，则酸和碱的体积大小关系是：思考：若溶液的pH＞7：若溶液的pH＜7：若碱强酸弱：若酸强碱弱：则碱强酸弱则酸强碱弱碱的浓度小于酸的浓度酸的浓度小于碱的浓度若碱强酸弱：若酸强碱弱：碱的体积小于酸的体积酸的体积小于碱的体积3．pH之和等于14的酸碱等体积混合后溶液的pH⑴pH＝3的HCl跟pH＝11的NaOH。⑵pH＝3的HCl跟pH＝11的Ba(OH)2。⑶pH＝3的H2SO4跟pH＝1