2019高中化学 专题3 第三单元 盐类的水解 第2课时 盐类水解反应的应用学案 苏教版选修4.doc

1第第 2 2 课时课时 盐类水解反应的应用盐类水解反应的应用学习目标：1.了解盐类水解在生产生活中的应用。(重点)2.了解盐类水解在化学实验和科学研究中的应用。3.掌握溶液中粒子浓度大小的比较。(重难点)自 主 预 习·探 新 知一、盐类水解的应用1盐溶液的配制与保存配制氯化铁溶液时将氯化铁先溶于盐酸，然后再加水稀释，通过增加溶液中氢离子的浓度，抑制铁离子的水解。2制备胶体实验室制备氢氧化铁胶体时，是向沸水中滴加氯化铁溶液，并加热至沸腾以促进铁离子的水解。3热碱去油污纯碱水解的离子方程式为 COH2OHCOOH。加热促进 CO的水解，溶液23 323碱性增强，去污能力增强。4泡沫灭火器原理Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应，产生 CO2气体和 Al(OH)3沉淀，将燃烧物质与空气隔离开来。离子方程式为 Al33HCO=Al(OH)33CO2 。 35盐类水解净水原理明矾溶于水后能产生具有吸附性的 Al(OH)3胶体而被用作净水剂，其水解的离子方程式为 Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。二、盐溶液中离子种类的判断及离子浓度的大小比较1Na2CO3溶液中含有的阳离子有 Na、H，阴离子有 CO、HCO、OH，分子有23 3H2CO3、H2O。离子浓度的大小顺序有c(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)。23 32NH4Cl 溶液中含有的离子有 NH、Cl、H、OH，其离子浓度大小顺序为c(Cl)> 4c(NH)>c(H)>c(OH)。 4基础自测1判断正误(正确的打“” ，错误的打“×”)。(1)纯碱是盐，不是碱，之所以被称为纯碱，是因为它的水溶液显碱性。( )(2)明矾既能净水也能用来给自来水消毒。( )(3)配制 SnCl2溶液时应加入适量稀硫酸抑制 Sn2的水解。( )(4)金属钠着火可以使用泡沫灭火器灭火。( )【答案】 (1) (2)× (3)× (4)×2下列过程或现象与盐类水解无关的是( )A纯碱溶液去油污2B铁在潮湿的环境中生锈C加热氯化铁溶液颜色变深D浓硫化钠溶液有臭味B B 纯碱 Na2CO3水解呈碱性，油污在碱性条件下易水解，A 正确；FeCl3发生水解反应，加热水解程度加大，C 正确；浓 Na2S 溶液水解可产生有臭鸡蛋气味的 H2S 气体，D 正确；只有 B 项与盐类水解无关，是钢铁表面发生的电化学腐蚀。故正确答案为 B。3下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )【导学号：73702209】A氯化铵溶液 B氢氧化钠溶液C碳酸钾溶液D饱和石灰水A A NH4Cl 溶液中，NH水解生成 H，Mg 与 H反应生成 H2。 4合 作 探 究·攻 重 难盐类水解的拓展应用在日常生活和科学研究中，人们常常根据需要促进或抑制盐的水解。例如，用纯碱溶液清洗油污时，加热促进去污能力，利用水解原理设计灭火器等。思考交流1蒸干 AlCl3水溶液并灼烧，得到的固体物质主要是什么？蒸干并灼烧 Al2(SO4)3溶液呢？【提示】 AlCl3溶液中存在：AlCl33H2OAl(OH)33HCl，加热，HCl 挥发，上述平衡右移，得到 Al(OH)3，再灼烧 Al(OH)3分解，最终得到 Al2O3。蒸干并灼烧 Al2(SO4)3溶液得到 Al2(SO4)3。2已知 Cu2、Fe3和 Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 见下表：Fe3Fe2Cu2氢氧化物开始沉淀时的 pH1.97.04.7氢氧化物完全沉淀时的 pH3.29.06.7思考怎样除去 CuCl2溶液中混有的 FeCl2?【提示】 由 Cu2、Fe3、Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 知，当 Fe2开始沉淀时，Cu2已经沉淀完全；而当 Fe3沉淀完全时，Cu2尚未沉淀，所以除去 Cu2中的 Fe2时，需将 Fe2氧化成 Fe3后，再调节 pH 到 3.24.7 之间，使 Fe3完全沉淀。盐类水解的拓展应用3(1)在科学研究中的应用应用实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，由于 Fe3、Sn2水解程度较大，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，如向沸水中滴加 FeCl3饱和溶液，产生红褐色胶体：Fe33H2O Fe(OH)3(胶体)3H保存碱性溶液Na2CO3、Na2S 等溶液水解后显碱性，因碱性溶液可与 SiO2反应，所以保存时不能使用磨口玻璃塞，应用带橡胶塞的试剂瓶保存制备某些无水盐若将某些挥发性酸对应的盐如 AlCl3、FeCl3蒸干时，得不到无水盐，原因是在加热过程中，HCl 不断挥发，水解平衡不断向右移动，得到 Al(OH)3或Fe(OH)3，继续加热，Al(OH)3、Fe(OH)3分解得到 Al2O3、Fe2O3。所以只有在HCl 气流中加热才能得到上述无水盐判断离子是否共存常见的因强烈水解而不能大量共存的离子：Al3与CO、HCO、S2、HS、AlO；Fe3与 HCO、CO、AlO；NH与23 3 2 323 2 4AlO、SiO 223混合盐溶液中的除杂和提纯采用加热法来促进溶液中某些盐的水解，使之生成氢氧化物沉淀，以除去溶液中的某些金属离子，如除去 KNO3溶液中的 Fe3；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而除去，可表示为 Fe33H2OFe(OH)33H，MgO2H=Mg2H2O(2)判断加热蒸干盐溶液析出的固体。盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如 CuSO4(aq)CuSO4(s)；蒸干盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如 AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。蒸干灼烧酸根离子易水解的强碱盐，如 Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为 Ca(HCO3)2CaCO3(CaO)；NaHCO3Na2CO3；KMnO4K2MnO4MnO2O2；NH4ClNH3HCl。还原性盐在蒸干时会被 O2氧化，如 Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。蒸干4溶液中离子浓度大小的比较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(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。 424342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(CO)>c(OH)>23c(HCO)。 33多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如 HCO以水解为主， 3NaHCO3溶液中c(Na)>c(HCO)>c(OH)>c(H)>c(CO)；而 HSO以电离为主，NaHSO3 323 3溶液中c(Na)>c(HSO)>c(H)>c(SO)>c(OH)。 3234不同溶液中同一离子浓度大小的比较要分析溶液中其他离子的影响。例如：在相同物质的量浓度的下列溶液中：a.NH4Cl bCH3COONH4cNH4HSO4，c(NH)由大到小的顺序是 c>a>b。 45混合溶液中各离子浓度的大小比较根据电离程度、水解程度的相对大小分析。(1)分子的电离大于相应离子的水解。例如：等物质的量浓度的 NH4Cl 与 NH3·H2O 的混合溶液中，c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)；等物质的量浓度的 CH3COOH 与 CH3COONa 的混 4合溶液中，c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)。(2)分子的电离小于相应离子的水解。例如：在 0.1 mol·L1NaCN 和 0.1 mol·L1HCN 的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na)>c(CN)>c(OH)>c(H)。(3)两种溶液混合后若发生化学反应，则先考虑化学反应，后考虑水解或电离的问题。如将 0.2 mol·L1CH3COONa 溶液与 0.1 mol·L1HCl 溶液等体积混合时，由于发生化学反应 HClCH3COONa=CH3COOHNaCl，所以混合液实际上是 CH3COONa、CH3COOH 和 NaCl 的混合溶液且三者浓度相等。由于 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO的水解程度，故离子浓度大小顺序为：c(Na)>c(CH3COO)>c(Cl)>c(H)>c(OH)。6利用守恒规律(1)电荷守恒注重溶液呈电中性溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。如 NaHCO3溶液中：c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)。 3(2)物料守恒注重溶液中某元素的原子守恒在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。如0.1 mol·L1 NaHCO3溶液中：c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)0.1 mol·L1。 3235(3)质子守恒注重分子或离子得失 H数目不变在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。如 Na2S 水溶液中的质子转移如图所示：由图可得 Na2S 水溶液中质子守恒式可表示为：c(OH)c(H)2c(H2S)c(HS)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。Na2S 水溶液中电荷守恒式为c(Na)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)，物料守恒式为c(Na)2c(HS)c(S2)c(H2S)，由即可得质子守恒式：c(OH)c(H)2c(H2S)c(HS)。当 堂 达 标·固 双 基题组 1 盐类水解的应用1下列关于盐类水解的应用中，说法正确的是( )A加热蒸干 Na2CO3溶液，最后可以得到 NaOH 和 Na2CO3的混合固体B除去 MgCl2中的 Fe3，可以加入 NaOH 固体C明矾净水的反应：Al33H2OAl(OH)33HD加热蒸干 KCl 溶液，最后得到 KOH 固体(不考虑 CO2的反应)C C A 项，加热蒸发 Na2CO3溶液，得不到 NaOH。虽然加热促进 CO水解，但生成的23NaHCO3与 NaOH 又反应生成了 Na2CO3；B 项，引入了新杂质 Na，应用 MgO 或 MgCO3或Mg(OH)2固体；D 项，KCl 不水解，不可能得到 KOH 固体。2为了除去 MgCl2酸性溶液中的 Fe3，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的盐酸，这种试剂是( )A氨水 BNaOHCNa2CO3DMgCO3D D 加入氨水或 NaOH 或 Na2CO3时，均能引入杂质离子 NH或 Na，不符合题意，因 4为原溶液中 Fe3水解：Fe33H2OFe(OH)33H，当加入 MgCO3后，有MgCO32H=Mg2CO2H2O 反应发生，消耗了 H，使水解平衡右移，生成的 Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉，最后可将 Fe3除去。3在氯化铁溶液中存在下列平衡：FeCl33H2OFe(OH)33HCl H>0。 【导学号：73702210】(1)加热 FeCl3溶液，溶液的颜色会不断加深，可得到一种红褐色透明液体，向这种液体中加入 MgCl2溶液，产生的现象为_。(2)不断加热 FeCl3溶液，蒸干其水分并灼烧得到的固体是_。6(3)在配制 FeCl3溶液时，为防止出现浑浊现象，应加入_。【解析】 (1)加热 FeCl3溶液得到 Fe(OH)3胶体，加入 MgCl2溶液使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。(2)加热可促进盐类水解，由于 HCl 易挥发，可使水解进行彻底，得到 Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3受热分解，最终产物为 Fe2O3。(3)为防止 FeCl3水解，应加入少许相应的酸(盐酸)。【答案】 (1)生成红褐色沉淀 (2)Fe2O3 (3)少许盐酸题组 2 溶液中离子浓度大小的比较4下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A在 0.1 mol·L1 NaHCO3溶液中：c(Na)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3) 323B某二元弱酸的酸式盐 NaHA 溶液中：c(OH)2c(A2)c(H)c(H2A)C向 NH4HSO4溶液中滴加 NaOH 溶液至恰好呈中性：c(Na)>c(SO)c(NH)>24 4c(OH)c(H)D常温下，将 50 mL 0.1 mol·L1的盐酸与 100 mL 0.1 mol·L1的氨水混合，所得溶液中：c(NH)>c(Cl)>c(NH3·H2O)>c(OH)>c(H) 4D D 在 NaHCO3溶液中，由于 HCO的水解程度大于其电离程度，故c(H2CO3)>c(CO)， 323A 项错误；根据质子守恒可知：c(OH)c(A2)c(H)c(H2A)，B 项错误；NH与 SO 4均来自 NH4HSO4溶液，NH部分水解，所以c(SO)>c(NH)，C 项错误；混合溶液中24 424 4NH4Cl 和 NH3·H2O 的物质的量相等，NH3·H2O 的电离程度大于 NH的水解程度，溶液显碱 4性，D 项正确。5对于 0.1 mol·L1 Na2SO3溶液，正确的是( )【导学号：73702211】A升高温度，溶液的 pH 降低Bc(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)23 3Cc(Na)c(H)2c(SO)2c(HSO)c(OH)23 3D加入少量 NaOH 固体，c(SO)与c(Na)均增大23D D Na2SO3属于强碱弱酸盐，水解显碱性，方程式为SOH2OHSOOH、HSOH2OH2SO3OH，因为水解是吸热的，所以升高23 3 3温度，有利于水解，碱性增强，A 项不正确；加入少量 NaOH 固体，c(OH)增大，抑制水解，所以c(SO)增大，D 项是正确的；由物料守恒知钠原子个数是硫原子的 2 倍，因此有23c(Na)2c(SO)2c(HSO)2c(H2SO3)，所以 B 项不正确；由电荷守恒知c(Na)23 3c(H)2c(SO)c(HSO)c(OH)，因此 C 项也不正确。故选 D 项。23 36常温下有浓度均为 0.1 mol/L 的四种溶液：Na2CO3、NaHCO3、HCl、NH3·H2O。(1)上述溶液中，可发生水解的是_(填序号)。7(2)上述溶液中，既能与氢氧化钠反应，又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。(3)若将和的溶液混合后溶液恰好呈中性，则混合前的体积_的体积(填“大于” “小于”或“等于”)，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是_。【解析】 (1)有弱就水解，可发生水解的是 Na2CO3和 NaHCO3。(2)满足题意的是 NaHCO3溶液，HCO离子的水解程度大于其电离程度，所以离子浓度 3由大到小的顺序为c(Na)>c(HCO)>c(OH)>c(H)>c(CO)。 323(3)若盐酸与氨水等体积混合，溶液恰好完全反应，溶液呈酸性，现在溶液呈中性，故盐酸体积小于氨水体积；由电荷守恒原理知此时c(NH)c(Cl)但比c(H)c(OH)大。 4【答案】 (1) (2)c(Na)>c(HCO)>c(OH)>c(H)>c(CO) (3)小于 c(NH 323)c(Cl)>c(H)c(OH)。 41确定溶液中的溶质成分及各自的物质的量浓度大小是溶液中离子浓度大小比较的前提。2一般盐完全电离的离子浓度>其离子水解或电离而产生的离子浓度>与溶液性质酸性或碱性相反的离子浓度。3判断守恒式时，若等号一端全是阳离子，另一端全是阴离子，或能转化成一端全是阳离子，另一端全是阴离子，且离子浓度前相乘的系数等于该离子所带电荷数时，可考虑是否符合电荷守恒；若等式两端不只是离子，还有分子，则可看是否符合物料守恒；若等式两端不含有电解质本身电离产生的离子，又不符合物料守恒，则考虑质子守恒。