1、第三单元 盐类的水解 第2课时 盐类水解的影响因素及应用一、教学目标1.了解影响盐类水解平衡的因素，能多角度、动态地分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.能结合实验分析温度、浓度、外加酸碱对水解平衡的影响。3.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用，能应用水解平衡及其移动原理解释一些生产生活中的实际问题。二、教学重难点影响盐类水解平衡的因素；盐类水解的应用三、教学过程【课程引入】【回顾思考】同浓度的Na2CO3、CH3COONa溶液均显碱性，其pH是一样的吗？盐类的水解受哪些因素的影响？盐溶液（0.1 molL-1）常温时pHNa2CO39CH3COONa11【讲解】由于碳酸根离子
2、和醋酸根离子的水解程度不一样，其pH也不一样。这是由物质的本性所决定的。我们已经知道，化学平衡会受到浓度、温度等因素的影响。盐类的水解也是一种水溶液中的化学平衡，那么这些因素又会怎样影响盐类的水解平衡呢？【新知讲解】（一）影响盐类水解的因素【实验探究】已知HClO、CH3COOH、HNO2都是弱酸，它们的电离平衡常数依次为4.010-8、1.810-5、5.610-4。试推测0.1 molL-1NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液pH的大小顺序。用pH计测量上述溶液的pH，将测定的结果与你的推测相比较，并对实验结果进行解释。0.1 molL-1盐溶液水解的离子方程式pH解释与结论NaC
3、lOCH3COONaNaNO2【分析】K(HNO2)K(CH3COOH)K(HClO)酸性由强到弱：HNO2CH3COOHHClO盐类水解规律：越弱越水解，即盐的弱离子对应的酸(或碱)越弱，该盐的水解程度越大推测pH的大小顺序为：NaClOCH3COONaNaNO2经测定，实验结果与推测结果一致。0.1 molL-1盐溶液水解的离子方程式pH解释与结论NaClOClOH2O HClOOHCH3COONaCH3COOH2O CH3COOHOHNaNO2NO2H2O HNO2OH【解释与结论】在盐类水解过程中，若生成的电解质越难电离，则生成弱电解质的倾向越大，盐水解的程度就越大，溶液中c(H+)和
4、c(OH-)的差别越大。1.内因：盐自身的组成与性质盐类水解程度的大小主要由盐的性质决定，生成盐的弱酸酸性(或弱碱碱性)越弱，即越难电离(电离常数越小)，该盐的水解程度越大，即越弱越水解。如电离平衡常数：K(HNO2)K(CH3COOH)K(HClO)盐的水解程度：NaClOCH3COONaNaNO2【学以致用】比较相同物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的碱性强弱，并说明理由。分析：根据H2CO3的电离常数：Ka1=4.510-7 Ka2=4.710-11得出酸性强弱： H2CO3HCO3-Na2CO3溶液中存在两步水解：CO32-H2OHCO3-OH- HCO3- H2O H2
5、CO3OH-且第一步水解比第二步水解程度大。NaHCO3溶液中只存在一步水解，水解程度较小。HCO3- H2O H2CO3 OH-因此，pH大小关系为：Na2CO3溶液NaHCO3溶液【批判性思维】强碱弱酸盐的水解过程可理解为：MA = M + A +H2O OH+ H HAA H2OHAOH-(1)请写出水解反应A H2OHAOH-的平衡常数(Kh)的表达式。(2)若常温下弱酸HA的电离平衡常数为Ka，水的离子积常数为Kw，请分析Kh与Ka和 Kw之间的关系。规律总结：盐自身的组成和性质是决定盐类水解程度的主要因素。(1)Kh可以定量表示水解反应趋势的大小，Kh越大，水解趋势越大。(2)根据
6、Ka Kh = Kw可知：盐的离子对应的酸或碱越弱，即Ka越小，则Kh越大，水解程度越大，即越弱越水解。【过渡】除了盐的组成外，温度、盐溶液的浓度和溶液的酸碱性等因素对盐类的水解平衡也存在着一定的影响。【观察思考】(1)从Fe(NO3)3的组成上看，Fe(NO3)3在溶液中是否容易发生水解？水解的产物是什么？ Fe(NO3)3溶液的酸碱性如何？请简要分析并写出Fe(NO3)3水解的化学方程式和离子方程式。从组成上看，Fe(NO3)3是强酸弱碱盐，容易发生水解，生成弱电解质Fe(OH)3与H+，溶液显酸性。Fe(NO3)3 + 3H2OFe(OH)3 + 3HNO3Fe3+ + 3H2OFe(O
7、H)3 + 3H+(2)观察下列实验，将实验现象、实验结论以及对实验结果的解释记录到表中。【实验1】在小烧杯中加入20mL 0.1molL-1Fe(NO3)3溶液，用pH计测量该溶液的pH。【实验2】在另一只小烧杯中加入5mL 0.1molL-1 Fe(NO3)3溶液，加水稀释到50mL，请预测稀释后溶液的pH。用pH计测量稀释后溶液的pH，将所得数据与你的预测进行比较。【实验3】在A、B、C三支试管中各加入相同体积0.1 molL-1Fe(NO3)3溶液。将A试管在酒精灯火焰上加热到溶液沸腾，向B试管中加入3滴6molL-1HNO3溶液。观察A、B试管中溶液的颜色，并与C试管进行比较。可能的
8、影响因素实验操作实验现象实验结论与解释【讲解】可能的影响因素实验操作实验现象实验结论与解释盐的浓度加水稀释，测定溶液pH溶液颜色变浅，pH增大，但变化值小于1加水稀释，c(Fe3+)减小，水解平衡正向移动温度加热溶液颜色变深升高温度，水解平衡正向移动溶液的酸碱性加硝酸溶液颜色变深c(H+)增大，水解平衡逆向移动，但c(H+)比原来大2.外因：影响水解平衡的外界因素(1)温度盐类水解反应是吸热反应，因此升高温度，水解程度增大。即越热越水解。(2)浓度浓度越大，水解程度越小，浓度越小，水解程度越大，即稀释有利于盐类水解反应的进行。即越稀越水解。(3)外加酸、碱水解呈酸性的盐溶液，加碱会促进水解；加
9、酸会抑制水解。水解呈碱性的盐溶液，加碱会抑制水解；加酸会促进水解。(4)外加盐加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解程度增大。【过渡】盐类的水解反应在生产、生活中应用广泛。净水剂、泡沫灭火器等的使用都运用了盐类水解的原理。（二）盐类水解的应用【生活向导】利用水解的原理，人们生产出泡沫灭火器。泡沫灭火器的结构如图所示，内筒盛有硫酸铝溶液，外筒、内筒之间装有碳酸氢钠溶液，使用时将灭火器倒置，两种溶液立即混合并剧烈反应，产生的大量二氧化碳和氢氧化铝等一起以泡沫的形式喷出，覆盖在可燃物表面，从而达到灭火的效果。1.生产生活中的应用(1)泡沫灭火器【实验1】取一只250mL锥形瓶，向其中加入20mL饱和
10、 Al2(SO4)3溶液，再加入30mL饱和NaHCO3溶液。实验现象：剧烈反应，生成白色沉淀，放出气体。实验原理：3HCO3-+ Al3+ = Al(OH)3+ 3CO2铝离子和碳酸氢根离子能分别与水电离出的OH-和H+反应，两者相互促进使水解反应向正向移动。同时，由于铝离子水解生成氢氧化铝聚集为沉淀，碳酸氢根离子水解生成的CO2不断从溶液中逸出，使两种离子水解完全。明矾是常用的净水剂，早年民间多取河水作为生活用水，通常会向其中加入少量明矾起净水作用。明矾净水的原理是怎样的呢？(2)净水剂【实验2】取A、B两只100mL烧杯，各加入50mL带有悬浮颗粒的水。向A烧杯中加入5mL饱和明矾溶液，
11、再滴加5滴饱和NaHCO3溶液，轻轻搅拌后静置，10min后与B烧杯比较。明矾KAl(SO4)212H2O、FeCl3等均可作净水剂Al3+ + 3H2OAl(OH)3(胶体) + 3H+ Fe3+ + 3H2OFe(OH)3(胶体) + 3H+ 胶体可吸附水中微小的悬浮颗粒，使它们形成较大颗粒沉降下来。除了加入明矾，人们往往再加入少量NaHCO3，这样可以促进氢氧化铝的生成，增强明矾的净水能力。(3)化肥的使用思考讨论：铵态氮肥与草木灰（成分含有K2CO3）混合使用会大大降低氮肥的肥效，原因是什么？铵态氮肥中NH4+水解：NH4+ H2ONH3H2O H+ 草木灰中CO32-水解：CO32-
12、 H2O HCO3- OH- 当二者混合时，两个水解反应相互促进，NH4+ 转化为NH3H2O，分解产生氨气逸出，造成氮肥损失。(4)热碱水除油污思考：废旧钢材在焊接前，先用饱和碳酸钠溶液来处理焊接点，这是为什么呢？水解为吸热反应，加热能促进CO32-的水解，溶液的碱性更强，去油污能力强。CO32-水解：CO32- H2O HCO3- OH- HCO3- H2OH2CO3 OH-(5)用盐溶液除铁锈思考讨论：工业上常用NH4Cl、ZnCl2等溶液作除锈剂，原理是什么？NH4+、Zn2+水解使溶液显酸性，金属表面的氧化膜与氢离子反应。 NH4+ H2ONH3H2OH+Zn2+ + 2H2OZn(
13、OH)2 + 2H+2.化学实验中的应用(1)判断盐溶液的酸碱性思考讨论：相同条件下，相同物质的量浓度的下列溶液：Na2CO3、CH3COONa、Na2SO4、NaOH、NH4Cl，pH由大到小的顺序为： 。【讲解】对几种物质进行分类，NaOH为碱，相同浓度时碱性最强；Na2SO4为强酸强碱盐，不水解，溶液呈中性；Na2CO3、CH3COONa都是强碱弱酸盐，水解显碱性，又因为酸性：CH3COOHHCO3-，根据越弱越水解，得碱性Na2CO3CH3COONa；NH4Cl为强酸弱碱盐，水解显酸性，因此几种溶液pH大小关系为：NaOHNa2CO3CH3COONaNa2SO4NH4Cl(2)判断酸性
14、强弱思考讨论：相同浓度的NaX、NaY、NaZ，pH分别为8、9、10，则酸性强弱： 。根据弱酸的酸性越弱，对应盐越易水解，盐溶液的pH越大，得酸性强弱顺序为：HXHYHZ(3)配制或存放易水解的盐溶液思考讨论：配制FeCl3、SnCl2等溶液时，先用少量浓盐酸溶解，再加水稀释到所需的浓度。其中的原因是什么？Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ Fe3+水解，生成Fe(OH)3配制FeCl3、SnCl2溶液时，需要加HCl来抑制盐的水解(4)胶体的制备将蒸馏水煮沸，向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3，继续煮沸至溶液呈透明的红褐色。Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H
15、+ 加热，促进水解，生成氢氧化铁胶体方程式：Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+ (5)易水解无水盐的制备氯化镁易水解，制取无水氯化镁时不宜采用直接加热氯化镁溶液的方法Mg2+ + 2H2OMg(OH)2 + 2H+ 将氯化镁溶液置于氯化氢气流中加热脱水，防止氯化镁水解。【学以致用】(1)实验室配制Na2S溶液时，需要抑制S2-水解，可以采取什么措施？(2)泡沫灭火器的外筒是铁皮做的，内筒为塑料(或玻璃)。能否把硫酸铝溶液装在外筒与内筒之间？为什么？【讲解】(1) S2-+H2OHS-+OH-S2-水解显碱性，可以加入少量NaOH，抑制水解。(2)泡沫灭火器的外筒是铁皮做
16、的，内筒为塑料(或玻璃)。能否把硫酸铝溶液装在外筒与内筒之间？为什么？不能。Al3+水解显酸性： Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + 3H+ 会腐蚀铁皮。【选择决策】某工厂拟采用直接加热蒸发溶剂的方法，从氯化铁、硫酸铁溶液中分别提取氯化铁和硫酸铁，上述方案是否可行?请阐述原因。如果不可行，应怎样修改方案?【分析】FeCl3在加热的条件下会强烈水解，变为Fe(OH)3和HCl，而Fe(OH)3受热会进一步分解为Fe2O3，HCl在受热的条件下也会挥发。由于要将溶液蒸干，所以水解反应很彻底，故不会留下FeCl3。而Fe2(SO4)3溶液在加热条件下的水解情况与之不同，Fe2(SO4)3水解生
17、成H2SO4和Fe(OH)3，H2SO4的沸点高，难挥发，因此不可能变成气体挥发出去，最后仍然留在溶液中。 H2SO4和Fe(OH)3不可能大量共存，因此，溶液蒸干后留下的固体仍然为Fe2(SO4)3。【拓展视野】纸张中硫酸铝的功与过造纸术作为中国古代四大发明之一，彰显着中国古代劳动人民的智慧。在唐朝时，人们就摸索出了在造纸过程中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等技术，提高了纸张质量，并为生产各种各样的工艺用纸奠定了基础。其中“矾”的主要成分即为Al2(SO4)3，它在造纸工业中作为施胶剂，用来增强纸张的抗水和防渗能力，以防止墨汁渗透纸张，在造纸行业被广泛应用。随着岁月推移，人们发现保存的古籍会慢
18、慢发霉腐烂。不仅是空气中水分的作用，纸张中的Al2(SO4)3也变身为古书的破坏者，它会与空气中的水发生水解，进而加速了古书的腐烂。世界各地的图书馆跟化学家合作，设法寻找合适的化学方法以除去书中的酸性物质。一种纸张水溶液脱酸方法就是将纸张用稀的石灰水(质量分数为0.01%0.17%)进行浸洗、脱酸，再将纸张经阴干或压平处理，用氮气杀菌，实施真空修补和包装。【典型例题】例1下列过程或现象与盐类水解无关的是()A钢铁在潮湿的环境下生锈 B配制氯化铁溶液时加入盐酸 C加热氯化铁溶液颜色变深 D浓硫化钠溶液有臭味解析：钢铁在潮湿的环境中生锈是因为钢铁发生了原电池反应被腐蚀；D项中，浓硫化钠溶液有臭味，
19、是因为S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH，H2S有臭味，与水解有关。答案：A例2. 一定条件下，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH。下列说法正确的是()A加入少量NaOH固体，c(CH3COO)减小B升高温度，溶液的pH增大C稀释溶液，溶液的pH增大D通入少量HCl气体，水解平衡常数减小解析：加入的NaOH会抑制CH3COO的水解，使c(CH3COO)增大；升温能促进盐类的水解，即c(OH)增大，溶液的pH增大；虽然稀释能促进水解，但仍以增大溶液体积为主，即c(OH)减小，溶液的pH也减小；通入的HCl能促进CH3COO的水解，但温度不变，水解平衡常
20、数不变。答案：B例3.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 CD解析：NH4Cl溶液中存在NHH2ONH3H2OH，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。答案：B例4下列说法不正确的是()A碳酸钠可用于去除餐具的油污B制备无水AlCl3，可蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物D配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释解析：A碳酸钠水溶液水解显碱性，能用于洗涤油污，A项正确；B制备无水AlC
21、l3时，应将AlCl3溶液在HCl氛围中加热蒸发，B项错误；C可溶性的铝盐和铁盐水解生成胶体，胶体能吸附水中的悬浮物，C项正确；DFeCl3易发生水解反应，故配制FeCl3溶液时，应将其固体溶于较浓的盐酸中再加水稀释，以抑制FeCl3的水解，D项正确。答案：B四、课堂小结 五、板书设计（一）影响盐类水解的因素1.内因：盐自身的组成与性质2.外因：影响水解平衡的外界因素(1)温度(2)浓度(3)外加酸、碱(4)外加盐（二）盐类水解的应用1.生产生活中的应用(1)泡沫灭火器(2)净水剂(3)化肥的使用(4)热碱水除油污 (5)用盐溶液除铁锈2.化学实验中的应用(1)判断盐溶液的酸碱性(2)判断酸性强弱(3)配制或存放易水解的盐溶液(4)胶体的制备(5)易水解无水盐的制备 11 / 11
