化學選擇性必修1第3章物質(zhì)在水溶液中的行為第2節(jié) 弱電解質(zhì)的電離鹽類的水解習題ppt課件-課件下載-教習網(wǎng)

第3章
內(nèi)容索引
基礎落實?必備知識全過關
重難探究?能力素養(yǎng)全提升
學以致用?隨堂檢測全達標
1.了解鹽類水解在生產(chǎn)生活、化學實驗、科學研究中的應用,培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任的化學核心素養(yǎng)。2.能發(fā)現(xiàn)和提出有關鹽類水解的問題,并設計探究方案,進行實驗探究,培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識的化學核心素養(yǎng)。
基礎落實?必備知識全過關
知識鋪墊
1.寫出下列溶液中存在的化學平衡:
2.根據(jù)生活常識我們知道,熱的純堿溶液去污能力更強,這說明加熱后Na2CO3溶液的堿性增強。3.Na2CO3發(fā)生水解后,溶液中粒子數(shù)目比水解前增多(填“增多”“減小”或“不變”)。4.水解呈酸性的鹽溶液與水解呈堿性的鹽溶液混合后,兩種鹽的水解程度都會增大(填“增大”“減小”或“不變”)。
必備知識
一、弱電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較1.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中(1)存在的電離平衡有CH3COOH CH3COO-+H+、H2O H++OH-。(2)含有的粒子有CH3COOH、H2O、CH3COO-、H+、OH-。(3)粒子濃度由大到小的順序(水分子除外)是c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)。
二、鹽類水解的應用1.鹽類做凈水劑硫酸鋁鉀或硫酸鋁中的Al3+水解生成Al(OH)3膠體,反應的離子方程式為Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,Al(OH)3膠體有較強的吸附能力,常用作凈水劑。
2.熱堿水清洗油污
3.泡沫滅火器(1)試劑:Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
4.鹽溶液的配制配制、保存易水解的鹽溶液時,加入相應的酸(或堿)可抑制水解。如配制FeCl3溶液時,加入適量鹽酸可抑制Fe3+的水解,得到澄清的溶液。
自我檢測
判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]既可以做凈水劑也可以做消毒劑。(　　)(2)實驗室保存Na2S溶液用帶有玻璃塞的試劑瓶。(　　)(3)將Cu(NO3)2固體溶于稀硝酸配制Cu(NO3)2溶液。(　　)(4)在FeCl3溶液中加入鎂粉既有氣體產(chǎn)生又有紅褐色沉淀產(chǎn)生。(　　)(5)把鎂粉投入到NH4Cl溶液中,有兩種氣體產(chǎn)生。(　　)(6)水解平衡右移,弱離子的水解程度一定增大。(　　)(7)施肥時,草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用。(　　)(8)熱的純堿溶液去油污效果好。(　　)
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√
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√
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重難探究?能力素養(yǎng)全提升
問題探究
CH3COONa溶液中存在著下列電離和反應過程:
1.CH3COONa溶液中的Na+、OH-、CH3COO-、H+四種離子濃度大小有什么關系?提示c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
2.某溶液中只含有N 、Cl-、OH-、H+四種離子,該溶液的溶質(zhì)可能有幾種情況?
提示一種溶質(zhì)時,只有NH4Cl;兩種溶質(zhì)時有:①NH4Cl與HCl,②NH4Cl與NH3·H2O。
歸納拓展
1.溶液中離子濃度的大小比較(三個“守恒”關系式)
2.四種主要類型的溶液中離子濃度大小的比較(1)多元弱酸溶液,根據(jù)多步電離分析,如在H3PO4的溶液中:
(2)多元弱酸的正鹽溶液,根據(jù)弱酸酸根離子的分步水解分析,如Na2CO3溶
(3)不同溶液中同一離子濃度的大小比較,要考慮溶液中其他離子對該離子的影響。如在相同濃度的下列溶液中:①NH4Cl?、贑H3COONH4?、跱H4HSO4　④(NH4)2SO4⑤(NH4)2CO3,c平(N )由大到小的順序是:④>⑤>③>①>②。
(4)混合溶液中各離子濃度比較,根據(jù)電離程度、水解程度的相對大小綜合分析。①分子的電離程度大于對應離子的水解程度:在0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1氨水的混合溶液中:由于NH3·H2O的電離程度大于N 的水解程度,導致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為:c平(N )>c平(Cl-)>c平(OH-)>c平(H+)。②分子的電離程度小于對應離子的水解程度:在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的電離程度小于CN-的水解程度,導致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為:c平(Na+)>c平(CN-)>c平(OH-)>c平(H+),且c平(HCN)>c平(Na+)=0.1 mol·L-1。
【典例1 】下列溶液中離子濃度關系表示正確的是(　　)A.NaHCO3溶液中:c平(H+)+c平(Na+)=c平(OH-)+B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后的溶液中:c平(H+)c平(H+)>c平(N )>c平(OH-)D.物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合后的溶液中:2c平(Na+)=c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)
應用體驗
答案D
【變式設問】試寫出NH4Cl溶液中的電荷守恒,并比較離子濃度的大小。
提示電荷守恒:c平(Cl-)+c平(OH-)=c平(N )+c平(H+),離子濃度的大小順序:c平(Cl-)>c平(N )>c平(H+)>c平(OH-)。
易錯警示溶液中離子濃度大小比較應特別注意的問題①多元弱酸的正鹽溶液(如Na2CO3溶液),要分清變化的主次關系。鹽完全電離,多元弱酸酸根離子的第一步水解程度大于第二步水解。②多元弱酸的酸式鹽溶液,要注意考慮酸式酸根離子的水解程度和電離程度的相對大小。若酸式酸根離子的電離程度大于水解程度,溶液呈酸性;若酸式酸根離子的水解程度大于電離程度,溶液呈堿性。③當兩種溶液混合或兩種物質(zhì)發(fā)生反應時,要根據(jù)反應原理準確地判斷溶質(zhì)的成分,然后判斷離子種類,再根據(jù)規(guī)律比較離子濃度大小。④不同溶液中同一離子濃度的比較要看溶液中其他離子對該離子的影響。
變式訓練1已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正確的是(　　)A.c平(OH-)>c平(HA)>c平(HB)>c平(H+)B.c平(OH-)>c平(A-)>c平(B-)>c平(H+)C.c平(OH-)>c平(B-)>c平(A-)>c平(H+)D.c平(OH-)>c平(HB)>c平(HA)>c平(H+)
答案A解析根據(jù)“越弱越水解”的原則,濃度相同時,A-的水解程度比B-的水解程度大,所以溶液中的c平(HA)>c平(HB),c平(A-)c平(H+);由于溶液中離子的水解是微弱的,所以c平(OH-)應小于c平(A-)和c平(B-)。
問題探究
1.甲、乙兩支試管內(nèi)各加入3 g圖中相應的粉末,氣泡產(chǎn)生的速率相等嗎?提示不相等,NaHCO3產(chǎn)生氣泡的速率快。
2.普通泡沫滅火器為什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3?寫出甲、乙兩支試管中反應的離子方程式。
歸納拓展
1.物質(zhì)水溶液的配制凡配制含有“弱離子”的鹽溶液時,通常需采取防水解的措施。(1)配制強酸弱堿鹽溶液:滴幾滴相應的強酸,可使水解平衡向左移動,抑制弱堿陽離子的水解。如配制FeCl3的水溶液,FeCl3溶于水時發(fā)生水解反應Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,為防止有Fe(OH)3生成,通常先將FeCl3溶于稀鹽酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀釋至所需濃度。(2)配制強堿弱酸鹽溶液:應加入少量強堿,抑制弱酸酸根離子水解。如配制硫化鈉的水溶液時,應先滴入幾滴氫氧化鈉溶液,再加水稀釋至所需濃度。
2.試劑的保存在實驗室存放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,一般用橡皮塞。因這些鹽水解生成的NaOH會腐蝕玻璃塞生成有黏性的Na2SiO3,從而使瓶口和塞子黏結(jié)在一起而不易打開。3.判斷離子能否大量共存
Al3+與S2-在溶液中相互促進水解,故不能在溶液中制取Al2S3,只能在固態(tài)無水條件下制取
4.利用鹽的水解去除雜質(zhì)如果兩種鹽的水解程度不一樣,可利用水解反應將一種鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3雜質(zhì),因Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移動,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。
5.制備無水鹽有些鹽(如Al2S3)遇水即水解,無法在溶液中制取,只能由單質(zhì)直接反應制取(干法制取);還有些鹽溶液(如FeCl3溶液、AlCl3溶液)必須在蒸發(fā)過程中不斷通入HCl氣體,以抑制陽離子的水解,才能得到相應的固體。
6.解釋生活、生產(chǎn)中的一些化學現(xiàn)象(1)去污:常把某些鹽當作堿使用,如純堿、肥皂具有去污作用,且熱的溶液去污能力比冷的溶液的去污能力強。這是由于純堿、肥皂都屬于強堿弱酸鹽,其水解后溶液均顯堿性,升高溫度水解的程度增大,溶液的堿性增強,去污能力增強。(2)滅火:泡沫滅火器內(nèi)所盛裝藥品一般是相互隔離的NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用時將兩者混合,能夠水解徹底:
在炸油條的過程中加入純堿、明礬,利用水解產(chǎn)生的CO2氣體,使油條變得松軟可口。
(3)化肥的合理使用:如草木灰(含K2CO3)不能與銨態(tài)氮肥相混用。因為
隨NH3揮發(fā),氮肥肥效降低;過磷酸鈣不宜與草木灰混合施用,同樣是因草木灰中的K2CO3水解顯堿性,使可溶的磷酸二氫鈣[Ca(H2PO4)2]轉(zhuǎn)化為難溶的Ca3(PO4)2,不易被植物吸收。
7.判斷加熱濃縮、蒸干某些鹽溶液的產(chǎn)物(1)易揮發(fā)的酸形成的鹽:如加熱AlCl3溶液至蒸干,再灼燒,最終得到的是Al2O3而不是AlCl3。這因為AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加熱時AlCl3的水解平衡正向移動,生成的HCl揮發(fā)出去,使反應趨于完成,生成Al(OH)3,灼燒時Al(OH)3分解而生成Al2O3。
(2)難揮發(fā)的酸形成的鹽:如加熱蒸干Fe2(SO4)3溶液,加熱使Fe2(SO4)3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO4向右移動,但H2SO4不揮發(fā),所以隨著平衡的右移,水減少,H2SO4的濃度越來越大,H2SO4就抑制了Fe3+的水解,所以Fe2(SO4)3的水解不能進行到底,最終得到的還是Fe2(SO4)3。
(3)受熱時易分解的鹽:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4等固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4+MnO2。
(4)弱酸的銨鹽蒸干后無固體:如NH4HCO3、(NH4)2CO3。(5)還原性鹽在蒸干時會被氧氣氧化,如S 具有較強的還原性,大部分亞硫酸鹽溶液蒸干得到硫酸鹽,如蒸干Na2SO3溶液可得Na2SO4固體。
應用體驗
【典例2】(2022廣東揭西高二期末)下列說法中,與鹽類的水解有關的是(　　)①明礬、氯化鐵晶體常用于凈水②比較NH4Cl和Na2S等某些鹽溶液的酸堿性③用NaHCO3和Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑④實驗室通常使用熱的純堿溶液去除油污A.只有①②③ B.只有②③④C.只有①③④ D.全部
答案 D　解析明礬、氯化鐵晶體溶于水后可以水解形成具有吸附作用的膠體,可以凈水,與水解有關,①符合題意;NH4Cl溶液顯酸性是因為銨根的水解,Na2S溶液顯堿性是因為硫離子的水解,②符合題意;NaHCO3溶液因水解顯堿性,Al2(SO4)3溶液因水解顯酸性,二者混合發(fā)生相互促進的水解反應,產(chǎn)生大量二氧化碳和泡沫,從而滅火,與水解有關,③符合題意;純堿水解使溶液顯堿性,且加熱可以促進水解,從而除去油污,與水解有關,④符合題意;綜上所述答案為D。
變式訓練2-1分別將下列物質(zhì):①FeCl3　②CaO?、跱aCl?、蹸a(HCO3)2　⑤Na2SO3?、轐2SO4投入水中,在蒸發(fā)皿中對其溶液加熱蒸干,能得到原物質(zhì)的是(　　)A.②③ B.③⑥ C.①④ D.⑤⑥
答案B解析①氯化鐵為強酸弱堿鹽,氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,氯化氫具有揮發(fā)性,加熱過程中促進氯化鐵水解,蒸干時得到氫氧化鐵,故①不符合題意;②氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣,加熱過程中,蒸發(fā)掉水,最后得到氫氧化鈣,故②不符合題意;③氯化鈉不水解,蒸發(fā)掉水后得到氯化鈉,故③符合題意;④加熱時碳酸氫鈣分解生成碳酸鈣,所以最后得到碳酸鈣,故④不符合題意;⑤亞硫酸鈉不穩(wěn)定,在加熱過程中被氧氣氧化生成硫酸鈉,所以最后得到硫酸鈉,故⑤不符合題意;⑥硫酸鉀不水解,將其水溶液蒸干時得到硫酸鉀,故⑥符合題意。
變式訓練2-2化學在日常生活和生產(chǎn)中有著重要的應用。下列說法不正確的是(　　)A.明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化B.某雨水樣品采集后放置一段時間,pH由4.68變?yōu)?.28,是因為樣品中的S水解C.將飽和FeCl3溶液滴入沸水中可制備Fe(OH)3膠體,利用的是鹽類水解原理D.純堿溶液呈堿性的原因是:
答案B解析明礬電離出的Al3+水解生成Al(OH)3膠體,A項正確;雨水放置一段時間后,其中的H2SO3被氧化成H2SO4,所以pH變小,B項錯誤;Fe3+在沸水中水解生成Fe(OH)3膠體,C項正確;純堿溶液呈堿性是因為C 的水解,D項正確。
學以致用?隨堂檢測全達標
1.下列應用與碳酸鈉或碳酸氫鈉能發(fā)生水解反應無關的是(　　)A.實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶必須用橡膠塞而不能用玻璃塞B.泡沫滅火器中含有碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液,使用時只需將二者混合就可產(chǎn)生大量二氧化碳C.廚房中常用碳酸鈉溶液洗滌餐具上的油污D.可利用碳酸鈉與醋酸反應制取少量二氧化碳
答案D
2.把三氯化鐵溶液蒸干并灼燒,最后得到的固體產(chǎn)物是(　　)A.無水三氯化鐵 B.氫氧化鐵C.氧化亞鐵 D.三氧化二鐵
答案D
解析在FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,在不斷加熱的條件下,水解平衡右移,當水分減少時HCl也不斷揮發(fā),進一步導致水解平衡右移,當蒸干時可得到Fe(OH)3,再灼燒又使Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O,最后得Fe2O3。
3.已知Fe3+在pH為4~5時就可以完全形成Fe(OH)3沉淀,若要除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以加入一種試劑,充分攪拌作用后過濾,就可得到純凈的MgCl2溶液,這種試劑可以是(　　)A.NH3·H2O B.NaOHC. KOH D.MgCO3
答案 D
解析該題要求除去溶液中的Fe3+,現(xiàn)分析溶液中的主要離子組成為:Mg2+、Cl-、H+、Fe3+,首先應考慮除雜質(zhì)后不能引入新雜質(zhì)。Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,當加入MgCO3后,發(fā)生反應MgCO3+2H+==Mg2++H2O+CO2↑,這樣便破壞了Fe3+的水解平衡,使Fe3+的水解平衡向著生成Fe(OH)3的方向移動,生成的Fe(OH)3在加熱、攪拌條件下發(fā)生凝聚,最終可將Fe3+除去。
4.(2022浙江柯橋高二期末)在25 ℃時,濃度均為0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液的pH=4.76。已知:Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 mol·L-1,Kh為CH3COONa的水解常數(shù)。下列說法正確的是(　　)A.用pH試紙和pH計均可測定該混合溶液的pH=4.76B.混合溶液中,c平(CH3COO-)+c平(OH-)Kh(CH3COO-),且混合溶液加水稀釋時,c平(OH-)增大D.向100 mL上述混合溶液中滴加1~2滴NaOH稀溶液,溶液pH發(fā)生突變
答案 C
解析 pH試紙只能讀取整數(shù),不能用pH試紙測定pH=4.76的溶液,A錯誤;混合溶液中滿足電荷守恒:c平(CH3COO-)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),由該混合溶液呈酸性知醋酸的電離程度大于醋酸根的水解程度,則c平(CH3COOH)c平(CH3COOH)+c平(H+),B錯誤;25 ℃時,濃度均為0.10 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液pH=4.76,說明醋酸的電離程度大于其水解程度,因此Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),且混合溶液加水稀釋時,氫離子濃度減小,所以c平(OH-)增大,C正確;由于該混合溶液存在醋酸的電離平衡和醋酸根的水解平衡,混合溶液構(gòu)成緩沖溶液,所以向100 mL上述混合溶液中滴加1~2滴NaOH稀溶液,溶液pH基本不變,D錯誤。
5.(2022福建漳州高二期末)酸、堿、鹽在水溶液中的離子反應在生活和生產(chǎn)中有廣泛的應用,請回答下列問題。(1)洗滌劑中的Na2CO3俗稱“純堿”的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。洗滌油膩餐具時,使用熱水效果更佳,原因是　。?(2)25 ℃時,相同pH的鹽酸與CH3COOH溶液分別加水稀釋到體積為原來的100倍后,比較兩溶液的pH大小:鹽酸　　　　(填“>”“=”或“CH3COOH溶液。

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