小學教案比的應用
發(fā)表時間:2020-10-09《鹽類水解的應用》導學案。
《鹽類水解的應用》導學案
教學基本信息
課題鹽類水解的應用
所屬模塊及章節(jié)人教版高中化學選修4第三章第三節(jié)
一、指導思想與理論依據(jù)
本節(jié)內容將化學平衡理論和微粒觀作為指導思想和理論依據(jù),主要表現(xiàn)為:物質在水溶液中是以分子、離子等微粒的形式存在的;這些微粒之間存在相互作用,這些相互作用有強弱、主次之分;當微粒間的這些相互作用過程可逆時會達到平衡狀態(tài),這時微粒的數(shù)目保持不變;外界條件改變會引起平衡的移動,使微粒種類、微粒數(shù)量及宏觀性質或現(xiàn)象發(fā)生改變。
鹽類水解的應用使學生能夠真正意識到化學平衡移動原理對反應的調控功能,真切感受到原理對實際生產(chǎn)生活的指導作用。
基于此,本節(jié)課的核心目標是促進學生借助“從微觀視角分析水溶液”思維方法,應用鹽類水解的知識解決物質制備、保存、溶液配制等實際問題的能力。
設置核心問題是“通過改變影響因素,如何達到促進或抑制鹽類水解的目的?”
二、教學背景分析
1.學習內容分析本節(jié)課是鹽類水解第三課時,在此之前已經(jīng)學習了鹽類水解的實質、規(guī)律和影響鹽類水解的因素。根據(jù)平衡移動原理,溶液中反應物和生成物濃度的大小及溫度的變化都會引起水解平衡的移動。通過本節(jié)課的學習,能夠實現(xiàn)對鹽類水解程度的調控,從而達到生產(chǎn)生活及化學實驗中的需要,即實現(xiàn)物質的制備、物質保存及物質配制。具體地說,通過改變影響因素來抑制鹽類的水解,實現(xiàn)物質保存、配制和無水氯化物的制備;通過促進鹽類水解,實現(xiàn)膠體和TiO2的制備。同時鹽類水解的應用為第四節(jié)“沉淀反應”的應用提供了思路和方法,因此,本小節(jié)內容在選修4教材中起到了承上啟下的作用。
2.學生情況分析已有基礎
(1)通過“鹽類水解前兩課時的學習,初步掌握了鹽類水解的實質和規(guī)律及影響鹽類水解的因素,能夠書寫簡單的鹽類水解離子反應方程式;
(2)從已有方法上看,顯性方法:初步掌握了“從微觀視角分析水溶液”思路和方法;隱性方法:解決化學平衡移動問題的思路和方法。
發(fā)展點
(1)能夠根據(jù)需要,通過實驗條件或操作的調控,抑制或促進水解;
(2)通過膠體的制備,深化對微粒間相互作用程度的認識,即反應主要,水解次要;
(3)能夠依據(jù)性質或宏觀現(xiàn)象,診斷微粒間相互作用的主次或強弱。
達成目標
借助“從微觀視角分析水溶液”思維方法,應用鹽類水解的知識解決物質制備、保存、溶液配制等實際問題。
3.教學方式及教學手段說明本節(jié)課采用“分析解釋、簡單設計”的任務方式,通過控制探究環(huán)節(jié)的難度和開放度,層層遞進,力爭讓不同層次的學生都能夠參與到探究活動中,重在突出課堂教學的實效性。
三、教學目標設計
教學目標知識與技能
(1)掌握強酸弱堿鹽的配制和保存、制備膠體、無水氯化物和二氧化鈦的基本原理和具體操作;
(2)會尋找不同水解反應之間的聯(lián)系,掌握泡沫滅火器的基本原理;
(3)能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質,診斷微粒間相互作用的主次或強弱。
過程與方法
(1)鞏固“從微觀視角分析水溶液”的思路和方法;
(2)建立強酸弱堿鹽配制和保存、無水氯化物的制備方法。
情感態(tài)度與價值觀
(1)用化學知識分析生產(chǎn)生活中見到的現(xiàn)象,有學以致用的成就感,激發(fā)學習的興趣;
(2)讓學生自己進行簡單的設計,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學品質;
(3)通過對實驗現(xiàn)象的分析解釋,加強學生對現(xiàn)象與本質的辯證關系的理解,使學生學會用宏觀現(xiàn)象去探究微觀粒子間的相互作用。
教學重點(1)掌握強酸弱堿鹽的配制和保存、制備膠體、無水氯化物和二氧化鈦的基本原理和具體操作;
(2)會尋找不同水解反應之間的聯(lián)系,掌握泡沫滅火器的基本原理;
(3)能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質,診斷微粒間相互作用的主次或強弱;
(4)建立強酸弱堿鹽配制和保存、無水氯化物的制備方法。
教學難點(1)無水氯化物和無水硫酸銅的制備原理分析;
(2)能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質,診斷微粒間相互作用的主次或強弱。
(3)會尋找不同水解反應之間的聯(lián)系,掌握泡沫滅火器的基本原理。
教學方法任務驅動、科學探究、實驗法。
四、教學流程
教學環(huán)節(jié)活動線索認知發(fā)展線索
五、教學過程設計
教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖
教學環(huán)節(jié)1
應用鹽類水解知識,解決物質配制和保存問題。
【引入】上節(jié)課我們學習了影響鹽類水解的因素。我們知道通過改變濃度或溫度,就能引起水解平衡的移動。在實際應用中,就是通過調控鹽類的水解程度,從而滿足我們的需求。今天我們學習鹽類水解的應用。
【展示并提問】這是一瓶配制已久的FeCl3溶液,出現(xiàn)了混濁物,請同學們按照分析水溶液的思路分析下,這個混濁物是怎么產(chǎn)生的?
【要求同學給予評價】大家對這名同學的表述是否有疑問?
【追問】Fe(OH)3中的OH-來自水的電離,很少,為什么看到了宏觀的渾濁現(xiàn)象?
【小結】產(chǎn)生Fe(OH)3混濁物這個現(xiàn)象,不僅反映出Fe3+與水中OH-的結合,而且是動態(tài)的,不斷促進水的電離。
【提問】在配制FeCl3溶液過程中如何避免這種現(xiàn)象呢?
【提問】氯化鐵是這么配制,那配制Fe2(SO4)3溶液、配制CuCl2溶液呢?
【提煉規(guī)律】有些鹽在配制(或保存)中水解程度比較大,為了抑制水解,常加少量相應的酸。
【補充】具體操作時一種是將鹽溶解在蒸餾水中,再加少量濃酸抑制水解。還有一種水解程度大的鹽先溶解在酸中,再加蒸餾水稀釋至所需濃度。
【思考】
【黑板書寫并用語言描述微觀的過程】
【回答】
Fe3+不斷地結合了水中的OH-,就促進了水的不斷電離,從而有越來越多的Fe(OH)3生成,就變成混濁物了。
【回答】加鹽酸,增大氫離子濃度,抑制了鐵離子的水解。
【回答】
配制Fe2(SO4)3溶液滴加硫酸,配制CuCl2溶液滴加鹽酸。
通過借助分析水溶液的思路和方法,促使學生感受到生成Fe(OH)3混濁物,不只是Fe3+和水中的OH-的簡單結合,更重要是不斷地促進了水的電離,是個動態(tài)過程。
通過調控pH值,抑制鹽類的水解,歸納某些易水解鹽配制和保存方法。
環(huán)節(jié)2
應用鹽類水解知識,解決物質制備問題。
【過渡】在配制和保存鹽溶液時,是要抑制水解,有沒有利用鹽類水解的呢?
【提問】還可以用氫氧化鐵膠體作凈水劑,回顧下必修階段制備氫氧化鐵膠體時,為什么向沸騰蒸餾水中加溶液并煮沸呢?
【追問】為什么要向蒸餾水中逐滴加入氯化鐵溶液?而不用飽和氯化鐵溶液直接加熱制備呢?
【繼續(xù)追問】為什么不用氫氧化鈉溶液呢?
【提升】堿中氫氧根的濃度比較大,而且鐵離子和堿反應的程度很強,因此,當反應出現(xiàn)時優(yōu)先考慮反應,若沒有發(fā)生反應,再考慮水解。而膠體的制備是利用了鹽類水解是個緩慢釋放的過程,釋放出的氫氧根濃度相對較小,能保證生成的物質顆粒度很小,最終生成膠體。
【提問】請你按照“分析水溶液”的思維路徑分析解釋,為什么加熱FeCl36H2O,生成Fe(OH)3,而加熱CuSO45H2O,就能制備無水CuSO4呢?
【引導】兩個水解反應產(chǎn)物性質不同。
【強調】這與之前在講化學平衡時不太一樣,當水量比較大時,水的一點點改變對他影響不大,濃度視為常數(shù)。
【追問】從另一個角度分析,當生成Cu(OH)2和硫酸到達一定量時,能否共存呢?
【提煉主題】
硫酸難揮發(fā),生成Cu(OH)2和硫酸到達一定量時,不能共存,同時水分不斷蒸發(fā),都抑制了水解。
【提問】采取什么措施就能制備無水FeCl3呢?
【提煉規(guī)律】
加熱制備無水氯化物時,要抑制水解,需要在干燥氯化氫的氛圍中加熱制備。
【過渡】TiO2是一種白色顏料,廣泛應用于各類結構表面涂料、紙張涂層等,工業(yè)常用TiCl4和水反應制備TiO2,中間反應是
TiCl4+4H2OTi(OH)4+4HCl制備TiO2,請思考:
1.這個反應依據(jù)的原理是什么?
2.請你設計,制備TiO2的實驗條件是什么?應該采取什么操作?
【過渡】通過抑制水解可以制備無水氯化物,通過促進水解能制備TiO2。【回答】
氫氧化鋁膠體作凈水劑。
【回顧思考】
必修階段制備氫氧化鐵膠體的操作。
【回答】
加熱是為了促進鐵離子的水解。
【回答】加入到大量水里,目的是促進水解。
若用飽和氯化鐵溶液直接加熱,水解程度更大,生成沉淀。
【回答】
用氫氧化鈉會生成沉淀。
深刻感受到膠體制備的思路方法,即膠體的制備是利用了鹽類水解是個緩慢釋放的過程,釋放出的氫氧根濃度相對較小,能保證生成的物質顆粒度很小,最終生成膠體。
【小組討論】
【黑板書寫并用語言描述微觀的過程】
學生1:
加熱FeCl36H2O
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,
加熱,使平衡不斷向水解反應方向進行,生成Fe(OH)3。
同理
加熱CuSO45H2O時,會生成Cu(OH)2。
學生2:
FeCl3水解生成的鹽酸揮發(fā),而硫酸難揮發(fā),水解程度應該不同。
學生3:
在硫酸銅晶體這個體系持續(xù)加熱,水分被帶走了,這個體系水分本身比較少,水分的改變,對平衡影響比較大,平衡就向左移動了。最后制備無水硫酸銅。
【回答】
不能,酸和堿中和。
【回答】
要抑制Fe3+的水解,就要增加氫離子濃度,加鹽酸。
學生2:鹽酸本身含有水分,因此需要干燥的氯化氫抑制氯化鐵的水解,制取無水FeCl3。
【小組討論】
【回答】
TiCl4和水反應,是水解反應。
【回答】
Ti4+結合了水電離的OH-,促進了水的電離平衡正向移動,因此產(chǎn)生濃度大的氫離子。
【回答】
要生成TiO2xH2O,就要促進鹽類水解,因此需要加熱條件,在操作時需要在大量水中滴加TiCl4。
通過調控,適度水解,制備膠體,并深化對微粒間相互作用程度的認識,即反應是強作用,水解微弱的。
深刻感受到鹽類水解的程度和動態(tài)的過程。
通過實驗事實的對比,尋找FeCl3和CuSO4水解的不同,從而促進對無水氯化物制備的認識。
從微粒來源和數(shù)量及種類改變角度分析反應,發(fā)現(xiàn)是Ti4+結合了水中的氫氧根,破壞了水的電離平衡,即發(fā)生了水解反應。
通過調控,促進水解,實現(xiàn)TiO2的制備。
環(huán)節(jié)3
應用鹽類水解知識,解決泡沫滅火器原理。
【演示實驗】將飽和氯化鐵溶液和飽和碳酸氫鈉溶液混合。
【提問】依據(jù)現(xiàn)象,你來分析,F(xiàn)e(OH)3沉淀和CO2是如何產(chǎn)生的?
【追問】HCO3-除了水解,還電離,為什么不考慮HCO3-的電離呢?
【提升】
碳酸氫鈉溶液因為顯堿性,所以HCO3-的水解大于電離。將氯化鐵溶液和碳酸氫鈉溶液混合Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,這兩個水解反應發(fā)生了關聯(lián),促進水解,因此仍然是HCO3-的水解為主,電離是次要的。
【課后作業(yè)】泡沫滅火器就是依據(jù)互促水解原理制備的,所用試劑是飽和硫酸鋁溶液和飽和碳酸氫鈉溶液,請完成以下問題:
1.請依據(jù)“分析水溶液”的思維路徑,分析它的工作原理,并寫出相應方程式。
2.試劑分別裝在玻璃筒和鋼制筒兩個不同容器內,硫酸鋁溶液裝在哪個容器呢?【觀察現(xiàn)象】
【小組討論】
【回答】
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,
HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,
兩個水解反應相互促進,水解趨于完全,生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和二氧化碳氣體。
【回答】
現(xiàn)象是生成Fe(OH)3沉淀,不是CO32-和Fe3+的結合。
產(chǎn)物指引著HCO3-的水解程度大于電離程度。
能夠依據(jù)宏觀現(xiàn)象或性質,診斷微粒間相互作用的主次以及尋找不同水解反應之間的聯(lián)系,解決互促水解問題。
六、板書設計
鹽類水解的應用
擴展閱讀
鹽類水解的應用(第四課時)導學案
第三單元鹽類的水解
鹽類水解的應用(第四課時)
【學習目標】能用鹽類水解的理論知識解釋生活、生產(chǎn)實際中的問題。
【課前預習】閱讀課本第79頁
(1)分析泡沫滅火器的原理。
(2)思考在什么條件下會發(fā)生類似的反應?
【課堂學習】
版塊一、化學實驗中的鹽類水解問題
(1)配制和保存易水解的鹽溶液
【問題1】:為什么用熱水配制CuCl2溶液,溶液會出現(xiàn)渾濁?怎樣配制澄清溶液?
配制CuCl2溶液,為防止出現(xiàn)渾濁,應加少量的。
【問題2】:用熱水配制硫酸鐵溶液時,同樣會產(chǎn)生混濁?怎樣才能用熱水配制出澄清的硫酸鐵溶液?
配制Fe2(SO4)3溶液,為防止出現(xiàn)渾濁,應加少量的。
【小結】:配制易水解的金屬鹽溶液應加少量的______________
(2)試劑瓶的選用
【問題3】:說明盛放Na2S、Na2CO3的試劑瓶不能用玻璃塞的原因,NaF溶液能否用玻璃瓶?(寫出三者水解方程式后說明)
(3)加熱蒸發(fā)可水解的鹽溶液
【問題4】:把FeCl3溶液蒸干灼燒,最后得到的固體產(chǎn)物是什么,為什么?
【問題5】:Al2(SO4)3溶液加熱蒸發(fā)后得到固體是什么?
【當堂練習】分析下列鹽溶液蒸干后得到的固體物質是什么,寫出化學式,并簡要說明理由。
1、碳酸鉀的水溶液蒸干得到的固體是,原因。
2、亞硫酸鈉溶液蒸干得到的固體是,原因。
(4)除雜
【問題6】:除去KNO3溶液中少量的Fe3+離子可用加熱的方法嗎,說明理由?
【當堂練習】:為了除去氯化鎂酸性溶液中的Fe3+離子,可在加熱攪拌下加入一種試劑,過濾后再加入適量鹽酸。這種試劑是()
A.氧化鎂B.氫氧化鈉C.碳酸鈉D.碳酸鎂
版塊二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的鹽類水解問題
【問題7】:化肥的使用——草木灰不能和銨態(tài)氮肥混合使用,為什么?
【練習】:為了同時對農(nóng)作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥,對于給定的化肥:①K2CO3②KCl③Ca(H2PO4)2④(NH4)2SO4⑤氨水,最適合的組合是()
A、①③④B、②③⑤C、①③⑤D、②③④
版塊三、日常生活中的鹽類水解問題
【問題8】:明礬(KAl(SO4)212H2O)能夠用來凈水的原理。
【問題9】:為什么用熱的純堿溶液洗滌油污效果好?
【交流與討論】消防滅火中的鹽類水解知識
藥品:Al2(SO4)3溶液、NaHCO3溶液;原理:
版塊四、工業(yè)生產(chǎn)中的鹽類水解問題
【問題10】:金屬鎂與水反應比較困難,若加一些NH4Cl馬上產(chǎn)生大量氣體為什么?
【問題11】:“焊藥”—金屬焊接時常用于除去金屬表面的氧化膜,常用ZnCl2、NH4Cl。
【問題12】:不能在溶液中制取Al2S3,只能在固態(tài)時制取。
【問題13】:加熱蒸發(fā)FeCl3溶液如何得到無水FeCl3?
【練習】要制得較純的FeS沉淀,在FeCl2溶液中加入的試劑是()
A、Na2SB、NaHSC、H2SD、(NH4)2S
版塊五、化學解題中的鹽類水解知識
應用1、判斷鹽溶液的酸堿性和比較鹽溶液酸堿性的強弱時,通常需考慮鹽的水解;
[練習]:相同條件,相同物質的量濃度的下列溶液:Na2CO3、NaClO、NaAc、Na2SO4、NaHCO3、NaOH、(NH4)2SO4、NaHSO4等溶液,pH值由大到小的順序為:。
應用2、判斷溶液中離子能否大量共存。當有弱堿陽離子和弱酸陰離子之間能發(fā)出雙水解,則不能在溶液中大量共存。如:Al3+與HCO3-、CO32-、SiO32-、AlO2-等,不能在溶液中大量共存。
【練習】:常溫的某無色溶液中,在滴加甲基橙后溶液呈紅色,則下列各組離子肯定能大量共存的是()
A、K+、NO3-、MnO4-、Na+B、Cl-、CH3COO-、Ba2+、K+
C、HCO3-、NO3-、Al3+、Ba2+D、K+、NH4+、Mg2+、SO42-
應用3、比較鹽溶液中各離子濃度的相對大小時,當鹽中含易水解的離子,需考慮鹽的水解。
如:25℃時,在濃度均為1mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三種溶液中,若測得其中c(NH4+)分別為a、b、c(mol/L),則下列判斷正確的是()
A、a=b=cB、cabC、bacD、acb
【課后反思】我的問題和收獲
鹽類水解的應用(第三課時)導學案
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓上課時的教學氛圍非常活躍,幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。寫好一份優(yōu)質的高中教案要怎么做呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《鹽類水解的應用(第三課時)導學案》,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
第三單元鹽類的水解
鹽類水解的應用(第三課時)
【學習目標】鹽類水解的應用。
三、鹽類水解的應用
1.酸式鹽溶液酸堿性的判斷
2.判斷溶液中離子種類、濃度大小
3.判斷離子是否共存
4.配制易水解的鹽的溶液
5.金屬與鹽溶液反應
6.加熱鹽溶液
雙水解問題
某些鹽溶液在混合時,一種鹽的陽離子和另一種鹽的陰離子,在一起都發(fā)生水解,相互促進對方的水解,水解趨于完全??捎谩?==”連接反應物和生成物,水解生成的難溶物或揮發(fā)性物質可加“↓”、“↑”等。
例如:將Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合,立即產(chǎn)生白色沉淀和大量氣體,離子方程式為:
Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑
能夠發(fā)生雙水解反應的離子之間不能大量共存。常見的離子間發(fā)生雙水解的有:Fe3+與CO2-3、HCO-3等,Al3+與AlO-2、CO2-3、HCO-3、S2-、HS-等。
離子濃度大小比較規(guī)律
1.大小比較方法
(1)考慮水解因素:如Na2CO3溶液中
CO2-3+H2OHCO-3+OH- HCO-3+H2OH2CO3+OH-,所以c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)
(2)不同溶液中同一離子濃度的比較,要看溶液中其他離子對其的影響程度。如在相同的物質的量濃度的下列各溶液中①NH4Cl?、贑H3COONH4?、跱H4HSO4溶液中,
c(NH+4)由大到小的順序是③①②。
(3)多元弱酸、多元弱酸鹽溶液
如:H2S溶液:c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
Na2CO3溶液:c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。
(4)混合溶液
混合溶液中離子濃度的比較,要注意能發(fā)生反應的先反應后再比較,同時要注意混合后溶液體積的變化,一般情況下,混合液的體積等于各溶液體積之和。高考試題中在比較離子濃度的大小時,常常涉及以下兩組混合溶液:
①NH4Cl~NH3H2O(1∶1);②CH3COOH~CH3COONa(1∶1)。一般均按電離程度大于水解程度考慮。
如:NH4Cl和NH3H2O(等濃度)的混合溶液中,c(NH+4)c(Cl-)c(OH-)c(H+),CH3COOH和CH3COONa(等濃度)的混合溶液中,c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)。
2.電解質溶液中的離子之間存在著三種定量關系
微粒數(shù)守恒關系電荷數(shù)平衡關系水電離的離子數(shù)平衡關系
(1)微粒數(shù)守恒關系(即物料守恒)。如純堿溶液中c(Na+)=2c(CO2-3)未變化=2c(CO2-3)+2c(HCO-3)+2c(H2CO3);NaH2PO4溶液中c(Na+)=c(H2PO-4)未變化=c(H2PO-4)+c(HPO2-4)+c(PO3-4)+c(H3PO4)。
(2)電荷數(shù)平衡關系(即電荷守恒)。如小蘇打溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(OH-);Na2HPO4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(H2PO-4)+2c(HPO2-4)+3c(PO3-4)+c(OH-)
注 1molCO2-3帶有2mol負電荷,所以電荷濃度應等于2c(CO2-3),同理PO3-4電荷濃度等于3c(PO3-4)。
(3)水電離的離子數(shù)平衡關系(即質子守恒)
如純堿溶液中c(H+)水=c(OH-)水;c(H+)水=c(HCO-3)+2c(H2CO3)+c(H+),即c(OH-)水=c(HCO-3)+2c(H2CO3)+c(H+)。
質子守恒也可由物料守恒和電荷守恒相加減得到。
1、用物質的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中[CH3COO-]>[Na+],對該混合溶液的下列判斷正確的是【】
A.[H+]>[OH-]B.[CH3COOH]+[CH3COO-]=0.2mol/L
C.[CH3COOH]>[CH3COO-]D.[CH3COO-]+[OH-]=0.2mol/L
2、草酸是二元弱酸,草酸氫鉀溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列關系正確的是()
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol/L
C.c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
高三化學《鹽類水解》導學案
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內容,使教師有一個簡單易懂的教學思路。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是小編為大家整理的“高三化學《鹽類水解》導學案”,相信您能找到對自己有用的內容。
高三化學《鹽類水解》導學案
教學重點:
1.影響鹽類水解的因素,與水解平衡移動。
2.鹽類水解的應用。
教學難點:鹽類水解的應用。
教學設計:
【復習】師生共同復習鞏固第一課時相關知識。
(1)根據(jù)鹽類水解規(guī)律分析
醋酸鉀溶液呈性,原因;
氯化鋁溶液呈性,原因;
(2)下列鹽溶于水高于濃度增大的是
A.B.C.D.
【設疑】影響鹽類水解的內在因素有哪些?
【講解】主要因素是鹽本身的性質。
組成鹽的酸根對應的酸越弱,水解程度也越大,堿性就越強,越高。
組成鹽的陽離子對應的堿越弱,水解程度也越大,酸性就越強,越低。
【設疑】影響鹽類水解的外界因素主要有哪些?
【講解】
(1)溫度:鹽的水解是吸熱反應,因此升高溫度水解程度增大。
(2)濃度:鹽濃度越小,水解程度越大;
鹽濃度越大,水解程度越小。
(3)外加酸堿能促進或抑制鹽的水解。例如水解呈酸性的鹽溶液加入堿,就會中和溶液中的,使平衡向水解方向移動而促使水解,若加酸則抑制水解。
【設疑】如何判斷鹽溶液的酸堿性?
【講解】根據(jù)鹽的組成及水解規(guī)律分析?!罢l弱誰水解,誰強顯誰性”作為常規(guī)判斷依據(jù)。
分析:溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么?溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么?
【設疑】如何比較溶液中酸堿性的相對強弱?
【講解】“越弱越水解”
例題:分析溶液與溶液的堿性強弱?
∵的酸性比酸性強。
∴水解程度大于水解程度。
∴溶液堿性強于溶液堿性。
【設疑】如何比較溶液中離子濃度的大小?
【講解】電解質水溶液K存在著離子和分子,它們之間存在著一些定量關系,也存在量的大小關系。
(1)大小比較:
①多元弱酸溶液,根據(jù)多元酸分步電離,且越來越難電離分析。如:在溶液中,
;
②多元弱酸正鹽溶液,根據(jù)弱酸根分步水解分析。如:在溶液中,
;
③不同溶液中同一離子濃度的比較要看溶液中其他離子對其影響因素。
④混合溶液中各離子濃度比較,要進行綜合分析,要考慮電離、水解等因素。
(2)定量關系(恒等式關系)
①應用“電荷守恒”分析:
電解質溶液呈電中性,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負電荷總數(shù)相等。如溶液中,陽離子有和,陰離子有,,,根據(jù)電荷守恒原理有:
②應用“物料守恒”方法分析。
電解質溶液中某一組份的原始濃度(起始濃度)應等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。如:
晶體中,
在溶液中:
【例題】在溶液中存在的下列關系中不正確的是:
A.
B.
C.
D.
【講解】溶液中存在二個守恒關系
a.電荷守恒,即
………………(1)
b.物料守恒,即晶體中:
在溶液中S元素存在形式有三種:,及
∴…………………………………(2)
將(2)-(1)得
綜上分析,關系正確的有A.C.D。答案:[B]
隨堂練習
1.在溶液中存在的下列關系不正確的是()
A.
B.
C.
D.
2.為了除去酸性溶液中的,可在加熱攪拌下加入一種試劑過濾后,再加入適量鹽酸,這種試劑是()
A.B.C.D.
3.下列各物質中,指定微粒的物質的量為1:1的是()
A.中的和B.的純水中和
C.中電子和中子D.明礬溶液中與
4.下列溶液加熱蒸干后,不能析出溶質固體的是()
A.B.C.D.
總結、擴展
1.影響鹽類水解的因素及其影響原理。
2.鹽類水解知識的應用:
(1)配制某些鹽溶液,如配制澄清溶液。
(2)除去溶液中某些雜質離子。如除去溶液中混有的。
3.擴展
泡沫滅火劑包括溶液(約1mol/L),溶液(約1mol/L)及起泡劑。使用時發(fā)生的化學反應方程式是。溶液和溶液的體積比約是。若用等體積、等濃度的溶液代替溶液,在使用時噴不出泡沫,這是因為;若用固體代替溶液,在使用時也噴不出泡沫,這是因為。泡沫滅火器內的玻璃筒里盛硫酸鋁溶液,鐵筒里盛碳酸氫鈉溶液,不能把硫酸鋁溶液盛在鐵筒里的原因是。
板書設計:
1.水解的一般規(guī)律
(1)誰弱誰“水解”,誰強顯誰“性”,可作為鹽溶液性質(酸性或堿性)的常規(guī)分析方法。
(2)越弱越水解。
①堿越弱,對應陽離子水解程度越大,溶液酸性越強,對應弱堿陽離子濃度越小。
②酸越弱,酸根陰離子水解程度越大,溶液堿性越強,對應酸根離子濃度越小。
(3)水解是微弱的。
(4)都強不水解。
2.外界條件對鹽水解的影響
(1)溫度(實驗1)
(2)溶液的酸、堿性(實驗2)
3.鹽類水解利用
(1)應用水解知識,配制某些鹽溶液。如配制澄清溶液。方法:加酸(),抑制水解。
(2)除去溶液中某些雜質離子:如溶液中混有雜質。方法:加熱,促使水解,使生成除去。
4.典型例題
5.擴展
探究實驗
本節(jié)教學中以“是否鹽溶液都顯中性?”為設問,以實驗探究形式引入教學,在本節(jié)課后,也可做進一步的探究活動,如:在了解正鹽溶液的酸堿性的本質后,提出問題“酸式鹽的水溶液是否都顯酸性?”
用pH試紙分別測NaHSO4、NaHSO3、NaHCO3三種溶液的pH值,找出答案,并討論分析原因。
分析:結果是有的酸式鹽顯酸性,有的酸式鹽卻顯堿性,運用所學知識,通過討論分析,拓寬知識面,活躍學生思維。
探究習題
一題多變
原題:在氯化銨溶液中,下列關系正確的是()
(A)[Cl-][NH4+][H+][OH-](B)[NH4+][Cl-][H+][OH-]
(C)[Cl-]=[NH4+][H+][OH-](D)[NH4+]=[Cl-][H+][OH-]
變題一:100毫升0.1摩/升鹽酸與50毫升0.2摩/升氨水溶液混和,在所得溶液中()
(A)[Cl-][NH4+][H+][OH-](B)[NH4+][Cl-][H+][OH-]
(C)[Cl-]=[NH4+][H+][OH-](D)[NH4+]=[Cl-][H+][OH-]
變題二:將pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關系正確的是()
(A)[NH4+][Cl-][H+][OH-](B)[NH4+][Cl-][OH-][H+]
(B)[Cl-][NH4+][H+][OH-](D)[Cl-][NH4+][OH-][H+]
變題三:一種一元強酸HA溶液加入一種堿MOH反應后,溶液呈中性,下列判斷一定正確的是()
(A)加入的堿過量(B)酸與堿等物質的量混和
(C)生成的鹽不水解(D)反應后溶液中[A-]=[M+]
答案:
A;A;B;D。
點撥:通過改變設問角度,改變化學過程,改變或增減已知條件,能大大提高思維的敏捷性、靈活性和深刻性。一題多變有效的兩種形式為:⑴對同一知識點,按思維層次遞進一題多變。⑵對同一知識點進行題型變換和條件變換。
上題中,按照思維層次的遞進原則進行設計,能有效地提高學生綜合運用知識的能力,培養(yǎng)了學生思維的創(chuàng)造性。
鹽類的水解教學案
第三單元鹽類的水解
第1課時 鹽類的水解反應
[目標要求] 1.認識鹽類水解的原理,能正確書寫鹽類水解的離子方程式。2.了解鹽溶液呈酸、堿性的原因,掌握鹽溶液呈酸、堿性的規(guī)律。3.理解鹽類水解的實質,能根據(jù)鹽的組成判斷鹽溶液的酸、堿性。
一、鹽溶液的酸堿性
1.鹽的分類(按生成鹽的酸、堿的強弱劃分)
鹽強酸強堿鹽,如NaCl、KNO3強酸弱堿鹽,如NH4Cl、Al2SO43弱酸強堿鹽,如Na2CO3、CH3COONa弱酸弱堿鹽,如NH4HCO3、CH3COONH4
2.鹽溶液的酸堿性探究
(1)NaCl屬于強酸弱堿鹽,溶于水后,NH+4和OH-結合生成弱電解質NH3H2O,使水的電離平衡向電離的方向移動。使溶液中c(H+)c(OH-),溶液呈酸性。離子方程式:NH+4+H2ONH3H2O+H+。
(2)CH3COONa屬于強堿弱酸鹽,溶于水后,CH3COO-和H+結合生成弱電解質CH3COOH,使水的電離平衡向電離方向移動。使溶液中c(H+)c(OH-),溶液呈堿性。離子方程式:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
(3)NaCl屬于強堿強酸鹽,其溶液中不生成弱電解質,水的電離平衡未受影響,溶液中c(H+)=c(OH-),呈中性。
二、鹽類的水解
1.概念
在溶液中,由鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結合生成弱電解質的反應。
2.特征
(1)一般是可逆反應,在一定條件下達到化學平衡。
(2)鹽類水解反應是中和反應的逆反應:鹽類水解是吸熱反應。
3.影響因素
因素對鹽類水解程度的影響
內因組成鹽的酸或堿越弱,水解程度越大
外因溫度升高溫度能夠促進水解
濃度鹽溶液濃度越小,水解程度越大
外加酸堿水解顯酸性的鹽溶液,加堿會促進水解,
加酸會抑制水解,反之亦然
外加鹽加入與鹽的水解性質相反的鹽會促進鹽的水解
4.鹽類水解反應離子方程式的書寫
鹽類的水解一般程度很小,水解產(chǎn)物也很少,通常不生成沉淀或氣體,書寫水解方程式時,一般不用“↑”或“↓”。鹽類水解是可逆反應,除發(fā)生強烈雙水解的鹽外,一般離子方程式中不寫===號,而寫號。
知識點一 鹽溶液的酸堿性
1.由一價離子組成的四種鹽:AC、BD、AD、BC的1molL-1的溶液,在室溫下,前兩種溶液的pH=7,第三種溶液pH>7,最后一種溶液pH<7,則()
ABCD
堿性AOH>BOHAOH<BOHAOH>BOHAOH<BOH
酸性HC>HDHC>HDHC<HDHC<HD
答案 A
解析 根據(jù)鹽的水解規(guī)律可知:
弱離子越弱,水解程度越大,該題我們可進行歸類分析:
AD,pH>7電離程度:AOH>HDAC,pH=7電離程度:AOH=HC
BC,pH<7電離程度:BOH<HCBD,pH=7電離程度:BOH=HD
綜上可知,電離程度:HC=AOH>HD=BOH,即酸性:HC>HD,堿性AOH>BOH,答案為A。
2.常溫下,一定濃度的某溶液,由水電離出的c(OH-)=10-4molL-1,則該溶液中的溶質可能是()
A.Al2(SO4)3B.CH3COONaC.NaOHD.KHSO4
答案 B
解析 常溫下,由純水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,因為10-410-7,因而該溶液中的溶質是促進水的電離,且使溶液顯堿性即可得出結論。
知識點二 鹽類的水解
3.下列有關鹽類水解的說法不正確的是()
A.鹽類水解過程破壞了純水的電離平衡
B.鹽類水解反應是酸堿中和反應的逆反應
C.鹽類水解的結果使溶液不一定呈中性
D.Na2S溶液中c(Na+)是c(S2-)的2倍
答案 D
解析 本題是對鹽類水解的原理和實質的考查。由于鹽電離出的離子與水電離出的H+或OH-結合,從而促進了水的電離,使溶液不一定呈中性;鹽類水解與酸堿中和反應互為逆反應;D項中,Na2S溶液中若無S2-水解,則c(Na+)=2c(S2-)成立,由于S2-水解,故c(Na+)2c(S2-),因此應選D。
4.NH4Cl溶于重水(D2O)后,產(chǎn)生的一水合氨和水合氫離子均表示正確的是()
A.NH2DH2O和D3O+
B.NH3D2O和HD2O+
C.NH3HDO和D3O+
D.NH2DHDO和H2DO+
答案 C
解析 NH4Cl水解的實質是其電離出的NH+4與重水電離出的OD-結合生成一水合氨的過程。即NH4Cl===NH+4+Cl-,D2OD++OD-,NH+4+OD-NH3HDO,D+再與D2O結合生成D3O+,故C項正確。
5.下列關于鹽溶液呈酸堿性的說法錯誤的是()
A.鹽溶液呈酸堿性的原因是破壞了水的電離平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水電離的c(OH-)≠c(H+)
D.水電離出的H+和OH-與鹽中弱離子結合,造成鹽溶液呈酸堿性
答案 C
解析 鹽溶液呈酸堿性的原因,就是破壞了水的電離平衡,使溶液中c(H+)≠c(OH-),故A對;溶液顯酸性則一定有c(H+)c(OH-),故B對;根據(jù)水的電離方程式:H2OH++OH-,水在任何溶液中電離出的c(OH-)=c(H+),但在CH3COONa溶液中,由于生成了弱電解質CH3COOH,使得c(OH-)c(H+),故顯堿性,所以C項說法錯誤;水電離出的H+和OH-與鹽中弱酸陰離子或弱堿陽離子結合生成弱電解質,正是造成鹽溶液呈酸堿性的原因,所以D對。
知識點三 鹽類水解反應離子方程式書寫
6.下列離子方程式中,屬于水解反應的是()
A.HCOOH+H2OHCOO-+H3O+
B.CO2+H2OHCO-3+H+
C.CO2-3+H2OHCO-3+OH-
D.HS-+H2OS2-+H3O+
答案 C
解析 A是HCOOH的電離方程式;B項不正確,正確式如下:CO2+H2O
H2CO3HCO-3+H+;C是CO2-3第一步水解反應;D是HS-的電離方程式。
7.下列水解離子方程式正確的是()
A.Na2CO3∶CO2-3+2H2OH2CO3+2OH-
B.NH4Cl∶NH+4+H2ONH3H2O+OH-
C.NaF∶F-+H2O===HF+OH-
D.CuSO4∶Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
答案 D
解析 多元弱酸強堿鹽水解應分步寫,A錯;一元強酸弱堿鹽水解顯酸性,B錯;水解一般用“”號,C錯;多元弱堿水解應一步完成,D正確。
練基礎落實
1.下列說法正確的是()
A.HCO-3在水溶液中只電離,不水解
B.硝酸鈉溶液水解之后呈中性
C.可溶性的鋁鹽都能發(fā)生水解反應
D.可溶性的鉀鹽都不發(fā)生水解反應
答案 C
解析 HCO-3在水溶液中既可水解,又可電離;NaNO3為強酸強堿鹽,不水解;Al3+為弱堿陽離子,一定能發(fā)生水解;鉀鹽中K+不水解,但陰離子可能水解,如K2CO3。
2.下列離子方程式正確的是()
A.碳酸的電離:H2CO32H++HCO-3
B.將金屬鈉加入水中:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.硫化鈉水解:S2-+2H2OH2S↑+2OH-
D.向氯化鋁溶液中加入過量的燒堿溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
答案 B
解析 A項為H2CO3H++HCO-3,HCO-3H++CO2-3;C項為多元弱酸強堿鹽水解的離子方程式,應分步書寫S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-;D項由于加入過量燒堿,應生成NaAlO2,Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
3.物質的量濃度相同的下列溶液中,含粒子種類最多的是()
A.CaCl2B.CH3COONaC.NH3D.K2S
答案 D
解析 CaCl2不水解,溶液中存在的粒子有Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O5種;CH3COONa發(fā)生水解,溶液中存在Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O6種粒子;氨水中存在NH3、NH3H2O、NH+4、OH-、H+、H2O6種粒子;K2S中S2-發(fā)生兩步水解,溶液中存在K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O7種粒子。
4.廣義的水解觀認為:無論是鹽的水解還是非鹽的水解,其最終結果是反應中各物質和水分別解離成兩部分,然后兩兩重新組合成新的物質。根據(jù)上述信息,下列說法中不正確的是()
A.CaO2的水解產(chǎn)物是Ca(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解產(chǎn)物是HClO和PH3
C.NaClO的水解產(chǎn)物之一是HClO
D.Mg3N2的水解產(chǎn)物是兩種堿性物質
答案 B
5.物質的量濃度相同的下列各溶液,由水電離出的c(H+)由大到小的順序是()
①NaHSO4 ②NaHCO3?、跱a2CO3?、躈a2SO4
A.④③②①B.①②③④C.③②④①D.③④②①
答案 C
解析 水中存在的電離平衡:H2OH++OH-,對于能電離出H+或OH-的物質,加入水中使水的電離程度減小,反之對于能結合水中H+或OH-的物質,加入水中則使水的電離程度增大。NaHSO4抑制水的電離,而Na2CO3、NaHCO3均能促進水的電離,且Na2CO3較NaHCO3更大。
練方法技巧
6.將標準狀況下的2.24LCO2通入150mL1molL-1NaOH溶液中,下列說法正確的是()
A.c(HCO-3)略大于c(CO2-3)
B.c(HCO-3)等于c(CO2-3)
C.c(Na+)等于c(CO2-3)與c(HCO-3)之和
D.c(HCO-3)略小于c(CO2-3)
答案 A
解析 0.1molCO2與0.15molNaOH反應生成Na2CO3和NaHCO3各0.5mol,由于CO2-3水解能力比HCO-3強,且CO2-3水解又生成HCO-3,因此溶液中c(HCO-3)略大于c(CO2-3)。
7.物質的量濃度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的順序排列的是()
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl
B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S
D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
答案 C
解析 (NH4)2SO4、NH4Cl溶液因NH+4水解而呈酸性,(NH4)2SO4中的NH+4濃度大于NH4Cl溶液中的NH+4濃度,其水解產(chǎn)生的c(H+)應較大,故前者pH??;NaNO3為強酸與強堿生成的鹽溶液,呈中性(pH=7);在Na2S溶液中,因S2-水解使溶液呈堿性(pH7)。本題考查鹽顯酸、堿性的實質,關鍵把握水解的離子。
8.(1)室溫下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液,設由水電離產(chǎn)生的OH-的物質的量濃度分別為A和B,則A和B的關系為__________。
(2)在純堿溶液中滴入酚酞,溶液變紅色,若在該溶液中再滴入過量的BaCl2溶液,所觀察到的現(xiàn)象是______________,其原因是_______________________________________。
(3)對于鹽AmBn的溶液:①若為強酸弱堿鹽,其水解的離子方程式是____________________________;②若為弱酸強堿鹽,其水解的離子方程式是____________________。
答案 (1)A∶B=10-4∶1
(2)產(chǎn)生白色沉淀,且紅色褪去 在純堿溶液中CO2-3水解:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,加入BaCl2后Ba2++CO2-3===BaCO3↓(白色),由于CO2-3的濃度減小,水解平衡左移,OH-濃度減小,酚酞褪色
(3)①An++nH2OA(OH)n+nH+
②Bm-+H2OHB(m-1)-+OH-
解析 (1)水的電離平衡為H2OH++OH-。在NaOH溶液中,由于加入了OH-,水的電離平衡向逆反應方向移動,c(H+)減小;在pH=9的NaOH溶液中,c水(H+)=10-9molL-1,其H+全部是水電離產(chǎn)生出來的;因為c水(H+)=c水(OH-),即c(A)=10-9molL-1。在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-離子結合了水中的H+,水的電離平衡向正反應方向移動,c(OH-)增大;在pH=9的CH3COONa溶液中,c(OH-)=1×10-5molL-1,其OH-全部是水電離產(chǎn)生的,即c(B)=10-5molL-1,所以,c(A)∶c(B)=10-9molL-1∶10-5molL-1=10-4∶1。(3)正確地表示An+、Bm-符號及Bm-水解產(chǎn)物HB(m-1)-至關重要。
練綜合拓展
9.某同學利用AlCl3溶液和Na2S溶液制備Al2S3,結果得到的是白色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體,試寫出AlCl3溶液與Na2S溶液反應的離子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
寫出制備Al2S3的化學反應方程式:_________________________________________。
答案 2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑ 2Al+3S=====△Al2S3
解析 Al3+與S2-在溶液中可發(fā)生雙水解反應生成Al(OH)3和H2S而不能得到Al2S3,故Al2S3只能利用單質間的反應制得。
10.(1)常溫下,0.10molL-1NH4Cl溶液pH______7(填“”、“=”或“”)。
(2)相同物質的量濃度的Na2S溶液與NaHS溶液,pH大?。篘a2S________NaHS(填“”、“=”或“”),兩種溶液中粒子種類:Na2S________NaHS(填“”、“=”或“”)。
(3)NaHCO3溶液呈堿性的原因是______________________________________________
(用文字說明并寫出有關的離子方程式)。
答案 (1) (2)?。?br>
(3)NaHCO3電離出的HCO-3水解:HCO-3+H2OH2CO3+OH-,而使溶液呈堿性
解析 (1)NH+4發(fā)生水解反應NH+4+H2ONH3H2O+H+,使溶液顯酸性,溶液pH7。
(2)S2-分兩步水解,HS-只有一步水解,且水解程度S2-HS-,因此等濃度時溶液pH:Na2SNaHS;Na2S溶液:Na2S===2Na++S2-、S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+H+、H2OH++OH-,故溶液中存在七種粒子:Na+、S2-、HS-、H2S、H2O、H+、OH-。
NaHS溶液中:NaHS===Na++HS-、HS-+H2OH2S+OH-、HS-H++S2-、H2OH++OH-,故溶液中含有:Na+、HS-、H2O、H2S、OH-、S2-、H+七種粒子。
(3)NaHCO3溶于水時發(fā)生電離:NaHCO3===Na++HCO-3,電離出的HCO-3水解:HCO-3+H2OH2CO3+OH-,而使溶液中c(OH-)c(H+),顯堿性。
11.某鹽或“類鹽”的化學式為XmYn最簡結構,將一定量的該鹽溶于足量的水時:
(1)若m≠n,測得溶液的pH為5,則該鹽與水反應的離子方程式可能為
________________________________________________________________________。
(2)若m≠n,測得該鹽溶液的pH為9,則該鹽與水反應的離子方程式可能為
________________________________________________________________________。
(3)若m≠n,X、Y為同周期的短周期元素,XmYn溶于水時,既有白色沉淀生成,又有無色氣體放出,則該物質溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(4)若m≠n,X、Y為不同周期的短周期元素,XmYn溶于水時,既有白色沉淀生成,又有無色氣體放出,則該物質溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(5)若X、Y為同主族元素,且m=n,則該物質溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
溶于水后溶液呈堿性,如________;溶于水后溶液呈酸性,如________。
答案 (1)Xn++nH2OX(OH)n+nH+
(2)Ym-+H2OHY(m-1)-+OH-
(3)Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(4)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑,
Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
(5)NaH+H2O===NaOH+H2↑,KH+H2O===KOH+H2↑,BrCl+H2O===HBrO+HCl,IBr+H2O===HIO+HBr NaH,KH BrCl,IBr
解析 鹽在水中能完全電離:XmYn===mXn++nYm-。
(1)溶液的pH=5,說明該鹽為強酸弱堿鹽,因此發(fā)生水解:Xn++nH2OX(OH)n+nH+。
(2)溶液的pH=9,說明該鹽為強堿弱酸鹽,因此發(fā)生水解:Ym-+H2OHY(m-1)-+OH-。
(3)據(jù)有關現(xiàn)象可知鹽溶于水時能發(fā)生水解且相互促進。因此X、Y為同周期短周期元素,且能完全水解,因此該鹽為硫化鋁,水解方程式為Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
(4)X、Y不在同周期的短周期內,“類鹽”有氮化鎂、氮化鈉、碳化鋁等,溶于水都能發(fā)生水解反應:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑,Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑。氮化鈉水解沒有白色沉淀生成。
(5)X、Y為同主族元素,形成化合物,如NaH、KH、BrCl、IBr,水解反應式分別為:NaH+H2O===NaOH+H2↑,KH+H2O===KOH+H2↑,BrCl+H2O===HBrO+HCl,IBr+H2O===HIO+HBr。
第2課時 影響鹽類水解的因素
[目標要求] 1.了解影響鹽類水解程度的主要因素。2.掌握鹽類水解的原理,能舉例說明鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應用。
一、影響水解反應的因素
1.內因:鹽本身的性質。組成鹽的酸根相對應的酸越弱(或陽離子對應的堿越弱),水解程度就越大。
2.外因:受溫度、濃度及外加酸堿等因素的影響。
(1)溫度:鹽的水解是吸熱反應,升高溫度水解程度增大;
(2)濃度:鹽的濃度越小,水解程度越大;
(3)外加酸堿:加酸、加堿能促進或者抑制鹽的水解。
以NH4Cl為例NH+4+H2O??NH3H2O+H+填表
條件平衡移動方向水解程度c(NH+4)pH
升溫正變大減小減小
加水正變大減小變大
加HCl逆減小變大減小
加NaOH(s)正變大減小變大
加NH4Cl(s)正變小變大減小
通入NH3逆減小變大變大
二、鹽類水解的應用(用離子方程式表示)
1.泡沫滅火器的滅火原理:Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合,Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑;
2.熱堿去油污效果好:CO2-3+H2OHCO-3+OH-;
3.明礬凈水:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+;
4.銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合施用:CO2-3+H2OHCO-3+OH-、NH+4+OH-===NH3+H2O;
5.制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2O(沸水)=====△Fe(OH)3(膠體)+3H+;
6.較活潑金屬溶于強酸弱堿鹽溶液中,會放出氣體,如鎂與NH4Cl溶液反應:Mg+2NH+4===Mg2++2NH3↑+H2↑;
7.鹽溶液的配制及貯存,如配制FeCl3、CuSO4等溶液時,需在溶液中分別加入少量的鹽酸、硫酸。
知識點一 影響鹽類水解的主要因素
1.在一定條件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO2-3+H2OHCO-3+OH-。下列說法正確的是()
A.稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大
B.通入CO2,平衡朝正反應方向移動
C.升高溫度,cHCO-3cCO2-3減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
答案 B
解析 A項水解平衡常數(shù)只與溫度有關,稀釋溶液溫度未改變,所以水解平衡常數(shù)不變;C項升高溫度,由于鹽類水解是吸熱反應,水解平衡向右移動,所以cHCO-3cCO2-3應增大;D項加入NaOH固體,使溶液中OH-濃度明顯增大,所以溶液pH增大;B項通入的CO2與OH-反應,使平衡向正反應方向移動,符合題意。
2.欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大,可在溶液中(恒溫)加入少量下列物質中的①固體NaOH
②固體KOH ③固體CH3COONa?、芄腆wNaHSO4()
A.①或④B.②或③C.①或②D.③或④
答案 B
解析 ①加入少量NaOH固體,c(Na+)增大,c(CH3COO-)也增大,但c(CH3COO-)增大的倍數(shù)不如c(Na+)增大的倍數(shù)大,因此c(CH3COO-)/c(Na+)比值減小;②加入KOH固體,c(OH-)增大,使CH3COONa水解平衡逆向移動,c(CH3COO-)增大,所以c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大;③加入固體CH3COONa,則相當于CH3COONa稀溶液變?yōu)闈馊芤海鶕?jù)“稀釋促進水解”可知在濃溶液中,c(CH3COO-)/c(Na+)將變大;④加入NaHSO4固體顯然促進了水解,使c(CH3COO-)變小,c(Na+)變大,則c(CH3COO-/c(Na+)比值變小。
3.相同溫度下,等物質的量濃度的下列溶液:
a.(NH4)2SO4 b.(NH4)2CO3
c.(NH4)2Fe(SO4)2中對于c(NH+4)大小判斷正確的是()
A.a(chǎn)=b=cB.a(chǎn)bcC.a(chǎn)cbD.cab
答案 D
解析 本題考查根據(jù)水解平衡原理判斷離子濃度的大小。三種溶液中存在共同離子NH+4的水解:NH+4+H2ONH3H2O+H+,c(NH+4)相等;CO2-3水解:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,F(xiàn)e2+水解:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,所以,c中亞鐵離子水解產(chǎn)生的H+抑制了NH+4水解,而b中CO2-3水解產(chǎn)生OH-,中和NH+4水解產(chǎn)生的H+,促進NH+4水解。
知識點二 鹽類水解的應用
4.下列有關問題,與鹽的水解有關的是()
①NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接金屬中的除銹劑
②用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑
③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用
④實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加熱蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固體
A.①②③B.②③④C.①④⑤D.①②③④⑤
答案 D
解析 ①中NH4Cl與ZnCl2溶液水解均顯酸性,可以除去金屬表面的銹。②HCO-3與Al3+兩種離子水解相互促進,產(chǎn)生二氧化碳,可做滅火劑。③草木灰的主要成分為碳酸鉀,水解顯堿性,而銨態(tài)氮肥水解顯酸性,兩物質水解相互促進放出氨氣因而不能混合施用。④碳酸鈉溶液水解顯堿性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅會與堿反應生成硅酸鈉將瓶塞與瓶口黏合在一起而打不開,因此實驗室盛放碳酸鈉的試劑瓶應用橡膠塞。⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱時,HCl揮發(fā)使平衡不斷右移,最終得到Al(OH)3固體。
5.為了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()
A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO
答案 D
解析 要除去FeCl3實際上是除去Fe3+,方法是加入某物質使之成為沉淀過濾即可。同時該題巧妙運用了Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,從而可以使Fe(OH)3沉淀,而不致使Mg2+轉化為沉淀而析出。本題的常規(guī)方法是加入化學物質直接與Fe3+反應形成沉淀,但在這里卻巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl,促使FeCl3水解成Fe(OH)3,同時MgO轉化成MgCl2不引入新雜質,即使MgO過量,因為它不溶于水也不會引起二次污染。還可以使用Mg(OH)2、MgCO3等試劑。
練基礎落實
1.在一定濃度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入飽和的FeCl3溶液,下列說法正確的是()
A.水解平衡不移動
B.水解平衡向逆反應方向移動
C.溶液中H+濃度增大
D.Fe3+的水解程度增大
答案 C
解析 滴入飽和的FeCl3溶液,則溶液中c(Fe3+)增大,使平衡向右移動,溶液中c(H+)增大;但FeCl3的水解程度減小,因為水解程度=nFeCl3,已水解nFeCl3,總,由于FeCl3的增多,使水解程度減小。
2.下列過程或現(xiàn)象與鹽類水解無關的是()
A.純堿溶液去油污
B.粗鹽在空氣中易潮解
C.加熱氯化鐵溶液顏色變深
D.濃硫化鈉溶液有臭味
答案 B
解析 A項,碳酸鈉溶液水解顯堿性,利用油污在堿性條件下水解生成可溶于水的物質而達到去污目的;C項,氯化鐵溶液中發(fā)生Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在加熱條件下水解平衡正向移動造成體系顏色加深;D項,硫化鈉溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,水解產(chǎn)物H2S是產(chǎn)生臭味的原因;B項,粗鹽中混有MgCl2、CaCl2易結合空氣中的水蒸氣發(fā)生潮解,這與鹽類的水解無關。
3.實驗室有下列試劑,其中必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存的是()
①NaOH溶液?、谒AА、跱a2S溶液?、躈a2CO3溶液
⑤NH4Cl溶液?、蕹吻迨宜、邼釮NO3?、酀釮2SO4
A.①⑥B.①②③④⑥C.①②③⑥⑦⑧D.⑤⑦⑧
答案 B
解析 堿及水解呈堿性的鹽,因OH-與玻璃中的SiO2反應生成硅酸鹽,使試劑瓶瓶頸與瓶塞粘結,因而不能用帶玻璃塞的試劑瓶貯存,必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存;酸性及強氧化性的物質不能用帶橡膠塞的試劑瓶盛放。答案為B。
4.下列四種肥料可以與草木灰(主要成分是K2CO3)混合施用的是()
A.硫酸銨B.氯化銨C.硝酸鉀D.硝酸銨
答案 C
解析 銨態(tài)氮肥中NH+4的水解反應為NH+4+H2ONH3H2O+H+,水解顯酸性,而草木灰中K2CO3水解顯堿性,CO2-3+H2OHCO-3+OH-,二者水解相互促進,NH+4大部分生成NH3H2O,而后分解,造成氮肥損失。
5.下列實驗操作能達到目的的是()
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反應制取Al2S3固體
②用加熱蒸發(fā)K2CO3溶液的方法獲得K2CO3晶體
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反應制取CuS固體
④加熱MgCl2溶液制取MgCl2固體
A.①②B.②③C.③④D.①③
答案 B
解析 Al3+和S2-會在溶液中發(fā)生雙水解:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,得不到Al2S3;MgCl2會水解:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加熱時水蒸發(fā),HCl揮發(fā),最后得到Mg(OH)2,灼燒得MgO,而得不到MgCl2。
練方法技巧
6.有①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液?、跱aOH溶液各25mL,物質的量濃度均為0.1molL-1,下列說法正確的是()
A.3種溶液pH的大小順序是③>②>①
B.若將3種溶液稀釋相同倍數(shù),pH變化最大的是②
C.若分別加入25mL0.1molL-1鹽酸后,pH最大的是①
D.若3種溶液的pH均為9,則物質的量濃度的大小順序是③>①>②
答案 C
解析 本題考查溶液酸堿性及加水稀釋時pH的變化。相同物質的量濃度的①、②、③溶液:pH的大小順序應為③①②,故A項錯誤;稀釋相同倍數(shù)時,①、②存在水解平衡,③中pH變化最大,故B項錯誤;若pH相同的三種溶液,物質的量濃度大小順序應為②①③,故D項錯誤;與25mL0.1molL-1鹽酸反應后①中為NaHCO3和NaCl溶液,②中為CH3COOH和NaCl溶液,③中為NaCl溶液,pH最大的是①,故C項正確。本題考查溶液酸堿性及加水稀釋時pH變化。
7.下面的問題中,與鹽類水解有關的是()
①為保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量鹽酸;
②實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應用橡膠塞;
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入鎂條會產(chǎn)生氣泡;
④長期使用硫酸銨,土壤酸性增強。
A.只有①④B.只有②③C.只有③④D.全部
答案 D
解析 題中涉及的四個問題都與鹽類的水解有關系。具體解釋依次如下:①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量鹽酸,可以抑制FeCl3發(fā)生水解反應生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SiO3可以發(fā)生水解使溶液顯堿性,從而能腐蝕玻璃,故實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應用橡膠塞,不能用玻璃塞,避免瓶塞和瓶口粘連在一起。③NH4Cl、AlCl3發(fā)生水解,溶液呈酸性,鎂可以置換溶液中的氫,放出H2,從而產(chǎn)生氣泡。④硫酸銨水解呈酸性,長期使用此化肥,土壤酸性將增強。
8.①碳酸鉀溶液蒸干得到的固體物質是
________________________________________________________________________,
原因是__________________________________________________________________。
②KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固體物質是
________________________________________________________________________,
原因是_________________________________________________________________。
③碳酸氫鋇溶液蒸干得到的固體物質是
________________________________________________________________________,
原因是________________________________________________________________。
④亞硫酸鈉溶液蒸干得到的固體物質是
________________________________________________________________________,
原因是__________________________________________________________________。
⑤氯化鋁溶液蒸干得到的固體物質是
________________________________________________________________________,
原因是_________________________________________________________________。
⑥鹽酸與硫酸各1molL-1的混合酸10mL,加熱濃縮至1mL,最后的溶液為________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案?、貹2CO3 盡管加熱過程促進水解,但生成的KHCO3和KOH反應后又生成K2CO3
②KAl(SO4)212H2O 盡管Al3+水解,但由于H2SO4為難揮發(fā)性酸,最后仍然為結晶水合物。
③BaCO3 Ba2(HCO3)2=====△BaCO3↓+CO2↑+H2O
④Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑤Al(OH)3 加熱,使HCl揮發(fā),促進水解進行到底
⑥H2SO4溶液 HCl揮發(fā)只剩余H2SO4
練綜合拓展
9.25℃時0.1molL-1的醋酸溶液的pH約為3,當向其中加入醋酸鈉晶體,等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大。對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋:甲同學認為醋酸鈉水解呈堿性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同學認為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,因此溶液的pH增大。
(1)為了驗證上述解釋哪種正確,繼續(xù)做如下實驗:向0.1molL-1的醋酸溶液中加入少量下列物質中的______(填編號),然后測定溶液的pH(CH3COONH4溶液呈中性)。
A.固體CH3COOKB.固體CH3COONH4
C.氣體NH3D.固體NaHCO3
(2)若________(填“甲”或“乙”)的解釋正確,(1)中所測溶液的pH應________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)CH3COONa溶液中各離子的濃度大小順序為____________________。
答案 (1)B (2)乙 增大
(3)c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)
解析 由題意要求,要判斷甲、乙兩種解釋正確與否,可加入一種含有CH3COO-而不顯堿性的鹽,如CH3COONH4,其溶液呈中性,從水解的角度對醋酸溶液的pH變化無影響;但CH3COONH4電離產(chǎn)生的CH3COO-,可使醋酸的電離平衡CH3COOH??CH3COO-+H+向左移動,c(H+)減小,pH增大,從而說明甲不正確,乙正確。由于CH3COO-水解顯堿性,c(OH-)c(H+),且c(Na+)c(CH3COO-),又因為CH3COO-的水解程度很微弱,因此有c(CH3COO-)c(OH-),故c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)。
10.10℃時,在燒杯中加入0.1molL-1的NaHCO3溶液400mL,加熱,測得該溶液的pH發(fā)生如下變化:
溫度(℃)1020305070
pH8.38.48.58.99.4
(1)甲同學認為,該溶液pH升高的原因是HCO-3的水解程度增大,故堿性增強,該反應的離子方程式為____________________________________________________________。
(2)乙同學認為:溶液pH升高的原因是NaHCO3受熱分解生成了Na2CO3,并推斷水解程度Na2CO3______(填“大于”或“小于”)NaHCO3;
(3)丙同學認為,要確定上述哪種說法合理,只要把加熱后的溶液冷卻到10℃后再測定溶液的pH,若pH______8.3(填“>”、“<”或“=”),說明甲同學正確;若pH______8.3(填“>”、“<”或“=”),說明乙同學正確。
(4)丁同學設計如下實驗方案對甲、乙同學的解釋進行判斷:實驗裝置如圖,加熱煮沸NaHCO3溶液,發(fā)現(xiàn)試管A中產(chǎn)生沉淀,說明______(填“甲”或“乙”)同學推測正確。
答案 (1)HCO-3+H2OH2CO3+OH-
(2)大于 (3)=?。尽?4)乙
解析 (1)HCO-3水解的離子方程式為HCO-3+H2OH2CO3+OH-。
(2)乙同學根據(jù)NaHCO3受熱易分解的性質,認為受熱時2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O,這樣溶質成為Na2CO3,而pH增大,也說明Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。
(3)若甲同學的觀點正確,則當溫度再恢復至10℃時,pH應為8.3;若乙同學的觀點正確,則當溫度降回到10℃時,pH應大于8.3。
(4)根據(jù)A中澄清石灰水變渾濁,說明NaHCO3在加熱煮沸時分解生成了Na2CO3、CO2和水,證明乙同學觀點正確。
第3課時 溶液中離子濃度大小比較
[目標要求] 1.比較溶液中離子濃度大小判斷鹽類水解程度。2.判斷溶液的導電能力和電解質的強弱。3.判斷溶液中離子共存。
離子濃度大小的比較規(guī)律
1.多元弱酸溶液
根據(jù)多步電離分析。例如:在H2CO3的溶液中,c(H+)c(HCO-3)c(CO2-3)。
2.多元弱酸的正鹽溶液
根據(jù)弱酸根的分步水解分析。例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)c(CO2-3)c(OH-)c(HCO-3)。
3.多元弱酸的酸式鹽溶液
要考慮酸根離子的電離程度與水解程度的相對大小。如HCO-3以水解為主,NaHCO3溶液中c(Na+)c(HCO-3)c(OH-)c(H+);而HSO-3以電離為主,NaHSO3溶液中c(Na+)c(HSO-3)c(H+)c(OH-)。
4.不同溶液中同一離子濃度的比較
要考慮溶液中其他離子對其影響的因素。例如:在相同物質的量濃度的下列溶液中:a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4,c(NH+4)由大到小的順序是cab。
5.混合溶液中各離子濃度的大小比較
根據(jù)電離程度、水解程度的相對大小分析。
(1)分子的電離大于相應離子的水解
例如:等物質的量濃度的NH4Cl與NH3H2O混合溶液,c(NH+4)c(Cl-)c(OH-)c(H+)。
(2)分子的電離小于相應離子的水解
例如:在0.1molL-1的NaCN和0.1molL-1的HCN溶液的混合液中,各離子濃度的大小順序為c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+)。
6.利用守恒規(guī)律
知識點一 單一溶液中離子濃度大小比較
1.在0.1molL-1的Na2CO3溶液中,下列關系正確的是()
A.c(Na+)=2c(CO2-3)
B.c(OH-)=2c(H+)
C.c(HCO-3)>c(H2CO3)
D.c(Na+)<c(CO2-3)+c(HCO-3)
答案 C
解析 在Na2CO3溶液中存在如下水解反應:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,HCO-3+H2OH2CO3+OH-。且第一級水解程度遠大于第二級,故A、B錯誤;溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)],故D項錯誤。
2.某酸式鹽NaHY的水溶液c(OH-)c(H+),下列敘述正確的是()
A.H2Y的電離方程式:H2Y2H++Y2-
B.HY-的水解方程式:HY-+H2OH3O++Y2-
C.該酸式鹽溶液中離子濃度關系:c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H+)
D.該酸式鹽溶液中離子濃度關系:c(Na+)c(Y2-)c(HY-)c(OH-)c(H+)
答案 C
解析 H2Y是弱酸,應分步電離,所以A項一步電離是錯誤的;依題意,它的酸式鈉鹽溶液呈堿性,說明HY-以水解為主,HY-+H2OH2Y+OH-,B項不正確;溶液中存在:NaHY===Na++HY-,HY-+H2OH2Y+OH-,則c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H2Y)c(H+),C項正確;D項,根據(jù)HY-的水解程度大于其電離程度,離子濃度大小有:c(Na+)c(HY-)c(H2Y)c(Y2-)。
知識點二 混合溶液中離子濃度大小比較
3.把0.02molL-1CH3COOH溶液和0.01molL-1NaOH溶液以等體積混合,混合溶液中粒子濃度關系正確的是()
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02molL-1
答案 A
解析 溶液混合后,二者反應,但CH3COOH過量,故為CH3COONa和CH3COOH的混合體系。CH3COOH的電離和CH3COO-的水解相互抑制,但以CH3COOH電離為主,溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則有c(CH3COO-)>c(Na+),A正確;CH3COOH電離程度大于CH3COO-水解程度,B不正確;對于C項:由于存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)的電荷守恒①和2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)的物料守恒②,聯(lián)立①②兩式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),所以C錯;D項看似是物料守恒,但溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?倍,則c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01molL-1,D錯誤。
4.0.02molL-1的HCN溶液與0.02molL-1NaCN溶液等體積混合,已知混合溶液中c(CN-)c(Na+),則下列關系中,正確的是()
A.c(Na+)c(CN-)c(H+)c(OH-)
B.c(HCN)+c(CN-)=0.04molL-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)
D.c(CN-)c(HCN)
答案 C
解析 根據(jù)電荷守恒定律有:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),因為c(Na+)c(CN-),所以c(H+)c(OH-),則有c(Na+)c(CN-)c(OH-)c(H+)。
根據(jù)CN-物料守恒有c(HCN)+c(CN-)=0.02molL-1。
因為c(H+)c(OH-),故溶液顯堿性,NaCN的水解程度大于HCN的電離程度,故c(CN-)c(HCN)。
5.MOH強堿溶液和等體積、等濃度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有關離子的濃度應滿足的關系是()
A.c(M+)c(OH-)c(A-)c(H+)
B.c(M+)c(A-)c(H+)c(OH-)
C.c(M+)c(A-)c(OH-)c(H+)
D.c(M+)c(H+)c(A-)c(OH-)
答案 C
解析 MOH強堿溶液和等體積、等濃度的HA弱酸溶液混合,二者恰好發(fā)生反應,生成強堿弱酸鹽MA:MOH+HA===MA+H2O,MA中弱酸根離子A-發(fā)生水解:A-+H2OHA+OH-,導致溶液顯堿性,則有c(OH-)c(H+);據(jù)溶液中電荷守恒關系有c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),從而推知c(M+)c(A-)。
知識點三 離子共存
6.向某無色溶液中加入鐵粉能產(chǎn)生大量H2,則該溶液中可能含有的能大量共存的離子組是()
A.Na+、Ca2+、Cl-、NO-3
B.Fe3+、K+、Cl-、HCO-3
C.Cu2+、Na+、Cl-、SO2-4
D.K+、Na+、Cl-、SO2-4
答案 D
解析 向無色溶液中加入鐵粉能產(chǎn)生大量的H2,說明該溶液為強酸性溶液。此時,若A項中的NO-3大量共存,則H+和NO-3形成的HNO3可以被鐵還原成NOx,無H2放出;B項中的兩種離子Fe3+、HCO-3可發(fā)生雙水解反應而不能在溶液中大量共存且Fe3+的溶液為淺黃色的溶液;C項中含Cu2+的溶液為藍色。綜上所述,答案為D。
7.下列各組離子中,在溶液里能大量共存,且溶液為無色透明的是()
A.NH+4、NO-3、Al3+、Cl-
B.Na+、SiO2-3、NO-3、Fe3+
C.Na+、MnO-4、K+、SO2-4
D.Na+、HCO-3、SO2-4、Al3+
答案 A
練基礎落實
1.用0.10molL-1的鹽酸滴定0.10molL-1的氨水,滴定過程中不可能出現(xiàn)的結果是()
A.c(NH+4)c(Cl-),c(OH-)c(H+)
B.c(NH+4)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)c(NH+4),c(OH-)c(H+)
D.c(Cl-)c(NH+4),c(H+)c(OH-)
答案 C
解析 溶液中不可能出現(xiàn)陰離子均大于陽離子的情況,不遵循電荷守恒,故C項錯;A項為氨水過量較多的情況;B項為氨水適當過量;D項為氨水不足或恰好中和。
2.在25℃時,將pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合后,下列關系式中正確的是()
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
答案 D
解析 pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-3molL-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3molL-1,c(CH3COOH)遠遠大于10-3molL-1。兩者等體積混合后,形成CH3COOH與CH3COONa混合液,且c(CH3COOH)遠大于c(CH3COONa),溶液呈酸性,電荷恒等關系為c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),離子濃度大小順序為c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)。
3.相同物質的量濃度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH較大,則對于同溫、同體積、同濃度的HCN和HClO的說法正確的是()
A.電離程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.與NaOH恰好完全反應時,消耗NaOH的物質的量:HClO>HCN
D.酸根離子濃度:c(CN-)<c(ClO-)
答案 D
4.將標準狀況下1.12LCO2通入含有2gNaOH的水溶液中,完全反應并得到2L溶液,則對于該溶液表述正確的是()
A.c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(OH-)
C.HCO-3的電離程度大于HCO-3的水解程度
D.存在的平衡體系有:
HCO-3+H2OH2CO3+OH-,
HCO-3H++CO2-3
答案 A
5.向體積為Va的0.05molL-1CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05molL-1KOH溶液,下列關系錯誤的是()
A.Va>Vb時:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)
B.Va=Vb時:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.Va<Vb時:c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)
D.Va與Vb任意比時:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
答案 C
解析 據(jù)題意知當Va>Vb時,CH3COOH過量,溶質為CH3COOK與CH3COOH,據(jù)物料守恒知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+),A正確;Va=Vb時二者恰好中和,溶質只有CH3COOK,據(jù)電荷守恒有c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),據(jù)物料守恒知c(K+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)兩式相減即得出c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),B正確;不管Va與Vb的關系怎樣,均存在電荷守恒,故D正確,C錯誤。
練方法技巧
6.下列各種情況下一定能大量共存的離子組為()
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、NO-3
B.水電離出的c(H+)=1×10-3molL-1的水溶液中Na+、CO2-3、Cl-、K+
C.pH=1的水溶液中NH+4、Cl-、Mg2+、SO2-4
D.Al3+、HCO-3、I-、Ca2+
答案 C
解析 A中由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,所以有Fe3+大量存在的溶液一定為酸性;B中因為由水電離出的c(H+)=1×10-3molL-1,此時溶液可能顯酸性,CO2-3在酸性溶液中不能大量共存;C中因NH+4+H2ONH3H2O+H+,Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+均使溶液呈酸性,C符合題意;D中發(fā)生Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑的雙水解反應。本題考查離子共存,看清楚題干中的條件。
7.25℃時,濃度均為0.2molL-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判斷不正確的是()
A.均存在電離平衡和水解平衡
B.存在的粒子種類相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分別加入NaOH固體,恢復到原溫度,c(CO2-3)均增大
答案 C
解析 NaHCO3溶液中存在:NaHCO3===Na++HCO-3,HCO-3H++CO2-3,HCO-3+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-;Na2CO3溶液中存在:H2OH++OH-,CO2-3+H2OHCO-3+OH-,HCO-3+H2OH2CO3+OH-,A正確;兩溶液中均存在H2O、H2CO3、Na+、H+、CO2-3、HCO-3、OH-七種微粒,B正確;因水解能力:CO2-3>HCO-3,故Na2CO3溶液中c(OH-)大,C錯誤;加入NaOH固體時,HCO-3+OH-===CO2-3+H2O,故NaHCO3溶液中c(CO2-3)增大,而Na2CO3溶液中加入NaOH,使c(OH-)增大,所以抑制了CO2-3的水解,因此Na2CO3溶液中c(CO2-3)增大,D正確。
8.下列各溶液中,粒子的物質的量濃度關系正確的是()
A.0.1molL-1Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)
B.0.1molL-1NH4Cl溶液:c(NH+4)=c(Cl-)
C.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到酸性的混合溶液:
c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)
D.向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO-3)+c(Cl-)
答案 A
解析 在0.1molL-1Na2CO3溶液中,存在如下平衡:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,HCO-3+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-,根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3);根據(jù)物料守恒有:c(Na+)=2c(HCO-3)+2c(CO2-3)+2c(H2CO3),綜合上述兩式可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)。在0.1molL-1NH4Cl溶液中,NH+4發(fā)生水解,故c(NH+4)c(Cl-)。醋酸鈉和醋酸的酸性混合溶液中,存在關系c(H+)c(OH-),根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則c(CH3COO-)c(Na+),因此溶液中的離子濃度關系為c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)。硝酸鈉與稀鹽酸得到pH=5的混合溶液,硝酸鈉不發(fā)生水解,忽略水的電離,根據(jù)電荷守恒則有c(Na+)=c(NO-3)。
練綜合拓展
9.常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表:
實驗編號HA物質的量濃度(molL-1)NaOH物質的量濃度(molL-1)混合溶液的pH
①0.10.1pH=9
②c0.2pH=7
③0.20.1pH<7
請回答:
(1)從①組情況分析,HA是強酸還是弱酸?______(填“強酸”或“弱酸”)。
(2)②組情況表明,c________0.2molL-1(選填“大于”、“小于”或“等于”)?;旌弦褐须x子濃度c(A-)與c(Na+)的大小關系是________。
(3)從③組實驗結果分析,說明HA的電離程度________NaA的水解程度(選填“大于”、“小于”或“等于”),該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是________。
答案 (1)弱酸
(2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解析 (1)從①組情況分析,等體積等物質的量濃度的HA和NaOH溶液混合后,溶液顯堿性,說明生成強堿弱酸鹽,說明HA是弱酸。
(2)②組中NaOH的物質的量濃度為0.2molL-1,混合后溶液顯中性,說明HA稍過量,HA的物質的量濃度應大于0.2molL-1。根據(jù)電中性原理,混合液中離子濃度c(A-)=c(Na+)。
(3)第③組實驗相當于等體積等物質的量濃度的HA和NaA溶液混合,pH<7說明HA的電離程度大于NaA的水解程度,溶液中離子濃度由大到小的順序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
10.已知某溶液中存在OH-、H+、NH+4、Cl-四種離子,某同學推測其離子濃度大小順序有如下四種關系:
①c(Cl-)c(NH+4)c(H+)c(OH-)
②c(Cl-)c(NH+4)c(OH-)c(H+)
③c(NH+4)c(Cl-)c(OH-)c(H+)
④c(Cl-)c(H+)c(NH+4)c(OH-)
填寫下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一種溶質,則該溶質是________,上述四種離子濃度的大小順序為________(填序號)。
(2)若上述關系中③是正確的,則溶液中的溶質為________;若上述關系中④是正確的,則溶液中的溶質為__________________________________________________________。
(3)若該溶液是由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前c(HCl)______c(NH3H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和堿中c(OH-)的關系為c(H+)______c(OH-)。
答案 (1)NH4Cl?、?br>
(2)NH4Cl和NH3H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
解析 (1)若溶液只有一種溶質,該溶質為NH4Cl,因NH+4水解溶液呈酸性,離子濃度的大小關系為c(Cl-)c(NH+4)c(H+)c(OH-)。
(2)因為c(OH-)c(H+)、c(NH+4)c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,還必須含有NH3H2O。若c(Cl-)c(H+)c(NH+4)c(OH-),則說明溶液中含有NH4Cl和HCl。
(3)NH4Cl水解溶液呈酸性,若等體積稀鹽酸與氨水混合后呈中性,說明氨水過量,故c(HCl)c(NH3H2O),混合前鹽酸中c(H+)大于弱堿氨水中c(OH-)。