小學(xué)教案比的應(yīng)用
發(fā)表時間:2021-05-28鹽類水解的原理及其應(yīng)用學(xué)案分析。
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鹽類水解的原理及其應(yīng)用學(xué)案分析
【環(huán)節(jié)一:自主復(fù)習(xí)】
情境素材
1.焊接鋼鐵時常用的焊藥含NH4Cl,其作用是消除焊接處的鐵銹。
2.草木灰(主要成分K2CO3),用水調(diào)成糊狀,可以去除灶臺或水泥地上的油污。
3.“肥混灰,灰混肥,肥灰相混損肥糞”
鹽
分析內(nèi)容NH4ClK2CO3
加鹽前水的電離平衡
加鹽時,鹽的電離方程式
進一步變化生成的弱電解質(zhì)
水的電離平衡移動
用水解離子方程式解釋應(yīng)用原理NH4Cl溶液可用于去除鐵銹
K2CO3溶液可去除油污
【環(huán)節(jié)二:明確目標】
1、通過分析情境素材,樹立微粒觀、變化觀,再認識鹽類水解的原理,能夠熟練書寫鹽類水解的離子方程式。
2、基于微粒觀、平衡觀,能舉例分析鹽類水解在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
※學(xué)習(xí)重點、難點:鹽類水解的原理;鹽類水解的應(yīng)用。
【環(huán)節(jié)三:任務(wù)合作】
任務(wù)合作:再認識鹽類水解的原理;再分析鹽類水解的應(yīng)用
步驟1:思考交流
1、評價與訂正“自主復(fù)習(xí)”的書寫。
2、下列幾種鹽溶液:①KClO②CH3COONa③NH4NO3④CuCl2⑤Na2SO4⑥KCl
⑴呈酸性的有;呈堿性的有;呈中性的有;【dG15.coM 工作總結(jié)之家】
⑵寫出上述物質(zhì)中能發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式:
;
步驟2:總結(jié)升華
鹽類水解的原理
1、概念:在溶液中鹽電離出來的跟水電離出來的結(jié)合生成的過程。
2、水解的微粒:U
3、水解的條件:生成U
4、水解的實質(zhì):水的電離平衡
5、水解的規(guī)律:U
6、書寫鹽類水解離子方程式:
(1)一般形式:弱離子+H2O弱電解質(zhì)+H+(或OH-)
(2)方法要求:
一判斷:判斷弱離子,書寫化學(xué)式。
二規(guī)范:單水解寫“”,不標“↑”、“↓”;徹底的雙水解寫“=”,要標“↑”、“↓”
三注意:多元弱酸根書寫,多元弱堿陽離子一步完成。
步驟3:遷移應(yīng)用
請分別用相對應(yīng)的水解離子方程式解釋下列鹽類水解的應(yīng)用。
①生活:熱的純堿液去油污效果更好。
②實驗室:配制FeCl3溶液時,常加入少量的HCl。
③工業(yè):泡沫滅火器的藥品分別是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液。
結(jié)合上述實例小結(jié):
鹽類水解的外因:等
【環(huán)節(jié)四:歸納總結(jié)】
請將本節(jié)課的知識點,依據(jù)其關(guān)聯(lián),完善下列思維導(dǎo)圖。
【環(huán)節(jié)五:考題賞析】
1.(2007海南)下列溶液能與鎂反應(yīng)生成氫氣的是()
A.氯化銨溶液B.氫氧化鈉溶液C.碳酸鉀溶液D.飽和石灰水
2.(2008海南)下列離子方程式中,屬于水解反應(yīng)的是:()
A、HCOOH+H2OHCOO—+H3O+
B、CO2+H2OHCO3—+H+
C、CO32—+H2OHCO3—+OH—
D、HS—+H2OS2—+H3O+
3.(2014全國卷Ⅰ)化學(xué)與社會、生活密切相關(guān)。對下列現(xiàn)象或事實的解釋正確的是()
選項現(xiàn)象或事實解釋
A.用熱的純堿溶液洗去油污Na2CO3可直接與油污反應(yīng)
B.源白粉在空氣中久置變質(zhì)漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3
C.施肥時,草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用K2CO3與HN4Cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥效
DFeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅
4.化合物SOCl2是一種液態(tài)化合物,沸點為77℃,在盛有10mL水的錐形瓶中,小心滴加8滴~10滴SOCl2,可觀察到劇烈反應(yīng),液面上有白霧形成,并有帶刺激性氣味的氣體逸出。該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色,輕輕搖動錐形瓶,等白霧消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色凝乳狀沉淀析出。
(1)寫出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)AlCl3溶液蒸干灼燒得不到無水AlCl3,而用SOCl2與AlCl36H2O混合共熱,可得無水AlCl3,其原因是
相關(guān)知識
《鹽類水解的應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案
《鹽類水解的應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)基本信息
課題鹽類水解的應(yīng)用
所屬模塊及章節(jié)人教版高中化學(xué)選修4第三章第三節(jié)
一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
本節(jié)內(nèi)容將化學(xué)平衡理論和微粒觀作為指導(dǎo)思想和理論依據(jù),主要表現(xiàn)為:物質(zhì)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(dāng)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(zhì)或現(xiàn)象發(fā)生改變。
鹽類水解的應(yīng)用使學(xué)生能夠真正意識到化學(xué)平衡移動原理對反應(yīng)的調(diào)控功能,真切感受到原理對實際生產(chǎn)生活的指導(dǎo)作用。
基于此,本節(jié)課的核心目標是促進學(xué)生借助“從微觀視角分析水溶液”思維方法,應(yīng)用鹽類水解的知識解決物質(zhì)制備、保存、溶液配制等實際問題的能力。
設(shè)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(xué)背景分析
1.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析本節(jié)課是鹽類水解第三課時,在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了鹽類水解的實質(zhì)、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(yīng)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(xué)習(xí),能夠?qū)崿F(xiàn)對鹽類水解程度的調(diào)控,從而達到生產(chǎn)生活及化學(xué)實驗中的需要,即實現(xiàn)物質(zhì)的制備、物質(zhì)保存及物質(zhì)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(zhì)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(yīng)用為第四節(jié)“沉淀反應(yīng)”的應(yīng)用提供了思路和方法,因此,本小節(jié)內(nèi)容在選修4教材中起到了承上啟下的作用。
2.學(xué)生情況分析已有基礎(chǔ)
(1)通過“鹽類水解前兩課時的學(xué)習(xí),初步掌握了鹽類水解的實質(zhì)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(yīng)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(xué)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(diào)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(yīng)主要,水解次要;
(3)能夠依據(jù)性質(zhì)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(yīng)用鹽類水解的知識解決物質(zhì)制備、保存、溶液配制等實際問題。
3.教學(xué)方式及教學(xué)手段說明本節(jié)課采用“分析解釋、簡單設(shè)計”的任務(wù)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(xué)生都能夠參與到探究活動中,重在突出課堂教學(xué)的實效性。
三、教學(xué)目標設(shè)計
教學(xué)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(yīng)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(zhì),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(xué)知識分析生產(chǎn)生活中見到的現(xiàn)象,有學(xué)以致用的成就感,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;
(2)讓學(xué)生自己進行簡單的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)品質(zhì);
(3)通過對實驗現(xiàn)象的分析解釋,加強學(xué)生對現(xiàn)象與本質(zhì)的辯證關(guān)系的理解,使學(xué)生學(xué)會用宏觀現(xiàn)象去探究微觀粒子間的相互作用。
教學(xué)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(yīng)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(zhì),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(xué)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(zhì),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(yīng)之間的聯(lián)系,掌握泡沫滅火器的基本原理。
教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動、科學(xué)探究、實驗法。
四、教學(xué)流程
教學(xué)環(huán)節(jié)活動線索認知發(fā)展線索
五、教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖
教學(xué)環(huán)節(jié)1
應(yīng)用鹽類水解知識,解決物質(zhì)配制和保存問題。
【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)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(yīng)用中,就是通過調(diào)控鹽類的水解程度,從而滿足我們的需求。今天我們學(xué)習(xí)鹽類水解的應(yīng)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(xué)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(xué)給予評價】大家對這名同學(xué)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(jié)】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(jié)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(yīng)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(jié)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(xué)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(jié)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(diào)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(yīng)用鹽類水解知識,解決物質(zhì)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(yīng)的程度很強,因此,當(dāng)反應(yīng)出現(xiàn)時優(yōu)先考慮反應(yīng),若沒有發(fā)生反應(yīng),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(zhì)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(dǎo)】兩個水解反應(yīng)產(chǎn)物性質(zhì)不同。
【強調(diào)】這與之前在講化學(xué)平衡時不太一樣,當(dāng)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(dāng)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(yīng)用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層等,工業(yè)常用TiCl4和水反應(yīng)制備TiO2,中間反應(yīng)是
TiCl4+4H2OTi(OH)4+4HCl制備TiO2,請思考:
1.這個反應(yīng)依據(jù)的原理是什么?
2.請你設(shè)計,制備TiO2的實驗條件是什么?應(yīng)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?!净卮稹?br> 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(zhì)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(xué)生1:
加熱FeCl36H2O
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,
加熱,使平衡不斷向水解反應(yīng)方向進行,生成Fe(OH)3。
同理
加熱CuSO45H2O時,會生成Cu(OH)2。
學(xué)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(yīng)該不同。
學(xué)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(xué)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(yīng),是水解反應(yīng)。
【回答】
Ti4+結(jié)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(diào)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(yīng)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(yīng),發(fā)現(xiàn)是Ti4+結(jié)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(yīng)。
通過調(diào)控,促進水解,實現(xiàn)TiO2的制備。
環(huán)節(jié)3
應(yīng)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(yīng)發(fā)生了關(guān)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(yīng)方程式。
2.試劑分別裝在玻璃筒和鋼制筒兩個不同容器內(nèi),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(yīng)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(jié)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(zhì),診斷微粒間相互作用的主次以及尋找不同水解反應(yīng)之間的聯(lián)系,解決互促水解問題。
六、板書設(shè)計
鹽類水解的應(yīng)用
鹽類的水解教學(xué)案
第三單元鹽類的水解
第1課時 鹽類的水解反應(yīng)
[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(zhì),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(jié)合生成弱電解質(zhì)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(jié)合生成弱電解質(zhì)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(zhì),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(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2.特征
(1)一般是可逆反應(yīng),在一定條件下達到化學(xué)平衡。
(2)鹽類水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng):鹽類水解是吸熱反應(yīng)。
3.影響因素
因素對鹽類水解程度的影響
內(nèi)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(zhì)相反的鹽會促進鹽的水解
4.鹽類水解反應(yīng)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(yīng),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(zhì)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(zhì)是促進水的電離,且使溶液顯堿性即可得出結(jié)論。
知識點二 鹽類的水解
3.下列有關(guān)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(yīng)是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)
C.鹽類水解的結(jié)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(zhì)的考查。由于鹽電離出的離子與水電離出的H+或OH-結(jié)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(yīng)互為逆反應(yīng);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(yīng)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(zhì)是其電離出的NH+4與重水電離出的OD-結(jié)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(jié)合生成D3O+,故C項正確。
5.下列關(guān)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(jié)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(zhì)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(jié)合生成弱電解質(zhì),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(yīng)離子方程式書寫
6.下列離子方程式中,屬于水解反應(yīng)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(yīng);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(yīng)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(yīng)一步完成,D正確。
練基礎(chǔ)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(yīng)
D.可溶性的鉀鹽都不發(fā)生水解反應(yīng)
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(yīng)分步書寫S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-;D項由于加入過量燒堿,應(yīng)生成NaAlO2,Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
3.物質(zhì)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(jié)果是反應(yīng)中各物質(zhì)和水分別解離成兩部分,然后兩兩重新組合成新的物質(zhì)。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(zhì)
答案 B
5.物質(zhì)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?、贜aHCO3?、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(zhì),加入水中使水的電離程度減小,反之對于能結(jié)合水中H+或OH-的物質(zhì),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(yīng)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(zhì)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(yīng)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(zhì),關(guān)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(shè)由水電離產(chǎn)生的OH-的物質(zhì)的量濃度分別為A和B,則A和B的關(guān)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(yīng)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(jié)合了水中的H+,水的電離平衡向正反應(yīng)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(guān)重要。
練綜合拓展
9.某同學(xué)利用AlCl3溶液和Na2S溶液制備Al2S3,結(jié)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(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
寫出制備Al2S3的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)生成Al(OH)3和H2S而不能得到Al2S3,故Al2S3只能利用單質(zhì)間的反應(yīng)制得。
10.(1)常溫下,0.10molL-1NH4Cl溶液pH______7(填“”、“=”或“”)。
(2)相同物質(zhì)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(guān)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(yīng)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(xué)式為XmYn最簡結(jié)構(gòu),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(yīng)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(yīng)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(zhì)溶于水的化學(xué)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(zhì)溶于水的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
(5)若X、Y為同主族元素,且m=n,則該物質(zhì)溶于水的化學(xué)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(guān)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(nèi),“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(yīng):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(yīng)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(yīng)用。
一、影響水解反應(yīng)的因素
1.內(nèi)因:鹽本身的性質(zhì)。組成鹽的酸根相對應(yīng)的酸越弱(或陽離子對應(yīng)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(yīng),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(yīng)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(yīng):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(yīng)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(guān),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(yīng),水解平衡向右移動,所以cHCO-3cCO2-3應(yīng)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(yīng),使平衡向正反應(yīng)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(zhì)中的①固體NaOH
②固體KOH?、酃腆wCH3COONa?、芄腆wNaHSO4()
A.①或④B.②或③C.①或②D.③或④
答案 B
解析?、偌尤肷倭縉aOH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??;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(dāng)于CH3COONa稀溶液變?yōu)闈馊芤?,而根?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(zhì)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(yīng)用
4.下列有關(guān)問題,與鹽的水解有關(guān)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?、僦蠳H4Cl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(zhì)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(yīng)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(yīng)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(zhì)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(zhuǎn)化為沉淀而析出。本題的常規(guī)方法是加入化學(xué)物質(zhì)直接與Fe3+反應(yīng)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(zhuǎn)化成MgCl2不引入新雜質(zhì),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(chǔ)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(yīng)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(guān)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(zhì)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(jié)合空氣中的水蒸氣發(fā)生潮解,這與鹽類的水解無關(guān)。
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 ⑥澄清石灰水?、邼釮NO3 ⑧濃H2SO4
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(yīng)生成硅酸鹽,使試劑瓶瓶頸與瓶塞粘結(jié),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(zhì)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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?、贑H3COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL,物質(zhì)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(zhì)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(zhì)的量濃度的①、②、③溶液:pH的大小順序應(yīng)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(zhì)的量濃度大小順序應(yīng)為②①③,故D項錯誤;與25mL0.1molL-1鹽酸反應(yīng)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(guān)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(zhì)是
________________________________________________________________________,
原因是__________________________________________________________________。
②KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,
原因是_________________________________________________________________。
③碳酸氫鋇溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,
原因是________________________________________________________________。
④亞硫酸鈉溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,
原因是__________________________________________________________________。
⑤氯化鋁溶液蒸干得到的固體物質(zhì)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 ①K2CO3 盡管加熱過程促進水解,但生成的KHCO3和KOH反應(yīng)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(jié)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(dāng)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(xué)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(xué)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(zhì)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(yīng)________(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(xué)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(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)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(xué)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(xué)正確;若pH______8.3(填“>”、“<”或“=”),說明乙同學(xué)正確。
(4)丁同學(xué)設(shè)計如下實驗方案對甲、乙同學(xué)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(xué)推測正確。
答案 (1)HCO-3+H2OH2CO3+OH-
(2)大于 (3)= > (4)乙
解析 (1)HCO-3水解的離子方程式為HCO-3+H2OH2CO3+OH-。
(2)乙同學(xué)根據(jù)NaHCO3受熱易分解的性質(zhì),認為受熱時2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O,這樣溶質(zhì)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(xué)的觀點正確,則當(dāng)溫度再恢復(fù)至10℃時,pH應(yīng)為8.3;若乙同學(xué)的觀點正確,則當(dāng)溫度降回到10℃時,pH應(yīng)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(xué)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(dǎo)電能力和電解質(zhì)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(zhì)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(yīng)離子的水解
例如:等物質(zhì)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(yīng)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(guān)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(yīng):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(guān)系:c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H+)
D.該酸式鹽溶液中離子濃度關(guān)系:c(Na+)c(Y2-)c(HY-)c(OH-)c(H+)
答案 C
解析 H2Y是弱酸,應(yīng)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(guān)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(yīng),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(guān)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(guān)離子的濃度應(yīng)滿足的關(guān)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(yīng),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(dǎo)致溶液顯堿性,則有c(OH-)c(H+);據(jù)溶液中電荷守恒關(guān)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(yīng)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(chǔ)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(jié)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(dāng)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(guān)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(guān)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(zhì)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(yīng)時,消耗NaOH的物質(zhì)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(yīng)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(guān)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(dāng)Va>Vb時,CH3COOH過量,溶質(zhì)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(zhì)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(guān)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(yīng)。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(fù)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(zhì)的量濃度關(guān)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(guān)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(guān)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(zhì)的量濃度(molL-1)NaOH物質(zhì)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(guān)系是________。
(3)從③組實驗結(jié)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(zhì)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(zhì)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(zhì)的量濃度應(yīng)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(dāng)于等體積等物質(zhì)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(xué)推測其離子濃度大小順序有如下四種關(guān)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(zhì),則該溶質(zhì)是________,上述四種離子濃度的大小順序為________(填序號)。
(2)若上述關(guān)系中③是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為________;若上述關(guān)系中④是正確的,則溶液中的溶質(zhì)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(guān)系為c(H+)______c(OH-)。
答案 (1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
解析 (1)若溶液只有一種溶質(zhì),該溶質(zhì)為NH4Cl,因NH+4水解溶液呈酸性,離子濃度的大小關(guān)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-)。
鹽類的水解
選修四第三章第三節(jié)
鹽類的水解(第2課時)教案
[復(fù)習(xí)]師生共同復(fù)習(xí)鞏固第一課時相關(guān)知識。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;
[設(shè)疑]影響鹽類水解的內(nèi)在因素有哪些?
[回顧]第一節(jié)中實驗結(jié)果:pH值Na2CO3CH3COONa,結(jié)合酸性CH3COOHH2CO3,你能得到什么經(jīng)驗規(guī)律。
[回答]酸越弱,對應(yīng)強堿弱酸鹽堿性越強。
[講解]主要因素是鹽本身的性質(zhì)。鹽能水解的原因是其離子能與水電離出的氫離子或氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)。如NaA溶液中,酸HA越弱,越難電離,水電離平衡正向移動程度越大,結(jié)果氫氧根離子越大,堿性越強:
[板書]三、影響鹽類水解的主要因素和鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用
1、影響鹽類水解的內(nèi)在因素:
組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,水解程度也越大,堿性就越強,pH越高。
組成鹽的陽離子對應(yīng)的堿越弱,水解程度也越大,酸性就越強,pH越低。
[設(shè)疑]影響鹽類水解的外界因素主要有哪些?
[科學(xué)探究]
探究目的:通過實驗探究促進或抑制FeCl3水解的條件。
探究過程:
1、理論探究其水解程度及水解產(chǎn)物。是否易水解?水解產(chǎn)物是什么?寫出水解方程式:___________________。
2、應(yīng)用平衡原理,考慮影響FeCl3水解的因素有那些?參照下表,設(shè)計實驗探究的步驟:
序號可能影響因素實驗操作現(xiàn)象解釋或結(jié)論
1鹽的濃度
2溶液的酸堿度
3、交流實驗結(jié)果。
[板書]2、影響鹽類水解的外界因素
(1)濃度:鹽濃度越小,水解程度越大;鹽濃度越大,水解程度越小。
[思考與交流]1、根據(jù)鹽類水解的逆反應(yīng),判斷鹽類水解反應(yīng)是吸熱還是放熱?
2、應(yīng)用平衡移動原理分析CH3COONa和NH4Cl水解,列舉可能影響平衡的因素,并說明依據(jù)的原理。
[練習(xí)探究](1)對于CH3COONa的水解平衡體系,在一定條件下加水,水解平衡移動的原因是什么?
(2)對于CH3COONa的水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,分別增大CH3COO-的濃度、加水,對水解平衡狀態(tài)的影響有何異同?
[分析](1)加水后使CH3COO-、OH-、CH3COOH的濃度都減小,水解平衡移動的情況,與對化學(xué)平衡2NH3(g)3H2(g)+N2(g)減壓后平衡移動的情況相似——向右移動。并不是因為加水增加了水的濃度而使水解平衡向右移動,不能認為加水減小了CHCOO-的濃度而使水解平衡向左移動。
[板書]
(2)溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),因此升高溫度水解程度增大。
[舉例]熱的純堿溶液支污效果比冷的好
[提問]稀Na2CO3溶液中若滴入NaOH對鹽的水解有何影響?若滴入HCI又有何影響?試用化學(xué)平衡移動觀點解釋。
[回答](略)
[講解]滴入NaOH后溶液中OH-濃度增大,使水解平衡向左移動抑制不解;滴入HCI后減少溶液中OH-濃度使平衡向右移動,促進水解。由上說明酸堿度影響鹽類的水解。
[板書](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。
[板書]3、鹽類水解的利用
閱讀自學(xué)教材有關(guān)內(nèi)容。
[師生活動]教材中討論題。
[投影]1、實驗室長時間配制的FeCl3溶液、CuSO4溶液為什么會出現(xiàn)絮狀物?如何克服?
2、為什么生活中常用Na2CO3溶液代替NaOH溶液去除油污?熱溶液去污力強還是冷溶液去污力強?
3、凈水劑。許多鹽水解時生成膠狀難溶于水且無毒時,可作凈水劑。如明礬、三價鐵鹽。
4、相同溫度、相同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液哪一種鹽的PH大?
5、為什么明礬可凈水?試從水解平衡角度解釋。
6、泡沫滅火器是用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液混合產(chǎn)生大量CO2來滅火。分析產(chǎn)生CO2的原理。
[回答]學(xué)生回答,老師補充:
1.制備納米材料。利用水解反應(yīng)可制得納米材料(氫氧化物變?yōu)檠趸铮?br>
2.制備無機化合物。如TiO2的制備:
TiCl4+(x+2)H2O(過量)==TiO2xH2O↓+4HCl
為促進水解,加入大量水,加熱,促進水解趨于完成。所得TiO2xH2O經(jīng)焙燒得TiO2。
[板書](1)配制溶液(2)凈水劑(3)洗滌劑(4)制備納米材料(5)制備無機化合物。
[小結(jié)]1、如何判斷鹽溶液的酸堿性:“誰弱誰水解,誰強顯誰性”作為常規(guī)判斷依據(jù)。
2、比較溶液中酸堿性的相對強弱:“越弱越水解”
3、如何比較溶液中離子濃度的大???(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。
②多元弱酸正鹽溶液,根據(jù)弱酸根分步水解分析
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(guān)系(恒等式關(guān)系)
①應(yīng)用“電荷守恒”分析:②應(yīng)用“物料守恒”方法分析。
[課堂練習(xí)]
1.將0.lmol下列物質(zhì)置于1L水中充分攪拌后,溶液中陰離子數(shù)最多的是
A.KClB.Mg(OH)2C.Na2CO3D.MgSO4
2.將NH4Cl溶于重水中,平衡后,產(chǎn)生的一水合氨和水合氫離子的化學(xué)式均正確的是
A.NH2DH2O和D3O+B.NH3D2O和HD2O+
C.NH3DHO和D3O+D.NH2DDHO和H2DO+
3.為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以在加熱的條件下加入一種試劑,過濾后再加
入適量鹽酸,這種試劑是
A.NH3H2OB.NaOHC.Na2CO3D.MgCO3
4.下列電離方程式中正確的是
A.Na2HPO4溶于水:Na2HPO4=2Na++H++PO43-
B.NaHSO4熔化:NaHSO4=Na++H++SO42-
C.HF溶于少量水中:HF=H++HF2一
D.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4=2NH4++SO42一
5.有酚酞的0.lmol/L氨水中加入少量的NH4Cl晶體,則溶液顏色
A.變藍色B.變深C.變淺D.不變
6.能使H2O十H2O=H3O++OH-電離平衡向正反應(yīng)方向移動,且使所得溶液是酸性的措施是
A.在水中加小蘇B.在水中加稀疏酸C.在水中加明礬固體D.在水中加NaHSO4固體
參考答案:
1、C2、C3、D4、D5、C6、C
[作業(yè)]P587、8、9、10、11
[板書計劃]影響鹽類水解的主要因素和鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用
1、影響鹽類水解的內(nèi)在因素:
組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,水解程度也越大,堿性就越強,pH越高。
組成鹽的陽離子對應(yīng)的堿越弱,水解程度也越大,酸性就越強,pH越低。
2、影響鹽類水解的外界因素
(1)濃度:鹽濃度越小,水解程度越大;鹽濃度越大,水解程度越小。
(2)溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),因此升高溫度水解程度增大。
(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H+,使平衡向水解方向移動而促使水解,若加酸則抑制水解。
《鹽類的水解》教案
《鹽類的水解》教案
一、課標要求
認識鹽類水解的原理.
二、教學(xué)目標
1、知識與技能
認識鹽類水解的定義,發(fā)生的條件和本質(zhì)以及水解的規(guī)律。學(xué)會PH值測量的方法,會使用PH試紙,以及PH計,
2、過程與方法
通過實驗并運用歸納法分析鹽類的溶液呈不同酸堿性的原因;從微觀角度探究鹽類水解的本質(zhì)原因,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握從宏觀到微觀、從靜態(tài)到動態(tài)的探究方法。
3、情感、態(tài)度與價值觀
通過探究不同的鹽溶液呈現(xiàn)不同酸堿性的本質(zhì)原因,學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì);讓學(xué)生體會到化學(xué)在生活中的重要應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生小組合作討論的能力
三、教學(xué)重、難點
探究鹽類水解的本質(zhì)
三、教學(xué)過程
提問:通過之前的學(xué)習(xí),我們知道滅火器的種類都有哪些呢?
學(xué)生回答:泡沫滅火器,二氧化碳滅火器,干粉滅火器,(水基型滅火器)
講解:那今天我們就來說說泡沫滅火器
已知泡沫滅火器中發(fā)生的反應(yīng)如下
Al2(SO4)3+6NaHCO3==3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑根據(jù)反應(yīng)方程式,我們發(fā)現(xiàn)它不是復(fù)分解反應(yīng),那么大家來猜想一下為什么會有Al(OH)3和CO2的產(chǎn)生呢?帶著這個問題我們先來做一個實驗
學(xué)生實驗
大家桌子上面有pH試紙和幾種溶液,分別是
NaCl,Na2CO3,NH4Cl,Na2SO4,CH3COONa,(NH4)2SO4,Al2(SO4)3
大家類測一測他們的pH值分別是多少
PPT:
強酸強堿鹽
pH
強酸弱堿鹽
pH
強堿弱酸鹽
pH
NaCl
7
NH4Cl
6
Na2CO3
10
Na2SO4
7
Al2(SO4)3
4
CH3COONa
8
我們知道酸性溶液中c(H+)c(OH-),pH值小于七,顯酸性,堿性溶液中c(H+)-),pH值大于七,顯堿性,那么鹽溶液中的H+和OH-是從哪里來的呢?
現(xiàn)在我找同學(xué)來說一下NH4Cl溶液中都有哪些離子呢?
有NH4+,Cl—,OH—,H+。
講解:我們知道溶液是呈電中性的,而氫離子濃度又大于氫氧根濃度,那么氯離子濃度就大于銨根離子濃度,我們看根據(jù)物料守恒銨根離子應(yīng)該等于氯離子,而氫氧根離子應(yīng)該等于氫離子,現(xiàn)在氫氧根離子和銨根離子都變少了,說明兩者互相消耗了,呢么我們以為例,研究一下NH4Cl在水溶液中發(fā)生的變化
播放鹽類水解的微觀表現(xiàn)Flash動畫視頻
板書:
NH4ClNH4++Cl-
H2OOH-+H+
NH3·H2O
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl
NH4++H2ONH3·H2O+H+
下面我在找一位同學(xué)參照我寫這個方程式寫出CH3COONa在水溶液中的變化
CH3COONaCH3COO-+Na+
H2OH++OH-
CH3COOH
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
以上的過程你給我們就稱之為鹽類水解,那么鹽類水解的定義是什么呢?同學(xué)們試著自己總結(jié)一下,可以小組討論
弱堿陽離子或者弱酸陰離子在水中結(jié)合水電離出的OH-或者H+生成弱電解質(zhì)的過程就叫做鹽類的水解。
練習(xí):在筆記本上寫出來Al2(SO4)3,Na2CO3的水解過程。
老師幫助學(xué)生歸納總結(jié)得出結(jié)論:鹽類水解的本質(zhì)是鹽中電離出來的離子與水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱點解質(zhì),促使水的電離平衡發(fā)生移動,使溶液顯酸性或堿性。
提問NaCl溶液呈中性的原因,
學(xué)生分析:因其電離出的陰、陽離子都不能與水電離出的H+或OH-生成弱電解質(zhì),也就是說強酸強堿鹽不發(fā)生水解,溶液中c(H+)=c(OH-)
根據(jù)結(jié)論總結(jié)歸納鹽類水解的定義:在溶液中,鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱點解質(zhì)的反應(yīng)。
幫助學(xué)生歸納鹽類水解的實質(zhì):促進水的電離
提問:根究上面已學(xué)到的知識,小組討論滅火器發(fā)生的原理,并解釋為什么會有Al(OH)3和CO2的產(chǎn)生
學(xué)生根據(jù)已有知識討論泡沫滅火器發(fā)生的原理
Al2(SO4)3+6NaHCO3==3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
可能是由于發(fā)生了鹽類水解、由于Na2SO4水解顯酸性,NaHCO3水解顯堿性
老師進一步提問為什么會有Al(OH)3和CO2的產(chǎn)生
學(xué)生歸納總結(jié):原因由于Na2SO4水解顯酸性,NaHCO3水解顯堿性,所以兩者混合促進了二者得水解,所以有Al(OH)3和CO2的產(chǎn)生。
從練習(xí)冊等選擇一些有代表性的題留作課后作業(yè)