2017-2018學年高中化學 專題3 溶液中的離子反應 第三單元 第一課時 鹽類的水解反應學案 蘇教版選修4.doc
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第一課時 鹽類的水解反應 ————————————————————————————————————— [課標要求] 1.了解不同鹽溶液的酸堿性。 2.理解鹽溶液的水解規(guī)律。 3.掌握鹽類水解方程式的書寫方法。 1.鹽類水解的實質(zhì)是鹽電離出來的離子與水電離的H+或OH-結合生成弱電解質(zhì),打破了水的電離平衡,導致c(H+)≠c(OH-),而引起溶液酸堿性的變化。 2.鹽類水解的規(guī)律: 有弱才水解,越弱越水解,誰強顯誰性,同強顯中性。 而強酸弱堿鹽溶液呈酸性,強堿弱酸鹽溶液呈堿性。 3.水解離子方程式書寫“兩規(guī)則”: (1)多元弱酸陰離子是分步水解的,以第一步水解為主。 (2)多元弱堿陽離子水解復雜,可一步寫出。 鹽類的水解 1.鹽溶液呈酸堿性的原因 (1)鹽的類型和溶液的酸堿性探究 ①實例: 鹽溶液 NaCl Na2CO3 NH4Cl CH3COONa AlCl3 溶液的酸堿性 中性 堿性 酸性 堿性 酸性 鹽的類型 強酸強堿鹽 弱酸強堿鹽 強酸弱堿鹽 弱酸強堿鹽 強酸弱堿鹽 ②一般規(guī)律: 并不是所有的鹽溶液都呈中性,通常強酸強堿鹽的溶液呈中性,強酸弱堿鹽的溶液呈酸性,弱酸強堿鹽的溶液呈堿性。 (2)鹽溶液酸堿性的理論分析 ①NH4Cl溶液: 圖示 解釋 NH結合H2O電離產(chǎn)生的OH-生成弱電解質(zhì)NH3H2O,使水的電離平衡正向移動,使c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性 表示 NH+H2ONH3H2O+H+ ②CH3COONa溶液: 圖示 解釋 CH3COO-結合H2O電離產(chǎn)生H+生成弱電解質(zhì)CH3COOH,使水的電離平衡正向移動,使c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性 表示 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ③NaCl溶液: 溶液中無弱電解質(zhì)生成,水的電離平衡未被破壞,溶液中c(H+)=c(OH-),呈中性 2.鹽類水解的概念和本質(zhì) (1)概念: 在水溶液中鹽電離產(chǎn)生的離子與水電離產(chǎn)生的H+或OH-結合生成弱電解質(zhì)的反應,叫做鹽類的水解。 (2)實質(zhì):鹽電離產(chǎn)生的陽離子或陰離子能結合水電離產(chǎn)生的OH-或H+生成弱電解質(zhì),從而促進水的電離平衡朝著電離方向移動。 (3)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。 ③鹽類水解是吸熱反應。 [特別提醒] HF、CH3COOH均為弱酸,且酸性HF>CH3COOH,依據(jù)越弱越水解可知,等濃度的CH3COONa的堿性強于NaF。 判斷鹽類是否發(fā)生水解以及水解后溶液的酸堿性,要看鹽的離子所對應的酸和堿的相對強弱。已知常溫下有下列溶液:①Na2S溶液?、贏lCl3溶液?、跱a2CO3溶液④NaNO3溶液。 [問題思考] 1.溶液①中哪種離子發(fā)生了水解反應,水溶液呈什么性?溶液④能否發(fā)生水解反應? 提示:溶液①中S2-發(fā)生了水解反應,Na2S溶液呈堿性;溶液④不能發(fā)生水解反應。 2.溶液③和NaOH溶液都呈堿性,它們對水的電離影響是否相同? 提示:不相同,Na2CO3溶液由于CO的水解呈堿性,促進了水的電離;NaOH電離出的OH-抑制了水的電離。 3.已知相同溫度下,CH3COOH的電離常數(shù)與NH3H2O的電離常數(shù)相等,請判斷CH3COONH4溶液的酸堿性。 提示:CH3COONH4溶液呈中性。 1.鹽類水解的規(guī)律 (1)“有弱才水解,無弱不水解”——鹽中有弱酸陰離子或弱堿陽離子才水解,若沒有,則是強酸強堿鹽,不發(fā)生水解反應。 (2)“越弱越水解”——弱酸陰離子對應的酸越弱,水解程度越大;弱堿陽離子對應的堿越弱,其水解程度越大。 (3)“都弱都水解”——弱酸弱堿鹽電離出的弱酸陰離子和弱堿陽離子都發(fā)生水解,且相互促進。 (4)“誰強顯誰性”——當鹽中的陰離子對應的酸比陽離子對應的堿更容易電離時,水解后鹽溶液呈酸性,反之,呈堿性,即強酸弱堿鹽顯酸性,強堿弱酸鹽顯堿性。 2.弱酸酸式鹽水解的規(guī)律 弱酸酸式鹽水解,取決于酸式酸根離子的電離程度和水解程度的相對大小。 (1)若電離程度大于水解程度,溶液顯酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。 (2)若電離程度小于水解程度,溶液顯堿性,如NaHCO3、Na2HPO4等。 1.下列溶液中,因為電離產(chǎn)生的離子發(fā)生水解而顯酸性的是( ) A.Na2CO3 B.NaHSO4 C.CuSO4 D.Ca(NO3)2 解析:選C Na2CO3溶液顯堿性;Ca(NO3)2溶液顯中性;NaHSO4因電離出H+而顯酸性;CuSO4溶液顯酸性是因為Cu2+水解。 2.有下列鹽溶液:①KNO3?、贏gNO3?、跭2CO3 ④FeCl3?、軰2SO4?、轓aClO ⑦NH4Cl 呈酸性的是________,呈堿性的是________,呈中性的是________。 解析:AgNO3、FeCl3、NH4Cl屬于強酸弱堿鹽,溶液呈酸性;K2CO3、NaClO屬于強堿弱酸鹽,溶液呈堿性;KNO3、K2SO4屬于強酸強堿鹽,溶液呈中性。 答案:②④⑦?、邰蕖、佗? 鹽類水解離子方程式 1.鹽類水解離子方程式的書寫規(guī)律 (1)一般鹽類水解程度很小,水解產(chǎn)物很少,通常不生成沉淀和氣體,也不發(fā)生分解,因此鹽類水解的離子方程式中不標“↑”或“↓”,也不把生成物(如NH3H2O、H2CO3等)寫成其分解產(chǎn)物的形式。 (2)鹽類水解是可逆反應,是中和反應的逆反應,而中和反應是趨于完成的反應,所以鹽的水解反應是微弱的。鹽類水解的離子方程式一般不寫“===”而寫“”。 2.鹽類水解方程式的常見類型 一元弱酸的強堿鹽 以CH3COONa為例: CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 一元弱堿的強酸鹽 以NH4Cl為例: NH+H2ONH3H2O+H+ 多元弱酸的強堿鹽(正鹽) 多元弱酸的陰離子水解是分步進行的,以第一步水解為主。如Na2CO3的水解: CO+H2OHCO+OH- 多元弱堿的強酸鹽 多元弱堿的陽離子水解復雜,可看作一步水解,如AlCl3的水解: Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 互促水解反應 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。 如:Al3+與HCO的水解反應: Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ [特別提醒] (1)誤把電離方程式看成水解方程式,如HS-+H2OS2-+H3O+,此方程式為HS-的電離方程式,不是HS-的水解方程式,因為其化簡可寫為HS-S2-+H+。HS-的水解方程式應為HS-+H2OH2S+OH-。 (2)書寫鹽類水解方程式常見錯誤有: ①把“”誤寫為“===”。 如Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+是錯誤的, 正確的為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。 ②水解產(chǎn)物量很小時,標上“↑”或“↓”。 如Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+是錯誤的, 正確的為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。 1.下列各物質(zhì)常溫下發(fā)生水解,對應的離子方程式正確的是( ) A.Na2CO3:CO+2H2OH2O+CO2↑+2OH- B.NH4Cl:NH+H2ONH3H2O+OH- C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ D.NaF:F-+H2O===HF+OH- 解析:選C 多元弱酸根離子分步水解,多元弱堿陽離子一步完成,故A錯誤,C正確;B中電荷不守恒;D應用“”。 2.下列離子方程式中,屬于水解反應的是( ) A.HCO+H2OH3O+CO B.HCO+H2OH2CO3+OH- C.CO2+H2OHCO+H+ D.CH3COOHCH3COO-+H+ 解析:選B 水解離子方程式中應有弱酸或弱酸的酸式酸根離子、弱堿等生成,A、C、D均為電離方程式,B符合題意。 [三級訓練節(jié)節(jié)過關] 1.在水中加入下列物質(zhì),可使水的電離平衡正向移動,且所得溶液呈酸性的是( ) A.NaCl B.H2SO4 C.Na2CO3 D.NH4Cl 解析:選D A項,NaCl對水的電離平衡無影響,溶液呈中性;B項,H2SO4抑制水的電離;C項,Na2CO3水解促進水的電離,溶液呈堿性;D項,NH4Cl水解促進水的電離,溶液呈酸性。 2.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 解析:選D 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-的水解,故c(Na+)>2c(S2-),因此應選D。 3.pH=4的醋酸和氯化銨溶液中,水的電離程度的關系前者與后者比較( ) A.大于 B.小于 C.等于 D.無法確定 解析:選B 在醋酸溶液中,醋酸電離出的H+會抑制水的電離,使水的電離程度小于純水的電離程度;在氯化銨溶液中,氯化銨電離出的銨根離子會與水電離出的OH-結合成弱電解質(zhì)NH3H2O,從而促進了水的電離,使水的電離程度大于純水中水的電離程度,故前者水的電離程度小于后者。 4.明礬水溶液呈________性,原因是____________________________(用離子方程式表示,下同);小蘇打水溶液呈______性,原因是________________________。二者均______(填“促進”或“抑制”)水的電離。 解析:明礬中Al3+水解顯酸性,小蘇打(NaHCO3)中HCO水解顯堿性,二者水解都促進了水的電離。 答案:酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 堿 HCO+H2OH2CO3+OH- 促進 一、單項選擇題 1.在鹽類的水解過程中,下列敘述正確的是( ) A.鹽的電離平衡被破壞 B.水的電離平衡被破壞 C.沒有能量的變化 D.溶液的pH一定變大 解析:選B 鹽類水解促進了水的電離。 2.下列變化不屬于鹽類水解反應的是( ) ①NH3+H2ONH+OH- ②HCO+H2OH2CO3+OH- ③HCO+H2OH3O++CO ④Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ ⑤CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O ⑥NH+2H2ONH3H2O+H3O+ A.①③⑤ B.②③⑤ C.①④⑤ D.①③ 解析:選A ①、③是電離方程式,⑤是酸堿中和反應的離子方程式。 3.有下列鹽:①FeCl3,②CH3COONa,③NaCl,其水溶液的pH由大到小排列正確的是( ) A.①>③>② B.②>③>① C.③>②>① D.①>②>③ 解析:選B 在水溶液中FeCl3水解顯酸性;CH3COONa水解顯堿性;NaCl不水解,顯中性。 4.25 ℃時,某物質(zhì)的溶液中,由水電離出的c(H+)=110-5molL-1,下列說法一定正確的是( ) A.該溶液的溶質(zhì)是堿 B.該溶液顯堿性 C.該溶液的溶質(zhì)是酸 D.該溶液的溶質(zhì)是鹽 解析:選D 由水電離出的c(H+)=110-5 molL-1>10-7 molL-1,可知水的電離受到了促進,加入的物質(zhì)應該是能發(fā)生水解的鹽,則溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。 5.下列物質(zhì)的溶液中,所含離子種類最多的是( ) A.Na2S B.Na3PO4 C.Na2CO3 D.AlCl3 解析:選B Na3PO4所含離子種類最多,因它的水解有三級: PO+H2OHPO+OH- HPO+H2OH2PO+OH- H2PO+H2OH3PO4+OH- 再加水的電離H2OH++OH-,所以磷酸鈉溶液中,除Na+外還有五種離子:PO、HPO、H2PO、H+、OH-。 6.物質(zhì)的量濃度相同的三種正鹽NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分別為8、9、10,則HX、HY、HZ的酸性由強到弱的順序是( ) A.HX>HZ>HY B.HZ>HY>HX C.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX 解析:選C 三種鹽的陽離子都是Na+,當物質(zhì)的量濃度相同時,溶液的pH分別為8、9、10,堿性逐漸增強,也就是X-、Y-、Z-的水解程度依次增大。因為越容易水解的弱酸根對應的酸的酸性越弱,因此三種酸的酸性由強到弱的順序為HX、HY、HZ。 二、不定項選擇題 7.相同物質(zhì)的量濃度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH較大,則下列關于同溫、同體積、同濃度的HCN和HClO溶液的說法中正確的是( ) A.酸的強弱:HCN- 配套講稿:
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