高中化学人教版选修4教案第3章 第3节 第2课时 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用附答案.docx
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高中化学人教版选修4教案第3章第3节第2课时影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用附答案
第2课时 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用
1.会分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
2.根据盐类的水解会判断相应酸或碱的强弱。
3.了解盐类水解在生产生活中的利用。
影响盐类水解的主要因素
[基础·初探]
教材整理 影响盐类水解的因素
1.内因
形成盐的酸或碱越弱就越易发生水解。
如酸性:
CH3COOH>H2CO3
相同浓度的Na2CO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)。
2.外因
(1)温度、浓度:
条件
移动方向
水解程度
水解产生的离子浓度
升高温度
右移
增大
增大
反应物
浓度
增大
右移
减小
增大
减小
右移
增大
减小
(2)外加物质:
外加物质对水解反应的影响取决于该物质的性质。
①外加酸或碱:
外加物质
对水解程度的影响
弱酸阴离子
弱碱阳离子
酸
增大
减小
碱
减小
增大
②加能水解的盐:
[探究·升华]
[思考探究]
25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平
衡常数
1.7×10-5mol·L-1
K1=4.3×10-7mol·L-1
K2=5.6×10-11mol·L-1
3.0×10-8mol·L-1
问题思考:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性大小如何?
【提示】 酸性:
CH3COOH>H2CO3>HClO。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO
、CO
、ClO-结合质子(H+)的能力大小顺序如何?
【提示】 结合H+能力:
CO
>ClO->HCO
>CH3COO-。
(3)同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3、NaClO溶液的pH大小顺序如何?
【提示】 pH:
Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa。
(4)分析上述问题得出决定盐类水解的主要因素是什么?
【提示】 盐本身的性质。
[认知升华]
盐类水解的影响因素
内因
反应物本身的性质,即组成盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子对应的酸或碱越弱,盐的水解程度越大
温度
盐的水解反应是吸热反应,因此升高温度促进盐的水解,降低温度抑制盐的水解
浓度
盐浓度越小,水解程度越大
盐浓度越大,水解程度越小
酸碱性
加酸抑制阳离子水解,促进阴离子水解;
加碱抑制阴离子水解,促进阳离子水解
“同离子”
效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物消耗掉,则促进水解
[题组·冲关]
1.0.1mol·L-1的K2CO3溶液中,由于CO
的水解,使得c(CO
)<0.1mol·L-1。
如果要使c(CO
)更接近于0.1mol·L-1,可以采取的措施是( )
A.加入少量盐酸 B.加入适量的水
C.加入适量的KOHD.加热
【解析】 A项发生反应:
2H++CO
===CO2↑+H2O,CO
浓度更小;B项和D项均促进CO
水解,CO
浓度更小;C项KOH抑制CO
的水解,正确。
【答案】 C
2.使0.1mol·L-1的NH4Cl溶液pH减小的措施是( )
A.加入金属镁B.加入Na2O2
C.加入NH4NO3晶体D.加入小苏打
【解析】 加入Mg、Na2O2、NaHCO3均消耗H+,使c(H+)减小,pH增大;加入NH4NO3晶体,c(NH
)增大,使水解平衡NH
+H2ONH3·H2O+H+正向移动,c(H+)增大,pH减小。
【答案】 C
3.向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质,其溶液中部分微粒的浓度变化如表所示(溶液温度不变)。
X物质是下列物质中的( )
微粒
H+
OH-
CH3COO-
CH3COOH
物质的量浓度
增大
减小
减小
增大
A.氢氧化钠B.氯化氢
C.蒸馏水D.磷酸钠
【解析】 减小了溶液中OH-浓度,平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-右移,c(H+)增大,c(OH-)减小,c(CH3COO-)减小,c(CH3COOH)增大,加入的物质应为酸。
【答案】 B
4.室温下,将0.05molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A.50mL1mol·L-1H2SO4
反应结束后,
c(Na+)=c(SO
)
B.0.05molCaO
溶液中
增大
C.50mLH2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D.0.1molNaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【解析】 A项,Na+的物质的量为0.1mol,而SO
的物质的量为0.05mol,混合溶液中Na+与SO
的浓度不可能相等。
B项,加入0.05molCaO后,会生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH,溶液中c(OH-)增大,CO
水解产生的HCO
减少,故溶液中
增大。
C项,加入水后,c(Na2CO3)减小,CO
水解产生的c(OH-)减小,溶液中的OH-来源于水的电离,因水电离产生的c(OH-)=c(H+),故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小。
D项,加入0.1molNaHSO4固体,溶液体积变化不大,但n(Na+)变为原来的2倍,故
c(Na+)增大。
【答案】 B
5.(填空)对于NH
+H2ONH3·H2O+H+(用箭头表示:
向右“→”、向左“←”、增大“↑”、减小“↓”)
平衡移动
c(H+)
c(NH
)
升高温度
加水稀释
通入少量HCl
加入少量NaOH固体
加入固体NH4Cl
【答案】 →↑↓;→↓↓;←↑↑;→↓↓;→↑↑
6.下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
①加入生石灰 ②室温 ③加入NH4NO3晶体
(1)含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液显浅红色的原因为_____________
_______________________________________(用离子方程式和必要文字解释)。
(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母序号)。
A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为________、________、________。
(填“左”、“右”或“不移动”)
【答案】
(1)CH3COO-存在水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+
OH-,使溶液显碱性
(2)BD (3)左 左 右
盐类水解反应的应用
[基础·初探]
教材整理 盐类水解反应的应用
1.作净水剂
铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。
如明矾水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
2.热碱水去油污
加热促进CO
的水解,溶液碱性增强,去污能力增强。
纯碱水解的离子方程式为CO
+H2OHCO
+OH-。
3.盐溶液的配制和保存
配制,保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是抑制Sn2+或Fe3+水解。
4.制备胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以增大Fe3+的水解程度,从而制备Fe(OH)3胶体。
5.泡沫灭火器原理
Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开来。
离子方程式为Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑。
[探究·升华]
[思考探究]
(1)配制FeSO4溶液时为什么要加入少量的稀硫酸和铁屑?
【提示】 抑制Fe2+的水解和氧化。
(2)蒸干FeCl3水溶液并灼烧,得到的固体物质主要是什么?
蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液呢?
【提示】 蒸干FeCl3溶液灼烧得到的固体主要是Fe2O3。
蒸干并灼烧Al2(SO4)3溶液得到Al2(SO4)3固体。
(3)如何除去MgCl2溶液中的少量Fe3+?
【提示】 加入Mg(OH)2等固体,可以促进Fe3+水解,不断转化为Fe(OH)3,从而达到除去Fe3+的目的。
[认知升华]
1.判断盐溶液的酸碱性或pH
如:
相同物质的量浓度的下列溶液:
NaCl、NaHSO4、Na2CO3、NaHCO3,pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHCO3>NaCl>NaHSO4。
2.比较盐溶液中离子浓度的大小
如:
Na2CO3溶液中,各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CO
)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H+)。
3.判断离子共存
如:
Al3+与AlO
、CO
、HCO
、S2-、HS-等因相互促进水解而不共存。
4.化肥的使用
如:
铵态氮肥与草木灰不得混用。
5.判断加热蒸发盐溶液析出固体
(1)
盐[NaCl、Al2(SO4)3]
(2)水解生成挥发性酸的盐(AlCl3)
氢氧化物[Al(OH)3]
氧化物(Al2O3)
(3)较低温度下受热分解的盐[Ca(HCO3)2]
盐的分解产物(CaCO3)
(4)还原性盐(Na2SO3)
高价盐(Na2SO4)。
6.判断盐所对应酸的相对强弱
如:
已知物质的量浓度相同的两种盐溶液,NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的酸性强弱为HB>HA。
7.盐溶液的配制
如:
配制FeCl3、AlCl3溶液时应加入少量盐酸,配制AgNO3溶液时应加入少量硝酸。
8.用盐作净水剂
如:
利用FeCl3、明矾在水溶液中发生水解产生胶体,能吸附水中悬浮的杂质,起到净水的作用。
9.判断溶液中离子能否大量共存
如:
Al3+、Fe3+与CO
、HCO
因为能发生水解相互促进的反应,在溶液中不能大量共存。
10.判断盐溶液中的离子种类
如Na3PO4溶液中存在的微粒为Na+、PO
、HPO
、H2PO
、H3PO4、H+、OH-、H2O。
[题组·冲关]
1.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是( )
A.氯化铝B.碳酸氢钠
C.硫酸铁D.高锰酸钾
【解析】 AlCl3发生水解反应:
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,生成的HCl易挥发而使水解平衡向右移动,致使生成Al(OH)3沉淀,它被灼烧得Al2O3。
NaHCO3、KMnO4受热后分别分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2,只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。
【答案】 C
2.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是( )
①胆矾 ②氯化镁 ③硫酸铝 ④次氯酸钠
A.③B.①④
C.①②③④D.全部
【解析】 ①中CuSO4·5H2O
CuSO4+5H2O↑;②中MgCl2+2H2O
Mg(OH)2↓+2HCl↑,Mg(OH)2
MgO+H2O;④中ClO-+H2OHClO+OH-,2HClO
2HCl+O2↑,最终为NaCl。
【答案】 A
3.
(1)Fe(NO3)3的水溶液呈__________(填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):
____________________________________________
______________________________________________________________。
实验室在配制Fe(NO3)3的溶液时,常将Fe(NO3)3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以__________(填“促进”、“抑制”)其水解。
(2)在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的_________________________。
【解析】
(1)硝酸铁是强酸弱碱盐,铁离子水解,溶液显酸性,水解方程式是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;因此在配制硝酸铁溶液时,先将Fe(NO3)3固体溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,目的就是抑制铁离子水解。
(2)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解,溶液显碱性。
所以在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的氢氧化钠固体以抑制硫离子水解。
【答案】
(1)酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 抑制
(2)氢氧化钠固体(或NaOH)
4.下列与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸 ②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞 ③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡 ④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强
A.①②④B.②③④
C.①③④D.全部
【解析】 ①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制Fe3+水解生成Fe(OH)3;②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;③NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;④硫酸铵水解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将增强。
故①②③④都与盐类的水解有关。
【答案】 D
5.配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质,其中不是为了抑制离子水解的是( )
A.FeSO4(Fe)B.SnCl2(HCl)
C.FeCl3(HCl)D.NaAlO2(NaOH)
【解析】 A项是为了防止Fe2+被空气中的O2氧化。
【答案】 A
6.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Al3+、HCO
、NO
B.AlO
、Cl-、Mg2+、K+
C.NH
、Na+、CH3COO-、NO
D.Na+、NO
、ClO-、I-
【解析】 A项Al3+与HCO
发生相互促进的水解反应。
B项Mg2+会与AlO
水解生成的OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,D项ClO-会氧化I-。
【答案】 C
学业分层测评(十六)
(建议用时:
45分钟)
[学业达标]
1.下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.FeCl3晶体用于净水
B.粗盐在空气中易潮解
C.加热氯化铁溶液颜色变深
D.浓硫化钠溶液有臭味
【解析】 A项,FeCl3溶于水生成Fe(OH)3胶体,利用胶体的吸附作用净水;C项,氯化铁溶液中Fe3+发生水解:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在加热条件下水解平衡正向移动造成体系颜色加深;D项,硫化钠溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,水解产物H2S是产生臭味的原因;B项,粗盐中混有MgCl2、CaCl2易结合空气中的水蒸气发生潮解,这与盐类的水解无关。
【答案】 B
2.下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )
A.氯化铵溶液 B.氢氧化钠溶液
C.碳酸钾溶液D.饱和石灰水
【解析】 NH4Cl溶液中存在:
NH
+H2ONH3·H2O+H+水解平衡,使溶液显酸性,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
【答案】 A
3.同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,给定下列化肥:
①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤NH3·H2O,其中最合理的组合方式是( )
A.①③④B.②③④
C.①③⑤D.②③⑤
【解析】 Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料,肯定要用,由于Ca(H2PO4)2是酸式盐,其水溶液呈酸性,不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用,只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。
【答案】 B
4.一定条件下,CH3COONa溶液存在水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(OH-)减小
B.升高温度,溶液的pH增大
C.稀释溶液,c(H+)减小
D.通入少量HCl气体,c(H+)减小
【解析】 加入NaOH会抑制其水解,但c(OH-)增大;升温能促进盐类的水解,即c(OH-)增大,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c(H+)将增大;通入HCl消耗OH-,c(H+)增大。
【答案】 B
5.相同物质的量浓度的下列铵盐中,c(NH
)最大的是( )
A.NH4HCO3B.NH4HSO4
C.NH4NO3D.CH3COONH4
【解析】 本题考查影响水解平衡移动的因素。
先找出对NH
水解无影响的阴离子,再看是促进的还是抑制的,并排出顺序。
NH4NO3中NH
的水解不受影响,NH4HSO4电离出H+抑制NH
水解,c(NH
)大,HCO
、CH3COO-对NH
的水解都有促进作用,c(NH
)小。
【答案】 B
6.在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列说法中正确的是( )
A.水解平衡正向移动
B.水解平衡逆向移动
C.溶液中H+浓度不变
D.Fe3+的水解程度增大
【解析】 增加Fe3+浓度,水解平衡正向移动,达到平衡后溶液中H+浓度增大,但Fe3+的水解程度减小。
【答案】 A
7.向三份0.1mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-的浓度变化依次为( )
A.减小、增大、减小B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大D.增大、减小、增大
【解析】 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
加入NH4NO3,NH
水解:
NH
+H2ONH3·H2O+H+,H+和OH-反应,使平衡右移,CH3COO-浓度减小,促进水解;加入Na2SO3,SO
+H2OHSO
+OH-,水解产生OH-,使平衡左移,CH3COO-浓度增大,抑制水解的进行;加入FeCl3固体,Fe3+水解:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,影响同NH
,使CH3COO-浓度减小,促进水解。
【答案】 A
8.能证明Na2SO3溶液中存在SO
+H2OHSO
+OH-水解平衡的事实是( )
A.滴入酚酞试液变红,再加入H2SO4溶液后红色褪去
B.滴入酚酞试液变红,再加入氯水后红色褪去
C.滴入酚酞试液变化,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
D.滴入酚酞试液变红,再加入氢氧化钠后溶液红色加深
【解析】 无论Na2SO3是否完全水解,加硫酸都会中和OH-,酚酞都会褪色,只能证明发生了水解,而无法说明是否存在水解平衡,A选项错误;氯水既可能中和OH-,又可能将酚酞和SO
氧化,所以褪色不足以说明存在水解平衡,B选项错误;加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则该沉淀一定是BaSO3,说明SO
没有水解完全,红色褪去,说明c(OH-)减小,因为OH-与BaCl2不反应,只能说明平衡逆向移动引起其浓度的减小,C选项正确;加入氢氧化钠溶液后,即使不存在平衡,溶液的碱性增强,红色也会加深,D选项错误。
【答案】 C
9.为了使Na2S溶液中
的比值变小,可采取的措施是( )
①加适量盐酸 ②加适量NaOH(s) ③加适量KOH(s) ④加适量KHS(s) ⑤加水 ⑥通H2S(g)
⑦加热
A.②③④B.①②⑤⑥⑦
C.②③D.③④
【解析】 欲使溶液中
的比值变小,即使c(S2-)增大,从S2-+H2OHS-+OH-的平衡角度分析,增加c(OH-)或c(HS-)可抑制S2-水解,使平衡向左移动,但不能加入Na+。
显然③④可以,②不可以。
①条件2H++S2-===H2S,使比值变大,⑤⑦促进Na2S水解,使比值变大。
⑥通入H2S后,发生如下反应:
H2S+S2-===2HS-,使比值变大。
【答案】 D
10.向纯碱溶液中滴入酚酞溶液
(1)观察到的现象是________,原因是________________________________
________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。
(2)若微热溶液,观察到的现象是________,原因是_____________________
_______________________________________________________________。
(3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液,观察到的现象是________,原因是____
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】
(1)Na2CO3溶液显碱性,遇酚酞变红。
(2)加热,水解程度变大,碱性更强,红色加深。
(3)加入FeCl3,Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3(红褐色沉淀),促进CO
水解,同时会有CO2气体产生。
【答案】
(1)溶液变红 CO
+H2OOH-+HCO
、HCO
+H2OH2CO3+OH-
(2)红色加深 加热,CO
水解程度变大,溶液碱性增强
(3)红色变浅,有红褐色沉淀生成,有气体生成(或气泡冒出) Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,减小了c(OH-),促进了CO
的水解,CO
+H2OHCO
+OH-,HCO
+H2OH2CO3+OH-,H2CO3H2O+CO2↑
11.已知25℃时0.1mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大,对上述现象有两种不同的解释:
甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出的大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
你认为上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:
向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填编号),然后测定溶液的pH。
(已知25℃时,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COOH的Ka=1.8×10-5)
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4
C.气体NH3
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- 高中化学人教版选修4教案第3章 第3节 第2课时 影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用附答案 高中化学 人教版 选修 教案 课时 影响 盐类 水解 主要因素 反应 利用 答案
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