第3章 第2节 第2课时 盐类的水解 导学案 鲁科版选修4.docx
- 文档编号:25556787
- 上传时间:2023-06-09
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:257.42KB
第3章 第2节 第2课时 盐类的水解 导学案 鲁科版选修4.docx
《第3章 第2节 第2课时 盐类的水解 导学案 鲁科版选修4.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章 第2节 第2课时 盐类的水解 导学案 鲁科版选修4.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第3章第2节第2课时盐类的水解导学案鲁科版选修4
第二节 弱电解质的电离盐类的水解
第2课时盐类的水解
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.了解盐类水解的原理。
2.了解盐类水解的主要因素。
3.通过介绍与水解平衡相关的知识,认识水溶液在化学中的重要作用。
■自主梳理—基础知识导航
一、盐溶液酸碱性的理论分析
1.强碱弱酸盐水解,溶液呈_______性,pH_____7。
原因:
__________________________,从而使溶液中的____降低,水的电离平衡______移,____增大,结果c(OH-)____c(H+)。
2.强酸弱碱盐水解,溶液呈______性,pH___7。
原因:
__________________________,从而使溶液中的_______降低,水的电离平衡_____移,________增大,结果c(OH-)____c(H+)。
3.强酸强碱盐不水解,c(OH-)__c(H+),溶液显___性。
二、盐类水解的定义和实质
1.定义:
____________________________,叫做盐类的水解。
2.实质:
盐电离出的离子与水电离出的离子反应生成弱电解质,破坏了_______,促进了水的电离。
3.结果:
破坏了__________________________的等量关系使溶液呈酸性或碱性。
4.盐类水解的条件:
(1)__________________________;
(2)__________________________。
三、盐类水解反应离子方程式的书写
盐类水解一般程度很小,水解产物也很少,通常生成沉淀和气体,书写水解方程式时,一般不写“
”或“
”。
盐类水解是可逆反应,除发生强烈双水解的盐外,一般离子方程式中不写“=”号,而写“
”号。
表示方法:
强酸弱碱组成的盐,______(阳、阴)离子水解,一般一步水解,如氯化铝______________,强碱弱酸组成的盐,________离子水解,多元弱酸根分步水解,如碳酸钠—____________、___________________。
★【课堂探究导学】
■合作探究-名师保驾护航
探究一:
盐类水解规律及影响因素
1.盐类水解的实质:
弱电解质的生成,破坏了水的电离,促进水的电离平衡发生移动的过程。
盐类的水解可以看作酸碱中和反应的逆过程,为吸热过程。
2.盐类水解的规律
难溶不水解,有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性,弱弱具体定;越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
(即盐的构成中出现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解;这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱决定,酸强显酸性,碱强显碱性。
)
3.盐类水解的影响因素
影响水解平衡进行程度最主要因素是盐本身的性质。
①组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度越大,碱性就越强,PH越大;
②组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度越大,酸性越强,PH越小;
外界条件对平衡移动也有影响,移动方向应符合勒夏特列原理,下面以NH4+水解为例:
①.温度:
水解反应为吸热反应,升温平衡右移,水解程度增大。
②.浓度:
改变平衡体系中每一种物质的浓度,都可使平衡移动。
盐的浓度越小,水解程度越大。
③.溶液的酸碱度:
加入酸或碱能促进或抑制盐类的水解。
例如:
水解呈酸性的盐溶液,若加入碱,就会中和溶液中的H+,使平衡向水解的方向移动而促进水解;若加入酸,则抑制水解。
同种水解相互抑制,不同水解相互促进。
(酸式水解——水解生成H+;碱式水解——水解生成OH-)
探究二:
水解方程式的书写
因为盐类的水解是微弱且可逆的,在书写其水解离子反应方程式时应注意以下几点:
(1)应用可逆符号表示;
(2)一般生成物中不出现沉淀和气体,因此在书写水解离子方程式时不标“↓”“↑”;
(3)多元弱酸根的水解分步进行且步步难,以第一步水解为主。
『特别提醒』
1.盐类水解的离子反应遵循电荷守恒和质量守恒原则,所以阳离子水解溶液呈酸性,阴离子水解溶液呈碱性。
2.相互促进水解程度较大,一般能进行到底,此类水解用“=”“
”表示,生成物中的沉淀、气体要用“↓”“↑”标出。
3.要将盐的电离方程式与盐类水解的离子方程式区别开来。
探究三:
盐类水解的利用
1.配制FeCl3溶液——将FeCl3先溶于盐酸,再加水稀释
2.制备Fe(OH)3胶体——向沸水中滴加FeCl3溶液,并加热至沸腾以促进Fe3+水解
Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+
3.泡沫灭火器——Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
4.纯碱作洗涤剂——加热促进其水解,碱性增加,去污能力增强。
『特别提醒』1.配制盐溶液时,为抑制盐的水解而加入酸或碱,但应该注意不能引入杂质离子,加入的酸应是与盐中的酸根对应的强酸;加入的碱应是与盐中的阳离子对应的强碱。
探究四:
溶液中离子浓度的分析
(以NaHCO3水解为例,HCO3-既水解又电离)
NaHCO3溶液中存在Na+,H+,OH-,HCO3-,CO32-,H2CO3
①.电荷守恒——溶液中所有阳离子带的正电荷等于所有阴离子带的负电荷(即溶液呈电中性)
c(Na+)+c(H+)===c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)
②.物料守恒(原子守恒)——溶液中某些离子能水解或电离,这些粒子中某些原子总数不变,某些原子数目之比不变n(Na):
n(C)==1:
1所以c(Na+)===c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
③.水的电离守恒(质子守恒)(也可以由上述两式相减得到,最好由上述两式相减得到)
c(H+)+c(H2CO3)===c(OH-)+c(CO32-)
■典例剖析-名师释疑助航
例1.下列各物质溶解于水时,电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是( )
A.CH3COOH B.Na2SO4 C.NH4Cl D.HF
『答案』C
『解析』结合选项,能使水的电离平衡向右移动的,是盐电离出离子的水解促进了水的电离。
【变式训练1】为了配制[NH4+]:
[Cl-]=1:
1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入:
①适量的HCl,②适量的NaCl,③适量的氨水,④适量的NaOH。
其中正确的是()
A.①②B.③C.③④D.④
【例2】物质的量浓度相同的三种盐:
NaX、NaY、NaZ的溶液,其PH值依次为8.9.10,则HX、HY、HZ的酸性强弱的顺序是 ( )
A.HX>HZ>HY B.HZ>HY>HXC.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX
『答案』C
『解析』依据盐类水解的有关规律,有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性的原则去解析。
三种钠盐的溶液PH>7,均显碱性,说明HX、HY、HZ均是弱酸,根据酸越弱,阴离子程度越大,溶液PH越大,可直接推知Z-水解程度最大,其酸性最弱,而HX的酸性最强,则三种酸的酸性由强到弱的顺序是HX>HY>HZ
【变式训练2】将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度的关系正确的是()
A.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]B.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
C.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]D.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
【例3】下列溶液中离子浓度的关系一定正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
B.一元弱碱MOH对应的盐MCl溶液中:
c(Cl-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-)
C.等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中:
2c(K+)=c(X-)+c(HX)
D.pH=3的一元酸HX和pH=11的一元碱MOH等体积混合:
c(M+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-)
『答案』C
『解析』A中属于电荷守恒,应为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);B中MCl为强酸弱碱盐,离子浓度大小为c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-);根据物料守恒或原子守恒C对;D中不知道酸和碱的强弱,故无法判断。
【变式训练3】某二元酸(H2A)按下式发生电离:
H2A=H++HA-;HA-
H++A2-。
现有下列四种溶液:
①0.01mol·L―1的H2A溶液②0.01mol·L―1的NaHA溶液
③0.02mol·L―1的HCl溶液与0.04mol·L―1的NaHA溶液等体积混合
④0.02mol·L―1的NaOH溶液与0.02mol·L―1的NaHA溶液等体积混合
下列关于上述四种溶液的说法正确的是
A.溶液②中存在水解平衡:
HA—+H2O
H2A+OH—
B.溶液③中有:
c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+)
C.溶液④中有:
c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
D.四种溶液中c(HA-)浓度大小:
③>①>②>④
变式训练解析及答案
【变式训练1】
答案:
B
解析:
NH4Cl溶液中由于NH4+的水解,而使[NH4+]<[Cl-],现欲使 [NH4+]=[Cl-],需适当增加NH4+。
【变式训练2】
答案:
B
解析:
pH=3即[H+]=10-3mol•L-1,pH=11即[OH-]=10-3mol•L-1,故二者混合后,刚好消耗,此时的[NH4+]=[Cl-]。
但氨水是弱碱,还有一水合氨分子存在还会电离出NH4+和OH-,所以最后溶液是碱性的,[OH-]>[H+],[NH4+]>[Cl-]。
【变式训练3】
答案:
CD
解析:
某二元酸(H2A)第一步是完全电离,因此溶液中无H2A,则A错;
溶液③中根据物料守恒有:
c(HA-)+c(A2-)=c(Na+),则B错。
C是质子守恒正确;D中考虑溶质中HA-的量以及H+对HA-电离的抑制③>①>②>④正确
■备选例题
1.物质的量浓度相同的下列溶液:
①Na2CO3,②NaHCO3,③H2CO3,④(NH4)2CO3,⑤NH4HCO3,[CO32-]由小到大排列的顺序是()
A.⑤<④<③<②<①B.③<⑤<②<④<①C.③<②<⑤<④<①D.③<⑤<④<②<①
【答案】B
【解析】本题综合考查电离与水解的相关知识,①Na2CO3水解,但程度很小;②NaHCO3中HCO3-电离很少的CO32-;③H2CO3需要经过二步电离才产生CO32-,比②中的更少;④(NH4)2CO3中CO32-水解程度要比①中的大;⑤也是由HCO3-电离产生CO32-,但由于NH4+的作用,使HCO3-的电离趋势增大。
2.明矾溶于水所得溶液中离子浓度关系正确的是()
A.[SO42-]=[K+]=[Al3+]>[H+]>[OH-]
B.[SO42-]=2[K+]>[Al3+]>[OH-]>[H+]
C.1/2[SO42-]=[K+]>[Al3+]>[H+]>[OH-]
D.[SO42-]+[OH-]=[K+]+[Al3+]+[H+]
【答案】C
【解析】KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-,Al3+发生水解而使溶液呈酸性。
3.草酸是二元中强酸,测得0.01mol·L-1的草酸氢钠溶液显酸性。
常温下,向10mL0.01mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.01mol·L-1NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,下列说法正确的是
A.V(NaOH)=0时,c(Na+)>c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(OH-)
B.V(NaOH)=5时,c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
C.V(NaOH)=10mL时,c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)
D.V(NaOH)>10mL时,c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)
【答案】D
【解析】A选项c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)>c(C2O42-)
B选项物料守恒不正确;C选项电荷守恒不正确
■常用教学素材
氯化钠与人体健康
我们知道食盐的主要成分就是氯化钠,这是人们生活中最常用的一种调味品。
但是它的作用绝不仅仅是增加食物的味道,它是人体组织的一种基本成分,对保证体内正常的生理、生化活动和功能,起着重要作用。
Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂。
其最主要的作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡。
Na+与K+、Ca2+、Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平;NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用;胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。
此外,适当浓度的Na+、K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用。
可见,人体的许多重要功能都与Na+、Cl-和K+有关,体内任何一种离子的不平衡(多或少),都会对身体产生不利影响。
如运动过度,出汗太多时,体内的Na+、Cl-和K+大为降低,就会出现不平衡,使肌肉和神经反应受到影响,导致恶心、呕吐、衰竭和肌肉痉挛等现象。
因此,运动员在训练或比赛前后,需喝特别配制的饮料,以补充失去的盐分。
由于新陈代谢,人体内每天都有一定量的Na+、Cl-和K+从各种途径排出体外,因此需要膳食给予补充,正常成人每天氯化钠的需要量和排出量大约为3g~9g。
此外,常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛、牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用,还具有预防感冒的作用。
第3节沉淀溶解平衡
★【课前学案导学】
■精准定位——学习目标导航
1.了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点;
2.理解溶度积的概念,能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解;
3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化进行分析,并能解释一些生活问题。
■自主梳理—基础知识导航
一、Ag+和Cl—的反应
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于_______________生成物的溶解度减小。
2.从固体溶解平衡的角度可以理解AgCl在溶液中存在下述两个过程:
一方面,在水分子作用下,少量____________________Ag+和Cl—脱离AgCl表面;另一方面,溶液中的离子受AgCl表面正负离子的吸引,回到____________________AgCl表面析出,形成沉淀。
3.溶解平衡:
在一定温度下,当_____________沉淀溶解与生成速率时,即达到______________溶解平衡。
4.难溶电解质与易溶电解质之间并无严格界限,习惯上将_____________________溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,因此一般情况下,相等量的离子互相反应生成_____________难溶电解质,可以认为反应完全了,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于___________10-5mol/L时,沉淀就达完全。
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用:
在涉及_____________、____________、科研、___________等领域中,常利用____________来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法:
_____________、______________、____________。
2.沉淀溶解的方法
(1)酸碱溶解法。
加入__________与溶解平衡体系中的___________反应,降低____________离子浓度,使平衡向溶解方向移动。
(2)用某些盐溶解:
如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,方程式为:
____________________________________
3.沉淀的转化
(1)一般地,_____________的沉淀转化为___________的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别________,沉淀转化越容易。
(2)锅炉除水垢:
反应方程式为:
_________________________________________
(3)各种原生铜的硫化物经氧化、淋漓作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。
其反应如下:
________________________________
★【课堂探究导学】
■合作探究-名师保驾护航
探究一:
溶解平衡的建立
1.沉淀溶解平衡:
一定温度下,沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,形成饱和溶液,固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
2.特征:
(1)动——沉淀溶解平衡是一种动态平衡;
(2)等——v(沉淀)=v(溶解)
0;
(3)定——平衡时,溶液中离子的浓度保持不变;
(4)变——当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析。
3.影响沉淀溶解平衡的因素:
内因:
难溶物质本身性质——主要决定因素
外因:
(1)浓度—加水,平衡向溶解方向移动
(2)温度—升温,多数平衡向溶解方向移动
(3)同离子效应—向平衡体系中加入相同的离子使平衡向沉淀方向移动
(4)其他—向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体时,平衡正移
『特别提醒』沉淀溶解平衡是针对与难溶电解质而言的,其状态为形成饱和溶液,特征是固体溶解的速率和离子沉淀的速率相等,固体的质量和离子的浓度不再变化。
应该注意到:
沉淀溶解平衡同化学平衡相似,也是一个动态平衡,平衡移动原理同样也适用于沉淀溶解平衡体系。
探究二:
沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用:
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法:
调节pH法、加沉淀剂法、氧化还原沉淀法。
2.沉淀溶解的方法
(1)酸碱溶解法。
加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。
(2)用某些盐溶解:
如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,方程式为:
Mg(OH)2(s)+NH4Cl(aq)
MgCl2(aq)+2NH3
H2O
3.沉淀的转化
(1)一般地,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
(2)锅炉除水垢:
反应方程式为:
CaSO4+Na2CO3=CaCO3
+NaSO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(3)各种原生铜的硫化物经氧化、淋漓作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。
其反应如下:
CuSO4+ZnS=CuS
+ZnSO4,CuSO4+PbS=CuS
+PbSO4。
探究三:
溶度积常数
1.概念:
溶度积常数(Ksp):
在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,离子浓度保持不变。
其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数,称之为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。
2.表达式:
如:
对于PbI2(s)
Pb2++2I—这个溶解沉淀平衡的可逆过程,它的平衡常数可以表示为:
K=
,Ksp=K[PbI2]=[Pb2+][I—]2
25℃,Ksp=K[PbI2]=[Pb2+][I—]2=7.1×10—9mol3L—3
3.溶度积规则
难溶电解质在一定条件下,沉淀能否生成或溶解,可以根据溶度积的概念来判断:
难溶电解质的多相离子平衡物质:
任意状态时的浓度商Qc与溶度积Ksp,可以判断沉淀的生产与溶解:
(1)Qc>Ksp平衡向左移动,沉淀析出;
(2)Qc=Ksp处于平衡状态,饱和溶液;
(3)Qc与溶度积Ksp,平衡向右移动,无沉淀析出,若原来有沉淀存在,则沉淀溶解。
『特别提醒』1、Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。
2.Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
同类型的难溶电解质,在同温度下,Ksp越大,溶解度越大;不同类型的难溶电解质,应通过计算才能进行比较。
■典例剖析-名师释疑助航
例1.下列说法不正确的是
A.BaCrO4(s)
Ba2+(aq)+CrO42-(aq)的平衡体系中,加入BaCl2浓溶液沉淀量增多
B.pH=2的酸溶液与pH=12的强碱溶液等体积混合,所得溶液pH≤7
C.苯酚显色原理为:
6C6H5OH+Fe3+
Fe(C6H5O)63-(紫色)+6H+,则检验水杨酸(
)中的酚羟基,需加入适量的小苏打溶液后,再加入氯化铁溶液
D.某试液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色淀淀,该试液中一定含有SO42-
『答案』D
『解析』A正确,Ba2+加入后产生同离子效应,沉淀增加;B正确,若为弱酸,则PH<7,若为强酸,则PH=7;C正确,水杨酸电离的H+会抑制平衡,难以显紫色,无法检验酚羟基;D错,还可能含有Cl-等。
【变式训练1】在一定温度下,一定量氢氧化镁的悬浊液里,有如下溶解平衡:
Mg(OH)2(S)
Mg2++2OH—当向该悬浊液里加入少量MgO粉末时,下列说法不正确的
是( )
A.Mg2+的数目减少 B.Mg2+浓度增大
C.溶液的pH不变 D.Mg(OH)2固体质量不变
【例2】已知:
⑴混合硫酸铜溶液与碳酸钠溶液:
主要反应:
Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2↓+CO2↑
次要反应:
Cu2++CO32-=CuCO3↓
⑵混合硫酸铜溶液与硫化钠溶液:
主要反应:
Cu2++S2-=CuS↓
次要反应:
Cu2++S2-+2H2O=Cu(OH)2↓+H2S↑
由此可得以下几种物质溶解度大小关系正确的是( )
A.Cu(OH)2>CuCO3>CuS B.Cu(OH)2<CuCO3<CuS
C.CuS>Cu(OH)2>CuCO3 D.CuS<Cu(OH)2<CuCO3
『答案』D
『解析』由⑴可知,在水溶液中Cu2+与CO32-主要生成Cu(OH)2沉淀,说明Cu(OH)2比CuCO3更易沉淀,从而说明溶解度:
Cu(OH)2<CuCO3;同理由⑵可得,溶解度:
CuS<Cu(OH)2
【变式训练2】要使工业废水中的金属Pb2+离子沉淀,可用硫酸盐.碳酸盐.硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物
PbSO4
PbCO3
PbS
溶解度/g
1.03×10-4
1.81×10-7
1.84×10-14
由上述数据可知,选用的沉淀剂最好的是( )
A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
【例3】18℃时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11mol
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第3章 第2节 第2课时 盐类的水解 导学案 鲁科版选修4 课时 盐类 水解 鲁科版 选修