人教版选修四同步课件:3-3-1盐类的水解.ppt
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l1理解盐类水解的实质。
l2掌握强酸弱碱和强碱弱酸盐水解的规律。
l3学会正确书写盐类水解的离子方程式。
l一、探究盐溶液的酸碱性l科学探究l
(1)将NaCl、Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、Na2SO4、CH3COONa、(NH4)2SO4分别装在7个小烧杯中,加足量蒸馏水,制成溶液,贴上标签。
l
(2)分别用pH试纸测7种盐的pH,记录测定结果。
l实验记录盐溶液酸碱性盐类型NaClpH_7Na2CO3pH_7NaHCO3pH_7NH4ClpH_7Na2SO4pH_7CH3COONapH_7(NH4)2SO4pH_7l实验结论l_盐:
NH4Cl、(NH4)2SO4等溶液呈酸性。
l_盐:
NaCl、Na2SO4等溶液呈中性。
l_盐:
Na2CO3、NaHCO3、CH3COONa等溶液呈碱性。
l另外,弱酸弱碱盐溶液可能呈酸性、中性或碱性,例如CH3COONH4溶液为中性。
l二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因l1盐溶液酸碱性的理论分析l
(1)强碱弱酸盐水解,溶液呈_性,pH_7。
原因:
_离子和水电离出来的_离子结合生成_,从而使溶液中c(H)降低,水的电离平衡右移,c(OH)增大,结果c(OH)_c(H)。
l
(2)强酸弱碱盐水解,溶液呈_性,pH_7。
原因:
阳离子跟水电离出来的_离子结合生成_,使溶液中c(OH)降低,水的电离平衡右移,c(H)_,结果c(H)_c(OH)。
l(3)强酸强碱盐(如NaCl)_水解,c(H)_c(OH),溶液呈_。
l2盐类水解的定义和实质l
(1)盐类水解的定义l在溶液中盐电离出来的离子跟_所电离出来的_或_结合生成_的反应,叫做盐类的水解。
l
(2)盐类水解的实质l盐类的水解是盐跟水之间的化学反应,水解(反应)的实质是,生成_,使_被破坏而建立起了新的平衡。
l3盐类水解反应离子方程式的书写l盐类水解一般程度很小,水解产物也很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般_“”或“”。
盐类水解是_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。
l答案l一、
(2)盐溶液酸碱性盐类型NaClpH7强酸强碱盐Na2CO3pH7强碱弱酸盐NaHCO3pH7强碱弱酸盐NH4ClpH7强酸弱碱盐Na2SO4pH7强酸强碱盐CH3COONapH7强碱弱酸盐(NH4)2SO4pH7强酸弱碱盐l强酸弱碱强酸弱碱强碱弱酸l二、1.
(1)碱弱酸根H弱酸l
(2)酸OH弱碱增大l(3)不中性l2
(1)水HOH弱电解质l
(2)弱酸或弱碱水的电离平衡l3不写可逆l1已知在相同条件下NH3H2O与CH3COOH电离程度几乎相等,CH3COOH的酸性比H2CO3强,那么NH4HCO3溶液显酸性、碱性还是中性?
l提示:
显碱性,因为H2CO3比醋酸弱,HCO的水解能力比CH3COO强,而CH3COO的水解能力与NH相当,故HCO水解能力比NH强,因此,该溶液应显碱性。
l2Na2CO3溶液加水冲稀时c(OH)变小,c(H)也变小吗?
l提示:
c(OH)变小,c(H)应增大。
根据KW不变可知,c(OH)只要变小,c(H)一定增大。
l因此,可得出如下结论:
呈酸性的溶液加水稀释c(H)减小,c(OH)增大;显碱性的溶液加稀释c(OH)减小,c(H)增大。
l3如何确定酸式盐溶液的酸碱性?
l提示:
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。
如NaHSO4。
l
(2)弱酸的酸式盐:
如果不考虑阳离子的水解的因素,单纯考虑酸式酸根离子在水溶液中既可以电离又可以水解。
弱酸的酸式盐存在两种趋势:
HRHR2(电离,显酸性)和HRH2OH2ROH(水解,显碱性)。
很显然如果电离趋势占优势,则显酸性,如H2PO4-、HSO3-;如果水解趋势占优势,则显碱性,如HCO、HS、HPO42-等;如果酸式酸根离子的电离和水解难易相当,该盐溶液显中性。
l1.强酸弱碱盐的水解l
(1)强酸弱碱盐会水解,水解后水溶液显酸性;pH7l
(2)这类盐包括:
Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、AlCl3、FeCl3l理论解释:
以NH4Cl溶液为例:
l水中存在H2O的电离平衡:
lH2OHOHlNH4Cl溶于水后电离:
lNH4ClClNHl当溶液中有NH和OH时,也会形成化学平衡:
lNHOHNH3H2OlNH4Cl溶于水后,在一定温度下形成综合平衡关系:
l在综合平衡体系中,由于NH和OH结合生成弱电解质NH3H2O,使水的电离平衡向电离的方向移动,溶液中的c(H)随之增大,当达到新的平衡时,使c(H)c(OH),溶液显酸性。
l2弱酸强碱盐的水解l
(1)强碱弱酸盐会水解,水解后水溶液显碱性;pH7l
(2)这类盐包括:
K2CO3、Na2S、K2S、Na3PO4、NaH2PO4、NaHCO3、KHCO3、CH3COOKl理论分析:
l以CH3COONa溶液为例:
l水中存在H2O的电离平衡:
H2OHOHlCH3COONa溶于水后电离:
lCH3COONaCH3COONal当溶液中有CH3COO和H时,也会形成化学平衡:
lCH3COOHCH3COOHlCH3COONa溶于水后,在一定温度下形成综合平衡关系:
l在其综合平衡体系中,由于一定数量的CH3COOH分子的形成,减少了由H2O电离出的H,使H2O的电离平衡向生成H和OH的方向移动,使本来c(H)c(OH)的关系变为c(H)c(OH),溶液呈碱性。
l3强酸强碱盐不水解;溶液呈中性;pH7l以NaCl溶液为例:
l在NaCl溶液中存在下列电离:
H2OHOHlNaClNaCll由于HCl、NaOH都是强电解质,在溶液中H与Cl、OH与Na都不能形成弱电解质,H2O的电离平衡未受到破坏,溶液中c(H)c(OH),所以溶液显中性。
l强酸强碱盐不水解,水溶液显中性。
l4弱酸弱碱盐能发生较强烈的水解。
l弱酸弱碱盐溶液的酸碱性有如下三种情况:
l
(1)相同条件下,生成的弱酸的电离程度大于弱碱的电离程度,溶液呈酸性。
l如:
NH4FH2ONH3H2OHF,因为K(HF)K(NH3H2O),所以NH4F溶液显酸性。
l
(2)相同条件下,生成的弱碱的电离程度大于弱酸的电离程度,溶液呈碱性。
l如:
NH4CNH2ONH3H2OHCN,因为K(NH3H2O)K(HCN),所以NH4CN溶液显碱性。
l(3)相同条件下,生成的弱酸的电离程度等于弱碱的电离程度,溶液呈中性。
l如:
CH3COONH4H2ONH3H2OCH3COOH,因为K(NH3H2O)K(CH3COOH),所以CH3COONH4溶液显中性。
l5盐类水解的实质:
l盐电离出的离子(弱酸根离子或弱碱阳离子)与水电离出的H或OH结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H)c(OH),而使溶液呈酸性或碱性。
其过程可表示如下:
l盐碱l水解反应是中和反应的逆反应,水解过程是吸热的,一般水解程度较小。
l说明:
盐类水解可归纳为如下口诀:
有弱才水解;无弱不水解;都弱都水解;越弱越水解;谁强显谁性;同强显中性。
l6盐类水解的定义l在盐溶液中,盐电离出的离子与水电离出的H或OH结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
l案例精析l【例1】pH4的醋酸和氯化铵溶液中c(H)的大小关系是_,水的电离程度的关系是_。
l解析两溶液pH相同则c(H)相等,醋酸中醋酸电离出的c(H)使水的电离平衡逆移而受到抑制。
NH4Cl溶液中,NH4Cl完全电离出的NH会与水电离出的OH结合成弱电解质NH3H2O,从而促进了水的电离,使水的电离程度大于纯水中的水的电离程度。
l【答案】c(H)相等,前者小于后者l【例2】物质的量浓度相同的下列各溶液,由水电离出的c(H)由大到小的顺序是()lNaHSO4NaHCO3Na2CO3Na2SO4lABlCDl解析水中存在的电离平衡:
H2OHOH,对于能电离出H或OH离子的物质,加入水中使水的电离程度减小,反之对能结合水中H或OH离子的物质,加入水中则使水的电离程度增大。
NaHSO4抑制水的电离,而Na2CO3、NaHCO3却能促进水的电离,且Na2CO3较NaHCO3更大。
l【答案】Cl点评CO32结合H能力远远大于HCO3,因此CO3促进水电离的倾向更强烈。
l【例3】由一价离子组成的四种盐:
AC、BD、AD、BC的1molL1的溶液,在室温下前两种溶液的pH7,第三种溶液pH7,最后一种溶液pH7,则()ABCD碱性AOHBOHAOHBOHAOHBOHAOHBOH酸性HCHDHCHDHCHDHCHDl解析由AD溶液的pH7,可知AOH的电离程度大于HD,由BC溶液的pH7,可知BOH的电离程度小于HC,同理由AC、BD溶液的pH7,可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。
故有电离程度HCAOHHDBOH,即HC的酸性大于HD,AOH的碱性大于BOH。
l【答案】Al在pH10的Na2CO3溶液、NaOH溶液和pH4的NH4Cl溶液和HCl溶液中水的电离程度的大小关系是_。
l【答案】Na2CO3NH4ClHClNaOHll相同温度、相同物质的量浓度的六种溶液:
NaHCO3CH3COONaNaOHBa(OH)2NaHSO4H3PO4按pH从大到小的顺序是()lABlCDl解析相同温度、相同物质的量浓度的情况下:
二元强碱的碱性大于一元强碱;二元强酸的酸性强于一元强酸;一元强酸的酸性强于一元弱酸;成盐后酸越弱,盐溶液碱性越强;强酸的酸式盐电离的c(H)大于弱酸部分电离出的c(H)。
l【答案】Dl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的酸性由强到弱的顺序是()lAHXHZHYBHZHYHXlCHXHYHZDHYHZHXl解析强碱弱酸盐水解后溶液呈碱性,生成的酸越弱,其酸根越易水解,水解后溶液碱性越强,pH越大。
本题中盐溶液碱性为:
NaZNaYNaX,则对应的弱酸的酸性强弱为:
HXHYHZ。
l【答案】Cl1.水和弱电解质应写成分子式,不能写成相应的离子。
l2水解反应是可逆过程,因此要用“”符号,不能用“”。
通常情况下,中和反应是趋于完成的反应,所以盐的水解程度很小,产物的量很少,因此方程式中不标“”“”符号,也不把易分解的生成物(如NH3H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
如NH4ClH2ONH3H2OHCl;离子方程式为NHH2ONH3H2O。
l3多元弱酸盐的水解是分步进行的,应分步书写,水解程度主要取决于第一步。
l如:
CO32H2OHCO3OH;lHCO3H2OH2CO3OH。
l4多元弱碱的盐也是分步水解的,由于中间过程复杂,中学阶段仍写成一步,如:
lCu22H2OCu(OH)22HlAl33H2OAl(OH)33Hl(5)某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子与另一种盐的阴离子在一起都发生水解,使两种盐的离子水解趋于完全。
此时,用“”“”“”(又叫双水解反应)。
l如生成的H2CO3写成CO2H2O。
如将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合,立即产生大量白色沉淀和大量气体。
这是由于Al2(SO4)3溶液显酸性:
Al33H2OAl(OH)33H,NaHCO3溶液显碱性:
HCOH2OH2CO3OH,二者混合后,发生反应HOHH2O,使两个水解反应相互促进,趋于完全,所以产生白色沉淀和气体。
总反应为Al33HCO3Al(OH)33CO2。
l配平双水解反应离子方程式可遵循离子的电荷守恒和质量守恒配平。
如:
lAl33AlO6H2O4Al(OH)3,l2Fe33CO3H2O2Fe(OH)33CO2l即:
mMnnAnnmH2OmM(OH)nnHmAl常见的能发生相互促进水解的离子有:
Al3与CO、HCO、S2、HS、AlO;Fe3与CO、HCO、AlO;NH与AlO、SiO等。
l双水解反应的规律可以用于:
判断离子能否大量共存;确定待鉴别的试剂;比较物质溶解性的大小;选择要制备物质的试剂种类;确定肥料的复合方式。
l案例精析l【例4】下列各项反应的化学方程式中
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