高二化学电解质提高篇选修4第3章第3节.docx
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高二化学电解质提高篇选修4第3章第3节
教师姓名
学生姓名
填写时间
2013年10月24日
年级
高二
学科
化学
上课时间
2013-12-
:
00-:
00
阶段
基础()提高(√)强化()
课时计划
第()次课
共()次课
教学目标
1.理解盐类水解的概念及实质;
2.掌握盐类水解方程式的书写;
3.了解影响盐类水解的因素;
4.掌握溶液的粒子守恒:
电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
重难点
影响盐类水解的因素;
溶液的粒子守恒:
电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
课后作业:
见教案课后作业
教师评语
及建议:
盐类的水解
具体内容
(一)盐类的水解
实验:
把少量的醋酸钠、氯化铵、氯化钠的晶体分别投入三个盛有蒸馏水的试管,溶解,然后用pH试纸加以检验。
现象:
CH3COONapH>7
NH4ClpH<7
NaClpH=7
思考:
醋酸钠、氯化铵都是盐,是强电解质,他们溶于水完全电离成离子,电离出的离子中既没有氢离子,也没有氢氧根离子,OH-与H+毫无疑问都来自于水的电离;也就是说,由水电离出来的H+和OH-的物质的量浓度总是相等的,为什么会出现不相等的情况呢?
分析:
醋酸钠电离出来的离子跟水发生了作用。
CH3COONa===Na++CH3COO-
+
H2OOH-+H+
CH3COOH
CH3COO-能与水溶液中的氢离子结合生成难电离的醋酸分子,从而使水的电离向正反应方向移动,这时,
下降,
升高、
下降,使得
,溶液呈碱性。
化学方程式为:
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
同样,NH4Cl溶液中:
NH4Cl===NH4++Cl-
+
H2OOH-+H+
NH3·H2O
化学方程式为:
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl
1.盐类的水解:
在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡,使其平衡向右移动,引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。
醋酸钠与水反应的实质是:
醋酸钠电离出的醋酸根离子和水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸的过程。
氯化铵与水反应的实质是:
氯化铵电离出的铵离子和水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质一水合氨的过程。
水解的结果:
生成了酸和碱,因此盐的水解反应是酸碱中和反应的逆反应。
酸+碱
盐+水
2.水解离子方程式的书写:
①盐类水解是可逆反应,要写“
”符号
②一般水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,不用“↑”“↓”符号。
生成物(如H2CO3、NH3·H2O等)也不写分解产物。
③多元弱酸盐分步水解,以第一步为主。
例:
K2CO3的水解
第一步:
第二步:
练习:
请同学们自己练习一下Na2S、K3PO4溶液水解离子方程式的写法。
对于多元弱碱的水解也是分步进行的,但水解方程式一般不分步写,如Al2(SO4)3的水解离子方程式为:
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
我们总结了强碱弱酸盐、强酸弱碱盐和强酸强碱盐的水解情况,那么弱酸弱碱盐是否水解呢?
其水解程度又如何,请有兴趣的同学课后可以自己查阅有关资料。
练习:
判断下列盐溶液的酸碱性,若能水解的写出水解反应的离子方程式:
NH4NO3Cu(NO3)2Na2SFeCl3NaClO
3.规律:
有弱才水解,无弱不水解;
谁弱谁水解,谁强显谁性。
盐的类型
实例
能否
水解
引起水解
的离子
对水解平衡
的影响
溶液
酸碱性
强碱弱酸盐
CH3COONa
能
弱酸阴离子
促进水的电离
碱性
强酸弱碱盐
NH4Cl
能
弱碱阳离子
促进水的电离
酸性
强酸强碱
NaCl
不能
无
无
中性
4.影响水解的因素:
内因:
盐的离子与水中的氢离子或氢氧根离子结合的能力的大小,组成盐的酸或碱的越弱,盐的水解程度越大。
“无弱不水解,有弱即水解,越弱越水解,谁强显谁性”
外因:
①温度:
由于水解反应是中和反应的逆反应,而中和反应是放热反应,因此,水解反应是吸热反应。
所以,升高温度会使盐的水解程度增大。
②浓度:
溶液浓度越小,实际上是增加了水的量,可使平衡向正反应方向移动,使盐的水解程度增大。
(最好用勒沙特例原理中浓度同时减小的原理来解释)。
(二)与盐类水解利用
1.比较盐溶液的pH大小
2.酸式盐溶液酸碱性的判断
3.判断溶液中离子种类、浓度大小
4.判断离子是否共存
5.配制易水解的盐的溶液
6.金属与盐溶液反应
7.加热盐溶液
8.在生产、生活中的应用:
如泡沐灭火器的反应原理、焊接时可用氯化锌、氯化铵溶液除锈、某些肥料不宜混合使用(如:
草木灰、碳酸铵、重钙等)、明矾的净水作用。
【典型例题】
[例1]下列说法正确的是()
A.酸式盐的水溶液一定显碱性。
B.只要酸和碱的物质的量浓度和体积分别相等,它们反应后的溶液就呈中性。
C.纯水呈中性是因为水中氢离子的物质的量浓度和氢氧根离子的物质的量浓度相等。
D.碳酸溶液中氢离子的物质的量浓度是碳酸根离子的物质的量浓度的2倍。
答案:
C
解析:
选项A不正确。
像NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等水解水溶液呈碱性;像NaHSO4、NaH2PO4等因电离水溶液呈酸性。
选项B是错误的。
只有等元的强酸和强碱溶液,在物质的量浓度和体积相等的情况下,反应后溶液呈中性。
若是其他情况溶液不一定呈中性。
选项C正确。
H2O
H++OH-,只要溶液中
就呈中性,水也是如此.
选项D错误。
H2CO3是二元弱酸,其电离情况如下:
[例2]常温下,一定浓度的某溶液,由水电离出的c(OH-)=10-4mol/L,则该溶液中的溶质可能是()
A.Al2(SO4)3B.CH3COONaC.NaOHD.KHSO4
答案:
B
解析:
考查盐的水解后溶液酸碱性的基本判断。
[例3]在相同温度下,在pH都是9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的c(OH-)分别为amol/L与bmol/L,则a与b的关系为()
A.a>bB.a=10-4bC.b=10-4aD.a=b
答案:
B
解析:
根据水的电离解题。
[例4]已知常温下稀溶液中FeCl3水解方程式为:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,能使c(Fe3+)增大(溶液体积忽略不计)的是()
A.加入少量的H2SO4溶液B.加入少量NaCl溶液
C.加热D.加入少量NaOH溶液
答案:
A
解析:
考察水解平衡的移动问题。
[例5]欲使0.1mol/L的CH3COONa溶液中,c(Na+)/c(CH3COO-)更接近于1:
1,应采取的措施是()
A.加入NaOH固体B.加入适量CH3COOH
C.加入KOH固体D.加水稀释
答案:
BC
解析:
考虑平衡移动和浓度变化两个方面。
[例6]在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质的固体的是()
A.氯化铝B.碳酸氢钠C.硫酸镁D.高锰酸钾
答案:
C
解析:
考察盐的水解和溶液蒸干过程中的变化。
[例7]常温时,以下4种溶液pH最小的是()
A.0.01mol/L醋酸溶液
B.0.02mol/L醋酸与0.02mol/LNaOH溶液等体积混合
C.0.02mol/L醋酸与0.01mol/LNaOH溶液等体积混合
D.pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合
答案:
A
解析:
本题考察盐类水解与弱电解质电离、pH等知识的综合运用。
[例8]欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减小,其方法是()
A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体D.加入饱和石灰水溶液
答案:
D
解析:
考察平衡理论。
[例9]25℃时,将稀氨水逐滴滴加到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是()
A.c(NH4+)=c(SO42-)B.c(NH4+)>c(SO42-)
C.c(NH4+)<c(SO42-)D.c(NH4+)+c(SO42-)=c(H+)=c(NH4+)
答案:
B
解析:
考察离子浓度大小的比较,运用电荷守恒的原理。
[例10]某种一元强碱MOH溶液加入一种一元酸HA反应后,溶液呈中性,下列判断一定正确的是()
A.加入的酸过量
B.生成的盐不水解
C.酸和碱等物质的量混合
D.反应后溶液中
答案:
D
解析:
一元强碱MOH与一元酸HA的反应为:
MOH+HA=MA+H2O,反应后溶液中存在的离子有M+、H+、A-、OH-,因溶液呈中性,则
,又因为任何电解质溶液不显电性,则
,所以选项D是正确的.由于HA是强酸还是弱酸没有说明,因此A、B、C的说法不一定正确。
[例11]为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是()
A.向Na2CO3饱和溶液中,通入过量的CO2后,在减压、加热的条件下,蒸发得NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液得纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得Fe2O3
答案:
D
解析:
A不正确,因为NaHCO3加热要分解。
B、C也不正确,因为AlCl3与FeCl3在加热蒸发的情况下,水解趋于完成,分别发生下列反应:
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
所以D是正确的。
[例12]有A、B、C、D四种一元酸的溶液。
实验表明:
(1)物质的量浓度相同的A、C溶液中,分别滴入甲基橙试液后,A溶液呈黄色而C中不变色;
(2)物质的量浓度相同的B、C的钠盐溶液相比较,B的钠盐溶液pH小于C的钠盐溶液pH;(3)A酸跟D的盐反应生成A的盐和D酸.由此可以确定四种酸的酸性由强到弱的顺序正确的是()
A.B>C>A>DB.A>C>D>B
C.D>A>C>BD.C>D>A>B
答案:
A。
解析:
由
(1)可知相同条件下,A的pH大于C的pH,所以A的酸性小于C。
由
(2)可知C的钠盐水解程度大于B的钠盐,所以B的酸性强于C。
(3)中A酸跟D的盐反应生成A的盐和D酸.依据酸与盐的反应规律可知,A的酸性大于D。
因此四种酸的酸性由强到弱的顺序是B>C>A>D。
[例13]为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂常用Cl2和FeSO4·7H2O(同时使用)进行消毒、净化,以改善水质,其原理是______。
[例14]已知一种
的酸溶液和一种
的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性,其原因可能是:
()
A.浓的强酸与稀的强碱溶液反应.
B.浓的弱酸与稀的强碱溶液反应.
C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应.
D.生成了一种强酸弱碱盐.
答案:
B
解析:
题中给出
的酸,不知是强酸还是弱酸,弱酸的物质的量浓度必大于强酸的物质的量浓度。
的碱可能是强碱,也可能是弱碱,弱碱的物质的量浓度必大于强碱的物质的量浓度。
因为是
,若是强酸与强碱反应,由于等体积混合,酸碱正好完全中和,混合溶液呈中性,所以选项A不合理.若是弱酸与强碱反应,等体积混合后弱酸过量,混合溶液呈酸性,所以B选项符合题意.若是强酸与弱碱等体积混合,则弱碱过量,虽反应生成强酸弱碱盐,但由于有过量的碱存在,所以混合后溶液仍呈碱性,所以选项C、D均不正确。
[例15]将0.2mol/LCH3COOK与0.1mol/L盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是:
()
A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c(CH3COOH)
B.c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
答案:
D
解析:
由CH3COOK+HCl=CH3COOH+KCl可知,反应后CH3COOK余0.1mol(设体积为1L),产生CH3COOH和KCl各0.1mol.即溶液变为CH3COOK,CH3COOH和KCl各0.1mol/L的混合液.在这种情况下,有不少同学的思路走向比较CH3COOH电离的程度,和CH3COOK水解程度哪个更大的方向.这样想,问题就复杂了,因为水解程度问题并未学过.但如果考虑到CH3COOK水解的实质是CH3COO-结合H+,那么,在CH3OOH存在下,CH3COO-结合的H+就由CH3COOH的电离提供,CH3COO-与H+结合则是CH3COOH电离的逆反应.所以在这种情况下,CH3COO-实际上并不水解,它只起到抑制CH3COOH电离的作用.由此可知,溶液中c(CH3COO-)略大于c(Cl-)。
(c(CH3COO-)为CH3COOK与CH3COOH电离的c(CH3COO-)之和)。
[例16]下列叙述正确的是()
A.强酸与盐反应,一定得到弱酸。
B.pH=3的溶液与pH=11的溶液混合后pH不一定等于7。
C.同浓度的Na2CO3溶液室温时的pH必定大于60℃时的pH。
D.同浓度的钾盐溶液中,酸式盐的pH必定小于其正盐的pH。
E.因为碳酸的酸性比亚硫酸弱,所以室温下同浓度的碳酸钠溶液的pH小于亚硫酸钠溶液的pH。
答案:
BD。
解析:
选项A错。
因为强酸与盐反应不一定都得到弱酸,如:
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
选项B正确.只有pH=3的强酸稀溶液与pH=11的强碱稀溶液混合反应后,pH才等于7。
其他情况如:
①pH=3的弱酸溶液与pH=11的强碱稀溶液等体积混合后,溶液的pH<7。
②pH=3的强酸稀溶液与pH=11的弱碱稀溶液等体积混合后,溶液的pH>7。
③pH=3的弱酸稀溶液与pH=11的弱碱稀溶液等体积混合后,溶液的pH不一定,要视弱酸与弱碱的相对强弱而定。
(谁弱显谁性)
选项C不正确。
Na2CO3水解,水溶液呈碱性,因为水解是吸热反应,升温可促进水解,所以室温时Na2CO3溶液的pH要比同浓度的60℃的Na2CO3溶液的pH小。
选项D正确.例如:
①强酸的钾盐:
K2SO4溶液的pH大于KHSO4溶液的pH,后者电离显酸性。
②弱酸的钾盐:
如同浓度的K2CO3溶液的pH大于KHCO3溶液的pH,因为前者水解的趋势要强于后者。
选项E根据不同的弱酸,越弱其酸根水解的趋势越强的规律,同浓度的碳酸钠溶液的pH应大于亚硫酸钠溶液的pH。
选项E不对。
小结:
一、重点难点研析
重难点一盐类水解的规律
(1)
盐的类型
是否水解
溶液的pH
强酸弱碱盐
水解
pH<7
强碱弱酸盐
水解
pH>7
强酸强碱盐
不水解
pH=7
重难点二影响盐类水解的因素
1.内因:
盐本身的性质,组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大。
2.外因:
受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。
(1)温度:
盐的水解是吸热反应,因此升高温度水解程度增大。
(2)浓度:
盐的浓度越小,水解程度越大。
(3)外加酸、碱或盐:
外加酸、碱或盐能促进或抑制盐的水解。
归纳总结:
上述有关因素对水解平衡的影响结果,可以具体总结成下表(以CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-为例):
改变
条件
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
c(OH-)
c(H+)
pH
水解程度
加水
减小
减小
减小
增大
减小
增大
加热
减小
增大
增大
减小
增大
增大
加NaOH(s)
增大
减小
增大
减小
增大
减小
加HCl(g)
减小
增大
减小
增大
减小
增大
加CH3COONa(s)
增大
增大
增大
减小
增大
减小
加NH4Cl(s)
减小
增大
减小
增大
减小
增大
重难点三离子浓度大小比较规律
1.大小比较方法
(1)考虑水解因素:
如Na2CO3溶液中c(Na+)>c(CO
)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H+)。
(2)③>①>②。
(3)c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
(4)混合溶液
如:
NH4Cl和NH3·H2O(等浓度)的混合溶液中,c(NH
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),CH3COOH和CH3COONa(等浓度)的混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
2.
(1)微粒数守恒关系(即物料守恒)。
如纯碱溶液中c(Na+)=2c(CO
)未变化=2c(CO
)+2c(HCO
)+2c(H2CO3);NaH2PO4溶液中c(Na+)=c(H2PO
)未变化=c(H2PO
)+c(HPO
)+c(PO
)+c(H3PO4)。
(2)电荷数平衡关系(即电荷守恒)。
如小苏打溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HCO
)+2c(CO
)+c(OH-);Na2HPO4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(H2PO
)+2c(HPO
)+3c(PO
)+c(OH-)
(3)水电离的离子数平衡关系(即质子守恒)
如纯碱溶液中c(H+)水=c(OH-)水;c(H+)水=c(HCO
)+2c(H2CO3)+c(H+),即c(OH-)水=c(HCO
)+2c(H2CO3)+c(H+)。
随堂练习:
1.pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度的关系前者与后者的比较
A.大于 B.小于C.等于D.无法确定
2.下列物质在常温下发生水解反应的离子方程式正确的是
A.Na2CO3:
CO
+2H2O
H2CO3+2OHB.CH3COONa:
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
C.CuSO4:
Cu2++2H2O
Cu(OH)2↓+2H+D.NaF:
F-+H2O
HF+OH-
3.在水溶液中,因为发生水解反应而不能大量共存的一组微粒是
A.CO
、OH-、Na+、H+ B.Al3+、Na+、AlO
、Cl-
C.Ba2+、HCO
、K+、SO
D.S2-、H+、SO
、Cu2+
4.物质的量浓度相同的下列溶液中,含粒子种类最多的是
A.CaCl2B.CH3COONaC.NH3D.K2S
5.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( )
①NaHSO4 ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④Na2SO4
A.④③②①B.①②③④C.③②④①D.③④②①
6.在25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是
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-)
7.下列实验操作能达到目的的是
A.用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
B.用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
C.用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
D.加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
8.实验室有下列试剂,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是
①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④Na2CO3溶液⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水 ⑦浓HNO3 ⑧浓H2SO4
A.①⑥B.①②③④⑥C.①②③⑥⑦⑧D.⑤⑦⑧
9.25℃时,将一定浓度的盐酸和一定浓度的氨水按2∶1的体积比混合,若混合溶液中
c(NH
)=c(Cl-),则溶液的pH
A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定
10.在0.1mol/L的NaHCO3溶液中,下列关系正确的是
A.c(Na+)>c(HCO
)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)=c(HCO
)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO
)+c(OH-)+2c(CO
)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO
)+c(OH-)+c(CO
)
11.下列四种肥料可以与草木灰(主要成分是K2CO3)混合施用的是
A.硫酸铵B.氯化铵C.硝酸钾D.硝酸铵
12.已知0.1mol/L的二元酸H2A溶液的pH=4,则下列说法中正确的是
A.在Na2A、NaHA两溶液中,离子种类不相同
B.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
C.在NaHA溶液中一定有c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)
D.在Na2A溶液中一定有c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
13.下列事实不属于盐类水解应用的是
A.明矾、氯化铁晶体常用于净水或消毒B.实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸D.实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
14.有①Na2CO3溶液②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1
mol·L-1,下列说法正确的是
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25mL0.1mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
巩固提高:
1.下列各组离子能够在指定的环境下大量共存的是()
A.在pH=0的溶液中:
Na+、K+、MnO4-、Cl-
B.和Al反应能产生氢气的溶液:
K+、NH4+、Cl-、S2O32-
C.中性溶液:
Al3+、K+、SO42-、AlO2-
D.c(H+) Na+、K+、SO32-、S2- 2.下列离子反应方程式中,属于水解反应的是 A.NH4++H2O NH3·H2O+H+ B.NH3·H2O NH4++OH- C.HCO3-+H2O H3O++CO32-D.AlO2-+3H2O Al(OH)3+OH- 3.若室温时,0.1mol/L的盐NaX溶液的pH=9。 则该溶液中水解的X-占全部的X-的 A.0.01% B.0.09% C.1.0% D.无法确定 4.25℃时,相同物质的量浓度下列溶液中,水的电离度由大到小排列顺序正确的是( ) ①KNO3 ②NaOH ③NH4Ac ④NH4Cl
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