新蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》PAGEPAGE1第2課時鹽類水解的影響因素及應用[核心素養發展目標]1.變化觀念與平衡思想：能用鹽類水解平衡原理分析內因及外界因素對鹽類水解平衡的影響。2.證據推理與模型認知：理解內因及外界因素影響鹽類水解的本質，形成鹽類水解平衡移動的思維模型。3.科學探究與創新意識：學會用鹽類水解平衡移動理論解決生產、生活中的實際問題，會設計實驗進行探究。一、內因對鹽類水解平衡的影響1．實驗探究內因對水解平衡的影響已知常溫下HClO、CH3COOH、HNO2的電離平衡常數Ka分別為4.0×10－8、1.8×10－5、5.6×10－4。用pH計測量下列三種鹽溶液的pH如下表：鹽溶液/(0.1mol·L－1)pH解釋與結論NaClO10.3HClO的Ka最小，水解程度最大CH3COONa9.0CH3COOH的Ka較大，水解程度較小NaNO28.2HNO2的Ka最大，水解程度最小實驗結論：在鹽類水解的過程中，若生成的弱電解質越難電離，則生成弱電解質的傾向越大，鹽水解的程度就越大，溶液中c(H＋)和c(OH－)的差別越大。2．規律總結鹽自身的組成和性質對其在水溶液中的水解平衡有著本質影響。(1)鹽的離子對應的酸或堿越弱，則水解程度越大，即越弱越水解。(2)正鹽離子比其對應酸式鹽離子的水解程度大。如物質的量濃度相同時，pH:Na2CO3>NaHCO3。根據下列幾種弱酸或弱堿的相對強弱，分析同濃度時下列鹽溶液酸堿性的強弱。(1)不同弱酸對應的鹽弱酸的酸性強弱：HClO<H2CO3堿性：NaClO(aq)>NaHCO3(aq)(2)不同弱堿對應的鹽弱堿的堿性強弱：Mg(OH)2>Fe(OH)3酸性：MgCl2(aq)<FeCl3(aq)二、外界因素對鹽類水解平衡的影響1．實驗探究鹽類水解平衡的影響因素已知0.1mol·L－1Fe(NO3)3發生水解反應的離子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，用pH計測量該溶液的pH，根據實驗操作填寫下表：可能影響因素實驗操作現象解釋與結論鹽的濃度加水稀釋，測溶液的pH溶液顏色變淺，溶液的pH變大加水稀釋，c(Fe3＋)變小，水解平衡向正反應方向移動溶液的酸堿性加硝酸后，測溶液的pH溶液顏色變淺，溶液的pH變小加入硝酸，c(H＋)增大，水解平衡向逆反應方向移動，但c(H＋)仍比原平衡中c(H＋)大加入少量NaOH溶液產生紅褐色沉淀，溶液的pH變大加入氫氧化鈉，OH－消耗H＋，c(H＋)減小，水解平衡向正反應方向移動溫度升高溫度溶液顏色變深，溶液的pH變小升高溫度，水解平衡向正反應方向移動2.外界因素對鹽類水解平衡的影響規律(1)溫度：鹽的水解是吸熱反應，因此升高溫度，鹽的水解程度增大。(2)濃度：稀釋鹽溶液，可以促進水解，鹽溶液的濃度越小，水解程度越大。(3)外加酸堿：水解呈酸性的鹽溶液，加堿會促進水解；加酸會抑制水解。水解呈堿性的鹽溶液，加堿會抑制水解；加酸會促進水解。(4)外加鹽：加入與鹽的水解性質相反的鹽會使鹽的水解程度增大。(1)將醋酸鈉溶液升高溫度，會促進水解，溶液堿性增強()(2)將碳酸鈉溶液加水稀釋，水解程度會增大，所以其c(OH－)增大()(3)向FeCl3溶液中通入HCl氣體，將抑制其水解，但c(H＋)增大()(4)對于Na2CO3溶液，加水稀釋或加入少量Na2CO3固體，均使Na2CO3的水解平衡向正反應方向移動()(5)等濃度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)的水解程度一樣()(6)水解平衡正向移動，水解程度一定增大()答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×1．加水稀釋對FeCl3水解程度如何影響？促進(填“促進”或“抑制”，下同)水解。加水解顯堿性的鹽如NaHCO3、Na2CO3、NaAlO2、NaClO等對FeCl3水解程度如何影響？促進水解。加水解顯酸性的鹽如NH4Cl、(NH4)2SO4、CuSO4、AlCl3等對FeCl3水解程度如何影響？抑制水解。2．把還原性的鹽如NaHSO3、Na2SO3等加入FeCl3溶液中，Fe3＋的水解向逆反應(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。1．向三份0.1mol·L－1CH3COONa溶液中分別加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固體(忽略溶液體積變化)，則CH3COO－濃度的變化依次為__________________。答案減小、增大、減小解析CH3COO－水解顯堿性，SOeq\o\al(2－,3)水解也呈堿性，會抑制CH3COO－的水解，使CH3COO－濃度增大。NHeq\o\al(＋,4)和Fe3＋水解呈酸性，會促進CH3COO－的水解，使CH3COO－濃度減小。2．向純堿溶液中滴入酚酞試液。(1)觀察到的現象是______________，若微熱溶液，觀察到的現象是__________，由此可證明碳酸鈉的水解是__________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)Na2CO3溶液中eq\f(cNa＋,cCO\o\al(2－,3))____(填“大于”或“小于”)2，能使其比值接近2的措施有______(填序號)。①加入適量鹽酸②加入適量的NaOH溶液③加入適量的KOH溶液④加熱⑤加入適量的KHCO3固體答案(1)溶液變紅溶液紅色加深吸熱(2)大于③⑤分析鹽類水解平衡移動時的注意事項(1)鹽類水解的影響規律越弱越水解，越熱越水解，越稀越水解，加酸堿抑制或促進水解。(2)水解平衡正向移動，離子的水解程度不一定增大。若升高溫度(或加水稀釋)水解平衡正向移動，離子的水解程度增大，若增大離子的濃度使水解平衡正向移動，離子的水解程度反而減小。(3)水解平衡移動，水解平衡常數不一定改變。水解平衡常數只與溫度有關。三、鹽類水解的應用1．在化學實驗中的應用應用舉例判斷溶液的酸堿性FeCl3溶液顯酸性，原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋判斷酸性強弱相同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分別為8、9、10，則酸性：HX>HY>HZ配制或貯存易水解的鹽溶液配制CuSO4溶液時，加入少量H2SO4，抑制Cu2＋水解；貯存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞膠體的制取制取Fe(OH)3膠體的離子反應：Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋制備無水鹽將易揮發性酸的弱堿鹽(如AlCl3、FeCl3溶液)蒸干時，在通HCl的氣流中加熱蒸干判斷離子是否大量共存Al3＋與COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)；NHeq\o\al(＋,4)與AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)因相互促進水解而不能大量共存2.在生產、生活中的應用泡沫滅火器原理泡沫滅火器中主要成分為NaHCO3與Al2(SO4)3，發生的反應為Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑作凈水劑明礬可作凈水劑，原理為Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋化肥的使用銨態氮肥與草木灰不能混合使用除銹劑NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接時的除銹劑，原理為NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋、Zn2＋＋2H2OZn(OH)2＋2H＋(1)熱的純堿溶液去污效果好，是因為加熱促進了水解，c(OH－)增大()(2)鹽溶液都可用磨口玻璃塞的試劑瓶保存()(3)Al2(SO4)3溶液直接蒸干得不到Al2(SO4)3固體()(4)由于CH3COO－和NHeq\o\al(＋,4)相互促進水解，所以沒有CH3COONH4溶液()答案(1)√(2)×(3)×(4)×1．實驗室中如何用固體FeCl3配制FeCl3溶液？為什么？提示氯化鐵晶體溶于較濃鹽酸中，然后加水稀釋到所需的濃度；抑制FeCl3水解。2．實驗室中如何用固體FeSO4配制FeSO4溶液？為什么？提示加少量稀硫酸和Fe粉；抑制FeSO4水解，防止FeSO4氧化。3．NH4F溶液能否保存在玻璃試劑瓶中？為什么？提示不能；NH4F水解生成的氫氟酸會腐蝕玻璃。4．工業上通常在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O獲得無水MgCl2，干燥的HCl氣流的作用是什么？提示①干燥的HCl氣流帶走水；②HCl抑制MgCl2水解。1．下列應用與鹽類水解有關的是________(填序號)。①NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接金屬時的除銹劑②用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑③草木灰與銨態氮肥不能混合使用④實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞⑤實驗室保存FeCl2溶液時，常加入少量的鐵粉⑥加熱蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固體答案①②③④⑥解析①中NH4Cl溶液與ZnCl2溶液水解均顯酸性，可除去金屬表面的銹；②HCOeq\o\al(－,3)與Al3＋相互促進水解，產生氫氧化鋁和二氧化碳，可作滅火劑；③草木灰的主要成分是碳酸鉀，水解顯堿性，而銨態氮肥水解顯酸性，因而不能混合使用；④碳酸鈉溶液水解顯堿性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅會與堿反應生成硅酸鈉將瓶塞與瓶口黏結，因此盛放碳酸鈉的試劑瓶應用橡膠塞；⑤Fe2＋易被O2氧化，為防止Fe2＋被氧化常加入鐵粉：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；⑥AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加熱時，HCl揮發使平衡不斷右移，最終得到Al(OH)3固體。2．在蒸發皿中加熱蒸干并灼燒(低于400℃)下列物質的溶液，可以得到原溶質的為________(填序號)。①硫酸鈉②氯化鋁③碳酸氫鈉④高錳酸鉀⑤碳酸鈉⑥亞硫酸鈉⑦硫酸鐵答案①⑤⑦解析強酸強堿鹽在溶液中不水解，蒸干后一般得到原溶質，故①可以；硫酸鐵在水溶液中水解生成難揮發性的H2SO4，碳酸鈉在溶液中水解生成強堿NaOH，故蒸干后也可以得到原溶質，因此⑤和⑦可以；AlCl3發生水解反應：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，加熱時生成的HCl揮發而使水解平衡向右移動，致使生成Al(OH)3沉淀，它被灼燒得Al2O3，故②不能得到原溶質；NaHCO3、KMnO4受熱后分解分別得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2，因此③④不能得到原溶質；Na2SO3是還原性鹽，在蒸干時會被O2氧化為Na2SO4，