【导与练】2013-2014学年高中苏教版化学选修四：专题三 第三单元 盐类的水解 第一课时

盐类的水解第一课时盐类的水解反应及影响因素[情景导入]苏打水因其头顶“健康、时尚的弱碱性水”光环,近期渐成流行饮品。虽然一瓶看上去与普通汽水无异的苏打水售价是普通纯净水的数倍,但喝的人还是很多。这是因为碱性水对人体是有好处的,一般人胃部的酸性较强,适量地摄取碱性物质对身体的酸碱平衡有好处,普通苏打水:其pH为7.5～9.0,呈弱碱性。由于不含糖及糖代用品,因此饮用更加安全。栏目导航课前预习课堂探究1.碳酸钠俗称纯碱,其水溶液的pH7。2.物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液大。1.理解盐类水解的实质。2.能解释强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解。3.能运用盐类水解的规律判断盐溶液的酸碱性。4.能够正确书写盐类水解的离子方程式。5.了解影响盐类水解平衡的因素。盐溶液呈现不同酸碱性的原因1.NaCl溶液H2OH++OH-NaClCl-+Na+溶液中不生成弱电解质,水的电离平衡未受影响,溶液中c(H+)=c(OH-),呈中性。2.NH4Cl溶液理论解释4NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离的方向移动平衡时酸碱性使溶液中c(H+)c(OH-),溶液呈酸性水解离子方程式4NH+H2ONH3·H2O+H+3.CH3COONa溶液理论解释CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向电离方向移动平衡时酸碱性使溶液中c(H+)c(OH-),溶液呈碱性水解离子方程式CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-【思考1】pH=4的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度相同吗?答案:不相同。盐酸中的H+抑制水的电离,而氯化铵中的4NH促进水的电离。氯化铵溶液中水的电离程度要比盐酸中大得多。盐类水解的特点1.定义在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的反应。2.实质由于盐的水解促进了水的电离,使溶液中c(H+)和c(OH-)不再相等,使溶液呈现酸性或碱性。3.特征(1)一般是可逆反应,在一定条件下达到化学平衡。(2)盐类水解反应是中和反应的逆反应:盐+水酸+碱,中和反应是放热的,盐类水解是吸热的。(3)大多数水解反应进行的程度都很小。(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。4.表示方法(1)用化学方程式表示:盐+水酸+碱。如AlCl3的水解:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl。(2)用离子方程式表示:盐的离子+水酸(或碱)+OH-(或H+)。如AlCl3的水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。影响盐类水解的因素1.内因——盐的本性(1)弱酸酸性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强;(2)弱碱碱性越弱,其形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。2.外因【思考2】为什么清洗厨房的油污,常用热的纯碱水溶液?答案:加热促进23CO的水解,溶液的碱性增强,去污能力强。1.(2012年河南平顶山高二期末)下列操作会使H2O的电离平衡向电离方向移动且pH7的是(B)A.向水中加少量Na2CO3B.向水中加少量FeCl3C.向水中加少量NaHSO4D.向水中加入少量NaCl指津:H2O中存在电离平衡:H2OH++OH-,加入Na2CO3,23CO与H+结合,促进平衡正向移动,但pH7;加入FeCl3,Fe3+与OH-结合促进平衡正向移动,pH7;而NaHSO4电离生成的H+使平衡逆向移动;NaCl对平衡无影响。2.(2012年吉林油田高二期末)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是(B)A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液加入少量NaCl固体指津:颜色变深,说明碱性增强。A、C两项酸性增强;B项碱性增强;D项碱性不变。3.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是(D)①HCl+H2OH3O++Cl-②ZnCl2+2H2OZn(OH)2+2HCl③Na2CO3+H2OH2CO3+2NaOHA.仅①②B.仅③④C.仅①D.全部指津:①不是水解反应,是HCl的电离反应:HClH++Cl-、H++H2OH3O+;该电离是完全的,不是可逆的。正确的写法是HCl+H2OH3O++Cl-。②不正确。ZnCl2水解是可逆的,应写“”号,不应写“”号。正确的写法是ZnCl2+2H2OZn(OH)2+2HCl或Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+。③不正确。多元弱酸根的水解是分步进行的,以第一步为主,以后各步逐渐减弱,可分步写,也可只写第一步,不可多步合为一步写。正确的写法是Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH。盐类的水解【问题导引】1.NaCl能发生水解反应吗?Na2CO3溶液中c(Na+)∶c(23CO)=2∶1吗?2.NaHCO3溶液pH7,显碱性,NaHSO4溶液是否也显碱性呢?【疑难剖析】1.盐类水解的条件(1)必须有“弱根”离子(弱酸根阴离子、弱碱阳离子);(2)盐必须易溶于水(如CaCO3难溶于水,有时可以不考虑它的水解)。2.盐类水解的规律盐的水解规律可概括为“有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性”。具体理解如下:(1)“有弱才水解,无弱不水解”是指盐中有弱酸的阴离子或者是弱碱的阳离子才能水解;若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应,例NaCl、KNO3等。(2)“越弱越水解”指的是弱酸阴离子对应的酸越弱,就越容易水解;弱碱阳离子对应的碱越弱,就越容易水解。因为酸越弱,就越难电离出H+,说明其弱酸阴离子结合H+能力强,所以酸对应的弱酸阴离子就越容易结合H2O电离出的H+而水解;同理,碱越弱其阳离子就越容易结合H2O电离出来的OH-而水解。(3)“都弱都水解”是指弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。(4)“谁强显谁性”是指当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液显酸性;反之,就显碱性。盐的类型强酸强碱盐强酸弱碱盐弱酸强碱盐实例NaCl、K2SO4NH4Cl、CuSO4、FeCl3Na2S、Na2CO3是否水解不水解水解水解水解离子无4NH、Cu2+、Fe3+S2-、23CO溶液酸碱性中性酸性碱性溶液pHpH=7pH7pH7【例1】下列物质中由于水解使溶液的pH大于7的是()A.NaHCO3B.NH4ClC.Na2SO4D.NaHSO4解析:根据盐类水解规律:谁弱谁水解,谁强显谁性,可知A水解显碱性。B水解显酸性。C不水解。D不水解,但可以电离出H+,显酸性。答案:A。多元弱酸的酸式酸根离子既有水解倾向又有电离倾向,其盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小:(1)若水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液呈碱性。(2)若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性。如NaHSO3、NaH2PO4溶液呈酸性。【活学活用】1.下列说法中正确的是(C)A.3HCO在水溶液中只电离,不水解B.硝酸钠溶液水解后呈中性C.可溶性的铝盐都能发生水解反应D.可溶性的钠盐都不发生水解反应解析:3HCO既能发生电离又能发生水解反应,A项错误;NaNO3不能发生水解反应,B项错误;Al3+属于弱碱的阳离子,一定能够水解,C项正确;弱酸的钠盐可以发生水解反应,D项错误。2.常温下,下列盐溶于水后发生水解反应,溶液显酸性的是(A)A.(NH4)2SO4B.NaClOC.Na2SD.KNO3解析:A中4NH水解:4NH+H2ONH3·H2O+H+,溶液显酸性;B中ClO-水解:ClO-+H2OHClO+OH-溶液显碱性;C中S2-水解,S2-+H2OHS-+OH-,溶液显碱性;D项KNO3不水解,溶液为中性。盐类水解离子方程式的书写【问题导引】1.NaHCO3溶液水解会生成二氧化碳气体吗?FeCl3溶液水解能生成Fe(OH)3沉淀吗?2.泡沫灭火器的灭火原理是什么?(提示:所用试剂为Al2(SO4)3和NaHCO3溶液)【疑难剖析】1.盐类水解的离子方程式一般应用“”连接,由于水解程度较小,水解生成的弱电解质的量较少,即一般不生成沉淀或气体,一般不标“↑”、“↓”等符号。2.多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写,水解是以第一步水解为主,如23CO水解的离子方程式为:23CO+H2O3HCO+OH-(主要)3HCO+H2OH2CO3+OH-(次要)3.多元弱碱的阳离子水解反应也是分步进行的,中学阶段只要求一步写到底即可。如Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。4.弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进(1)4NH与S2-、3HCO、23CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解书写时仍用“”表示。如4NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。(2)Al3+或23CO和3HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀书写时用“”表示。如Al3++33HCOAl(OH)3↓+3CO2↑。(1)盐类水解的离子方程式同样遵循质量守恒定律和电荷守恒规律。(2)要将盐的电离方程式与盐类水解的离子方程式区别开来。如HS-+H2OS2-+H3O+是HS-的电离方程式,而HS-+H2OH2S+OH-是HS-水解的离子方程式。【例2】下列物质在常温下发生水解时,对应的离子方程式正确的是()A.Na2S溶液:S2-+H2OHS-+OH-B.Na3PO4溶于H2O中:34PO+3H2OH3PO4+3OH-C.CuCl2:Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2H+D.NaF:F-+H2OHF+OH-解析:B项多元弱酸根的水解是分步进行的,第一步应为34PO+H2O24HPO+OH-;C应去掉沉淀“↓”符号;D应为“”。答案:A。有关水解离子方程式的考查主要有以下几方面:(1)是写“”还是“”,(2)多元弱酸根的分步水解,(3)区别盐的电离方程式与水解离子方程式。【活学活用】3.下列各式中,属于正确的水解的离子方程式的是(A)A.3HCO+H2OH2CO3+OH-B.3HCO+OH-H2O+23COC.NH3+H+4NHD.NH3·H2O4NH+OH-解析:B、C为化学反应的离子方程式;D为电离的离子方程式。4.下列离子方程式中,属于水解反应的是(C)A.H2O+H2OH3O++OH-B.H2CO3H++3HCOC.4NH+H2ONH3·H2O+H+D.HS-+H2OS2-+H3O+解析:A为水的电离方程式;B为H2CO3的电离方程式;C为4NH的水解方程式;D为HS-的电离方程式。注意,当方程式中有“H3O+”时写成“H2O+H+”,然后将反应前后的H2O约掉,再观察方程式是电离还是水解。[科海泛舟]极化作用对盐类水解的影响阳离子在水溶液中是以水合离子的形式(即离子氛)存在,阳离子的极化作用的大小,主要跟离子所带电荷多少、半径大小、电子层构型等因素有关,通常用Z2/r来衡量。当离子半径相近、构型相同时,离子所带的电荷越多,极化作用越强,如Al3+、Mg2+、Na+半径分别为51pm、66pm、97pm,外层均为8电子构型,Al3+的极化作用远大于Na+。当离子电荷相同、外层电子构型相同时,离子半径越小,极化作用越强,如极化作用Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+。当电子构型不同时,极化能力大小为:18电子型和(18+2)电子型(9+17)电子型8电子型。这能说明高价金属离子和过渡金属离子容易水解的原因:在Mn+中,n的数值越大,其离子半径越小,d层电子数越多,极化能力越强,对水的极化程度越高,H+就容易被排斥出,那么水合离子的酸性就越强,则其共轭碱碱性越弱,这说明了碱金属离子不发生水解的原因。点击进入课后作业