(人教版)高中化学选修四:3.3.3.1《盐类水解的实质与规律》学案
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第三节盐类的水解
第1课时盐类水解的实质与规律
[学习目标定位] 1.通过实验归纳盐溶液的酸碱性与其类型之间的关系,进一步探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因,总结其规律。2.熟练掌握盐类水解的表示方法——水解离子方程式的书写。
1.水的电离与溶液的酸碱性
(1)水的电离方程式是H2O H++OH-,若在水中加入酸或碱,水的电离平衡移动方向是向逆反应方向移动,理由是增大了水中c(H+)或c(OH-)。
(2)溶液呈酸碱性的根本原因是c(H+)≠c(OH-)。溶液呈中性是因为c(H+)=
c(OH-),呈酸性是因为c(H+)>c(OH-),呈碱性是因为c(H+) ①盐酸与NaOH溶液:HCl+NaOH===NaCl+H2O; ②盐酸与氨水:HCl+NH3·H2O===NH4Cl+H2O; ③醋酸与NaOH溶液: CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O; ④醋酸与氨水:CH3COOH+NH3·H2O===CH3COONH4+H2O。 (2)上述反应物中,属于强电解质的是HCl、NaOH,属于弱电解质的是 CH3COOH、NH3·H2O。 3.醋酸溶液中加入氢氧化钠溶液,反应的离子方程式是CH3COOH+OH- ===CH3COO-+H2O,若在反应后的溶液中加入盐酸,反应的离子方程式是CH3COO-+H+CH3COOH。 探究点一盐类水解 1.通过实验测定下列0.1 mol·L-1盐溶液的pH,填写下表。 盐溶液盐的类型溶液pH 酸碱性 NaCl 强酸强碱盐pH=7 中性 CH3COON 弱酸强碱盐pH>7 碱性 a NH4Cl 强酸弱碱盐pH<7 酸性 实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。 2.CH3COONa水溶液呈碱性的原因 溶液中都存在水的电离平衡:H2O OH-+H+,CH3COONa溶于水后完全电离:CH3COONa===Na++CH3COO-,溶液中的CH3COO-能与水中的H+结合生成难电离的醋酸分子,从而使水的电离平衡向电离的方向移动,溶液中有关离子的浓度变化是c(CH3COO-)减小,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)小于c(OH-),所以CH3COONa溶液呈碱性。化学方程式是CH3COONa+ H2O CH3COOH+NaOH,离子方程式是CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-。 3.NH4Cl溶液呈酸性的原因 NH4Cl溶液中的电离(写出电离方程式):H2O H++OH-,NH4Cl===Cl-+NH+4。NH+4与水电离的OH-结合生成了难电离的NH3·H2O,水的电离平衡移动方向是电离的方向,溶液中有关离子浓度的变化是c(NH+4)减小,c(OH-)减小,c(H+)增大,c(H+)>c(OH-),NH4Cl溶液呈酸性。 (3)化学方程式是NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl,离子方程式是NH+4+ H2O NH3·H2O+H+。 4.NaCl溶液呈中性的原因:NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)= c(OH-),溶液呈中性。 [归纳总结] 1.盐类水解的实质 在溶液中盐电离出来的离子(弱碱的阳离子或弱酸的阴离子)结合水电离出的OH -或H+生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。 2.盐类水解的规律 在可溶性盐溶液中: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。 常见的“弱”离子 弱碱阳离子:NH+4、Al3+、Fe3+、Cu2+等。 弱酸根离子:CO2-3、HCO-3、AlO-2、SO2-3、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F -等。 3.盐类水解的特点:微弱、吸热、可逆。 [活学活用] 1.有关盐类水解的说法不正确的是() A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡 B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程 C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性 D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH 答案 D 解析Na2CO3水解的实质是CO2-3与H2O电离出的H+结合生成HCO-3和 H2CO3,使溶液中c(H+) 2.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是() A.NaCl B.H2SO4C.Na2CO3D.NH4Cl 答案 D 解析A项,NaCl对水的电离平衡无影响,溶液呈中性;B项,H2SO4中的H +抑制水电离,且溶液呈酸性;C项,Na2CO3水解促进水电离,溶液呈碱性;D项,NH4Cl水解促进水电离,溶液呈酸性。 探究点二盐类水解离子方程式的书写 1.有下列五种盐溶液:①NaClO、②(NH4)2SO4、③Na2CO3、④AlCl3、 ⑤KNO3。回答下列问题: (1)不能破坏水的电离平衡的是⑤,溶液呈酸性的是②④,pH>7的是①③。 (2)根据盐类水解的实质(弱离子+H2O)及水解反应的特点(可逆反应、程度微弱),写出下列盐类水解的离子方程式: ①NaClO:ClO-+H2O HClO+OH-; ②(NH4)2SO4:NH+4+H2O NH3·H2O+H+; ③Na2CO3:CO2-3+H2O HCO-3+OH-、HCO-3+H2O H2CO3+OH-; ④AlCl3:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+。 2.判断下列盐类水解离子方程式的正误 (1)FeCl3溶液:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+(×) (2)NaHS溶液:HS-+H2O H2S+OH-(√) (3)K2CO3溶液:CO2-3+2H2O H2CO3+2OH-(×) (4)NH4NO3溶液:NH+4+H2O===NH3·H2O+H+(×) (5)NaHCO3溶液:HCO-3+H2O CO2↑+H2O(×) [归纳总结] 书写盐类水解离子方程式的方法思路 (1)一般形式:弱离子+H2O弱电解质+H+(或OH-) (2)方法要求 一判断:判断弱离子,书写化学式。 二规范:写“”,不标“↑”、“↓”。 三注意:多元弱酸根分步书写,多元弱碱阳离子一步完成。 [活学活用] 3.下列离子方程式中,属于水解反应的是() A.HCOOH+H2O HCOO-+H3O+ B.CO2+H2O HCO-3+H+ C.CO2-3+H2O HCO-3+OH- D.HS-+H2O S2-+H3O+ 答案 C 解析A项为HCOOH的电离;B项为CO2与H2O反应生成H2CO3,然后 H2CO3电离产生H+和HCO-3;D项是HS-的电离。 4.化学方程式是化学用语中重要的部分,它包括电离方程式、化学反应方程式、水解方程式等,准确、规范书写各种方程式是学好化学的保证。请按要求写出下列方程式。 (1)NaHCO3在水中的电离方程式: _________________________________________________