新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1學(xué)案：3.3.1 鹽類水解的原理

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第三單元鹽類的水解第1課時鹽類水解的原理[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識鹽類水解有一定限度，理解鹽類水解的概念，能正確書寫鹽類水解的離子方程式和化學(xué)方程式。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過實(shí)驗(yàn)分析、推理等方法認(rèn)識鹽類水解的實(shí)質(zhì)，掌握鹽溶液呈現(xiàn)酸、堿性的原因和規(guī)律，能根據(jù)鹽的組成判斷溶液的酸、堿性。一、鹽溶液的酸堿性及原因1．探究鹽溶液的酸堿性通過實(shí)驗(yàn)測定室溫時下列0.1mol·L－1鹽溶液的pH，填寫下表。鹽溶液鹽的類型溶液pH酸堿性NaCl強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽pH＝7中性CH3COONa強(qiáng)堿弱酸鹽pH>7堿性NH4Cl強(qiáng)酸弱堿鹽pH<7酸性Na2CO3強(qiáng)堿弱酸鹽pH>7堿性AlCl3強(qiáng)酸弱堿鹽pH<7酸性2.鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的理論分析(1)CH3COONa溶液呈堿性的原因CH3COONa電離出的CH3COO－和H2O電離出的H＋結(jié)合生成弱電解質(zhì)CH3COOH，使水的電離平衡向電離方向移動，導(dǎo)致溶液中c(OH－)>c(H＋)，因而CH3COONa溶液呈堿性。(2)NH4Cl溶液呈酸性的原因NH4Cl電離出的NHeq\o\al(＋,4)和H2O電離出的OH－結(jié)合生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，使水的電離平衡向電離方向移動，導(dǎo)致溶液中c(H＋)>c(OH－)，因而NH4Cl溶液呈酸性。(3)NaCl溶液呈中性的原因NaCl溶于水后電離出的Na＋和Cl－均不能與水電離出的OH－或H＋結(jié)合，水的電離平衡不發(fā)生移動，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，因而NaCl溶液呈中性。3．鹽類的水解(1)概念：鹽在水溶液中電離出的離子與水電離出的H＋或OH－結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。(2)實(shí)質(zhì)(3)鹽類水解的特點(diǎn)(1)鹽類的水解過程促進(jìn)了水的電離()(2)酸堿恰好中和生成的鹽溶液一定顯中性()(3)鹽溶液顯酸性、堿性還是中性，取決于溶液中c(H＋)與c(OH－)的相對大小()(4)鹽水解后，溶液不是呈酸性就是呈堿性()答案(1)√(2)×(3)√(4)×1．碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性，它們對水的電離影響是否相同？提示不相同。Na2CO3電離出的COeq\o\al(2－,3)水解使溶液呈堿性，促進(jìn)了水的電離；NaOH電離出的OH－抑制了水的電離。2．根據(jù)酸堿中和滴定中指示劑的選擇原則，判斷強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的滴定、強(qiáng)酸弱堿間的滴定(如鹽酸與氨水)、強(qiáng)堿弱酸間的滴定(如醋酸與氫氧化鈉)所用的指示劑？提示強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的滴定：酚酞、甲基橙；強(qiáng)酸弱堿間的滴定：甲基橙；強(qiáng)堿弱酸間的滴定：酚酞。3．室溫下，測得等濃度的CH3COONa和NaClO的pH，發(fā)現(xiàn)NaClO溶液的pH大，試分析原因。提示因?yàn)樗嵝裕篊H3COOH>HClO，故ClO－在溶液中的水解能力較強(qiáng)，因此NaClO溶液的pH大。1．現(xiàn)有S2－、SOeq\o\al(2－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、CH3COO－、Fe3＋、Cl－，請按要求填空：(1)在水溶液中，水解呈堿性的離子是___________________________________。(2)在水溶液中，水解呈酸性的離子是___________________________________。(3)既能在酸性較強(qiáng)的溶液里大量存在，又能在堿性較強(qiáng)的溶液里大量存在的離子有______________________________________________________________________________________。答案(1)S2－、SOeq\o\al(2－,3)、CH3COO－(2)NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋(3)Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－解析(1)S2－、SOeq\o\al(2－,3)、CH3COO－屬于弱酸酸根離子，水解使溶液呈堿性。(2)NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋屬于弱堿陽離子，水解使溶液呈酸性。(3)Na＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)分別是強(qiáng)堿陽離子和強(qiáng)酸酸根離子，既能在酸性較強(qiáng)的溶液中大量存在，又能在堿性較強(qiáng)的溶液中大量存在。2．常溫下，某濃度的NH4Cl溶液的pH為4，回答下列問題。(1)該氯化銨溶液中含氮元素的微粒有______________________。(2)比較該溶液中的c(Cl－)____(填“>”“<”或“＝”，下同)c(NHeq\o\al(＋,4))。(3)該氯化銨溶液中水電離的氫離子濃度______pH＝4的鹽酸中水電離的氫離子濃度。(4)該氯化銨溶液中水電離的c(H＋)與pH＝4的鹽酸中水電離的c(H＋)比值為______。答案(1)NHeq\o\al(＋,4)、NH3·H2O(2)>(3)>(4)106解析(2)從氯化銨的化學(xué)式來看，c(Cl－)應(yīng)等于c(NHeq\o\al(＋,4))，由于NHeq\o\al(＋,4)水解，故c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))。(4)pH＝4的NH4Cl溶液中水電離的c(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4的鹽酸中水電離的c(H＋)＝10－10mol·L－1，則該NH4Cl溶液中c水(H＋)與pH＝4的鹽酸中c水(H＋)的比值為eq\f(10－4mol·L－1,10－10mol·L－1)＝106。鹽類水解的規(guī)律(1)(2)常見的“弱”離子①弱堿陽離子：NHeq\o\al(＋,4)、金屬活動性順序表Na之后的金屬陽離子，如Mg2＋、Al3＋、Fe3＋等。②弱酸陰離子：COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、ClO－、SiOeq\o\al(2－,3)、CH3COO－、F－、AlOeq\o\al(－,2)等。二、鹽類水解方程式的書寫1．鹽類水解程度一般很小，水解時通常不生成沉淀和氣體，書寫水解的離子方程式時，一般用“”連接，產(chǎn)物不標(biāo)“↑”或“↓”。如：(1)NaClO：ClO－＋H2OHClO＋OH－；(2)(NH4)2SO4：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。2．多元弱酸酸根離子的水解分步進(jìn)行，以第一步為主。如Na2CO3：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－、HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。3．多元弱堿陽離子水解反應(yīng)過程復(fù)雜，要求一步寫到底。如AlCl3：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。4．弱酸弱堿鹽中陰、陽離子水解相互促進(jìn)。(1)NHeq\o\al(＋,4)與S2－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、CH3COO－等組成的鹽雖然水解相互促進(jìn)，但水解程度較小，書寫時仍用“”表示。如：NHeq\o\al(＋,4)＋CH3COO－＋H2OCH3COOH＋NH3·H2O。(2)Al3＋與COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)，F(xiàn)e3＋與COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等組成的鹽水解相互促進(jìn)且非常徹底，生成氣體和沉淀，書寫時用“=”表示。如Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(一般要有弱堿沉淀生成)(1)FeCl3溶液：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋()(2)NaHS溶液：HS－＋H2OH2S＋OH－()(3)K2CO3溶液：COeq\o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－()(4)NH4NO3溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋H2O=NH3·H2O＋H＋()(5)NaHCO3溶液：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OCO2↑＋H2O()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×鹽類水解離子方程式與其電離方程式辨別的關(guān)鍵：去除干擾物質(zhì)，如H3O＋→H2O＋H＋。HS－電離：HS－＋H2OS2－＋H3O＋?HS－S2－＋H＋；HS－水解：HS－＋H2OH2S＋OH－。1．寫出下列物質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式，并指明溶液的酸堿性：(1)Na2S：__________________________________________________。(2)CuSO4：_________________________________________________。(3)NH4NO3：_______________________________________________。(4)CH3COONa：_____________________________________________。答案(1)S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－；堿性(2)Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋；酸性(3)NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋；酸性(4)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－；堿性解析Na2S、CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性；CuSO4、NH4NO3為強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液呈酸性。2．(1)NaHCO3是強(qiáng)堿弱酸的酸式鹽，溶液中存在著三種平衡(寫出相應(yīng)的離子方程式)：①水的電離平衡：_____________________________________________________；②HCOeq\o\al(－,3)的電離平衡：__________________________________________________；③HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡：_________________________________________________。(2)常溫下，0.1mol·L－1NaHCO3溶液的pH為8.4，說明HCOeq\o\al(－,3)的電離程度和水解程度中相對較強(qiáng)的是____________________________________________________。答