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化学反应原理,专题3 溶液中的离子反应,盐类的水解,问题思考,水呈中性,是因为_ 酸溶液呈酸性,是因为_ _ 碱溶液呈碱性,则是由于_ _。,水中的c(H+) =c(OH-),酸能够电离出H+而使溶液 中的c(H+) c(OH-) ;,碱能够电离出OH-而使 溶液中的c(OH-) c(H+),那么,盐呢?,探索研究,选择合适的方法测出实验台上盐溶液的 酸碱性。 可供选择的药品、仪器: NH4Cl溶液、Na2CO3溶液、NaCl溶液。 Al2(SO4)3溶液、CH3COONa溶液、Na2SO4溶液。 pH试纸、石蕊试液、酚酞试液。,用PH试纸检测结果如下 :,试推测NH4Cl溶液显酸性原因.,探索研究,推测:水能电离出H+,使溶液显酸性. 推测:氯化铵本身具有酸性. 推测:氯化铵与水反应的生成物具有酸性.,交流探讨,第一小组以NH4Cl 、Al2(SO4)3为例,讨论:为什么其溶液显酸性? 第二小组以CH3COONa 、Na2CO3为例,讨论:为什么其溶液显碱性? 第三小组以NaCl 、 Na2SO4为例,讨论:为什么显中性? 附:交流问题如下: (1)盐溶液中存在哪些粒子? (2)哪些粒子间可能结合? (3)对水的电离平衡有何影响? (4)相关的电离方程式、化学方程式,NH4Cl溶液呈酸性的原因分析,+,有,(促进水的电离),NH3 H2O,c(H+) c(OH),酸性,Cl、NH4+、H+、OH、H2O、 NH3 H2O,水解方程式,CH3COONa溶液呈碱性的原因分析,+,有,(促进水的电离),CH3COOH,c(H+) c(OH),碱性,Na+、CH3COO、OH、H+、H2O、CH3COOH,水解方程式,一、盐溶液呈不同酸碱性的原因:,盐类的水解,在溶液中盐电离出来的弱离子跟水所电离出来的H+ 或OH 结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。,1、概念:,有弱离子, 可逆, 吸热, 一般很微弱, 水解平衡(动态),H0,与加酸、碱比较,例: Na2CO3 +H2O NaHCO3 +NaOH (主) NaHCO3 + H2O H2CO3 +NaOH (次), 多元弱酸根离子分步水解,以第一步水解为主。,5、水解的规律:, 有_就水解;无_不水解; 越_越水解;谁_显谁性;,记住啦!,CH3COONa Na2CO3,强碱 弱酸盐,NH4Cl Al2(SO4)3,NaCl Na2SO4,强酸 弱碱盐,强酸 强碱盐,通过以上的分析,你能总结出盐溶液呈酸碱性的实质吗?,在溶液中,盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+ 或OH结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。,盐类水解的定义:,思考:哪些盐能够发生水解呢?,水解的条件:生成弱电解质,14,盐类水解的规律(五言绝句),有弱才水解, 无弱不水解。 谁弱谁水解, 谁强显谁性。,15,水解反应属于离子反应。 水解反应的程度是很小的。 水解的实质:促进了水的电离,水解反应与中和反应的关系:,酸+碱 盐+水,温故而知新,(水解反应的逆反应是中和反应),16,课堂练习,1、物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH值由小到大顺序排列的是( ) A、Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl B、Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl C、(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S D、NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3,C,2、 Na2S溶液中含有哪些粒子?,盐类水解方程式的书写规律,1、盐类水解的程度一般是很小的,通常用“ ”表示,同时无沉淀和气体产生。 2、多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,第一步水解程度比第二水解程度大,故相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液碱性比NaHCO3强。 3、多元弱碱的阳离子水解过程较为复杂,通常写成一步完成。 4、多元弱酸的酸式酸根离子,水解和电离同步进行。,17,练习(做在作业本上): 写出 NH4Cl、Al2(SO4)3、NaF、 Na2CO3、Na2S、(NH4)2SO4的水解方程式。,盐类水解方程式的书写,水解平衡属于化学平衡(广义)中的一种, 所以,勒夏特列原理同样适用于水解平衡。,影响盐类水解的因素,19,一、主要因素: 盐本身的性质(内因)。 盐与水生成弱电解质的倾向越大(弱电解质的电离常数越小),则水解的程度越大。 水解常数与弱酸/弱碱的电离常数的关系式: Kh=,KW,Ka/Kb,20,“越弱越水解” 例:酸性:乙酸碳酸次氯酸 水解程度:乙酸钠碳酸钠次氯酸钠 溶液碱性: CH3COONaNa2CO3NaClO 参考书本第58页盐的水解常数练习,书本59页第2题.,21,科学探究,1、FeCl3溶液能否发生水解?如果可以,请写出水解方程式。 2、应用平衡移动原理,影响其水解的因素有哪些?,Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 +3H+,22,二、外界条件:温度,浓度,外加酸碱(外因)。,1、盐的浓度: 增大盐的浓度可使平衡向水解方向移动,水解程度增大; 盐溶液中加水稀释,也可使平衡向水解方向移动,盐的水解程度增大,但溶液酸性(或碱性)减小。 例:碳酸钠溶液加水稀释,水解程度 ,溶液的碱性 , pH 。,增大,减弱,变小,2、溶液的酸碱性 溶液的酸碱性可以抑制或促进盐的水解。 例: 加酸:H+与OH-反应生成水,降低了生成物浓度,平衡向水解方向移动。即促进了CH3COONa的水解。 加碱:增加了OH-浓度,使平衡向逆反应方向移动,即抑制了CH3COONa的水解。,CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-,3、温度 盐类水解的逆反应是中和反应,则盐类的水解反应是 热反应。 升温,水解平衡向 反应方向移动。 问题:蒸干并灼烧AlCl3溶液,最后得到什么物质?,吸,正,(Al2O3),盐类水解的应用(点拨79页),1、判断盐溶液的酸碱性和比较盐溶液酸碱性的强弱时,通常需考虑盐的水解。 如:相同条件,相同物质的量浓度的下列七种溶液:Na2CO3、NaAc、Na2SO4、NaHCO3、NaOH 、(NH4)2SO4、NaHSO4等溶液,pH值由大到小的顺序为: NaOHNa2CO3NaHCO3NaAcNa2SO4 (NH4)2SO4NaHSO4,2、比较盐溶液中各离子浓度的相对大小时,当盐中含有易水解的离子,需考虑盐的水解。 练:25时,在浓度均为1mo/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,若测得其中NH4+分别为a、b、c(单位为mol/L),则下列判断正确的是( ) A.a=b=c B.cab C.bac D.acb,B,3、判断溶液中离子能否大量共存 弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。有些双促水解反应不能完全进行,这些离子能够共存;有些双促水解反应能完全进行则称为“双水解反应”。 如:完全双水解特例: Al3+与HCO3 、CO32 、ClO 、S2 、HS 、AlO2等发生完全双水解,生成沉淀或气体。 Fe3+与HCO3 、CO32 、AlO2等。 NH4+与SiO32等发生完全双水解 不能在溶液中大量共存。,灭火器原理,玻璃筒里面放入的什么药品?,外筒(钢质)放入的是什么药品?,泡沫灭火器里的药品是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液。,泡沫灭火器工作原理: 泡沫灭火器中的反应物分别是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,它们是如何产生二氧化碳的? Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ HCO3- + H2O H2CO3 + OH- 混合时, H+ + OH- H2O 两个水解平衡相互促进, Al(OH)3形成沉淀, H2CO3 分解为CO2,总反应为: Al3+ + 3HCO3- Al(OH)3 +3CO2,4、某些易水解盐溶液的配制 例:配制FeCl3溶液,由于: Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 +3H+ 因生成难溶的Fe(OH)3而得不到澄清溶液,可加入少量盐酸以防止浑浊(加少量硫酸可以吗?)。 配制FeCl3、SnCl2等溶液时,先用少量浓盐酸溶解 ,再加水稀释到所需的浓度。,5、选择制备盐的途径时,需考虑盐的水解。如制备Al2S3时,因无法在溶液中制取,会完全水解,只能由干法直接反应制取。 加热蒸干AlCl3、MgCl2、FeCl3等溶液时,得不到AlCl3、MgCl2、FeCl3晶体,必须在蒸发过程中不断通入HCl气体,以抑制FeCl3的水解,才能得到其固体。 练习:要制得FeS沉淀,在FeCl2溶液中加入的试剂是( ) ANa2S B.NaHS C.H2S D.(NH4)2S,A,6、化肥的合理使用,有时需考虑盐的水解。 如:铵态氮肥和草木灰不能混合施用,因草木灰(有效成分K2CO3)水解呈碱性。 7、某些试剂的实验室存放,需要考虑盐的水解。 如:Na2CO3、Na2SiO3等水解呈碱性,不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中;NH4不能存放在玻璃瓶中,因为NH4水解应会产生HF,腐蚀玻璃 。,8、溶液中,某些离子的除杂,需考虑盐的水解。 :为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+离子,可在加热搅拌下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。这种试剂是( ) A氧化镁 B.氢氧化钠 C.碳酸钠 D. 碳酸镁,AD,9、明矾净水 KAl(SO4)12H2O 氯化铁也能净水,原理与明矾一样。 请解释: 1、某些活泼金属(如镁)与强酸弱碱盐(如NH4Cl)溶液反应为什么能产生H2? 2、书后溶解性表中,为何在提到Al2(CO3)3和Fe2(CO3)3时显示的是“ ”?,五、盐溶液中离子浓度间关系,“三个守恒”:以Na2CO3溶液为例。 电荷守恒:因溶液是电中性的,所以溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。 c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 物料守恒:关键元素的原子数目之比守恒。 c(Na+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)(碳元素守恒) 水的电离守恒: c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3) 今晚作业:写出CH3COONa、Na2S溶液中的三个守恒关系。,五、盐溶液中离子浓度间关系,“大小比较” CH3COONa溶液 c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+) Na2CO3溶液 c(Na+)c(CO32-) c(OH-)c(HCO3-) c(H+) NH4Cl溶液 c(Cl-)c(NH4+) c(H+)c(OH-) 练习:已知等物质的量浓度醋酸与醋酸钠混合溶液呈酸性,写出混合溶液中各离子浓度大小关系。,c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-),1、0.1mol/l下列溶液PH值由大到小的顺序是 _ H2SO4 NH3H2O NaOH NH4Cl NaCl CH3COONa HCl CH3COOH Ba(OH)2,2、将10 mL0.2 mol/L氨水和10 mL0.1 mol/L盐酸混合后, 溶液里各种离子物质的量浓度的关系是 ( ) A. c (Cl-) + c (OH-) = c(NH4+) + c (H+) B. c (Cl-) c(NH4+)
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