2014年高中化學(xué)選修四教學(xué)案3-3-2 鹽類水解的應(yīng)用

第2課時(shí)鹽類水解的應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)要求能舉例說(shuō)明鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。課標(biāo)解讀 1.了解鹽類水解在生產(chǎn)、生活及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。2掌握溶液中微粒濃度大小比較。教學(xué)地位本課時(shí)介紹了影響鹽類水解的因素及鹽類水解的利用。通過(guò)具體的情境和應(yīng)用實(shí)例，加深對(duì)鹽類水解及其規(guī)律的理解、鞏固。是前面已學(xué)過(guò)的電解質(zhì)的電離、水的電離平衡以及平衡移動(dòng)原理等知識(shí)的綜合應(yīng)用。因此，本節(jié)教材是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。新課導(dǎo)入建議當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，常用的一種滅火器叫泡沫滅火器。泡沫滅火器中分別裝著Al2 (SO4)3溶液和碳酸氫鈉溶液，當(dāng)使用時(shí)，將泡沫滅火器拔開(kāi)活塞、倒置，上述兩溶液混合便可產(chǎn)生可用于滅火的泡沫，為什么？【提示】Al2(SO4)3溶液和碳酸氫鈉溶液可以反應(yīng)生成CO2氣體和Al(OH)3沉淀，二者覆蓋在可燃物上可以阻止可燃物與氧氣的接觸。教學(xué)流程設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)安排：看教材P5758，完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】，并完成【思考交流】。步驟1：導(dǎo)入新課、本課時(shí)教材地位分析。步驟2：建議對(duì)【思考交流】多提問(wèn)幾個(gè)學(xué)生，使80%以上都能掌握該內(nèi)容，以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究。步驟3：師生互動(dòng)完成“探究1，溶液中離子濃度大小比較”可利用【問(wèn)題導(dǎo)思】中的問(wèn)題由淺入深地的進(jìn)行，教師除【例1】之外，可選用【教師備課資源】中例題，拓展學(xué)生的思路。步驟7：教師通過(guò)【例2】和教材P5758講解研析對(duì)“探究2”的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。步驟6：師生互動(dòng)完成“探究2，鹽類水解的應(yīng)用”，可利用【問(wèn)題導(dǎo)思】中的問(wèn)題，由淺入深的進(jìn)行。步驟5：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練1】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的2、4、5三題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。步驟4：教師通過(guò)【例1】的講解研析對(duì)“探究1”進(jìn)行總結(jié)溶液中的“三個(gè)守恒”及“微粒濃度大小比較的方法”。步驟8：在老師指導(dǎo)下學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練2】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的1、3兩題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。步驟9：先讓學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí)，然后對(duì)照【課堂小結(jié)】以明確掌握已學(xué)的內(nèi)容，并讓學(xué)生課下完成【課后知能檢測(cè)】。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.能比較電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小。2.能解釋與鹽類水解相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。1.能用鹽類水解的原理解釋其在生產(chǎn)、生活及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。(重點(diǎn))2.分析溶液中的“三大守恒”即“原子、電荷、質(zhì)子”守恒，并應(yīng)用所測(cè)離子濃度大小比較中。(重難點(diǎn))鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用1.用純堿溶液清洗油污時(shí)，加熱可以增強(qiáng)其去污能力。2配制FeCl3溶液時(shí)，可加入少量鹽酸抑制水解。3鋁鹽、鐵鹽可用作凈水劑。4利用水解反應(yīng)來(lái)獲得納米材料(氫氧化物可變?yōu)檠趸?。5制備TiO2的原理TiCl4(x2)H2O(過(guò)量)TiO2xH2O4HClTiO2xH2O燃燒,TiO2xH2O6泡沫滅火器的滅火原理是利用了水解反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是：Al33HCO=Al(OH)33CO21配制FeCl3溶液時(shí)，能加入H2SO4抑制Fe3的水解嗎？2鋁鹽能作凈水劑，其原理是什么？【提示】1.不能，因?yàn)橐肓穗s質(zhì)離子SO。2Al33H2OAl(OH)33H，生成Al(OH)3膠體可作吸附劑。溶液中微粒濃度大小比較【問(wèn)題導(dǎo)思】Na2CO3溶液中共存在幾種離子？你能判斷其濃度的大小關(guān)系嗎？【提示】Na、CO、HCO、H、OH，c(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)。水溶液中微粒間存在哪幾種守恒關(guān)系？【提示】三種，原子守恒，電荷守恒，質(zhì)子守恒。1溶液中的三個(gè)守恒關(guān)系(1)電荷守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，溶液總是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)，如Na2CO3溶液中存在著Na、CO、H、OH、HCO，它們存在如下關(guān)系：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)(2)物料守恒規(guī)律電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能水解或電離，離子種類增多，但原子總數(shù)是守恒的，如Na2CO3溶液中CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三種形式存在，它們之間的守恒關(guān)系為：c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)質(zhì)子守恒規(guī)律質(zhì)子守恒是依據(jù)水的電離H2OHOH，水電離產(chǎn)生的H和OH的物質(zhì)的量總是相等的，無(wú)論在溶液中該H和OH以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有關(guān)系式：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。2離子濃度大小的比較規(guī)律(1)單一溶液對(duì)于多元弱酸溶液，應(yīng)根據(jù)多步電離進(jìn)行分析。例如：在H3PO4的溶液中，c(H)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。對(duì)于多元弱酸的正鹽溶液，根據(jù)弱酸根的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，各離子濃度的大小順序?yàn)椋篶(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)。多元弱酸的酸式鹽溶液要考慮酸根離子的電離程度與水解程度的相對(duì)大小，如HCO以水解為主，NaHCO3溶液中c(Na)>c(HCO)>c(OH)>c(H)；而HSO以電離為主，NaHSO3溶液中c(Na)>c(HSO)>c(H)>c(OH)。不同溶液中同一離子濃度的大小比較，要考慮溶液中其他離子對(duì)該離子的影響。如在0.10 molL1的NH4HSO4、NH4Cl、CH3COONH4、(NH4)2SO4溶液中，c(NH)的大小順序?yàn)?gt;>>。(2)混合溶液中各離子濃度的大小比較，根據(jù)電離程度、水解程度的相對(duì)大小分析。分子的電離大于相應(yīng)離子的水解例如等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl與NH3H2O混合溶液，c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)；等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa與CH3COOH混合溶液，c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)。分子的電離小于相應(yīng)離子的水解例如在0.1 molL1的NaCN和0.1 molL1的HCN溶液的混合液中，各離子濃度的大小順序?yàn)閏(Na)>c(CN)>c(OH)>c(H)。1多元弱酸的酸式鹽中，電離大于水解的主要是HSO與H2PO，其他的常見(jiàn)弱酸的酸式酸根，水解大于電離。2NaHSO4相當(dāng)于一元強(qiáng)酸，只電離，不水解。把0.02 molL1 CH3COOH溶液和0.01 molL1 NaOH溶液以等體積混合顯酸性，混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()Ac(CH3COO)>c(Na)B c(CH3COOH)>c(CH3COO)C2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)Dc(CH3COOH)c(CH3COO)0.02 molL1【解析】根據(jù)物料守恒，CH3COOH溶液與NaOH充分作用后CH3COOH過(guò)量，溶液中CH3COOH與CH3COO的總物質(zhì)的量等于原0.02 molL1 CH3COOH溶液中CH3COOH和CH3COO總的物質(zhì)的量，但因兩溶液等體積混合，溶液體積擴(kuò)大至原來(lái)的2倍，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.01 molL1，所以D項(xiàng)錯(cuò)；誤選C的同學(xué)是由于思路混亂或思維起點(diǎn)不知如何選擇的結(jié)果，甚至有的同學(xué)對(duì)于C項(xiàng)竟無(wú)從下手，對(duì)于C項(xiàng)，由于存在c(H)c(Na)c(OH)c(CH3COO)的電荷守恒和2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)的物料守恒，聯(lián)立兩式可得：2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(OH)，所以C項(xiàng)錯(cuò)；對(duì)于A、B項(xiàng)，由于CH3COOH溶液與NaOH充分作用后CH3COOH過(guò)量，且當(dāng)不考慮水解和電離時(shí)c(CH3COO)c(CH3COOH)，在此情況下CH3COOH的電離程度強(qiáng)于CH3COO的水解程度，所以選A?！敬鸢浮緼兩種電解質(zhì)的混合溶液1解答此類題目時(shí)，要抓?。篴.兩溶液是否反應(yīng)，b.混合后若生成鹽，該鹽是否發(fā)生水解，c.反應(yīng)物是否過(guò)量，d.酸或堿過(guò)量時(shí)，是以酸或堿的電離為主，還是以鹽的水解為主。總之解答本類題目，能發(fā)生反應(yīng)的先反應(yīng)，然后根據(jù)反應(yīng)情況求出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量，再具體分析其電離和水解的情況，最后排出各離子的濃度關(guān)系。2高考試題中在比較離子濃度的大小時(shí)，常常涉及以下兩組混合溶液：aNH4ClNH3H2O(11)因?yàn)镹H3H2O電離程度大于NH4Cl水解程度，故顯堿性。c(NH)>c(Cl)>c(OH)>c(H)bCH3COOHCH3COONa(11)CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，故顯酸性。c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)1下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是()A室溫下，向0.01 mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na)>c(SO)>c(NH)>c(OH)c(H)B0.1 mol/L NaHCO3溶液：c(Na)>c(OH)>c(HCO)>c(H)CNa2CO3溶液：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)D25 時(shí)，pH4.75，濃度均為0.1 mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO)c(OH)<c(CH3COOH)c(H)【解析】A項(xiàng)，當(dāng)NH4HSO4與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)后，因NH水解使溶液顯酸性，若使溶液呈中性，加入NaOH應(yīng)稍過(guò)量，故離子濃度大小順序?yàn)閏(Na)>c(SO)>c(NH)>c(OH)c(H)，A正確；B項(xiàng)，由于HCO水解程度大于電離程度而使溶液顯堿性，故離子濃度大小關(guān)系為c(Na)>c(HCO)>c(OH)>c (H)>c(CO)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由質(zhì)子守恒可知，c(H)c(HCO)2c(H2CO3)c(OH)，C正確；D項(xiàng)，由電荷守恒有：c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na)，由物料守恒可得：2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，將兩式中的c(Na)消去，可得c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH)，所以c(CH3COO)c(OH)c(H)c(CH3COOH)c(H)c(OH)，因?yàn)閜H4.75，故c(H)c(OH)>0，所以D項(xiàng)不正確。故選AC?！敬鸢浮緼C【教師備課資源】HA為酸性略強(qiáng)于醋酸的一元弱酸，在0.1 molL1 NaA溶液中，離子濃度關(guān)系正確的是()Ac(Na)>c(A)>c(H)>c(OH)Bc(Na)>c(OH)>c(A)>c(H)Cc(Na)c(OH)c(A)c(H)Dc(Na)c(H)c(A)c(OH)【解析】由HA為一元弱酸，知c(Na)>c(A)>c(OH)>c(H)，故A、B錯(cuò)；C中c(Na)c(OH)>c(A)c(H)；D為電荷守恒?！敬鸢浮緿鹽類水解反應(yīng)的應(yīng)用【問(wèn)題導(dǎo)思】加熱蒸干Na2SO4(aq)、AlCl3(aq)各得到什么？【提示】Na2SO4(aq)Na2SO4AlCl3(aq)Al(OH)3已知等物質(zhì)的量濃度的NaA與NaB的鹽溶液，pH：NaA>NaB，能知道酸HA與HB的酸性強(qiáng)弱嗎？【提示】酸性HA<HB1判斷鹽溶液的酸堿性或pH例如：相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液：NaCl、KHSO4、Na3PO4、Na2HPO4、CH3COOH，pH由大到小的順序?yàn)镹a3PO4>Na2HPO4>NaCl>CH3COOH>KHSO4。2比較鹽溶液中離子濃度的大小例如：NaHCO3溶液中各離子濃度大小順序?yàn)閏(Na)>c(HCO)>c(OH)>c(H)>c(CO)。3加熱蒸發(fā)鹽溶液析出固體鹽(2)水解生成揮發(fā)性酸的鹽(AlCl3)氫氧化物氧化物(3)較低溫度下受熱分解的鹽Ca(HCO3)2鹽的分解產(chǎn)物4判斷鹽所對(duì)應(yīng)酸的相對(duì)強(qiáng)弱例如：已知物質(zhì)的量濃度相同的兩種鹽溶液，NaA和NaB，其溶液的pH前者大于后者，則酸HA和HB的酸性強(qiáng)弱為HB>HA。5金屬與鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2例如：金屬鎂與FeCl3、AlCl3、NH4Cl溶液均能反應(yīng)產(chǎn)生H2，因?yàn)檫@些鹽水解顯酸性。6判斷溶液中離子能否共存例如：Al3、Fe3與CO、HCO因?yàn)槟馨l(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，在溶液中不能大量共存。7判斷鹽溶液中離子種類多少(如Na3PO4溶液中存在哪些離子)。8采用加熱的方法來(lái)促進(jìn)溶液中某些鹽的水解，使之生成氫氧化物沉淀，以除去溶液中某些金屬離子。例如，不純的KNO3溶液中常含有雜質(zhì)Fe3，可用加熱的方法來(lái)除去KNO3溶液中所含的Fe3。堿性溶液不能用玻璃塞的試劑瓶如實(shí)驗(yàn)室有下列試劑：NaOH溶液、水玻璃、Na2S溶液、Na2CO3溶液、NaHS溶液、澄清石灰水、濃H2SO4，其中必須用帶橡皮塞的試劑瓶保存的是，因?yàn)閴A性溶液可與玻璃中的SiO2反應(yīng)，所以不能用玻璃塞。(2012西安高二質(zhì)檢)(1)AgNO3的水溶液呈_(填“酸”、“中”、“堿”)性，原因是(用離子方程式表示)：_，實(shí)驗(yàn)室在配制AgNO3的溶液時(shí)，常將AgNO3固體先溶于較濃的硝酸中，然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度，以_(填“促進(jìn)”或“抑制”)其水解。(2)明礬可用于凈水，原因是(用離子方程式表示)：_。把FeCl3溶液蒸干、灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是_。(3)用離子方程式表示泡沫滅火器滅火原理：_。(4)熱純堿可代替洗滌劑洗滌餐具，原因是(用離子方程式表示)：_?！窘馕觥?1)AgNO3溶液中存在：AgH2OAgOHH，所以溶液呈酸性，為抑制AgNO3水解，配制時(shí)通常加入HNO3。(2)利用Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體能凝聚水中的懸浮雜質(zhì)從而達(dá)到凈水目的；FeCl3溶液中存在FeCl33H2OFe(OH)33HCl，加熱時(shí)HCl揮發(fā)，蒸干時(shí)得到Fe(OH)3，再灼燒得到Fe2O3。(3)泡沫滅火器原理是利用NaHCO3與Al2(SO4)3發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)，離子方程式為Al33HCO=Al(OH)33CO2。(4)加熱時(shí)促進(jìn)CO水解，而使c(OH)增大，去污能力增強(qiáng)?！敬鸢浮?1)酸AgH2OAgOHH抑制(2)Al33H2OAl(OH)3(膠體)3HFe2O3(3)Al33HCO=3CO2Al(OH)3(4)COH2OHCOOH2在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒(低于400 )下列物質(zhì)的溶液，可以得到該固體物質(zhì)的是()A氯化鋁B碳酸氫鈉C硫酸鐵 D高錳酸鉀【解析】AlCl3發(fā)生水解反應(yīng)：AlCl33H2OAl(OH)33HCl，生成的HCl揮發(fā)，而使水解平衡向右移動(dòng)，致使生成Al(OH)3沉淀，它被灼燒得Al2O3。NaHCO3、KMnO4受熱后分別分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2，只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物質(zhì)?！敬鸢浮緾鹽類水解的應(yīng)用鹽溶液中離子濃度大小比較守恒規(guī)律電荷守恒原子守恒質(zhì)子守恒其他應(yīng)用1下列過(guò)程或現(xiàn)象與鹽類水解無(wú)關(guān)的是()A純堿溶液去油污B鐵在潮濕的環(huán)境中生銹C加熱氯化鐵溶液顏色變深D濃硫化鈉溶液有臭味【解析】純堿Na2CO3水解呈堿性，油污在堿性條件下易水解，A正確；FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)，加熱水解程度加大，C正確；濃Na2S溶液水解可產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的H2S氣體，D正確；只有B項(xiàng)與鹽類水解無(wú)關(guān)，是鋼鐵表面發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。故正確答案為B。【答案】B2(2012淄博高二質(zhì)檢)常溫下，鹽酸與氨水混合，所得溶液pH7，則此溶液中的關(guān)系正確的是()Ac(NH)<c(Cl)Bc(NH)c(Cl)Cc(NH)>c(Cl)D無(wú)法確定c(NH)與c(Cl)【解析】由電荷守恒，c(NH)c(H)c(Cl)c(OH)；由溶液pH7，c(H)c(OH)，所以c(NH)c(Cl)。【答案】B3實(shí)驗(yàn)室有下列試劑，其中必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存的是()NaOH溶液水玻璃Na2S溶液Na2CO3溶液NH4Cl溶液澄清石灰水濃HNO3濃H2SO4ABC D【解析】堿和水解顯堿性的溶液均要放在帶橡膠塞的試劑瓶中，水解顯堿性，強(qiáng)堿，選B?！敬鸢浮緽4有4種混合溶液，分別由等體積0.1 molL1的2種溶液混合而成：CH3COONa與HCl；CH3COONa與NaOH；CH3COONa與NaCl；CH3COONa與NaHCO3，下列各項(xiàng)排序正確的是()ApH：Bc(CH3COO)：C溶液中c(H)：Dc(CH3COOH)：【解析】CH3COOHCH3COOH，得到0.05 molL1的CH3COOH與NaCl的混合溶液。、中兩種物質(zhì)間不反應(yīng)。A項(xiàng)，中兩種物質(zhì)水解呈堿性的鹽，雖相互抑制水解，但比溶液堿性強(qiáng)；B項(xiàng)，、中CH3COO的水解受到了NaOH、NaHCO3的抑制，NaOH作為強(qiáng)堿抑制作用更強(qiáng)，中NaCl對(duì)CH3COO的水解無(wú)影響，而中為0.05 molL1的CH3COOH電離程度小，c(CH3COO)最小；C項(xiàng)，由A的分析知c(H)應(yīng)為；D項(xiàng)，對(duì)、，CH3COO的水解程度越大，則c(CH3COOH)越大，故順序應(yīng)為：。【答案】B5在0.5 mol/L的NaHSO3溶液中滴入石蕊試液，溶液變紅。試回答有關(guān)問(wèn)題：(1)該溶液中HSO的電離程度_HSO的水解程度(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)溶液中Na、HSO、SO、H、OH、H2SO3、H2O等粒子的濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)。(3)在Na2SO3溶液中滴入酚酞試液，溶液變紅。若在該溶液中再滴入過(guò)量的BaCl2溶液，所觀察到的現(xiàn)象是_，其原因是_(用離子方程式和簡(jiǎn)要文字說(shuō)明)。【答案】(1)大于(2)c(H2O)>c(Na)>c(HSO)>c(H)>c(SO)>c(OH)>c(H2SO3)(3)產(chǎn)生白色沉淀，且紅色褪去在Na2SO3溶液中，存在水解平衡SOH2OHSOOH，加入BaCl2后，發(fā)生反應(yīng)：Ba2SO=BaSO3(白色)，由于c(SO)減小，SO的水解平衡左移，c(OH)減小，酚酞褪色 10