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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第二课时 影响盐类水解的因素、盐类水解的应用
课前导入
用纯碱溶液清洗油污时，加热可以增强其去污力，这是为什么？
【思考1】为什么用纯碱溶液去油污而不用小苏打呢？
【思考2】为什么热纯碱溶液的去污效果比冷纯碱溶液的去污效果更好？
影响盐类水解的主要因素
盐的水解常数Kh
在一定温度下，能水解的盐在水溶液中达到水解平衡时，生成的弱酸（或弱碱）浓度和氢氧根离子（或氢离子）浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子（或弱碱的阳离子）的浓度之比是一个常数，该常数称为水解平衡常数。
水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。
它只受温度影响，因水解过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。
影响盐类水解的主要因素
CO3 2– + H2O HCO3 – + OH –
HCO3 – + H2O H2CO3 + OH –
生成盐的弱酸酸性越弱，即越难电离，水解程度越大。
水解程度：
酸性：
H2CO3> NaHCO3
NaHCO3 < Na2CO3
Kh只受温度影响，其数值越大，水解趋势越大
所以Kh由于Ka1>Ka2，
，即Na2CO3水解程度更大
影响盐类水解的主要因素
1.内因
H2O H+ + OH-
+
MA = A- + M+
HA
对于强碱弱酸盐来说，生成盐的弱酸酸性越弱，即越 电离（电离常数越小），该盐的水解程度越 。同理，对于强酸弱碱盐来说，生成盐的弱碱碱性越弱，该盐的水解程度越 。
盐类水解程度的大小，主要是由 所决定的。例如，对于强碱弱酸盐（MA）的水解：
难
大
大
盐的性质
影响盐类水解的主要因素
Mg(OH)2 > Al(OH)3
碱性：
水解程度：
MgCl2< AlCl3
Mg 2+ + 2H2O Mg(OH)2 + 2H +
Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H +
比较等浓度MgCl2溶液和AlCl3溶液酸性大小。
影响盐类水解的主要因素
（1） FeCl3溶液呈酸性还是碱性？写出FeCl3发生水解的离子方程式。
（2）从反应条件考虑，影响FeCl3水解平衡的因素可能有哪些？
呈酸性
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3+3H+
温度、浓度（反应物/生成物）
请根据所提供的实验用品，参照下表设计实验，完成实验并记录现象。应用平衡移动原理对实验现象进行解释。
【实验探究】反应条件对FeCl3水解平衡的影响
影响盐类水解的主要因素
影响盐类水解的主要因素
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
向甲、乙两支试管中分别加入5 mL 0.01mol/L FeCl3溶液，加热甲试管一段时间，测定两试管中溶液的pH，对比观察溶液颜色的变化。
甲试管中溶液的颜色明显加深，溶液的pH减小。
水解过程是吸热的，加热使水解平衡向正反应方向移动，生成更多的Fe(OH)3，颜色加深，c(H+)增大，pH减小。
越热越水解
影响盐类水解的主要因素
影响盐类水解的主要因素
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
反应物浓度
向甲、乙两支试管中分别加入10 mL 0.01mol/L FeCl3溶液，向甲试管加入少量FeCl3晶体，振荡、静置，对比观察溶液颜色的变化。
甲试管中溶液的颜色加深
增大氯化铁浓度，水解平衡向正反应方向移动，溶液的颜色加深
影响盐类水解的主要因素
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
生成物浓度
向甲、乙两支试管中分别加入10 mL 0.01mol/L FeCl3溶液，向甲试管加入少量浓盐酸
甲试管中溶液颜色变浅
增大盐酸的浓度，水解平衡向逆反应方向移动，溶液的颜色变浅
越稀越水解
向乙试管中加入等体积的蒸馏水，振荡、静置，对比观察溶液颜色的变化。
影响盐类水解的主要因素
思考：加水稀释10倍， FeCl3水解平衡如何移动呢？
【总结】
在其他条件相同时，升高温度或增大反应物FeCl3浓度或加水稀释，FeCl3的水解平衡向正反应方向移动；在其他条件相同时，增大生成物c(H+) ， FeCl3的水解平衡向逆反应方向移动。
水解平衡移动符合勒夏特列原理：改变条件，水解反应向减弱这种改变的方向移动
影响盐类水解的主要因素
影响因素 实验操作 平衡移动方向 H+数 pH Fe3+的水解程度
浓度 加水
加FeCl3
溶液的 酸碱度 加HCl
NaOH
温度 温度升高
盐 NaHCO3
正向
增大
增大
增大
正向
增大
减小
减小
逆向
增大
减小
减小
正向
减小
增大
增大
正向
增大
减小
增大
Fe 3+ + 3H2O Fe (OH)3 + 3H +
ΔH >0
2．外因
正向
减小
增大
增大
影响盐类水解的主要因素
当二者混合时， 相互促进对方的水解， Al(OH)3形成沉淀， H2CO3 分解为CO2。
这种离子之间互相促进水解程度非常大的，也可以认为完全进行的水解反应称为双水解反应。
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
+ H2O H2CO3 + OH-
总反应为： Al3+ + 3 === Al(OH)3 ↓+3CO2↑
泡沫灭火器是如何产生二氧化碳的？
盐类水解的应用
混施化肥
泡沫
灭火剂
制备胶体
明矾净水
判断溶液
酸碱性
离子浓度
比较
试剂贮存
盐溶液
的蒸发
溶液配制
盐类水解
的应用
盐类水解的应用
盐类水解的应用
在实验室里配制FeCl3溶液时，若将氯化铁晶体直接溶于水，溶液出现浑浊，为什么呢？配制FeCl3溶液需要注意什么问题？
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
操作：先将FeCl3晶体溶解在较浓盐酸中，再加水稀释到所需浓度。
应用一、溶液的配制
盐类水解的应用
Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等溶液不能贮存在 的试剂瓶中。
NH4F不能存放在 试剂瓶中 ，保存在塑料瓶中。
【思考】请从盐类水解的角度解释下列溶液保存的方法：
玻璃塞
玻璃
CO32- + H2O HCO3- + OH-
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
【原因】F- + H2O HF + OH-，HF会腐蚀玻璃 。
（水解呈碱性，与玻璃成分之一SiO2反应生成有黏性的Na2SiO3，导致瓶塞无法打开）
【注意】实验室贮存碱性溶液的试剂瓶一律使用橡胶塞
盐类水解的应用
应用二、除油污
CO32-＋H2O HCO3- + OH-（吸热）
HCO3-＋H2O H2CO3 + OH-（吸热）
＋ 3C17H35COONa
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
＋3NaOH →
CH2OH
CH2OH
CHOH
硬脂酸甘油酯
甘油
硬脂酸
（提示：油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸盐而溶于水）
加热：能促进CO32-水解，产生更多OH-，使油脂水解更完全。
盐类水解的应用
应用三、净水剂
Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 (胶体) + 3H +
Fe 3+ + 3H2O Fe(OH)3 (胶体) + 3H +
【问题】为什么明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 、 FeCl3 等盐可用做净水剂？
可溶性的铝盐、铁盐本身无毒，水解生成胶体,胶体表面积大，有较强的吸附性，可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀，常用作净水剂。
KAl(SO4)2＝ K+ + Al3+ + 2SO42-
（1）明矾[KAl(SO4) 2·12H2O]
（2）铁盐（ FeCl3）
盐类水解的应用
【课外拓展】高铁酸钾已成为新型的绿色环保水处理材料
高铁酸盐的消毒和除污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐，不会产生任何对人体有害的物质，因此高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐,可用于水的消毒和净化。
①高铁酸盐能够消毒的原因是什么
提示:高铁酸盐是六价铁盐,有效成分是高铁酸根,具有很强的氧化性,因此能通过氧化作用进行消毒。
②高铁酸盐为何又能起到净水的作用
写出有关离子方程式。
提示:消毒时高铁酸盐的还原产物是Fe3+，在溶液中发生水解Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，胶体能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀，能高效净水。
盐类水解的应用
应用四、物质制备
工业上用TiCl4制备TiO2时，常加入大量的水，同时加热，为什么？
TiCl4 +（x+2）H2O TiO2·xH2O + 4HCl
加水稀释，有利于水解平衡向正反应方向移动；水解反应为吸热反应，加热，水解平衡向正反应方向移动；所以制备时加入大量水，同时加热，使水解反应正向移动，促使水解趋于完全，所得TiO2·xH2O经焙烧可得TiO2。
类似的方法也可用来制备SnO 、SnO2、 Sn2O3、Sb2O3等。
盐类水解的应用
应用五、化肥施用防水解
如：铵态氮肥和草木灰不能混合施用
农业谚语:
“灰混粪，粪混灰， 灰粪相混损肥分。”为什么会损肥分
草木灰的成分—— K2CO3，水解呈碱性
铵态氮肥——铵盐，水解呈酸性
CO32-＋H2O HCO3- +OH-
HCO3-＋H2O H2CO3 +OH-
NH4+＋H2O NH3·H2O+ H+
混施后，OH-与H+中和成水，使两种盐的水解平衡向右移动（发生双水解），以至生成较多的NH3·H2O，光照下NH3·H2O分解成NH3逸出了，从而降低了肥效。
盐类水解的应用
应用六、泡沫灭火器原理（双水解）
当二者混合时， 相互促进对方的水解， Al(OH)3形成沉淀， H2CO3 分解为CO2。
这种离子之间互相促进水解程度非常大的，也可以认为完全进行的水解反应称为双水解反应。
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
总反应为： Al3+ + 3 === Al(OH)3 ↓+3CO2↑
泡沫灭火器是如何产生二氧化碳的？
内筒(玻璃或塑料)装有Al2(SO4)3溶液
外筒(钢质)装有NaHCO3溶液
盐类水解的应用
应用七、泡沫灭火器原理（双水解）
工业上常用NH4Cl、ZnCl2等溶液做焊接时的除锈剂，原理是什么？
、Zn2+水解使溶液显酸性，金属表面的氧化膜可与H+反应。
用NH4Cl、ZnCl2等溶液做除锈剂比用盐酸等强酸有哪些优点？
盐类水解的应用
应用八、盐溶液蒸干灼烧的产物判断
大多数盐溶液蒸干灼烧后可以得到相应的盐，以下常见的三类盐溶液蒸干得不到相应的盐
(1) 盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干后一般得到对应的弱碱，如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3，若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
(2) 考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaO；NaHCO3→Na2CO3；NH4Cl→NH3＋HCl。
(3) 还原性盐在蒸干时会被O2氧化，如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4；FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
1. 电离理论
强电解质——完全电离
弱电解质——不完全电离（ 一般很微弱）
发生电离的微粒 > 电离产生的微粒
例：H2S溶液中：
c(H2S) c(H+) c(HS–) c(S2–)
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
发生水解的微粒 > 水解产生的微粒
2. 水解理论
弱离子的水解也是微弱的（完全双水解除外），因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）也是微量的，同时一定要注意考虑水的电离的存在。
例1：Na2CO3溶液中： 、 、H2CO3
浓度大小关系应是c( )>c( )>c(H2CO3)。
c(Cl–) c( ) c(H+) c(NH3·H2O) c(OH–)
例2： NH4 Cl 溶液中：
>
>
>
>
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液中 所带的电荷总数与 所带的电荷总数 。即电荷守恒，溶液呈 。
(1)解题方法
①分析溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
阳离子
阴离子
相等
电中性
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
(2)举例
阳离子： NH4+ H+
阴离子： Cl– OH–
n ( NH4+ ) + n ( H+ ) == n ( Cl– ) + n ( OH– )
c ( NH4+ ) + c ( H+ ) == c ( Cl– ) + c ( OH– )
如：NH4Cl 溶液中
阳离子： Na+ 、H+
阴离子： OH– 、 S2– 、 HS–
又如：Na2S 溶液
Na2S == 2Na+ + S2– H2O H+ + OH–
S2– + H2O HS– + OH–
HS– + H2O H2S + OH–
c (Na+ ) + c ( H+ ) == c ( OH– ) + 2c ( S2–) + c ( HS– )
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
2.元素质量守恒（物料守恒）
在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化，就该离子所含的某种元素来说，其质量在反应前后是守恒的，即元素质量守恒。
(1)解题方法
①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
(2)举例
如：Na2S 溶液
Na2S == 2 Na+ + S2– H2O H+ + OH–
S2– + H2O HS– + OH–
HS– + H2O H2S + OH–
∴ c (Na+ ) == 2 [ c ( S2–) + c (HS–) + c (H2S) ]
∵ c (Na+) : c (S) ＝2 : 1
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
Na2CO3溶液
电离
水解
Na2CO3＝2Na＋＋CO32-
n盐(Na+)＝2n盐(CO32－)
2n溶液(CO32- )
2n(HCO3-)
2n(H2CO3)
2n盐(CO32－)
物料守恒：
同除体积V：
CO32- + H2O HCO3-+ OH-
HCO3- + H2O H2CO3+ OH-
n盐(Na＋)＝2[n溶液(CO32-)＋n(HCO3- )＋n(H2CO3)]
c盐(Na＋)＝2[c溶液(CO32-)＋c(HCO3- )＋c(H2CO3)]
c(Na＋)＝2[c(CO32-)＋c(HCO3- )＋c(H2CO3)]
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
NaHCO3溶液
NaHCO3 = Na+ + HCO3–
HCO3– + H2O H2CO3 + OH–
H2O H+ + OH－ （极弱）
HCO3– H+ + CO32–
∵ c (Na+) : c (C) ＝ 1 : 1
∴ c (Na+)＝c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)
注意：①准确的判断溶液中中心元素存在的微粒形式；
②弄清中心元素之间的角标关系。
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
等物质的量的Na2CO3、NaHCO3混合溶液
电离
Na2CO3＝2Na＋＋CO32-
NaHCO3＝Na＋＋HCO3-
n盐(Na+) ＝3 mol
n盐(CO32-) ＝1 mol
n盐(HCO3－) ＝1 mol
2n盐(Na+) ＝3[n盐(CO32-)+n盐(HCO3－)]
n溶液(CO32- )
n(HCO3-)
n(H2CO3)
n盐(CO32－)
n溶液(HCO3- )
n(H2CO3)
n(CO32-)
n盐(HCO3－)
分别取Na2CO3和NaHCO3为1 mol为研究对象
研究方法：
2c(Na+) ＝3[c (CO32-)＋c(HCO3- )＋c(H2CO3)]
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
等物质的量的CH3COOH、CH3COONa混合溶液
电离
CH3COONa＝CH3COO-＋Na＋
n盐(Na+)＝n盐(CH3COO-)
分别取CH3COOH和 CH3COONa为1 mol为研究对象
研究方法：
CH3COOH不电离
CH3COO - 不水解
假设
n(CH3COOH)＝n盐(CH3COO-)=1 mol
n盐(Na+)＝n盐(CH3COO-)＝n(CH3COOH)
2n盐(Na+)＝n盐(CH3COO-)+n(CH3COOH)
2c(Na+)＝c(CH3COO-)+n(CH3COOH)
物料守恒：
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
3.质子守恒
方法一：可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得
c(OH－)＝c(H＋)＋c( HCO3- )＋2c(H2CO3)。
方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2O H＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
NH4Cl溶液
H2O H+ + OH-
n水(H+)＝n水(OH－)
NH4++H2O NH3·H2O + H+
电离
水解
n溶液(OH-)
n(NH3·H2O)
n水(OH-)
n水(H+)＝n溶液(OH-)＋n(NH3·H2O)
质子守恒：
同除体积V：
c水(H+)＝c溶液(OH-)＋c(NH3·H2O)
c(H+)＝c(OH-)＋c(NH3·H2O)
离子浓度大小比较——两个理论三个守恒
判断酸碱混合溶液中离子浓度大小的一般思路
(1)判断反应产物，确定溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡，水解平衡)。
(3)根据题给信息，确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。
(4)比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系
随堂训练
1.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH分别为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A. HX、HZ、HY B. HX、HY、HZ
C. HZ、HY、HX D. HY、HZ、HX
B
随堂训练
2.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中，水解达到平衡时，无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释，平衡均向右移动
B.浓度为5mol·L－1和0.5mol·L－1的两种FeCl3溶液，其他条件相同时，
Fe3＋的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时，同浓度的FeCl3溶液在50℃和20℃时发生水解，50℃
时Fe3＋的水解程度比20℃时的小
D.为抑制Fe3＋的水解，更好地保存FeCl3溶液，应加少量盐酸
C
随堂训练
(1) 步骤②中发生反应的离子方程式为____________________________________。
(2) 步骤④中调节pH＝6.0～6.5的目的是___________________________________。
(3)步骤⑤的操作为_____________________。
MgO+2 === Mg2++2NH3↑+H2O
抑制Mg2+水解，以便得到较纯的产品
蒸发浓缩冷却结晶
3．硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下：
随堂训练
4．常温时将0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液与pH＝13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后两者的体积可以相加)，恰好完全反应，则下列有关所得混合液的说法正确的是(　　)
A．所得混合液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．混合后溶液pH＝7
C．所得混合液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.05 mol·L－1
D．混合后溶液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
C
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