高二化学新人教版选修4第3章 第三节第2课时盐类水解的应用 学案Word格式文档下载.docx
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Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生水解相互促进反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开来,离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
1.下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.明矾、氯化铁晶体常用于净水
B.实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
D.实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
答案:
D
2.用离子方程式表示饱和NH4Cl溶液可用于消除机器零件表面上的铁锈及溶解Mg(OH)2(s)。
NH+H2ONH3·
H2O+H+;
除铁锈:
6H++Fe2O3·
xH2O===2Fe3++(x+3)H2O;
溶解Mg(OH)2(s):
2H++Mg(OH)2===Mg2++2H2O。
盐类水解的应用
1.判断盐溶液的酸碱性或pH
例如:
相同物质的量浓度的下列溶液NaCl、NaHSO4、Na2CO3、NaHCO3,pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaHCO3>NaCl>NaHSO4。
2.比较盐溶液中离子浓度的大小
Na2CO3溶液中,各离子浓度大小的顺序为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
3.判断加热蒸发盐溶液析出的固体成分
(1)
盐[NaCl、Al2(SO4)3]
(2)水解生成挥发性酸的盐(AlCl3)氢氧化物[Al(OH)3]氧化物(Al2O3)
(3)较低温度下受热分解的盐[Ca(HCO3)2]盐的分解产物(CaCO3)
4.判断盐所对应酸的相对强弱
已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的酸性强弱为HB>
HA。
5.盐溶液的配制
配制FeCl3、AlCl3溶液时应加入少量盐酸,配制AgNO3溶液时应加入少量硝酸。
6.用盐作净水剂
利用FeCl3、明矾在水溶液中发生水解产生胶体,能吸附水中悬浮的杂质,起到净水的作用。
7.判断溶液中离子能否大量共存
Al3+、Fe3+与CO、HCO因为能发生水解相互促进的反应,在溶液中不能大量共存。
8.判断盐溶液中的离子种类
如Na3PO4溶液中存在的微粒为Na+、PO、HPO、H2PO、H3PO4、H+、OH-、H2O。
(1)Al3+、Fe3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO、ClO-能发生水解相互促进的反应,使水解反应进行到底,因而在溶液中不能大量共存。
(2)碱液及水解显碱性的盐溶液均不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶贮存,如NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3、Na2S、NaHS溶液等。
下列事实:
①NaHSO4溶液呈酸性;
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结;
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体;
④NaHS溶液中c(H2S)>
c(S2-);
⑤氯化铵溶液可去除金属制品表面的锈斑;
⑥加热FeCl3·
6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体。
其中与盐类的水解有关的叙述有( )
A.6项 B.5项
C.3项D.4项
[解析] ①中NaHSO4为强酸强碱盐,不发生水解,显酸性是因为电离出H+所致;
②中是NH水解显酸性所致;
③中HCl会抑制Cu2+水解;
④中是因HS-水解程度大于其电离程度所致;
⑤中NH水解产生H+与锈斑中的Fe2O3反应;
⑥加热时部分FeCl3会发生水解。
故除①外都与盐类的水解有关。
[答案] B
如何除去MgCl2溶液中的Fe2+?
向溶液中加入足量双氧水,将Fe2+氧化为Fe3+,然后向溶液中加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3,与Fe3+水解产生的H+反应,使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去。
盐溶液蒸干灼烧所得产物的判断
1.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质的固体的是( )
A.AlCl3B.碳酸氢钠
C.硫酸镁D.高锰酸钾
解析:
选C。
A项,AlCl3极易水解,其溶液加热、蒸干、灼烧后的物质为Al2O3;
B项,NaHCO3加热分解为Na2CO3、CO2和水;
D项,KMnO4在灼烧时发生分解。
2.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶、灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是( )
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④氯化铜
A.③B.①④
C.①②③④D.全部
选A。
胆矾CuSO4·
5H2O溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4;
AlCl3、CuCl2发生水解:
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;
Al2(SO4)3发生水解:
Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。
盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
(1)强酸强碱盐溶液和水解生成难挥发性酸的盐溶液,蒸干后一般得到原物质,如CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体,NaCl溶液蒸干得NaCl固体。
(2)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。
(3)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等,蒸干后可得到原物质。
(4)考虑盐受热时是否分解
因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后产物分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(或CaO和CO2);
NaHCO3→Na2CO3;
KMnO4→K2MnO4+MnO2;
NH4Cl→NH3↑+HCl↑。
(5)还原性盐在蒸干时会被O2氧化
Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;
FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
(6)有时要从多方面考虑,如蒸干NaClO溶液时,既要考虑ClO-的水解,又要考虑HClO的分解,所以蒸干NaClO溶液所得固体为NaCl。
盐类水解的其他应用
3.(2016·
益阳模拟)下列说法中正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
A项错误,AlCl3与Al2(SO4)3溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3。
B项错误,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO,应溶解在盐酸中。
C项正确,由于Fe3+水解:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO消耗H+会促进水解,使其水解完全,从而除去Fe3+。
D项错误,为了加快产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3。
4.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2OHCO+OH-,用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·
xH2O↓+4HCl,制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl,配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
选D。
纯碱溶液中由于CO的水解溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A项正确;
明矾溶于水,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B项正确;
TiCl4易水解,焙烧水解生成的TiO2·
xH2O,即可得到TiO2,C项正确;
配制氯化亚锡溶液时,加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2水解程度增大,D项不正确。
知识点二 粒子浓度大小比较
不同溶液中粒子浓度大小的比较方法
1.多元弱酸溶液
根据多步电离分析。
在H3PO4溶液中,c(H+)>
c(H2PO)>
c(HPO)>
c(PO)。
2.多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根的分步水解分析。
在Na2CO3溶液中,c(Na+)>
c(CO)>
c(OH-)>
c(HCO)。
3.多元弱酸的酸式盐溶液
要考虑酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小。
HCO以水解为主,NaHCO3溶液中c(Na+)>
c(HCO)>
c(H+)>
c(CO);
而HSO以电离为主,NaHSO3溶液中c(Na+)>
c(HSO)>
c(SO)>
c(OH-)。
4.不同溶液中同一离子浓度大小的比较
要分析溶液中其他离子的影响。
在相同物质的量浓度的下列溶液中:
a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序是c>
a>
b。
5.混合溶液中各离子浓度的大小比较
根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
(1)分子的电离大于相应离子的水解。
等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·
H2O的混合溶液中,离子浓度大小顺序为c(NH)>
c(Cl-)>
c(H+);
等物质的量浓度的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,离子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>
c(Na+)>
(2)分子的电离小于相应离子的水解。
在0.1mol·
L-1NaCN和0.1mol·
L-1HCN的混合液中,离子浓度的大小顺序为c(Na+)>
c(CN-)>
c(H+)。
(3)两种溶液混合后若发生化学反应,则先考虑化学反应,后考虑水解或电离的问题。
如将0.2mol·
L-1CH3COONa溶液与0.1mol·
L-1HCl溶液等体积混合时,由于发生化学反应HCl+CH3COONa===CH3COOH+NaCl,所以混合液实际上是CH3COONa、CH3COOH和NaCl的混合溶液且三者浓度相等。
由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故离子浓度大小顺序为c(Na+)>
c(CH3COO-)>
6.利用守恒规律
质子守恒指得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数,如Na2S溶液中,得、失质子(H+)情况如图所示:
即c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。
质子守恒式也可由电荷守恒式和物料守恒
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