课时3.6 盐类水解的应用-2021-2022学年高二化学选择性必修1精品讲义(人教版2019)
课时 3.6 盐类水解的应用
【学习目标】
1、了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用
2、会准确判断盐溶液蒸干后的产物,掌握 5种类型由水电离出的 H+或OH-浓度的计算方法
【主干知识梳理】
一、盐类水解的应用
1、在化学实验中的应用
(1)判断溶液的酸碱性
如:FeCl3溶液显酸性,原因是 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
(2)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊,需加相应的酸来抑制水解
如:在配制 FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制 FeCl3水解
(3)可水解盐溶液的贮存:某些弱酸强碱盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞
如:Na2CO3溶液、NaF 溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中,应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中
(4)制备 Fe(OH)3胶体:将饱和
FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体
如:制取 Fe(OH)3胶体的离子反应为 Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
(5)分析某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液的反应
如:镁条放入 NH4Cl、FeCl3、CuCl2溶液中产生氢气
(6)判断溶液中离子能否大量共存:部分水解显酸性的离子与部分水解显碱性的离子之间因双水解相互促进而不
能大量共存
如:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH 与AlO、SiO 因相互促进水解强烈而
不能大量共存
(7)判断盐所对应酸的相对强弱
如:相同浓度的 NaX、NaY、NaZ 溶液的 pH 分别为 8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
(8)证明弱酸或弱碱的某些实验可以考虑盐的水解
如:证明 Cu(OH)2为弱碱时,可用 CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)来证明
(9)比较非金属的非金属性强弱
如:相同浓度时,硅酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠的 pH 依次减小,则非金属性:Si<C<S
(10)判断酸碱中和反应至中性时酸或碱的相对用量
如:用氨水与盐酸反应至 pH=7时,氨水过量,醋酸与氢氧化钠反应至中性时,醋酸过量。
(11)判断加热浓缩某些盐溶液的产物
如:加热浓缩 FeCl3溶液,FeCl3水解生成 Fe(OH)3和HCl,由于盐酸易挥发,使水解平衡向右移动,蒸干后得
到的物质为 Fe(OH)3
(12)制备无水盐:工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法
如:由MgCl2·6H2O制无水 MgCl2要在 HCl
气流中加热,否则:MgCl2·6H2O Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O
(13)制备无机化合物
如:用TiCl4制备 TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热,
促进水解趋于完全,所得 TiO2·xH2O经焙烧得 TiO2
(14)物质的提纯
如:MgCl2溶液中混有少量 FeCl3杂质,因 Fe3+的水解程度比 Mg2+水解程度大,可加入 MgO
或
Mg(OH) 2
或
MgCO3,使 Fe3+的水解平衡右移,生成 Fe(OH)3沉淀而除去
(15)中和滴定中确定终点时指示剂的选择
①强碱滴定弱酸,反应达到终点时,因生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,应选用在碱性变色的指示剂――酚酞
②强酸滴定弱碱,反应达到终点时,因生成强酸弱碱盐,溶液显酸性,应选用在酸性变色的指示剂――甲基
橙
(16)FeCl3溶液止血:在较小的伤口上,涂上 FeCl3可有效止血。因为 Fe3+在水解时:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+产生的 Fe(OH)3胶体,其胶粒带的正电荷中和了和血液中带负电荷胶粒,发生聚沉,从而使血液
凝固
(17)一些盐(如Al2S3)的制取:由于某些弱酸弱碱盐在水中强烈水解,因此这些弱酸弱碱盐的制取不能通过溶液
之间的反应而得到
如:Al2S3的制取,若用含Al3+的物质与含S2-的物质在溶液中进行反应,则由于它们相互促进水解而生成
Al(OH)3和H2S,得不到 Al2S3,应用硫粉和铝混合加热制取
2、在工农业生产和日常生活中的应用
(1)热的纯碱液去油污效果更好:CO32-在水中水解为 CO32-+H2O HCO3
-+OH-,加热可使 CO32-的水解程
度增大,产生 c(OH-)较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件下,水解受到促进,故热的纯碱比冷的效果好
(2)明矾(铝盐)用作净水剂
如:明矾可作净水剂,原理为 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的 Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂
质而使水变澄清
(3)泡沫灭火原理:泡沫灭火器中分别盛装 Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者混合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,其水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓
+3CO2↑
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合使用:NH 与CO 水解相互促进放出氨气而降低铵态氮肥的肥效
(5)除锈剂:NH4Cl 与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,因为 NH、Zn2+水解,呈酸性,能溶解铁锈
如:NH+H2O NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O Zn(OH)2+2H+
【对点训练 1】
1、下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、AlO B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
2、下列与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞
③在NH4Cl 溶液中加入镁条会产生气泡
④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.全部
3、下列事实:其中与盐类的水解有关的叙述有( )
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
A.6项 B.5项 C.3项 D.4项
4、配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质,其中不是为了抑制离子水解的是( )
A.FeSO4(Fe) B.SnCl2(HCl) C.FeCl3(HCl) D.NaAlO2(NaOH)
二、不同类型盐蒸干产物的判断
1、金属阳离子易水解的挥发性强酸盐:蒸干时得到氢氧化物,灼烧时得到氧化物
如:AlCl3(aq)――→Al(OH)3――→Al2O3
2、金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐:蒸干得原溶质
如:Al2(SO4)3(aq)――→Al2(SO4)3(s),CuSO4(aq)――→CuSO4(s)
3、酸根阴离子易水解的强碱盐:蒸干得原溶质
如:Na2CO3(aq)――→Na2CO3(s)
4、不稳定的化合物的水溶液:加热时在溶液中就能分解,得不到原物质
如:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为:
Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑
5、易被氧化的盐:蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物
如:Na2SO3(aq)――→Na2SO4(s);FeSO4(aq)――→Fe2(SO4)3(s)
6、弱酸的铵盐:蒸干后得不到任何物质
如:(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
【对点训练 2】
1、在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是( )
A.氯化铝 B.碳酸氢钠 C.硫酸铁 D.高锰酸钾
2、将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,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 ⑤硫酸亚铁 ⑥碳酸钠
A.③⑥ B.①④⑤ C.①②③⑥ D.全部
3、下列说法正确的是( )
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.用加热的方法可除去 NaCl 溶液中混有的 FeCl3
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
4、下列各组物质充分反应后过滤,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终不能得到纯净物的是( )
A.向漂白粉浊液中通入过量 CO2 B.向带有氧化膜的铝片中加入盐酸
C.向含1 mol Ca(HCO3)2的溶液中加入 1 mol Na2O2 D.向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入 2 mol Ba(OH)2
5、判断下列物质蒸干的成分,并简单说明原因
(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是________________________________________
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是__________________________________________
(3)碳酸氢钠溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是___________________________________________
(4)FeCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是________,原因是__________________________________________
(5)硫酸亚铁溶液常压蒸干得到的固体物质是__________,原因是_______________________________________
(6)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_____________________________________
(7)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是____________________________________
(8)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是___________________________
三、计算水电离产生 c(H+)和c(OH-)的5种类型(25 ℃时)
任何水溶液中水电离产生的 c(H+)和c(OH-)总是相等的,有关计算有以下5种类型
(1)中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L
(2)酸溶液——OH-全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)
例:pH=2的盐酸中 c(H+)=10-2 mol/L,则 c(OH-)水=1×10-12 mol/L,即水电离出的 c(H+)=c(OH-)=10-
12mol/L
(3)碱溶液——H+全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)
例:pH=12 的NaOH 溶液中 c(H+)水=1×10-12 mol/L,即水电离出的 c(OH-)=c(H+)=10-12 mol/L
(4)水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)
例:pH==5 的NH4Cl 溶液中,由水电离出的 c(H+)水=10-5 mol/L,因部分 OH-与部分 NH 结合使溶液中
c(OH-)=10-9 mol/L
(5)水解呈碱性的盐溶液——OH-全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)
例:pH=12 的Na2CO3溶液中,由水电离出的 c(OH-)水=10-2 mol/L,因部分 H+与部分 CO 结合使溶液中
c(H+)=10-12 mol/L
【对点训练 3】
1、在常温下,某硫酸和硫酸铝两种溶液的 pH 都是3,那么硫酸中水电离出的 c(H+)是硫酸铝溶液中水电离出的
c(H+)的________倍
2、在常温下,设某pH 的硫酸中水电离出的 c(H+)=1.0×10-a mol·L-1,相同 pH 的硫酸铝中水电离出 c(H+)=
1.0×10-bmol·L-1 (a,b都是小于 14 的正数),那么 a和b之间满足的数量关系是(用一个等式和一个不等式表
示)____________
3、pH=11 的NaOH 和pH=11 的Na2CO3溶液中,由水电离出的 c(OH-)各是多少?二者相差多少倍?
【课后作业】
1、下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.纯碱溶液去油污 B.钢铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味
2、下列与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl 溶液与 ZnCl2溶液均可作焊接金属中的除锈剂
②NaHCO3溶液与 Al2(SO4)3溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
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