内容正文:
实验活动3 盐类水解的应用
[实验目的]
1.加深对盐类水解原理的认识。
2.了解盐类水解的广泛应用,体会化学的价值。
[实验器材及试剂]
器材:试管、试管夹、试管架、胶头滴管、烧杯、药匙、量筒、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。
试剂:蒸馏水、FeCl3晶体、浓盐酸、饱和Na2CO3溶液、饱和FeCl3溶液、1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液、泥土、植物油。
[实验过程和结论]
(1)[实验步骤]
向一支试管中加入少量FeCl3晶体,然后加入5 mL蒸馏水,振荡,再向试管中加入2 mL浓盐酸,振荡。
[实验现象]
溶液为棕黄色,向试管中加入2 mL浓盐酸,溶液的颜色变浅。
[实验结论]
c(H+)增大,水解平衡逆向移动。
有关的离子方程式是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(2)[实验步骤]
向三支试管中分别加入5 mL混有少量泥土的浑浊水,然后向其中两支试管中分别加入2 mL饱和FeCl3溶液、2 mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液,振荡。把三支试管放在试管架上,静置5 min。
[实验现象]
加入2 mL饱和FeCl3溶液、2 mL 1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液的试管混有少量泥土的浑浊水变澄清。
[实验结论]
铝盐、铁盐等部分盐类(如Fe3+、Al3+)水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。如明矾可以用来净水,其反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
(3)[实验步骤]
向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后再向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
[实验现象]
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,使溶液逐渐变为红褐色(加深)。
[实验结论]
温度升高,水解平衡正向移动。
有关的离子方程式是Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+。
(4)[实验步骤]
向两支试管中分别加入5 mL饱和Na2CO3溶液,然后各滴入2~3滴植物油,振荡。将其中的一支试管加热煮沸一会,然后再振荡。把两支试管中的液体倒掉,并用水冲洗试管。
[实验现象]
加热煮沸的试管更干净。
[实验结论]
纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,热的纯碱溶液去油污效果增强。有关的离子方程式是CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
[问题和讨论]
1.根据实验结果,说明实验室中应该如何配制FeCl3溶液。
提示:将FeCl3晶体溶于少量的浓盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需要的浓度。
2.写出实验过程中有关化学反应的离子方程式。
提示:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
CO+H2OHCO+OH-
HCO+H2OH2CO3+OH-。
3.举出其他盐类水解应用的例子,并与同学讨论。
提示:①用NH4Cl、ZnCl2溶液除去铁锈;
②草木灰不能与铵态氮肥混用。
4.将镁条投入浓NH4Cl溶液中,有H2、NH3两种气体产生,利用有关离子方程式分析原因。
提示:NH4Cl溶液中发生水解NH+H2ONH3·H2O+H+,加入镁条发生Mg+2H+===Mg2++H2↑,促进水解平衡右移,产生大量NH3·H2O,NH3·H2O===NH3↑+H2O,产生NH3。
[拓展练习]
1.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.Na2CO3溶液保存在带磨口塞的玻璃瓶中
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝
解析:D A项,AlCl3与Al2(SO4)3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,错误;B项,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO,应溶解在盐酸中,错误;C项,Na2CO3溶液水解显碱性,能和玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,导致瓶塞打不开,错误;D项,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,正确。
2.如图所示三个烧瓶中分别装有含酚酞的0.01 mol·L-1CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入N