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1.7.2013
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盐类水解在生产生活中的应用
【例1】纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中的原因:
。
一、水解产物性质的应用
水解使溶液显碱性,能与玻璃中成分SiO2反应
不能存放在玻璃瓶中, NH4F水解产生HF,腐蚀玻璃。
保存在塑料瓶中
【思考】保存NH4F溶液能否保存在玻璃瓶中?
盐类水解在生产生活中的应用
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OH-
NH4F + H2O ⇌ NH4·H2O+ HF
3
【测】实验室有下列8种试剂:①NaOH溶液 ②水玻璃 ③NaF溶液 ④Na2CO3溶液⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水 ⑦浓硫酸
⑧KMnO4溶液,其中必须用带橡胶塞的玻璃试剂瓶保存的是( )
A.①⑥ B.①②④⑥ C.①②③④⑥ D.①②③④
B
盐类水解在生产生活中的应用
Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈
【例3】NH4Cl溶液常作焊接中的除锈剂,NH4Cl溶液能除锈的原因是 。
【例2】明矾净水的原理 。
Al 3+水解生成Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物
NH4+ +H2O ⇌ NH4·H2O +H+
FeCl3、Fe2(SO4)3也常用作净水剂,原理类似
注 意: Na2FeO4既可对水进行消毒又可净化
一、水解产物性质的应用
盐类水解在生产生活中的应用
Al 3+ + 3H2O ⇌ Al(OH)3 (胶体) + 3H +
5
2. 铵态氮肥与草木灰不得混用的理由 。
1. 热的纯碱溶液去油污效果好,原因是 。
碳酸钠水解呈碱性,升温,平衡正向移动,溶液的碱性增强,去污效果增强
混合使用,水解互相促进而使氨气逸出降低肥效
二、促进盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OH-
NH4+ +H2O ⇌ NH4·H2O +H+
CO32- + H2O ⇌ HCO3-+ OH-
3.除杂质。
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入的试剂是 ,原理 。
Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+
MgO+2H+=Mg2++H2O 使Fe3+水解平衡向右移动,从而转化为Fe(OH)3沉淀除去,且不引入新的杂质。
二、促进盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
MgO、 Mg(OH)2、MgCO3
【测】为了除去CuCl2酸性溶液中的Fe3+离子,可在加热搅拌下加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸。这种试剂可以是 。
CuO、Cu(OH)2 、CuCO3、Cu2(OH)2CO3
【方法】加入含有被提纯金属离子的难溶固体物质[通常为氧化物、碳酸盐、氢氧化物]
4. 泡沫灭火器中的主要物质是 。
Al2(SO4)3 和 NaHCO3
二、促进盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
Al3+3HCO3- ⇌ Al(OH)3↓+3CO2↑
4. 泡沫灭火器反应原理: 。
反应原理是(离子方程式) 。
【思考】泡沫灭火器中的NaHCO3能否换为Na2CO3?为什么?
产生二氧化碳速率慢,产生等量的二氧化碳消耗的原料多。
不能。
NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应
8
5. 利用水解制备纳米材料、无机化合物、胶体等
【例】用TiCl4水解反应制备TiO2。
某些盐的水解程度很大,可以制备无机化合物
盐溶液加热蒸干、灼烧得到的物质
水解原理:
TiCl4+(x+2)H2O = TiO2·xH2O↓+4HCl
TiO2·xH2O TiO2+xH2O
制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全。
【思考】如何促进水解?
三、抑制盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
【思考】如何配制FeCl3溶液?
先将FeCl3溶于较浓的盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
加入少量盐酸目的是 。
增大c(H+),抑制Fe3+的水解
【规律】配制强酸弱碱盐溶液时为抑制弱碱阳离子的水解,需要将强酸弱碱盐溶于相应 溶液中,再加 稀释到所需浓度。
强酸
蒸馏水
【思考】如何配制FeCl2溶液?
先将FeCl2溶于较浓的盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度,配好后加入少量Fe粉,防止Fe2+被氧化。
三、抑制盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
【思考】在配制NaCN溶液时,为抑制水解产生剧毒的HCN(氢氰酸),常先将NaCN溶于浓 溶液中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
NaOH
配制强碱弱酸盐溶液时为抑制弱酸根离子的水解,需要将强碱弱酸盐溶于相应 中,再加 稀释到所需浓度。
强碱溶液
蒸馏水
三、抑制盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
【思考】如何配制AlCl3 、CuSO4 、AgNO3、Na2S溶液?
操作方法 ;
【思考】如何用MgCl2·6H2O晶体制得纯净的无水MgCl2?
这样操作的原因是 .
。
三、抑制盐类水解的应用举例
盐类水解在生产生活中的应用
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O
HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气。
【思考】加热蒸干AlCl3溶液,得到的固体是 ,将得到的固体灼烧后得到 。
加热,HCl会逸出,促进水解彻底,得到Al(OH)3
A1C13+3H2O ==== Al(OH)3↓+3HCl↑
∆
存在水解平衡:
∆
盐溶液加热蒸干、灼烧得到的物质
Al(OH)3
Al2O3
【测】如何从AlCl3溶液中制得AlCl3固体?
在干燥的HCl气流中加热
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【思考与交流】
1. 加热蒸干Al(NO3)3溶液能得到Al(NO3)3固体吗?
A1(NO3)3+3H2O===Al(OH)3↓+3HNO3↑
∆
不能
2. 加热蒸干A12(SO4)3溶液,能得到A12(SO4)3固体吗?
能
(1)水解若生成挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的碱。
(2)水解生成难挥发性酸时,蒸干一般得到原溶质。
结 论:
HCl、HNO3
H2SO4、H3PO4
例如:FeC13 、Fe(NO3)3 、CuC12 、Cu(NO3)2
盐溶液加热蒸干、灼烧得到的物质
3. 加热蒸干Na2CO3溶液,得到的固体是 。
Na2CO3
4. 加热蒸干NaHCO3溶液,得到的固体是 。
存在水解平衡:
灼烧得到的固体是 。
Na2CO3
【规律】对热稳定性差的盐溶液加热,要考虑盐是否分解
Ca(HCO3)2(aq)
∆
∆
∆
灼烧
CaCO3
CaO
CuSO4(aq)
CuSO4·5H2O
灼烧
CuSO4
KMnO4溶液
K2MnO4和MnO2
NH4HCO3溶液
∆
无固体
【思考与交流】
盐溶液加热蒸干、灼烧得到的物质
Na2CO3
NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2↑
=====
Δ
【练】加热蒸干NH4Cl溶液,能否得到固体?
不能
5. 加热蒸干NaClO溶液得到的固体是 。
存在水解平衡:
NaClO +H2O ⇌ NaOH + HClO
NaCl
【规律】还原性盐[Fe2+、SO32-等]在加热蒸干过程中要发生氧化还原反应。
6. 加热蒸干Na2SO3溶液得到的固体是 。
2Na2SO3+O2=2Na2SO4
Na2SO4
【练】(1)加热蒸干FeSO4溶液得到的固体是 ;
(2)加热蒸干FeC12溶液得到的固体是 ,
灼烧得到的固体最终变为 。
Fe2(SO4)3
Fe(OH)3
Fe2O3
【思考与交流】
盐溶液加热蒸干、灼烧得到的物质
盐溶液蒸干或灼烧后所得产物的判断
注意1:蒸干盐溶液时要考虑盐溶液是否水解及水解产物的性质。
注意2:还原性的盐在蒸干时会被空气中的O2氧化
注意3:盐受热时是否分解
【思考】能否在溶液中制备Al2S3 ?
不能。Al2S3在溶液中会完全水解。
【思考】如何制备Al2S3 ?
加热铝粉与硫粉的混合物:
2Al +3S Al2S3
=====
Δ
【小结】将溶液经蒸干灼烧,所得物质填入下表
盐溶液 加热蒸干 灼 烧
CuSO4
CuCl2
Al2(SO4)3
MgCl2
FeCl3
FeCl2
NH4Cl
Ca(HCO3)2
NaClO
Fe2O3
CuO
MgO
Al2(SO4)3
Fe2O3
无
CaO
NaCl
NaCl
无
Fe(OH)3
CuSO4
CuSO4
Cu(OH)2
Mg(OH)2
Al2(SO4)3
Fe(OH)3
CaCO3
1. [2019·天津,7(4)]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式
,因此,配制SbCl3溶液应注意 。
SbCl3+H2O ⇌ SbOCl↓+ 2HCl
加盐酸,抑制水解
2.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
B
热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;
重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;
蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意;
Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。
3. 已知SOCl2是一种液态化合物,沸点为77 ℃,遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生。
①写出SOCl2与水反应的化学方程式 。
SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
根据SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾即氯化氢,并有能使品红溶液褪色的刺激性气味的气体产生即二氧化硫,则SOCl2与水反应的化学方程式为SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。
②直接蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl3·6H2O混合并加热,可得到无水AlCl3,试解释原因 .
。
SOCl2与AlCl3·6H2O中的结晶水反应消耗水,且生成的HCl抑制AlCl3的水解
4.(2023·重庆卷分)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是( )
B
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点 c(H+)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(SO42-)
3.(2025·山东名校考试联盟阶段性考试)工业上由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到净水剂聚合硫酸铁,下列说法不正确的是( )
A.聚合硫酸铁易溶于水
B.聚合硫酸铁因在水中形成氢氧化铁胶体而净水
C.在相同条件下,[Fe(OH)]2+比Fe3+的水解能力更强
D.聚合硫酸铁净水没有杀菌消毒的作用
C
聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n又称为碱式硫酸铁,能水解生成氢氧化铁胶体,说明聚合硫酸铁易溶于水,故A、B正确;
Fe3+是弱碱阳离子,水解也是分步进行,只是通常规定Fe3+的水解一步到位,所以Fe3+的水解第一步程度最大,即Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强,故C错误;
聚合硫酸铁中的铁为+3价,聚合硫酸铁净水没有杀菌消毒的作用,故D正确。
3.(2024·江苏,12)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中:c()+c()>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c()>c()
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验2所得溶液中:c()>c()
E.实验3所得溶液中:c()>c(Mn2+)
E
实验1得到H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为c()+2c()+c(OH-)=
c(H+),则c()+ c()<c(H+),A错误;
实验2溶液pH为4,依据Ka2=,则6.2×10-8=,则
c()<c(),B错误;
NaHSO3受热易分解,且易被空气中的氧气氧化,故经过蒸干、灼烧得不到NaHSO3固体,C错误;
实验3依据发生的反应:5SO2+2Mn+2H2O===5S+2Mn2++4H+,则恰好完全反应后c()>c(Mn2+),D正确。
[解析] 水的电离吸热,升温促进水的电离,故Kw:M点<N点,A项错误;升温,NH水解程度增大,溶液中c(H+)增大,故pH:M点>N点,B项正确;N点降温过程中,水的电离平衡、(NH4)2SO4的溶解平衡、NH的水解平衡都会移动,故有3个平衡发生移动,C项错误;(NH4)2SO4溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+2c(SO),D项错误。
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