(2021鲁教版 高中化学选修4 同步教学资源)第3章 第2节 第3课时(01).doc
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1、第第 3 课时课时 盐类水解的应用盐类水解的应用 学业要求 素养对接 了解盐类水解在生活生产中的应用,体 会化学对社会发展的作用。 社会责任:用化学知识解决生活生产中 的实际问题。 知 识 梳 理 盐类水解的应用 举例及解释(写出必要的离子方程式和文字叙述) 作净水剂 用离子方程式表示明矾净水的原理:Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H ,Al(OH) 3(胶体)能吸附 悬浮杂质而聚沉下来 热碱去油污效果好 加热使 CO2 3H2O HCO 3OH 平衡向右移动, 溶 液碱性增强,能促进油脂的水解 配制或保存易水解的 盐溶液 配制强酸弱碱盐如 SnCl2溶液时,加入适量盐酸,使平衡 Sn
2、2 2H 2O Sn(OH)22H 向左移动,抑制 Sn2水 解 强碱弱酸盐 Na2CO3等溶液因水解显碱性,不能用带磨口 玻璃塞的玻璃瓶保存 硫化铝、 氮化镁 的 制备 硫化铝、氮化镁在水溶液中强烈水解:Al2S3 6H2O=2Al(OH)33H2S、Mg3N26H2O=3Mg(OH)2 2NH3,只能通过单质间化合反应才能制得 物质的提纯 除去 MgCl2溶液中的 Fe3 ,可加入 MgO、Mg(OH) 2或 MgCO3,加入 MgO 除杂的原因:MgO2H =Mg2 H2O, 使 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H 平衡向右移动, 生成 Fe(OH)3沉淀 化肥的使用 铵态氮肥与草木
3、灰不得混用,原因是 CO2 3 H2OHCO 3OH 、NH 4OH =NH 3H2O 判断盐溶液蒸干灼烧 后的产物 AlCl3溶液蒸干灼烧后的产物为 Al2O3,原因是 AlCl3 3H2OAl(OH)33HCl,盐酸加热易挥发,加热促进 水解,蒸干得 Al(OH)3,2Al(OH)3= Al2O33H2O 较活泼金属溶于强酸 弱碱盐溶液(CuSO4、 FeCl3、AlCl3等)中, 会放出氢气 镁与 NH4Cl 溶液反应:Mg2NH 4=Mg2 2NH 3 H2 判断溶液的酸碱性 NH4Cl 溶液呈酸性的原因是 NH 4H2O NH3 H2O H 判断盐对应酸的相对 强弱 物质的量浓度相同
4、的溶液的 pH:NaANaB,则酸的强弱 关系:HAHB 泡沫灭火器的灭火原 理 Al2(SO4)3与 NaHCO3溶液混合, 发生反应为 Al3 3HCO 3 =Al(OH)33CO2 判断溶液中离子能否 共存 Al3 、Fe3与 CO2 3、HCO 3在水溶液中不能大量共存,是 因为阴、阳离子都水解且相互促进,生成沉淀和气体 自 我 检 测 1.判断正误,正确的打“”,错误的打“” (1)制备 AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法() (2)向 CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是氢气() (3)明矾能水解生成 Al(OH)3胶体,可用作净水剂() (
5、4)25 时,某物质的溶液 pH7,可证明 CH3COOH 为弱酸() 2.下列叙述与盐的水解无关的是_。 A.金属焊接用 NH4Cl 溶液或 ZnCl2溶液除锈 B.盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 C.不能用 Na2S 溶液与 AlCl3溶液混合制备 Al2S3 D.明矾溶于水后观察到絮状浑浊物 E.除去酸性 FeCl3溶液中的 FeCl2,常通入氧化剂 Cl2 解析 A 项与 NH4Cl 、ZnCl2水解显酸性有关;B 项与水解有关,Na2CO3水解 生成的 NaOH 会与玻璃中 SiO2反应生成黏合剂 Na2SiO3而导致瓶颈、瓶塞难以 分离;C 项 S2 和 Al3相互促进
6、水解:Al 2S36H2O=2Al(OH)33H2S;D 项与水解有关,明矾的化学式是 KAl(SO4)2 12H2O,Al3 水解生成 Al(OH) 3胶体 Al3 3H 2O Al(OH)3(胶体)3H ;E 项与水解无关,利用 Cl 2将 FeCl2 氧化为 FeCl3。 答案 E 3.已知 25 时, 0.1 mol L 1 甲酸(HCOOH)溶液和 0.1 mol L 1 乙酸溶液的 pH 分别为 2.3 和 2.9。现有相同物质的量浓度的下列三种溶液:HCOONa 溶液 CH3COONa 溶液 NaCl 溶液,其 pH 由大到小的顺序是_(填写溶液 序号)。向 0.1 mol L
7、1HCOOH 溶液中加水或加入少量 HCOONa 晶体时,都会 引起的变化是_(填写编号)。 a.溶液的 pH 增大 b.HCOOH 的电离程度增大 c.溶液的导电能力减弱 d.溶液中OH 减小 答案 a 学习任务一、盐溶液蒸干产物的判断 【交流思考】 将三氯化铁溶液加热蒸干, 能不能得到三氯化铁固体?如何得到三氯化铁晶体? 提示 不能,在 HCl 气流中加热蒸干 FeCl3溶液。 【名师点拨】 1.盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如 Al2(SO4)3(aq) 蒸干 Al2(SO4)3(s)。 2.盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如 AlCl3(aq
8、) 蒸干 碱 Al(OH)3 灼烧 Al2O3。 3.强碱弱酸盐,如 Na2CO3溶液等,蒸干后可得到原物质。 4.阴、阳离子均易水解,其水解产物易挥发的盐蒸干后得不到任何物质,如 NH4Cl 、(NH4)2S 等。 5.考虑盐受热时是否分解 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为 Ca(HCO3)2 CaCO3(CaO);NaHCO3Na2CO3;KMnO4K2MnO4MnO2。 6.还原性盐在蒸干时会被 O2氧化 例如,Na2SO3(aq) 蒸干 Na2SO4(s);FeSO4(aq) 蒸干 Fe2(SO4)3(s)。 7.有时要从多方面考虑。例如
9、,蒸干 NaClO 溶液时,既要考虑 ClO 水解,又要 考虑 HClO 分解,所以蒸干 NaClO 溶液所得固体为 NaCl。 【典例 1】 下列溶液,在空气中受热浓缩,能够得到预想的无水盐的是( ) A.MgSO4溶液MgSO4 B.FeCl3溶液FeCl3 C.Mg(NO3)2溶液Mg(NO3)2 D.AlCl3溶液AlCl3 解析 MgSO4溶液受热时尽管能够水解,但硫酸不挥发,所以加热蒸发掉水分 得到的仍为 MgSO4;而选项 B、C、D 则是挥发性酸(盐酸、硝酸)盐,受热水解 后产生的酸脱离溶液体系,促进盐的水解,得不到预期的无水盐。 答案 A 变式训练 1 化学在日常生活和生产中
10、有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( ) A.明矾水解形成的 Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.某雨水样品采集后放置一段时间,pH 由 4.68 变为 4.28,是因为溶液中的 SO2 3 水解 C.将饱和 FeCl3溶液滴入沸水中可制备 Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理 D.纯碱溶液呈碱性的原因是:CO2 3H2O HCO 3OH 解析 明矾电离出的 Al3 水解生成 Al(OH) 3胶体,A 项正确;雨水放置一段时间 后,H2SO3被氧化成强酸 H2SO4,所以 pH 变小,B 项错;Fe3 在沸水中水解生 成 Fe(OH)3胶体,C 项正确;D 项是 CO
11、2 3的水解,正确。 答案 B 学习任务二、配制易水解的盐溶液及利用盐类的水解除杂 【交流研讨】 1.在配制三氯化铁溶液时,能不能用热水来加快溶解? 提示 不能,加热会促进三氯化铁的水解。 2.如何除去 CuCl2酸性溶液中的 FeCl3溶液? 提示 加入 CuO 或 CuCO3或 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3,消耗溶液中的 H ,促 进 FeCl3水解,使 FeCl3转化为 Fe(OH)3而除去。 【名师点拨】 1.配制易水解的盐溶液 (1)配制强酸弱碱盐溶液时,为抑制水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加 蒸馏水稀释到所需浓度,但注意不能引入新的杂质,加入的酸应是与盐中的酸根
12、对应的强酸。 (2)配制强碱弱酸盐溶液时,为抑制水解,加入相应的碱,但注意不能引入新的 杂质,加入的碱应是与盐中的阳离子对应的强碱。 2.利用盐类的水解可以除杂 (1)如除去 CuCl2酸性溶液中的 FeCl3溶液, 由于 Fe3 比 Cu2水解程度大, 可以加 入 CuO 或 CuCO3或 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3,消耗溶液中的 H ,促进 FeCl 3水 解,使 FeCl3转化为 Fe(OH)3而除去。 (2)利用盐的水解除杂质,加入试剂调节溶液 pH 时,不能引入新杂质。 【典例 2】 现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2 2H2O),为制取纯净的 CuCl2 2H
13、2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯: 已知 Cu2 、Fe3和 Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH,见下表: Fe3 Fe2 Cu2 氢氧化物开始沉淀时的 pH 1.9 7.0 4.7 氢氧化物完全沉淀时的 pH 3.2 9.0 6.7 请回答下列问题: (1)加入氧化剂的目的是_ _。 (2)最适合作氧化剂 X 的是_。 A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4 (3) 加 入 的 物 质Y是 _ , 写 出 除 去 杂 质 的 离 子 方 程 式 _。 (4)若不用物质 Y 而是直接用碱能不能达到目的?_(填“能”或“不 能 ”) 。 若 能
14、 , 不 用 回 答 ; 若 不 能 , 试 解 释 原 因 _。 (5)最后能不能直接蒸发结晶得到 CuCl2 2H2O 晶体?_(填“能”或“不 能 ”) 。 若 能 , 不 用 回 答 ; 若 不 能 , 回 答 该 如 何 操 作 ? _。 (6)若向溶液中加入碳酸钙,产生的现象是 _ _。 (7)FeCl3溶液具有净水作用的原因是_ _。 解析 (1)由 Cu2 、 Fe3和 Fe2的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 可知, 当 Fe2 开始沉淀时,Cu2已经沉淀完全;而当 Fe3沉淀完全时,Cu2尚未沉淀,所 以除去 Cu2 中的 Fe2时,需将 Fe2氧化成 Fe3后除去。
15、(2)加入的氧化剂能把 Fe2 氧化成 Fe3,同时又不能引入新杂质,所以应选用 H2O2。 (3)当除去 Cu2 中的 Fe3时, 可以利用 Fe3的水解: Fe33H 2O Fe(OH)3 3H ,所以加入的物质 Y 应具有以下条件:能与 H反应使水解平衡正向移 动,从而使 Fe3 转化为 Fe(OH) 3沉淀而除去;不能引入新杂质,满足该条件的 物质 Y 可以是 CuO、Cu(OH)2、CuCO3或 Cu2(OH)2CO3。 (4)若直接加碱,使 Fe3 沉淀的同时,也能使 Cu2沉淀。 (5)若直接蒸发结晶将得不到 CuCl2 2H2O 晶体,因为在 CuCl2溶液蒸发结晶的过 程中,
16、CuCl2水解产生的 HCl 从溶液中挥发出来,导致 CuCl2水解平衡向正反应 方向移动,最终得到 Cu(OH)2或 CuO,而得不到 CuCl2 2H2O 晶体,为了抑制 CuCl2水解,应在 HCl 气流中加热蒸发结晶。 (6)在溶液中存在 FeCl3、CuCl2的水解平衡,溶液呈酸性,加入的 CaCO3与水 解产生的 H 反应,导致H降低,水解平衡正向移动,直至反应完全,所以产 生气泡和红褐色沉淀,同时 CaCO3溶解。 (7)FeCl3水解生成的 Fe(OH)3胶体可以吸附水中的悬浮物,加速悬浮物的沉降, 从而起到净水的作用。 答案 (1)将 Fe2 氧化成 Fe3,同时又不能引入新
17、的杂质,便于生成沉淀与 Cu2 分离 (2)C (3)CuOCu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3均可 Fe3 3H 2O Fe(OH)33H ,CuO2H=Cu2H 2O或 Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O 等 (4)不能 加碱同时也能使 Cu2 沉淀 (5)不能 应在 HCl 气流中加热蒸发结晶 (6)碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀 (7)FeCl3水解生成的 Fe(OH)3胶体可以 吸附水中的悬浮物,使其沉降,从而起到净水的作用 变式训练 2 (1)AgNO3的水溶液呈_(填“酸”、“中”或“碱”)性,原 因是_ (用离子方程式表示);实验室在配制 AgNO3溶液时
18、,常将 AgNO3固体先溶于较 浓的硝酸中,然后用蒸馏水释释到所需的浓度,以_(填“促进”或“抑 制”)其水解。 (2)明矾可用于净水,原因是_ (用离子方程式表示)。把 FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的固体产物主要是 _。 (3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是_ _(用离子方程式表 示)。 解析 (1)AgNO3溶液中存在水解平衡:Ag H 2O AgOHH ,所以溶 液呈酸性,为抑制 AgNO3水解,配制时通常加入 HNO3。(2)由反应 Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H 和 Al(OH) 3胶体能沉降水中的悬浮杂质可知, 明矾能用于净水;FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe
19、Cl33H2OFe(OH)3 3HCl,加热时 HCl 挥发,蒸干时得到 Fe(OH)3,再灼烧得到 Fe2O3。(3)纯碱是 Na2CO3,在其水溶液中 CO2 3水解使溶液显碱性,故能用于除去油污。 答案 (1)酸 Ag H 2O AgOHH 抑制 (2)Al3 3H 2O=Al(OH)3(胶体)3H Fe 2O3 (3)CO2 3H2O HCO 3OH 1.实验室若制备少量 Al(OH)3,加热蒸干下列溶液能得到纯净的 Al(OH)3的是 ( ) A.Al2(SO4)3 B.AlCl3 C.NaAl(OH)4 D.KAl(SO4)2 解析 A 项, Al2(SO4)3水解生成难挥发性酸,
20、 加热蒸干 Al2(SO4)3溶液得 Al2(SO4)3 晶体;B 项,AlCl3水解后生成挥发性酸,加热其溶液可制得 Al(OH)3;C 项, NaAl(OH)4水解生成难挥发的 NaOH, 溶液蒸干得 NaAl(OH)4; D 项, KAl(SO4)2 溶液,K 不水解,虽 Al3水解生成 Al(OH) 3,但水解还生成难挥发的硫酸,加热 蒸干得到 KAl(SO4)2。 答案 B 2.由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度为 1 mol L 1,在室 温下前两种溶液的 pH7,第三种溶液 pH7,最后一种溶液 pHBOH AOHBOH AOHHD HCHD HCHD H
21、C7, 可知 AOH 的电离程度大于 HD。 由 BC 溶液的 pHHDBOH,即 HC 的酸性大于 HD,AOH 的碱性大于 BOH。 答案 A 3.下列说法错误的是( ) A.配制 FeCl3溶液,为了抑制水解,常加盐酸 B.加热蒸干 CuCl2溶液得到 CuCl2固体 C.盐类水解通常都是吸热的 D.水解达到平衡时的 AlCl3稀溶液中, 无论再加入 AlCl3固体还是加水或者加热, 其水解平衡均向右移动 解析 易水解显酸性的盐,在配制其盐溶液时,为了抑制水解,常加相应的酸, A 项正确; 易挥发性酸的弱碱盐水溶液, 加热蒸干时往往彻底水解生成氢氧化物, 进而得到金属氧化物,CuCl2(
22、aq) CuO(s),B 项错误;盐类水解是吸热的, C 项正确;AlCl3溶液中存在水解平衡:Al3 3H 2O Al(OH)33H ,增 大Al3 或加水稀释或加热,水解平衡都向正反应方向移动,D 项正确。 答案 B 4.(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下 CeCl3易发生水解,无 水 CeCl3可用加热 CeCl3 6H2O 和 NH4Cl 固体混合物的方法来制备。其中 NH4Cl 的作用是 _ _。 (2)广西治理龙江河镉(Cd2 )污染时,先向河中投入沉淀剂将 Cd2转化为难溶物, 再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用_ _ (用必要的离子方程式和文字进行解释)。
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