当前位置:首页 > [优化方案]2017版高考化学大一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 第三讲 盐类的水解讲义
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。
3+3+-2--
常见的水解相互促进的反应进行完全的有Fe、Al与AlO2、CO3(HCO3)等。 四、判断盐溶液蒸干(灼烧)后所得的产物
1.盐溶液水解生成难挥发性酸时,酸根阴离子易水解的强碱盐蒸干后一般得原物质,如蒸干
CuSO4(aq)――→CuSO4(s)。
蒸干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)――→灼烧Al(OH)3――→Al2O3。
3.考虑盐受热时是否分解:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别得到Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
蒸干
4.还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)――→Na2SO4(s)。
5.弱酸的铵盐蒸干后得不到固体,如NH4HCO3、(NH4)2CO3。 五、保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。 六、水解除杂
3+2+
如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe的水解程度比Mg水解程度大,可加入MgO或
3+
Mg(OH)2或MgCO3等,使Fe的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。 七、制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为(填化学方程式)
△3+
FeCl3+3H2O=====Fe(OH)3(胶体)+3HCl。明矾净水的原理为Al水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。 八、解释生活、生产中的一些化学现象
1.化肥的施用问题:铵态氮肥与草木灰不得混用,草木灰的主要成分为K2CO3,当氨态氮肥
+2-+
中的NH4遇到CO3,发生水解相互促进的反应,NH4变为NH3逸出,使氮肥失去效果。
2.泡沫灭火剂反应原理:以硫酸铝和小苏打为原料,两种溶液混合后发生水解相互促进的
3+-
反应,使水解反应趋于完全,Al+3HCO3===Al(OH)3↓+3CO2↑。
+
3.NH4Cl溶液可作焊接金属的除锈剂:氯化铵溶液中NH4水解,呈酸性,能溶解铁锈。
2-2-
4.热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污能力强:纯碱溶液中存在CO3的水解平衡:CO3+---
H2OHCO3+OH,温度升高,水解平衡右移,c(OH)增大,去污能力增强。
1.(教材改编)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 解析:选C。A项,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,不正确;B项,将FeCl3固体
9
溶解在硫酸中,会引入杂质SO4,应溶解在盐酸中,不正确;C项,由于Fe水解:Fe+
+
3H2OFe(OH)3+3H,加热会促进水解,HCl逸出,进而使其水解完全,从而除去FeCl3,正确;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)3,3+-
Al与HCO3相互促进水解,比与Na2CO3反应产生CO2的速率快,不正确。
2.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)
2+
解析:选A。A项中加入铁屑是防止Fe被氧化。
3.(2016·恩施模拟)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
解析:选A。A项,向漂白粉浊液中通入过量CO2,溶液中溶质为碳酸氢钙和氯化钙,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到氯化钙和碳酸钙的混合物;B项,向带有氧化膜的铝片中加入盐酸,发生反应产生氯化铝,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到的是氢氧化铝,是纯净物;C项,向含1 mol Ca(HCO3)2的溶液中加入1 mol Na2O2会产生碳酸钙沉淀、碳酸钠溶液,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到碳酸钠,是纯净物;D项,向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入2 mol Ba(OH)2恰好反应得到硫酸钡沉淀、偏铝酸钾溶液,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到偏铝酸钾,是纯净物。故A项符合题意。
名师点拨
3+3+2+2+
(1)在酸性较强的环境中Fe比Al、Mg、Cu更易发生水解,故一般可采用调节pH的
3+
方法生成 Fe(OH)3沉淀除去Fe,如加入CuO、Cu(OH)2等皆可,但不能加入会引入杂质离子的物质。
(2)相互促进水解的离子在同一溶液中是否可以大量共存,要看水解产物能否脱离反应体系。
3+-
例如:Fe与HCO3互相促进水解生成沉淀和气体,水解趋于完全,二者不能大量共存;CH3COO-+
和NH4水解相互促进生成的是可溶酸和可溶碱,仍然存在平衡状态,二者可以大量共存。
(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因________________________________________________________________________。 (2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)碳酸氢钠溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)FeCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是________,原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)硫酸亚铁溶液常压蒸干得到的固体物质是__________,原因
是是
2-3+3+
是
是
是
10
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [答案] (1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
3+
(2)KAl(SO4)2·12H2O[或KAl(SO4)2] 尽管Al水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然得到结晶水合物(注意温度过高,会脱去结晶水)
△
(3)Na2CO3 NaHCO3受热分解:2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O (4)Fe2O3 FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干过程中因HCl挥发,上述平衡右移至
△
FeCl3完全水解;灼烧时2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O
(5)Fe2(SO4)3 FeSO4被O2氧化生成Fe2(SO4)3,水解生成的H2SO4为难挥发性酸,最后仍然得到Fe2(SO4)3
3+
1.怎样除去AlCl3溶液中少量的Fe,其原理是什么?
3+3+
答案:AlCl3溶液中混有少量的Fe杂质时,可加入Al2O3或Al(OH)3而除去Fe,其原理是3+3+3++Fe的水解程度比Al的水解程度大,加入这些物质,导致Fe+3H2OFe(OH)3+3H平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
2.向FeCl3溶液中加入适量NaHCO3溶液,会有什么现象?用离子方程式解释其原理。
3+-
答案:有无色气体和红褐色沉淀产生;Fe+3HCO3===Fe(OH)3↓+3CO2↑。
利用平衡移动原理解释问题的思维模板
(1)解答此类题的思维过程
①找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程) ②找出影响平衡的条件 ③判断平衡移动的方向
④分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系 (2)答题模板
??存在??平衡,??(条件)??(变化),使平衡向??(方向)移动,??(结论)。 (3)应用举例
①把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?为什么?(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
[提示] 在AlCl3溶液中存在着如下平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl浓度增大,蒸干时HCl挥发,使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3,在灼烧时△
发生反应2Al(OH)3===== Al2O3+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。
②分析Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中的原因。
+++
[提示] 在NH4Cl溶液中存在NH4+H2ONH3·H2O+H,加入Mg粉,Mg与H反应放出H2,
+
使溶液中c(H)降低,水解平衡向右移动,使Mg粉不断溶解。
题组一 与水解有关的离子共存问题
1.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
+3+--
A.Na、Al、HCO3、NO3
--2++
B.AlO2、Cl、Mg、K
11
C.NH4、Na、CH3COO、NO3
+---
D.Na、NO3、ClO、I
3+--2
解析:选C。A项,Al因与HCO3发生相互促进的水解反应不能大量共存;B项,AlO2与Mg++-
反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀不能大量共存;C项,NH4与CH3COO虽能发生相互促进的
--
水解反应,但能大量共存;D项,ClO与I能发生氧化还原反应不能大量共存。 2.用一个离子方程式表示下列溶液混合时发生的反应。 (1)明矾溶液与NaHCO3溶液混合
________________________________________________________________________。 (2)明矾溶液与Na2CO3溶液混合
________________________________________________________________________。 (3)FeCl3溶液与NaClO溶液混合
________________________________________________________________________。 (4)NH4Cl溶液与NaAlO2溶液混合
________________________________________________________________________。 (5)NH4Cl溶液与Na2SiO3溶液混合
________________________________________________________________________。
3+-
答案:(1)Al+3HCO3===Al(OH)3↓+3CO2↑
3+2-
(2)2Al+3CO3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
3+-
(3)Fe+3ClO+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO
+-
(4)NH4+AlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NH3·H2O
+2-
(5)2NH4+SiO3+2H2O===H2SiO3↓+2NH3·H2O 题组二 盐类水解的综合应用
3.配制BiCl3溶液时有水解产物BiOCl生成而使溶液呈浑浊现象。 (1)写出发生该现象的反应方程式:________________________________________________________________________ ________________。
(2)医药上常将BiOCl称为次氯酸铋,该名称________(填“正确”或“不正确”)。 (3)如何配制BiCl3溶液?
________________________________________________________________________。 答案:(1)BiCl3+H2O===BiOCl↓+2HCl (2)不正确
(3)将适量BiCl3固体溶解在少量浓盐酸中,然后加水稀释
4.(2016·烟台一模)根据下列化合物:①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O,回答下列问题。
(1)NH4Cl溶液显__________性,用离子方程式表示原因:________________________,其溶液中离子浓度大小顺序为
________________________________________________________________________。
-
(2)常温下,pH=11的CH3COONa溶液中,水电离出来的 c(OH)=____________,在pH=3
+
的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H)=____________。
+-
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O+OH ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是________(填字母序号)。 A.向水中加入NaHSO4固体 B.向水中加入Na2CO3固体
+-6-1
C.加热至100 ℃[其中c(H)=1×10 mol·L]
++--
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