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高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用优秀课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1实验活动3 盐类水解的应用优秀课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了知识铺垫，必备知识，正误判断，盐的性质，酸或碱，任务一，任务二，任务三，素养脉络，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.写出下列溶液中存在的化学平衡:(1)FeCl3溶液: 。 (2)NaHCO3溶液: 。2.根据生活常识我们知道,热的纯碱溶液去污能力更强,这说明加热后Na2CO3溶液的碱性 。 3.Na2CO3发生水解后,溶液中粒子数目比水解前 (填“增多”“减少”或“不变”)。 4.水解呈酸性的盐溶液与水解呈碱性的盐溶液混合后,两种盐的水解程度会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
一、影响盐类水解的主要因素1.主要因素盐水解的程度大小主要是由 所决定的。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“越弱越水解”。 【微思考1】已知酸性:HF>CH3COOH,则0.1 ml·L-1 NaF溶液与0.1 ml·L-1 CH3COONa溶液的pH大小关系如何?
提示:根据越弱越水解的规律可知,同浓度时,CH3COO-的水解程度大于F-的水解程度,则溶液pH大小关系为:NaF
【微思考2】向NH4Cl溶液中滴加几滴浓盐酸或浓NaOH溶
二、盐类水解的应用1.热的纯碱溶液去油污纯碱水解的离子方程式为: 。
2.盐溶液的配制实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的 中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中的 。
H+浓度来抑制Fe3+的水解
4.制备无机化合物如用TiCl4制备TiO2。其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。
3.盐类作净水剂铝盐、铁盐等部分可溶性盐类水解可生成胶体,胶体有较强的吸附性,常用作净水剂。如明矾水解的离子方程式为: 。
三、盐的水解常数1.若HA为一元弱酸(其电离常数为Ka),则NaA可发生水解:A-+H2O HA+OH-,其水解常数Kh= 。HA的电离常数Ka、A-的水解常数Kh之间的关系表达式为Kh= 。 2.若MOH为一元弱碱(其电离常数为Kb),则MCl可发生水解:M++H2O MOH+H+,其水解常数Kh= 。MOH的电离常数Kb、M+的水解常数Kh之间的关系表达式为Kh= 。
【微思考3】若HA为一元弱酸,MOH为一元弱碱,则MA水解常数Kh与HA的电离常数Ka、MOH的电离常数Kb之间的关系表达式如何?
逆向移动。 ( )(2)降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动。 ( )(3)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。 ( )(4)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。 ( )
(6)碳酸钠可用作食用碱,是利用了其溶液显碱性。 ( )(7)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用。 ( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
盐类水解的影响因素问题探究1.将0.1 ml·L-1 CH3COONa溶液分别加热、加水稀释,CH3COO-浓度及水解平衡如何变化?
答案:水解是吸热的,加热促进水解,使水解平衡向右移动,CH3COO-浓度减小;加水稀释促进水解,水解平衡向右移动,CH3COO-浓度减小。
深化拓展影响盐类水解的主要因素
素能应用典例1向纯碱溶液中滴入酚酞溶液。(1)观察到的现象是 , 原因是 ; (2)若微热溶液,观察到的现象是 ,原因是 ; (3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液,观察到的现象是 , 原因是 ; (4)若向该溶液中滴入过量的氯化钡溶液,观察到的现象是 ,原因是 。
(2)红色变深 加热,碳酸根离子水解平衡向生成OH-的方向移动,溶液碱性增强 (3)溶液红色变浅,同时生成红褐色沉淀,有气泡产生 氯化铁溶液与OH-反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,溶液中OH-浓度减小,促进碳酸钠水解,并产生二氧化碳
解析:碳酸钠属于强碱弱酸盐,水解呈碱性:Na2CO3+H2O NaOH+NaHCO3,水解反应是吸热反应。(1)碳酸钠水解,溶液呈碱性,使酚酞溶液变红;(2)加热促进碳酸钠水解,溶液碱性更强,所以溶液颜色变深;(3)氯化铁溶液与OH-反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,减小了溶液中OH-的浓度,促进碳酸根离子水解,并产生二氧化碳,相当于发生相互促进的水解反应;(4)向溶液中加入过量的氯化钡溶液,生成碳酸钡沉淀,降低了溶液
减弱了碳酸根离子的水解程度,溶液碱性减弱直至消失,溶液褪色。
盐类水解的影响因素若以CH3COONa溶液的水解平衡为例:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,结果如下:
变式训练1对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
答案:B 解析:明矾水解显酸性,加热促进水解,酚酞在酸性溶液中不显色,故A项错误;CH3COONa水解显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,溶液红色加深,B项正确;氨水显弱碱性,NH4Cl水解显酸性,溶液中c(OH-)减小,红色变浅,C项错误;加入少量NaCl固体对NaHCO3水解不产生影响,溶液颜色无变化,D项错误。
盐类水解的应用问题探究1.泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液能否盛放在铁桶里?为什么?2.分别将FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液加热、蒸干、再灼烧,得到固体的主要成分是什么?
答案:不能;因为Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,铁与H+反应,将促进Al2(SO4)3的水解,导致灭火器失效。
答案:前者得到固体的主要成分是Fe2O3,后者得到固体的主要成分是Fe2(SO4)3。
深化拓展盐类水解的应用(1)设计物质水溶液的配制方法。凡配制能水解的盐溶液时,通常需采取防水解措施。①配制强酸弱碱盐溶液:滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解。如配制FeCl3的水溶液:FeCl3溶于水时会发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,因有Fe(OH)3的生成易使溶液变浑浊,通常先将FeCl3溶于较浓盐酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。②配制强碱弱酸盐溶液:加入少量相应的强碱,可抑制弱酸根离子水解。如配制硫化钠的水溶液时,可加入少量氢氧化钠,抑制S2-的水解。
(2)选择试剂的保存方法。某些实验试剂贮存时要考虑到盐的水解。如Na2SO3溶液因水解使溶液呈碱性,OH-与玻璃的主要成分SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞黏结,因而不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶贮存,可用带橡胶塞或软木塞的试剂瓶保存。(3)解决离子能否大量共存问题。在水溶液中水解相互促进的离子:
(5)利用盐的水解去除杂质。如果两种离子的水解程度不一样,可通过调控溶液的pH将其中一种离子转化为氢氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。(6)选择制备物质的方法。
①制备Fe(OH)3胶体。将FeCl3溶液滴入沸水中,在加热条件下,促进Fe3+的水解生成Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。②因Al3+和S2-在溶液中水解相互促进,故不能在水溶液中制取Al2S3,只能在固态无水条件下制取。
素能应用典例3在氯化铁溶液中存在下列水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl ΔH>0。回答下列问题:(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,得到的 一种红褐色透明液体为 。 (2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入 。 (3)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是 。
答案:(1)Fe(OH)3胶体 (2)少许盐酸(3)MgCO3能与H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去
变式训练2普通泡沫灭火器是常用的灭火器材,内置的玻璃器皿里盛硫酸铝溶液,外面的铁质器皿里盛碳酸氢钠溶液。回答下列问题:(1)不能把硫酸铝溶液盛在铁质器皿里的原因是 (用离子方程式表示);不能把碳酸氢钠溶液盛在玻璃器皿里的原因是 (用离子方程式表示)。 (2)灭火时打开阀门,并将泡沫灭火器倒置,此时发生反应的离子方程式是 。 (3)不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 。
典例4在蒸发皿中加热蒸干下列物质的溶液并灼烧(低于400 ℃),可以得到该固体物质的是( )A.AlCl3(SO4)3D.KMnO4
答案:C 解析:AlCl3水解生成的HCl易挥发,加热促进水解,灼烧后最终所得的固体是Al2O3,A不符合题意;NaHCO3受热分解得到Na2CO3,B不符合题意;Fe2(SO4)3水解生成的H2SO4难挥发,灼烧后所得的固体依然为Fe2(SO4)3,C符合题意;KMnO4受热时会分解,D不符合题意。
盐溶液蒸干后产物的判断方法加热盐溶液,需分析盐水解生成的酸的性质。如果是生成易挥发性酸,如AlCl3、FeCl3等溶液,最终蒸干得到的是金属氢氧化物,灼烧得到金属氧化物。如果是生成难挥发性酸,如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液,最终得到它们的溶质固体;加热盐溶液,需分析加热盐溶液的过程中,溶质是否发生氧化还原反应,如Na2SO3易被氧化为Na2SO4;加热盐溶液,需分析加热盐溶液的过程中,溶质是否容易分解,如Ca(HCO3)2受热易分解为CaCO3。
变式训练3下列说法正确的是( )A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
溶液中离子浓度大小的比较问题探究1.写出NaHCO3溶液中的电荷守恒式和物料守恒式,并与Na2CO3溶液比较电荷守恒式和物料守恒式的异同点。2.将0.2 ml·L-1 HCN溶液和0.1 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(HCN)+c(CN-)与c(Na+)有什么关系?(两溶液混合后体积可认为是两者之和)
答案:根据碳原子守恒,利用已知溶液浓度可得出混合后溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1 ml·L-1、c(Na+)=0.05 ml·L-1,所以c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)。
深化拓展溶液中离子浓度大小的比较1.在判断能水解的盐溶液中离子浓度的大小时,首先要明确盐的水解是微弱的;其次要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的,以第一步水解为主;最后不要忘记水的电离。 (1)简单盐溶液,如NH4Cl溶液
(2)多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3
(3)多元弱酸的酸式盐溶液,根据其电离程度和水解程度的相对大小分析,如NaHSO3、NaH2PO4其电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,NaHSO3溶液中离子浓度的大小关系为
(4)不同溶液中同一离子的浓度大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。(5)混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。①分子的电离程度大于对应离子的水解程度
②分子的电离程度小于对应离子的水解程度在0.1 ml·L-1 HCN和0.1 ml·L-1 NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。2.解决电解质溶液中离子浓度关系问题时,首先分析离子浓度大小的关系是相等还是不等。(1)若使用的是“>”或“<”,应主要考虑“电离”和“水解”。(2)若用“=”连接,应根据“守恒”原理,视不同情况,从下列几个方面思考:若等号一端全部是阴离子或阳离子,应首先考虑电荷守恒;若等号一端各项中都含有同一种元素时,首先考虑这种元素的原子守恒;若等号一端为c(H+)或c(OH-)时,首先考虑是否符合水电离过程中的守恒关系。
①电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。 例如,NaHCO3溶液
②物料守恒:物料守恒也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。 例如,0.1 ml·L-1NaHCO3溶液
③质子守恒:由水电离出的c(H+)等于由水电离出的c(OH-),在碱性盐溶液中OH-守恒,在酸性盐溶液中H+守恒。
素能应用典例5下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
变式训练4常温时将0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后溶液体积为两者体积之和),恰好完全反应,则下列有关所得混合液的说法正确的是( )A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.混合后溶液pH=7C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 ml·L-1D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)
解析:二者混合后溶质为CH3COONa。根据物料守恒,反应后的溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= ×0.1 ml·L-1=0.05 ml·L-1,C正确。CH3COONa水解显碱性,pH>7,B不正确;混合液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A不正确;由电荷守恒知,混合液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D不正确。
1.向未知溶液中加入CH3COONa晶体,测得c(Na+)与c(CH3COO-)几乎相等,则原来的溶液可能是( )A.HCl溶液B.NaOH溶液C.KCl溶液D.KOH溶液
解析:CH3COO-发生水解反应:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,要想使溶液中的c(Na+)与c(CH3COO-)几乎相等,就要保证该平衡逆向移动并且原溶液中不能含有这两种离子,故选D。
2.(双选)25 ℃时,浓度均为0.2 ml·L-1的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( )A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类不完全相同C.c(OH-)前者大于后者
3.已知室温时,CH3COOH的电离常数为1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数为1.75×10-5。0.1 ml·L-1的下列溶液:①CH3COONa、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4,pH由小到大排列正确的是( )A.①<②<④<③B.①<③<②<④C.①<②<③<④ D.④<②<③<①
4.室温下,向一定量1 ml·L-1氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的盐酸,直至盐酸过量。请分析上述实验过程,回答下列问题:(1)实验过程中水的电离程度变化趋势是先 (填“变大”“变小”或“不变”,下同)后 。 (2)实验过程中,当溶液pH恰好等于7时,此时溶液中主要溶质的化学式是 ,溶液中离子浓度的大小顺序是 。
1.写出下列溶液中存在的化学平衡:(1)FeCl3溶液: 。 (2)NaHCO3溶液: 。2.根据生活常识我们知道,热的纯碱溶液去污能力更强,这说明加热后Na2CO3溶液的碱性 。 3.Na2CO3发生水解后,溶液中粒子数目比水解前 (填“增多”“减少”或“不变”)。 4.水解呈酸性的盐溶液与水解呈碱性的盐溶液混合后,两种盐的水解程度会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
一、影响盐类水解的主要因素1.主要因素盐水解的程度大小主要是由 所决定的。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“越弱越水解”。 【微思考1】已知酸性:HF>CH3COOH,则0.1 ml·L-1 NaF溶液与0.1 ml·L-1 CH3COONa溶液的pH大小关系如何?
提示:根据越弱越水解的规律可知,同浓度时,CH3COO-的水解程度大于F-的水解程度,则溶液pH大小关系为:NaF
【微思考2】向NH4Cl溶液中滴加几滴浓盐酸或浓NaOH溶
二、盐类水解的应用1.热的纯碱溶液去油污纯碱水解的离子方程式为: 。
2.盐溶液的配制实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的 中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中的 。
H+浓度来抑制Fe3+的水解
4.制备无机化合物如用TiCl4制备TiO2。其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl。
3.盐类作净水剂铝盐、铁盐等部分可溶性盐类水解可生成胶体,胶体有较强的吸附性,常用作净水剂。如明矾水解的离子方程式为: 。
三、盐的水解常数1.若HA为一元弱酸(其电离常数为Ka),则NaA可发生水解:A-+H2O HA+OH-,其水解常数Kh= 。HA的电离常数Ka、A-的水解常数Kh之间的关系表达式为Kh= 。 2.若MOH为一元弱碱(其电离常数为Kb),则MCl可发生水解:M++H2O MOH+H+,其水解常数Kh= 。MOH的电离常数Kb、M+的水解常数Kh之间的关系表达式为Kh= 。
【微思考3】若HA为一元弱酸,MOH为一元弱碱,则MA水解常数Kh与HA的电离常数Ka、MOH的电离常数Kb之间的关系表达式如何?
逆向移动。 ( )(2)降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动。 ( )(3)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。 ( )(4)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。 ( )
(6)碳酸钠可用作食用碱,是利用了其溶液显碱性。 ( )(7)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用。 ( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
盐类水解的影响因素问题探究1.将0.1 ml·L-1 CH3COONa溶液分别加热、加水稀释,CH3COO-浓度及水解平衡如何变化?
答案:水解是吸热的,加热促进水解,使水解平衡向右移动,CH3COO-浓度减小;加水稀释促进水解,水解平衡向右移动,CH3COO-浓度减小。
深化拓展影响盐类水解的主要因素
素能应用典例1向纯碱溶液中滴入酚酞溶液。(1)观察到的现象是 , 原因是 ; (2)若微热溶液,观察到的现象是 ,原因是 ; (3)若向溶液中加入少量氯化铁溶液,观察到的现象是 , 原因是 ; (4)若向该溶液中滴入过量的氯化钡溶液,观察到的现象是 ,原因是 。
(2)红色变深 加热,碳酸根离子水解平衡向生成OH-的方向移动,溶液碱性增强 (3)溶液红色变浅,同时生成红褐色沉淀,有气泡产生 氯化铁溶液与OH-反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,溶液中OH-浓度减小,促进碳酸钠水解,并产生二氧化碳
解析:碳酸钠属于强碱弱酸盐,水解呈碱性:Na2CO3+H2O NaOH+NaHCO3,水解反应是吸热反应。(1)碳酸钠水解,溶液呈碱性,使酚酞溶液变红;(2)加热促进碳酸钠水解,溶液碱性更强,所以溶液颜色变深;(3)氯化铁溶液与OH-反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,减小了溶液中OH-的浓度,促进碳酸根离子水解,并产生二氧化碳,相当于发生相互促进的水解反应;(4)向溶液中加入过量的氯化钡溶液,生成碳酸钡沉淀,降低了溶液
减弱了碳酸根离子的水解程度,溶液碱性减弱直至消失,溶液褪色。
盐类水解的影响因素若以CH3COONa溶液的水解平衡为例:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,结果如下:
变式训练1对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
答案:B 解析:明矾水解显酸性,加热促进水解,酚酞在酸性溶液中不显色,故A项错误;CH3COONa水解显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,溶液红色加深,B项正确;氨水显弱碱性,NH4Cl水解显酸性,溶液中c(OH-)减小,红色变浅,C项错误;加入少量NaCl固体对NaHCO3水解不产生影响,溶液颜色无变化,D项错误。
盐类水解的应用问题探究1.泡沫灭火器中的Al2(SO4)3溶液能否盛放在铁桶里?为什么?2.分别将FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液加热、蒸干、再灼烧,得到固体的主要成分是什么?
答案:不能;因为Al2(SO4)3溶液水解呈酸性,铁与H+反应,将促进Al2(SO4)3的水解,导致灭火器失效。
答案:前者得到固体的主要成分是Fe2O3,后者得到固体的主要成分是Fe2(SO4)3。
深化拓展盐类水解的应用(1)设计物质水溶液的配制方法。凡配制能水解的盐溶液时,通常需采取防水解措施。①配制强酸弱碱盐溶液:滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解。如配制FeCl3的水溶液:FeCl3溶于水时会发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,因有Fe(OH)3的生成易使溶液变浑浊,通常先将FeCl3溶于较浓盐酸中,抑制Fe3+的水解,使溶液保持澄清,再加水稀释至所需浓度。②配制强碱弱酸盐溶液:加入少量相应的强碱,可抑制弱酸根离子水解。如配制硫化钠的水溶液时,可加入少量氢氧化钠,抑制S2-的水解。
(2)选择试剂的保存方法。某些实验试剂贮存时要考虑到盐的水解。如Na2SO3溶液因水解使溶液呈碱性,OH-与玻璃的主要成分SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞黏结,因而不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶贮存,可用带橡胶塞或软木塞的试剂瓶保存。(3)解决离子能否大量共存问题。在水溶液中水解相互促进的离子:
(5)利用盐的水解去除杂质。如果两种离子的水解程度不一样,可通过调控溶液的pH将其中一种离子转化为氢氧化物沉淀而除去。例如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+。(6)选择制备物质的方法。
①制备Fe(OH)3胶体。将FeCl3溶液滴入沸水中,在加热条件下,促进Fe3+的水解生成Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。②因Al3+和S2-在溶液中水解相互促进,故不能在水溶液中制取Al2S3,只能在固态无水条件下制取。
素能应用典例3在氯化铁溶液中存在下列水解平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl ΔH>0。回答下列问题:(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,得到的 一种红褐色透明液体为 。 (2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入 。 (3)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是 。
答案:(1)Fe(OH)3胶体 (2)少许盐酸(3)MgCO3能与H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去
变式训练2普通泡沫灭火器是常用的灭火器材,内置的玻璃器皿里盛硫酸铝溶液,外面的铁质器皿里盛碳酸氢钠溶液。回答下列问题:(1)不能把硫酸铝溶液盛在铁质器皿里的原因是 (用离子方程式表示);不能把碳酸氢钠溶液盛在玻璃器皿里的原因是 (用离子方程式表示)。 (2)灭火时打开阀门,并将泡沫灭火器倒置,此时发生反应的离子方程式是 。 (3)不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是 。
典例4在蒸发皿中加热蒸干下列物质的溶液并灼烧(低于400 ℃),可以得到该固体物质的是( )A.AlCl3(SO4)3D.KMnO4
答案:C 解析:AlCl3水解生成的HCl易挥发,加热促进水解,灼烧后最终所得的固体是Al2O3,A不符合题意;NaHCO3受热分解得到Na2CO3,B不符合题意;Fe2(SO4)3水解生成的H2SO4难挥发,灼烧后所得的固体依然为Fe2(SO4)3,C符合题意;KMnO4受热时会分解,D不符合题意。
盐溶液蒸干后产物的判断方法加热盐溶液,需分析盐水解生成的酸的性质。如果是生成易挥发性酸,如AlCl3、FeCl3等溶液,最终蒸干得到的是金属氢氧化物,灼烧得到金属氧化物。如果是生成难挥发性酸,如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液,最终得到它们的溶质固体;加热盐溶液,需分析加热盐溶液的过程中,溶质是否发生氧化还原反应,如Na2SO3易被氧化为Na2SO4;加热盐溶液,需分析加热盐溶液的过程中,溶质是否容易分解,如Ca(HCO3)2受热易分解为CaCO3。
变式训练3下列说法正确的是( )A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
溶液中离子浓度大小的比较问题探究1.写出NaHCO3溶液中的电荷守恒式和物料守恒式,并与Na2CO3溶液比较电荷守恒式和物料守恒式的异同点。2.将0.2 ml·L-1 HCN溶液和0.1 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(HCN)+c(CN-)与c(Na+)有什么关系?(两溶液混合后体积可认为是两者之和)
答案:根据碳原子守恒,利用已知溶液浓度可得出混合后溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1 ml·L-1、c(Na+)=0.05 ml·L-1,所以c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)。
深化拓展溶液中离子浓度大小的比较1.在判断能水解的盐溶液中离子浓度的大小时,首先要明确盐的水解是微弱的;其次要明确多元弱酸盐的水解是分步进行的,以第一步水解为主;最后不要忘记水的电离。 (1)简单盐溶液,如NH4Cl溶液
(2)多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析,如Na2CO3
(3)多元弱酸的酸式盐溶液,根据其电离程度和水解程度的相对大小分析,如NaHSO3、NaH2PO4其电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,NaHSO3溶液中离子浓度的大小关系为
(4)不同溶液中同一离子的浓度大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。(5)混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。①分子的电离程度大于对应离子的水解程度
②分子的电离程度小于对应离子的水解程度在0.1 ml·L-1 HCN和0.1 ml·L-1 NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。2.解决电解质溶液中离子浓度关系问题时,首先分析离子浓度大小的关系是相等还是不等。(1)若使用的是“>”或“<”,应主要考虑“电离”和“水解”。(2)若用“=”连接,应根据“守恒”原理,视不同情况,从下列几个方面思考:若等号一端全部是阴离子或阳离子,应首先考虑电荷守恒;若等号一端各项中都含有同一种元素时,首先考虑这种元素的原子守恒;若等号一端为c(H+)或c(OH-)时,首先考虑是否符合水电离过程中的守恒关系。
①电荷守恒:电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。 例如,NaHCO3溶液
②物料守恒:物料守恒也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。 例如,0.1 ml·L-1NaHCO3溶液
③质子守恒:由水电离出的c(H+)等于由水电离出的c(OH-),在碱性盐溶液中OH-守恒,在酸性盐溶液中H+守恒。
素能应用典例5下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
变式训练4常温时将0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后溶液体积为两者体积之和),恰好完全反应,则下列有关所得混合液的说法正确的是( )A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.混合后溶液pH=7C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 ml·L-1D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)
解析:二者混合后溶质为CH3COONa。根据物料守恒,反应后的溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= ×0.1 ml·L-1=0.05 ml·L-1,C正确。CH3COONa水解显碱性,pH>7,B不正确;混合液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A不正确;由电荷守恒知,混合液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D不正确。
1.向未知溶液中加入CH3COONa晶体,测得c(Na+)与c(CH3COO-)几乎相等,则原来的溶液可能是( )A.HCl溶液B.NaOH溶液C.KCl溶液D.KOH溶液
解析:CH3COO-发生水解反应:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,要想使溶液中的c(Na+)与c(CH3COO-)几乎相等,就要保证该平衡逆向移动并且原溶液中不能含有这两种离子,故选D。
2.(双选)25 ℃时,浓度均为0.2 ml·L-1的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( )A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类不完全相同C.c(OH-)前者大于后者
3.已知室温时,CH3COOH的电离常数为1.75×10-5,NH3·H2O的电离常数为1.75×10-5。0.1 ml·L-1的下列溶液:①CH3COONa、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4,pH由小到大排列正确的是( )A.①<②<④<③B.①<③<②<④C.①<②<③<④ D.④<②<③<①
4.室温下,向一定量1 ml·L-1氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的盐酸,直至盐酸过量。请分析上述实验过程,回答下列问题:(1)实验过程中水的电离程度变化趋势是先 (填“变大”“变小”或“不变”,下同)后 。 (2)实验过程中,当溶液pH恰好等于7时,此时溶液中主要溶质的化学式是 ,溶液中离子浓度的大小顺序是 。
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