第3課時(shí)水解反應(yīng)的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)探究鹽類水解的應(yīng)用必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象及結(jié)論藥品儀器1制備Fe(OH)3膠體_____溶液、蒸餾水膠頭滴管、燒杯、________、三腳架、石棉網(wǎng)、_______

滴加FeCl3后繼續(xù)煮沸至溶液呈透明的________,用激光筆照射燒杯中液體,有一條光亮通路,說(shuō)明生成液體為_(kāi)__________FeCl3酒精燈激光筆紅褐色Fe(OH)3膠體實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象及結(jié)論藥品儀器2除去略渾濁天然水中的懸浮顆粒物略渾濁的天然水、_________溶液膠頭滴管、燒杯

滴加Al2(SO4)3后產(chǎn)生_____沉淀和少量_____,靜置一段時(shí)間后,待完全沉淀后,渾濁天然水變_____。說(shuō)明Al3+水解產(chǎn)生的___________吸附雜質(zhì),起到凈水作用Al2(SO4)3白色氣泡澄清Al(OH)3膠體實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象及結(jié)論藥品儀器3清除廚房的油污______溶液、植物油試管、膠頭滴管、酒精燈

開(kāi)始滴入植物油后,液體分成上下兩層,加熱后靜置一段時(shí)間,溶液不再_____。說(shuō)明

加熱水解產(chǎn)生的___促進(jìn)了油脂的水解Na2CO3分層OH-二、分析復(fù)雜液體體系的一般思路三、日常生活中鹽類水解的應(yīng)用總結(jié)1.泡沫滅火器(1)試劑:_________溶液和______溶液。(2)原理:Al3+和

的水解相互促進(jìn),生成___氣體和_______沉淀,產(chǎn)生大量泡沫,隔絕可燃物和空氣。反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。Al2(SO4)3NaHCO3CO2Al(OH)3Al3++3====Al(OH)3↓+3CO2↑2.鹽溶液的配制配制、保存易水解的鹽溶液時(shí),加入相應(yīng)的酸(或堿)抑制水解。如配制SnCl2溶液時(shí),加入適量_____抑制Sn2+的水解,得到澄清的溶液。3.鹽類作凈水劑硫酸鋁鉀或硫酸鋁中的Al3+水解生成的Al(OH)3膠體,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________,Al(OH)3膠體有較強(qiáng)的吸附能力,常用作凈水劑。鹽酸Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+4.熱堿水清洗油污純堿在水中發(fā)生水解:_______________________,加熱促進(jìn)水解平衡_____,溶液的堿性增強(qiáng),去污能力增強(qiáng)。+H2O+OH-右移【想一想】蒸干AlCl3水溶液并灼燒,得到的固體物質(zhì)主要是什么?蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液呢?提示:AlCl3溶液中存在:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱,HCl揮發(fā),平衡右移,得到Al(OH)3,再灼燒Al(OH)3分解,最終得到Al2O3。蒸干并灼燒Al2(SO4)3溶液得到Al2(SO4)3。關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成知識(shí)點(diǎn)鹽類水解的應(yīng)用【重點(diǎn)釋疑】應(yīng)用舉例判斷溶液的酸堿性FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+配制或貯存易水解的鹽溶液配制CuSO4溶液時(shí),加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解判斷鹽溶液蒸干灼燒后的產(chǎn)物AlCl3溶液蒸干灼燒后的產(chǎn)物為Al2O3應(yīng)用舉例膠體的制取將飽和FeCl3溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3膠體,離子反應(yīng):Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+物質(zhì)的提純除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3,使Fe3+沉淀后過(guò)濾離子共存的判斷Al3+與

、

、

、S2-、HS-等因水解相互促進(jìn)而不能大量共存應(yīng)用舉例泡沫滅火器原理成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)Al3++3====Al(OH)3↓+3CO2↑凈水原理明礬可做凈水劑,原理為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+化肥的使用銨態(tài)氮肥與草木灰不得混用,原因是

與

的水解相互促進(jìn)降低肥效【思考·討論】

(1)實(shí)驗(yàn)室里配制FeCl3溶液,常將FeCl3固體溶解在稀鹽酸中,而不是直接溶解在蒸餾水中,為什么?提示:鹽酸能抑制Fe3+的水解。(2)如何除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3+?提示:Fe3+水解溶液呈酸性,加入過(guò)量MgO攪拌后過(guò)濾即可。【拓展深化】1.能水解的鹽溶液蒸干灼燒產(chǎn)物的判定:(1)強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽溶液和水解生成難揮發(fā)性酸的鹽溶液,蒸干后一般得到原物質(zhì),如CuSO4溶液蒸干得CuSO4固體,Na2SO4溶液蒸干得Na2SO4固體。(2)鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時(shí),蒸干后一般得到對(duì)應(yīng)的弱堿,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼燒則會(huì)生成A12O3、Fe2O3。(3)其他需要考慮的方面。例如,蒸干Na2CO3溶液時(shí),由于

分兩步水解,第二步水解非常微弱,所以蒸干Na2CO3溶液所得固體仍為Na2CO3。蒸干NaHCO3溶液時(shí),析出NaHCO3固體,繼續(xù)灼燒,NaHCO3分解為Na2CO3固體。2.弱酸、弱堿鹽溶液酸堿性的判斷方法:弱酸弱堿鹽的陰、陽(yáng)離子都水解,其溶液的酸堿性取決于弱酸和弱堿的相對(duì)強(qiáng)弱,即比較兩者電離常數(shù)的大小,電離常數(shù)大的相對(duì)要強(qiáng)一些,溶液就顯相對(duì)強(qiáng)的物質(zhì)的性質(zhì)。當(dāng)K酸=K堿時(shí),溶液顯中性,如CH3COONH4;當(dāng)K酸>K堿時(shí),溶液顯酸性,如HCOONH4;當(dāng)K酸<K堿時(shí),溶液顯堿性,如NH4CN?！景咐痉丁俊镜淅肯铝袉?wèn)題與鹽類水解有關(guān)的是 (

)①NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接金屬中的除銹劑②用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用④實(shí)驗(yàn)室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞⑤加熱蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固體A.①②③

B.②③④C.①④⑤ D.①②③④⑤【解析】選D。①中NH4Cl與ZnCl2溶液水解均顯酸性,可除去金屬表面的銹;②

與Al3+發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳和Al(OH)3沉淀,可作滅火劑;③草木灰的主要成分碳酸鉀水解顯堿性,而銨態(tài)氮肥水解顯酸性,因而不能混合施用;④碳酸鈉溶液水解顯堿性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅會(huì)與堿反應(yīng)生成硅酸鈉將瓶塞與瓶口黏結(jié)而不易打開(kāi),因此盛放碳酸鈉的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞;⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱時(shí),HCl揮發(fā)使平衡不斷右移,最終得到Al(OH)3固體?！具w移·應(yīng)用】1.(2020·杭州高二檢測(cè))下列事實(shí)不屬于鹽類水解應(yīng)用的是(

)A.明礬凈水B.使用熱的純堿溶液去除油污C.實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)加入少量稀鹽酸D.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀【解析】選D。A中明礬凈水應(yīng)用了Al3+水解生成的Al(OH)3膠體,吸附水中的雜質(zhì),正確;B中使用熱的純堿溶液去除油污,利用了加熱促進(jìn)

水解,使堿性增強(qiáng),正確;C實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí)加入少量稀鹽酸,為了抑制Fe3+的水解,正確;D中發(fā)生反應(yīng)Fe3++3OH-====Fe(OH)3↓,與鹽類水解無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。2.(2020·連云港高二檢測(cè))在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒(<400℃)下列物質(zhì)的溶液,可以得到該物質(zhì)的固體的是(

)A.AlCl3

B.NaHCO3

C.MgSO4

D.KMnO4【解析】選C。AlCl3發(fā)生水解,AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl,加熱時(shí)生成的HCl不斷揮發(fā),使上述平衡向右移動(dòng),致使不斷生成Al(OH)3沉淀,最終經(jīng)灼燒得到Al2O3固體;NaHCO3、KMnO4溶液蒸干后所得的NaHCO3、KMnO4固體受熱分解得到Na2CO3、K2MnO4、MnO2固體;MgSO4溶液蒸干并灼燒后能得到MgSO4固體?！菊n堂回眸】課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(2020·濟(jì)南高二檢測(cè))下列運(yùn)用與碳酸鈉或碳酸氫鈉能發(fā)生水解的事實(shí)無(wú)關(guān)的是 (

)A.實(shí)驗(yàn)室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶必須用橡膠塞而不能用玻璃塞B.泡沫滅火器用碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液,使用時(shí)只需將其混合就可產(chǎn)生大量二氧化碳的泡沫C.廚房中常用碳酸鈉溶液洗滌餐具上的油污D.可用碳酸鈉與醋酸制取少量二氧化碳【解析】選D。碳酸鈉水解呈堿性,可與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉而導(dǎo)致玻璃瓶打不開(kāi),A不選;碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而生成二氧化碳?xì)怏w,可用于滅火,B不選;碳酸鈉水解呈堿性,可使油污水解而達(dá)到清洗的目的,C不選;醋酸酸性比碳酸強(qiáng),可用碳酸鈉與醋酸制取少量二氧化碳,與鹽類水解無(wú)關(guān),D選。2.(2020·三明高二檢測(cè))常溫下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa兩種溶液中,設(shè)由水電離產(chǎn)生的OH-濃度分別為amol·L-1和bmol·L-1,則a與b的關(guān)系正確的是 (

)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)A.a>b

B.a=10-4bC.b=10-4a

D.a=b【解析】選B。水的電離方程式:H2OH++OH-,在pH=9的NaOH溶液中,c平(H+)=10-9mol·L-1,且這些H+全部來(lái)自于水的電離;又因?yàn)樗婋x時(shí)c平(H+)水=c平(OH-)水,所以由水電離產(chǎn)生的c平(OH-)=amol·L-1=10-9mol·L-1。在CH3COONa溶液里,由于CH3COO-結(jié)合了溶液中水電離出的H+,生成弱酸CH3COOH,會(huì)使水的電離平衡被破壞,并向右移動(dòng),即促進(jìn)了水的電離,這樣c平(OH-)增大,在pH=9的CH3COONa溶液中,c平(H+)=10-9mol·L-1,而水電離出來(lái)的c平(OH-)=mol·L-1=10-5mol·L-1=bmol·L-1。綜合上述分析,a與b的關(guān)系正確的是

=10-4,即a=10-4b。3.(2020·泰安高二檢測(cè))如圖所示三個(gè)燒瓶中分別裝入含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液,并分別放置在盛有水的燒杯中,然后向燒杯①中加入生石灰,向燒杯③中加入NH4NO3晶體,燒杯②中不加任何物質(zhì)。(1)含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa溶液顯紅色的原因是什么?(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燒杯①中溶液紅色變深,燒瓶③中溶液紅色變淺,則可以說(shuō)明哪些問(wèn)題?(3)向0.01mol·L-1CH3COONa溶液中分別加入少量濃鹽酸、NaOH固體、Na2CO3固體、FeSO4固體,使CH3COO-水解平衡移動(dòng)的方向分別是什么?(填“左”“右”或“不移動(dòng)”)。【解析】(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液顯堿性,堿性溶液使酚酞顯紅色。(2)生石灰與水反應(yīng)放出大量的熱,根據(jù)燒瓶①中溶液的紅色變深,判斷水解平衡向右移動(dòng),說(shuō)明水解反應(yīng)是吸熱的,同時(shí)燒瓶③中溶液紅色變淺,則NH4NO3溶于水時(shí)吸收熱量。(3)酸促進(jìn)CH3COO-的水解;堿抑制CH3COO-的水解;與CH3COO-水解相互抑制;Fe2+與CH3COO-水解相互促進(jìn)。答案:(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液顯堿性(2)水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),NH4NO3溶于水時(shí)吸收熱量(3)右左左右【核心整合】1.鹽類水解的規(guī)律知識(shí)關(guān)聯(lián)·素養(yǎng)應(yīng)用2.用鹽類水解原理分析解答實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的方法思路(1)認(rèn)真審題,找出題目給定的鹽類,確定能水解的離子。(2)寫出水解平衡方程式,分析題給條件對(duì)水解的影響及結(jié)果。(3)聯(lián)系題目要求,寫出合理答案。3.電解質(zhì)溶液中的三個(gè)守恒關(guān)系(1)電荷守恒關(guān)系電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種離子,溶液總是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù),如Na2CO3溶液中存在著Na+、

、H+、OH-、

,n(正電荷)=n(負(fù)電荷),即:n(Na+)+n(H+)=2n()+n()+n(OH-),兩邊同時(shí)除以體積,有c平(Na+)+c平(H+)=2c平()+c平()+c平(OH-)。(2)物料守恒關(guān)系電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能水解或電離,離子種類增多,但原子總數(shù)是守恒的,如Na2CO3溶液中n(Na+)與n(C)的比為2∶1,水解后碳元素以

、

、H2CO3三種形式存在,它們之間的守恒關(guān)系為c平(Na+)=2c平()+2c平(H2CO3)+2c平()。(3)質(zhì)子守恒關(guān)系質(zhì)子守恒是根據(jù)水電離出的c平(OH-)=c平(H+),溶液中的H+或OH-雖與其他離子結(jié)合而以不同的形式存在,但其總量相同。如在Na2CO3溶液中有關(guān)系式:c平(OH-)=c平(H+)+c平()+2c平(H2CO3)?！舅仞B(yǎng)遷移】1.侯氏制堿法的副產(chǎn)物之一就是NH4Cl。氯化銨,簡(jiǎn)稱氯銨,含氮24%～26%,呈白色或略帶黃色的方形或八面體小結(jié)晶,有粉狀和粒狀兩種劑型,粒狀氯化銨不易吸濕,易儲(chǔ)存,而粉狀氯化銨較多用作生產(chǎn)復(fù)肥的基礎(chǔ)肥料。氯化銨用于稻田肥效較高而且穩(wěn)定,因?yàn)镃l既可抑制稻田硝化作用,又有利于水稻莖稈纖維形成,增加韌性,減少水稻倒伏和病蟲(chóng)侵襲。已知,把NH4Cl晶體溶入水中,得到飽和NH4Cl溶液。(1)若在該溶液中加入鎂條,觀察到有氣泡產(chǎn)生,點(diǎn)燃?xì)怏w有爆鳴聲,此氣體是什么?產(chǎn)生該氣體的原因是什么?(用離子方程式表示)提示:H2。+H2ONH3·H2O+H+、Mg+2H+====Mg2++H2↑(2)微熱后,能放出有刺激性氣味的氣體,它能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),該氣體是什么?產(chǎn)生該氣體的原因是什么?提示:NH3。因?yàn)閏平(H+)減小,使水解平衡右移,產(chǎn)生的NH3·H2O增多,加熱使NH3·H2O分解放出NH3。(3)總反應(yīng)的離子方程式為什么?提示:Mg+2Mg2++H2↑+2NH3↑2.判斷下列電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系哪些正確,哪些錯(cuò)誤?(已知H2C2O4為二元弱酸)。(1)0.1mol·L-1Na2SO3溶液中,c平(Na+)=2c平()+c平()+c平(H2SO3)。(2)0.1mol·L-1Na2S溶液中,c平(H+)=c平(OH-)-2c平(H2S)-c平(HS-)。(3)0.1mol·L-1Na2C2O4溶液與0.1mol·L-1HCl溶液等體積混合(H2C2O4為弱酸),2c平()+c平()+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+)。(4)pH=1的NaHSO4溶液中,c平(H+)=c平()+c平(OH-)。(5)0.1mol·L-1NaHC2O4溶液中,c平(Na+)=c平(

)+c平(

)。(6)0.1mol·L-1Na2CO3溶液與0.1mol·L-1NaHCO