盐类水的应用鲁科版高中化学选修4讲义练习文档格式.docx
- 文档编号:8348950
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:80.45KB
盐类水的应用鲁科版高中化学选修4讲义练习文档格式.docx
《盐类水的应用鲁科版高中化学选修4讲义练习文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《盐类水的应用鲁科版高中化学选修4讲义练习文档格式.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
AlCl3溶液蒸干灼烧后的产物为Al2O3,原因是AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3HCl,盐酸加热易挥发,加热促进水解,蒸干得Al(OH)3,2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
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:
Mg+2NH
===Mg2++2NH3↑+H2↑
判断溶液的酸碱性
NH4Cl溶液呈酸性的原因是NH
NH3·
H2O+H+
判断盐对应酸的相对强弱
物质的量浓度相同的溶液的pH:
NaA>
NaB,则酸的强弱关系:
HA<
HB
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
===Al(OH)3↓+3CO2↑
判断溶液中离子能否共存
Al3+、Fe3+与CO
、HCO
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(√)
(4)25℃时,某物质的溶液pH<
7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐(×
)
(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液(√)
(6)利用CH3COONa溶液的pH>
7,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+相互促进水解:
Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑;
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++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+];
E项与水解无关,利用Cl2将FeCl2氧化为FeCl3。
答案 E
3.已知25℃时,0.1mol·
L-1甲酸(HCOOH)溶液和0.1mol·
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:
①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaCl溶液,其pH由大到小的顺序是________(填写溶液序号)。
向0.1mol·
L-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 ②>
①>
③ 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)
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)
碱Al(OH)3
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);
NaHCO3―→Na2CO3;
KMnO4―→K2MnO4+MnO2。
6.还原性盐在蒸干时会被O2氧化
例如,Na2SO3(aq)
Na2SO4(s);
FeSO4(aq)
Fe2(SO4)3(s)。
7.有时要从多方面考虑。
例如,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SO
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:
CO
+OH-
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
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。
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FeCl3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·
2H2O,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.K2Cr2O7B.NaClO
C.H2O2D.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,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?
若不能,回答该如何操作?
_____________________________________________________。
(6)若向溶液Ⅱ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。
(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:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,所以加入的物质Y应具有以下条件:
①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;
②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,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Ⅱ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+,同时又不能引入新的杂质,便于生成沉淀与Cu2+分离
(2)C
(3)CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3均可]
Fe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O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,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++H2O
AgOH+H+,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++3H2O
Al(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:
FeCl3+3H2O
Fe(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CO
水解使溶液显碱性,故能用于除去油污。
答案
(1)酸 Ag++H2O
AgOH+H+ 抑制
(2)Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+ Fe2O3
(3)CO
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)3B.AlCl3
C.Na[Al(OH)4]D.KAl(SO4)2
解析 A项,Al2(SO4)3水解生成难挥发性酸,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,Na[Al(OH)4]水解生成难挥发的NaOH,溶液蒸干得Na[Al(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。
2.由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度为1mol·
L-1,在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液pH>
7,最后一种溶液pH<
7,则( )
选项
A
B
C
D
碱性
AOH>
BOH
AOH<
酸性
HC>
HD
HC<
解析 由AD溶液的pH>
7,可知AOH的电离程度大于HD。
由BC溶液的pH<
7,可知BOH的电离程度小于HC。
同理由AC、BD溶液的pH=7,可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。
故有电离程度:
HC=AOH>
HD=BOH,即HC的酸性大于HD,AOH的碱性大于BOH。
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(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:
Al(OH)3+3H+,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。
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)。
(3)为了提高生活用水的质量,自来水厂常用Cl2和FeSO4·
7H2O对水进行消毒、净化,以改进水质。
简述原因并写出有关反应的离子方程式_____________________________________________________
解析
(1)“加热条件下CeCl3易发生水解”,可知NH4Cl的作用肯定是抑制水解的,CeCl3水解会生成HCl,NH4Cl的作用是分解出HCl气体,抑制CeCl3水解。
(2)氯化铝溶于水,Al3+发生水解:
Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体,能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来),从而消除Cd2+污染。
(3)Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底,达到净化水的目的;
同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO,可杀灭水中的病菌。
答案
(1)分解出HCl气体,抑制CeCl3水解
Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体,能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来),从而消除Cd2+污染
(3)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而净化水;
Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒
课时作业
基础练
1.下面的问题中,与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡
④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强
A.只有①④B.只有②③
C.只有③④D.全部
解析 ①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀。
②Na2CO3、Na2SiO3可以发生水解使溶液显碱性,从而能与玻璃中的SiO2反应,故实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞,不能用玻璃塞,避免瓶塞和瓶口粘连在一起。
③NH4Cl、AlCl3发生水解,溶液呈酸性,镁可以置换溶液中的氢,放出H2,从而产生气泡。
④硫酸铵水解呈酸性,长期使用此化肥,土壤酸性将增强。
答案 D
2.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.配制一定浓度的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.铁屑用热的碳酸钠溶液洗涤,可以除去铁屑表面的油污
解析 A项,氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到氧化铝,而硫酸铝溶液蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铝;
B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质;
C项,加热法不能除去Fe3+。
3.实验室有下列试剂:
①NaOH溶液、②水玻璃、③Na2S溶液、④Na2CO3溶液、⑤NH4Cl溶液、⑥澄清石灰水、⑦浓硫酸,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
A.①⑥B.①②③④⑥
C.①②③⑥D.①②③④⑦
解析 水玻璃是矿物胶,能将玻璃瓶塞与瓶口黏结在一起;
碱性溶液均会腐蚀玻璃,生成硅酸盐。
所以只有⑤⑦不用橡胶塞。
4.用酒精灯加热下列溶液,蒸干后灼烧,所得固体质量最大的是( )
A.20mL2mol·
L-1FeCl3溶液
B.40mL1mol·
L-1NaHCO3溶液
C.20mL1mol·
L-1Na2SO3溶液
D.40mL2mol·
L-1NH4HCO3溶液
解析 选项A,20mL2mol·
L-1FeCl3溶液蒸干后灼烧得到0.02molFe2O3,其质量为3.2g;
选项B,40mL1mol·
L-1NaHCO3溶液蒸干后灼烧得到0.02molNa2CO3,其质量为2.12g;
选项C,20mL1mol·
L-1Na2SO3溶液蒸干后灼烧得到0.02molNa2SO4,其质量为2.84g;
选项D,NH4HCO3溶液蒸干后灼烧,全部分解生成NH3、CO2、H2O而不残留固体。
5.为了避免电解液中CuSO4因水解产生沉淀,正确的操作方法是( )
A.稀释B.加稀硫酸
C.加NaOH溶液D.加热
解析 CuSO4溶液中Cu2+水解,Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+,为抑制水解,应加入稀硫酸。
6.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是( )
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④氯化铜
A.③B.①④
C.①②③D.全部
解析 胆矾CuSO4·
5H2O溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4;
AlCl3、CuCl2发生水解,AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3HCl、CuCl2+2H2O
Cu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;
Al2(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 盐类 应用 鲁科版 高中化学 选修 讲义 练习