苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 盐类的水解第三课时导学案
展开eq \a\vs4\al(盐类水解在生产、生活中的应用)
盐类水解的应用
完成下列实验,观察实验现象并记录在下表中。
[实验1]取一只250 mL锥形瓶,向其中加入20 mL饱和Al2(SO4)3溶液,再加入30 mL饱和NaHCO3溶液。
[实验2]取A、B两只100 mL烧杯,各加入50 mL带有悬浮颗粒的水。向A烧杯中加入5 mL饱和明矾溶液,再滴加5滴饱和NaHCO3溶液,轻轻搅拌后静置,10 min后与B烧杯比较。
盐类水解的应用实验
[问题探讨]
1.实验1的实验现象有哪些?写出反应的化学方程式,并运用盐类水解的有关知识进行解释。
提示:实验1的现象为产生沉淀,放出气体。反应的化学方程式为Al2(SO4)3+6NaHCO3===2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4。
溶液中的Al3+与HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。
2.实验2的实验现象是什么?如何解释?
提示:A烧杯中先是产生气泡,溶液变浑浊,静置一段时间后,与B烧杯相比,溶液变澄清。
3.由实验1、实验2可以得出盐类水解在生产、生活中有哪些应用?
提示:制作泡沫灭火器,明矾净水。
4.你还知道哪些盐类水解在生产、生活中的应用?
提示:热碱去油污,草木灰不能与铵态氮肥混用等。
盐类水解在工农业生产和生活中的应用
[名师点拨]
铝盐、铁盐是常见的净水剂,其原理是利用Al3+、Fe3+水解得到Al(OH)3、Fe(OH)3胶体,可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用。
1.《礼记·内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”古人洗涤衣裳、冠带,用的就是浸泡过草木灰的溶液。下列说法错误的是( )
A.草木灰的主要成分是K2CO3
B.浸泡过草木灰的溶液呈碱性
C.加热浸泡过草木灰的溶液可增强其去油污能力
D.草木灰作肥料时可与铵态氮肥混合施用
解析:选D 草木灰的主要成分是K2CO3,A正确;K2CO3水解使溶液呈碱性,B正确;盐类的水解吸热,故加热能促进水解,增强其去油污能力,C正确;K2CO3中的CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 与铵态氮肥中的NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 水解相互促进,故草木灰作肥料时不宜与铵态氮肥混合施用,D错误。
2.现需同时对某农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥,已知给定的化肥有①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨水,最合适的组合是( )
A.①③④ B.②③④
C.①③⑤ D.②③⑤
解析:选B Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料,肯定要用,Ca(H2PO4)2的水溶液呈酸性,不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用,能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。
eq \a\vs4\al(盐类水解在化学实验中的应用)
1.比较相同物质的量浓度的Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的碱性强弱,并说明理由。
提示:由于酸性:H2CO3>HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,故HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度比CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的水解程度小,所以相同物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的碱性强。
2.实验室配制FeCl3溶液时,需要抑制Fe3+的水解,可以采取什么措施?
提示:将FeCl3固体溶解在稀盐酸中,然后稀释至所需浓度。
3.实验室欲利用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,请设计实验方案,并写出反应的化学方程式。
提示:用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入1~2 mL饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体刚好呈透明的红褐色,立即停止加热。用激光笔照射烧杯中的液体,观察是否有丁达尔效应。
反应的化学方程式为FeCl3+3H2O eq \(=====,\s\up7(△)) Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
[问题探讨]
1.实验室中若将FeCl3溶液蒸干,会得到什么产物?灼烧后又得到什么产物?
提示:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热促进水解平衡右移,HCl挥发,蒸干后得到Fe(OH)3,进一步灼烧得到Fe2O3。
2.实验室中欲除去CuCl2溶液中的Fe3+,应采取什么措施?
提示:可在加热搅拌下加入过量的CuCO3或CuO或Cu(OH)2等,调节溶液pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,而后通过过滤除去。
3.实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞?
提示:因为这些盐水解生成的NaOH会腐蚀玻璃而生成Na2SiO3,使瓶口和瓶塞黏在一起,故一般采用橡皮塞或软木塞,而不使用玻璃塞。
盐类水解在化学实验中的应用
续表
1.为了配制NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH
A.①② B.③
C.③④ D.④
解析:选B NH4Cl溶液中存在NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +H2ONH3·H2O+H+,为增大NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 浓度,应加入酸或NH3·H2O,①加入HCl虽然增大了H+的浓度,但也增大了Cl-的浓度,不符合题目要求。
2.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶,再灼烧,所得物质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纯碱 ⑤小苏打 ⑥氯化铜
A.③④ B.①③④
C.①②③④ D.全部
解析:选A 胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后,将溶液蒸发结晶再灼烧得到硫酸铜(CuSO4),得不到原物质,故①错误;氯化铝溶于水后,将溶液蒸发结晶时促进氯化铝水解,氯化氢挥发,蒸发结晶得到的固体是氢氧化铝,再灼烧得到氧化铝,得不到原物质,故②错误;硫酸铝溶于水后,蒸发过程中硫酸铝水解得到硫酸和氢氧化铝,但硫酸难挥发,所以蒸发结晶得到的固体是硫酸铝,硫酸铝较稳定,灼烧时不分解,最终得到的固体是原物质,故③正确;纯碱(Na2CO3)溶于水后,蒸发结晶得到的固体是碳酸钠,碳酸钠较稳定,灼烧时不分解,最终得到原物质,故④正确;小苏打溶于水后,蒸发结晶后分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,灼烧得到的固体是碳酸钠,所以得不到原物质,故⑤错误;氯化铜溶于水后,蒸发结晶过程中氯化铜水解生成氢氧化铜和氯化氢,氯化氢易挥发,蒸发结晶得到的固体是氢氧化铜,氢氧化铜不稳定,灼烧时分解生成氧化铜,最终得到的固体不是原物质,故⑥错误。
eq \a\vs4\al(理解与辨析能力)
2019年中国地质大学(武汉)新校区开展了“身边的化学”年度秀,让同学们“get”生活妙招,如“一杯矿泉水摇身成为草莓牛奶”、“自制护手霜”,这次该校化学院“Chemistry Shw——身边的化学”年度秀活动,吸引数百名师生围观。
请同学们利用化学知识来分析下列问题的化学原理:
(1)实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是什么?
提示:抑制Cu2+的水解。
(2)FeCl3净水的原理是________________________(用离子方程式表示);将AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是__________(写化学式)。
提示:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3
(3)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是__________________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是____________________(用离子方程式表示);当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为______________________。
提示:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
1.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.为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
解析:选D 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,不正确;B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质,不正确;C项,加热法不能除去Fe3+,不正确;D项,因FeCl3水解显酸性,加入盐酸可抑制Fe3+的水解,正确。
2.合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂
B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
解析:选B NH4Cl水解使溶液显酸性,能和锈反应从而除锈,故和盐类水解有关,A不符合题意;亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化,与盐类水解无关,B符合题意;铵根离子水解使溶液显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类水解有关,C不符合题意;FeCl3是强酸弱碱盐,Fe3+水解使溶液显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,与盐类水解有关,D不符合题意。
[分级训练·课课过关]_________________________________________________
1.下列与盐类水解有关的是( )
①自来水的生产过程中,常用含有Fe3+的净水剂净水
②热的纯碱溶液可以有效地去除油污
③实验室配制FeCl2溶液,需要加入少量的铁粉
④实验室存放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
⑤铵态氮肥与草木灰不能混合施用
⑥将氯化铁溶液蒸干并灼烧,得到的最终产物是氧化铁
A.①②③④⑤ B.①②④⑤⑥
C.①②⑤⑥ D.全部
解析:选B ③Fe2+易被氧化,需要加入少量的铁粉防止亚铁离子被氧化,与盐的水解无关,故错误;①②④⑤⑥都与盐的水解有关。
2.下列溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体是溶质本身的是( )
A.CuSO4 B.NaHCO3
C.KMnO4 D.FeCl3
解析:选A CuSO4溶液中存在水解平衡:CuSO4+2H2OCu(OH)2+H2SO4,硫酸难挥发,蒸干后得到CuSO4,且CuSO4性质稳定,灼烧后得到的固体是溶质本身,A正确;NaHCO3在加热条件下易分解生成Na2CO3,B错误;KMnO4在加热条件下易分解生成K2MnO4和MnO2,C错误;FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,在加热条件下,HCl挥发,促进水解不断向右进行,蒸干后得到Fe(OH)3,灼烧后得到Fe2O3,D错误。
3.下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.明矾净水
B.使用热的纯碱溶液去除油污
C.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
D.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
解析:选D A中明矾净水利用了Al3+水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中的杂质,正确;B中使用热的纯碱溶液去除油污利用了加热促进CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 水解使溶液碱性增强,正确; 实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸是为了抑制Fe3+的水解,正确;D中发生反应Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,与盐类水解无关,错误。
4.下列应用与盐类水解无关的是( )
A.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
B.NaHCO3溶液加热蒸发,最终得到Na2CO3固体
C.AlCl3溶液加热蒸发、灼烧,最终得到Al2O3固体
D.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入MgCO3固体
解析:选B CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 和NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 之间的水解是相互促进的,草木灰与铵态氮肥混合施用会降低肥效,与盐类水解有关,故A错误;NaHCO3在加热条件下分解得到Na2CO3固体,与盐类水解无关,故B正确;加热促进Al3+水解生成Al(OH)3,最终Al(OH)3受热分解得到Al2O3固体,故C错误;除去MgCl2溶液中的Fe3+,加入MgCO3固体可促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤即可,故D错误。
5.(1)把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
(2)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理:________________________________。
(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_______________________________。
解析:(1)FeCl3溶液中存在FeCl3+3H2OFe (OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到 Fe(OH)3,再灼烧得到Fe2O3。
(2)泡沫灭火器的灭火原理是利用NaHCO3与Al2(SO4)3相互促进水解,反应为Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应:MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使Fe3+的水解平衡正向移动,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
答案:(1)Fe2O3
(2)Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀而除去明课程标准
扣核心素养
1.了解盐类水解在生产、生活中的应用。
2.通过了解盐类水解的应用,进一步体会化学对社会发展的作用。
证据推理与模型认知:能定性、定量搜集证据建立盐类水解应用的认知模型,并能利用模型解决常见问题。
实验现象
实验1
实验2
应用
举例
泡沫灭火
器原理
主要成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生的反应为Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑,灭火器内压强增大,CO2、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭
化肥的施用
铵态氮肥(溶液显酸性)与草木灰(溶液显碱性)不得混合施用
热的纯碱溶
液清洗油污
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2OHCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +OH-,加热,水解平衡右移,溶液碱性增强,去污能力增强
明矾净水
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可作净水剂
除锈剂
NH4Cl、ZnCl2溶液因NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 、Zn2+水解而显酸性,金属表面的氧化膜可与H+反应,因此均可作焊接时的除锈剂
应用
举例
判断溶液的酸碱性
如NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 水解,溶液呈酸性;CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、ClO-水解,溶液呈碱性
配制或贮存易水解的盐溶液
实验室配制FeCl3溶液、AlCl3溶液、SnCl2溶液时,要在溶液中加少量盐酸,抑制Fe3+、Al3+、Sn2+的水解,否则会产生沉淀。同理在配制CuSO4溶液时,常加几滴稀H2SO4来抑制Cu2+的水解
应用
举例
判断盐溶液蒸干产物
加热蒸干AlCl3溶液,因为水解产物之一为挥发性的盐酸,不断挥发出氯化氢气体,导致水解平衡不断向右移动,最后彻底水解,蒸干后得到Al(OH)3,进一步灼烧得到Al2O3
胶体的制备
制备Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2O eq \(,\s\up7(△)) Fe(OH)3(胶体)+3H+
物质的提纯
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3
离子共存的判断
Al3+与CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、S2-、HS-、AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 等因发生相互促进的水解反应而不共存
试剂的保存
在实验室中盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞或软木塞。因这些盐水解生成的NaOH会腐蚀玻璃生成Na2SiO3,使瓶口和瓶塞黏在一起
某些较活泼的金属与强酸弱碱盐溶液反应
将Mg粉放入NH4Cl溶液中可产生H2:Mg+2NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +2H2O2NH3·H2O+H2↑+Mg2+
利用盐的水解除杂
除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌条件下加入过量MgCO3(或MgO)过滤。Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O。加入MgCO3(或MgO),破坏了Fe3+的水解平衡,在加热搅拌条件下使其水解完全,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+
化学选择性必修1第三单元 盐类的水解第2课时导学案: 这是一份化学选择性必修1第三单元 盐类的水解第2课时导学案,共13页。学案主要包含了新知预习,即学即练等内容,欢迎下载使用。
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 盐类的水解第1课时学案: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 盐类的水解第1课时学案,共12页。学案主要包含了新知预习,即学即练等内容,欢迎下载使用。
苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 盐类的水解学案设计: 这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 盐类的水解学案设计,共16页。学案主要包含了影响盐类水解平衡的因素,盐类水解的应用等内容,欢迎下载使用。