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第5课时 盐类水解的应用
第3章 第2节
学习目标
1.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用(重点)。
2.会分析盐溶液的酸碱性及主要微粒浓度的大小关系(难点)。
3.能够对盐类水解的知识进行拓展迁移,解决盐类水解问题。
化学实验中与盐类水解有关的问题
一
在生活、生产和科学研究中,人们常运用盐类水解的原理解决实际问题,那么,盐类水解有哪些实际应用呢?
你 知 道 吗
?
泡沫灭火剂
热碱去油污
明矾净水
1.判断盐溶液的酸碱性
(2)已知三种弱酸的酸性:HX>HY>HZ,相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH大小关系为 。
(1)FeCl3溶液显酸性。
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
Fe3+水解使溶液呈酸性。
pH(NaZ)>pH(NaY)>pH(NaX)
Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
c(OH-):NaZ> NaY> NaX
Kh(X-)< Kh(Y-)< Kh(Z-)
Ka Kh =Kw
?
NaHCO3溶液
Na2CO3溶液
(3)解释碳酸氢钠溶液显碱性的原因。
+H2O H2CO3+OH-
存在的水解平衡:
的水解程度大于其电离程度,溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液显碱性。
还存在电离平衡:
H++ ,
2.分析盐溶液中各离子浓度的大小关系
以强碱弱酸盐NaA溶液为例,分析其溶液中各离子浓度的大小
第三步比大小
找出溶液中存在的离子:
分清主次,一般离子水解微弱,水电离极微弱:
分析盐溶于水时的变化:
电离:
水解:
NaA===Na++A-(主要)
A-+H2O HA+OH-(次要)
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
Na+、A-、H+、OH-
第一步析变化
第二步找离子
思考交流
NH4Cl溶液中各离子浓度的大小顺序:_________________ ________。
c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
水解:+H2O NH3·H2O + H+ (次要)
电离:NH4Cl === + Cl-(主要)
、 Cl- 、 H+ 、 OH-
一般离子水解程度微弱, H2O电离极微弱
分析盐溶液的变化
1
找出盐溶液中存在的离子
2
分清主次,比较离子浓度大小
3
3.配制或贮存易水解的盐溶液
将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,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。
(1)实验室配制FeCl3溶液
注意:
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。
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)贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞,原因是Na2CO3水解使溶液呈碱性。
+H2O + OH-
SiO2 + 2OH- === +H2O
注意: 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。
4.制备无机化合物
(1)实验室将MgCl2·6H2O加热脱水制无水MgCl2时,需在HCl气氛中进行(如图所示),请解释原因。
MgCl2·6H2O在加热脱水时会发生水解反应:MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl,通入HCl可以抑制MgCl2的水解。
(2)用TiCl4制备TiO2
化学方程式:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
同理可制SnO、SnO2等
制备时加入大量水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。
(3)FeCl3饱和溶液,加热蒸干并灼烧,为什么得到的是Fe2O3固体而不是FeCl3固体?
FeCl3水解时发生反应:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl。加热可以促进Fe3+的水解,同时生成的HCl加热后不断挥发,也可促进Fe3+的水解,最终反应完全生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解得到Fe2O3。
(4)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干,为什么得到的是Fe2(SO4)3固体而不是Fe2O3固体?
Fe2(SO4)3+6H2O 2Fe(OH)3+3H2SO4,H2SO4是难挥发性酸,其又与Fe(OH)3反应生成了Fe2(SO4)3,最终得到Fe2(SO4)3固体。
盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
归纳总结
盐 原物质 水解结果 蒸干灼烧后固体物质
强酸弱 碱盐 AlCl3 生成易挥发性酸 蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3
CuSO4 生成难挥发性酸 蒸干得CuSO4 (s)
归纳总结
盐 原物质 蒸干灼烧后固体物质
受热易分解 Ca(HCO3)2 CaCO3或CaO
NaHCO3 Na2CO3
KMnO4 K2MnO4和MnO2
NH4Cl 分解为NH3和HCl,无固体物质存在
强还原性 Na2SO3 Na2SO4
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分析生产生活中盐类水解的应用
二
1.热的纯碱溶液去油污
+ H2O + OH-
+ H2O H2CO3 + OH-
(吸热)
(吸热)
加热,促进Na2CO3的水解,使溶液中c(OH-)增大,去污能力增强。
+ 3C17H35COOH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
+ 3H2O →
CH2OH
CH2OH
CHOH
硬脂酸甘油酯
甘油
硬脂酸
油污的主要成分是酯类物质,溶液碱性越强,酯类物质越易水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油而洗去。
Al3+、Fe3+易水解生成胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物,加速悬浮物的沉降:
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+、Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
2.铝盐、铁盐的净水
结合离子方程式说明解释铝盐(如明矾)、铁盐(如硫酸铁)的净水原理。
3.泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品的主要成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,在使用时为何能迅速产生大量泡沫灭火?
+ H2O H2CO3 + OH-
Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
Al3+ + 3 === Al(OH)3↓+ 3CO2↑
混合前:
混合后:
4.MgO可除去MgCl2溶液中Fe3+,其原理是什么?
溶液中存在Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入MgO能和H+反应,使c(H+)减小,水解平衡右移,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀除去。
广义的水解产物判断
广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分,再重新组合成新的物质。
拓展延伸
(1)金属氮化物、磷化物
Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑
Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑
AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑
(2)金属碳化物
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑
Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2↓+C3H4↑
(3)卤素互化物
IBr+H2O===HIO+HBr IF5+3H2O===HIO3+5HF
拓展延伸
(4)非金属元素的卤化物
BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl
SiCl4+4H2O===H4SiO4↓+4HCl
(5)亚硫酰氯(SOCl2)遇到潮湿的空气,立即产生刺激性气味的气体和大量白雾,亚硫酰氯与水反应的化学方程式:SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl。
拓展延伸
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