(共16张PPT)
选 择 性 必 修 一
学
化
J
S
第三单元 盐类的水解
3 盐类水解的应用
盐类的水解反应在生产、生活中应用广泛。净水剂、泡沫灭火器等的使用都运用了盐类水解的原理。
完成下列实验,观察实验现象并记录在表3-14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。
基础实验
盐类水解的应用
当硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合时,两者发生剧烈反应:
该反应可理解为:
Al3+和HCO3-能分别与水电离出的OH-和H+反应,两者相互促进使水解反应正向移动。同时,由于Al3+水解生成的Al(OH)3聚集为Al(OH)3沉淀,HCO3-水解生成的CO2不断从溶液中逸出,使得Al3+ 和HCO3-最终水解完全。
利用水解的原理,人们生产出泡沫灭火器。泡沫灭火器的结构如图3-23所示,内筒盛有硫酸铝溶液,外筒、内筒之间装有碳酸氢钠溶液,使用时将灭火器倒置,两种溶液立即混合
并剧烈反应,产生的大量二氧化碳和氢氧
化铝等一起以泡沫的形式喷出,覆盖在可
燃物表面,从而达到灭火的效果。
生活向导
泡沫灭火器的使用
明矾是常用的净水剂,早年民间多取河水作为生活用水,通常会向其中加入少量的明矾起净水作用。Al3+ 在溶液中水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体能够吸附水中微小的悬浮颗粒,使它们聚集在一起形成较大的颗粒沉降下来,从而除去水中悬浮的杂质。在净水过程中,除了加入明矾外,人们往往再加入少量碳酸氢钠,这样可以促进氢氧化铝的生成,从而增强明矾的净水能力。
请根据盐类水解的有关知识和规律回答以下问题:
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。
2. 实验室配制Na2S溶液时,需要抑制S2-的水解,可以采取什么措施?
学以致用
3. 泡沫灭火器的外筒是铁皮做的,内筒为塑料(或玻璃)。能否把硫酸铝溶液装在外筒与内筒之间?为什么?
4. 废旧钢材在焊接前,先用饱和碳酸钠溶液来处理焊点,为什么?
在应用盐类水解原理为人类服务的同时,也需要减弱某些盐类可能发生的水解反应。例如,铵态氮肥不宜与含碳酸钾的草木灰混合使用,避免发生水解而导致铵态氮肥肥效减弱。工业上制取无水氯化镁时不宜采用直接加热氯化镁溶液的方法,而选择将氯化镁溶液置于氯化氢气流中加热脱水,以防止氯化镁水解。
某工厂拟采用直接加热蒸发溶剂的方法,从氯化铁、硫酸铁溶液中分别提取氯化铁和硫酸铁,上述方案是否可行?请阐述原因。如果不可行,应怎样修改方案?
选择决策
造纸术作为中国古代四大发明之一,彰显着中国古代劳动人民的智慧。在唐朝时,人们就摸索出了在造纸过程中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等技术,提高了纸张质量,并为生产各种各样的工艺用纸奠定了基础。其中“矾”的主要成分为Al2 (SO4 )3,它在造纸施胶工艺过程中作为沉淀剂,帮助纤维更匀地沉积交联,因此在造纸行业中被广泛应用。
拓展视野
纸张中硫酸铝的功与过
随着岁月推移,人们发现保存的古籍会慢慢发霉腐烂。不仅是空气中水分的作用,纸张中的Al2(SO4)3也变身为古书的破坏者,它会与空气中的水发生水解,进而加速了古书的腐烂。世界各地的图书馆跟化学家合作,设法寻找合适的化学方法以除去书中的酸性物质。一种纸张水溶液脱酸方法就是将纸张用稀的石灰水(质量分数为0.01%~0.17%)进行浸洗、脱酸,再将纸张经阴干或压平处理,用氮气杀菌,实施真空修补和包装。
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