第2课时 影响盐类水解的主要因素及盐类水解的应用
[课程标准] 1.通过实验探究,认识影响盐类水解的主要因素。2.结合真实情境中的应用实例,了解盐类水解在生产、生活中的应用。3.能从盐类水解平衡的角度分析溶液的酸碱性等。4.能综合运用电离平衡和水解平衡原理,判断溶液中粒子浓度大小关系,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
任务一 盐类水解的影响因素
1.内因——盐的性质
相同条件下,弱酸的酸性越弱,其酸根离子形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强;弱碱的碱性越弱,其阳离子形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。
2.外因
1.判断正误,错误的说明其原因。
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,NH的水解程度一样。
________________________________________________________________________
答案:错误,在两种溶液中NH的浓度不同,故水解程度不同。
(2)将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大。
________________________________________________________________________
答案:错误,将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,但其c(OH-)减小。
(3)对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动。
________________________________________________________________________
答案:正确。
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO水解平衡左移,pH减小。
________________________________________________________________________
答案:错误,向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO水解平衡左移,pH增大。
2.下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为________________________
(用离子方程式和必要文字解释)。
(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母)。
A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为______、______、______(填“左”、“右”或“不移动”)。
答案:(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性 (2)BD (3)左 左 右
解析:(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,反应的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,酚酞试液遇碱显红色;(2)生石灰与水剧烈反应放出大量热,根据烧瓶①中溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则NH4NO3溶于水时吸收热量,故选BD;(3)加入NaOH固体,c(OH-)增大,抑制CH3COO-的水解,平衡向左移动;CO水解显碱性,与CH3COO-的水解相互抑制,平衡向左移动;Fe2+水解显酸性,与CH3COO-的水解相互促进,平衡向右移动。
1.相同条件下的水解程度
(1)正盐>相应的酸式盐,如CO>HCO。
(2)水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
2.向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
归纳总结
任务二 盐类水解平衡常数
1.水解平衡常数的概念
在一定温度下,能水解的盐在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解平衡常数(Kh)与电离常数Kw的定量关系
(1)弱酸强碱盐,如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh==
=
=
(2)强酸弱碱盐,如NH4Cl溶液:NH+H2ONH3·H2O+H+
Kh==
=
=
其中Kh为水解平衡常数,Ka(Kb)为弱酸(弱碱)的电离平衡常数,Kw为水的离子积常数。
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为
①Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
②CO的一级水解平衡常数Kh1=;二级的水解平衡常数Kh2=。
3.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数
它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
1.判断正误,错误的说明其原因。
(1)已知CO的水解常数为Kh1,HCO的水解常数为Kh2,则Kh1>Kh2。
答案:正确。
(2)已知常温下HCN的电离常数为Ka,则NaCN溶液中,CN-的水解常数为。
答案:正确。
(3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO的Ka2(H2CO3)>Kh(HCO)。
答案:错误,HCO的Ka2(H2CO3)(4)已知常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,则NH4HCO3溶液呈碱性。
答案:正确。
2.常温下,三种酸的电离常数如下表所示。
酸 HX HY HZ
Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
回答下列问题:
(1)三种酸的强弱关系是_______________________________________________________。
(2)反应HZ+Y-===HY+Z-能否发生?_______________________________________。
(3)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液,pH最大的是____________。
(4)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液,浓度最大的是____________。
(5)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显________性,原因是__________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)HZ>HY>HX (2)能 (3)NaX
(4)NaZ (5)酸 HX的电离常数Ka=9×10-7,NaX的水解常数Kh=任务三 盐类水解的应用
泡沫灭火器内有两个容器,内筒a装有Al2(SO4)3溶液,外筒b装有饱和NaHCO3溶液,两种溶液互不接触,不发生任何化学反应。当需要灭火器时,把灭火器倒立,两种溶液混合在一起,就会产生大量的气体和沉淀,火就会被扑灭。
1.你能解释泡沫灭火器工作的原理吗?
提示:Al2(SO4)3与NaHCO3发生相互促进的水解反应,Al2(SO4)3+6NaHCO3===2Al(OH)3↓+3Na2SO4+6CO2↑,产生的CO2随泡沫喷出而灭火。
2.普通泡沫灭火器为什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3
提示:与等物质的量的Al2(SO4)3溶液反应,Na2CO3产生的CO2较少且生成CO2的速率较慢。
1.盐类水解在化学实验中的应用
除了盐溶液的配制、胶体和TiO2的制备外,还有如下应用:
应用 举例
判断酸性强弱 相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别是8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
判断离子能否 共存 常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-;Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-;NH与[Al(OH)4]-、SiO
制备某些 无水盐 如AlCl3、FeCl3、TiCl4,需在HCl等酸性气氛下加热蒸发,若将其溶液直接蒸干焙烧,得不到无水盐
混合盐溶液中 的除杂和提纯 (1)采用加热法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中的某些金属离子,如除去KNO3溶液中的Fe3+; (2)除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去
2.盐类水解在生产生活中的应用
除作净水剂、热的纯碱溶液去油污外,还有如下应用:
泡沫灭火器原理 泡沫灭火器中的成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
3.盐溶液蒸干时所得物质的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
原物质 蒸干灼烧后固体物质
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
1.判断正误,错误的说明其原因。
(1)盐溶液都可用磨口玻璃塞的试剂瓶。
________________________________________________________________________
答案:错误,盐水解显碱性的盐溶液,必须用橡胶塞的试剂瓶。
(2)由于CH3COO-和NH相互促进水解,所以没有CH3COONH4溶液。
________________________________________________________________________
答案:错误,虽然CH3COO-和NH相互促进水解,但水解程度仍然不大,存在CH3COONH4溶液。
(3)等浓度等体积的CH3COOH与NaOH溶液混合,恰好呈中性。
________________________________________________________________________
答案:错误,恰好完全反应后生成CH3COONa,溶液显碱性。
2.下列事实,其中与盐类的水解有关的是________(填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性;
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结;
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体;
④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞;
⑤加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体。
答案:②③④⑤
解析:①中NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为电离出的H+所致;②中是NH水解显酸性所致;③中HCl会抑制Cu2+水解;④中碳酸钠水解呈碱性;⑤加热时部分FeCl3会发生水解。
1.下列有关物质的用途或现象与盐的水解无关的是( )
A.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28
B.实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
C.NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可用作泡沬灭火剂
D.NH4Cl与ZnCl2溶液可用作焊接金属时的除锈剂
答案:A
解析:由pH可知该雨水为酸雨,雨水放置一段时间,pH减小的原因是酸雨中的亚硫酸被氧气氧化为硫酸,并不是盐类水解造成的,故A符合题意;Na2CO3是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,玻璃中的成分SiO2在碱性溶液中反应生成硅酸钠,容易使瓶塞粘住瓶口,属于盐类水解的机理,故B不符合题意;Al2(SO4)3水解呈酸性,NaHCO3 水解呈碱性,二者相互促进水解,反应产生CO2,属于盐类水解的应用,故C不符合题意;NH4Cl 与ZnCl2都是强酸弱碱盐,水解呈酸性,产生的HCl可以作为除锈剂,属于盐类水解的应用,故D不符合题意;故本题选A。
2.下列应用与盐类水解有关的是( )
①明矾和FeCl3可作为净水剂 ②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸 ③实验室配制AlCl3溶液时,应先把它溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释 ④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强 ⑤草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①④⑤ B.②③⑤
C.③④⑤ D.全部
答案:D
解析:①明矾和氯化铁水解生成氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体等,可吸附水中的杂质;②在氯化铁溶液中加入盐酸,抑制Fe3+的水解;③AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸,先溶解在较浓的盐酸中可以抑制水解;④硫酸铵水解,溶液呈酸性,使土壤酸性增强;⑤铵态氮肥水解呈酸性,而草木灰的主要成分是碳酸钾,水解呈碱性,混合后发生反应,使肥效降低。
3.为了配制NH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NH4NO3 ②适量NaCl ③适量氨水
④适量HCl
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
答案:C
解析:氯化铵是典型的强碱弱酸盐,由于NH水解,导致溶液中c(NH)4.泡沫灭火器灭火原理。
泡沫灭火器灭火时,能喷射出大量二氧化碳及泡沫,它们能粘附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的。常见的泡沫灭火器是手提式的(见右图)。它主要由铁制外筒和塑料质内筒构成,其化学试剂是硫酸铝浓溶液和碳酸氢钠浓溶液,使用时将二者混合立即发生剧烈反应,产生气体和沉淀。在起泡剂的作用下迅速产生大量泡沫,用以灭火。
(1)Al2(SO4)3浓溶液是放在铁制外筒还是塑料质内筒中?其原因是什么?
答案:Al2(SO4)3溶液由于Al3+水解使溶液呈酸性,能腐蚀铁制外筒,故Al2(SO4)3浓溶液只能放在塑料质内筒中。
(2)NaHCO3浓溶液与Al2(SO4)3浓溶液混合后为什么会发生剧烈反应?请运用盐类水解相关知识进行分析。
答案:NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液中分别存在水解平衡:HCO+H2OH2CO3+OH-、Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
二者混合后,HCO和Al3+水解分别生成的OH-和H+结合成水,促使两个水解平衡都正向移动,发生反应的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
课时测评19 影响盐类水解的主要因素及盐类水解的应用
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
题点一 影响盐类水解平衡的因素
1.室温下,对于1.0 L 0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液,下列判断正确的是( )
A.加入少量醋酸钠固体后,水解平衡正向移动,溶液的pH降低
B.加入少量的冰醋酸后,水解平衡逆向移动,水解平衡常数减小
C.升高温度,平衡正向移动,c(CH3COOH)与c(CH3COO-)的比值减小
D.滴加氢氧化钠溶液过程中,n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol
答案:D
解析:加入少量醋酸钠固体后,增大反应物浓度,水解平衡正向移动,c(OH-)增大,溶液的pH增大,A错误;加入少量的冰醋酸后,增大了生成物浓度,水解平衡逆向移动,但由于温度不变,所以水解平衡常数不变,B错误;升高温度,水解平衡正向移动,n(CH3COOH)增大,n(CH3COO-)减小,=,则比值增大,C错误;依据元素守恒,1.0 L 0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=1.0 L×0.1mol·L-1=0.1 mol,滴加氢氧化钠溶液过程中,n(CH3COOH)减小的数值与n(CH3COO-)增大的数值相等,所以n(CH3COO-)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 mol,D正确;故选D。
2.在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡向逆反应方向移动,水解程度减小
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
答案:B
解析:稀释溶液,促进水解,水解平衡向正反应方向移动,水解程度增大,故A错误;CO2通入水中,生成H2CO3,可以与OH-反应,平衡向正反应方向移动,故B正确;因水解是吸热的,则升温可以促进水解,平衡正向移动,c(CO)减小,c(HCO)增大,故是增大的,故C错误;加入NaOH固体,碱性肯定增强,pH增大,故D错误。
3.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
答案:C
解析:增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但Fe3+水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,Fe3+水解程度增大,A、B项均正确;盐类水解是吸热过程,温度升高,水解程度增大,C项错误;Fe3+水解后溶液呈酸性,增大H+的浓度可抑制Fe3+的水解,D项正确。
4.在反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是( )
A.加热
B.通入HCl气体
C.加入适量的NaOH溶液
D.加入固体AlCl3
答案:C
解析:盐类的水解存在平衡状态,当条件发生变化时,平衡可能发生移动,状态发生改变。A、C、D项都可促使水解平衡向水解方向移动,B项抑制水解反应的进行。采取措施后,使溶液的pH增大的是C项。
5.某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的pH与温度的关系,得到如图所示曲线。下列分析错误的是( )
A.b点水解程度最大
B.水的电离平衡也会对溶液的pH产生影响
C.a→b段水解平衡向右移动
D.水解是吸热过程
答案:A
解析:溶液中存在碳酸根离子的水解平衡:CO+H2OOH-+HCO和水的电离平衡:H2OOH-+H+;图中显示温度升高,溶液的碱性先增强后减弱,水的电离是吸热过程,纯水中温度升高pH会降低,碳酸钠溶液中温度升高pH有增大的过程,说明水解受到促进,即水解为吸热过程;后pH下降,说明温度升高水电离出更多的氢氧根离子抑制碳酸根离子的水解。
题点二 盐溶液蒸干(灼烧)产物的判断
6.(2023·江苏常州高二期中)下列说法正确的是( )
A.100°C,0.01 mol·L-1NaOH溶液pH为12
B.中和pH和体积均相等的氨水与氢氧化钠溶液,分别与同浓度的盐酸完全中和时,消耗盐酸的体积不同
C.分别对AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液进行蒸干、灼烧操作都得不到原溶质
D.H2(g)+I2(g)2HI(g),到达平衡状态后,混合气体加压后颜色变深,此现象能用勒夏特列原理解释
答案:B
解析:25 ℃,Kw=10-14,温度升高Kw增大,即100 ℃时,Kw>10-14,0.01 mol·L-1NaOH溶液c(OH-)=0.01 mol·L-1,则c(H+)=>10-12mol/L,故pH<12,A错误;pH和体积均相等的氨水与氢氧化钠溶液,n(NH3·H2O)>n(NaOH),故分别与同浓度的盐酸完全中和时,消耗盐酸的体积:氨水>NaOH溶液,即消耗盐酸的体积不同,B正确;AlCl3水解生成氢氧化铝和HCl,加热促进其水解且HCl挥发,其水解平衡正向移动,蒸干AlCl3溶液得到氢氧化铝,灼烧氢氧化铝得到氧化铝固体,Al2(SO4)3水解生成氢氧化铝和硫酸,加热硫酸不挥发,蒸干后依然得到Al2(SO4)3,灼热Al2(SO4)3不分解,依然得到Al2(SO4)3,C错误;H2(g)+I2(g) 2HI(g),到达平衡状态后,混合气体加压后颜色变深,可能是增大压强(减小容器体积),此时平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,D错误;答案选B。
7.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
答案:C
解析:A项,加热蒸发Na2CO3溶液,得不到NaOH,虽然加热促进CO水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3;B项,引入了新杂质Na+,应用MgO或MgCO3固体;D项,KCl不水解,不可能得到KOH固体。
8.下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少,能得到较纯净的原溶质的是( )
①CuSO4 ②FeSO4 ③Ca(HCO3)2
④NH4HCO3 ⑤KMnO4 ⑥FeCl3
A.全部 B.仅①② C.仅①⑤ D.仅①
答案:D
解析:①CuSO4溶液水解生成氢氧化铜和硫酸,硫酸是难挥发性酸,故加热蒸干至质量不再减少时,能得到较纯净的原溶质;②FeSO4具有还原性,加热时Fe2+被氧化为Fe3+;③Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,加热蒸干至质量不再减少时,能得到较纯净的碳酸钙;④NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O和CO2,得不到原溶质;⑤KMnO4加热到质量不变时分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,得不到原溶质;⑥FeCl3溶液水解生成氢氧化铁和氯化氢,加热时,氯化氢挥发促进FeCl3水解得到氢氧化铁,得不到原溶质。
题点三 盐类水解对离子共存的影响
9.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]-
B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、NO
答案:A
解析:A项,Al3+与S2-、[Al(OH)4]-能发生相互促进的水解反应;C中的Fe3+与S2-和D中的Fe2+、H+、NO都因为发生氧化还原反应而不能大量共存。
10.常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B.pH=12的溶液:K+、Na+、NO、CO
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HCO
答案:B
题点四 盐类水解的综合应用
11.(2023·徐州调研)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是( )
A.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是抑制Fe2+水解
B.在25 ℃时,pH=0的溶液中,Al3+、NH、NO、Fe2+可以大量共存
C.制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法
D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液,发生反应:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
答案:D
解析:保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是防止氯化亚铁被氧化,加入盐酸能抑制Fe2+水解,A错误;25 ℃,pH=0的溶液为酸性溶液,硝酸根离子在酸性溶液中能氧化Fe2+,不能大量共存,B错误;AlCl3、FeCl3水解生成氢氧化铝、氢氧化铁和盐酸,蒸干过程中氯化氢挥发得到的水解产物主要为氢氧化铝、氢氧化铁,灼烧得到氧化铝、氧化铁,C错误。
12.“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是__________________(填化学式)。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)沉淀Ⅰ是____________________(填化学式)。
(4)操作③中加热煮沸的目的是___________________________________________________
________________________________________________________________________;
此步操作的理论依据是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)操作④保持pH=2的目的是_______________________________________________
________________________________________________________________________;
此步操作中加热所用的主要仪器是:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)Zn(NO3)2
(2)防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解
(3)Zn(OH)2和Fe(OH)3
(4)促使Fe3+完全水解 温度越高,水解程度越大
(5)抑制Zn2+水解 蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒
解析:(1)由题意知,“烂板液”指的是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂板液”中溶质的主要成分应为Zn(NO3)2。(2)因为Zn(OH)2具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解。(3)在碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ为Zn(OH)2和Fe(OH)3。(4)操作③是为了分离Zn2+和Fe3+,故加热煮沸是为了促使Fe3+完全水解。(5)Zn(NO3)2是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解。
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