2020-2021高中化學(xué)魯科版選擇性1學(xué)案：第3章 第2節(jié) 第3課時(shí) 鹽類水解的應(yīng)用

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年高中化學(xué)新教材魯科版選擇性必修1學(xué)案：第3章第2節(jié)第3課時(shí)鹽類水解的應(yīng)用第3課時(shí)鹽類水解的應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.能利用水解原理分析、解釋生活生產(chǎn)中遇到鹽類水解的現(xiàn)象，知道鹽類水解在作凈水劑、去污劑、滅火劑及溶液配制等方面的應(yīng)用。2。能選擇實(shí)例說明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中的重要作用.1．鹽類做凈水劑硫酸鋁鉀或硫酸鋁中的Al3＋水解生成Al（OH)3膠體，反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH）3(膠體）＋3H＋，Al（OH)3膠體有較強(qiáng)的吸附能力，常用作凈水劑。2．熱堿水清洗油污純堿在水中發(fā)生水解：COeq\o\al（2－，3）＋H2OHCOeq\o\al(－,3）＋OH－，加熱促進(jìn)水解平衡右移，溶液的堿性增強(qiáng)，去污能力增強(qiáng).3．泡沫滅火器（1)試劑：Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液.（2)原理：Al3＋和HCOeq\o\al(－,3）的水解相互促進(jìn)，生成CO2氣體和Al(OH)3沉淀，產(chǎn)生大量泡沫，隔絕可燃物和空氣.反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋3HCOeq\o\al（－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。4．鹽溶液的配制配制、保存易水解的鹽溶液時(shí)，加入相應(yīng)的酸（或堿）抑制水解。如配制SnCl2溶液時(shí)，加入適量鹽酸抑制Sn2＋的水解，得到澄清的溶液。5．膠體的制備實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH）3膠體利用了Fe3＋水解生成Fe（OH)3膠體的反應(yīng)及加熱促進(jìn)水解的原理，反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up8(△）)Fe（OH)3(膠體）＋3H＋。判斷對錯(cuò)(對的在括號內(nèi)打“√"，錯(cuò)的在括號內(nèi)打“×"。)（1）明礬既可以作凈水劑也可以作消毒劑。(）(2)實(shí)驗(yàn)室保存Na2S溶液用帶有玻璃塞的試劑瓶。()(3）將Cu（NO3)2固體溶于稀硝酸配制Cu（NO3）2溶液。（)（4)泡沫滅火器中的試劑是Al2(SO4)3溶液與Na2CO3溶液。()提示：(1)×明礬不能用作消毒劑。（2)×Na2S溶液呈堿性，不能保存在帶有玻璃塞的試劑瓶中。(3)√（4)×泡沫滅火器內(nèi)的試劑為Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液.水解反應(yīng)的利用（素養(yǎng)養(yǎng)成-—科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任）1．甲、乙兩支試管內(nèi)各加入3g圖中粉末，氣泡產(chǎn)生的速率相等嗎？提示:不相等，NaHCO3產(chǎn)生氣泡的速率快，且生成的氣體多，氣球大。2．普通泡沫滅火器為什么不用溶解度大的Na2CO3代替NaHCO3？寫出甲、乙兩支試管中反應(yīng)的離子方程式。提示:與等物質(zhì)的量的Al2（SO4)3溶液反應(yīng)，Na2CO3產(chǎn)生的CO2較少且生成CO2的速率較慢。2Al3＋＋3COeq\o\al（2－,3）＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，Al3＋＋3HCOeq\o\al（－，3)=Al（OH）3↓＋3CO2↑。1．在科學(xué)研究中的應(yīng)用應(yīng)用實(shí)驗(yàn)配制易水解的鹽溶液配制某些強(qiáng)酸弱堿鹽時(shí)，需要加入相應(yīng)的強(qiáng)酸,可使水解平衡向左移動(dòng)，抑制陽離子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液時(shí),由于Fe3＋、Sn2＋水解程度較大，通常先將它們?nèi)苡邴}酸中,再加水稀釋到所需的濃度制備某些膠體利用水解原理制備膠體,如向沸水中滴加FeCl3飽和溶液，產(chǎn)生紅褐色膠體:Fe3＋＋3H2Oeq\o（=,\s\up8（△）)Fe(OH)3（膠體)＋3H＋保存堿性溶液Na2CO3、Na2S等溶液水解顯堿性，因堿性溶液可與玻璃中的SiO2反應(yīng)，所以保存時(shí)不能使用磨口玻璃塞,應(yīng)用帶橡膠塞的試劑瓶保存制備某些無水鹽若將某些揮發(fā)性酸對應(yīng)的鹽，如AlCl3、FeCl3蒸干時(shí)，得不到無水鹽，原因是在加熱過程中，HCl不斷揮發(fā)，水解平衡不斷向右移動(dòng)，得到Al（OH)3或Fe（OH)3，加熱Al(OH)3、Fe（OH)3繼續(xù)分解得到Al2O3、Fe2O3。所以上述晶體只有在HCl氣流中加熱才能得到判斷離子是否共存常見的因強(qiáng)烈水解而不能大量共存的離子:Al3＋與COeq\o\al（2－，3）、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、[Al(OH）4]－；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、[Al（OH）4］－;NHeq\o\al(＋，4)與[Al（OH）4］－、SiOeq\o\al（2－，3）混合鹽溶液中的除雜和提純①采用加熱法來促進(jìn)溶液中某些鹽的水解,使之生成氫氧化物沉淀，以除去溶液中的某些金屬離子，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促進(jìn)FeCl3的水解，使FeCl3轉(zhuǎn)化為Fe（OH)3沉淀而除去，可表示為Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋，MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O2。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用應(yīng)用實(shí)例明礬或FeCl3可作凈水劑利用Al3＋、Fe3＋水解產(chǎn)生的膠體，其表面積大，能夠吸附水中的懸浮物形成沉淀而起到凈水的作用用熱的純堿去污效果更好COeq\o\al（2－,3）＋H2OHCOeq\o\al(－，3)＋OH－,水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱平衡右移，溶液的堿性增強(qiáng)，去污效果更好泡沫滅火器的原理泡沫滅火器中使用的是Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液，兩者混合時(shí)，發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，直至水解完全：Al3＋＋3HCOeq\o\al（－,3)=Al(OH）3↓＋3CO2↑，滅火器內(nèi)壓強(qiáng)增大，CO2、H2O、Al（OH)3一起噴出覆蓋在著火物質(zhì)上使火焰熄滅用鹽溶液除銹用NH4Cl溶液可除去金屬表面的氧化膜:NHeq\o\al（＋，4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，氧化膜與H＋反應(yīng)而溶解1．下列有關(guān)問題，與鹽類的水解有關(guān)的是（）①用NaHCO3與Al2（SO4)3兩種溶液作泡沫滅火劑②草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用③實(shí)驗(yàn)室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用帶磨口玻璃塞的玻璃瓶A．①② B．②③C．①③ D．①②③［答案］D2．下列各組離子因發(fā)生水解反應(yīng)而不能大量共存的是(）A．Ba2＋、Cl－、Na＋、SOeq\o\al(2－,4) B．Al3＋、K＋、HCOeq\o\al（－,3)、Cl－C．H＋、Fe2＋、NOeq\o\al(－,3）、SOeq\o\al（2－,4) D．H＋、Na＋、Cl－、COeq\o\al（2－,3)[答案]B3．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀時(shí)溶液的pH。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質(zhì),為制得純凈的ZnSO4，應(yīng)加入的試劑是（）金屬離子Fe2＋Fe3＋Zn2＋完全沉淀時(shí)的pH7。74.56.5A．H2O2、ZnO B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液A［要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由題給信息可知，需將Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再調(diào)節(jié)溶液pH范圍為4.5≤pH<6。5。即可將Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH)3沉淀，且保證Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，只能用H2O2,調(diào)pH時(shí)也不能引入新的雜質(zhì)，用ZnO能促進(jìn)Fe3＋的水解。]鹽溶液“蒸干"問題（素養(yǎng)養(yǎng)成——證據(jù)推理與模型認(rèn)知）1．鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸時(shí)，蒸干后一般得原物質(zhì)，如Al2(SO4）3（aq)eq\o（→，\s\up8（蒸干））Al2(SO4）3（s)。2．鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時(shí)，蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物，如AlCl3（aq)eq\o（→，\s\up8(蒸干）)Al(OH）3eq\o(→,\s\up8（灼燒））Al2O3。3．強(qiáng)堿弱酸鹽，如Na2CO3溶液等，蒸干后可得到原物質(zhì).4．陰、陽離子均易水解，其水解產(chǎn)物易揮發(fā)的鹽蒸干后得不到任何物質(zhì)，如NH4Cl、(NH4）2S等。5．考慮鹽受熱時(shí)是否分解Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO）；NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4＋MnO2.6．還原性鹽在蒸干時(shí)會(huì)被O2氧化例如,Na2SO3(aq）eq\o(→,\s\up8(蒸干)）Na2SO4(s）；FeSO4(aq）eq\o(→，\s\up8（蒸干））Fe2（SO4)3(s)。7．有時(shí)要從多方面考慮。例如，蒸干NaClO溶液時(shí)，既要考慮ClO－水解,又要考慮HClO分解，所以蒸干NaClO溶液所得固體為NaCl。1．在蒸發(fā)皿中用酒精燈加熱蒸干下列物質(zhì)的溶液然后灼燒，可以得到該物質(zhì)固體的是()A．AlCl3 B．Na2SO3C．KMnO4 D．MgSO4D[AlCl3溶液蒸干灼燒得Al2O3;Na2SO3在空氣中被氧化成Na2SO4；KMnO4分解。]2．在氯化鐵溶液中存在下列平衡:FeCl3＋3H2OFe(OH）3＋3HClΔH＞0(1)將飽和FeCl3溶液,滴入沸騰的蒸餾水中可得到一種紅褐色透明液體。向這種液體中加入稀硫酸產(chǎn)生的現(xiàn)象為___________________________________。(2)不斷加熱FeCl3溶液，蒸干其水分并灼燒得到的固體可能是________。［解析］（1)將飽和FeCl3溶液滴入沸騰的蒸餾水中得到Fe(OH）3膠體，加入稀硫酸則膠體聚沉而得到紅褐色沉淀，當(dāng)H2SO4過量時(shí)沉淀又溶解生成黃色溶液。（2）加熱可促進(jìn)鹽類的水解，由于HCl揮發(fā)，可使水解進(jìn)行徹底,得到Fe(OH）3沉淀，F(xiàn)e（OH)3受熱分解,最終產(chǎn)物為Fe2O3。［答案］（1)先生成紅褐色沉淀，又逐漸溶解生成黃色溶液（2）Fe2O31．下列過程或現(xiàn)象與鹽類的水解無關(guān)的是()A．純堿溶液去油污B．加熱稀醋酸溶液其pH稍有減小C．NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接中的除銹劑D．濃的硫化鈉溶液有臭味B[純堿水解，溶液顯堿性，有利于油脂的水解,A項(xiàng)與鹽類水解有關(guān)；B項(xiàng)為醋酸，屬于弱電解質(zhì)，加熱促進(jìn)電離，與鹽類水解無關(guān)；C項(xiàng)氯化銨和氯化鋅水解都顯酸性，可除銹，與鹽類水解有關(guān)；D項(xiàng)溶液有臭味是因?yàn)榱蚧c水解后產(chǎn)生了少量的硫化氫.］2．實(shí)驗(yàn)室在配制一定濃度的硫酸鐵溶液時(shí)，先把硫酸鐵晶體溶解在稀硫酸中，再加水稀釋至所需濃度,如此操作的目的是（)A．防止硫酸鐵分解 B．抑制硫酸鐵水解C．促進(jìn)硫酸鐵溶解 D．提高溶液的pHB［加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解.］3．現(xiàn)需同時(shí)對某農(nóng)作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥，已知給定的化肥有①K2CO3②KCl③Ca（H2PO4)2④（NH4)2SO4⑤氨水,最合適的組合是()A．①③④ B．②③④C．①③⑤ D．②③⑤B［氨水顯堿性,易與Ca（H2PO4）2反應(yīng)生成Ca3(PO4)2或CaHPO4從而使磷元素流失,氨水不可選；K2CO3水解使溶液顯堿性，COeq\o\al（2－,3)易與NHeq\o\al(＋,4）發(fā)生雙水解反應(yīng)，產(chǎn)生NH3降低肥效，K2CO3不可選；故能同時(shí)補(bǔ)充三種元素的化肥組合為②③④。]4．（雙選）下列說法中正確的是（)A．AlCl3溶液和Al2（SO4）3溶液分別加熱、蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶、灼燒，所得固體的成分相同B．實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液時(shí),往往在FeCl3溶液中加入少量的鹽酸C．向CuCl2溶液中加入CuO,調(diào)節(jié)pH可除去溶液中混有的Fe3＋D．用NaHCO3和Al2（SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑CD［AlCl3溶液和Al2（SO4）3溶液分別加熱、蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶、灼燒，所得固體的成分不相同，前者得到Al2O3，后者得到Al2（SO4）3，故A錯(cuò)誤；配制FeCl3溶液時(shí)，應(yīng)將FeCl3固體溶解在鹽酸中,再加水稀釋到所需的濃度，若溶于硫酸，會(huì)引入雜質(zhì)離子SOeq\o\al（2－，4),故B錯(cuò)誤；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，向CuCl2溶液中加入CuO，消耗H＋，使上述水解平衡正向移動(dòng)生成氫氧化鐵沉淀，達(dá)到調(diào)節(jié)pH除去溶液中混有的Fe3＋的目的，故C正確；泡沫滅火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3，故D正確。]5．(素養(yǎng)題）(1)鈰（Ce)是地殼中含量最高的稀土元素.在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解，無水CeCl3可用加熱CeCl3·6H2O和NH4Cl固體混合物的方法來制備.其中NH4Cl的作用是__________________________________________________。(2）廣西治理龍江河鎘(Cd2＋）污染時(shí)，先向河中投入沉淀劑將Cd2＋轉(zhuǎn)化為難溶物，再投入氯化鋁，試說明氯化鋁的作用___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用必要的離子方程式和文字進(jìn)行解釋）.（3）為了提高生活用水的質(zhì)量，自來水廠常用Cl2和FeSO4·7H2O對水進(jìn)行消毒、凈化，以改進(jìn)水質(zhì).簡述原因并寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________