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(共68张PPT)
第3章　物质在水溶液中的行为
第2节　弱电解质的电离　盐类的水解
第3课时　盐类水解的应用
了解盐类水解在生活生产中的应用,体会化学对社会发展的作用。
学习目标
一、盐类水解的应用
知能通关
1.实验探究
2.盐类水解的应用
(1)实验室配制FeCl2溶液时,通常将FeCl2固体先溶解在盐酸中,再加水稀释至所需浓度,同时还加入少量铁屑,为什么
。
(2)蒸干AlCl3水溶液并灼烧,得到的固体物质主要是什么
。
小题对点过
溶解在盐酸中的目的是抑制Fe2+的水解,而加入铁屑的作用是防止Fe2+被空气中的氧气氧化
(3)NH4F溶液能否保存在玻璃试剂瓶中 为什么
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)利用水解反应来制备纳米材料,如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热。试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)已知Cu2+、Fe2+、Fe3+完全水解时,溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。如何除去CuCl2溶液中的Fe3+、Fe2+
。
不能;NH4F水解生成的氢氟酸腐蚀玻璃
加水是增加反应物,与加热两项操作的作用都是使化学平衡正向移动
因Fe2+比Cu2+难水解,应先加入氧化剂(如H2O2)把Fe2+氧化为Fe3+,再加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3等,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去
3.不同类型水解盐溶液蒸干产物的判断
常见类型 溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐 蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(或FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[或Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐 蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐 蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐 蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何固体
小题对点过
④⑤
1.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
D
2.下列事实与盐的水解有关的是(　　)
①明矾和FeCl3可做净水剂
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,应先把它溶解在盐酸中,而后加水稀释
④NH4Cl溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液混合后可用作泡沫灭火剂
⑦在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会生成氢气
⑧草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑨加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①④⑦ B.②⑤⑧ C.③⑥⑨ D.全部
D
解析　①明矾和FeCl3可作为净水剂,是因为铝离子、铁离子水解生成的胶体能吸附杂质;②加入盐酸可抑制铁离子的水解;③盐酸抑制氯化铝的水解;④铵根离子水解使溶液显酸性;⑤Na2SiO3溶液水解显碱性,水解生成的NaOH能与玻璃中的二氧化硅反应生成Na2SiO3,Na2SiO3具有黏结性,可黏结试剂瓶与玻璃塞;⑥碳酸氢根离子与铝离子发生相互促进的水解反应生成二氧化碳和氢氧化铝;⑦铵根离子、铝离子水解使溶液显酸性;⑧铵根离子与草木灰中碳酸根相互促进水解,铵根离子转变为氨气挥发;⑨AlCl3是强酸弱碱盐,加热蒸干溶液时水解被促进。
3.根据所学知识,回答下列问题:
(1)氯化铝水溶液呈酸性,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
(用离子方程式表示);把AlCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体主要产物是　　　　。
(2)向纯碱溶液中滴加酚酞,溶液变为　　　　,原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (用离子方程式表示)。
(3)金属焊接时可用NH4Cl溶液作除锈剂的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (用离子方程式表示)。
(4)在日常生活中经常用Al2(SO4)3和NaHCO3混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
Al2O3
红色
二、盐类的水解常数
知能通关
1.盐类的水解常数
(1)强碱弱酸盐(MA)的水解常数(Kh)
2.多元弱酸酸式盐(如NaHCO3)电离常数与水解常数的关系
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是
　　　　　　　 (填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH　　　　 (填“>”“<”或“=”)7。
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈　　　　 (填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小,说明判断理由: 。
③<②<①
<
碱
2.(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
10
酸
91∶9 1∶1 9∶91
pH 8.2 7.2 6.2
①由上表判断NaHSO3溶液显　　　　　性,理由:
。
ABC
课堂 达标训练
1.《金匮要略》中记载有白矾,白矾别名矾石、明矾、巴石等,药用白矾均为加工制品,天然产出者即钾明矾。钾明矾又称为“明矾”,成分是KAl(SO4)2·12H2O。下列有关叙述错误的是(　　)
C
2.下列事实与盐类水解无关的是(　　)
A.MgCO3可以除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
B.氯化铁溶液常用作铜印刷电路板的腐蚀剂
C.常用热的纯碱溶液除去油污
D.长期施用硫酸铵易使土壤酸化
解析　加入MgCO3 Fe3+的水解平衡正向移动,使Fe3+沉淀完全,转化成Fe(OH)3,MgCO3难溶于水,不引入新杂质,A项与盐类水解有关;氯化铁具有强氧化性,可与铜发生氧化还原反应,可用于腐蚀铜印刷电路板,B项与盐类水解无关;Na2CO3的水解是吸热反应,故升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强,C项和盐类的水解有关;铵态氮肥中铵根离子水解显酸性,长期施用硫酸铵易使土壤酸化,D项与盐类水解有关。
B
3.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:
①Fe2(SO4)3　②Na2CO3　③KCl　④CuCl2　⑤NaHCO3
可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是(　　)
A.①②③ B.①③⑤ C.②④ D.①③④⑤
解析　①加热Fe2(SO4)3溶液时虽发生水解,但硫酸难挥发,蒸发Fe2(SO4)3溶液可得到Fe2(SO4)3晶体,故正确;②加热Na2CO3溶液水解生成NaOH和NaHCO3,但NaHCO3和NaOH反应又得到Na2CO3,故正确;③KCl性质稳定,加热其溶液可得到KCl晶体,故正确;④加热CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和HCl,HCl易挥发,得到氢氧化铜晶体,故错误;⑤NaHCO3不稳定,加热易分解生成Na2CO3,故错误。
A
4.(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)广西治理龙江河镉(Cd2+)污染时,先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用
(用必要的离子方程式和文字进行解释)。
分解出HCl气体,抑制CeCl3水解
(3)为了提高生活用水的质量,自来水厂常用Cl2和FeSO4·7H2O对水进行消毒、净化,以改进水质。简述原因并写出有关反应的离子方程式
。
解析　(3)Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底,达到净化水的目的;同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO,可杀灭水中的病菌。
5.锗及其某些化合物是导弹火箭制导中的重要光电材料,工业上生产锗的流程如下:
已知:GeO2与浓盐酸反应生成四氯化锗(熔点为-51.5 ℃,沸点为86.6 ℃)。四氯化锗易水解。
(1)步骤②中浓盐酸除了作为反应物外,还有一个重要作用是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步骤③控制的温度范围是　　　　　　　　　　　。
(3)写出反应④、⑥的化学方程式:
④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
⑥　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)生产过程中可以循环利用的物质是　　　　(填化学式)。
抑制四氯化锗水解
86.6 ℃~100 ℃
GeCl4+(n+2)H2O===GeO2·nH2O+4HCl
HCl
组装好过滤器,将混合物沿玻璃棒倒入过滤器中,静置,使滤液自然流下来
课后 巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.实验室有下列试剂:①NaOH溶液　②水玻璃　③Na2S溶液　④Na2CO3溶液　⑤NH4Cl溶液　⑥澄清石灰水　⑦浓硫酸,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是(　　)
A.①⑥ B.①②③④⑥ C.①②③⑥ D.①②③④⑦
解析　水玻璃是矿物胶,能将玻璃瓶瓶塞与瓶口黏结在一起;碱性溶液均会腐蚀玻璃,生成硅酸盐。所以只有⑤⑦不需要用橡胶塞。
B
2.(2025·湖南衡阳阶段练习)下列物质用途或操作正确且与盐类水解有关的选项(　　)
A.4 B.5 C.6 D.7
B
3.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(　　)
A.H2O2、ZnO B.氨水 C.KMnO4、ZnCO3 D.NaOH溶液
解析　要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH,将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能加入H2O2;调pH时也不能引入新的杂质,可以加入ZnO,促进Fe3+的水解平衡正向移动,从而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。
A
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
4.(2025·四川成都阶段练习)盐类水解在生产和生活中有着广泛的应用,有关应用或说法与盐类水解无关的是(　　)
A.NH4Cl溶液可用于除铁锈
B.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C.用稀硫酸除去铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3
D.FeCl3溶液的配制:FeCl3晶体溶于浓盐酸中,然后再加水稀释到所需要的浓度
C
5.(2024·北京阶段练习)有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:
C
6.(2024·湖北武汉阶段练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中因发生完全互促水解而不能大量共存的是(　　)
B
7.常温下,二甲胺[(CH3)2NH·H2O]是一元弱碱,其电离常数Kb=1.6×10-4 mol·L-1。向10 mL c mol·L-1二甲胺溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,混合溶液的温度与盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
B
8.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是(　　)
B
9×108
1.0×10-12
增大
10
B级　素养培优练
选择题有1个或2个选项符合题意
10.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下,下列说法中错误的是(　　)
A.若在实验室进行操作①,只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
B.操作②是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等步骤
C.操作③通入HCl气流是为了抑制MgCl2的水解
D.在整个制备过程中,发生的反应有置换反应
答案　AD
解析　A项,盐卤中加入足量的石灰浆,盐卤中的Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀,用过滤法进行分离,该操作需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,错误;B项,从MgCl2溶液中获得MgCl2·6H2O的操作:蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等,正确;C项,若直接加热MgCl2·6H2O,MgCl2水解生成Mg(OH)Cl和HCl,由于HCl的挥发会促进MgCl2的水解,最终不能获得无水MgCl2,为了抑制MgCl2的水解,需在HCl气流中加热,正确;D项,盐卤中加入足量石灰浆发生的反应和Mg(OH)2与盐酸的反应都为复分解反应,MgCl2·6H2O→MgCl2以及MgCl2→Mg过程发生分解反应,整个制备过程中未发生置换反应,错误。
11.25 ℃时,有关弱酸的电离常数如下表:
BC
化学式 HCN H2CO3 CH3COOH
电离
常数 6.2×10-10 K1=4.2×10-7
K2=5.6×10-11 1.7×10-5
12.现有25 ℃时,0.1 mol·L-1的氨水,请回答以下问题:
减小
13.FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小,请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2废液中c平(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c平(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c平(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为　　　　。
Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质
2
解析　(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用;(2)根据电荷守恒:c平(Cl-)=2c平(Fe2+)+3c平(Fe3+)+c平(H+)(酸性溶液中OH-浓度很小,在这里可以忽略不计),则c平(H+)=c平(Cl-)-2c平(Fe2+)-3c平(Fe3+)=1.0×
10-2 mol·L-1,则溶液pH=-lg 1.0×10-2=2;
K1>K2>K3
bd
调节溶液的pH
解析　(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;(4)控制条件使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,选bd;(5)从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。

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