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3.3 鹽類的水解 第2時 鹽類水解反應的利用 學案（人教版選修4）

[學習目標]　1.掌握鹽類水解反應的應用。2.能熟練判斷和比較與鹽類水解有關的離子濃度的大小。
[重點•難點]　離子濃度大小的比較。

1．生產、生活中常通過改變溶液中相關物質的濃度或溶液溫度調節(jié)鹽的水解程度。例如：
(1)用純堿溶液清洗油污時，________可以增強其去污能力。
(2)配制FeCl3溶液時，可加入少量________抑制水解。
思考：實驗室配制FeCl2溶液時，通常將FeCl2固體先溶解在鹽酸中，再加水稀釋至所需濃度，同時還加入少量鐵屑，為什么？
　
2．鹽在水解時生成難溶于水的氫氧化物時：
(1)若氫氧化物呈膠體狀態(tài)且無毒，可作凈水劑，如鋁鹽、________，寫出明礬凈水的離子方程式：
________________________________________________________________________
(2)若溶液濃度較低時，可制納米(氫氧化物可變?yōu)檠趸��?。
(3)若水解程度很大時，可以制無機化合物。
如制取TiO2：
TiCl4＋(x＋2)H2O(過量)??__________________________________，
TiO2•xH2O=====△TiO2＋xH2O。
3．泡沫滅火器原理
泡沫滅火器中的Al2(SO4)3和NaHCO3發(fā)生水解相互促進的反應，反應的離子方程式為______________________________。
4．下列事實不屬于鹽類水解應用的是(　　)
A．明礬、氯化鐵晶體常用于凈水或消毒
B．實驗室通常使用熱的純堿溶液去除油污
C．實驗室配制FeCl3溶液時加入少量稀鹽酸
D．實驗室制氫氣時加入CuSO4可加快反應速率
5．在25℃時，將pH＝11的NaOH溶液與pH＝3的CH3COOH溶液等體積混合后，下列關系式中正確的是(　　)
A．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
B．c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)

一、鹽類水解的綜合應用

1．判斷鹽溶液的酸堿性或pH
例如：相同物質的量濃度的下列溶液：NaCl、HSO4、Na3PO4、Na2HPO4、CH3COOH，pH由大到小的順序為__________________________________________________________。
2．比較鹽溶液中離子濃度的大小
例如：NaHCO3溶液中各離子濃度大小順序為____________________________________。
3．加熱蒸發(fā)鹽溶液析出固體
1不水解不分解的鹽NaCl水解生成不揮發(fā)性酸的鹽[Al2SO43]??→溶液蒸干__
(2)水解生成揮發(fā)性酸的鹽(AlCl3)??→溶液蒸干______??→灼燒______
(3)較低溫度下受熱分解的鹽[Ca(HCO3)2]??→溶液蒸干鹽的分解產物
4．鹽溶液的配制
(1)配制FeCl3溶液時，為防止水解，應加入什么物質？
　

　
(2)配制Na2S溶液時，為防止水解，應加入什么物質？
　

　
規(guī)律：①配制強酸弱堿鹽溶液，應滴加相應強酸，抑制弱堿陽離子的水解。
②配制強堿弱酸鹽溶液，應滴加相應強堿，抑制弱酸根的水解。
5．試劑保存
Na2CO3溶液通常保存在什么樣的試劑瓶中？為什么？還有哪些溶液的保存也應注意同樣的問題？
　
　
6．判斷離子能否大量共存
在水溶液中水解相互促進的離子：
(1)若相互促進程度較小，則可以大量共存，如NH＋4和____________、__________等。
(2)若相互促進程度較大，很徹底，則不能大量共存，如Al3＋與________、________、________、________、________等，Fe3＋與________、________、________等。
7．某化肥的施用
草木灰為什么不能與銨態(tài)氮肥混用？
　
8．利用鹽的水解去除雜質
如兩種鹽的水解程度不一樣，可利用水解反應將一種鹽轉化為氫氧化物沉淀而除去。
例如：gCl2溶液中混有少量FeCl3雜質，因Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，Fe3＋的水解程度比g2＋的水解程度大，可加入gO或g(OH)2等，使Fe3＋的水解平衡正向移動，生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3＋。
9．選擇制備物質的途徑
(1)如何制備Fe(OH)3膠體？
　
(2)能否在水溶液中制備Al2S3？為什么？
　
　
典例1 　已知H2O2、nO4、NaClO、2Cr2O7均具有強氧化性。將溶液中的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋沉淀為氫氧化物，需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7�，F有含FeCl2雜質的氯化銅晶體(CuCl2•2H2O)，為制取純凈的CuCl2•2H2O，首先將其制成水溶液，然后按圖示步驟進行提純：
含雜質的水溶液Ⅰ??→加入氧化劑X溶液Ⅱ??→加入物質Y?→沉淀?→溶液Ⅲ??→一定條純凈的CuCl2•2H2O
請回答下列問題：
(1)本實驗最適合的氧化劑X是________(填序號)。
A．2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．nO4
(2)物質Y是________。
(3)本實驗用加堿沉淀法能不能達到目的？______，原因是________________________________________________________________________。
(4)除去Fe3＋的有關離子方程式是________________________________________________________________________。
(5)加氧化劑的目的是________________________________________________________________________。
(6)最后能不能直接蒸發(fā)結晶得到CuCl2•2H2O晶體？________，應如何操作？________________________________________________________________________。
聽記錄：　

　
變式訓練1 　(1)普通泡沫滅火器內的玻璃筒里盛硫酸鋁溶液，鐵筒中盛碳酸氫鈉溶液，其化學反應的原理是________________________________________________________________________。
不能把硫酸鋁溶液盛在鐵筒中的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不用溶解度較大的碳酸鈉代替碳酸氫鈉的原因是
________________________________________________________________________。
(2)①欲使Na2S(aq)中N(Na＋)：N(S2－)接近2∶1，應加入適量________。
②配制FeSO4(aq)時，常加少量Fe粉，目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
常加入少量H2SO4，目的是________________________________________________________________________。
二、離子濃度大小的比較規(guī)律
1．多元弱酸溶液
根據多步電離分析。例如：在H2CO3的溶液中：
__________>______________>______________。
2．多元弱酸的正鹽溶液
根據弱酸根的分步水解分析，例如：Na2CO3溶液中：________>________>c(OH－)>________。
3．多元弱酸的酸式鹽溶液
要考慮酸根離子的電離程度與水解程度的相對大小，如HCO－3以水解為主，NaHCO3溶液中：__________>________>________>________；而HSO－3以電離為主，NaHSO3溶液中：________>________>________>________。
4．不同溶液中同一離子濃度的比較
要看溶液中其他離子對其影響的程度。例如：在相同物質的量濃度的下列溶液中：a.NH4Cl b．CH3COONH4　c．NH4HSO4，c(NH＋4)由大到小的順序是________。
5．混合溶液中各離子濃度的大小比較
根據電離程度、水解程度的相對大小分析。
(1)分子的電離程度大于相應離子的水解程度
例如等物質的量濃度的NH4Cl與NH3•H2O混合溶液中：______>________>________>________。
(2)分子的電離程度小于相應離子的水解程度
例如：在0.1 mol•L－1的NaCN和0.1 mol•L－1的HCN溶液的混合液中，各離子濃度的大小順序為________>________>________>________。
6．利用守恒規(guī)律

典例2 　下列溶液中有關物質的量濃度關系正確的是(　　)
A．pH＝2的HA溶液與pH＝12的OH溶液以任意比混合：c(H＋)＋c(＋)<c(OH－)＋c(A－)
B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三種溶液：c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C．物質的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等體積混合：c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(CH3COOH)
D．0.1 mol•L－1的NaHA溶液，其pH＝4：c(HA－)>c(H＋)>c(H2A)>c(A2－)
聽記錄：　

變式訓練2 　把0.02 mol•L－1 CH3COOH溶液和0.01 mol•L－1 NaOH溶液以等體積混合，混合溶液中粒子濃度關系正確的是(　　)
A．c(CH3COO－)>c(Na＋)
B．c(CH3COOH)>c(CH3COO－)
C．2c(H＋)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH)
D．c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.02 mol•L－1

參考答案
前準備區(qū)
1．(1)加熱　(2)鹽酸
思考：溶解在鹽酸中的目的是為了抑制Fe2＋的水解，而加入鐵屑的作用是為了防止Fe2＋被氧化。
2．(1)鐵鹽　Al3＋＋3H2O Al(OH)3(膠體)＋3H＋　(3)TiO2•xH2O↓＋4HCl
3．Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑
4．D　[A項，Al3＋、Fe3＋均能發(fā)生水解；B項，熱堿液堿性強，容易使油脂水解；C項，加入HCl可抑制FeCl3的水解；D項，Zn與置換出的Cu在電解質溶液中構成原電池。]
5．D
堂活動區(qū)
一、
1．Na3PO4>Na2HPO4>NaCl>CH3COOH>HSO4
2．c(Na＋)>c(HCO－3)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO2－3)
3．(1)鹽　(2)氫氧化物　氧化物
4．(1)配制FeCl3溶液時，為防止Fe3＋的水解，通常將FeCl3溶于稀鹽酸中。
(2)配制Na2S溶液時，為防止S2－水解，應先滴入幾滴NaOH溶液。
5．Na2CO3溶液通常保存在帶橡膠塞的試劑瓶中。由于Na2CO3溶液水解顯堿性，OH－與玻璃的主要成分SiO2反應生成硅酸鹽，使試劑瓶與瓶塞粘結，因而不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶貯存，而用帶橡膠塞的試劑瓶保存。其他水解顯堿性的溶液如NaHCO3、Na2SiO3、Na2S、CH3COONa等溶液也應保存在帶橡膠塞的試劑瓶中。
6．(1)CH3COO－　CO2－3　(2)CO2－3　HCO－3　AlO－2　S2－　HS－　CO2－3　HCO－3　AlO－2
7．草木灰的主要成分為2CO3，溶于水時CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－，生成的OH－與NH＋4發(fā)生反應：NH＋4＋OH－ NH3↑＋H2O，使氮肥肥效損失，因而二者不能混用。
9．(1)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，在加熱條下，促進Fe3＋的水解而生成Fe(OH)3膠體。
(2)不能。因為Al3＋與S2－在水溶液中水解相互促進，故不能在水溶液中制取Al2S3，只能在固態(tài)無水條下制取。
典例1　(1)C
(2)CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3
(3)不能　因加堿的同時也會使Cu2＋生成Cu(OH)2沉淀
(4)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O[或Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O等]
(5)將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于生成沉淀而與Cu2＋分離
(6)不能　應在HCl的氣流中加熱蒸發(fā)
解析　(1)能把Fe2＋氧化為Fe3＋，同時又不能引入新的雜質，符合要求的只有H2O2。(2)當CuCl2溶液中混有Fe3＋時，可以利用Fe3＋的水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3與溶液中的H＋作用，從而使水解平衡右移，使Fe3＋轉化為Fe(OH)3沉淀而除去。(3)若用加堿法使Fe3＋沉淀，同時也必將使Cu2＋沉淀。(6)為了抑制CuCl2水解，應在HCl氣流中加熱蒸發(fā)。
變式訓練1　(1)Al2(SO4)3＋6NaHCO3===3Na2SO4＋2Al(OH)3↓＋6CO2↑
Al3＋發(fā)生水解：Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性會腐蝕鐵筒　與等物質的量的Al2(SO4)3反應，Na2CO3產生的CO2較少且生成CO2速率較慢
(2)①OH(s)[或濃OH溶液]
②使氧化生成的Fe3＋轉化為Fe2＋
抑制Fe2＋的水解
二、
1．c(H＋)　c(HCO－3)　c(CO2－3)
2．c(Na＋)　c(CO2－3)　c(HCO－3)
3．c(Na＋)　c(HCO－3)　c(OH－)
c(H＋)　c(Na＋)　c(HSO－3)　c(H＋)
c(OH－)
4．c>a>b
5．(1)c(NH＋4)　c(Cl－)　c(OH－)
c(H＋)　(2)c(Na＋)　c(CN－)
c(OH－)　c(H＋)
6．c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)
c(HCO－3)＋c(OH－)＋2c(CO2－3)
c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)
典例2　C　[因為任何溶液都是電中性的，即電荷守恒，故A項不正確；因酸性CH3COOH>H2CO3，所以等物質的量的Na2CO3、CH3COONa溶液其堿性應是Na2CO3>CH3COONa，但pH相同的兩溶液，其物質的量濃度應是CH3COONa>Na2CO3，故B不正確；由電荷守恒得c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，由物料守恒得等物質的量濃度的兩溶液混合后2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，二者聯(lián)立，即得C項正確；NaHA溶液pH＝4說明HA－電離程度大于水解程度或HA－只電離，則其離子濃度大小關系為c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(H2A)，故D不正確。]
變式訓練2　A

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