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第三章习题课任务一任务二任务一知识网整合构建复习回顾本章所学内容,完善下列知识网,熟练掌握本章的知识结构。任务一任务二任务一任务二任务一任务二任务二小专题概括总结1.解决对某溶液加热蒸干时,是否得到原溶质的问题,常常考虑哪些方面的因素?2.盐类水解有哪些应用?3.溶液中存在哪些守恒关系?如何建立这些守恒关系?利用溶液中的守恒关系能解决哪些问题?探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四探究活动一不同类型盐溶液蒸干后所得物质的判断【典型例题】下列物质的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧,可以得到该物质的固体的是()A.AlCl3B.Na2SO3C.KMnO4D.MgSO4解析:AlCl3的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧得到Al2O3;Na2SO3的溶液在蒸发皿中加热蒸干、灼烧得到Na2SO4;KMnO4加热分解。答案:D随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四规律方法点拨解决溶液蒸干是否得到原溶质的问题时,常常需要从以下几个方面进行分析:1.加热挥发性酸的弱碱盐的水合晶体或溶液时,得到水解产物(也可能再分解)。例如,AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时因HCl挥发,使平衡右移,水解程度逐渐增大,生成Al(OH)3沉淀。若蒸干后再灼烧,Al(OH)3会分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O,最终得到Al2O3固体。加热AlCl3·6H2O晶体的过程与此相似。若在加热蒸干过程中不断通入干燥的HCl气流,则可抑制AlCl3水解,同时带走水蒸气,最后得到无水AlCl3。如化工生产中制无水氯化镁:MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O。常见的挥发性酸的弱碱盐有MgCl2、AlCl3、FeCl3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3等。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四2.加热挥发性酸的强碱盐溶液或不挥发性酸的弱碱盐溶液等,得到的固体一般为原溶质。例如,Al2(SO4)3溶液中有水解平衡:Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4。加热时,因水解吸热,平衡右移;又水分蒸发,H2SO4浓度增大,平衡左移。最终以左移为主,得到Al2(SO4)3固体。类似地,蒸干Na2CO3、NaAlO2、CH3COONa等溶液都得到原溶质。3.某些盐溶液在加热过程中或蒸干后可能发生分解、氧化还原等反应,最终得到分解产物。例如,加热Ca(HCO3)2溶液,得到CaCO3。蒸干NaHCO3溶液,得到Na2CO3。蒸干NaClO溶液,得到NaCl。蒸干Na2SO3溶液,得到Na2SO4等。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四4.加热阴、阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐的水溶液,蒸干时得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等。5.加热蒸干易被氧化的盐溶液,蒸干后得到其氧化产物。例如,FeSO4溶液蒸干后得到Fe2(SO4)3。Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四学以致用在蒸发皿中加热蒸干并灼烧下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是()A.MgCl2B.Al2(SO4)3C.Ca(HCO3)2D.(NH4)2CO3解析:MgCl2溶液中存在水解平衡:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热时因HCl挥发,使平衡右移,水解程度逐渐增大,生成Mg(OH)2沉淀,经灼烧后得到MgO,A不符合题意;Ca(HCO3)2受热分解,最终得到CaCO3,C不符合题意;(NH4)2CO3受热促进双水解,最后以NH3和CO2的形式挥发掉,D不符合题意。答案:B随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四探究活动二盐类水解的应用【典型例题】下列各组离子在溶液中能大量共存的是()A.S2-、Na+、MnO4-、K+B.HCO3-、Na+、OH-、Cl-C.AlO2-、Cl-、SO42-、NH4+D.Na+、NH4+、Al3+、SO42-随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四解析:判断离子能否大量共存时,一般从三个角度考虑:第一,能否发生复分解反应,即离子能否直接结合生成沉淀、气体或难电离的物质,如B项可发生反应:HCO3-+OH-H2O+CO32-;第二,能否发生氧化还原反应,如A项中S2-与MnO4-能发生氧化还原反应,S2-被MnO4-氧化;第三,能否发生水解反应,如C项中的AlO2-与NH4+水解相互促进:AlO2-+NH4++2H2OAl(OH)3↓+NH3·H2O,该水解反应趋于完全,所以AlO2-与NH4+不能大量共存,故选D。答案:D随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四规律方法点拨应用原理及实例实验室保存某些试剂Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性,而碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应,所以保存时不能使用磨口玻璃塞,应用带橡皮塞的玻璃瓶保存用热的纯碱溶液去污加热可使CO32-的水解程度增大,因而溶液碱性增强,去污能力增强混合盐溶液的除杂和提纯利用盐的水解程度不一样,将其中一种盐转化为氢氧化物沉淀而除去,如除去MgCl2酸性溶液中的FeCl3,可以加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3,促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3而除去随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四应用原理及实例判断盐所对应酸、碱的相对强弱已知物质的量浓度相同的两种盐溶液NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则HA和HB的酸性强弱为HBHA判断离子能否共存弱碱的金属阳离子(如Al3+、Cu2+、Fe3+等)与弱酸的酸根(如HCO3-、CO32-、SiO32-、AlO2-、F-等)在溶液中不能同时大量共存。因为两种离子都水解,分别与水电离出的OH-和H+结合,结果互相促进水解,使两种离子都减少随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四应用原理及实例明矾等物质净水原理明矾在水中发生完全电离KAl(SO4)2K++Al3++2SO42-,其中Al3+发生水解Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体有较强吸附性(胶体粒子带正电荷),可吸附杂质而沉降,以达到净水的目的。FeCl3也能净水,原理与明矾相同用盐溶液除锈NH4Cl(或ZnCl2)溶液中,由于阳离子的水解,导致溶液显酸性,可用其除去金属表面的氧化物随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四应用原理及实例泡沫灭火器的灭火原理泡沫灭火器内装有饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分装在不同的容器中。当两溶液混合后,发生盐类的双水解反应:Al3++3HCO3-Al(OH)3↓+3CO2↑。灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出,覆盖在着火物质上使火焰熄灭。由于此类“双水解”反应能进行完全,所以反应式用“”连接,而不用“”农业生产中化肥的合理使用长期施用(NH4)2SO4的土壤因NH4+的水解而使土壤的酸性增强:NH4++H2ONH3·H2O+H+;草木灰不能与铵态氮肥混用,因草木灰主要成分为K2CO3,属强碱弱酸盐,水解显碱性:CO32-+H2OHCO3-+OH-,生成的OH-与NH4+发生如下反应:NH4++OH-NH3↑+H2O,使氮肥肥效损失随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四学以致用室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+B.由水电离出的c(H+)=1×10-14mol·L-1的溶液中:Ca2+、Cl-、HCO3-、K+C.𝑐(H+)𝑐(OH-)=1×1012的溶液中:NH4+、Cl-、NO3-、Al3+D.c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四解析:A中pH=1,说明是酸性溶液,H+、Fe2+、NO3-会发生氧化还原反应,错误;B中,符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO3-既能与H+反应也能与OH-反应,错误;C中,𝑐(H+)𝑐(OH-)=1×1012,c(H+)·c(OH-)=1×10-14,则c(H+)=0.1mol·L-1,c(OH-)=1×10-13mol·L-1,此溶液为强酸性溶液,离子可以大量共存,正确;D中,溶液中可发生反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,不能大量共存,错误。答案:C随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四探究活动三溶液中的三个守恒关系探究【典型例题】已知某溶液中存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:①c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)②c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)③c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)④c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-)随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四填写下列空白:(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是,上述四种离子浓度的大小顺序为(填序号)。(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为;若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为。(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)c(NH3·H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)c(OH-)。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四答案:(1)NH4Cl①(2)NH4Cl和NH3·H2ONH4Cl和HCl(3)小于大于解析:(1)若溶液只有一种溶质,则该溶质为NH4Cl,因NH4+水解使溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)。(2)因为c(OH-)c(H+)、c(NH4+)c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O。若c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl水解使溶液呈酸性,若等体积稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)c(NH3·H2O)。混合前强酸盐酸中c(H+)大于弱碱氨水中c(OH-)。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四规律方法点拨1.电荷守恒规律:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO32-、H+、OH-、HCO3-,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。2.物料守恒规律:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO32-能水解,故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)。随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四3.质子守恒规律:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,但转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。如在NaHS溶液中,存在NaHS的电离和水解、H2O的电离,其质子转移情况可作如下分析:根据质子守恒有c(H2S)+c(H3O+)=c(S2-)+c(OH-),即c(H2S)+c(H+)=c(S2-)+c(OH-)。如在K2S溶液中,H2O电离出的OH-即存在如下关系:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。H2SHS-S2-H3O+H2OOH-随堂训练探究活动一探究活动二探究活动三探究活动四学以致用明矾溶于水,所得溶液中各种离子的物质的量浓度的关系是()A.c(K+)c(SO42-)c(Al3+)c(H+)c(OH-)B.c(SO42-)c(K+)=c(Al3+)c(OH-)c(H+)C.c(SO4