有关盐类水解反应实验

2019-10-11 19:28:57

  实验演示
  
  操作方法
  
  在一个试管里加入3mL醋酸钠溶液,滴入1--2滴酚酞,观察溶液的颜色。然后再拿一个试管,把溶液分成两份,把其中一个试管在酒精灯上加热,比较两个试管里溶液的颜色。
  
  现象
  
  醋酸钠溶液滴入酚酞后,溶液呈粉红色。然后给试管溶液加热后,溶液颜色加深,变为红色。
  
  实验结论
  
  醋酸钠溶液加热后,促进醋酸根离子的水解,溶液碱性增强,红色加深。此实验说明升高温度能促进盐的水解。
  
  实验考点
  
  1、温度对盐类水解平衡的影响;2、水解的本质
  
  经典考题
  
  1、下列说法正确的是( )
  
  A. 水解反应是吸热反应
  
  B. 升高温度可以抑制盐类的水解
  
  C. 正盐水溶液pH均为7
  
  D. 硫酸钠水溶液pH小于7
  
  试题难度:易
  
  2、在AlCl3溶液中存在着平衡体系:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,改变条件,填写下表。(填“增大”、“减小”或“不变”及“向左”、“向右”或“不移动”)

条件

平衡移动方向

c(Al3+)

n(H+)

c(H+)

通入HCl

加少量NaOH

加少量Na2CO3

加水稀释

升高温度


  
  试题难度:中
  
  3、现有电解质溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaAlO2 ④CH3COONa ⑤NaOH
  
  (1)当五种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填编号,下同)____________
  
  (2)将上述物质的量浓度均为0.1 mol/L 的五种溶液,稀释相同倍数时,其pH变化最大的是________________;
  
  (3)在上述五种电解质溶液中,分别加入AlCl3溶液,无气体产生的是______________。
  
  试题难度:难
  
  1 答案:A
  
  解析:电离、水解都是吸热反应,所以,升高温度时既促进水解,又促进电离。强酸弱碱盐、强碱弱酸盐在水溶液中因水解使得溶液显酸、碱性,pH不为7。
  
  2 答案:

条件

平衡移动方向

c(Al3+)

n(H+)

c(H+)

通入HCl

向左

增大

增大

增大

加少量NaOH

向右

减小

减小

减小

加少量Na2CO3

向右

减小

减小

减小

加水稀释

向右

减小

增大

减小

升高温度

向右

减小

增大

增大


  
  解析:根据水解反应的影响因素,判断各物理量的变化。
  
  3 答案:(1)④ > ② > ① > ③ > ⑤;
  
  (2)⑤;
  
  (3)③ ④ ⑤ 。
  
  解析:可以先根据浓度不同,比较出各种溶液pH的大小,再根据pH相同推出浓度的变化,从而得到浓度顺序。稀释相同倍数时,酸性或碱性越弱以及越弱的酸碱对应的盐其平衡移动的程度越大。根据这个特点,可得答案。
  
  水解沉淀
  
  金属盐类和水发生分解反应,生成氢氧化物(或碱式盐)沉淀。是湿法冶金的分离方法之一,在有色金属生产过程中常用于提取有价金属和除去杂质元素。水解沉淀的工业应用必须要选择廉价、有效的沉淀剂,以保证沉淀纯净;形成的沉淀应是难溶的,以达到定量回收;沉淀物应是易过滤、易洗涤的粗颗粒晶体,以达到完全除去其他组分的目的。
  
  在冶金过程中用多种方法控制沉淀过程:
  
  ① 控制沉淀形成的pH范围。沉淀形成的顺序与其溶解度和pH的大小有关。当从含有几种价态相同的阳离子的多元盐溶液中沉淀时,一般首先析出的是pH值小、溶解度最小的沉淀。pH控制不当会形成共沉淀,而分离不好。
  
  ② 控制沉淀温度。高温水解(100~250℃)由于时间短、产量高,正日趋发展。加温能促使沉淀与溶液的陈化过程加快,是形成大晶粒沉淀,消除絮状凝胶沉淀及共沉淀污染的好方法。例如:由绿柱石硫酸法生产氧化铍,生产过程中的铍酸钠(Na2BeO2),在沸腾的碱性溶液中水解:
  
  Na2BeO2+2H2O─→Be(OH)2↓+2NaOH
  
  ③ 加入络离子,络合阻碍沉淀的金属离子。在氧化铍的生产中,就是用乙二胺四乙酸(EDTA)和氢氧化钠一起加到溶液中,使铁、铬、锰、稀土等的络合物残留于溶液而铍和铝呈氢氧化物沉淀。
  
  ④ 加入氧化剂(或还原剂)在阳离子相同而价态不同的体系中,因高价阳离子比低价阳离子溶解度更小所以总是比低价阳离子在pH值更小的溶液中形成氢氧化物(或碱式盐)沉淀。如铁的氧化沉淀就是一例。
  
  水解沉淀在湿法冶金中应用很广,除铍的冶金工艺外,如铋和钛等,很多都用水解沉淀法提取。铋的盐酸浸出液,用大量水稀释,使氯化铋水解成氯氧化铋沉淀,重复操作得到提纯。
  
  BiCl3+H2O─→BiOCl↓+2HCl
  
  钛的硫酸盐分解为硫酸钛酰(TiOSO4),除铁后加晶种水解,得二氧化钛的水合物。 提取铯生成的锑铯复盐(3CsCl·2SbCl3),是用水解沉淀法,在沸腾温度下除锑。