31種解題方法讓你考試無憂(18)
溶液的蒸干與濃縮
將溶液蒸干,不一定能得到溶液中的溶質(zhì)。究竟得到什么,要受水解平衡等條件的限制。
●難點(diǎn)磁場(chǎng)
請(qǐng)?jiān)囎鲆韵骂}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
1.加熱蒸干Al2(SO4)3(aq),得到的固體物質(zhì)是 (寫化學(xué)式)。
2.加熱蒸干NaHCO3(aq),得到的固體物質(zhì)是 (寫化學(xué)式)。
●案例探究
[例題]把AlCl3(aq)蒸干灼熱,最后得到的固體產(chǎn)物是什么?(用化學(xué)方程式表示,并配以必要的文字說明) 。
命題意圖:主要考查學(xué)生對(duì)蒸干條件下水解平衡移動(dòng)的認(rèn)識(shí)。
知識(shí)依托:強(qiáng)酸弱堿鹽的水解及HCl的揮發(fā)性。
錯(cuò)解分析:忽視了AlCl3的水解,認(rèn)為得到AlCl3;忽視了題干中的“灼燒”二字,認(rèn)為得到Al(OH)3。文字表述能力差,也是失分的一個(gè)主要因素。
解題思路:先寫出AlCl3的水解方程式。再根據(jù)水解反應(yīng)吸熱判定受熱條件下AlCl3水解平衡移動(dòng)的方向,并判定H2O、HCl誰(shuí)更易逸入空氣。最后根據(jù)弱堿不穩(wěn)定,可知灼燒產(chǎn)物是Al2O3。
答案:AlCl3(aq)中存在下列水解平衡:
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl
正反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng),受熱平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。蒸干過程中,HCl比H2O更易逸出,HCl的逸出,使得AlCl3的水解加劇,生成Al(OH)3沉淀;同時(shí),也有部分Al(OH)3發(fā)生了分解反應(yīng)。灼燒所得固體時(shí),Al(OH)3全部分解:
Al(OH)3Al2O3+3H2O↑
最后所得固體為Al2O3。
評(píng)注:只是蒸干AlCl3(aq),將得到Al(OH)3和Al2O3的混合物;蒸干并灼燒時(shí)只得到Al2O3固體。
●錦囊妙計(jì)
水解平衡,遵循勒夏特列原理,不同溶液的蒸干,具有一定規(guī)律。
1.強(qiáng)堿強(qiáng)酸鹽不水解,加熱蒸發(fā)其水溶液得其固體。
2.弱堿與易揮發(fā)性酸形成的鹽,水解生成易揮發(fā)性酸,加熱蒸發(fā)其水溶液有堿生成;若堿難溶解,則生成沉淀;若堿易揮發(fā),則逸出氣體。
3.弱堿與難揮發(fā)性酸生成的鹽,水解生成難揮發(fā)性酸,若堿不揮發(fā),則加熱蒸發(fā)其水溶液得其鹽的晶體。
4.多元弱酸的正鹽,不論弱酸是不是易揮發(fā),蒸干其水溶液,都得到原來的溶質(zhì),只要陽(yáng)離子水解,產(chǎn)物不易揮發(fā)。
5.易揮發(fā)性弱酸的酸式鹽,加熱蒸干得其正鹽,只要陽(yáng)離子水解產(chǎn)物不揮發(fā)。
6.易被氧化的鹽,加熱蒸干過程中,鹽被O2氧化。
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)把FeCl3(aq)蒸干灼燒,最后得到的固體產(chǎn)物是( )
A.無水三氯化鐵 B.氫氧化鐵
C.氧化亞鐵 D.三氧化二鐵
2.(★★★)把Na2SO3(aq)蒸干,最后所得固體是( )
A.亞硫酸鈉 B.硫酸鈉
C.氫氧化鈉 D.碳酸鈉
3.(★★★★)把含有HCl和H2SO4各18 mmol的混合酸 100 mL,加熱濃縮至1 mL,最后剩余液體是___________,其物質(zhì)的量濃度為___________。
4.(★★★★★)二戰(zhàn)期間,丹麥科學(xué)家玻爾被迫離開被德軍占領(lǐng)的祖國(guó)時(shí),為了表明一定要返回祖國(guó)的決心,就把自己獲得的金質(zhì)諾貝爾獎(jiǎng)?wù)路旁谑⒂型跛牟A恐辛袅讼聛恚?/p>
Au+HNO3+3HCl===AuCl3+NO↑+2H2O
玻爾走后,納粹分子竄進(jìn)他的實(shí)驗(yàn)室,那瓶溶有金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)碌娜芤壕驮诩{粹眼皮底下,納粹分子卻一無所知,多么高明的隱藏獎(jiǎng)?wù)碌姆椒ò?德軍戰(zhàn)敗后,玻爾回到自己的實(shí)驗(yàn)室,他從溶液中提取出金,重新鑄成了諾貝爾獎(jiǎng)?wù),新?jiǎng)?wù)嘛@得更加光彩奪目。則下面所列方法中,你認(rèn)為不能從溶有黃金的王水中提取出金的是________。
A.用鐵置換 B.電解其水溶液
C.先蒸發(fā)水分后灼燒固體 D.滲析或過濾
難點(diǎn)磁場(chǎng)
1.解析:加熱蒸發(fā),雖然Al2(SO4)3的水解平衡向右移動(dòng):
Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4
但是H2SO4并不揮發(fā)。相反,由于水分的揮發(fā),H2SO4濃度逐漸增大;這樣,又將Al(OH)3溶解。所以最終得到Al2(SO4)3固體。
答案:Al2(SO4)3
2.解析:加熱蒸發(fā)水分,下列水解平衡向右移動(dòng):
NaHCO3+H2ONaOH+H2CO3
H2CO3分解逸出CO2,平衡進(jìn)一步向右移動(dòng),同時(shí)又有水分揮發(fā),所以NaOH濃度增大。NaOH濃度大到一定程度,就會(huì)與未水解的NaHCO3發(fā)生下列反應(yīng):
NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O
水分蒸發(fā)完畢,最終得Na2CO3固體。
答案:Na2CO3
殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1. D
2.提示:蒸干過程中,Na2CO3被氧化:
2Na2SO3+O2====2Na2SO4
答案:B
3.提示:液體加熱濃縮至1 mL時(shí),c(H2SO4)==18 mol?L-1,稀H2SO4(aq)變?yōu)闈釮2SO4(aq),使得受熱過程中未隨H2O(g)一同逸出的HCl也不能存在,因?yàn)闈釮2SO4具有強(qiáng)吸水性。
答案:濃H2SO4(aq) 18 mol?L-1
4.解析:題給反應(yīng)是一很重要的信息,它告訴我們黃金溶于過量的王水中,得到了HNO3、HCl和AuCl3的混合溶液。
A.用鐵置換是可以的:3Fe+2AuCl3====3FeCl2+2Au
B.電解其水溶液也是可以的:陽(yáng)極:2Cl--2e-====Cl2↑陰極:Au3++3e-====Au
C.先蒸發(fā)水分再灼燒固體也是可以的。水分蒸發(fā)后得AuCl3固體(酸性條件下蒸發(fā),可不考慮AuCl3的水解),由2AgCl2Ag+Cl2↑,而Au不如銀活潑推知,2AuCl32Au+3Cl2↑。AuCl3(aq)蒸發(fā)水解加劇,可得Au(OH)3、Au2O3固體、灼燒Au(OH)3變?yōu)锳u2O3,Au2O3變?yōu)锳u和O2,前面我們可由AlCl3溶液蒸干而推知,后者我們可由HgO受熱分解而推知。
D.滲析和過濾都無法將其分開
答案:D
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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