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2025魯科版化學選擇性必修1
分層作業(yè)19　鹽類水解的應用
A級必備知識基礎練
題組1.鹽類水解的應用
1.實驗室在配制一定濃度的硫酸鐵溶液時,先把硫酸鐵晶體溶解在稀硫酸中,再加水稀釋至所需濃度,如此操作的目的是(　　)
A.防止硫酸鐵分解
B.抑制硫酸鐵水解
C.促進硫酸鐵溶解
D.提高溶液的pH
2.(2024·濟南檢測)生活中處處有化學,下列有關說法正確的是(　　)
A.天然弱堿性水呈堿性的原因是其中含有較多的Mg2+、Ca2+等離子
B.焊接時用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解無關
C.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運用了鹽類的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的紅色逐漸褪去
3.(2024·日照檢測)在水溶液中,因發(fā)生水解反應而不能大量共存的離子組是(　　)
A.S、OH-、Na+、H+
B.K+、Na+、[Al(OH)4]-、Cl-
C.Ba2+、HC、N、Fe3+
D.S2-、Cl-、S、H+
4.按要求完成下列填空:
(1)泡沫滅火器所用的原料為硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液,用離子方程式表示泡沫滅火器的滅火原理:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)向含有Mg(OH)2固體的濁液中加入濃NH4Cl溶液,Mg(OH)2固體溶解,用化學方程式解釋原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)濃度均為1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三種溶液中,測得其中c平(N)分別為a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1,則a、b、c由大到小的順序為　　　　　。
題組2.鹽溶液的“蒸干、灼燒”問題
5.蒸干、灼燒下列物質的水溶液,能得到該物質的是 (　　)
A.NaHCO3 B.AlCl3
C.Fe2(SO4)3 D.KMnO4
6.下列關于鹽類水解的應用中,說法正確的是(　　)
A.加熱蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH溶液和Na2CO3的混合固體
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固體
C.明礬凈水的反應:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+
D.加熱蒸干KCl溶液,最后得到KOH固體(不考慮CO2的反應)
7.為了得到比較純凈的物質,使用的方法恰當?shù)氖?(　　)
A.向Na2CO3飽和溶液中通入過量的CO2后,在加壓、加熱的條件下,蒸發(fā)得到NaHCO3晶體
B.加熱蒸發(fā)AlCl3飽和溶液可得到純凈的AlCl3晶體
C.向FeBr2溶液中加入過量的氯水,加熱蒸發(fā)得FeCl3晶體
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,經過濾、洗滌沉淀,再充分灼燒沉淀得到Fe2O3
B級關鍵能力提升練
以下選擇題中有1~2個選項符合題意。
8.(2024·濰坊檢測)在下列有FeCl3溶液參加的反應中,與Fe3+水解有關的反應是(　　)
①FeCl3溶液與Cu的反應　②將FeCl3溶液加熱蒸干,并灼燒最終得到Fe2O3　③FeCl3溶液與KI的反應　④飽和FeCl3溶液滴入沸水中制備Fe(OH)3膠體　⑤FeCl3溶液與H2S的反應　⑥FeCl3溶液與NaHCO3溶液的反應　⑦配制FeCl3溶液需加入一定量的鹽酸
A.①④⑥
B.②③⑤⑥
C.②④⑥⑦
D.①②③④⑤⑥⑦
9.下列說法中正確的是(　　)
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸發(fā)、濃縮結晶、灼燒,所得固體的成分相同
B.實驗室配制FeCl3溶液時,往往在FeCl3溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl2溶液中加入CuO,調節(jié)pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.用NaHCO3和Al2(SO4)3兩種濃溶液可作泡沫滅火劑
10.(2024·臨沂檢測)某工廠用提取粗鹽后的鹽鹵(主要成分為MgCl2)制備金屬鎂,其工藝流程如下,下列說法中錯誤的是(　　)
A.若在實驗室進行操作①,只需要漏斗和燒杯兩種玻璃儀器
B.操作②是蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌等步驟
C.操作③通入HCl氣流是為了抑制MgCl2的水解
D.在整個制備過程中,四種基本反應類型均有發(fā)生
11.(2024·濟南檢測)廢鎳催化劑主要含Ni,還有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、SiO2。某研究小組設計如圖所示工藝流程制備硫酸鎳晶體[M(NiSO4·7H2O)=281 g·mol-1]。
查閱資料:
①鎳的化學性質與鐵相似,能與酸緩慢反應。
②一定條件下,一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表:
金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+
開始沉淀的pH 7.2 4.0 2.2 7.5
沉淀完全的pH 9.0 5.6 3.2 9.0
(1)“濾渣2”的成分是　　　　　(用化學式表示)。溶液中加入H2O2的目的是　 　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。
(2)“調pH”可選用的物質是　　　　　(填字母)。
A.Na2CO3 B.NiCO3
C.H2SO4 D.NiSO4
“調pH”的范圍為　　　　　。
(3)下列有關說法不正確的是　　　　　。
A.酸浸步驟可用水浴加熱,以加速反應
B.操作A中的有機溶劑可選用乙醇
C.調pH后過濾,需用玻璃棒對漏斗中的混合物充分攪拌
D.操作B中包含“結晶、過濾、洗滌、煅燒”等操作
C級學科素養(yǎng)拔高練
12.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有強氧化性。將溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀為氫氧化物,需要溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7。現(xiàn)有含F(xiàn)eCl2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,然后按如圖所示步驟進行提純:
請回答下列問題:
(1)本實驗最適合的氧化劑X是　　　　　　　　(填字母)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO
C.H2O2 D.KMnO4
(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+的離子方程式是 　　　　　　　　　　　　。
(5)加氧化劑的目的是 　　　　　　　　　　　　。
(6)最后能不能直接通過蒸發(fā)結晶得到CuCl2·2H2O晶體 　　　　　　　　　　　　。應如何操作 　 　　　　　　　　　　　。
分層作業(yè)19　鹽類水解的應用
1.B　解析 加入稀硫酸的目的是抑制Fe3+的水解。
2.D　解析 天然水呈弱堿性,是因為天然水中含有HC,HC水解使水呈弱堿性,其離子方程式為HC+H2OH2CO3+OH-,A項錯誤;NH4Cl是強酸弱堿鹽,溶液顯酸性,因此能溶解鐵銹,B項錯誤;惰性電極電解食鹽水生成物是H2、Cl2、NaOH,Cl2與NaOH溶液反應可以制備消毒液,與水解無關,C項錯誤;Na2CO3溶液中存在水解平衡C+H2OHC+OH-,加入BaCl2溶液后生成BaCO3沉淀,c平(C)降低,溶液的堿性減弱,所以紅色逐漸褪去,D項正確。
3.C　解析 A項,溶液中H+與OH-發(fā)生中和反應,不能大量共存;B項,能大量共存;C項,溶液中Fe3+和HC發(fā)生相互促進的水解反應生成沉淀和氣體,不能大量共存;D項,溶液中H+與S2―發(fā)生復分解反應生成H2S,不能大量共存。
4.答案 (1)Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑　(2)Mg(OH)2+2NH4ClMgCl2+2NH3·H2O　(3)c>a>b
解析 (1)泡沫滅火器所用的原料為硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液,鋁離子水解呈酸性,碳酸氫根離子水解呈堿性,兩者水解相互促進,離子方程式為Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。
(2)向含有Mg(OH)2固體的濁液中加入濃NH4Cl溶液,化學方程式為Mg(OH)2+2NH4ClMgCl2+2NH3·H2O。
(3)濃度均為1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三種溶液中,(NH4)2SO4中只有N水解,(NH4)2CO3中C水解促進N的水解,
(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+的水解抑制N水解,測得其中c平(N)分別為a mol·L-1、b mol·L-1、c mol·L-1,則a、b、c由大到小的順序為c>a>b。
5.C　解析 NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、水和CO2,A項錯誤;Al3+水解生成Al(OH)3,蒸干、灼燒后生成Al2O3,B項錯誤;蒸干、灼燒Fe2(SO4)3溶液后得到的固體仍為Fe2(SO4)3,C項正確;KMnO4受熱分解,D項錯誤。
6.C　解析 加熱蒸干Na2CO3溶液得到的固體為Na2CO3,A錯誤;Mg2+和Fe3+均可與OH-反應生成沉淀,且引入了新雜質Na+,B錯誤;KCl不水解,不可能得到KOH固體,D錯誤。
7.D　解析 加壓、加熱蒸發(fā)過程中NaHCO3易分解,A錯誤;AlCl3與FeCl3在溶液中分別水解生成Al(OH)3和鹽酸、Fe(OH)3和鹽酸,加熱蒸發(fā)時,HCl揮發(fā),水解趨于完全,得到的是Al(OH)3和Fe(OH)3,B、C錯誤。
8.C　解析 ①中發(fā)生反應為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,屬于氧化還原反應;②中加熱蒸干時促進FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡向右移動,同時HCl揮發(fā),生成Fe(OH)3,再灼燒生成Fe2O3;③中發(fā)生氧化還原反應:2Fe3++2I-2Fe2++I2;④中反應原理利用了Fe3+的水解;⑤中發(fā)生氧化還原反應:2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+;⑥中Fe3+與HC發(fā)生相互促進的水解反應;⑦中加入鹽酸的目的是抑制Fe3+的水解。
9.CD　解析 AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸發(fā)、濃縮結晶、灼燒,前者得到Al2O3,后者得到Al2(SO4)3,A錯誤;配制FeCl3溶液時,應將FeCl3固體溶解在鹽酸中,再加水稀釋到所需的濃度,若溶于硫酸,會引入雜質離子S,B錯誤;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,向CuCl2溶液中加入CuO,消耗H+,使上述水解平衡正向移動生成氫氧化鐵沉淀,達到調節(jié)pH除去溶液中混有的Fe3+的目的,C正確;泡沫滅火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3的濃溶液,D正確。
10.AD　解析 鹽鹵中加入足量的石灰漿,鹽鹵中的Mg2+完全轉化為Mg(OH)2沉淀,用過濾法進行分離,該操作需要的主要玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,A項錯誤;從MgCl2溶液中獲得MgCl2·6H2O的操作:蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌等,B項正確;若直接加熱MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O水解生成Mg(OH)2和HCl,由于HCl的揮發(fā)會促進MgCl2·6H2O的水解,最終不能獲得無水MgCl2,為了抑制MgCl2·6H2O的水解,需在HCl氣流中加熱,C項正確;生石灰與水反應為化合反應,鹽鹵中加入足量石灰漿發(fā)生的反應和Mg(OH)2與鹽酸的反應都為復分解反應,石灰石分解、MgCl2·6H2O→MgCl2以及MgCl2→Mg過程發(fā)生分解反應,整個制備過程中未發(fā)生置換反應,D項錯誤。
11.答案 (1)Fe(OH)3、Al(OH)3　2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O　(2)B　5.6≤pH<7.2　(3)BCD
解析 根據(jù)流程圖可以知道,廢鎳催化劑粉碎后進入稀硫酸酸浸,將金屬元素轉化為可溶的硫酸鹽,二氧化硅與稀硫酸不反應,過濾得到含有二氧化硅的濾渣和含有可溶硫酸鹽的濾液;向濾液中加入有機溶劑萃取、分液得到含有銅離子的有機層和溶液;向溶液中加入過氧化氫溶液,將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,加入碳酸鎳調節(jié)溶液pH在5.6≤pH<7.2的范圍內,將溶液中Fe3+、鋁離子轉化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀,過濾得到含氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣和含有硫酸鎳的濾液;硫酸鎳溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到七水硫酸鎳晶體。
(1)“濾渣2”的主要成分為氫氧化鐵、氫氧化鋁;加入過氧化氫溶液,將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。
(2)為了將溶液中鐵離子、鋁離子轉化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,根據(jù)金屬氫氧化物沉淀時的pH,要調節(jié)溶液的pH在5.6≤pH<7.2的范圍內;為防止引入新雜質,調節(jié)溶液的pH時可以加入碳酸鎳固體,故選B。
(3)酸浸步驟適當升溫可以加快反應速率,A正確;乙醇與水互溶,不能作為萃取劑,B錯誤;過濾時,漏斗內的混合物不能用玻璃棒攪拌,C錯誤;操作B中包含“加熱濃縮,冷卻結晶、過濾、洗滌”等操作,D錯誤。
12.答案 (1)C　(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]　(3)不能　加堿的同時也會使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀,且引入雜質離子　(4)Fe3++3H2OFe(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氣流中加熱蒸發(fā)
解析 (1)能將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++3H2OFe(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)若用加堿沉淀法使Fe3+沉淀,同時也必將使Cu2+沉淀,且引入雜質離子。
(6)為了抑制CuCl2水解,應在HCl氣流中加熱蒸發(fā)。
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