关于盐溶液蒸干固体产物的小议
关于盐溶液蒸干固体产物的小议
近几年对盐溶液蒸干的固体产物是什么,经常出现在试题中,许多同学对这类题似懂非懂,经常做错,为了便于同学们学习,现举例说明如下:
将盐溶液蒸干,是在敞开的容器中进行的,在实验室里,是在蒸发皿中进行的。在蒸发过程中,水不断汽化,在常压下,在蒸干以前,溶液的温度保持在100摄氏度左右。
一、能发生水解的盐类
1、把氯化铝溶液蒸干后,再灼烧最后得到的主要固体产物是什么?为什么?众所周知,氯化铝在水中存在如下水解平衡:AlCl 3+3H2O
Al(OH)3+3HCl在蒸
干和灼烧过程中由于氯化氢挥发,氢氧化铝下沉,水解平衡不断向右进行最后生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3在灼烧的情况下,再分解为Al 2O 3,所以氯化铝溶液蒸干灼烧得到的固体产物是氧化铝。
2、把碳酸钠溶液蒸干后再灼烧,最后主要得到的产物是什么?为什么呢?碳酸钠在水溶液中也存在如下水解平衡,Na 2CO 3+H2O NaHCO 3+H2O
NaHCO 3+NaOH、
H 2CO 3+NaOH。由于第一步的水解抑制了第二步的水解,所以第一步
水解大大地大于第二步的水解。在水解溶液中主要存在Na 2CO 3、H 2O 、NaHCO 3、NaOH 四种物质,由于在加热过程中,水首先挥发,随着NaOH 浓度的增大,这个平衡又向逆反应方向进行,随着水蒸干得到的就是碳酸钠晶体,最后固体仍为无水碳酸钠。碳酸氢钠溶液蒸干得到也是碳酸氢钠,灼烧后分解成碳酸钠,因为碳酸氢钠虽然也存在如下水解平衡:NaHCO 3+H2O
NaOH+H2CO 3随着加热时间长温度高,
水解程度增大,碳酸浓度增大,可以分解成CO 2而挥发,由于二氧化碳向上挥发时,总要碰到均匀的氢氧化钠溶液,它们就马上反应生成碳酸氢钠,二氧化碳根本不可能挥发出去,最后只有水蒸发,得到的固体为碳酸氢钠,碳酸氢钠在灼烧时再分解成碳酸钠。
3、把硫酸铝溶液蒸干得到固体产物是什么?为什么?硫酸铝在水溶液中存在如下水解平衡Al 2(SO4) 3+6H2O
Al(OH)3+2H2SO 4在加热时水解程度也增大,不
断向右进行,但同样不能水解进行到底,因为在水解程度增大下,Al(OH)3浓度增大,下沉时又与难挥发的硫酸接触,又生成硫酸铝,在不断加热下,水先挥发,留下的仍是硫酸铝。把氯化钠、硫酸钾溶液加热蒸干得到的固体产物是什么?为什么,由于氯化钠、硫酸钾在加热时没有发生水解,没有发生任何化学变化,所以蒸干固体产物仍是氯化钠,硫酸钾。
可见,盐溶液蒸干后的固体产物,一般可分为三类:一类是强酸强碱盐如氯化钠、硫酸钾溶液,因为在加热过程中没有任何变化,所以蒸干得到的固体产物仍是原盐;另一类是强碱弱酸或强酸弱碱或弱酸弱碱盐溶液,虽然在加热过程中存在盐类的水解,但水解结果没有同时生成易挥发的和难溶于水的产物,如硫化
钠、磷酸钾等,蒸干灼烧后固体产物仍然是原来的盐。不过酸式盐一般生成正盐,固体硝酸盐要分解,低价盐要生成高价盐;第三类是弱碱和易挥发酸组成的可溶性盐,在溶液中水解生成难溶的弱碱和易挥发的酸,随着加热蒸发,水解溶液中水解不断增大且完全,生成难溶的碱和易挥发的酸,结果酸和水蒸气先挥发,留下的是难溶碱,在灼烧后,难溶碱再分解,得到金属氧化物,如硫化铝、溴化铁、氯化铝、氧化铁等。
二、分解温度低于100摄氏度的盐,会发生分解反应。如将碳酸氢钡溶液蒸干,得到的固体产物是碳酸钡。因为碳酸氢钡热分解温度低于100摄氏度,在加热浓缩过程中受热分解生成了碳酸钡、水和二氧化碳。
三、露置在空气中易被氧化的盐,会跟氧气发生氧化还原反应。如将亚硫酸钠溶液蒸干,得到的固体产物是硫酸钠。因为,在加热蒸发过程中,亚硫酸钠会不断被氧气氧化。
加热蒸干盐溶液规律小结:
1、 加热浓缩不水解、不分解也不反应的盐溶液时一般得原物质。 如加热蒸干:NaCl Na2SO 4 KNO3 BaCl 2
2、水解但水解产物无法脱离溶液体系的,加热蒸干仍得到原来的溶质盐。 (1)阳离子水解的盐:如加热蒸干Al 2(SO4) 3 Fe 2(SO4) 3 CuSO 4 KAl(SO4) 2等溶液 (2)阴离子水解的盐:如加热蒸干Na 2CO 3 Na 3PO 4 Na 2SiO 3等溶液 3、水解且水解产物能脱离溶液体系的,加热蒸干得到分解产物。 如加热蒸干:AlCl 3 Al(NO3) 3 CuCl 2 FeCl 3等溶液得到Al 2O 3 CuO Fe2O 3 4、加热能分解的,加热蒸干得到稳定的分解产物。
如:加热蒸干Ba(HCO3) 2 Ca(HCO3) 2 Mg(HCO3) 2的盐溶液时, 最后得相应的正盐BaCO 3、CaCO 3、MgCO 3;加热KMnO 4溶液蒸干得到K 2MnO 4和MnO 2;加热蒸干(NH4) 2CO 3或NH 4HCO 3 型的盐溶液时,得不到固体。 5、能被氧化的,加热蒸干得到氧化产物。
如:加热蒸干Na 2SO 3溶液得到 Na2SO 4 ,加热蒸干FeSO 3溶液得到Fe 2(SO4) 3和Fe 2O 3的混合物。
6、加热蒸干NaClO 溶液得到NaCl 固体。