高三化學(xué)攻關(guān)三十六法之――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

請?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)生對蒸干條件下水解平衡移動的認(rèn)識。

知識依托：強(qiáng)酸弱堿鹽的水解及HCl的揮發(fā)性。

錯解分析：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水解平衡移動的方向，并判定H2O、HCl誰更易逸入空氣。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)是一個吸熱反應(yīng)，受熱平衡向正反應(yīng)方向移動。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，也有部分Al(OH)3發(fā)生了分解反應(yīng)。灼燒所得固體時，Al(OH)3全部分解：

Al(OH)3Al2O3＋3H2O↑

最后所得固體為Al2O3。

評注：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)的祖國時，為了表明一定要返回祖國的決心，就把自己獲得的金質(zhì)諾貝爾獎?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?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?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?wù)�，新獎�(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

1.解析：加熱蒸發(fā)，雖然Al2(SO4)3的水解平衡向右移動：

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.答案：加熱蒸發(fā)水分，下列水解平衡向右移動：

NaHCO3＋H2ONaOH＋H2CO3

H2CO3分解逸出CO2，平衡進(jìn)一步向右移動，同時又有水分揮發(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，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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


同步練習(xí)冊答案