在蘇教版高中化學(xué)鹽類水解的教學(xué)中,對于溶液加熱蒸干后得到的固體是什么,很多學(xué)生往往無法判斷,喜歡憑感覺寫出溶液加熱蒸干的產(chǎn)物。比如,加熱蒸干Na2CO3溶液,學(xué)生會錯(cuò)誤地認(rèn)為產(chǎn)物是NaOH;更會錯(cuò)誤認(rèn)為加熱蒸干MgSO4溶液,產(chǎn)物是Mg(OH)2或MgO。
對于溶液加熱蒸干產(chǎn)物的判斷這類試題,我講解時(shí)嘗試運(yùn)用“留客原理”,學(xué)生能根據(jù)該原理迅速且正確判斷出溶液加熱蒸干的產(chǎn)物。所謂“留客原理”,好比家里面有客人來了,主人能不能留住客人,主要取決于主人留客的能力和客人去留的決心。具體要分以下幾種情況來理解:(1)若主人留客能力很強(qiáng),雖然客人執(zhí)意要走,最后客人還是被主人留住;(2)若主人留客能力不強(qiáng),但客人賴著不走,最終客人還是留下;(3)若主人留客能力不強(qiáng),客人又執(zhí)意要走,最終客人沒留下。運(yùn)用“留客原理”判斷溶液加熱蒸干的產(chǎn)物準(zhǔn)確又快捷。
下面舉幾例說明。
1.加熱蒸干Na2CO3溶液,很多化學(xué)教師將其水解過程講得比較復(fù)雜,會強(qiáng)調(diào)當(dāng)CO2-3水解到一定程度時(shí),NaOH又與NaHCO3反應(yīng)最后得到Na2CO3,學(xué)生很難理解。可以運(yùn)用“留客原理”這樣理解:加熱水解生成NaOH和H2CO3,加熱過程中H2CO3要分解揮發(fā),但NaOH堿性強(qiáng),因而生成的H2CO3還是未能分解揮發(fā),產(chǎn)物仍為Na2CO3。
這好比主人NaOH留客能力強(qiáng)(NaOH堿性強(qiáng)),雖然客人H2CO3執(zhí)意要走(H2CO3要分解揮發(fā)),最終客人還是能留住。這種方法適用于判斷加熱蒸干NaF、Na2S、CH3COONa等強(qiáng)堿揮發(fā)性酸的鹽溶液的產(chǎn)物。
規(guī)律:加熱蒸干陽離子是強(qiáng)堿陽離子(Na+、K+)的鹽溶液,產(chǎn)物是溶質(zhì)自身。
2.加熱蒸干MgSO4溶液,水解生成Mg(OH)2和H2SO4,盡管Mg(OH)2堿性弱,但H2SO4難揮發(fā),賴著不走,產(chǎn)物是MgSO4。
這好比主人Mg(OH)2留客能力差[Mg(OH)2堿性弱],但客人H2SO4賴著不走(H2SO4難揮發(fā)),最終客人也能留下來。這種方法適用于判斷加熱蒸干Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等弱堿難揮發(fā)性酸的鹽溶液的產(chǎn)物。
規(guī)律:加熱蒸干含陰離子是SO2-4的鹽溶液,產(chǎn)物是溶質(zhì)自身。
3.加熱蒸干FeCl3溶液,水解生成Fe(OH)3和HCl,F(xiàn)e(OH)3是弱堿,而HCl的揮發(fā)性很強(qiáng),最終HCl揮發(fā)了,剩下的Fe(OH)3最后分解生成Fe2O3。
這好比主人Fe(OH)3留客能力不強(qiáng)[Fe(OH)3堿性弱],而客人HCl又執(zhí)意要走(HCl易揮發(fā)),最終沒能留住客人,僅剩下主人,但主人又發(fā)生了分解反應(yīng)。這種方法適用于判斷加熱蒸干MgCl2、AlCl3、Fe(NO3)3等弱堿易揮發(fā)性酸的鹽溶液的產(chǎn)物。
規(guī)律:鹽溶液中陽離子是弱堿的陽離子,陰離子是Cl-、NO-3,判斷加熱蒸干此類鹽溶液的產(chǎn)物要考慮“主人”會發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)物為氧化物。
4.加熱蒸干CH3COONH4溶液,水解生成NH3#8226;H2O和CH3COOH,而NH3#8226;H2O易分解、CH3COOH易揮發(fā),最終沒有固體剩余。
這好比主人NH3#8226;H2O有事要走(NH3#8226;H2O易分解揮發(fā)),客人CH3COOH也要走(CH3COOH易揮發(fā)),最終主人、客人都走了,家里沒有人,即最終沒有固體剩余。這種方法適用于判斷加熱蒸干(NH4)2CO3、NH4HCO3、(NH4)2S等揮發(fā)性酸的銨鹽溶液的產(chǎn)物。
規(guī)律:鹽溶液中陽離子是NH+4,陰離子是揮發(fā)性弱酸的陰離子,加熱蒸干此類鹽溶液,最終沒有固體剩余。
另外,還要特別關(guān)注以下兩種特殊的情況:第一,加熱并蒸干KMnO4、NaHCO3等易分解的溶液,會發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)物為MnO2、Na2CO3。第二,加熱并蒸干Na2SO3等易被氧化的溶液,會發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)物為Na2SO4。
附:訓(xùn)練題
1.在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒以下物質(zhì)的溶液,可以得到該固體物質(zhì)的是( )。
A.氯化鎂 B.碳酸氫鈉
C.硫酸鋁 D.高錳酸鉀
2.把三氯化鋁溶液蒸干灼燒,最后得到的固體產(chǎn)物是 。
3.分析下列溶液蒸干后得到的固體物質(zhì)是什么?寫出化學(xué)式,并簡要說明理由。
(1)K2CO3溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是 ,原因是 。
(2)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是 ,原因是 。
(3)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是 ,原因是 。
(4)Na2SO3溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是 ,原因是 。
(責(zé)任編輯 廖銀燕)