高三化学攻关三十六法之――溶液的蒸干与浓缩

将溶液蒸干，不一定能得到溶液中的溶质。究竟得到什么，要受水解平衡等条件的限制。

●难点磁场

请试做以下题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

1.加热蒸干Al₂(SO₄)₃(aq)，得到的固体物质是                           (写化学式)。

2.加热蒸干NaHCO₃(aq)，得到的固体物质是                           (写化学式)。

●案例探究

[例题]把AlCl₃(aq)蒸干灼热，最后得到的固体产物是什么?(用化学方程式表示，并配以必要的文字说明)                 。

命题意图：主要考查学生对蒸干条件下水解平衡移动的认识。

知识依托：强酸弱碱盐的水解及HCl的挥发性。

错解分析：忽视了AlCl₃的水解，认为得到AlCl₃；忽视了题干中的“灼烧”二字，认为得到Al(OH)₃。文字表述能力差，也是失分的一个主要因素。

解题思路：先写出AlCl₃的水解方程式。再根据水解反应吸热判定受热条件下AlCl₃水解平衡移动的方向，并判定H₂O、HCl谁更易逸入空气。最后根据弱碱不稳定，可知灼烧产物是Al₂O₃。

答案：AlCl₃(aq)中存在下列水解平衡：

AlCl₃＋3H₂OAl(OH)₃＋3HCl

正反应是一个吸热反应，受热平衡向正反应方向移动。蒸干过程中，HCl比H₂O更易逸出，HCl的逸出，使得AlCl₃的水解加剧，生成Al(OH)₃沉淀；同时，也有部分Al(OH)₃发生了分解反应。灼烧所得固体时，Al(OH)₃全部分解：

Al(OH)₃Al₂O₃＋3H₂O↑

最后所得固体为Al₂O₃。

评注：只是蒸干AlCl₃(aq)，将得到Al(OH)₃和Al₂O₃的混合物；蒸干并灼烧时只得到Al₂O₃固体。

●锦囊妙计

水解平衡，遵循勒夏特列原理，不同溶液的蒸干，具有一定规律。

1.强碱强酸盐不水解，加热蒸发其水溶液得其固体。

2.弱碱与易挥发性酸形成的盐，水解生成易挥发性酸，加热蒸发其水溶液有碱生成；若碱难溶解，则生成沉淀；若碱易挥发，则逸出气体。

3.弱碱与难挥发性酸生成的盐，水解生成难挥发性酸，若碱不挥发，则加热蒸发其水溶液得其盐的晶体。

4.多元弱酸的正盐，不论弱酸是不是易挥发，蒸干其水溶液，都得到原来的溶质，只要阳离子水解，产物不易挥发。

5.易挥发性弱酸的酸式盐，加热蒸干得其正盐，只要阳离子水解产物不挥发。

6.易被氧化的盐，加热蒸干过程中，盐被O₂氧化。

●歼灭难点训练

1.(★★★)把FeCl₃(aq)蒸干灼烧，最后得到的固体产物是(   )

A.无水三氯化铁                                       B.氢氧化铁

C.氧化亚铁                                              D.三氧化二铁

2.(★★★)把Na₂SO₃(aq)蒸干，最后所得固体是(   )

A.亚硫酸钠                                              B.硫酸钠

C.氢氧化钠                                              D.碳酸钠

3.(★★★★)把含有HCl和H₂SO₄各18 mmol的混合酸 100 mL，加热浓缩至1 mL，最后剩余液体是___________，其物质的量浓度为___________。

4.(★★★★★)二战期间，丹麦科学家玻尔被迫离开被德军占领的祖国时，为了表明一定要返回祖国的决心，就把自己获得的金质诺贝尔奖章放在盛有王水的玻璃瓶中留了下来：

Au＋HNO₃＋3HCl===AuCl₃＋NO↑＋2H₂O

玻尔走后，纳粹分子窜进他的实验室，那瓶溶有金质奖章的溶液就在纳粹眼皮底下，纳粹分子却一无所知，多么高明的隐藏奖章的方法啊!德军战败后，玻尔回到自己的实验室，他从溶液中提取出金，重新铸成了诺贝尔奖章，新奖章显得更加光彩夺目。则下面所列方法中，你认为不能从溶有黄金的王水中提取出金的是________。

A.用铁置换                                              B.电解其水溶液

C.先蒸发水分后灼烧固体                         D.渗析或过滤

难点磁场

1.解析：加热蒸发，虽然Al₂(SO₄)₃的水解平衡向右移动：

Al₂(SO₄)₃＋6H₂O2Al(OH)₃＋3H₂SO₄

但是H₂SO₄并不挥发。相反，由于水分的挥发，H₂SO₄浓度逐渐增大；这样，又将Al(OH)₃溶解。所以最终得到Al₂(SO₄)₃固体。

答案：Al₂(SO₄)₃

2.答案：加热蒸发水分，下列水解平衡向右移动：

NaHCO₃＋H₂ONaOH＋H₂CO₃

H₂CO₃分解逸出CO₂，平衡进一步向右移动，同时又有水分挥发，所以NaOH浓度增大。NaOH浓度大到一定程度，就会与未水解的NaHCO₃发生下列反应：

NaHCO₃＋NaOH====Na₂CO₃＋H₂O

水分蒸发完毕，最终得Na₂CO₃固体。

答案：Na₂CO₃

歼灭难点训练

1.D

2.提示：蒸干过程中，Na₂CO₃被氧化：

2Na₂SO₃＋O₂====2Na₂SO₄

答案：B

3.提示：液体加热浓缩至1 mL时，c(H₂SO₄)==18 mol?L^－1，稀H₂SO₄(aq)变为浓H₂SO₄(aq)，使得受热过程中未随H₂O(g)一同逸出的HCl也不能存在，因为浓H₂SO₄具有强吸水性。

答案：浓H₂SO₄(aq)     18 mol?L^－1

4.解析：题给反应是一很重要的信息，它告诉我们黄金溶于过量的王水中，得到了HNO₃、HCl和AuCl₃的混合溶液。

A.用铁置换是可以的：3Fe＋2AuCl₃====3FeCl₂＋2Au

B.电解其水溶液也是可以的：阳极：2Cl^－－2e^－====Cl₂↑阴极：Au³＋＋3e^－====Au

C.先蒸发水分再灼烧固体也是可以的。水分蒸发后得AuCl₃固体(酸性条件下蒸发，可不考虑AuCl₃的水解)，由2AgCl2Ag＋Cl₂↑，而Au不如银活泼推知，2AuCl₃2Au＋3Cl₂↑。AuCl₃(aq)蒸发水解加剧，可得Au(OH)₃、Au₂O₃固体、灼烧Au(OH)₃变为Au₂O₃，Au₂O₃变为Au和O₂，前面我们可由AlCl₃溶液蒸干而推知，后者我们可由HgO受热分解而推知。

D.渗析和过滤都无法将其分开

答案：D