水解蛋白(精选8篇)
如果孩子出生之后没有母乳喝,那么就需要喝奶粉,但是有的孩子可能会对牛奶过敏,所以就需要喝水解蛋白奶粉,如果您的孩子也存在这样的问题,如果医生也建议您让孩子喝水解蛋白奶粉,大家肯定会想知道这到底是个什么东西?为了帮助各位了解何为水解蛋白奶粉,有关抓家做了如下介绍。水解蛋白配方奶粉就是将牛奶中肽链较长、容易引起过敏的大分子牛奶蛋白,分解成较小的中链和短链,以降低蛋白质过敏原性。“根据水解程度不同,水解蛋白配方奶粉可以分为部分水解、完全水解和完全水解成氨基酸奶3种,水解程度依次从低到高。临床上,严重过敏的婴幼儿,需要吃一段时间的完全水解蛋白配方奶粉,而随着年龄增长带来的消化、免疫、皮肤保护层的不断发育完善,就可以逐渐改为部分水解蛋白配方奶粉。
有些家长因为不了解孩子的需求,出生的时候医院要求和水解蛋白奶粉就一直给孩子喝,但是往往会发现孩子的免疫力会变得非常差,这是因为孩子需要换奶粉了,完全水解的蛋白奶粉已经不适合了。
所以说对于需要喝水解蛋白奶粉的孩子来说,对于奶粉的选择也会随着年龄的增长而有所改变,一出生的时候可能需要喝完全水解的,等在过一两个月,可能就得换成部分水解的,只有这样才能满足孩子生长所需,从而保证健康发育。
1 材料与方法
1.1 材料
蚯蚓, 品种为大平2号, 由唐山师范学院蚯蚓养殖基地提供;菜籽粕, 四川产。
1.2 方法
1.2.1 琼脂糖蛋白平板法
蚯蚓水解液的制备:取新鲜蚯蚓100g, 用自来水冲洗干净, 沥干蚯蚓体表水分把蚯蚓放入锥形瓶中加盖后置于的恒温箱中水解5h, 待蚯蚓水解为棕色液体时取出, 备用或置于4℃冰箱中保存。
菜粕蛋白的制备:取菜籽粕200g粉碎, 置于大烧杯中, 加入纯化水1 200mL (固液比为1∶6) ;把大烧杯放入50℃的恒温水浴锅内, 边搅拌边加入0.1mol/LNaOH溶液, 调节pH值至12左右, 继续搅拌20min, 使菜籽蛋白充分溶解在碱溶液中。以1 500r/min离心10min, 收集上清液, 向上清液中逐滴加入1mol/L的盐酸溶液, 边加盐酸边搅拌, 调pH值至4.5时静置30min。再以3 000r/min离心15min, 收集沉淀, 加水中和, 烘干, 备用。
琼脂糖蛋白平板的制备: (1) 取菜粕蛋白0.3g溶于pH值为8.9的15mLPBS液中, 使蛋白含量为20mg/mL; (2) 取pH值为7.2的PBS液85mL加热沸腾时加入琼脂糖0.425g, 使琼脂糖浓度为5%, 琼脂糖完全溶化时停止加热; (3) 把pH值为8.9的菜粕蛋白溶液15mL全部加入, 搅拌均匀, 趁热倒入平板中, 将气泡赶至边缘, 室温下凝固 (共制备5皿) , 用直径3mm的打孔器打孔, 每皿4孔; (4) 用滴管把蚯蚓水解液滴入孔内, 加满为止, 然后放入50℃恒温箱中; (5) 分别在4, 5, 6, 7, 8小时后取出平板, 用考马斯亮蓝R 250染液染色2min, 用7%冰乙酸脱色至能见到明显的水解圈为止; (6) 测量水解圈的直径, 取平均值。
1.2.2 水解度测定法
参照赵新淮等[1]、王秀奇等[2]何经纬等[3]的方法取菜粕蛋白溶解于4.5mL PBS液中, 再加入0.5mL蚯蚓水解液, 在50℃恒温箱中反应7h后, 作为待测样品。用甲醛固定法测定样品中氨基氮含量, 同时扣除蚯蚓水解液和菜粕蛋白溶液本身的游离氨基酸对水解度的影响。用NPCa-02型氮磷钙测定仪采用半微量滴定法测定样品中的氮含量。最后计算出蚯蚓蛋白水解酶对菜粕蛋白的水解度。
1.2.3 蚯蚓菜粕反应物中氨基酸含量的测定
取干蚯蚓200g放入广口瓶中, 加入纯化水600mL, 加盖, 室温下浸泡12h, 置于50℃的恒温箱中水解5h, 待形成棕色的蚯蚓水解液后取出, 备用。另将菜粕粉碎过80目筛, 取1 000g放入玻璃容器中与蚯蚓水解液混合, 加适量纯化水搅拌至均匀糊状, 水分含量在70%~75%之间, 加盖放入50℃恒温箱中反应7h后把反应物取出移至搪瓷盘中摊薄, 置于鼓风干燥箱中65℃烘干, 粉碎, 分别测定干蚯蚓、菜粕粉、蚯蚓菜粕反应物的氨基酸含量。
2 结果与讨论
2.1 琼脂糖蛋白平板法测定结果 (见图1)
在琼脂糖蛋白平板的小孔周围可见明显的透明圈, 见图1;透明圈的直径见表1。在小孔周围可见明显的透明圈, 说明蚯蚓蛋白水解酶对菜粕蛋白具有分解作用, 其分解反应的最佳时间应该在7h左右。
mm
2.2 水解度测定结果 (见表2)
μmol·mL-1
由表2可知, 待测样品扣除蚯蚓水解液和菜粕蛋白液中的氨基氮含量后, 样品中实际氨基氮含量为5.20μmol/mL, 最后测得样品中粗蛋白含量为1.014 3mg/mL, 经计算, 蚯蚓蛋白水解酶对菜粕蛋白的水解度为10.25%。
蚯蚓水解液与菜籽蛋白反应7h后, 菜籽蛋白被蚯蚓蛋白水解酶分解产生游离氨基酸, 其水解度达10.25%, 说明蚯蚓水解液中的蛋白水解酶对菜粕蛋白具有较高的酶解活性。
2.3 蚯蚓菜粕反应物中的氨基酸含量 (见表3)
由表3可以看出, 蚯蚓菜粕反应物中氨基酸含量达394.9g/kg, 与菜粕的299.6g/kg相比上升了31.81%, 且各种氨基酸的比例也比较合理。
3 结论
蚯蚓蛋白水解酶对菜粕蛋白具有较高的酶解活性, 其水解度达10.25%;蚯蚓菜粕反应物中氨基酸含量达394.9g/kg, 与菜粕相比上升了31.81%, 而且各种必需氨基酸的比例也比较合理。因此, 利用蚯蚓蛋白水解酶对菜籽蛋白的分解作用可以改善菜粕的蛋白质品质, 提高饲料的消化利用率。
参考文献
[1]赵新淮, 冯志彪.蛋白质水解物水解度的测定[J].食品科学, 1994 (11) :65-67.
[2]王秀奇, 秦淑媛, 高天慧, 等.基础生物化学实验[M].2版.北京:高等教育出版社, 1999:148-151.
【摘 要】:目的:观察脑蛋白水解物在脑出血疾病的临床应用疗效,探讨在脑血管疾病方面的现状研究。方法:临床观察脑蛋白水解物在治疗组和对照组的差异。并查阅相关资料文献,进行分析整理。结论:脑蛋白水解物在治疗神经系统疾病方面有较好的疗效。
【关键词】:脑蛋白水解物;临床应用;临床研究
【中图分类号】R931.74; 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8517(2009)03(上)-0112-01
脑蛋白水解物是猪脑组织的提取物,主要含神经多肽基因、核苷酸、神经递质和神经营养因子等生物活性成分,是调控神经发育、决定神经细胞分化及轴索伸展方向的物质。它能刺激神经元的能量代谢,改善大脑的血液供应,促进有氧代谢,并使葡萄糖更容易通过血一脑脊液屏障,还能降低脑内乳酸浓度,提高警觉程度、注意力、记忆力等,主要用于脑血管疾病引起的脑细胞及功能损伤。
脑蛋白水解物临床适应症包括脑出血、脑梗死、脑动脉硬化、脑损伤、脑萎缩。
1 脑出血
经CT诊断急性脑出血40例,随机分治疗组20例和对照组20例,两组均用常规脱水止血及支持治疗,疗程15天,治疗组加用脑蛋白水解物30ml静点,评分与疗效评定标准按全国统一标准,结果与对照组比较,用神经功能缺损积分减少评定疗效,治疗组明显优于对照组(t=2.23,P<0.05)。另一方面用神经功能缺损积分及实际生活能力改善评定疗效,脑蛋白水解物治疗组有效率为62.5%,无效率为37.5%;对照组有效率为51.8%,无效率为48.2%,治疗组明显优于对照组。统计说明脑蛋白水解物对治疗急性脑出血有明显疗效。
2 脑梗死
用脑蛋白水解物治疗脑梗塞,观察脑蛋白水解物辅助治疗急性脑梗死的疗效。韩月珍等将118例脑梗死患者随机分为治疗组和对照组各59例,两组均使用三磷酸胞苷二钠静脉滴注,40~80mg 21d,qd,治疗组加用脑蛋白水解物30mL+0.9%氯化钠注射液250mL,缓慢静脉滴注,qd,15d为1个疗程,连续用药3个疗程。于治疗开始前及治疗第15、30、45天检测患者血清神经元特异性烯醇化酶(NSE),并对患者神经功能缺损程度进行评分。结果治疗1个疗程后,治疗组血清NSE水平明显低于对照组,神经功能缺损程度评分降低程度也明显大于对照组,3个疗程后治疗组患者可达到基本痊愈水平。上述表明脑梗死患者急性期使用脑蛋白水解物利于康复。
3 脑动脉硬化
孙有祖等将60例确诊为脑动脉硬化的患者随机分成治疗组与对照组,每组30例,对照组分别用胞二磷胆碱、脑复康等常规给药治疗,治疗过程中密切观察并记录病程及治疗反应。治疗45天两组主要症状、体征及脑电图改善有
显著性差异(p<0.01)。上述表明脑蛋白水解物对老年人脑动脉硬化有较好的疗效。
4 脑损伤
孙振浩等用脑蛋白水解物和胞二磷胆碱各治疗62例各种颅脑疾病,结果总有效率前者91.9%,后者69.4%,不良反应分别为8.1%和24.2%(p<0.05),说明脑细胞激活素中脑蛋白水解物优于胞二磷胆碱。上述表明脑蛋白水解物在治疗脑损伤方面疗效较好。
5 脑萎缩
武剑等治疗 橄榄体脑桥小脑萎缩(OPCA)15例,男性8例,女性7例,平均年龄37岁。用脑蛋白水解物20ml加入5%葡萄糖氯化钠或0.9%氯化钠250~500ml,静脉滴注,qd,15~20天为一个疗程。结果:明显疗效8例,较好疗效4例,无效3例,有效率80%,表明实验性应用脑蛋白水解物治疗OPCA有较好疗效。
综上所述,脑蛋白水解物作为脑细胞激活剂,在治疗脑出血、脑梗死、脑动脉硬化、脑损伤、脑萎缩疾病方面都具有显著疗效,可以改善脑代谢,修复损伤,并调节代偿功能,值得推广应用。
旅客们,您们好!欢迎来到广西壮族自治区的一个风景区,素有天下第一美名的桂林山水。
如诗如画的漓江水,马上就要映入眼帘了。让我带领你们来游览一下吧。漓江的水真静啊,静得让你感觉不到它在流动;漓江的水真清啊,清得可以看见江底的沙石;漓江的水真绿啊,绿得仿佛是一块无瑕的翡翠。船桨激起的微波扩散出一道道水纹,才让你感觉到船在前进,岸在后移。
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2、学生是课堂的主人,预习、探究、展示、小结、练习都自主完成,时时有事干,人人有任务,有目标,不断有新发现,有收获的喜悦,所以课堂气氛活跃,学生积极思考,乐于参与,注意力集中时间持久,师生关系融洽,课堂效果佳。
3、课前学生自学完成盐类水解的定义和实质的学习,课堂通过探究与教师共同完成规律的发现和方程式的书写应注意的问题的学习。按时完成目标任务,课堂容量大,高效率。
4、在课前通读课本划出重点和疑难点,使课本知识内化的基础上,课堂再次强调基本定义的理解,使学生关注课本,重视基础。同时,在探究案深入分析基本知识中隐含的规律,教会学生学会分析,教学生善于思考和发现,培养学生的科学探究精神。其实,也是关注课本资源的开发。
5、从课本基本知识的预习,到逐步深入到规律的探究,学生能够顺利进行,主要是因为问题设计切合学生实际,注意了知识间的递进关系,同时,从学生表现来看,学生的探究能力也得到了提高。
安丰中学化学组
准备这次备课,我收获了很多,深刻地体会到,要真正上好一节课真的很不简单,编写的教案和制作的课件,在备课组成员的帮助下,经过了多次的修改才比较尽如人意,因为要考虑的因素实在很多,每一个细节都不能放过,不能马虎。当然,在修改的过程中,我也得到了成长,我想作为一名老师,一定要严格要求自己,努力做到百分百的完美。
这节课《盐类的水解》,本节教材涉及的知识面较宽、综合性较强,是前面已学过的离子反应、电解质的电离、水的电离平衡和水的离子积以及平衡移动原理等知识的综合应用,因此,本节的教学与前面的教学有密切的联系,学生对前面所学知识的理解程度将直接影响本节的学习。在后面的教材编排中,有很多地方也要用到盐类水解的相关知识,比如:泡沫灭火器原理和明矾的净水原理等等。所以本节教材具有很强的理论意义和实际意义,在教学中起着承前启后的作用,是理论教学中的重点和难点。
本节课的重难点是盐溶液呈酸碱性的规律以及强碱弱酸盐和强酸弱碱盐水解的实质。对于本节课的处理方式,我认为有以下几个亮点:
1、创设能引导学生参与的情境,用实验探究的方法引入新课,激发学生的学习积极性。
2、问题探究的形式引导学生用电离理论和平衡移动原理展开讨论,使学生理解盐类水解的本质。
3、织学生结合实验结果对盐的组成进行分析讨论,从而使学生熟悉盐溶液的酸碱性与盐的组成之间的内在联系。
4、以讨论、小结的方式巩固和加深学生对盐类水解原理和平衡移动原理的理解,提高学生灵活运用知识的能力。
5、让学生自主的进行探究,验证自己的假设。教师及时引导学生解决探究过程中不断生成的新问题,引导学生沿着自己设定的方向推导出正确的结论,到既培养学生的发散思维,又能落实知识点
6、运用多媒体技术,列出本节的知识系统板书,明确一些概念和规律,7、多角度,多侧面的对学生的探究学习能力进行评价,尊重学生多样化发展的 1 需求。
通过以上的方法:提出问题、实验探究、理论分析、讨论总结、课堂练习、实验验证、教师引导等多个环节的精心设置,激发学生的学习激情,以达到师生双向活动,起到共鸣作用,学生取得较好的学习效果。利于三维目标中“过程与方法”的实施,能够帮助学生把握解决相关问题的方法,从而达到迁移应用的目的。实验的设置能够使抽象问题具体化,便于“情感态度与价值观”目标的实现。
通过对本节课的精心设计,课堂气氛非常活跃,学习的积极性和主动性得到的充分的调动,学习效果很好。当然由于本人经验不足,难免存在一些不足之处,很多同行也给我提出的宝贵的意见和指导,这些我在以后的教学过程中一定要努力克服,现归纳如下:
1、注意实验操作规范
2、在对一些实验结果的解释要注意措词
3、尤其注意细节问题,比如“pH”不能说成“pH值”
1 材料和方法
1.1 材料和试剂
新鲜牛肋骨,动物瘦肉(市售);木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、风味酶(10万U·g-1);胃蛋白酶(25万U·g-1);碳酸钠、氯化钠、氢氧化钠、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸等(AR)。
1.2 主要仪器设备
PHS-3C pH计,KDT-1000全自动定氮仪,RE201C旋转蒸发器,FW-100高速万能粉碎机,TD5A-WS离心机,DZKW-4电子恒温水浴锅。
1.3 方法
1.3.1 牛骨粉的制备及酶解方法
用切割机将新鲜牛肋骨切割成长度为3~5cm的骨块,清水洗净牛骨块,剔除非骨成分。牛骨块置于锅中,以蒸馏水刚好浸没为宜,微沸1h,除去残血,取出脱脂;高压蒸煮3~4h至牛骨软化并与肉、脂分离,即可出锅。用双层纱布过滤,滤液冷至10℃除去脂肪后可用于制备骨汁粉。骨块65℃恒温干燥24h后进行粗粉碎、细粉碎,过0.098mm筛。细粉碎时加入适量的环状糊精以消除制品的腥躁气味。
酶解牛骨蛋白时,首先将牛骨粉和水按一定的料液比混合,浸泡6h,然后在设计的酶用量、温度、p H值及酶解时间等条件下进行酶解。
1.3.2 复合酶筛选方法
以胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶及风味酶等几种经济、常用的蛋白水解酶作为筛选对象,综合酶剪切特性、酶解温度、酶解p H值、蛋白质溶出率及水解液感观等因素对它们进行筛选,选择中性蛋白酶、胰蛋白酶、风味酶作为复合酶组分,并通过考察组分比例对蛋白溶出率的影响,筛选复合酶各组分的比例,最后采用四因素三水平正交试验优化蛋白提取工艺条件。
1.3.3 蛋白质测定方法
各试样蛋白质含量的测定方法及提取液中蛋白质浓度的测定方法参照国标GB/T 5009.5-2003,采用凯氏定氮法测定。
2 结果与讨论
2.1 各试样蛋白质含量测定结果
参照国标GB/T 5009.5-2003采用凯氏定氮法测定蛋白质的含量,测定结果见表1。
注:氮换算为蛋白质的系数F取6.25
2.2 复合酶组分的筛选
胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、风味酶等常用蛋白酶剪切倾向性、适宜酶解温度、适宜酶解p H值及水解牛骨蛋白蛋白效果见表2[3~4],其中的蛋白溶出率在酶用量4000 U·g-1(原料质量)、料液比1∶6(质量比)、水解时间5h及各种酶的适宜酶解温度、适宜酶解p H值等条件下进行测定。
从表2看出,使用胃蛋白酶进行酶解时蛋白质溶出率较高,但其水解温度与其他酶的水解温度相差较大,而且酸碱度须控制在pH=2.0左右,易对氨基酸等营养物质造成破坏,酶解液浑浊、苦味,并含有大量盐分,需增加脱盐工艺和设备,给生产造成不便。木瓜蛋白酶来自植物,水解动物蛋白的能力较弱,水解度最低;风味酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶三者水解温度、水解p H值接近,蛋白溶出率较高,水解液无苦味或苦味弱,含盐量低,因此本试验选择风味酶、中性蛋白酶及胰蛋白酶作为复合酶组分。
此复合酶在水解过程中水解液pH能从起始设定的7.5自动降至6.5左右,能充分发挥组分酶的最大活性,剪切范围宽,有利于提高水解度;水解完成后将溶提液温度升高到130~140℃,恒温1h进行Maillard反应后,所得的水解蛋白质能保持原有的天然香气和味道。
2.3 复合酶组分配比筛选
在料液比1∶6、水解温度55℃及水解时间5h等条件下,以酶总用量4000 U·g-1为基准,调节风味酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶配比,考察蛋白质溶出率。试验结果见表3。
试验结果表明,试验3牛骨蛋白溶出率最高,因此,按酶活性计算,复合酶组分配比确定为胰蛋白酶、中性蛋白酶、风味酶的用量比例为1∶32。
2.4 酶解条件优化
在起始水解p H=7.5条件下,以复合酶用量、料液比、酶解温度及酶解时间作为考察因素,各取三个水平,以牛骨蛋白溶出率为考察指标,按L9(34)正交表进行试验设计,优化提取条件。水平取值、试验结果、极差分析及方差分析结果分别见表4、表5。
从表4、表5看出,极差分析结果与方差分析结果无明显差异,四因素影响显著性为A>B>D>C,最佳提取工艺条件为A2B1C2D3,即在起始水解pH=7.5条件下,复合酶用量4000 U·g-1,料液比1∶4,酶解温度55℃,酶解时间6h。在此条件下,牛骨蛋白溶出率67.7%。
2.5 复合酶适应性试验
表6为复合酶及酶解能力较强的中性蛋白酶水解各种动物蛋白试验结果。试验条件为料液比1∶4、酶用量4000 U·g-1、酶解时间6h、酶解温度55℃,复合酶酶解起始pH值7.5,中性蛋白酶酶解pH值7.0。
试验结果显示,复合酶水解各类动物蛋白的能力强于单一酶,可适用于各类动物蛋白质的提取。
3 结论
风味酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶等组成的复合酶水解动物蛋白的效果比单一酶的水解效果更好,对各种动物蛋白的水解具有较好的适应性。
摘要:以酶解牛骨蛋白为对象,研究动物蛋白水解复合酶的配制并考察其适应性。实验结果表明,由中性蛋白酶、胰蛋白酶、风味酶等3种酶按酶活性1∶3∶2组合配制而成的复合酶,其酶解动物蛋白效果高于单一酶。
关键词:复合酶,胰蛋白酶,中性蛋白酶,风味酶,动物蛋白
参考文献
[1]房新平,生庆海,王玉良,等.酶法水解牛胎盘下脚料[J].中国乳品工业,2005,33(3):35-53.
[2]ALDER-NISSEN J.Enzymatic hydrolysis of food protein[M].London:Elsevier Applied Science PublishersLtd,1986:25-40.
[3]吴敏,尹彦洋,罗爱平,等.双酶分步水解牛骨蛋白工艺的优化[J].食品科学,2009,30(20):223-226.
一、溶液中微粒浓度大小比较
【例1】(2015·安徽高考)25℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol· L-1NaOH和NH3· H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是 ( )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(NH4+)+c(H+) =c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-) =c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-) =c(NH4+)+c(Na+)
解析:未加盐酸时,根据物料守恒,有c(NH3·H2O)+
c(NH4+)=0.1 mol·L-1=c(Na+),故c(NH3·H2O)<c(Na+),
A错误;加入10 mL盐酸时,氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,NH3·H2O没有发生反应,溶液成分为NaCl和NH3·H2O,根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=
c(Cl-)+c(OH-),且c(Cl-)=c(Na+),故c(NH4+)+c(H+)=
c(OH-),B正确;加入盐酸至溶液pH=7时,溶液呈中性,根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),
且c(H+)=c(OH-),故c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),C错误;加入20 mL盐酸时,刚好反应生成NaCl、NH4Cl,根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),且NH4Cl水解使溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故c(NH4+)+
c(Na+)<c(Cl-),D错误。
【规律总结】(1)两种溶液混合时,要综合考虑3个问题,即化学反应后溶液的成分、电离因素、水解因素;综合利用3个守恒,即电荷守恒、物料守恒和质子守恒。
(2)“假设法”判断反应的先后次序:混合溶液与另一个溶液进行反应,若原混合液中几个成分都能和外加溶液发生反应,在不能明确哪个成分先与外加溶液发生反应的情况下,可以采用“假设法”。如上例中,当加入少量盐酸时,假设NH3·H2O先和盐酸反应,生成NH4Cl,而NH4Cl会和NaOH反应生成NaCl和NH3·H2O,相当于NaOH和盐酸反应,而NH3·H2O没有发生变化。所以假设错误,应该先考虑NaOH和盐酸反应。
【现学现用】(1)等体积等浓度的氨水和盐酸反应,写出反应后溶液中的离子浓度大小关系。
(2)pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,写出反应后溶液中的离子浓度大小关系。
(3)氨水和盐酸混合后,溶液呈中性,请写出反应后所得溶液中离子浓度大小关系。
解析:(1)反应恰好完全,得到NH4Cl溶液,NH4+和Cl-是溶液中最主要的成分。由于水解,c(Cl-)>c(NH4+),c(H+)>c(OH-),因此c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。
(2)在题给条件下,氨水浓度远大于盐酸,故反应后,溶液中除了NH4Cl,还有大量未反应的氨水,氨水的电离决定了溶液呈碱性,NH4Cl的水解为次要因素,可忽略。氨水电离增加了一部分NH4+,故c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+),因此c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)若正好反应完全生成NH4Cl,溶液应呈酸性;而由题意,溶液呈中性,说明氨水有一定程度的过量,此时电离和水解相互抵消,c(H+)=c(OH-)。根据电荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(Cl-)=c(NH4+),故c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)。
【针对训练1】(2015·江苏高考)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1NH4HCO3溶液中通CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B.向0.10 mol·L-1NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.向0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
二、实验操作的判断与解释
【例2】(2015·海南高考改编)下列叙述正确的是( )
A.配制FeCl3溶液,应将FeCl3固体溶于适量蒸馏水,不断搅拌使其溶解即可
B.可用配有磨口塞的玻璃瓶保存盐的浓溶液,如Na2CO3溶液
C.从海水中提取镁时,若直接蒸干氯化镁晶体将无法得到氯化镁固体
D.煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2 和Mg (HCO3)2
解析:配制FeCl3溶液,应将FeCl3固体溶于浓盐酸中,用盐酸抑制铁离子水解,否则配制出的溶液将十分浑浊,A错误;Na2CO3溶液水解呈碱性,易与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,使磨口玻璃塞无法打开,故应换用木塞或橡皮塞,B错误;从海水中提取镁时,若直接蒸干氯化镁晶体将促进镁离子水解,MgCl2+2H2O=Mg(OH)2 +2HCl,HCl受热挥发,使水解发生完全,产物为Mg(OH)2,C正确 ;自来水煮沸时,由于水中含有的Ca(HCO3)2和Mg (HCO3)2不稳定,受热会发生分解反应,Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑,
Mg(HCO3)2MgCO3↓+H2O+CO2↑,MgCO3在持续加热的过程中还会水解转化为溶解度更小的Mg(OH)2,D正确。
【规律总结】(1)加热搅拌蒸干盐溶液得到的固体成分分析:①还原性盐易被氧化,如Na2SO3 溶液蒸干得Na2SO4;②盐溶液水解得易挥发性酸时,蒸干得到对应氢氧化物,如AlCl3蒸干得Al (OH)3;③盐溶液水解得难挥发性酸时,蒸干后得原物质,如CuSO4溶液蒸干得CuSO4;④酸根离子易水解的强碱盐,蒸干后得原物质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3;⑤在灼烧条件下某些盐要考虑受热分解,如Ca(HCO3)2、NH4Cl、KMnO4。(2)配制易水解的盐类,应加入水解产物酸碱,抑制盐的水解。如配制FeCl3需加盐酸,配制Na2S需加NaOH。
【针对训练2】(2014·吉林长春调研)用酒精灯加热下列溶液,蒸干后灼烧,所得固体质量最大的是( )
A.20 mL 2 mol·L-1FeCl3溶液
B.40 mL 1 mol·L-1NaHCO3溶液
C.20 mL 1 mol·L-1Na2SO3溶液
D.40 mL 2 mol·L-1NH4HCO3溶液
三、盐类水解对水电离平衡的影响
【例3】(2015·山东高考改编)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示,a、b两点所示溶液中水的电离程度a b。(填“<”“>”或“=”)
解析:a点NaOH与HA恰好完全反应,溶液的pH为8.7,说明HA为弱酸,NaA发生水解反应使溶液呈碱性,此时溶液中水的电离受到盐类水解的促进,比纯水的电离程度大;b点HA过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,水的电离主要受到酸电离的抑制,小于纯水的电离程度,所以a>b。
【规律总结】(1)在某个固定的温度下,不论向溶液中加入何种物质,Kw=c(H+)·c(OH-)为固定值不变;(2)向溶液中加入酸或者碱,可抑制水的电离;(3)向溶液中加入能电离出H+或OH-且不水解的盐,可抑制水的电离;(4)向溶液中加入能水解的盐,如Na2CO3,可促进水的电离;(5)向溶液中加入既能水解又能电离的盐,要考虑水解和电离何者占主导,如NaHSO3以电离为主,抑制水的电离,而NaHCO3以水解为主,促进水的电离。
【现学现用】图为常温条件下溶液中c(H+)和c(OH-)的坐标图,请回答下列问题:
(1)通过加入能消耗H+的物质, (填“能”或“不能”)实现从b到d的变化。
(2)向溶液中加入NaOH,能引起由 向 的变化,此时溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-) (填“<”“>”或“=”)Kw。
(3)向溶液中加入NaHSO4,能引起由_____向_____的变化,此时溶液中由水电离出的c(H+)______(填“<”“>”或“=”)溶液中的c(H+)。
(4)向纯水中加入FeCl3可能引起由_____向_____的变化;向纯水中加入NaHSO3可能引起由_____向_____的变化。FeCl3和NaHSO3对水的电离影响是否相同?
解析:(1)该温度下所有c(H+)·c(OH-)为固定值不变,点应全部在该曲线上,不会到d点,填“不能”。(2)加入NaOH,c(OH-)增大,c(H+)减小,从b到c;水的电离受到抑制,由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,小于Kw。(3)加入NaHSO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,从b到a;水的电离受到抑制,由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,小于Kw。(4)加入FeCl3,c(H+)增大,c(OH-)减小,从b到a;加入的NaHSO3 以电离为主,c(H+)增大,c(OH-)减小,从b到a。FeCl3促进水的电离,NaHSO3以电离为主,抑制水的电离。虽然溶液都呈现酸性,但水的电离一个被促进,一个被抑制,并不相同。
【针对训练3】(2015·天津高考改编)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入50 mL H2O,由水电离出的c(H+)·c(OH-) (填“增大”“减小”或“不变”)。
四、盐类水解在化工流程中的应用
【例4】(2015·天津高考节选)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是 ;FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。
(2)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)2++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。
解析:(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质,可起到净水的作用;钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+。
(2)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,即K1>K2>K3。水解为吸热反应,所以降温平衡将逆向移动;加水稀释,则平衡正向移动;加入NH4Cl,所得NH4Cl溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入NaHCO3,以水解为主消耗氢离子,平衡正向移动,所以答案选b、d。根据“室温”“高浓度”这两个信息,可以排除使用温度和浓度条件来调节该平衡,所以只有氢离子的浓度最影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。
【规律总结】水解是工业上常用的除杂和制备原理,最常用的方法就是通过调节溶液的pH使部分离子转化为沉淀而除去。在选择调节的试剂时,尽量不引入或少引入其他杂质,通过分析开始沉淀和完全沉淀的pH表来确定沉淀的顺序和调节的pH范围。如MgCl2溶液中混有FeCl3杂质时,可通过加入MgO、Mg(OH)2、MgCO3等消耗氢离子,促进铁离子水解为Fe(OH)3沉淀而除去。
【针对训练4】碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用电子工业中刻蚀线路板的酸性废液(主要成分有FeCl2、 CuCl2 、FeCl3)制备如下:
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物质 Cu(OH)2 Fe (OH)2 Fe (OH)3
开始沉淀pH 4.2 5.8 1.2
完全沉淀pH 6.7 8.3 3.2
(1)氯酸钠的作用是 ;滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(2)调节反应A后溶液的pH范围应为 ;可以选择的试剂是 (填序号)。
a.氨水 b.稀硫酸 c.氢氧化钠 d.碳酸铜
(3)反应B的温度如过高,则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是 (写化学式)。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。
①沉淀若有CuCO3,则相应的离子方程式为 。
②沉淀若有Cu(OH)2,则相应的离子方程式为 。