内容正文:
—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考)
(
知识体系
)第40讲 盐类水解及影响因素
一、盐类水解及影响因素
(
知识梳理一
)
一、盐类的水解
(一)盐溶液的酸碱性
1.实验探究:测试下表所列盐溶液的酸碱性。
盐
NaCl
Na2CO3
NH4Cl
KNO3
CH3COONa
(NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性
盐的类型
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
2.实验结论
盐的类型
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
【答案】1.中性 碱性 酸性 中性 碱性 酸性 2.强酸弱碱盐 强酸强碱盐 强碱弱酸盐
(二)盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1.理论分析
(1)NH4Cl溶液
理论解释
NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)CH3COONa溶液
理论解释
CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)Na2CO3溶液
由于H2CO3是二元酸,Na2CO3溶液水解分两步进行的。
CO+H2OOH-+HCO
HCO+H2OOH-+H2CO3
(4)NaCl溶液
H2OOH-+H+,NaCl===Na++Cl-,溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H+或OH-生成弱电解质。溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
2.盐类水解的原理
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的 结合生成 的反应,叫做盐类的水解。
3.实质
盐电离―→―→破坏了 ―→水的电离程度增大―→c(H+)≠c(OH-)―→ 溶液呈碱性、酸性。
常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NH、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸根离子:CO、HCO、AlO、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
【答案】2.H+或OH- 弱电解质 3.水的电离平衡
【总结归纳】
1.盐类的水解规律
2.盐类水解的特点
→水解反应是可逆反应
|
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
→水解反应程度很微弱
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此盐类水解的离子方程式中不标“ ”或“ ”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
(2)盐类水解是可逆反应,是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“ ”。
(3)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解
①NH与HCO、CO、CH3COO-等构成的盐,虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解。如NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+和CO或HCO等构成的盐,水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀。如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
3.酸式盐溶液的酸碱性
(1)只电离不水解(如NaHSO4)的显 。
(2)电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显 。
(3)水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显 。
【答案】2.(1)↓ ↑ (2) (3)相互促进 3.(1)酸性 (2)酸性 (3)碱性
(
经典典例
)
1.常温下,用一定浓度的溶液滴定某醋酸溶液。滴定终点附近溶液和导电能力的变化分别如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点;溶液总体积变化忽略不计)。下列说法正确的是
A.A点对应的溶液中
B.A→B过程中,不变
C.C→D溶液导电能力增强的主要原因是和增大
D.根据溶液和导电能力的变化可判断
2.25℃时,用HCl气体调节0.1mol·L-1碱BOH的pH,体系中粒子浓度的对数值(1gc)、反应物的物质的量之比的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列说法正确的是
A.25℃时,BOH的电离平衡常数为10-9.25
B.t=0.5,2c(H+)+c(BOH)=2c(OH-)+c(B+)
C.P1所示溶液:c(C1-)<0.05mol·L-1
D.P2所示溶液:c(B+)<100c(BOH)
3.常温下,在20 mL溶液中逐滴加入盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列有关说法不正确的是
A.实验室盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
B.同一溶液中,、、不能大量共存
C.,溶液中离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H+)=c(OH-)
D.时,溶液中,的水解常数
4.常温下,向1L溶液中,不断加入固体NaOH,与的浓度变化趋势如下图所示(不考虑体积变化和氨的挥发以及溶解放热),下列说法不正确的是
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,
C.随着NaOH的加入,不断增大
D.当时,
(
知识梳理二
)
二、盐类水解的影响因素
1.影响盐类水解的主要因素
因素
对盐类水解程度的影响
内因
盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“ ”
外界条件
温度
升高温度能够 水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度
外加
酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会 水解,加酸会 水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
2.实验探究外界因素对FeCl3水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的影响。
(1)改变温度对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,放在酒精灯上加热,观察到的现象是溶液逐渐变为红褐色(加深)。
②实验结论是温度升高,水解平衡 移动。
(2)改变溶液浓度对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,观察FeCl3溶液颜色为棕黄色;再加入少量的FeCl3(s),振荡,观察到的现象是溶液颜色加深
②实验结论是c(Fe3+)增大,水解平衡 移动。
(3)改变溶液酸碱性对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入2滴盐酸,观察到的现象是溶液颜色变浅。
②取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入少量的NaHCO3(s),振荡,观察到的现象是产生红褐色沉淀,放出气体。
③实验结论是c(H+)增大,水解平衡 移动,减小c(H+),可促进水解。
【答案】1.越大 越大 越弱越水解 促进 越大 促进 抑制 2.(1)②正向 (2)②正向 (3)③逆向
(
经典典例
)
1.实验I浑浊不消失,实验Ⅱ和Ⅲ中浊液变澄清。下列分析正确的是
A.实验I中:c(Na+)>c(HCO) >c(CO) >c(OH-)
B.实验I中说明HCO电离程度>HCO水解程度
C.实验Ⅱ中NH4Cl溶液抑制了HCO的水解
D.实验Ⅲ中发生了反应:2NaHCO3 +2NH3·H2O=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O
2.如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线,下列说法错误的是
A.溶液的:a点<c点
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.虽然ab段pH减小,但是升温仍然促进了的水解
3.实验测得溶液、溶液以及的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中
B.随温度升高,溶液的减小
C.随温度升高,溶液和溶液的pH均降低,是因为、水解平衡移动方向不同
D.温度升高至60℃,溶液中由水电离出的是
4.在较稀溶液中,存在如下水解平衡:,以下叙述不正确的是
A.通入氯化氢气体,数目增多,体系颜色变浅
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,数目增多,pH减小
D.加入溶液,生成红褐色沉淀
(
知识梳理三
)
三、盐类水解的应用
1.作净水剂
铝盐、铁盐等部分盐类水解生成 ,有较强的 ,常用作净水剂。
如明矾水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
2.热碱水去油污
纯碱水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。加热 CO的水解,溶液碱性 ,去污能力 。
3.盐溶液的配制和保存
配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是抑制Sn2+或Fe3+的 。
4.制备胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以增大Fe3+的 ,从而制备Fe(OH)3胶体。
5.制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2。其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl。
【总结归纳】
不同类型盐蒸干产物的判断
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
【答案】1.胶体 吸附性 2.促进 增强 增强 3.水解 4.水解程度
(
经典典例
)
1.下列叙述不正确的是
A.中国古代利用明矾溶液的酸性来除铜镜的铜锈
B.用标准盐酸溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.配制0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液480 mL,需选用500 mL容量瓶
D.洗涤脱排油烟机表面的油脂污物时,热的纯碱溶液比冷的去污效果好
2.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
探究化学反应的限度
取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加0.1 mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含又含的实验事实判断该反应是可逆反应
探究浓度对化学反应速率的影响
用两支试管各取5mL 0.1mol/L的KMnO4溶液,分别加入2mL 0.1mol/L和 0.2mol/L的H2C2O4(草酸)溶液,记录溶液褪色所需的时间
抑制水解,并防止被氧化
配制溶液时,先将溶于适量浓盐酸中,再用蒸馏水稀释到所需浓度,最后在试剂瓶中加入少量铁粉
比较不同浓度硫酸的酸性强弱
室温下,用试纸分别测定浓度为和溶液的
A.A B.B C.C D.D
3.人们利用盐类水解的原理设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有浓溶液和浓溶液,二者混合时会发生剧烈反应,产生气体和沉淀。下列说法错误的是
A.可利用如图所示装置来获得固体
B.溶液中:
C.二者混合时发生反应的离子方程式为
D.不能用浓溶液代替泡沫灭火器中的浓溶液
4.纳米氧化镁广泛应用于电子元器件、催化剂载体等领域,一种利用制备纳米氧化镁的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
已知:PVA不参与化学反应。
A.纳米氧化镁分散在空气中能产生丁达尔效应
B.“沉淀反应”,未发生氧化还原反应
C.可以用坩埚蒸干氯化镁溶液获得
D.“煅烧”过程,发生反应的化学方程式为
拓展练习
1.下列变化不遵循“量变引起质变”哲学思想的是
A.向盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液,刚开始无明显现象,后产生白色絮状沉淀
B.向澄清石灰水中通入,先产生白色沉淀,后沉淀溶解变为澄清溶液
C.向酚酞溶液中加入NaClO粉末,溶液先变红色,后迅速褪色
D.向含甲基橙的纯碱溶液中逐滴加入溶液,溶液由黄色变为橙色,最终变为红色
2.室温下,通过下列实验探究某些碳酸盐溶液及碳酸氢盐溶液的性质,
已知:,,。
实验
实验操作和现象
1
测量溶液的pH,测得pH为a
2
测量某浓度的溶液的pH,测得pH约为9.4
3
向通入足量二氧化碳充分反应后,测得pH约为6.6
4
向溶液中加入粉末,过滤,向滤渣中加入HCl溶液产生气泡
下列有关说法正确的是
A.实验1测得的pH值a<7
B.实验2溶液中:
C.实验3所得溶液中:
D.实验4第一步反应的离子方程式为
3.已知下列三个反应:
①,浓度平衡常数
②,浓度平衡常数
③,浓度平衡常数
这三个反应的浓度平衡常数的对数值随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应的
C.温度为时,反应②在容器中当时,则一定有
D.在恒容密闭容器中充入和进行反应③,三点压强的大小关系为点点点
4.常温下,已知溶液中含A元素的粒子浓度之和为,溶液中各含A元素的粒子的pc-pOH关系所示。图中pc表示各含A粒子浓度的负对数(),pOH表示浓度的负对数[];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示随pOH的变化
B.x点到z点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度先减小再增大
C.pH=4的溶液中:
D.的平衡常数的数量级为
5.在常温下,有关下列四种溶液的叙述不正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A.分别取1mL稀释至100mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
B.在①、②中分别加入适量的氯化铵晶体,两种溶液的pH均减小
C.将②、③等体积混合,所得溶液pH=4.7:c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−)
D.若将aL④与bL②混合后(忽略溶液体积变化),溶液的pH=4,则a:b=11:9
6.根据实验目的,下列实验设计、现象及结论都正确的是
选项
实验目的
实验设计及现象
结论
A
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
判断淀粉是否水解
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液,加热后未出现银镜
淀粉未水解
C
比较B和C的非金属性强弱
用pH计测定溶液的pH,H2CO3溶液的pH更小
非金属性:
D
判断Fe3+与的反应是否可逆
向溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量固体,溶液先变成血红色后无明显变化
Fe3+与的反应不可逆
A.A B.B C.C D.D
7.某浓度Na2CO3溶液的pH随温度的变化如下图所示,下列判断不正确的是
A.a点→b点→c点,Na2CO3的水解程度逐渐增大
B.b点开始随温度升高碳酸钠溶液pH逐渐降低,因此碳酸根水解是放热过程
C.100℃时,纯水的pH=6,c点溶液中c(OH-)约为10-0.3mol·L-1
D.溶液在b点时电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
8.测定溶液升温过程中的pH(不考虑水的蒸发),数据如下
温度/℃
20
40
60
80
pH
11.80
11.68
11.54
11.42
下列说法正确的是
A.升高温度溶液中降低
B.温度升高时溶液pH降低,是由于水解生成少量
C.溶液pH的变化是的改变和水解平衡移动共同作用的结果
D.溶液中始终存在
9.实验室中,下列做法不合理的是
A.用细口塑料瓶密封保存
B.用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液
C.用标准液润洗滴定管后,将润洗液从滴定管上口倒出
D.用稀盐酸鉴别、、三种溶液
10.碳酸亚铁作为饲料中铁的补充剂,其干燥品在空气中稳定,湿品在空气中被氧化为氢氧化铁成茶色。用含少量的废铁屑制取的流程如图所示:
已知:常温下,①存在自偶电离:;②的;③开始沉淀的。
下列说法正确的是
A.“浸出”时为了提高反应速率,可以把稀硫酸换成浓硫酸
B.“沉铁”过程中发生反应的离子方程式是
C.“沉铁”过程中也可使用饱和碳酸钠溶液
D.“沉铁”得到的碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥
11.下列有关各溶液说法正确的是
A.配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+水解,先将FeCl3固体溶解在硫酸中,再加水稀释到所需浓度
B.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液蒸干所得产物相同
C.相同条件下,同浓度的CH3COONH4和NH4NO3溶液中,c(NH)前者大于后者
D.浓NH4Cl溶液可作金属焊接的除锈剂
12.在日常生产生活中,经常涉及化学反应原理,下列过程或现象与盐类水解无关的是
A.加热氯化铁溶液,颜色变深
B.与溶液可用作焊接金属时的除锈剂
C.氯化钙溶液中滴加甲基橙,溶液显黄色
D.实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
13.实验室研究、日常生活和生产实践中常用到盐类的水解知识。下列事实与水解无关的是
A.实验室盛放溶液的试剂瓶应使用橡胶塞
B.在溶液中加入镁条会产生气泡
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
D.将饱和溶液滴入沸水中制备胶体
14.回答下列问题
(1)将AlCl3·6H2O晶体直接灼烧得不到AlCl3,教材课后习题中介绍了用AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出:将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热的反应式: 。
(2)在25℃时,lmol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2、④NH4Cl、⑤NH4HSO4、⑥NH3·H2O溶液中,c()由小到大的顺序是 。(填序号)
(3)已知室温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 倍。
(4)部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HCOOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.3×10-9
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-3
①在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,溶液导电能力:HCOOH HClO(用“>”“<”或“=”填空)。
②根据上述电离平衡常数,试写出下列化学反应的离子方程式:向碳酸钠溶液中通入少量二氧化硫气体 。向碳酸钠溶液中滴入过量甲酸 。
③常温下,若溶液中=0.157时,溶液的pH= 。
15.利用所学化学反应原理知识,解决以下问题:
(1)25℃时,溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示);把溶液蒸干并灼烧得到的产物是 。
(2)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理: 。
(3)相同物质的量浓度的五种溶液:①、②氨水、③、④⑤,由大到小顺序是 (用序号表示)。
(4)实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当用150mL 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下2.24L时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)某酸在水中的电离方程式是:,,回答下列问题:
①在的溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是 。
A.
B.
C.
D.
②常温下,已知NaHA溶液的,则溶液中可能 (填“>”、“<”或“=”)。
16.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,处理污水比高效,且腐蚀性小。
(1)实验室检验的方法为 。溶液对钢铁设备的腐蚀,除的腐蚀作用外,另一离子的腐蚀主要原因是 (用离子方程式表示)
(2)实验室可用NaClO氧化酸性废液得到,发生反应的离子方程式为 。若要制取1000mL2mol/L,则需要NaClO的质量为 g。
(3)通过控制条件,溶液的水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为。欲使平衡正向移动可采用的方法是_______(填字母)。
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.加入
(4)工业上可用废铁屑来制备,流程如下:
废铁屑晶体无水
①在HCl气流中加热的原因是 。
②若某废铁屑中铁的质量分数为84%,用1000g废铁屑反应,最后制取的质量为1625g,则该制取过程中的产率为 (精确到0.1%)
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知识体系
)第40讲 盐类水解及影响因素
一、盐类水解及影响因素
(
知识梳理一
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一、盐类的水解
(一)盐溶液的酸碱性
1.实验探究:测试下表所列盐溶液的酸碱性。
盐
NaCl
Na2CO3
NH4Cl
KNO3
CH3COONa
(NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性
盐的类型
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
2.实验结论
盐的类型
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
【答案】1.中性 碱性 酸性 中性 碱性 酸性 2.强酸弱碱盐 强酸强碱盐 强碱弱酸盐
(二)盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1.理论分析
(1)NH4Cl溶液
理论解释
NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)CH3COONa溶液
理论解释
CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)Na2CO3溶液
由于H2CO3是二元酸,Na2CO3溶液水解分两步进行的。
CO+H2OOH-+HCO
HCO+H2OOH-+H2CO3
(4)NaCl溶液
H2OOH-+H+,NaCl===Na++Cl-,溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H+或OH-生成弱电解质。溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
2.盐类水解的原理
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的 结合生成 的反应,叫做盐类的水解。
3.实质
盐电离―→―→破坏了 ―→水的电离程度增大―→c(H+)≠c(OH-)―→ 溶液呈碱性、酸性。
常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NH、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸根离子:CO、HCO、AlO、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
【答案】2.H+或OH- 弱电解质 3.水的电离平衡
【总结归纳】
1.盐类的水解规律
2.盐类水解的特点
→水解反应是可逆反应
|
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
→水解反应程度很微弱
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此盐类水解的离子方程式中不标“ ”或“ ”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
(2)盐类水解是可逆反应,是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“ ”。
(3)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解
①NH与HCO、CO、CH3COO-等构成的盐,虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解。如NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+和CO或HCO等构成的盐,水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀。如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
3.酸式盐溶液的酸碱性
(1)只电离不水解(如NaHSO4)的显 。
(2)电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显 。
(3)水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显 。
【答案】2.(1)↓ ↑ (2) (3)相互促进 3.(1)酸性 (2)酸性 (3)碱性
(
经典典例
)
1.常温下,用一定浓度的溶液滴定某醋酸溶液。滴定终点附近溶液和导电能力的变化分别如图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点;溶液总体积变化忽略不计)。下列说法正确的是
A.A点对应的溶液中
B.A→B过程中,不变
C.C→D溶液导电能力增强的主要原因是和增大
D.根据溶液和导电能力的变化可判断
【答案】A
【详解】A.常温下,A点溶液,则,而电解质溶液中存在电荷守恒:,故,A项正确;
B.A→B的过程中,溶液中的逐渐被中和,溶液中的的物质的量逐渐增大,B项错误;
C.达到滴定终点前,溶液中的、逐渐增大是溶液导电能力逐渐增强的主要原因,C项错误;
D.D点以后溶液导电能力增长速率更快,说明时,和NaOH完全反应,达到滴定终点,而时,溶液中的溶质为和,故,D项错误;
故选A。
2.25℃时,用HCl气体调节0.1mol·L-1碱BOH的pH,体系中粒子浓度的对数值(1gc)、反应物的物质的量之比的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列说法正确的是
A.25℃时,BOH的电离平衡常数为10-9.25
B.t=0.5,2c(H+)+c(BOH)=2c(OH-)+c(B+)
C.P1所示溶液:c(C1-)<0.05mol·L-1
D.P2所示溶液:c(B+)<100c(BOH)
【答案】C
【分析】HCl是强酸,在调节pH的过程中,若BOH是强碱,则当时,pH应为7,但是当时,pH小于7,溶液显酸性,对应图中点P3,是因为存在水解平衡,故BOH是一元弱碱,据此分析;
【详解】A.由图可知,当pH=9.25,即c(OH-),lgc(BOH)=lgc(B+),BOH的电离平衡常数为,A错误;
B.t=0.5时,溶液中电荷守恒:c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(Cl-),根据物料守恒可知:c(B+)+ c(BOH)= 2c(Cl-),联立可得:2c(H+)+c(B+)=2c(OH-)+c(BOH),且c(H+)与c(OH-)不相等,所以2c(H+)+c(BOH)不等于2c(OH-)+c(B+),B错误;
C.P1所示的溶液中电荷守恒:c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(Cl-),c(H+)=10-9.25 mol·L-1,c(OH-) mol·L-1,,得到c(C1-)<0.05mol·L-1,C正确;
D.P2所示溶液,pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7,根据,,D错误;
故选C。
3.常温下,在20 mL溶液中逐滴加入盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列有关说法不正确的是
A.实验室盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
B.同一溶液中,、、不能大量共存
C.,溶液中离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(Cl-)>c()>c(H+)=c(OH-)
D.时,溶液中,的水解常数
【答案】D
【详解】A.碳酸钠水溶液呈碱性,玻璃成分之一为SiO2,两者会发生相互反应生成具有粘性的硅酸钠,所以盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,A正确;
B.根据图像分析,pH>8时只有碳酸根离子和碳酸氢根离子,pH=8时,只有碳酸氢根离子,pH<8时,溶液中只有碳酸和碳酸氢根离子,则在同一溶液中,H2CO3、、不能大量共存,B正确;
C.由图像可知,pH=7时,c(H+)=c(OH-),溶液中含碳元素的主要微粒为、H2CO3,电荷守恒可知:,则c(Na+)>c(Cl−),因水解,则c(Na+)>c(Cl−)>c(),溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为,C正确;
D.pH=a时,c(H+)=10-amol/L,,水解,,,D错误;
故答案:D。
4.常温下,向1L溶液中,不断加入固体NaOH,与的浓度变化趋势如下图所示(不考虑体积变化和氨的挥发以及溶解放热),下列说法不正确的是
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小
B.在M点时,
C.随着NaOH的加入,不断增大
D.当时,
【答案】C
【详解】A.向氯化铵溶液中加碱,对水的电离起抑制作用,所以M点溶液中水的电离程度比原溶液小,故A正确;
B.,,.根据电荷守恒,,,故B正确;
C.不变,随着NaOH的加入,不断增大,所以增大,,,不断减小,故C错误;
D.当时,,根据电荷守恒,,所以,故D正确;
故选:C。
(
知识梳理二
)
二、盐类水解的影响因素
1.影响盐类水解的主要因素
因素
对盐类水解程度的影响
内因
盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度 ;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度 ,通常称为“ ”
外界条件
温度
升高温度能够 水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度
外加
酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会 水解,加酸会 水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
2.实验探究外界因素对FeCl3水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的影响。
(1)改变温度对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,放在酒精灯上加热,观察到的现象是溶液逐渐变为红褐色(加深)。
②实验结论是温度升高,水解平衡 移动。
(2)改变溶液浓度对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,观察FeCl3溶液颜色为棕黄色;再加入少量的FeCl3(s),振荡,观察到的现象是溶液颜色加深
②实验结论是c(Fe3+)增大,水解平衡 移动。
(3)改变溶液酸碱性对水解平衡的影响
①取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入2滴盐酸,观察到的现象是溶液颜色变浅。
②取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,再加入少量的NaHCO3(s),振荡,观察到的现象是产生红褐色沉淀,放出气体。
③实验结论是c(H+)增大,水解平衡 移动,减小c(H+),可促进水解。
【答案】1.越大 越大 越弱越水解 促进 越大 促进 抑制 2.(1)②正向 (2)②正向 (3)③逆向
(
经典典例
)
1.实验I浑浊不消失,实验Ⅱ和Ⅲ中浊液变澄清。下列分析正确的是
A.实验I中:c(Na+)>c(HCO) >c(CO) >c(OH-)
B.实验I中说明HCO电离程度>HCO水解程度
C.实验Ⅱ中NH4Cl溶液抑制了HCO的水解
D.实验Ⅲ中发生了反应:2NaHCO3 +2NH3·H2O=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O
【答案】D
【详解】A.实验I中浑浊不消失,碳酸氢钠浊液pH=8显碱性,说明溶液中碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度,所以溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c() >c(OH-)>c(),故A错误;
B.实验I中浑浊不消失,碳酸氢钠浊液为饱和溶液,pH=8显碱性,说明溶液中碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度,故B错误;
C.氯化铵溶液中,水解使溶液呈酸性,促进碳酸氢根离子的水解,故C错误;
D.实验Ⅲ中发生了反应:2NaHCO3 +2NH3·H2O=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O,故正确;
故答案为:D。
2.如图为某实验测得溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线,下列说法错误的是
A.溶液的:a点<c点
B.a点时,
C.b点溶液中,
D.虽然ab段pH减小,但是升温仍然促进了的水解
【答案】B
【分析】碳酸氢钠在溶液中存在电离趋势和水解趋势,升高温度,ab段电离平衡和水解平衡均右移,温度对电离平衡的影响大于水解平衡,所以溶液pH减小,bc段温度对电离平衡的影响小于水解平衡,所以溶液pH增大。
【详解】A.由图可知,a点和c点溶液pH相同,溶液中氢离子浓度相等,温度升高,水的离子积常数增大,则c点溶液氢氧根离子浓度大于a点,故A正确;
B.由图可知,a点时碳酸氢钠溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于电离程度,则碳酸氢根离子的电离常数小于水解常数:Ka2(H2CO3)<Kh=,所以Kw>Ka2(H2CO3) Ka1(H2CO3),故B错误;
C.由图可知,b点溶液呈碱性,由电荷守恒关系可知,溶液中,故C正确;
D.由分析可知,升高温度,ab段促进了碳酸氢根离子的电离,同时也促进了碳酸氢根的水解, 故A正确;
故选B。
3.实验测得溶液、溶液以及的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中
B.随温度升高,溶液的减小
C.随温度升高,溶液和溶液的pH均降低,是因为、水解平衡移动方向不同
D.温度升高至60℃,溶液中由水电离出的是
【答案】D
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,平衡向着电离方向移动,水中c(H+)c(OH-)=Kw减小,故pH减小,但c(H+)=c(OH-),故A错误;
B.水的电离为吸热过程,升高温度,促进水的电离,所以c(OH-)增大,醋酸根水解为吸热过程,CH3COOH-+H2OCH3COOH+OH-,升高温度促进盐类水解,所以c(OH-)增大,故B错误;
C.、水解平衡都是吸热的,升高温度,、水解平衡都正向移动,故C错误;
D.温度升高至60℃,纯水的pH为6.5,则此温度下Kw=(10-6.5)2=10-13,溶液中由水电离出的等于溶液中的氢氧根浓度为=,故D正确;
故选D。
4.在较稀溶液中,存在如下水解平衡:,以下叙述不正确的是
A.通入氯化氢气体,数目增多,体系颜色变浅
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,数目增多,pH减小
D.加入溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【详解】A.通入氯化氢气体,数目增多,平衡逆向移动,体系颜色变浅,A正确;
B.水解吸热,升温,平衡右移,体系颜色变深,B正确;
C.加水,促进水解正向移动,数目增多,但减小,pH增大,C错误;
D.加入溶液,和相互促进水解,水解程度增大,生成氢氧化铁红褐色沉淀,D正确;
答案选C。
(
知识梳理三
)
三、盐类水解的应用
1.作净水剂
铝盐、铁盐等部分盐类水解生成 ,有较强的 ,常用作净水剂。
如明矾水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
2.热碱水去油污
纯碱水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。加热 CO的水解,溶液碱性 ,去污能力 。
3.盐溶液的配制和保存
配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是抑制Sn2+或Fe3+的 。
4.制备胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以增大Fe3+的 ,从而制备Fe(OH)3胶体。
5.制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2。其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl。
【总结归纳】
不同类型盐蒸干产物的判断
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
【答案】1.胶体 吸附性 2.促进 增强 增强 3.水解 4.水解程度
(
经典典例
)
1.下列叙述不正确的是
A.中国古代利用明矾溶液的酸性来除铜镜的铜锈
B.用标准盐酸溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
C.配制0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液480 mL,需选用500 mL容量瓶
D.洗涤脱排油烟机表面的油脂污物时,热的纯碱溶液比冷的去污效果好
【答案】B
【详解】A.明矾的化学式为,铝离子水解,溶液显酸性,可以与铜锈反应去除铜锈,A项正确;
B.用标准盐酸溶液滴定碱性的碳酸氢钠,滴定终点溶液显酸性,应使用甲基橙为指示剂,B项错误;
C.实验室没有480mL的容量瓶,所以选用规格稍大的500mL容量瓶,C项正确;
D.温度升高,碳酸根水解正向移动,生成更多氢氧根,去油污效果更好,D项正确;
答案选B。
2.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
探究化学反应的限度
取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加0.1 mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含又含的实验事实判断该反应是可逆反应
探究浓度对化学反应速率的影响
用两支试管各取5mL 0.1mol/L的KMnO4溶液,分别加入2mL 0.1mol/L和 0.2mol/L的H2C2O4(草酸)溶液,记录溶液褪色所需的时间
抑制水解,并防止被氧化
配制溶液时,先将溶于适量浓盐酸中,再用蒸馏水稀释到所需浓度,最后在试剂瓶中加入少量铁粉
比较不同浓度硫酸的酸性强弱
室温下,用试纸分别测定浓度为和溶液的
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.反应中碘化钾过量,溶液中一定存在碘离子,不能探究该化学反应的限度,A错误;
B.两者反应方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾溶液过量,两种溶液都不褪色,所以不能探究浓度对反应速率的影响,B错误;
C.配制FeCl2溶液时,先将FeCl2溶于适量浓盐酸中,抑制Fe2+水解,再用蒸馏水稀释到所需浓度,最后在试剂瓶中加入少量铁粉,防止Fe2+被氧化,C正确;
D.18mol·L-1的硫酸是浓硫酸,具有脱水性,pH试纸会变黑,不能读出数值,D错误;
答案选C。
3.人们利用盐类水解的原理设计出了泡沫灭火器。泡沫灭火器中装有浓溶液和浓溶液,二者混合时会发生剧烈反应,产生气体和沉淀。下列说法错误的是
A.可利用如图所示装置来获得固体
B.溶液中:
C.二者混合时发生反应的离子方程式为
D.不能用浓溶液代替泡沫灭火器中的浓溶液
【答案】B
【详解】A.可以用蒸发浓溶液获得固体,A正确;
B.溶液中,电荷守恒,溶液显碱性,,则,B错误;
C.二者混合时发生反应的离子方程式为,C正确;
D.与不能反应,故不能代替泡沫灭火器中的浓溶液,D正确;
故选B。
4.纳米氧化镁广泛应用于电子元器件、催化剂载体等领域,一种利用制备纳米氧化镁的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
已知:PVA不参与化学反应。
A.纳米氧化镁分散在空气中能产生丁达尔效应
B.“沉淀反应”,未发生氧化还原反应
C.可以用坩埚蒸干氯化镁溶液获得
D.“煅烧”过程,发生反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】制备纳米氧化镁的工艺流程为用氨水沉淀Mg2+,变为Mg(OH)2,然后煅烧变为纳米氧化镁。
【详解】A.纳米氧化镁分散在空气中形成胶体能产生丁达尔效应,A正确;
B.“沉淀反应”,化合价未发生变化,未发生氧化还原反应,B正确;
C.用坩埚蒸干氯化镁溶液时会发生Mg2+水解反应:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,HCl易挥发,平衡右移,无法获得,C错误;
D.“煅烧”过程,发生反应的化学方程式为,D正确;
故选C。
拓展练习
1.下列变化不遵循“量变引起质变”哲学思想的是
A.向盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液,刚开始无明显现象,后产生白色絮状沉淀
B.向澄清石灰水中通入,先产生白色沉淀,后沉淀溶解变为澄清溶液
C.向酚酞溶液中加入NaClO粉末,溶液先变红色,后迅速褪色
D.向含甲基橙的纯碱溶液中逐滴加入溶液,溶液由黄色变为橙色,最终变为红色
【答案】C
【分析】“量变引起质变”指量的多少不同、反应不同。
【详解】A.向盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液,开始盐酸过量,发生反应4HCl+Na[Al(OH)4]=NaCl+AlCl3+4H2O,无明显现象,继续加Na[Al(OH)4]溶液,发生反应AlCl3+3Na[Al(OH)4]=4Al(OH)3↓+3NaCl,后产生白色絮状沉淀,与量的多少有关,A项不符合题意;
B.向澄清石灰水中通入CO2,开始CO2少量,发生反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,观察到产生白色沉淀,继续通入CO2,发生反应CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2,后观察到沉淀溶解变为澄清溶液,与量的多少有关,B项不符合题意;
C.NaClO属于强碱弱酸盐,由于ClO-的水解使NaClO溶液呈碱性,使酚酞溶液先变红色,水解生成的HClO具有强氧化性,后观察到迅速褪色,与量的多少无关,C项符合题意;
D.Na2CO3属于强碱弱酸盐,由于的水解使纯碱溶液呈碱性,使甲基橙溶液呈黄色,滴入NaHSO4溶液,首先发生反应+H+=,溶液的碱性逐渐减弱,继续滴加NaHSO4发生反应+H+=H2O+CO2↑,最终溶液呈酸性,故溶液由黄色变为橙色,最终变为红色,与量的多少有关,D项不符合题意;
答案选C。
2.室温下,通过下列实验探究某些碳酸盐溶液及碳酸氢盐溶液的性质,
已知:,,。
实验
实验操作和现象
1
测量溶液的pH,测得pH为a
2
测量某浓度的溶液的pH,测得pH约为9.4
3
向通入足量二氧化碳充分反应后,测得pH约为6.6
4
向溶液中加入粉末,过滤,向滤渣中加入HCl溶液产生气泡
下列有关说法正确的是
A.实验1测得的pH值a<7
B.实验2溶液中:
C.实验3所得溶液中:
D.实验4第一步反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A.,,则溶液中,以的水解为主,实验1测得的pH值a>7,A不正确;
B.实验2溶液中,,<1,所以,B不正确;
C.向溶液中通入足量二氧化碳,充分反应后,测得pH约为6.6,表明实验3所得溶液中,溶质为NaHCO3和H2CO3:在NaHCO3溶液中,存在物料守恒:,则NaHCO3、H2CO3的混合溶液中,,C正确;
D.CaSO4微溶于水,向溶液中加入粉末,CaSO4转化为CaCO3,过滤,向滤渣中加入HCl溶液产生CO2,则实验4第一步反应的离子方程式为,D不正确;
故选C。
3.已知下列三个反应:
①,浓度平衡常数
②,浓度平衡常数
③,浓度平衡常数
这三个反应的浓度平衡常数的对数值随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应的
C.温度为时,反应②在容器中当时,则一定有
D.在恒容密闭容器中充入和进行反应③,三点压强的大小关系为点点点
【答案】C
【详解】A.由图可知,反应①、②的随温度升高而减小,则和均小于0,反应③的随温度升高而增大,则大于0,故,A正确;
B.根据盖斯定律反应①反应②,可得到反应,故该反应的,则,B正确;
C.由图可知,温度为时,反应②的平衡常数为1,而当时,Qc不等于1,则反应不平衡,正逆反应速率不相等,C错误;
D.密闭容器的容积不变,气体总物质的量不变,则气体压强只与温度有关,温度相同时压强相同,温度升高时压强增大,则根据图象可知点点点,D正确;
故选C。
4.常温下,已知溶液中含A元素的粒子浓度之和为,溶液中各含A元素的粒子的pc-pOH关系所示。图中pc表示各含A粒子浓度的负对数(),pOH表示浓度的负对数[];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示随pOH的变化
B.x点到z点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度先减小再增大
C.pH=4的溶液中:
D.的平衡常数的数量级为
【答案】D
【详解】A.图象中含A物质只有3种,说明为二元弱酸。随着逐渐增大,减小pOH,根据 、 ,知c()逐渐减小,c()先增大后减小,c()逐渐增大,,则p()逐渐增大,p()先减小后增大,p()逐渐减小,故曲线③表示p(),曲线②表示p(),曲线①表示,p(),A错误;
B.x点到z点对应的变化过程中c()减小,c()增大,其该过程中溶液呈酸性,的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,且电离程度逐渐减小,B错误;
C.pH=4即pOH=10,由图可知此时,p()=p(),即c()=c(),而c()+c()+c()=,故c()=,C错误;
D.由减去,可得,则平衡常数K=,数量级为,D正确;
故选:D。
5.在常温下,有关下列四种溶液的叙述不正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
A.分别取1mL稀释至100mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
B.在①、②中分别加入适量的氯化铵晶体,两种溶液的pH均减小
C.将②、③等体积混合,所得溶液pH=4.7:c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−)
D.若将aL④与bL②混合后(忽略溶液体积变化),溶液的pH=4,则a:b=11:9
【答案】A
【详解】A.氨水稀释过程中会继续电离出OH−,所以稀释10倍其pH的变化小于1,则稀释后pH:①>②,同理醋酸稀释10倍其pH的变化也小于1,则pH:③<④,所以四种溶液的pH:①>②>④>③,A错误;
B.氯化铵溶于水后电离出铵根可以抑制氨水的电离使氢氧根浓度减小,铵根还可以结合NaOH溶液中的氢氧根使其氢氧根浓度减小,则溶液①、②中加入氯化铵晶体后,溶液的pH都会减小,B正确;
C.将②、③等体积混合,所得溶液pH=4.7,根据电荷守恒,c(CH3COO−)+c(OH−)=c(H+)+c(Na+),溶液为酸性,则满足c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),C正确;
D.pH=11的NaOH溶液和pH=3的盐酸浓度均为10-3mol/L,混合后pH=4,所以酸过量,则==10-4mol/L,解得a:b=11:9,D正确;
故选A。
6.根据实验目的,下列实验设计、现象及结论都正确的是
选项
实验目的
实验设计及现象
结论
A
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
判断淀粉是否水解
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液,加热后未出现银镜
淀粉未水解
C
比较B和C的非金属性强弱
用pH计测定溶液的pH,H2CO3溶液的pH更小
非金属性:
D
判断Fe3+与的反应是否可逆
向溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量固体,溶液先变成血红色后无明显变化
Fe3+与的反应不可逆
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.向含酚酞的碳酸钠溶液中加入少量氯化钡固体,碳酸钠水解使溶液显碱性,因此溶液变红,又加入后,消耗,使得平衡逆向移动,引起溶液红色变浅,故A正确;
B.反应后溶液呈酸性,应先加碱中和,并使溶液呈碱性后再进行银镜反应,故B错误;
C.由于两种溶液浓度未知,所以不能通过测溶液的pH来判断酸性强弱,并进一步判断元素的非金属性强弱,故C错误;
D.加入少量硫酸钾固体,对铁离子与硫氰根离子的反应无影响,故由实验操作和现象不能证明反应是否不可逆,故D错误;
故答案为:A。
7.某浓度Na2CO3溶液的pH随温度的变化如下图所示,下列判断不正确的是
A.a点→b点→c点,Na2CO3的水解程度逐渐增大
B.b点开始随温度升高碳酸钠溶液pH逐渐降低,因此碳酸根水解是放热过程
C.100℃时,纯水的pH=6,c点溶液中c(OH-)约为10-0.3mol·L-1
D.溶液在b点时电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
【答案】B
【详解】A.a点→b点→c点,升温促进盐类水解,Na2CO3的水解程度逐渐增大,A正确;
B.由图可知pH随温度升高而减小,则增大,而水解是吸热反应,则随温度升高水解程度增大,增大,B错误;
C.100℃时,纯水的pH=6,, c点溶液中c(H+) = ,则 mol·L-1,C正确;
D.Na2CO3溶液在图上任一点都符合电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),D正确;
故选B。
8.测定溶液升温过程中的pH(不考虑水的蒸发),数据如下
温度/℃
20
40
60
80
pH
11.80
11.68
11.54
11.42
下列说法正确的是
A.升高温度溶液中降低
B.温度升高时溶液pH降低,是由于水解生成少量
C.溶液pH的变化是的改变和水解平衡移动共同作用的结果
D.溶液中始终存在
【答案】C
【详解】A.温度升高,促进碳酸根离子的电离,导致溶液中升高,A错误;
B.温度升高时,溶液pH降低是因为升温导致水的电离程度变大,溶液中氢离子浓度变大导致,B错误;
C.温度升高,促进碳酸根离子的水解,且水的电离程度变大,故溶液pH的变化是改变与水解平衡移动共同作用的结果,C正确;
D.根据物料守恒,溶液中始终存在,D错误;
故选C。
9.实验室中,下列做法不合理的是
A.用细口塑料瓶密封保存
B.用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液
C.用标准液润洗滴定管后,将润洗液从滴定管上口倒出
D.用稀盐酸鉴别、、三种溶液
【答案】C
【详解】A.水解生成HF,HF能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶应该用细口塑料瓶密封保存,故A合理;
B.硝酸银等见光易分解的物质,应用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存溶液,故B合理;
C.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管下口流出,故C不合理;
D.稀盐酸分别加入、、三种溶液中, 中产生无色有刺激性气味的二氧化硫、中有硫单质析出使溶液变浑浊且产生无色有刺激性气味的二氧化硫、中不反应无明显现象,可鉴别三种溶液,故D合理;
故答案选C。
10.碳酸亚铁作为饲料中铁的补充剂,其干燥品在空气中稳定,湿品在空气中被氧化为氢氧化铁成茶色。用含少量的废铁屑制取的流程如图所示:
已知:常温下,①存在自偶电离:;②的;③开始沉淀的。
下列说法正确的是
A.“浸出”时为了提高反应速率,可以把稀硫酸换成浓硫酸
B.“沉铁”过程中发生反应的离子方程式是
C.“沉铁”过程中也可使用饱和碳酸钠溶液
D.“沉铁”得到的碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥
【答案】D
【分析】利用碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污,利用稀硫酸以及炭黑浸出,其中铁转化为硫酸亚铁,硫化亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,过滤除去滤渣,最后向溶液中加入碳酸氢铵溶液沉铁得到碳酸亚铁,据此解答。
【详解】A.常温下铁在浓硫酸中钝化,“浸出”时不能把稀硫酸换成浓硫酸,A错误;
B.根据已知信息可判断“沉铁”过程中发生反应的离子方程式是Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O,B错误;
C.根据已知信息可知饱和碳酸钠溶液的碱性比较强,“沉铁”过程中如果使用饱和碳酸钠溶液会产生氢氧化亚铁沉淀,C错误;
D.由于碳酸亚铁的干燥品在空气中稳定,湿品在空气中被氧化,所以“沉铁”得到的碳酸亚铁过滤后要用无水乙醇洗涤、隔绝空气干燥,D正确;
答案选D。
11.下列有关各溶液说法正确的是
A.配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+水解,先将FeCl3固体溶解在硫酸中,再加水稀释到所需浓度
B.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液蒸干所得产物相同
C.相同条件下,同浓度的CH3COONH4和NH4NO3溶液中,c(NH)前者大于后者
D.浓NH4Cl溶液可作金属焊接的除锈剂
【答案】D
【详解】A.配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+水解,先将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,再加水稀释到所需浓度,故A错误;
B.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,由于HCl易挥发,则加热氯化铝溶液最终得到的是氧化铝,而加热硫酸铝溶液最终得到的是硫酸铝,所得固体成分不同,故B错误;
C.醋酸根离子促进铵根离子水解,后者大于前者,故D错误;
D.NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,故能在金属焊接中除锈,故D正确;
答案选D。
12.在日常生产生活中,经常涉及化学反应原理,下列过程或现象与盐类水解无关的是
A.加热氯化铁溶液,颜色变深
B.与溶液可用作焊接金属时的除锈剂
C.氯化钙溶液中滴加甲基橙,溶液显黄色
D.实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
【答案】C
【详解】A.氯化铁为强酸弱碱盐,加热能促进Fe3+的水解平衡正向移动,生成氢氧化铁胶体,溶液的颜色加深,故A不符合题意;
B.NH4Cl与ZnCl2都是强酸弱碱盐,水解呈酸性,产生的HCl可以作为除锈剂,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.氯化钙是强酸强碱盐,氯化钙溶液是中性的,滴加甲基橙,溶液显黄色,与盐类水解无关,故C符合题意;
D.Na2CO3是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,玻璃中的成分SiO2在碱性溶液中反应生成硅酸钠,容易使瓶塞粘住瓶口,与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选C。
13.实验室研究、日常生活和生产实践中常用到盐类的水解知识。下列事实与水解无关的是
A.实验室盛放溶液的试剂瓶应使用橡胶塞
B.在溶液中加入镁条会产生气泡
C.处理锅炉水垢中的硫酸钙,可用饱和碳酸钠溶液浸泡,再用酸洗
D.将饱和溶液滴入沸水中制备胶体
【答案】C
【详解】A.溶液因碳酸根离子水解溶液呈碱性,和玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,使瓶塞不易打开,故使用橡胶塞,该事实与水解有关,A不符合题意;
B.溶液因铵根离子水解溶液呈酸性,加入镁条和氢离子反应生成氢气,该事实与水解有关,B不符合题意;
C.用饱和碳酸钠溶液浸泡硫酸钙,硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙,并且碳酸钙能与盐酸反应生成可溶性的氯化钙,该原理常用于除锅炉水垢,该事实与水解无关,C符合题意;
D.饱和FeCl3溶液滴入沸水中,铁离子可以发生水解反应得到氢氧化铁,该事实与水解有关,D不符合题意;
故答案为:C。
14.回答下列问题
(1)将AlCl3·6H2O晶体直接灼烧得不到AlCl3,教材课后习题中介绍了用AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出:将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热的反应式: 。
(2)在25℃时,lmol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2、④NH4Cl、⑤NH4HSO4、⑥NH3·H2O溶液中,c()由小到大的顺序是 。(填序号)
(3)已知室温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 倍。
(4)部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HCOOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数(25℃)
Ka=1.77×10-4
Ka=4.0×10-8
Ka1=4.3×10-9
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.54×10-2
Ka2=1.02×10-3
①在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,溶液导电能力:HCOOH HClO(用“>”“<”或“=”填空)。
②根据上述电离平衡常数,试写出下列化学反应的离子方程式:向碳酸钠溶液中通入少量二氧化硫气体 。向碳酸钠溶液中滴入过量甲酸 。
③常温下,若溶液中=0.157时,溶液的pH= 。
【答案】(1)
(2)⑥④⑤②①③
(3)
(4) > 2
【详解】(1)AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水氯化铝,同时生成HCl和二氧化硫,;
(2)在25℃时,lmol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2中铵根离子浓度理论为2mol/L,③(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子水解抑制铵根离子水解,铵根离子浓度最大,②(NH4)2CO3中碳酸根离子水解促进铵根离子水解,则铵根离子浓度②<①;④NH4Cl、⑤NH4HSO4、⑥NH3·H2O溶液中铵根离子浓度理论为1mol/L,⑥NH3·H2O溶液为弱碱,铵根离子浓度最小,⑤NH4HSO4中氢离子抑制铵根离子水解,则铵根离子浓度④<⑤;故c()由小到大的顺序是⑥④⑤②①③;
(3)已知室温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,由HA电离出的c(H+)=0.1mol/L×0.1%=10-4mol/L;则水电离出的,故由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的倍;
(4)①由表可知,酸性甲酸大于次氯酸,在相同浓度的HCOOH和HClO的溶液中,甲酸溶液中离子浓度更大,则溶液导电能力:HCOOH>HClO;
②由表可知,,则向碳酸钠溶液中通入少量二氧化硫气体生成碳酸氢根离子和亚硫酸根离子:;,向碳酸钠溶液中滴入过量甲酸生成二氧化碳气体和甲酸根离子;
③常温下,若溶液中,0.01mol/L,溶液的pH=2。
15.利用所学化学反应原理知识,解决以下问题:
(1)25℃时,溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示);把溶液蒸干并灼烧得到的产物是 。
(2)在日常生活中经常用和混合溶液作灭火剂,请用离子方程式表示其灭火原理: 。
(3)相同物质的量浓度的五种溶液:①、②氨水、③、④⑤,由大到小顺序是 (用序号表示)。
(4)实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当用150mL 1mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下2.24L时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)某酸在水中的电离方程式是:,,回答下列问题:
①在的溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是 。
A.
B.
C.
D.
②常温下,已知NaHA溶液的,则溶液中可能 (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)
(3)⑤>①>③>④>②
(4)
(5) C <
【详解】(1)碳酸钠是强碱弱酸盐,碳酸根离子在溶液中分步水解使溶液呈碱性,水解反应以一级水解为主,水解的离子方程式为;氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铁和盐酸,溶液蒸干时,氯化氢受热挥发,使水解平衡不断右移直至水解趋于完全生成氢氧化铁,氢氧化铁灼烧发生分解反应生成氧化铁,则氯化铁溶液蒸干并灼烧得到的产物为氧化铁,故答案为:;;
(2)硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合作灭火剂发生的反应为硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液发生水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀和二氧化碳,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)一水合氨在溶液中部分电离出铵根离子,所以氨水中的铵根离子浓度小于盐溶液中铵根离子浓度;铵根离子在溶液中部分水解使溶液呈酸性,所以硫酸铵溶液中铵根离子浓度最大;硫酸氢铵在溶液中电离出的氢离子抑制铵根离子的水解程度大于硫酸亚铁铵中亚铁离子水解抑制铵根离子水解的程度,则硫酸亚铁铵溶液中铵根离子浓度大于氯化铵溶液中铵根离子浓度,小于硫酸氢铵溶液中的铵根离子浓度,所以溶液中铵根离子浓度的大小顺序为⑤>①>③>④>②,故答案为:⑤>①>③>④>②;
(4)设氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为amol、bmol,由钠原子个数守恒可得:2a+b=1mol/L×0.15L,由碳原子个数守恒可得:a+b=,解联立方程可得a=b=0.05,由碳酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子可知,混合溶液中离子浓度的大小顺序为,故答案为:;
(5)由电离方程式可知,H2A在溶液中完全电离出HA—离子和氢离子,HA—离子在溶液中部分电离出A2—离子和氢离子,则H2A在溶液中存在的微粒为HA—离子、A2—离子、氢离子和氢氧根离子;
①A.由H2A在溶液中完全电离出HA—离子和氢离子可知,Na2A溶液中不存在H2A分子,则溶液中的物料守恒关系为,故错误;
B.由H2A在溶液中完全电离出HA—离子和氢离子可知,Na2A溶液中不存在H2A分子,则溶液中的质子守恒关系为,故错误;
C.Na2A溶液中存在电荷守恒关系,故正确;
D.由H2A在溶液中完全电离出HA—离子和氢离子,HA—离子在溶液中部分电离出A2—离子和氢离子可知,Na2A溶液中A2—离子在溶液中发生水解反应使溶液呈碱性,则由水能部分电离出氢离子和氢氧根离子可知,溶液中离子浓度的大小顺序为,故错误;
故选C;
②由H2A在溶液中完全电离出HA—离子和氢离子可知,H2A在溶液中电离出的氢离子抑制HA—离子的电离,由常温下,0.1mol/LNaHA溶液的pH为2可知,0.1mol/LH2A溶液中氢离子浓度小于0.11mol/L,故答案为:<。
16.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,处理污水比高效,且腐蚀性小。
(1)实验室检验的方法为 。溶液对钢铁设备的腐蚀,除的腐蚀作用外,另一离子的腐蚀主要原因是 (用离子方程式表示)
(2)实验室可用NaClO氧化酸性废液得到,发生反应的离子方程式为 。若要制取1000mL2mol/L,则需要NaClO的质量为 g。
(3)通过控制条件,溶液的水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为。欲使平衡正向移动可采用的方法是_______(填字母)。
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.加入
(4)工业上可用废铁屑来制备,流程如下:
废铁屑晶体无水
①在HCl气流中加热的原因是 。
②若某废铁屑中铁的质量分数为84%,用1000g废铁屑反应,最后制取的质量为1625g,则该制取过程中的产率为 (精确到0.1%)
【答案】(1) 向待测液中加入KSCN溶液,若溶液变红则含有
(2) 74.5
(3)BD
(4) 防止水解 66.7%
【详解】(1)实验室中,铁离子的检验用KSCN检验,会变红色;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)NaClO氧化酸性FeCl2,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则ClO-的系数为1,Fe2+的系数为2,根据电荷守恒,则氢离子的系数是2,则发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;1000mL2mol/LFeCl3的物质的量为n=cV=2mol/L×1L=2mol,n(NaClO)=n(FeCl3)=1mol,则需要NaClO的质量为m=nM=1mol×74.5g/mol=74.5g;
(3)控制条件使平衡正向移动,使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动;
答案选BD;
(4)①防止水解,在HCl气流中加热;
②热碱液能除去废铁表面的油污;1625gFeCl3的物质的量为n==10mol,含有铁元素质量为m=nM=10mol×56g/mol=560g,废铁屑中铁元素的质量为1000g×84%=840g,则产率为×100%=66.7%。
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