第9章 第3节 盐类的水解-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习讲义(人教版)

2024-11-11
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第三节 盐类的水解 1.从宏观角度(盐溶液的酸碱性)认识盐类水解的存在和从微观角度认识盐类水解的本质(促进水的电离)。 2.通过实验探究,认识盐类水解的存在,知道影响盐类水解的主要因素。 3.结合自然现象、生活问题和生产实际,认识盐类水解在生产、生活和社会发展中的作用。 一、盐类水解的原理及规律 1.定义 在水溶液中,盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 2.实质 盐电离→ →促进水的电离→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性 3.特点 4.规律 有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。 盐的 类型 实例 是否 水解 水解的 离子 溶液的 酸碱性 溶液的 pH(25 ℃) 强酸强 碱盐 NaCl、 KNO3 否 — 中性 pH=7 强酸弱 碱盐 NH4Cl、 Cu(NO3)2 是 、Cu2+ 酸性 pH<7 弱酸强 碱盐 CH3COONa、 Na2CO3 是 CH3COO-、 碱性 pH>7 5.盐类水解方程式 (1)一般要求 一般来说,盐类水解的程度不大,一般应用“⥫⥬”连接。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,一般不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。 (2)书写规律 ①多元弱酸盐水解反应分步进行,以第一步为主,一般只写第一步的水解方程式。 ②多元弱碱盐水解反应,水解离子方程式一步写完。 ③阴、阳离子相互促进且进行彻底的水解反应,书写时需使用“===”“↓”“↑”等。 ④书写盐类水解的离子方程式时,要遵循质量守恒定律和电荷守恒规律。 溶液呈中性的盐不一定是强酸、强碱生成的盐,如CH3COONH4溶液呈中性。 二、盐类水解的影响因素及应用 1.盐类水解的影响因素 (1)内因:弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解。 例如:酸性CH3COOH>H2CO3相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为NaHCO3>CH3COONa。 (2)外因 以不同条件对FeCl3水解平衡[Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+]的影响为例: 条件 移动方向 H+数 pH 现象 升温 右移 增多 减小 溶液颜色变深 通HCl 左移 增多 减小 溶液颜色变浅 加H2O 右移 增多 增大 溶液颜色变浅 加NaHCO3 右移 减少 增大 生成红褐色沉淀,放出气体 升高温度、加水稀释促进盐水解,即越热越水解、越稀越水解。 2.盐类水解的应用 (1)判断溶液的酸碱性 Na2CO3溶液呈碱性的原因:+H2O+OH-(用离子方程式表示)。 (2)判断盐溶液中粒子的种类及浓度的大小 如Na2CO3溶液中存在的粒子有Na+、、、H2CO3、OH-、 H+、H2O,且c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。 (3)判断离子能否共存 若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有Al3+、Fe3+与、、[Al(OH)4]-等。 (4)配制、保存某些盐溶液 如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,应用橡胶塞或软木塞。 (5)判断盐溶液蒸干灼烧时所得的产物 如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后分别得到Al(OH)3、Fe(OH)3,灼烧后分别得到Al2O3、Fe2O3,CuSO4溶液蒸干后得到CuSO4固体。 (6)解释生活中的现象或事实 如明矾净水、热纯碱溶液除油污、草木灰不能与铵盐混用、泡沫灭火器原理等。 (7)物质的提纯(水解除杂) 如MgCl2溶液中混有少量Fe3+杂质时,因Fe3+的水解程度比Mg2+的水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2等,使Fe3+的水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀而除去。 (1)pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同。(  ) × 解析:盐酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,pH相同的盐酸和氯化铵溶液中,氯化铵溶液中由水电离出的 c(H+)大。 (2)相同温度下浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,存在的粒子种类相同。(  ) √ 解析:NaHCO3和Na2CO3溶液中,存在的粒子均为OH-、、、Na+、H+、H2CO3、H2O。 (3)用Na2S溶液与AlCl3溶液混合可以制备Al2S3。(  ) × 解析:S2-、Al3+在溶液中发生水解相互促进的反应,生成H2S气体和Al(OH)3沉淀。 (4)水解相互促进的离子在同一溶液中一定不能共存。(  ) × 解析:水解相互促进的离子生成的对应物质没有脱离反应体系,两种离子在溶液中可共存,如CH3COO-与。 (5)稀释Na2CO3溶液,增大。(  ) × 解析:==Kh×=Kh×,加水稀释,促使水解平衡向右进行减小,n(Na+)、Kh不变,因此该比值减小。 盐类水解的影响因素  盐类水解的原理及应用 考向1| 盐类水解的原理及影响因素 1.常温下有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法不正确的是(  ) A.三种溶液pH的大小顺序是③>①>② B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③ C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是① D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>② D 解析:三种溶液浓度相同,水解是微弱的,NaOH溶液碱性最强,醋酸的酸性强于碳酸,根据越弱越水解,碳酸钠溶液碱性强于醋酸钠溶液,A正确;稀释时盐的水解程度增大,pH变化较小,B正确;加入等量的盐酸后,Na2CO3恰好生成NaHCO3,溶液显碱性,CH3COONa溶液恰好生成CH3COOH,溶液显酸性,NaOH溶液生成NaCl,溶液显中性,C正确;三种溶液的pH均为9时,CH3COONa的浓度最大,D错误。 2.常温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32。据此判断,下列说法错误的是(  ) A.该溶液能使甲基橙试剂变黄色 B.常温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质 C.上述溶液中CN-的水解程度大于的水解程度 D.常温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度 B 解析:常温下,溶液呈碱性,则溶液能使甲基橙试剂变黄色,A正确;HCN和NH3·H2O均是弱电解质,溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于的水解程度,由越弱越水解可知,NH3·H2O是比HCN强的电解质,B错误,C正确;CN-、相互促进水解,故0.1 mol· L-1NaCN溶液中CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度,D正确。 3.下列水解离子方程式及有关说法正确的是(  ) A.NaHC2O4溶于水显碱性是因为+H2O⥫⥬H2C2O4+⥫⥬H++的水解程度大于电离程度 B.常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HX溶液的 pH=3,可推知NaX溶液中存在X-+H2O===HX+OH- C.向K2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色的原因是+OH-,滴加BaCl2溶液,颜色无变化 D.NaHSO3溶于水显酸性是因为+H2O⥫⥬H2SO3+的电离程度小于水解程度 A 解析:NaHC2O4溶于水显碱性说明的水解程度大于电离程度,离子方程式均正确,A项正确;正确的水解方程式为X-+H2O⥫⥬HX+OH-,B项错误;正确的水解方程式为+ OH-,滴加BaCl2溶液,平衡逆向移动,c(OH-)减小,溶液颜色变浅,C项错误;NaHSO3溶于水显酸性说明的电离程度大于水解程度,D项错误。 4.常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  ) A.将CH3COONa溶液从25 ℃升温至60 ℃,溶液中增大 B.向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,溶液中c(CH3COO-)减小 C.物质的量浓度相同的①NH4Cl溶液和②NH4HCO3溶液,其中:①>② D.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=+ C 解析:升高温度,CH3COONa水解平衡正向移动,c(CH3COO-)减小,c(CH3COOH)增大,减小,A错误;冰醋酸溶于水使溶液中c(CH3COOH)增大,CH3COO-的水解平衡逆向移动,溶液中c(CH3COO-)增大,B错误;的水解会促进的水解,所以物质的量浓度相同的①NH4Cl溶液和②NH4HCO3溶液中:①>②,C正确;根据元素守恒,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=++c(H2CO3),D错误。 (1)酸式盐溶液的酸碱性 NaHSO3、NaH2PO4溶液中、的电离程度大于水解程度,溶液显酸性;NaHCO3、NaHS溶液中、HS-的水解程度大于电离程度,溶液显碱性。 (2)理解影响盐类水解的因素 盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以氯化铁水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加铁粉、加碳酸氢钠等时,应从平衡移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面去归纳总结,加以分析掌握。 考向2| 盐类水解的应用 5.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是(  ) A.热的纯碱溶液去除油脂 B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃 C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸 D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体 B 解析:热的纯碱溶液因水解而显碱性,油脂在碱性条件下能水解,可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意;Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+的水解程度,D不符合题意。 6.下列有关生活中的化学的说法正确的是(  ) A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子 B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关 C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理 D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去 D 解析:Mg2+水解使溶液呈酸性,Ca2+不发生水解反应,A错误;NH4Cl溶液中水解使溶液显酸性,能溶解铁锈,B错误;惰性电极电解食盐水制消毒液,与水解无关,C错误;Na2CO3溶液中存在水解平衡:+OH-,加BaCl2溶液后生成BaCO3沉淀,水解平衡逆向移动,溶液的碱性降低,红色逐渐褪去,D正确。 7.下列事实中与盐类的水解有关且操作正确的是(  ) A.向CuCl2溶液中加入CaCO3,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+ B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度 C.NaHSO4溶液呈酸性 D.蒸发FeCl3溶液制得FeCl3固体时可加入SOCl2 D 解析:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3 消耗H+,使平衡右移而除去Fe3+,但又引入新的杂质Ca2+,A错误;配制FeSO4溶液所加酸应是稀硫酸,B错误;NaHSO4在水溶液中完全电离生成氢离子、钠离子和硫酸根离子,使溶液呈酸性,与盐类水解无关,C错误;SOCl2与水反应生成SO2和HCl,蒸发FeCl3溶液制FeCl3固体时加入SOCl2可抑制Fe3+水解,D正确。 盐溶液蒸干时所得产物的判断 (1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质。如CuSO4(aq)蒸干后得CuSO4(s)。 (2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物。如AlCl3(aq)蒸干后得Al(OH)3,灼烧后得Al2O3。 (3)考虑盐受热时是否分解。如Ca(HCO3)2、NaHCO3蒸干灼烧后得CaO、Na2CO3。 (4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干后得Na2SO4(s)。 (5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。 考向3| 盐的水解平衡常数 8.常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8。用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,下列说法错误的是(  ) A.吸收过程中水的电离平衡向右移动 B.溶液中=60 C.25 ℃时,H2SO3的电离常数Ka1=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=1×10-12 D.常温下,NaHSO3的水溶液的pH>7 D 解析:NaOH电离出的OH-抑制水的电离,Na2SO3电离出的水解促进水的电离,A正确;根据+OH-,Kh===,pH=9的Na2SO3溶液中,c(OH-)=10-5 mol·L-1,所以==60,B正确;NaHSO3水解反应的平衡常数Kh===1×10-12,C正确;NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=的电离平衡常数Ka2=6.0×10-8,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,pH<7,D错误。 9.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是(  ) A.混合溶液的pH<7 B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的 C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+) D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c= D 解析:CN-的水解常数Kh=1.6×10-5,则HCN的电离常数Ka===6.25×10-10,Kh>Ka,所以水解程度更大,溶液显碱性,pH>7,混合溶液中水的电离程度大于纯水的,A、B错误;CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),C错误;c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-)+ c(Cl-),溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol·L-1,溶液中还存在元素守恒:c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)= mol·L-1- mol·L-1= mol·L-1,所以Kh===1.6×10-5,解得c=,D正确。 10.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2× 10-8,Ka3=4.5×10-13,回答下列问题: (1)常温下同浓度①Na3PO4溶液、溶液、③NaH2PO4溶液的pH由小到大的顺序是______(填序号)。 (2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH______(填“>”“<”或“=”)7。 (3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈______(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小说明判断理由:___________________________ ____________________________________________________________。 解析:(1)三种溶液中Na3PO4水解程度最大,碱性最强。(2)NaH2PO4的水解常数Kh===≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即的电离程度大于水解程度,pH<7。 答案:(1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.6×10-7,Kh>Ka3,即的水解程度大于电离程度,因而Na2HPO4的水溶液显碱性 水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。  溶液中粒子浓度大小 考向1| 单一溶液中粒子浓度的关系 1.常温下,下列溶液中有关粒子物质的量浓度关系正确的是(  ) A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S) B.Na2CO3溶液中:c(Na+)= C.常温下pH=10的Na2C2O4溶液中:2c(Na+)=)+c(H2C2O4) D.向CH3COOH溶液中加入醋酸钠固体使溶液呈中性,此时混合液 中c(Na+)<c(CH3COO-) A 解析:Na2S溶液中,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A正确;Na2CO3溶液中,根据元素守恒可得:c(Na+)=)+2c(H2CO3),B错误;Na2C2O4溶液中,根据元素守恒可得:c(Na+)=)+2c(H2C2O4),C错误;根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),从而可得c(Na+)=c(CH3COO-),D错误。 2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是(  ) A.氨水中)=c(OH-)=0.1 mol·L-1 B.NH4Cl溶液中)>c(Cl-) C.Na2SO4溶液中c(Na+))>c(OH-)=c(H+) D.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1的稀盐酸等体积混合:)>c(H2CO3) C 解析:氨水为弱碱溶液)<c(OH-)<0.1 mol·L-1,A错误;NH4Cl溶液中部分水解,Cl-浓度不变,则溶液中c(Na+)<c(Cl-),B错误;Na2SO4溶液显中性,离子浓度大小为c(Na+))>c(OH-)=c(H+),C正确;0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1的稀盐酸等体积混合,得到NaHCO3和NaCl的混合溶液,溶液的pH>7,则的水解程度大于电离程度,c(H2CO3)),D错误。 溶液中等量关系式考虑三个守恒 考向2| 混合溶液中粒子浓度大小比较 3.(双选)常温下,下列说法不正确的是(  ) A.向0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入等体积0.2 mol·L-1NaHCO3溶液: )>c(OH-)>c(H+) B.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近,0.1 mol·L-1NaN3水溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+))>c(OH-)>c(H+) C.等体积等浓度的氨水与氯化铵溶液混合:)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.0.02 mol·L-1的NaOH溶液与0.02 mol·L-1的NaHC2O4溶液等体积混合后溶液中:c(OH-))=)+2c(H+) AD 解析:向0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入等体积0.2 mol· L-1NaHCO3溶液,相当于0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合溶液,由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,则正确的关系是)>c(OH-)>c(H+),A错误;由于叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近,NaN3电离产生的发生水解,溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+))> c(OH-)>c(H+),B正确;等体积等浓度的氨水与氯化铵溶液混合,NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,则溶液呈碱性,得:>c(Cl-)>c(OH-)> c(H+),C正确;混合后二者恰好反应产生Na2C2O4,根据质子守恒可得c(OH-)=c(H+))+2c(H2C2O4),D错误。 4. 25 ℃时,按下表配制两份溶液。 一元弱 酸溶液 加入的NaOH 溶液 混合后 所得溶液 HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0 HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0 下列说法错误的是(  ) A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明=10 C.混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-) D.混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB) B 解析:根据电荷守恒,溶液Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),由于pH=5.0,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分别为5.0和4.0,所以Ka(HA)<Ka(HB),<1,B错误;由电荷守恒可知,Ⅰ和Ⅱ的混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C正确;根据Ka(HA)<Ka(HB),可知酸性:HA<HB,HB与NaA反应生成HA,则Ⅰ、Ⅱ混合后必有 c(HA)>c(HB),D正确。 四种常考的混合溶液 (1)CH3COOH与CH3COONa等浓度时:CH3COOH的电离程度大于 CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。 (2)NH4Cl与NH3·H2O等浓度时:NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,溶液呈碱性)>c(NH3·H2O)。 (3)HCN与NaCN等浓度时:CN-的水解程度大于HCN的电离程度,混合后溶液呈碱性,c(HCN)>c(CN-)。 (4)Na2CO3与NaHCO3等浓度时:的水解程度大于的水解程 度)>c(OH-)>c(H+)。 考向3| 酸、碱中和型粒子浓度大小比较 5.向20 mL 0.01 mol·L-1 HNO2(弱酸)溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列说法不正确的是(  ) A.HNO2的电离平衡常数:c点>b点 B.b点混合溶液显酸性:c(Na+))>c(H+)>c(OH-) C.c点混合溶液中:c(OH-)>c(HNO2) D.d点混合溶液中:c(Na+))>) >c(H+) B 解析:HNO2的电离是吸热过程,温度越高,HNO2的电离程度越大,图中c点温度高于b点,则HNO2的电离平衡常数:c点>b点,A正确;b点混合溶液显酸性,有c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=)+ c(OH-),则有)>c(Na+),B错误;c点时V(NaOH溶液)=20 mL,且c点温度最高,则二者的浓度相等,恰好反应生成NaNO2,由于存在水解:+H2O⥫⥬HNO2+OH-,溶液显碱性,水也能电离出OH-,则溶液中c(OH-)> c(HNO2),C正确;d点时V(NaOH溶液)=40 mL,所得溶液是等浓度NaOH和NaNO2的混合溶液,NaOH的存在抑制了的水解,则离子关系为c(Na+))>) > c(H+),D正确。 6.常温下,用0.10 mol·L-1 KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1某二元弱酸H2R溶液所得滴定曲线如图所示(忽略溶液体积变化)。下列关系正确的是(  ) A.点②所示溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HR-)+c(R2-)+c(OH-) B.点③所示溶液中:c(K+)>c(HR-)>c(H2R)>c(R2-) C.点④所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.04 mol·L-1 D.点⑤所示溶液中:c(H+)=c(HR-)+2c(H2R)+c(OH-) C 解析:根据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-),A错误;点③表示KOH溶液与H2R溶液等浓度、等体积反应,生成的KHR溶液显酸性,所以HR-的电离程度大于其水解程度,则c(K+)>c(HR-)>c(R2-)>c(H2R),B错误;点④所示溶液中,H2R、HR-、R2-的总物质的量与原来二元弱酸H2R的物质的量相等,为1×10-3 mol,溶液的体积为25 mL,即0.025 L,则c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)==0.04 mol·L-1,C正确;点⑤所示溶液中溶质为K2R,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(HR-)+2c(H2R)+c(H+),D错误。 考向4| 滴定曲线图像中的粒子浓度 7.某水样中含一定浓度的、和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl溶液) 的变化关系如图所示(混合后溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是(  ) A.该水样中)=0.01 mol·L-1 B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-) C.当V(HCl溶液)≤20.00 mL时,溶液中基本保持不变 D.曲线上任意一点都存在)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1 C 解析:向和的混合溶液中加入盐酸时,先后发生如下反应:、+H+===H2CO3,则滴定时溶液pH会发生两次突跃,第一次突跃时与盐酸恰好反应生成,第二次突跃时与盐酸恰好反应生成H2CO3,由图可知,滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时,盐酸的体积为20.00 mL,由反应方程式可知,水样中的浓度为=0.02 mol·L-1,溶液pH第二次发生突跃时,盐酸的体积为50.00 mL,则水样中的浓度为=0.01 mol·L-1,A错误;由图可知,a点发生的反应为与H+恰好反应生成,可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)),B错误;水样中的浓度为0.01 mol·L-1,当盐酸体积V(HCl溶液)≤20.00 mL时,只发生反应,滴定时溶液中浓度为=0.01 mol·L-1,则滴定时溶液中浓度不变,C正确;由分析可知,水样中和浓度之和为0.03 mol·L-1,由元素守恒可知,溶液中)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1,滴定加入盐酸会使溶液体积增大,则溶液中)+c(H2CO3)]会小于0.03 mol·L-1,D错误。 8.(2024·青岛模拟)25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中通入HCl或加入NaOH调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳(或氮)粒子的分布分数δ[如:=]与pH关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.NH4HCO3溶液中存在:c(OH-)+c(NH3·H2O)+=c(H2CO3)+ c(H+) B.曲线M表示NH3·H2O的分布分数随pH变化 C.H2CO3的Ka2=10-10.3 D.该体系中= C 解析:向0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中通入HCl或加入NaOH调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。图像中左侧的曲线分别是H2CO3、、的分布分数δ;右侧为NH3·H2O、的分布分数δ,pH=7.8时的分布分数δ最大,则M为的分布分数δ,由质子守恒可知NH4HCO3溶液中存在c(OH-)+c(NH3·H2O)+=c(H2CO3)+c(H+),A、B错误。Ka1=,图中pH=6.3时c(H2CO3)=,Ka1=c(H+)=10-6.3;Ka1×Ka2=×,图中pH=8.3时=c(H2CO3),Ka1×Ka2=c2(H+),即(10-8.3)2=10-6.3Ka2,Ka2=10-10.3,C正确。NH3·+OH-,Kb=,利用图中pH=9.3时=c(NH3·H2O),解得Kb=10-4.7;由氮元素守恒可知+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1,Kb==,D错误。 9.(2024·广西适应性测试)常温下,0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液时,V(NaOH)、各含磷元素粒子的lg [c/(mol·L-1)]和pH的关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.①为的lg [c/(mol·L-1)]与pH的关系 B.b点时,溶液中>c(H3PO4) C.H3PO4的=102.88 D.d点时,溶液中存在着c(Na+)=++ B 解析:根据图中a点,V(NaOH)=10 mL时,溶液中n(H3PO4)∶n(NaH2PO4)=1∶1,故③④为H3PO4和的曲线,又因为随着pH变大,H3PO4浓度逐渐变小,故③为H3PO4的曲线,④为的曲线,又因为pH=2.12时最小,故②为的曲线,①为的曲线。据分析可知,①为的 lg [c/(mol·L-1)] 与pH的关系,A错误。b点时,V(NaOH)=20 mL,此时溶质为NaH2PO4,溶液pH=5,证明电离程度大于水解程度,故溶液中>c(H3PO4),B正确。a点,V(NaOH)=10 mL,溶液中 c(H3PO4)∶c(NaH2PO4)=1∶1,即c(H3PO4)=,Ka1==c(H+)=10-2.12;c点,V(NaOH)==1∶1,即=,Ka2==c(H+)=10-7.20,=105.08,C错误。d点时,溶质为Na2HPO4,溶液中存在电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=+++c(OH-),此时溶液pH为10,故c(OH-)> c(H+),即++,D错误。 课时质量评价(三十) 一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。 1.常温下,在0.1 mol·L-1 NaX溶液中水电离的H+浓度为a1,在0.1 mol· L-1盐酸中水电离的H+浓度为a2,若=108,则0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH是(  ) A.5 B.7 C.8 D.9 D 解析:0.1 mol·L-1盐酸中c水(H+)=c水(OH-)=1×10-13 mol·L-1,根据=108,则a1=10-13mol·L-1×108=10-5 mol·L-1,在0.1 mol·L-1 NaX溶液中,c水(H+)=c水(OH-)=1×10-5 mol·L-1,即pH=9。 2.下列实验操作不正确的是(  ) A.Na2CO3溶液、NaF溶液应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中 B.泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液 C.配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后加水稀释 D.在较小的伤口上,涂上FeCl3可有效止血 C 解析:Na2CO3溶液、NaF溶液水解呈碱性,应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中,A正确;泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者混合发生互相促进的水解反应:Al3++===Al(OH)3↓+3CO2↑,B正确;配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+水解,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后加水稀释,C错误;Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,产生胶体,其胶粒带的正电荷中和了血液中胶粒带的负电荷,发生聚沉,从而使血液凝固,D正确。 3.室温下,下列各粒子中,能使水的电离平衡向电离的方向移动,且使溶液的pH>7的是(  ) A. B. C. D.26X3+ B 解析:A项粒子是Al3+,D项粒子是Fe3+,Al3+、Fe3+能结合水电离出的 OH-,使水的电离平衡向正方向移动,溶液显酸性,pH<7,A、D错误;与H2O电离出来的H+结合为H2CO3:+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,使水的电离平衡向正方向移动,溶液呈碱性,pH>7,B正确;完全电离出H+,使水的电离平衡向逆方向移动,溶液呈酸性,pH<7,C错误。 4.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表: 实验 编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶 液的pH c(HA) c(KOH) ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 下列判断不正确的是(  ) A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1 C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1 D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+) B 解析:实验①反应后溶液的pH为9,说明HA为弱酸,二者恰好反应生成KA,A-水解呈碱性,A正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒c(H+)+ c(K+)=c(A-)+c(OH-)可知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B错误;因为HA为弱酸,反应后溶液显中性,则在两溶液体积相等的条件下,加入的HA溶液的浓度应大于 0.2 mol·L-1,所以实验②反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒c(H+)+c(K+)= c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D正确。 5.BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图所示: 下列说法错误的是(  ) A.酸浸工序中分次加入稀硝酸可降低反应剧烈程度 B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3 C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度 D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成 D 解析:酸浸工序中分次加入稀硝酸可控制反应物浓度,降低反应剧烈程度,A正确;Bi(NO3)3易水解生成BiONO3,加入稀盐酸可抑制BiONO3的生成,提高BiOCl的产率,B正确;水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2O⥫⥬BiOCl+2H+正向移动,有利于Bi3+水解生成BiOCl,C正确;NH4NO3水解产生H+,水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使Bi3+的水解平衡逆向移动,不利于BiOCl的生成,D错误。 二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。 6.在NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2O⥫⥬HCN+OH-,水解常数Kh(NaCN)=[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25 ℃时,向1 mol·L-1的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lg c0与2pOH[pOH=-lg c(OH-)]的关系如图所示。下列说法错误的是(  ) A.25 ℃时,Kh(NaCN)的值为10-4.7 B.升高温度,可使曲线上a点变到b点 C.25 ℃,向a点对应溶液中加入固体NaCN,CN-的水解程度减小 D.c点对应溶液中的c(OH-)小于a点 BD 解析:2pOH=-2lg c(OH-),则c2(OH-)=10-2pOH。Kh(NaCN)=,由a点坐标可知,c0(NaCN)=0.1 mol·L-1,c2(OH-)=10-5.7,代入表达式可得Kh(NaCN)=10-4.7,A正确;升高温度,促进CN-的水解,OH-浓度增大,则2pOH的值减小,B错误;加入NaCN固体,CN-浓度增大,水解平衡正向移动,但CN-的水解程度减小,C正确;pOH是OH-浓度的负对数,因c点的pOH小于a点,所以c点对应溶液中的OH-的浓度大于a点,D错误。 7.已知25 ℃时醋酸的Ka=1.76×10-5(lg 1.76≈0.25),在100 mL 0.10 mol·L-1醋酸溶液中加入0.01 mol CH3COONa·3H2O晶体得“溶液X”(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是(  ) A.溶液X的pH约为4.7 B.溶液X中c(CH3COOH)<c(CH3COO-) C.溶液X加蒸馏水稀释至200 mL,溶液pH基本保持不变,略有减小 D.向溶液X中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液,逐渐增大 CD 解析:由题意可知,溶液X为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,由醋酸的电离常数Ka=可得,溶液中c(H+)≈Ka=1.76×10-5,则溶液pH约为4.7,醋酸根离子的水解常数Kh=<Ka=1.76×10-5,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-),A、B正确;溶液X加蒸馏水稀释至 200 mL 时,醋酸的电离常数和醋酸根离子的水解常数都不变,溶液中c(CH3COOH)≈c(CH3COO-),由于醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液X稀释时水解程度变化大于电离程度,所以溶液的pH基本保持不变,略有增大,C错误;向溶液X中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液时,溶液中c(CH3COO-)和c(OH-)都增大,醋酸的电离常数不变,溶液中=,则逐渐减小,D错误。 8.25 ℃时,用0.2 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液,pH及含碳物种分布分数(δ)与H2C2O4被滴定分数的关系如图所示。下列说法错误的是(  ) A.虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、的分布分数变化关系 B.二元酸H2C2O4的电离平衡常数Ka2的数量级为10-7 C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(H2C2O4)++c(OH-) D.c点溶液中:>c(H+)>c(OH-) B 解析:用0.2 mol·L-1NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液时,虚线表示含碳物种分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系,实线表示溶液pH与H2C2O4被滴定分数的关系,被滴定分数增大时,H2C2O4的分布分数减小的分布分数先增大后减小的分布分数先不变后增大,则虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系。由分析可知,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系,A正确;由图可知,b点所得溶液中与浓度相等,溶液pH约为4.7,则电离平衡常数Ka2==c(H+)=10-4.7,Ka2的数量级为10-5,B错误;由图可知,a点所得溶液中H2C2O4浓度与浓度相等,溶液中存在电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=++c(OH-),则溶液中c(Na+)+c(H+)=c(H2C2O4)++c(OH-),C正确;由图可知,c点所得溶液为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,则溶液中离子浓度大小顺序为>c(H+)>c(OH-),D正确。 三、非选择题 9.(1)常温下,如果取0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题: ①混合溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)0.2 mol·L-1 HCl溶液中由水电离出的c(H+)。 ②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字): c(Cl-)-c(M+)=________mol·L-1, c(H+)-c(MOH)=________mol·L-1。 (2)常温下若将0.2 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度__(填“>”“<”或“=”)MCl的水解程度。 (3)常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH(填“>7”“<7”或“无法确定”)。 (4)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是____________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (5)土壤的pH一般为4~9。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:_________________________________ __________________________________________________________________。 (6)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。FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3++H2O⥫⥬Fe(OH)2++H+ K1 Fe(OH)2+++H+ K2 +H2O⥫⥬Fe(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+++yH+。欲使平衡正向移动可采用的方法是________(填标号)。 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)①由混合溶液的pH=6知反应生成的盐发生了水解,故促进了水的电离,而酸抑制了水的电离。②c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1,由电荷守恒关系可得:c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=1.0×10-6 mol·L-1-1.0×10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1。由元素守恒可得:c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),则根据以上电荷守恒和元素守恒联立得c(H+)-c(MOH)=c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液,只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时,才有pH<7。(3)酸中已电离的c(H+)和碱溶液中c(OH-)相等,等体积混合后pH≠7,只可能是原弱酸过量。(4)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应:MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使Fe3+水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3 在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时 和未反应的MgCO3一同被除去。(5)土壤呈碱性,是水解所致的水解以第一步为主。(6)Fe3+分三步水解,水解程度越来越小,所以对应的平衡常数也越来越小,则K1>K2>K3。由于水解是吸热的,降温则水解平衡逆向移动;加水稀释,水解平衡正向移动;NH4Cl溶液呈酸性,加入NH4Cl后c(H+)增大,平衡逆向移动;加入NaHCO3消耗H+,c(H+)降低,水解平衡正向移动,可采用的方法是b、d。从反应的离子方程式可知, c(H+)影响聚合氯化铁的生成,所以关键条件是调节溶液的pH。 答案:(1)①> ②9.9×10-7 1.0×10-8 (2)< (3)<7 (4)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去 +OH- (6)K1>K2>K3 bd 调节溶液的pH 10.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,请回答下列问题。 (1)已知部分弱酸的电离常数如下: CH3COOH(Ka=1.75×10-5)、HCN(Ka=4.3×10-10)、H2CO3(Ka1=5.0×10-7、Ka2=5.6×10-11) ①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c(CN-) ___________ (填“>”“<”或“=” ②常温下,pH相同的三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是_____(填标号)。 A.CH3COONa B.NaCN C.Na2CO3 ③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=9,溶液中=__________。 ④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是_______________ __________________________________________________________。 (2)室温下,将SO2通入NaOH溶液中,所得溶液中=10∶1,溶液的pH=________。(室温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7) (3)NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知的水解常数Kh=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中和c(HNO2)的比值为__________________________________________。 (4)已知:常温下 NH3·+OH- Kb=1.8×10-5 H2Y⥫⥬H++HY- Ka1=5.4×10-2 HY-⥫⥬H++Y2- Ka2=5.4×10-5 则(NH4)2Y溶液的pH_______(填“>”“<”或“=”)7。 (5)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,此温度下若在实验室中配制100 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______mL 0.2 mol·L-1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。 解析:(1)①由于Ka(HCN)<Ka1(H2CO3),可知HCN的酸性比H2CO3酸性弱,依据越弱越水解规律,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解能力大于 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中的水解能力,则。②由于Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),依据越弱越水解规律可知,等物质的量浓度的CH3COONa、NaCN、Na2CO3溶液的水解能力:>CN->CH3COO-,此时溶液pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa,则pH相同时,浓度由大到小的顺序为CH3COONa>NaCN>Na2CO3。③pH=9的CH3COONa溶液中c(H+)=10-9mol·L-1,醋酸的电离平衡常数Ka=,则=1.75×104。④根据题中数据可知,Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),依据强酸制弱酸的反应规律,将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+。(2)根据H2SO3⥫⥬H++、⥫⥬H++得,Ka2=,将=10∶1代入可得,c(H+)=10Ka2=10×1.0×10-7mol·L-1= 10-6mol·L-1,pH=6。(3)常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则溶液中c(OH-)=10-9 mol·的水解常数Kh==2×10-11,则混合溶液中和c(HNO2)的比值为=50。(4)在(NH4)2Y溶液中,Y2-的水解平衡常数Kh=的水解平衡常数Kh=,则的水解程度大于Y2-的水解程度,溶液呈酸性。(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38可知,c3(OH-)==8×10-36,c(OH-)=2×10-12 mol·L-1,溶液中c(H+)= mol· L-1=5×10-3 mol·L-1,设需要加入0.2 mol·L-1的盐酸的体积为x,则x×0.2 mol·L-1=5×10-3 mol·L-1×100 mL,x=2.5 mL。 答案:(1)①< ②ABC ③1.75×104 ④CN-+CO2+H2O===HCN+ (2)6 (3)50 (4)< (5)2.5 学科网(北京)股份有限公司 $$ 课时质量评价(三十) 一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。 1.常温下,在0.1 mol·L-1 NaX溶液中水电离的H+浓度为a1,在0.1 mol·L-1盐酸中水电离的H+浓度为a2,若=108,则0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH是(  ) A.5 B.7 C.8 D.9 D 解析:0.1 mol·L-1盐酸中c水(H+)=c水(OH-)=1×10-13 mol·L-1,根据=108,则a1=10-13mol·L-1×108=10-5 mol·L-1,在0.1 mol· L-1 NaX溶液中,c水(H+)=c水(OH-)=1×10-5 mol·L-1,即pH=9。 2.下列实验操作不正确的是(  ) A.Na2CO3溶液、NaF溶液应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中 B.泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液 C.配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后加水稀释 D.在较小的伤口上,涂上FeCl3可有效止血 C 解析:Na2CO3溶液、NaF溶液水解呈碱性,应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中,A正确;泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者混合发生互相促进的水解反应:Al3++===Al(OH)3↓+3CO2↑,B正确;配制FeCl3溶液时,为抑制Fe3+水解,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后加水稀释,C错误;Fe3+发生水解反应:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,产生胶体,其胶粒带的正电荷中和了血液中胶粒带的负电荷,发生聚沉,从而使血液凝固,D正确。 3.室温下,下列各粒子中,能使水的电离平衡向电离的方向移动,且使溶液的pH>7的是(  ) A. B. C. D.26X3+ B 解析:A项粒子是Al3+,D项粒子是Fe3+,Al3+、Fe3+能结合水电离出的OH-,使水的电离平衡向正方向移动,溶液显酸性,pH<7,A、D错误;与H2O电离出来的H+结合为H2CO3:+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,使水的电离平衡向正方向移动,溶液呈碱性,pH>7,B正确;完全电离出H+,使水的电离平衡向逆方向移动,溶液呈酸性,pH<7,C错误。 4.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表: 实验 编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶 液的pH c(HA) c(KOH) ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 下列判断不正确的是(  ) A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1 C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1 D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+) B 解析:实验①反应后溶液的pH为9,说明HA为弱酸,二者恰好反应生成KA,A-水解呈碱性,A正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)可知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)- c(H+),B错误;因为HA为弱酸,反应后溶液显中性,则在两溶液体积相等的条件下,加入的HA溶液的浓度应大于 0.2 mol·L-1,所以实验②反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-),且 c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D正确。 5.BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图所示: 下列说法错误的是(  ) A.酸浸工序中分次加入稀硝酸可降低反应剧烈程度 B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3 C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度 D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成 D 解析:酸浸工序中分次加入稀硝酸可控制反应物浓度,降低反应剧烈程度,A正确;Bi(NO3)3易水解生成BiONO3,加入稀盐酸可抑制BiONO3的生成,提高BiOCl的产率,B正确;水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2O⥫⥬BiOCl+2H+正向移动,有利于Bi3+水解生成BiOCl,C正确;NH4NO3水解产生H+,水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使Bi3+的水解平衡逆向移动,不利于BiOCl的生成,D错误。 二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。 6.在NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2O⥫⥬HCN+OH-,水解常数Kh(NaCN)=[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25 ℃时,向1 mol·L-1的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lg c0与2pOH[pOH=-lg c(OH-)]的关系如图所示。下列说法错误的是(  ) A.25 ℃时,Kh(NaCN)的值为10-4.7 B.升高温度,可使曲线上a点变到b点 C.25 ℃,向a点对应溶液中加入固体NaCN,CN-的水解程度减小 D.c点对应溶液中的c(OH-)小于a点 BD 解析:2pOH=-2lg c(OH-),则c2(OH-)=10-2pOH。Kh(NaCN)=,由a点坐标可知,c0(NaCN)=0.1 mol·L-1,c2(OH-)=10-5.7,代入表达式可得Kh(NaCN)=10-4.7,A正确;升高温度,促进CN-的水解,OH-浓度增大,则2pOH的值减小,B错误;加入NaCN固体,CN-浓度增大,水解平衡正向移动,但CN-的水解程度减小,C正确;pOH是OH-浓度的负对数,因c点的pOH小于a点,所以c点对应溶液中的OH-的浓度大于a点,D错误。 7.已知25 ℃时醋酸的Ka=1.76×10-5(lg 1.76≈0.25),在100 mL 0.10 mol·L-1醋酸溶液中加入0.01 mol CH3COONa·3H2O晶体得“溶液X”(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是(  ) A.溶液X的pH约为4.7 B.溶液X中c(CH3COOH)<c(CH3COO-) C.溶液X加蒸馏水稀释至200 mL,溶液pH基本保持不变,略有减小 D.向溶液X中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液,逐渐增大 CD 解析:由题意可知,溶液X为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,由醋酸的电离常数Ka=可得,溶液中c(H+)≈Ka=1.76×10-5,则溶液pH约为4.7,醋酸根离子的水解常数Kh=<Ka=1.76×10-5,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-),A、B正确;溶液X加蒸馏水稀释至 200 mL 时,醋酸的电离常数和醋酸根离子的水解常数都不变,溶液中c(CH3COOH)≈c(CH3COO-),由于醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液X稀释时水解程度变化大于电离程度,所以溶液的pH基本保持不变,略有增大,C错误;向溶液X中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液时,溶液中c(CH3COO-)和c(OH-)都增大,醋酸的电离常数不变,溶液中=,则逐渐减小,D错误。 8.25 ℃时,用0.2 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液,pH及含碳物种分布分数(δ)与H2C2O4被滴定分数的关系如图所示。下列说法错误的是(  ) A.虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、的分布分数变化关系 B.二元酸H2C2O4的电离平衡常数Ka2的数量级为10-7 C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(H2C2O4)++c(OH-) D.c点溶液中:>c(H+)>c(OH-) B 解析:用0.2 mol·L-1NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液时,虚线表示含碳物种分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系,实线表示溶液pH与H2C2O4被滴定分数的关系,被滴定分数增大时,H2C2O4的分布分数减小的分布分数先增大后减小的分布分数先不变后增大,则虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系。由分析可知,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、分布分数与H2C2O4被滴定分数的关系,A正确;由图可知,b点所得溶液中与浓度相等,溶液pH约为4.7,则电离平衡常数Ka2= =c(H+)=10-4.7,Ka2的数量级为10-5,B错误;由图可知,a点所得溶液中H2C2O4浓度与浓度相等,溶液中存在电荷守恒关系: c(Na+)+c(H+)=++c(OH-),则溶液中 c(Na+)+c(H+)=c(H2C2O4)++c(OH-),C正确;由图可知,c点所得溶液为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,则溶液中离子浓度大小顺序为>c(H+)>c(OH-),D正确。 三、非选择题 9.(1)常温下,如果取0.2 mol·L-1HCl溶液与0.2 mol·L-1MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6,试回答以下问题: ①混合溶液中由水电离出的c(H+)(填“>”“<”或“=”)0.2 mol·L-1 HCl溶液中由水电离出的c(H+)。 ②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字): c(Cl-)-c(M+)=_______mol·L-1, c(H+)-c(MOH)=_______mol·L-1。 (2)常温下若将0.2 mol·L-1 MOH溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度_______(填“>”“<”或“=”)MCl的水解程度。 (3)常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH(填“>7”“<7”或“无法确定”)。 (4)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是_________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (5)土壤的pH一般为4~9。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:_____________________ ____________________________________________________________。 (6)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。FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3++H2O⥫⥬Fe(OH)2++H+ K1 Fe(OH)2+++H+ K2 +H2O⥫⥬Fe(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+++yH+。欲使平衡正向移动可采用的方法是________(填标号)。 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)①由混合溶液的pH=6知反应生成的盐发生了水解,故促进了水的电离,而酸抑制了水的电离。②c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1, c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1,由电荷守恒关系可得:c(Cl-)-c(M+)= c(H+)-c(OH-)=1.0×10-6 mol·L-1-1.0×10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1。由元素守恒可得:c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),则根据以上电荷守恒和元素守恒联立得c(H+)-c(MOH)=c(OH-)=1.0×10-8 mol·L-1。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液,只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时,才有pH<7。(3)酸中已电离的c(H+)和碱溶液中c(OH-)相等,等体积混合后pH≠7,只可能是原弱酸过量。(4)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应:MgCO3+ 2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使Fe3+水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3 在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时 和未反应的MgCO3一同被除去。(5)土壤呈碱性,是水解所致的水解以第一步为主。(6)Fe3+分三步水解,水解程度越来越小,所以对应的平衡常数也越来越小,则K1>K2>K3。由于水解是吸热的,降温则水解平衡逆向移动;加水稀释,水解平衡正向移动;NH4Cl溶液呈酸性,加入NH4Cl后c(H+)增大,平衡逆向移动;加入NaHCO3消耗H+,c(H+)降低,水解平衡正向移动,可采用的方法是b、d。从反应的离子方程式可知, c(H+)影响聚合氯化铁的生成,所以关键条件是调节溶液的pH。 答案:(1)①> ②9.9×10-7 1.0×10-8 (2)< (3)<7 (4)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去 +OH- (6)K1>K2>K3 bd 调节溶液的pH 10.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,请回答下列问题。 (1)已知部分弱酸的电离常数如下: CH3COOH(Ka=1.75×10-5)、HCN(Ka=4.3×10-10)、H2CO3(Ka1=5.0×10-7、Ka2=5.6×10-11) ①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c(CN-) ___________ (填“>”“<”或“=” ②常温下,pH相同的三种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是_____(填标号)。 A.CH3COONa B.NaCN C.Na2CO3 ③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=9,溶液中=__________。 ④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是_______________ __________________________________________________________。 (2)室温下,将SO2通入NaOH溶液中,所得溶液中=10∶1,溶液的pH=________。(室温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7) (3)NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知的水解常数Kh=2×10-11,常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中和c(HNO2)的比值为_____________________ ___________________________________________________________。 (4)已知:常温下 NH3·+OH- Kb=1.8×10-5 H2Y⥫⥬H++HY- Ka1=5.4×10-2 HY-⥫⥬H++Y2- Ka2=5.4×10-5 则(NH4)2Y溶液的pH_______(填“>”“<”或“=”)7。 (5)已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,此温度下若在实验室中配制100 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______mL 0.2 mol·L-1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)。 解析:(1)①由于Ka(HCN)<Ka1(H2CO3),可知HCN的酸性比H2CO3酸性弱,依据越弱越水解规律,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解能力大于 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中的水解能力,则。②由于Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),依据越弱越水解规律可知,等物质的量浓度的CH3COONa、NaCN、Na2CO3溶液的水解能力:>CN->CH3COO-,此时溶液pH由大到小的顺序为Na2CO3>NaCN>CH3COONa,则pH相同时,浓度由大到小的顺序为CH3COONa>NaCN>Na2CO3。③pH=9的CH3COONa溶液中c(H+)=10-9mol·L-1,醋酸的电离平衡常数Ka=,则=1.75×104。④根据题中数据可知,Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),依据强酸制弱酸的反应规律,将少量CO2通入NaCN溶液中,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+。(2)根据H2SO3⥫⥬H++、⥫⥬H++得,Ka2=,将=10∶1代入可得, c(H+)=10Ka2=10×1.0×10-7mol·L-1=10-6mol·L-1,pH=6。(3)常温下某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则溶液中c(OH-)=10-9 mol·的水解常数Kh==2×10-11,则混合溶液中和c(HNO2)的比值为=50。(4)在(NH4)2Y溶液中,Y2-的水解平衡常数Kh=的水解平衡常数Kh=,则的水解程度大于Y2-的水解程度,溶液呈酸性。(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38可知,c3(OH-)==8×10-36,c(OH-)=2×10-12 mol·L-1,溶液中c(H+)= mol· L-1=5×10-3 mol·L-1,设需要加入0.2 mol·L-1的盐酸的体积为x,则x×0.2 mol·L-1=5×10-3 mol·L-1×100 mL,x=2.5 mL。 答案:(1)①< ②ABC ③1.75×104 ④CN-+CO2+H2O===HCN+ (2)6 (3)50 (4)< (5)2.5 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第9章 第3节 盐类的水解-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习讲义(人教版)
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