内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第一课时 盐类的水解及其影响因素
学习目标 1.理解盐类水解的概念,能正确书写盐类水解的方程式。2.通过实验认识盐类水解的规律,能根据盐的组成判断盐溶液的酸碱性。3.了解影响盐类水解平衡的因素,能分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
学习理解
01
探究应用
02
目录
CONTENTS
总结提升
03
课时作业
04
学习理解
=
>
<
学习理解
目录
6
中
酸
碱
H+或OH-
弱电解质
学习理解
目录
7
OH-
NH3·H2O
右
>
酸
学习理解
目录
8
H+
H+
H2CO3
右
<
碱
学习理解
目录
9
不能
=
中
反应物的性质
反应条件
学习理解
目录
10
盐的性质
越大
逆反应
放热
吸热
增大
学习理解
目录
11
水解反应
增大
学习理解
目录
12
×
√
×
×
×
×
学习理解
目录
13
探究应用
适量的肥料能促进植物生长,其原因是人工施用肥料后,植物选择性地吸收必要的营养元素离子,达到促进生长的作用。
提示
[问题探究] 1.用NH4Cl作氮肥,长期施用土壤会变酸,用离子方程式表示原因。
探究应用
目录
15
2.铵态氮肥与草木灰(K2CO3)不能混合施用,请解析原因。
3.从化学角度为农民保存和施用铵态氮肥提出建议。
提示
探究应用
目录
16
知识点一 盐类水解的原理
1.
1.盐类水解的特点
(1)盐类的水解反应是可逆反应。
(2)大多数盐类的水解是微弱的。
(3)盐类的水解反应是吸热反应。
2.盐类水解的实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中
c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
探究应用
目录
17
3.盐类水解的规律及解释
规律 解释
有弱才水解,
无弱不水解 盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解;若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应
越弱越水解 弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱越弱,水解程度越大
都弱都水解 弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进
谁强显谁性,
同强显中性 当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,而当二者电离难易程度相同时,呈中性
探究应用
目录
18
答案
解析
探究应用
目录
19
2.A+、B+、C-、D-四种离子两两组合形成四种可溶性盐,其中AC和BD溶液的pH=7,BC溶液的pH>7,则下列说法不正确的是( )
A.AD盐溶液的pH<7
B.碱的电离程度:BOH>AOH
C.碱的电离程度:AOH>BOH
D.酸的电离程度:HD>HC
答案
探究应用
目录
20
探究应用
目录
21
知识点二 盐类水解离子方程式的书写
1.
探究应用
目录
22
探究应用
目录
23
探究应用
目录
24
探究应用
目录
25
答案
解析
探究应用
目录
26
4.有下列五种盐溶液:①NaClO、②(NH4)2SO4、③Na2CO3、④AlCl3、⑤KNO3。回答下列问题:
(1)不会破坏水的电离平衡的是________(填序号,下同),溶液呈酸性的是________,pH>7的是________(在室温下)。
(2)写出下列盐类水解的离子方程式:
①NaClO:________________________________________________________,
②(NH4)2SO4:______________________________________________________,
③Na2CO3:________________________________________________________,
④AlCl3:______________________________________________________。
答案
⑤
②④
①③
探究应用
目录
27
知识点三 影响盐类水解的因素
1.
1.内因——“越弱越水解”
酸越弱,其对应的强碱盐的水解程度越大,碱性越强;碱越弱,其对应的强酸盐的水解程度越大,酸性越强。如:相同温度下,等物质的量浓度的CH3COONa溶液与NaClO溶液相比,由于酸性:CH3COOH>HClO,故pH较大(碱性较强)的是NaClO溶液。又如:相同温度下,等物质的量浓度的NaA、NaB、NaC三种溶液的pH的大小顺序为NaA>NaB>NaC,则三种酸HA、HB、HC的酸性强弱顺序为HA<HB<HC。
探究应用
目录
28
2.外因
探究应用
目录
29
答案
探究应用
目录
30
解析
探究应用
目录
31
答案
探究应用
目录
32
探究应用
目录
33
总结提升
自我反思:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
本课总结
总结提升
目录
35
答案
随堂提升
总结提升
目录
36
答案
总结提升
目录
37
答案
总结提升
目录
38
答案
总结提升
目录
39
解析
总结提升
目录
40
答案
H2
正盐
弱碱性
10-4
酸
<
总结提升
目录
41
解析
总结提升
目录
42
课时作业
本组内选择题只有一个选项符合题意。
1.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH
答案
[学习·理解]
1
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3
4
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6
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课时作业
目录
44
答案
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13
课时作业
目录
45
3.(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
答案
解析 热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂;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;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸;Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,加热能增大Fe3+的水解程度。
解析
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课时作业
目录
46
答案
解析
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课时作业
目录
47
答案
解析
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课时作业
目录
48
6.物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
答案
解析
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课时作业
目录
49
答案
[应用·实践]
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课时作业
目录
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解析
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课时作业
目录
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答案
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课时作业
目录
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解析
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课时作业
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答案
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课时作业
目录
54
解析
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课时作业
目录
55
答案
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课时作业
目录
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解析
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课时作业
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答案
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课时作业
目录
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课时作业
目录
59
答案
Fe(OH)3胶体
Fe3+
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课时作业
目录
60
答案
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课时作业
目录
61
解析
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13
课时作业
目录
62
13.10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是 的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为____________________________。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
答案
[创新·提高]
大于
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时作业
目录
63
(3)丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
①只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是________。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
②将加热后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH________(填“高于”“低于”或“等于”)8.3,则甲判断正确。
③查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是______________________________________________。
答案
乙
B
等于
乙
常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时作业
目录
64
解析
温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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12
13
课时作业
目录
65
R
一、盐类的水解
1.盐溶液的酸碱性——用pH计测定(25 ℃)
盐溶液
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
酸碱性
pHeq \x(\s\up1(01))____7
pHeq \x(\s\up1(02))___7
pHeq \x(\s\up1(03))____7
盐类型
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
结论:强酸强碱盐溶液呈eq \x(\s\up1(04))______性,强酸弱碱盐溶液呈eq \x(\s\up1(05))_______性,强碱弱酸盐溶液呈eq \x(\s\up1(06))______性。
2.盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)盐类的水解
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的eq \x(\s\up1(01))_____________结合生成eq \x(\s\up1(02))_______________的反应,叫做盐类的水解。
(2)强酸弱碱盐溶液(以NH4Cl为例)
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出的eq \a\vs4\al(\x(\s\up1(03))______________)与水电离出的eq \x(\s\up1(04))________结合生成弱电解质eq \x(\s\up1(05))________,使水的电离平衡向eq \x(\s\up1(06))________移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)eq \x(\s\up1(07))_____ c(OH-),呈eq \x(\s\up1(08))_____性
水解离子方程式
eq \x(\s\up1(09))______________________________
(3)强碱弱酸盐溶液(以Na2CO3为例)
理论解释
Na2CO3溶于水后电离出的eq \a\vs4\al(\x(\s\up1(10))________)与水电离出的eq \x(\s\up1(11))_____结合生成eq \x(\s\up1(12))________,eq \a\vs4\al(\x(\s\up1(13))________)又与eq \x(\s\up1(14))_______结合生成eq \x(\s\up1(15))_________,使水的电离平衡向eq \x(\s\up1(16))______移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)eq \x(\s\up1(17))______ c(OH-),呈eq \x(\s\up1(18))_____性
水解离子方程式
第一步:eq \x(\s\up1(19))___________________________________;
第二步:eq \x(\s\up1(20))_____________________________________
(4)强酸强碱盐(以NaCl为例)
NaCl溶于水后电离产生的Na+和Cl-都eq \x(\s\up1(21))_________与水电离出的OH-或H+结合成弱电解质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)eq \x(\s\up1(22))____ c(OH-),溶液呈eq \x(\s\up1(23))___性。
二、影响盐类水解的因素
研究盐类水解时,一般从两个方面来探究:一是eq \x(\s\up1(01))___________________,二是eq \x(\s\up1(02))_____________________。
1.内因
eq \x(\s\up1(01))________________是影响盐类水解的主要因素。组成盐的酸根离子对应的弱酸酸性越弱(或阳离子对应的弱碱碱性越弱),盐的水解程度就eq \x(\s\up1(02))_______。
2.外因
(1)温度:盐类的水解可看作酸碱中和反应的eq \x(\s\up1(01))______,中和反应是eq \x(\s\up1(02))______反应,盐类的水解是eq \x(\s\up1(03))________反应,因此加热可促使平衡向水解反应的方向移动,盐的水解程度eq \x(\s\up1(04))_____________。
(2)浓度:加水稀释可促使平衡向eq \x(\s\up1(05))___________的方向移动,盐的水解程度eq \x(\s\up1(06))_____________。
(3)外加酸碱:在盐溶液中加入适量酸或碱,会引起盐类水解平衡的移动和水解程度的改变。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的盐溶于水都能水解。( )
(2)酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。( )
(3)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。( )
(4)NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离。( )
(5)Na2CO3的水解:COeq \o\al(2-,3)+2H2O===H2CO3+2OH-。( )
(6)加水稀释,NH4Cl的水解平衡正向移动,则溶液的酸性增强。( )
提示:NHeq \o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+。
提示:NHeq \o\al(+,4)水解显酸性,与COeq \o\al(2-,3)反应,降低肥效。
提示:保存在干燥的地方,并低温密封保存。施用时不能与碱性肥料同时施用。
1.下列关于盐溶液呈酸性或碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸性或碱性的原因是盐的水解破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,使盐溶液呈碱性或酸性
解析 根据水的电离方程式H2OH++OH-可知,水在任何溶液中电离出的c(OH-)=c(H+),C错误。
(1)强酸强碱盐:不水解,溶液显中性。
(2)强碱强酸的酸式盐只电离,不水解。
(3)弱酸弱碱盐:弱酸酸根阴离子及弱碱阳离子都水解,溶液酸碱性由弱酸与弱碱的电离常数决定,谁强显谁的性质。
(4)强碱弱酸酸式盐溶液显酸性还是显碱性,要根据弱酸酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小判断。
①若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性,如HSOeq \o\al(-,3)、H2POeq \o\al(-,4)、HC2Oeq \o\al(-,4);
②若电离程度小于水解程度,则溶液显碱性,如HS-、HPOeq \o\al(2-,4)、HCOeq \o\al(-,3)。
1.常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NHeq \o\al(+,4)、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸阴离子:COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、[Al(OH)4]-、SOeq \o\al(2-,3)、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)符号
大多数盐的水解是可逆反应,用“”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
(2)类型
盐的离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
一元强碱弱酸盐
如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
一元强酸弱碱盐
如NH4Cl溶液:NHeq \o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
多元弱酸强碱盐
(正盐)
多元弱酸阴离子的水解分步进行,应分步书写,如Na2CO3溶液:COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
多元弱酸强碱盐(酸式盐)
如NaHCO3溶液:HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-;如Na2HPO4溶液:HPOeq \o\al(2-,4)+H2OH2POeq \o\al(-,4)+OH-,H2POeq \o\al(-,4)+H2OH3PO4+OH-
多元弱碱强酸盐
多元弱碱阳离子的水解也分步进行,但这类水解反应一般比较复杂,通常以总反应表示,如FeCl3溶液:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
弱酸弱碱盐中阴、阳离子相互促进水解
①NHeq \o\al(+,4)与S2-、HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)、CH3COO-等组成的盐虽然相互促进水解,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:NHeq \o\al(+,4)+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O;
②Al3+与COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、S2-、HS-、[Al(OH)4]-,Fe3+与COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)等组成的盐相互促进水解,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示,需要标注生成物状态。如:Al3++3HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑
3.下列各离子方程式中,属于水解反应且书写正确的是( )
A.CH3COOH+H2OH3O++CH3COO-
B.COeq \o\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-
C.HCOeq \o\al(-,3)+H2OH3O++COeq \o\al(2-,3)
D.F-+H2OHF+OH-
解析 A项是CH3COOH的电离方程式,错误;B项,COeq \o\al(2-,3)的水解应分步书写,错误;C项是HCOeq \o\al(-,3)的电离方程式,错误。
ClO-+H2OHClO+OH-
NHeq \o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-、HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
5.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解程度增大,c(OH-)增大
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,-,3)eq \f(c(HCO),c(COeq \o\al(2-,3)))
减小
D.加入NaOH固体,平衡逆向移动,溶液pH减小
解析 稀释溶液,水解程度增大,但c(OH-)减小,A错误;将CO2通入溶液中,可以与OH-反应,促进平衡正向移动,B正确;升高温度,水解平衡正向移动,故-,3)eq \f(c(HCO),c(COeq \o\al(2-,3)))
增大,C错误;加入NaOH固体,溶液碱性增强,pH增大,D错误。
6.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在稀FeCl3溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.其他条件相同时,浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液分别在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量的盐酸
(1)正盐>相应的酸式盐,如COeq \o\al(2-,3)>HCOeq \o\al(-,3)。
(2)水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。
如NHeq \o\al(+,4)的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
1.(2023·十堰高中联合体高二期中联考)现有SOeq \o\al(2-,3)、NHeq \o\al(+,4)、Al3+、Na+、SOeq \o\al(2-,4)、Fe3+、HCOeq \o\al(-,3)、CH3COO-、Cl-等离子,下列说法中不正确的是( )
A.发生水解而使溶液呈碱性的有SOeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、CH3COO-
B.发生水解而使溶液呈酸性的有NHeq \o\al(+,4)、Al3+、Fe3+
C.不能发生水解的有Na+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-
D.测得CH3COONH4溶液呈中性,说明NHeq \o\al(+,4)、CH3COO-不发生水解反应
2.下列说法错误的是( )
A.酸式盐溶液不一定呈酸性
B.发生水解的盐溶液一定不显中性
C.同温度下,同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液相比,后者pH小
D.0.1 mol/L AlCl3溶液中c(Al3+)<0.1 mol/L
3.(2023·天津南开中学高二期中调研)下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2O===H3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2OH2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:HCOeq \o\al(-,3)+H2OCOeq \o\al(2-,3)+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:NHeq \o\al(+,4)+D2ONH3·D2O+H+
A.①②③④
B.①②③
C.②③
D.全部
4.欲使CH3COONa稀溶液中eq \f(c(CH3COO-),c(Na+))增大,可采取的措施是( )
A.加少量K2CO3固体
B.加少量NaOH固体
C.加水稀释
D.升高温度
解析 CH3COONa稀溶液中存在水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,A项,加少量K2CO3固体,碳酸根离子水解显碱性,溶液中氢氧根离子浓度增大,水解平衡逆向移动,所以醋酸根离子浓度增大,钠离子浓度不变,即比值会增大;B项,加入NaOH固体,会导致氢氧根离子浓度增大,水解平衡逆向移动,所以醋酸根离子浓度增大,但是钠离子浓度增加的程度比醋酸根离子浓度增加的程度大,即比值会减小;C项,加水稀释,促进水解,所以醋酸根离子物质的量减小,而钠离子的物质的量不变,即比值会减小;D项,升高温度,水解平衡正向移动,所以醋酸根离子浓度减小,但是钠离子浓度不变,即比值会减小。
5.(1)向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是________。
(2)已知H3PO2是一元中强酸。NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”“弱碱性”或“中性”)。
(3)25 ℃时,pH=5的盐酸和pH=5的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)分别为a mol·L-1和b mol·L-1,a和b的关系是a=________b。
(4)室温时,向a mL 0.10 mol·L-1的稀氨水中逐滴加入b mL 0.10 mol·L-1的稀盐酸,试分析:当b=a时,溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,此时溶液中c(NHeq \o\al(+,4))____c(Cl-)(填“>”“<”或“=”)。
解析 (3)HCl抑制水的电离,c水(H+)=c(OH-)=10-9 mol·L-1,NH4Cl促进水的电离,c水(H+)=10-5 mol·L-1,即a=10-9,b=10-5。
(4)a=b时,溶液为NH4Cl溶液,NHeq \o\al(+,4)水解使溶液呈酸性,溶液中存在c(H+)+c(NHeq \o\al(+,4))=c(OH-)+c(Cl-)(电荷守恒),因c(H+)>c(OH-),则c(NHeq \o\al(+,4))<c(Cl-)。
2.下列各反应的化学方程式或离子方程式中,属于水解反应且书写正确的是( )
A.HCOeq \o\al(-,3)+H2OCOeq \o\al(2-,3)+H3O+
B.POeq \o\al(3-,4)+2H2OH2POeq \o\al(-,4)+2OH-
C.CO2+H2OH2CO3
D.COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-
4.室温下,将碳酸钠溶液加热至70 ℃,其结果是( )
A.溶液中c(COeq \o\al(2-,3))增大
B.水的电离程度不变
C.Kw将变小
D.溶液的碱性增强
解析 Na2CO3溶液中存在水解平衡COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,升温,平衡右移,c(COeq \o\al(2-,3))减小,水的电离程度增大,Kw变大,溶液的碱性增强。
5.25 ℃时,在浓度均为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得其c(NHeq \o\al(+,4))分别为a、b、c(单位为mol·L-1)。下列判断正确的是( )
A.a=b=c
B.a>b>c
C.a>c>b
D.c>a>b
解析 NHeq \o\al(+,4)水解使溶液显酸性,COeq \o\al(2-,3)水解使溶液显碱性,所以碳酸铵溶液中NHeq \o\al(+,4)浓度最小。Fe2+水解使溶液显酸性,抑制NHeq \o\al(+,4)的水解,所以三种溶液中c(NHeq \o\al(+,4))大小顺序是c>a>b。
解析 COeq \o\al(2-,3)的水解程度大于HCOeq \o\al(-,3)的,则pH:Na2CO3>NaHCO3;NHeq \o\al(+,4)水解使NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性,相同物质的量浓度时,(NH4)2SO4溶液中NHeq \o\al(+,4)浓度大于NH4Cl溶液中NHeq \o\al(+,4)浓度,则pH:(NH4)2SO4<NH4Cl,NaNO3不水解,S2-水解使Na2S溶液显碱性。
本组内选择题有一个或两个选项符合题意。
7.能证明Na2SO3溶液中存在SOeq \o\al(2-,3)+H2OHSOeq \o\al(-,3)+OH- 水解平衡的事实是( )
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色褪去
D.滴入甲基橙溶液变黄,再加入氯水后黄色褪去
解析 A项,溶液呈碱性,滴入酚酞溶液变红,说明Na2SO3水解,加入H2SO4后红色消失,可能的原因是硫酸中和了生成的OH-,则不能证明存在该水解平衡;B项,滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液,红色褪去同时有沉淀产生,说明Ba2+与SOeq \o\al(2-,3)生成沉淀而使平衡逆向移动;C项和D项颜色褪去的原因都可能是氯水的漂白性,所以无法说明存在水解平衡。
8.常温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,则下列表达式错误的是( )
A.Z-+H2OHZ+OH-
B.HYH++Y-
C.常温下,电离程度:HX>HY>HZ
D.Z-+HXHZ+X-
解析 常温下,物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ溶液的pH依次为8、9、10,溶液呈碱性,说明X-、Y-、Z-水解,Z-水解方程式为Z-+H2OHZ+OH-,A正确;X-、Y-、Z-水解,对应酸HX、HY、HZ都是弱酸,存在电离平衡,则HY电离方程式为HYH++Y-,B正确;水解程度大小为X-<Y-<Z-,依据水解规律“越弱越水解”分析判断,HX、HY、HZ酸性强弱为HX>HY>HZ;电离程度HX>HY>HZ,C正确;强酸制弱酸反应不是可逆反应,反应的离子方程式应为Z-+HX===HZ+X-,D错误。
9.为使Na2S溶液中eq \f(c(Na+),c(S2-))的值减小,可加入的物质是( )
A.通入适量HCl
B.适量的NaOH
C.适量的KOH
D.适量的NaHS
解析 在Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-。A项,通入适量HCl,H+中和OH-,水解平衡右移,c(S2-)减小,c(Na+)不变,eq \f(c(Na+),c(S2-))的值增大;B项,加入适量的NaOH,c(OH-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,c(Na+)增大的更多,故eq \f(c(Na+),c(S2-))的值增大;C项,加入适量的KOH,c(OH-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,而c(Na+)不变,故eq \f(c(Na+),c(S2-))的值减小;D项,加入适量的NaHS,c(HS-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,而c(Na+)增大的更多,故eq \f(c(Na+),c(S2-))的值增大。
10.对比观察如图实验:滴加CaCl2溶液前,左试管中颜色更红;滴加CaCl2溶液后,两支试管中均产生白色沉淀。下列推理分析正确的是( )
A.HCOeq \o\al(-,3)水解能力强于COeq \o\al(2-,3)
B.HCOeq \o\al(-,3)水解能力强于其电离能力
C.Ca2+能促进Na2CO3、NaHCO3的水解
D.滴入CaCl2溶液后,溶液颜色均变浅
解析 滴加CaCl2溶液前,左试管中颜色更红,说明1 mol/L Na2CO3溶液的碱性大于NaHCO3,则COeq \o\al(2-,3)水解能力强于HCOeq \o\al(-,3),故A错误;HCOeq \o\al(-,3)水解使溶液呈碱性,电离使溶液呈酸性,滴加酚酞的NaHCO3溶液呈红色,说明NaHCO3溶液呈碱性,即HCOeq \o\al(-,3)的水解能力大于其电离能力,故B正确;COeq \o\al(2-,3)的水解平衡为COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,加入的Ca2+与COeq \o\al(2-,3)反应生成CaCO3沉淀,COeq \o\al(2-,3)的水解平衡逆向移动,故C错误。
11.借助pH传感器测得0.1 mol/L NaHCO3溶液在先升温、后降温过程中pH变化如图所示:
下列有关实验数据的分析中,不合理的是( )
A.图1中25 ℃时,溶液中存在关系:c(HCOeq \o\al(-,3))>c(COeq \o\al(2-,3))>c(H2CO3)
B.图1中25~45 ℃过程,溶液pH逐渐减小,说明HCOeq \o\al(-,3)及水的电离平衡正移对pH影响大于HCOeq \o\al(-,3)水解平衡正移对pH的影响
C.图2中降温过程,溶液pH逐渐增大,可能是HCOeq \o\al(-,3)或COeq \o\al(2-,3)水解平衡正移所致
D.图1中45~60 ℃过程,溶液pH逐渐增大,可能是NaHCO3分解,c(COeq \o\al(2-,3))逐渐增大导致的结果
解析 图1中25 ℃时,HCOeq \o\al(-,3)溶液呈碱性,HCOeq \o\al(-,3)水解程度大于其电离程度,但水解是微弱的,所以溶液中存在关系c(HCOeq \o\al(-,3))>c(H2CO3)>c(COeq \o\al(2-,3)),A不合理;碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根离子的水解,溶液应显碱性,HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-,碳酸氢根离子电离,HCOeq \o\al(-,3)COeq \o\al(2-,3)+H+,溶液应显酸性,水解和电离都是吸热过程,二者的程度大小决定溶液酸碱性,图1中25~45 ℃过程,溶液pH逐渐减小,说明HCOeq \o\al(-,3)及水的电离平衡正移对pH影响大于HCOeq \o\al(-,3)水解平衡正移对pH的影响,B合理;HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)水解是吸热过程,降温,水解平衡逆向移动,图2中降温过程,溶液pH逐渐增大,可能是水电离平衡逆移所致,C不合理;NaHCO3热稳定性差,分解后生成碳酸钠,图1中45~60 ℃过程,溶液pH逐渐增大,可能是NaHCO3分解,c(COeq \o\al(2-,3))逐渐增大导致的结果,D合理。
12.某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SOeq \o\al(2-,3)之间会发生怎样的反应,提出了两种可能:一是发生氧化还原反应:2Fe3++SOeq \o\al(2-,3)+H2O===2Fe2++SOeq \o\al(2-,4)+2H+;二是发生相互促进的水解反应:2Fe3++3SOeq \o\al(2-,3)+6H2O2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。为了证明发生的是哪一种反应,同学们设计并实施了以下实验,请填写下列空白。
(1)实验Ⅰ:取5 mL FeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。这种红褐色液体是____________。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,然后将溶液分成两等份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成红色,说明有________存在。另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式为____________________________________。
Ba2++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓
SOeq \o\al(2-,3)的水解能力较COeq \o\al(2-,3)弱
(2)实验Ⅱ:换用稀释的FeCl3溶液和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ,产生的现象完全相同。由上述实验得出的结论是______________________________________________。若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到有红褐色沉淀生成并且产生无色气体,该反应的离子方程式是____________________________________________。从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其原因可能是①____________________________________;②____________________________________________________________________。
Fe3+与SOeq \o\al(2-,3)同时发生氧化还原反应和相互促进的水解反应
2Fe3++3COeq \o\al(2-,3)+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑
SOeq \o\al(2-,3)有较强的还原性,COeq \o\al(2-,3)没有还原性
解析 (1)实验Ⅰ中,取FeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液由黄色变为红棕色,说明有胶体生成,无气泡产生,说明SOeq \o\al(2-,3)被氧化成硫酸根离子。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,将溶液分成两等份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成红色,说明有Fe3+,发生了相互促进的水解反应;另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,说明有SOeq \o\al(2-,4)生成,发生了氧化还原反应。这说明FeCl3和Na2SO3既发生了水解反应,生成了Fe(OH)3胶体和亚硫酸,又发生了氧化还原反应,生成了Fe2+和SOeq \o\al(2-,4)。
HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
HCOeq \o\al(-,3)
解析 (2)乙同学推断NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,因溶液碱性增强,故后者水解程度大于前者。
(3)①丙同学加入足量的试剂X,目的是检验溶液中碳酸根离子的存在,加入Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液后无论是否存在碳酸根离子均会产生沉淀,不能说明问题,加入NaOH溶液,不能产生沉淀,故只能加入BaCl2溶液,若产生沉淀,则说明存在碳酸根离子,即乙同学观点正确;反之,乙同学观点不正确。②将加热煮沸后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH=8.3,说明降温,水解平衡逆向移动,恢复到原来状态,故说明甲同学观点正确。
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