第14讲 盐类的水解-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版(2019)预学教程
2025-06-10
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三节 盐类的水解 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 盐类的水解 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 931 KB |
| 发布时间 | 2025-06-10 |
| 更新时间 | 2025-06-11 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52521096.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第14讲 盐类的水解
学习任务
预学1:盐溶液的酸碱性
预学2:盐类的水解
预学3:盐类水解方程式的书写
预学4:盐类水解的影响因素
预学5:盐类的水解的应用
◆预学1 盐溶液的酸碱性
1.盐溶液酸碱性的实验探究
盐溶液
pH
盐类型
酸碱性
NaCl
pH=7
________________
_________
Na2SO4
pH=7
Na2CO3
pH>7
_______________
_________
NaHCO3
pH>7
CH3COONa
pH>7
FeCl3
pH<7
______________
_________
(NH4)2SO4
pH<7
2.盐溶液呈酸碱性的原因分析
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中存在的离子
H2OH++OH-,NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质
否
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+)=c(OH-),呈_________性,无弱电解质生成
理论解释
水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)_______c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质
_________
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) _________ c(OH-),呈_________性
理论解释
NH4+和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+) _________c(OH-)。
总反应的离子方程式
_____________________________
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质
_________
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) _________c(OH-),呈_________ 性
理论解释
NH4+和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+)________c(OH-)。
总反应的离子方程式
________________________________
【典例1】下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是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,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【对点练】已知次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,下列说法不正确的是( )
A.H3PO2中磷元素的化合价为+1价
B.NaH2PO2的水溶液呈弱酸性
C.H3PO2在水中的电离形式只有H3PO2H++H2PO
D.NaH2PO2属于正盐
◆预学2 盐类的水解
1.概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成 弱电解质 的反应,叫做盐类的水解。
2.实质:生成弱酸或弱碱,使水的________________被破坏而建立起新的平衡。
3.盐类水解的特点
4.盐类的水解规律
(1)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
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
______
_________
_________
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
______
_________
_________
_________
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
______
_________
_________
_________
(2)常见不水解的离子
强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO
强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+
【名师点评】
强碱强酸盐溶液显中性,强碱弱酸盐显碱性,强酸弱碱盐显酸性;强碱与强酸形成的酸式盐不水解,其溶液显酸性,如NaHSO4。
【典例2】物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX、HZ、HY B.HX、HY、HZ C.HZ、HY、HX D.HY、HZ、HX
【对点练】室温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1,则a和b关系为( )
A.a>b B.a=10-4b C.b=10-4a D.a=b
◆预学3 盐类水解方程式书写
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
(1)NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
(2)(NH4)2SO4:NH+H2ONH3·H2O+H+。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,水解以第一步为主。如:
Na2CO3:CO+H2OHCO+OH-、
HCO+H2OH2CO3+OH-。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,只要求一步写到底。如:AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
4.弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
(2)Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(一般要有弱碱沉淀生成)
【疑难点拨】
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
(5)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(6)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是:体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
(7)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。
【典例3】下列有水参与的反应属于盐类水解反应的是( )
A.NH3+H2ONH3·H2O B.AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
C.H3BO3+H2OH++B(OH) D.HPO+H2OPO+H3O+
【对点练】下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2OH2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+
A.①②③④ B.①②③ C.②③⑤ D.全部
盐溶液的酸碱性规律
盐的类别
溶液的酸碱性
原因
强酸弱碱盐
呈酸性,pH<7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)> c(OH-)
水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐
呈碱性,pH>7
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) >c(H+)
强酸强碱盐
呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐
若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)<c(OH-),呈碱性,如NaHCO3、NaHS
◆预学4 盐类水解的影响因素
1.内因
形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易_________。如水解程度:Na2CO3_______Na2SO3,Na2CO3 _______NaHCO3。
2.外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
_________
_________
_________
浓度
增大
_________
_________
_________
减小(即稀释)
_________
_________
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度_________
碱
弱酸阴离子水解程度_________
外加其他盐
水解形式相同的盐
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的盐
相互促进[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
【名师点评】【易错警示】【疑难点拨】
(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱;
(2)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
【典例4】向三份0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-的浓度变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小 C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
【对点练】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大 B.加入少量NH4Cl固体,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
◆预学5 盐类水解的应用
1.盐类水解的常见应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
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:
①Al3+与HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
③NH与SiO、AlO。
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
2.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和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s);Na2CO3(aq)蒸干得 Na2CO3(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
【典例2】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
【对点练】下列实验操作不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
实验室配制FeCl3水溶液
将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
D
除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
加入过量MgO充分搅拌,过滤
用盐类水解原理分析解答实际应用问题的方法思路
(1)认真审题,找出题目给定的盐类物质,确定能水解的离子;
(2)写水解平衡方程式,分析题给条件对水解的影响及结果;
(3)联系题目要求,写出合理答案。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类水解的实质是促进水电离,水电离平衡右移。( )
(2)盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱。( )
(3)Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO)之比为2∶1。( )
(4)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性。( )
(5)酸式盐溶液一定显酸性。( )
(6)同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比后者pH小。( )
(7)25 ℃,pH=11的Na2CO3溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1。( )
(8)Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同。( )
(9)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同。( )
(10)将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同。( )
【基础训练】
1.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
2.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NH4NO3 B.Na2CO3 C.NaCl D.Al2(SO4)3
3.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.Na2CO3 B.AlCl3 C.Ca(OH)2 D.NaNO3
4.下列操作会促进H2O的电离,且使溶液pH>7的是( )
A.将纯水加热到90 ℃ B.向水中加少量NaOH溶液
C.向水中加少量Na2CO3溶液 D.向水中加少量FeCl3溶液
5.对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
6.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
7.下列方程式属于水解反应方程式的是( )
A.H2CO3HCO3-+H+ B.HCO3-+H2OH3O++CO32-
C.HCO3-+OH-=H2O+CO32- D.CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
8.下列水解的离子方程式正确的是( )
A.Br-+H2OHBr+OH- B.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
C.CO+2H2OH2CO3+2OH- D.Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
9.下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
B.NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-
C.Na2SO3溶液:SO+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
10.25 ℃时,有关浓度均为0.2 mol·L-1NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是( )
A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者 D.加入等量NaOH固体,恢复到原温度,c(CO)均增大
11.关于KHCO3溶液的说法正确的是
A.温度升高,c(HCO3-)增大
B.溶质的电离方程式为KHCO3 = K++H++CO32-
C.温度不变,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
D.离子浓度关系:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
12.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,增大 B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大 D.加入NaOH固体,减小
13.配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质,其中不是为了抑制离子水解的是( )
A.FeSO4(Fe) B.CuCl2(HCl) C.FeCl3(HCl) D.CH3COONa (NaOH)
14.下列关于盐类水解的说法错误的是( )
A.在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离
B.同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小 ( )
15.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,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是 ③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
16.下列关于电解质溶液的说法中错误的是( )
A.等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后pH<7:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)
C.已知Ka(HF)>Ka(H2S),则同浓度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHS>NaF
D.Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
17.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2OHCO+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
18.合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂 B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
19.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:__________。
(2)该盐中存在着一种水解的离子,该离子的水解方程式为_________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:_____________________________________。
20.室温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH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=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):______________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”)。
21.常温下,有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液 ②NaOH溶液③CH3COONa溶液 ④Na2CO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10
Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)______
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“>”、“<"、“=”)
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a_____0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:___________
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为:_______。
(7)同温下,溶液的pH值④____①(填“>”、“<"、“=”)
22.下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl。
(1)溶液呈碱性的有______________(填序号)。
(2)常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=______________;pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=______________。
(3)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因______________。
(4)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相等m______________n(填“大于、等于、小于”)。
(5)FeCl3的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH_____7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示):_________;实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以____________(填“促进”、“抑制”)其水解。
(6)把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是________________。
23.(1)K2CO3的水溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是_____________。
(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是__________,原因是__________。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_______,原因是____________。
(5)将0.5 mol·L-1的NaClO溶液加热蒸干灼烧最后所得的固体是________,原因是_________。
(6)将KMnO4溶液加热蒸干、灼烧最后所得的固体是________,原因是____________。
24.现有常温下的0.1mol•L-1纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是___________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1mol•L-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加 ___________(填化学式)溶液,红色逐渐褪为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知0.1mol•L-1 Na2CO3溶液中,发生水解的CO32-不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)___________。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中错误的是___________。
A.c(Na+)>2c(CO32-)
B.c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol•L-1
E.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)之比=___________。
【能力提升】
25.将标准状况下的2.24LCO2通入150mLlmol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是( )
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-) B.c(HCO3-)等于c(CO32-)
C.c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-) D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
26.已知:室温下0.2 mol·L-1的氨气与0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合后溶液呈碱性(假设混合后溶液总体积不变),则混合溶液中下列关系不正确的是( )
A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) B.c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1 D.c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)
27.已知 HF 的电离常数是 3.5×10-4、CH3COOH 的电离常数是 1.8×10-5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为 0.1 mol·L-1 的 NaF、CH3COONa 溶液相比较,CH3COONa 溶液碱性较弱
B.HF 溶液中:c(HF >c(F-)>c(H+)>c(OH-)
C.等浓度等体积的 NaF 和 HF 混合溶液中:2c(H+)+c(HF) = 2c(OH-) +c(F-)
D.相同浓度的下列溶液中,c(CH3COO-)由大到小的顺序是:c(CH3COONH4)>c(CH3COONa) > c(CH3COOH)
28.25 ℃时,某一元酸(HB)对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol/L NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L
29.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO)>c(H2SO3)>c(HSO)
B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)
30.常温下,下列电解质溶液的有关叙述错误的是( )
A.NH4Cl溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均增大
B.在NaHC2O4溶液中:c(OH—)+c(C2O)=c(H+)+c(H2C2O4)
C.pH=4的CH3COOH溶液和pH=4的NH4Cl溶液中,c(H+)相等
D.0.1 mol/L 的NaOH溶液和CH3COOH溶液等体积混合,则c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-) > c(H+)
31.下列有关溶液(室温下)的说法正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
B.0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10mol•L-1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(Cl-)
32.在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH>0。
回答下列问题:
(1)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________。
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入________。
(3)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____________________________。
33.10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃
10
20
30
加热煮沸后冷却到50 ℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
甲同学认为,该溶液pH升高的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为__________________________________________________________。
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,该分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
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BaCl2溶液,若产生沉淀,则乙判断正确。为什么?能不能选用Ba(OH)2溶液?___________________________________________________。
(2)将加热后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH______(填“大于”、“小于”或“等于”)8.3,则__________(填“甲”或“乙”)判断正确。
34.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐(已知:25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5)。
(1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是_______________(写出有关的离子方程式)
(2)在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________(用c(Bn+)表示相应离子浓度);
(3)25℃时,0.10mol/L的醋酸溶液的pH约为___________( 已知:lg1.3=0.114);
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是____________;
A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小.
B.升高温度可以促进醋酸电离,也可以促进醋酸钠水解.
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离.
D.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离.
(5)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合(注:混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是_______;
A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L
(6)常温时,有以下3种溶液,其中pH最小的是____________;
A.0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
B.0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
C.pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合液
(7)用pH试纸在常温下分别测定0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液,则pH(CH3COONa)_______ pH(Na2CO3) (填:“>”、“<”或“=”)。
35.H2C2O4 ·2H2O(草酸,二元弱酸)可作为标定NaOH溶液浓度的基准物质,从而获得NaOH标准溶液。
(1)在水溶液中H2C2O4的电离方程式为___________。
(2)用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定某未知浓度草酸溶液的滴定曲线如图所示。
①滴定过程中从X点到Y点,反应的离子方程式为___________。
②用NaOH溶液滴定至过量,整个过程锥形瓶里溶液中水的电离程度_________(填序号)。
a. 始终减小 b.始终增大 c.先减小后增大 d.先增大后减小
③若碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,所测得草酸溶液的浓度将___________(填“偏高”“偏低”或“不变”,下同);若盛放草酸溶液的锥形瓶残留少量蒸馏水,所测得草酸溶液的浓度将___________。
④X点时,c(Na+)-c(C2O42- )___________ (填*>”“<”或“二”,下同)c(H2C2O4)+c(HC2O42-); Y点时,c(OH-)-c(H+)___________ c(H2C2O4) +c(HC2O)。
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第14讲 盐类的水解
学习任务
预学1:盐溶液的酸碱性
预学2:盐类的水解
预学3:盐类水解方程式的书写
预学4:盐类水解的影响因素
预学5:盐类的水解的应用
◆预学1 盐溶液的酸碱性
1.盐溶液酸碱性的实验探究
盐溶液
pH
盐类型
酸碱性
NaCl
pH=7
强酸强碱盐
中性
Na2SO4
pH=7
Na2CO3
pH>7
强碱弱酸盐
碱性
NaHCO3
pH>7
CH3COONa
pH>7
FeCl3
pH<7
强酸弱碱盐
酸性
(NH4)2SO4
pH<7
2.盐溶液呈酸碱性的原因分析
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中存在的离子
H2OH++OH-,NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质
否
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+)=c(OH-),呈 中 性,无弱电解质生成
理论解释
水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+) = c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质
能
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) > c(OH-),呈 酸 性
理论解释
NH4+和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+) > c(OH-)。
总反应的离子方程式
NH4++H2O NH3·H2O+H+
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质
能
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) < c(OH-),呈 碱 性
理论解释
NH4+和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+) < c(OH-)。
总反应的离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
【典例1】下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是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,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【解析】水电离出的c(H+)=c(OH-)一定成立,CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c(H+)<c(OH-)。
【对点练】已知次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,下列说法不正确的是( )
A.H3PO2中磷元素的化合价为+1价
B.NaH2PO2的水溶液呈弱酸性
C.H3PO2在水中的电离形式只有H3PO2H++H2PO
D.NaH2PO2属于正盐
【答案】B
【解析】根据化合物中各元素化合价之和为0可知,H3PO2中磷元素的化合价为+1价,A正确;次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,因此NaH2PO2的水溶液呈弱碱性,B错误;次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,因此H3PO2在水中的电离形式只有H3PO2H++H2PO,C正确;次磷酸(H3PO2)是一元中强酸,因此NaH2PO2属于正盐,D正确。
◆预学2 盐类的水解
1.概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成 弱电解质 的反应,叫做盐类的水解。
2.实质:生成弱酸或弱碱,使水的 电离平衡 被破坏而建立起新的平衡。
3.盐类水解的特点
4.盐类的水解规律
(1)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
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
否
中性
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NH、Cu2+
酸性
pH<7
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、CO
碱性
pH>7
(2)常见不水解的离子
强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO
强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+
【名师点评】
强碱强酸盐溶液显中性,强碱弱酸盐显碱性,强酸弱碱盐显酸性;强碱与强酸形成的酸式盐不水解,其溶液显酸性,如NaHSO4。
【典例2】物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX、HZ、HY B.HX、HY、HZ C.HZ、HY、HX D.HY、HZ、HX
【答案】B
【解析】利用盐类水解规律“越弱越水解,谁强显谁性”,结合同浓度三种酸对应的钠盐的溶液的pH可推知,碱性越强则对应的酸越弱。
【对点练】室温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1,则a和b关系为( )
A.a>b B.a=10-4b C.b=10-4a D.a=b
【答案】B
【解析】NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)等于10-9 mol·L-1;CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)= mol·L-1=10-5 mol·L-1,故==10-4,即a=10-4b。
◆预学3 盐类水解方程式书写
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
(1)NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
(2)(NH4)2SO4:NH+H2ONH3·H2O+H+。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,水解以第一步为主。如:
Na2CO3:CO+H2OHCO+OH-、
HCO+H2OH2CO3+OH-。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,只要求一步写到底。如:AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
4.弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
(2)Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(一般要有弱碱沉淀生成)
【疑难点拨】
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
(5)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(6)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是:体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
(7)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。
【典例3】下列有水参与的反应属于盐类水解反应的是( )
A.NH3+H2ONH3·H2O B.AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
C.H3BO3+H2OH++B(OH) D.HPO+H2OPO+H3O+
【答案】B
【解析】NH3+H2ONH3·H2O为化合反应,不属于盐的水解,故A不符合题意;AlO+2H2OAl(OH)3+OH-为AlO的水解反应,故B符合题意;H3BO3+H2OH++B(OH)为H3BO3的电离方程式,不是水解反应,故C不符合题意;HPO+H2OPO+H3O+为HPO的电离方程式,不是水解反应,故D不符合题意。
【对点练】下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2OH2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+
A.①②③④ B.①②③ C.②③⑤ D.全部
【答案】D
【解析】氯化氢不能发生水解,①错误;氯化铝水解的方程式应用“”连接,②错误;CO应分步水解,③错误;碳酸氢根离子的水解方程式为HCO+H2OH2CO3+OH-,④错误;NH4Cl溶于D2O中,水解反应的离子方程式为NH+D2ONH3·DHO+D+,⑤错误。
盐溶液的酸碱性规律
盐的类别
溶液的酸碱性
原因
强酸弱碱盐
呈酸性,pH<7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)> c(OH-)
水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐
呈碱性,pH>7
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) >c(H+)
强酸强碱盐
呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐
若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)<c(OH-),呈碱性,如NaHCO3、NaHS
◆预学4 盐类水解的影响因素
1.内因
形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易 水解 。如水解程度:Na2CO3 > Na2SO3,Na2CO3 >NaHCO3。
2.外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度 减小
碱
弱酸阴离子水解程度 减小
外加其他盐
水解形式相同的盐
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的盐
相互促进[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
【名师点评】【易错警示】【疑难点拨】
(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱;
(2)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
【典例4】向三份0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-的浓度变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小 C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
【答案】A
【解析】在CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加入NH4NO3,NH水解:NH+H2ONH3·H2O+H+,H+和OH-反应,使平衡右移,CH3COO-浓度减小,促进水解;加入Na2SO3,SO+H2OHSO+OH-,水解产生OH-,使平衡左移,CH3COO-浓度增大,抑制水解的进行;加入FeCl3固体,Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,影响同NH,使CH3COO-浓度减小,促进水解。
【对点练】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大 B.加入少量NH4Cl固体,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】A项,水解平衡常数只与温度有关,与溶液的浓度无关,A不正确;B项,加入少量NH4Cl固体,铵根离子可以结合水电离的OH-,使溶液中的OH-浓度减小,从而使碳酸根离子的水解平衡朝正反应方向移动,B正确;C项,升高温度,碳酸根离子的水解程度增大,碳酸根离子的浓度减小、碳酸氢根离子的浓度增大,故增大,C不正确;D项,加入NaOH固体,由于其为强碱且不与碳酸钠反应,故溶液pH增大,D不正确。
◆预学5 盐类水解的应用
1.盐类水解的常见应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
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:
①Al3+与HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
③NH与SiO、AlO。
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
2.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和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s);Na2CO3(aq)蒸干得 Na2CO3(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
【典例2】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
【答案】C
【解析】A项,加热蒸发Na2CO3溶液,得不到NaOH。虽然加热促进CO水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3;B项,引入了新杂质Na+,应用MgO或MgCO3固体;D项,KCl不水解,不可能得到KOH固体。
【对点练】下列实验操作不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
实验室配制FeCl3水溶液
将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
D
除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
加入过量MgO充分搅拌,过滤
【答案】B
【解析】A项,配制FeCl3水溶液时,铁离子的水解平衡正向进行,加入适量的浓盐酸可使水解平衡逆向移动,A与题意不符;B项,将MgCl2溶液加热蒸干时,镁离子的水解平衡正向移动,加热可使HCl挥发增强,蒸干、灼烧得到MgO,B符合题意;C项,将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,沉淀为氢氧化镁,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,若有蓝色沉淀生成,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,C与题意不符;D项,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为3.2左右,此时MgCl2不会产生沉淀,可通过加入MgO调节pH的方法除去Fe3+,D与题意不符;故选B。
用盐类水解原理分析解答实际应用问题的方法思路
(1)认真审题,找出题目给定的盐类物质,确定能水解的离子;
(2)写水解平衡方程式,分析题给条件对水解的影响及结果;
(3)联系题目要求,写出合理答案。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类水解的实质是促进水电离,水电离平衡右移。( )
(2)盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱。( )
(3)Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO)之比为2∶1。( )
(4)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性。( )
(5)酸式盐溶液一定显酸性。( )
(6)同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比后者pH小。( )
(7)25 ℃,pH=11的Na2CO3溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1。( )
(8)Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同。( )
(9)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同。( )
(10)将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同。( )
【答案】(1) √ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6) √ (7)× (8)√ (9) √ (10)×
【基础训练】
1.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】D
【解析】Na2CO3水解的实质是CO与H2O电离出的H+结合生成HCO和H2CO3,使溶液中c(H+)<c(OH-)。
2.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NH4NO3 B.Na2CO3 C.NaCl D.Al2(SO4)3
【答案】B
【解析】A项,NH4NO3溶液中铵根离子水解使溶液显酸性,故A不符合题意;B项,Na2CO3溶液中碳酸根离子水解使溶液显碱性,故B符合题意;C项,NaCl不水解,显中性,故C不符合题意;D项,Al2(SO4)3溶液中铝离子水解使溶液显酸性,故D不符合题意;故选B。
3.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.Na2CO3 B.AlCl3 C.Ca(OH)2 D.NaNO3
【答案】A
【解析】A项,碳酸钠溶液中存在碳酸根的水解CO32-+H2OHCO3-+OH-,溶液显碱性,A符合题意;B项,AlCl3溶液中存在Al3+的水解而显酸性,B不符合题意;C项,Ca(OH)2可以在水溶液中电离出OH-而显碱性,与水解无关,C不符合题意;D项,NaNO3为强酸强碱盐,溶液显中性,D不符合题意;故选A。
4.下列操作会促进H2O的电离,且使溶液pH>7的是( )
A.将纯水加热到90 ℃ B.向水中加少量NaOH溶液
C.向水中加少量Na2CO3溶液 D.向水中加少量FeCl3溶液
【答案】C
【解析】将纯水加热到90 ℃,水的电离程度增大,c(H+)=c(OH-)>10-7 mol·L-1,pH<7,A错;向水中加少量NaOH溶液,水中c(OH-)增大,pH>7,但水的电离平衡向逆方向移动,即水的电离受到抑制,B错;向水中加少量Na2CO3溶液,CO与H+结合,水中c(H+)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(OH-)增大,c(OH-)>c(H+),pH>7,C对;向水中加少量FeCl3溶液,Fe3+与OH-结合为弱电解质Fe(OH)3,水中c(OH-)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(H+)增大,c(H+)>c(OH-),pH<7,D错。
5.对滴有酚酞溶液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
【答案】B
【解析】明矾溶液加热使水解程度增大,酸性增强,酚酞溶液不变色,A不符合题意;CH3COONa溶液水解显碱性,加热使水解程度增大,酚酞溶液显色并且红色加深,B符合题意;氨水显碱性:NH3·H2ONH+OH-,可使酚酞溶液显红色,加入NH4Cl固体,平衡左移,溶液红色变浅,C不符合题意;NaCl不水解,对颜色无影响,因此D不符合题意。
6.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
【答案】C
【解析】NH4Cl水解的实质是其电离出的N与重水电离出的OD-结合生成一水合氨,即D2OD++OD-,N+OD-→NH3·HDO,D+与D2O结合生成D3O+。
7.下列方程式属于水解反应方程式的是( )
A.H2CO3HCO3-+H+ B.HCO3-+H2OH3O++CO32-
C.HCO3-+OH-=H2O+CO32- D.CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
【答案】D
【解析】A项,碳酸是一种二元弱酸,选项所给为碳酸的第一步电离方程式,A不符合题意;B项,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,选项所给为碳酸氢根的电离方程式,B不符合题意;C项,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,选项所给为碳酸氢根和氢氧根的反应,C不符合题意;D项,碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,方程式为CO32-+ H2O⇌HCO3-+ OH-,D符合题意;故选D。
8.下列水解的离子方程式正确的是( )
A.Br-+H2OHBr+OH- B.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
C.CO+2H2OH2CO3+2OH- D.Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
【答案】B
【解析】A项,Br-对应的HBr为强酸,不水解,错误;B项,原式子相当于NH+H2ONH3·H2O+H+,属于水解,正确;C项,CO水解应该分步,错误;D项,Fe(OH)3不写沉淀号,错误。
9.下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
B.NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-
C.Na2SO3溶液:SO+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
【答案】B
【解析】A项,Mg(OH)2不应标“↓”;C项,SO应分步水解;D项,应用“”。
10.25 ℃时,有关浓度均为0.2 mol·L-1NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是( )
A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者 D.加入等量NaOH固体,恢复到原温度,c(CO)均增大
【答案】C
【解析】两种溶液中均存在水的电离平衡,NaHCO3溶液中还存在HCO H++CO及HCO+H2O H2CO3+OH-,Na2CO3溶液中还存在CO+H2O HCO+OH-,故A正确;两种溶液中均存在Na+、CO、HCO、H2CO3、OH-、H+、H2O,故B正确;浓度相同时,CO的水解程度大于HCO,故Na2CO3溶液中的c(OH-)更大,故C错误;向NaHCO3溶液中加入NaOH固体,HCO+OH-=== H2O+CO,c(CO)增大,Na2CO3溶液中加入NaOH固体,导致CO的水解平衡逆向移动,c(CO)增大,故D正确。
11.关于KHCO3溶液的说法正确的是
A.温度升高,c(HCO3-)增大
B.溶质的电离方程式为KHCO3 = K++H++CO32-
C.温度不变,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
D.离子浓度关系:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
【答案】C
【解析】在KHCO3溶液中,存在着HCO3-的电离和水解:HCO3- H++CO32-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-。A项,温度升高,促使HCO3-的电离和水解平衡正向移动,使c(HCO3-)降低,故A错误;B项,KHCO3由K+和HCO3-构成,所以其电离方程式为KHCO3 = K++ HCO3-,故B错误;C项,温度不变,加水稀释,HCO3-的电离和水解平衡均正向移动,n(H+)与n(OH-)均增大,所以乘积变大,故C正确;D项,在KHCO3溶液中,有电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D错误;故选C。
12.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,增大 B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大 D.加入NaOH固体,减小
【答案】A
【解析】A项式子为Kh,稀释不改变。
13.配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质,其中不是为了抑制离子水解的是( )
A.FeSO4(Fe) B.CuCl2(HCl) C.FeCl3(HCl) D.CH3COONa (NaOH)
【答案】A
【解析】A项,Fe2+易被氧化为Fe3+,Fe可以和Fe3+反应生成Fe2+,所以FeSO4溶液中加入Fe的目的是防止被氧化,而不是抑制水解,A符合题意;B项,铜离子水解使溶液显酸性,加入HCl可以抑制铜离子水解,B不符合题意;C项,铁离子水解使溶液显酸性,加入HCl可以抑制铁离子水解,C不符合题意;D项,醋酸根水解使溶液显碱性,加入NaOH可以抑制醋酸根水解,D不符合题意;故选A。
14.下列关于盐类水解的说法错误的是( )
A.在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离
B.同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小 ( )
【答案】B
【解析】盐类水解促进水的电离,A对;同温下,等浓度的Na2CO3中CO水解程度大于HCO,所以Na2CO3溶液的碱性强,pH大,B错;NH水解使溶液显酸性,加入HNO3抑制NH水解,C对;加热CH3COONa溶液,CH3COO-水解程度增大,c(CH3COO-)减小,c(Na+)不变,则变小,D对。
15.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,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是 ③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
【答案】C
【解析】相同物质的量浓度的①、②、③溶液:pH的大小顺序应为③>①>②,A项错误;稀释相同倍数时,①、②存在水解平衡,③中pH变化最大,B项错误;与25 mL 0.1 mol·L-1盐酸反应后①中为NaHCO3和NaCl溶液,②中为CH3COOH和NaCl溶液,③中为NaCl溶液,pH最大的是①,C项正确;若pH相同的三种溶液,物质的量浓度大小顺序应为②>①>③,故D项错误。
16.下列关于电解质溶液的说法中错误的是( )
A.等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后pH<7:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)
C.已知Ka(HF)>Ka(H2S),则同浓度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHS>NaF
D.Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
【答案】D
【解析】A项,等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后的溶液中存在着电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又溶液的pH<7,所以c(H+)>c(OH-),则c(HCOO-)>c(Na+),因此c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;B项,新制氯水中含有的微粒为:ClO-、Cl-、HClO、H+、OH-,根据物料守恒有:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-),B正确;C项,已知Ka(HF)>Ka(H2S),则Kh(HF)<Kh(H2S),因此同浓度的NaHS和NaF溶液的pH:NaHS>NaF,C正确;D项,Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中存在着电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32),D错误;故选D。
17.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2OHCO+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【答案】D
【解析】配制SnCl2溶液时应加入稀盐酸抑制SnCl2水解,加入NaOH会促进SnCl2的水解,而发生变质。
18.合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂 B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
【答案】B
【解析】NH4Cl水解溶液显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,故和盐类水解有关,A不合题意;亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化,与盐类的水解无关,B符合题意;铵根离子水解显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类的水解有关,C不合题意;FeCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,和盐类的水解有关,D不合题意。
19.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:__________。
(2)该盐中存在着一种水解的离子,该离子的水解方程式为_________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:_____________________________________。
【答案】(1)BnAm(或BA)
(2)Bm++mH2OB(OH)m+mH+
(3)酸与碱等体积反应,碱过量,则最后混合液中溶质是正盐BnAm与碱B(OH)m的混合物,呈碱性
【解析】pH=2的酸HnA中c(H+)与pH=12的碱B(OH)m中c(OH-)相等,等体积混合后溶液pH=8,表明B(OH)m为弱碱,物质的量浓度相对较大,反应后碱过量,生成正盐BnAm或BA,其中弱碱阳离子Bm+能发生水解反应:Bm++mH2OB(OH)m+mH+。
20.室温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH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=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):______________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)A-+H2OHA+OH- (2)> (3)>
【解析】(1)NaA溶液的pH=8,表明HA为弱酸,NaA能发生水解,离子方程式为A-+H2OHA+OH-。(2)NaA水解促进水的电离,NaOH能抑制水的电离,因此NaA溶液中由水电离出来的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出来的c(H+)。(3)根据NH4A溶液呈中性,而HA酸性比H2CO3强,推断NH3·H2O的电离程度大于H2CO3的电离程度,因此(NH4)2CO3水解使溶液呈碱性,pH>7。
21.常温下,有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液 ②NaOH溶液③CH3COONa溶液 ④Na2CO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10
Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)______
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“>”、“<"、“=”)
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a_____0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:___________
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为:_______。
(7)同温下,溶液的pH值④____①(填“>”、“<"、“=”)
【答案】(1)②>④>①>③ (2)CN- +H2OHCN +OH-
(3)< (4)﹥
(5)c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
(6)CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO- (7)>
【解析】(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液显碱性,④Na2CO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性②>④>①>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③;(2)因NaCN溶液中存在水解平衡CN- +H2OHCN +OH-,促进水的电离,使溶液显碱性;(3)等浓度③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中,根据越弱越水解规律结合表格可以看出,因酸性:醋酸>碳酸氢根离子,所以等浓度的Na2CO3溶液水解程度大于CH3COONa的水解程度,对应的碱性强于CH3COONa,则若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④;(4)因醋酸为一元弱酸,假如醋酸与氢氧化钠完全中和生成的醋酸钠显碱性,现等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸过量,即a﹥0.1;(5)Na2CO3溶液中,CO32-会发生水解,其水解平衡为:CO32- +H2OHCO3- +OH-,溶液显示碱性,生成的碳酸氢根离子部分发生水解,部分发生微弱电离,HCO3-H++ CO32-,则Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);(6)CH3COOH的Ka=1.7×10-5,HCN的Ka=4.9×10-10,则根据强酸制弱酸原理可知,向NaCN溶液中通入CH3COOH,发生的离子方程式为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-;(7)因碳酸的第二步电离平衡常数Ka2=5.6×10-11,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则酸性:HCN>碳酸氢根离子,所以对应的盐水解程度:碳酸钠>NaCN,则同温下,溶液的pH值④﹥①。
22.下列化合物:①HCl ②NaOH ③CH3COOH ④NH3·H2O ⑤CH3COONa ⑥NH4Cl。
(1)溶液呈碱性的有______________(填序号)。
(2)常温下0.01 mol/L HCl溶液的pH=______________;pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=______________。
(3)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因______________。
(4)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相等m______________n(填“大于、等于、小于”)。
(5)FeCl3的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH_____7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示):_________;实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以____________(填“促进”、“抑制”)其水解。
(6)把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是________________。
【答案】(1)②④⑤
(2)2 10-3mol/L
(3)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(4)小于
(5)酸 < Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 抑制
(6)Al2O3
【解析】(1)碱或强碱弱酸盐其溶液都呈碱性,氢氧化钠和氨水、醋酸钠溶液都呈碱性,故答案为:②④⑤;(2)常温下0.01mol/L HCl溶液的pH=-lgc(H+)=-lg0.01=2,pH=11的醋酸钠溶液中醋酸根水解促进水电离,醋酸钠溶液中氢离子浓度为10-11mol/L,根据水的离子积常数知,氢氧根离子浓度等于10-3 mol/L;(3)醋酸钠溶液中醋酸根水解,溶液显碱性,水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;(4)醋酸是弱电解质,氯化氢是强电解质,稀释会促进醋酸的电离,若将pH相等的醋酸和盐酸稀释相同的倍数,醋酸的pH会比盐酸小,因此若要使醋酸和盐酸稀释后溶液的pH仍然相等,则醋酸要稀释的倍数要更大一点才能满足要求,因此m小于n;(5)FeCl3的水溶液中铁离子水解,溶液呈酸性,常温时的pH<7,水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;实验室在配制FeCl3的溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以抑制铁离子水解。(6)氯化铝溶于水水解生成氢氧化铝和氯化氢,水解吸热,加热促进水解,且氯化氢易挥发,所以把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是氧化铝。
23.(1)K2CO3的水溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是_____________。
(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是__________,原因是__________。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_______,原因是____________。
(5)将0.5 mol·L-1的NaClO溶液加热蒸干灼烧最后所得的固体是________,原因是_________。
(6)将KMnO4溶液加热蒸干、灼烧最后所得的固体是________,原因是____________。
【答案】(1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3 。
(2)KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物。注意温度过高,会脱去结晶水。
(3) Fe2O3 Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3。
(4) Na2SO4 Na2SO3被空气中的O2氧化,发生反应:2Na2SO3+O2=2Na2SO4。
(5)NaCl NaClO水解的化学方程式为NaClO+H2O=NaOH+HClO,2HClO2HCl+O2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O,故最终得到NaCl。
(6)K2MnO4、MnO2 KMnO4加热时发生反应:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
【解析】(1)碳酸钾中的碳酸根可以水解,尽管加热过程能促进碳酸钾水解,但生成的碳酸氢钾和氢氧化钾反应后仍为碳酸钾;(2)明矾中的铝离子可以水解,但是Al3+水解生成氢氧化铝和硫酸,硫酸是高沸点酸,不能挥发,最后氢氧化铝和硫酸又反应生成Al3+,最后蒸干得到明矾晶体;(3)蒸发FeCl2溶液,Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,得到的是氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,灼烧后得到氧化铁;(4)亚硫酸钠在蒸干的过程中不断被空气氧化而变成硫酸钠,所以最后得到的固体物质是硫酸钠;(5)NaClO溶液加热蒸干,NaClO发生水解生成次氯酸和氢氧化钠,次氯酸受热生成氯化氢和氧气,根据钠与氯1∶1,则最终生成的氢氧化钠与氯化氢刚好反应生成氯化钠和水,所以最终加热蒸干最后所得的固体是氯化钠;(6)将KMnO4溶液加热蒸干得到KMnO4固体、灼烧,KMnO4固体分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,最后所得的固体为锰酸钾和二氧化锰。
24.现有常温下的0.1mol•L-1纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是___________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1mol•L-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加 ___________(填化学式)溶液,红色逐渐褪为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知0.1mol•L-1 Na2CO3溶液中,发生水解的CO32-不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)___________。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中错误的是___________。
A.c(Na+)>2c(CO32-)
B.c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol•L-1
E.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
(4)室温下pH均为a的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)之比=___________。
【答案】(1)CO32-+H2O=HCO3-+OH- BaCl2或CaCl2
(2)测0.1mol•L-1Na2CO3溶液pH,pH≤12 (3) DE (4)102a-14
【解析】(1)碳酸根离子水解生成氢氧根离子溶液显碱性,其水解方程式为:CO32-+H2O=HCO3-+OH-,设计实验有碳酸根离子时溶液显碱性,除去碳酸根离子后溶液不显碱性,其操作为:取0.1mol/L的纯碱溶液少许于试管中,滴入几滴酚酞,溶液呈红色,再滴加足量BaCl2溶液或是氯化钡溶液,若溶液红色退去,则证明纯碱溶液显碱性的原因是CO32-水解;(2)常温下,0.1mol•L-1的纯碱溶液,发生水解的CO32-离子不超过其总量的10%,则溶液中c(OH-)>0.1mol/L×10%=0.01mol/L,则c(H+)<Kw/ c(OH-)=10−14/0.01mol/L=10-12mol/L,所以溶液的pH<12,用pH试纸测量常温下0.1mol/L碳酸钠溶液的pH,如果溶液的pH<12,则证明发生水解的CO32-离子不超过其总量的10%;(3)A.溶液中直接电离出钠离子和碳酸根离子,钠离子浓度大于碳酸根浓度的2倍,所以c(Na+)>2c(CO32-),故A正确;B.在碳酸钠溶液中,碳酸根离子存在水解平衡,水存在微弱的电离,所以c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3),故B正确;C.溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故C正确;D.根据物料守恒:c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol•L-1,故D错误;E.溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故E错误;故选DE;(4)25℃时,pH=a的碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解促进了水的电离,溶液中氢氧根离子是水电离的,水电离的氢离子和氢氧根浓度均为:1×10−14/1×10−smol/L=1×10a-14mol/L;pH值等于a的NaOH溶液中,氢氧根离子抑制了水的电离,溶液中氢离子是水电离的,水电离的氢离子和氢氧根浓度均为:1×10-amol/L,故Na2CO3和NaOH溶液中溶液中水电离产生的c(OH-)之比102a-14。
【能力提升】
25.将标准状况下的2.24LCO2通入150mLlmol/LNaOH溶液中,下列说法正确的是( )
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-) B.c(HCO3-)等于c(CO32-)
C.c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-) D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
【答案】A
【解析】标况下2.24LCO2的物质的量为0.1mol,150mL1mol/LNaOH溶液中n(NaOH)=0.15L×1mol/L=0.15mol,所以二者反应的化学方程式为2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,即溶液中的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO3。A项,由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,所以c(HCO3-)略大于c(CO32-),A正确;B项,碳酸氢根和碳酸根的水解程度不同,所以c(HCO3-)不等于c(CO32-),B错误;C项,根据物料守恒可知c(Na+)=1.5c(CO32-)+1.5c(HCO3-)+1.5c(H2CO3),C错误;D项,由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,所以c(HCO3-)略大于c(CO32-),D错误;故选A。
26.已知:室温下0.2 mol·L-1的氨气与0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合后溶液呈碱性(假设混合后溶液总体积不变),则混合溶液中下列关系不正确的是( )
A.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) B.c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1 D.c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)
【答案】A
【解析】A项,所得溶液为等浓度的NH4Cl和NH3·H2O混合液,溶液呈碱性,则有c(OH-)>c(H+);由于NH3·H2O是弱电解质,部分电离,则有c(Cl-)>c(OH-),故混合溶液中离子浓度关系为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B项,混合液呈电中性,存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),故B正确;C项,混合前氨水中c(NH3·H2O)=0.2 mol·L-1,混合后溶液体积增加1倍,据物料守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1,故C正确; D项,由电荷守恒变形可得c(Cl-)=c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)=0.05 mol·L-1,又知c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1,则有c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2[c(NH4+)+c(H+)-c(OH-)],从而可得c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O),故D正确;故选A。
27.已知 HF 的电离常数是 3.5×10-4、CH3COOH 的电离常数是 1.8×10-5,下列说法正确的是( )
A.浓度均为 0.1 mol·L-1 的 NaF、CH3COONa 溶液相比较,CH3COONa 溶液碱性较弱
B.HF 溶液中:c(HF >c(F-)>c(H+)>c(OH-)
C.等浓度等体积的 NaF 和 HF 混合溶液中:2c(H+)+c(HF) = 2c(OH-) +c(F-)
D.相同浓度的下列溶液中,c(CH3COO-)由大到小的顺序是:c(CH3COONH4)>c(CH3COONa) > c(CH3COOH)
【答案】C
【解析】A项,酸性HF > CH3COOH,则水解程度CHCOO-大于F-,CH3COONa溶液碱性较强,故A错误;B项,HF溶液中,水中也会电离出氢离子,故c(HF) >c(H+) >c(F-)> c(OH-),故B错误;C项,根据物料守恒可知,2c(Na+)=c(HF)+c(F-),根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-) +c(F-),合并二式,消去c(Na+),得2c(H+)+c(HF) = 2c(OH-) +c(F-),故C正确;D项,醋酸铵溶液中存在双水解,醋酸钠溶液中只是单水解,故铵根离子浓度,醋酸钠的大于醋酸铵的,故D错误;故选C。
28.25 ℃时,某一元酸(HB)对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol/L NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L
【答案】D
【解析】NaB的水溶液呈碱性,说明HB是弱酸,A项中的电离方程式中应用“”;B项应为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);C项应为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-);D项中B-水解促进了水的电离,故水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L。
29.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO)>c(H2SO3)>c(HSO)
B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)
【答案】D
【解析】Na2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+)>c(H2SO3),A项错误;NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中HSO的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO)+c(HSO),也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液,则选项中的物料守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),故c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),D项正确。
30.常温下,下列电解质溶液的有关叙述错误的是( )
A.NH4Cl溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均增大
B.在NaHC2O4溶液中:c(OH—)+c(C2O)=c(H+)+c(H2C2O4)
C.pH=4的CH3COOH溶液和pH=4的NH4Cl溶液中,c(H+)相等
D.0.1 mol/L 的NaOH溶液和CH3COOH溶液等体积混合,则c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-) > c(H+)
【答案】A
【解析】A项,Kw只与温度有关,温度一定,Kw为定值,错误;B项,根据物料守恒有c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),将两式相减可得:c(OH—)+c(C2O)=c(H+)+c(H2C2O4),正确;C项,pH=-lg c(H+),两种溶液的pH相等,则其c(H+)相等,正确;D项,0.1 mol/L 的NaOH和CH3COOH溶液等体积混合后,溶液中溶质为CH3COONa,CH3COO-水解使溶液呈碱性,各离子浓度大小关系为c(Na+) >c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+),正确。
31.下列有关溶液(室温下)的说法正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
B.0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10mol•L-1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(Cl-)
【答案】D
【解析】A项,等物质的量的Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中存在物料守恒,即2n(Na)=3n(C),溶液中的物料守恒为:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液的量不知不能判断离子难度大小,故A错误;B项,液呈中性时,c(H+)=c(OH−),根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),因为溶液呈中性,根据元素守恒得c(Na+)>c(SO32-),NaHSO3溶液酸性较弱,则加入的氨水较少,所以c(SO32-)>c(NH4+);所以溶液中c(H+)、c(OH−)、c(SO32-)、c(Na+)、c(NH4+)这五种离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH−),故B错误;C项,物质的量浓度相同的下列溶液:①(NH4)2SO4 ②NH4HCO3 ③NH4Cl ④NH4Fe(SO4)2;先不考虑水解,则(NH4)2SO4 中含有两个NH4+,所以它们NH4+的浓度大于其它三种物质,②④二种物质中,④NH4Fe(SO4)2酸性最强,NH4+水解受到的抑制最大,即NH4+的量较多,溶液中c(NH4+)较大,①NH4Cl,NH4+水解,②NH4HCO3,碳酸氢根离子的水解对铵根离子起促进作用,即溶液中c(NH4+)④>③>②,按c(NH4+)由大到小的顺序排列为:①>④>③>②,故C错误;D项,0.1mol•L−1CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7,溶液中存在电荷守恒为:c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+c(Cl−)+c(CH3COO−),物料守恒为:c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),得到c(CH3COOH)=c(Cl−),溶液中存在醋酸钠、氯化钠和醋酸,钠离子浓度一定大于氯离子浓度,故D正确;故选D。
32.在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH>0。
回答下列问题:
(1)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________。
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入________。
(3)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____________________________。
【答案】(1)Fe2O3 (2)少量盐酸
(3)MgCO3促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去
【解析】(1)加热蒸干FeCl3溶液时,FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进HCl挥发,从而促进FeCl3水解,蒸干时得到氢氧化铁固体,灼烧氢氧化铁固体,氢氧化铁分解生成氧化铁和水,所以最终得到Fe2O3固体。(2)FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,为防止氯化铁水解,向溶液中滴加少量盐酸即可。
(3)铁离子水解生成氢离子,碳酸镁和氢离子反应生成二氧化碳,从而促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去。
33.10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃
10
20
30
加热煮沸后冷却到50 ℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
甲同学认为,该溶液pH升高的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为__________________________________________________________。
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,该分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
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BaCl2溶液,若产生沉淀,则乙判断正确。为什么?能不能选用Ba(OH)2溶液?___________________________________________________。
(2)将加热后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH______(填“大于”、“小于”或“等于”)8.3,则__________(填“甲”或“乙”)判断正确。
【答案】HCO+H2OH2CO3+OH- 大于
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)若原因是HCO水解程度增大,则溶液中几乎没有CO,所以可用BaCl2溶液检验溶液中是否含有CO来推知乙的观点是否正确,但不能选用Ba(OH)2溶液,因为Ba2++OH-+HCO===BaCO3↓+H2O,若用Ba(OH)2检验,无论哪种观点都会有沉淀产生
(2)等于 甲(或大于 乙)
【解析】HCO的水解方程式:HCO+H2OH2CO3+OH-。(1)加热煮沸后,HCO分解成CO,加入BaCl2溶液则生成沉淀。不能选用Ba(OH)2,因为它含有OH-,能与HCO反应生成CO。
34.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐(已知:25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5)。
(1)醋酸钠溶液呈碱性的原因是_______________(写出有关的离子方程式)
(2)在CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________(用c(Bn+)表示相应离子浓度);
(3)25℃时,0.10mol/L的醋酸溶液的pH约为___________( 已知:lg1.3=0.114);
(4)对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的下列说法正确的是____________;
A.稀释醋酸溶液,醋酸的电离程度增大,而稀释醋酸钠溶液则醋酸钠的水解程度减小.
B.升高温度可以促进醋酸电离,也可以促进醋酸钠水解.
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解、醋酸钠也抑制醋酸的电离.
D.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸促进醋酸钠的水解、醋酸钠也促进醋酸的电离.
(5)物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合(注:混合前后溶液体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是_______;
A.c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L
(6)常温时,有以下3种溶液,其中pH最小的是____________;
A.0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
B.0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合液
C.pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合液
(7)用pH试纸在常温下分别测定0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液,则pH(CH3COONa)_______ pH(Na2CO3) (填:“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−
(2)c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)
(3)2.89或2.886 (4)BC (5)ABC
(6)C (7)<
【解析】(1)醋酸钠是强碱弱酸盐,弱阴离子CH3COO-水解使溶液呈碱性,离子方程式为:CH3COO−+H2O CH3COOH+OH−。(2)醋酸根离子水解,溶液显碱性,则c(Na+)>c(CH3COO−)、c(OH−)>c(H+),又因为一般水解是微弱的,所以c(Na+)和c(CH3COO−)远大于c(OH−)和c(H+),故CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)或c(Na+)、c(CH3COO−)、c(OH−)、c(H+)。(3)由已知,25℃时Ka(CH3COOH)=1.69×10-5,又因为Ka= ,其中c(H+)=c(CH3COO-),c(CH3COOH)约为0.10mol/L,所以c(H+)===1.3×10-3mol/L,则pH=-lgc(H+)=3-lg1.3=2.886(或2.89)。(4)A项,稀释对电离和水解都有促进作用,则稀释时醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度增大,故A错误;B项,电离和水解均为吸热反应,所以升高温度,促进水解和电离,故B正确;C、D两项,醋酸电离是产生CH3COO−,CH3COO−水解是产生醋酸,二者作用相反,所以相互抑制,故C正确、D错误。(5)因为25℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5,所以Kh(CH3COO-)= = ,则Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),物质的量浓度均为0.1mol/L的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合,溶液显酸性,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=2×(×0.1mol/L),由上述两个式子可得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),综上分析A、B、C都正确。(6)A项,0.02mol•L-1CH3COOH与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合,恰好生成醋酸钠,溶液显碱性;B项,0.03mol•L-1CH3COOH与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合,得到醋酸和醋酸钠的混合溶液,剩余0.01mol/L醋酸;C项,pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH溶液等体积混合,得到醋酸和醋酸钠的混合溶液,pH=2的醋酸浓度远大于0.01mol/L,所以剩余醋酸大于0.01mol/L,故C酸性最强,pH最小。(7)弱酸酸性越强,对应的钠盐溶液中阴离子越容易水解,因为CH3COOH酸性强于HCO3-,所以0.10mol/L的醋酸钠溶液和0.10mol/L的碳酸钠溶液中,水解程度:CO32->CH3COO−,弱阴离子水解溶液显碱性,水解程度越大碱性越强,pH越大,则pH(CH3COONa)<pH(Na2CO3)。
35.H2C2O4 ·2H2O(草酸,二元弱酸)可作为标定NaOH溶液浓度的基准物质,从而获得NaOH标准溶液。
(1)在水溶液中H2C2O4的电离方程式为___________。
(2)用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定某未知浓度草酸溶液的滴定曲线如图所示。
①滴定过程中从X点到Y点,反应的离子方程式为___________。
②用NaOH溶液滴定至过量,整个过程锥形瓶里溶液中水的电离程度_________(填序号)。
a. 始终减小 b.始终增大 c.先减小后增大 d.先增大后减小
③若碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,所测得草酸溶液的浓度将___________(填“偏高”“偏低”或“不变”,下同);若盛放草酸溶液的锥形瓶残留少量蒸馏水,所测得草酸溶液的浓度将___________。
④X点时,c(Na+)-c(C2O42- )___________ (填*>”“<”或“二”,下同)c(H2C2O4)+c(HC2O42-); Y点时,c(OH-)-c(H+)___________ c(H2C2O4) +c(HC2O)。
【答案】(1)H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+
(2)①HC2O4-+OH-=C2O42- +H2O ②d ③偏高 不变 ④= >
【解析】(1)H2C2O4 为二元弱酸,在水溶液中分步电离,电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42- +H+;(2)①H2C2O4 为二元弱酸,所以起点到X点(第一反应终点)的反应为H2C2O4+OH-=HC2O4-+H2O,X点到Y点(第二反应终点)的反应为HC2O4-+OH-=C2O42- +H2O;②酸或碱的电离会抑制水的电离,盐的水解促进水的电离,从开始滴入NaOH溶液到第二反应终点,溶液中可水解的盐浓度增大,水的电离程度增大,完全反应后继续滴入NaOH溶液,NaOH的电离开始抑制水的电离,所以用NaOH溶液滴定至过量,整个过程锥形瓶里溶液中水的电离程度先增大后减小,故选d;③若碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,会稀释NaOH溶液,造成所用标准液体积增大,所测得草酸溶液的浓度将偏高;若盛放草酸溶液的锥形瓶残留少量蒸馏水,不影响所用标准液体积,则所测草酸浓度不变;④X点时,溶液中的溶质为NaHC2O4,溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),所以c(Na+)-c(C2O42-)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-);Y点时,溶液中的溶质为Na2C2O4,溶液中存在质子守恒c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O4-),所以c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)>c(H2C2O4)+c(HC2O4-)。
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