内容正文:
第13讲 盐类水解的影响因素与应用
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.会分析外界条件对盐类水解平衡的影响,理解平衡移动的方向。
2.了解盐类水解在生产生活、科学研究中的应用。
3.掌握盐溶液加热蒸干后的产物分析。
4.理解盐类的水解与弱酸弱碱电离平衡之前的关系。
知识点1:影响盐类水解的因素
1.内因
盐本身的 是影响盐类水解的主要因素。生成盐的酸(或碱)越弱,对应的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)水解程度越 ,则对应盐溶液的碱性(或酸性)越 。
已知酸性:CH3COOH>HClO,则相同温度下,等物质的量浓度的CH3COONa溶液与NaClO溶液,pH较大(碱性较强)的是 溶液。
2.外因
(1)实验探究:影响FeCl3水解平衡的因素
①实验目的:通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件,了解影响盐类水解平衡的因素。
②实验原理:FeCl3是强酸弱碱盐,FeCl3发生水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,可利用平衡移动原理来分析外界条件对FeCl3水解平衡的影响。
盐类水解平衡移动的判断
盐类水解平衡的移动仍然遵循化学平衡移动规律,但不受压强影响,所以主要从温度、浓度两方面考虑对平衡的影响。在判断平衡移动时需要注意抓主要矛盾,不要将盐类的水解平衡与弱电解质的电离平衡混淆。
例如:在NH4Cl溶液中通入少量氨气,c(NH3·H2O)的增大是主要影响因素,正确的分析过程及结论是体系中c(NH3·H2O)增大, 了NH4+水解,会使平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+ 移动,而不是NH3·H2O与H+反应导致水解平衡正向移动。
③实验过程及现象分析
影响因素
实验步骤(同时测溶液的pH)
实验现象
解释
温度
升高温度
pH减小,颜色变深
升高温度, 水解
反应物的浓度
加入少量FeCl3晶体
pH减小,颜色变深
c(Fe3+)增大,平衡 移动
加入H2O
pH增大,颜色变浅
加水平衡 移动,但溶液体积增大,离子浓度 ,颜色变浅
生成物的浓度
加入少量浓盐酸
pH减小,颜色变浅
c(H+)增大, Fe3+的水解
加入少量浓NaOH溶液
pH增大,生成红褐色沉淀
OH-与H+反应,c(H+) ,平衡 移动
(2)影响盐类水解的外因分析
以NH4++H2ONH3·H2O+H+为例分析外界因素对水解平衡的影响:
加热
加水
通NH3
加NH₄Cl
通HCl
加NaOH固体
平衡移动
c(NH4+)
c(NH3·H2O)
c(H+)
c(OH-)
pH
水解程度
盐类水解程度变化规律
(1)温度:水解反应是 反应,升高温度,水解程度 ;降低温度,水解程度 。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着 的方向移动,但盐的水解程度 ,溶液中的H+或OH-浓度 ,酸性或碱性随之 ;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着 的方向移动,盐的水解程度 ,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而 。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大 , 强碱弱酸盐的水解, 强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大 , 强酸弱碱盐的水解, 强碱弱酸盐的水解。
①水解平衡正移,盐的水解程度 增大,例如:加水稀释时,水解平衡正移,水解程度一定 ,但增大盐溶液的浓度时,水解平衡也正移,水解程度却 。
②盐溶液变浓或变稀,其水解平衡均正移。以A-+H2OHA+OH-为例,加入NaA(s),c(A-)变大,平衡正向移动,水解常数不变,而c(HA) ,所以 ,即水解程度 ;加水稀释,c(HA)、c(OH-)、c(A-)都减小,平衡 移动, ,即水解程度 。
知识点2:盐类水解的应用
1.在科学研究中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
如FeCl3溶液显酸性,原因是
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 ;贮存Na2CO3、Na2SiO3溶液时,不能用磨口 塞,应用带有 塞的试剂瓶
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的反应:
制备某些无水盐
将某些挥发性酸对应的弱碱盐溶液直接蒸干时得不到无水盐。例如:加热AlCl3、FeCl3溶液,在加热过程中水解生成的HCl不断挥发,水解平衡不断正向移动,得到Al(OH)3、Fe(OH)3,继续加热,Al(OH)3、Fe(OH)3分解得到Al2O3、Fe2O3所以要得到无水AlCl3、FeCl3只有在 中加热对应溶液才能实现 。
制备无机化合物材料TiO2
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,制备时加入大量 ,同时 ,促进水解趋于 ,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可以用来制备SnO、SnO2等
物质的提纯
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入 、 、 或MgCO3,从而降低溶液 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,然后通过过滤除去
判断离子共存
Al3+与 、CO32-、 、 、HS-等因水解相互促进而不能大量共存
证明某物质属于弱电解质(弱酸或弱碱)
如常温下,NaX溶液的pH>7,说明HX是
某些活泼金属与强酸弱碱盐的反应
如镁条放入NH4Cl、FeCl3溶液中均可产生 (Mg与NH4+、Fe3+水解产生的H+反应)
①将氯化亚锡晶体(SnCl2·2H2O)溶于水,氯化亚锡在水中发生水解生成沉淀:SnCl2+H2O=== Sn(OH)Cl↓+HCl,此时若加入稀盐酸可使溶液变澄清。
②判断盐所对应酸的相对强弱:相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ。
③比较非金属元素的非金属性强弱如:相同浓度时,硅酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠的pH依次减小,则非金属性:Si<C<S。
2.在工农业生产和生活中的应用
应用
举例
泡沫灭火器原理
主要成分为 溶液与 溶液,发生的反应为 ,灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭
化肥的使用
铵态氮肥(溶液显酸性)与 (溶液显碱性)不得混合施用
热的纯碱溶液清洗油污
CO32-+H2OHCO3-+OH-加热,水解平衡正移,溶液碱性 ,去污能力
可溶性铝盐、铁盐净水
Al3+、Fe3+水解生成的AI(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体具有 ,可作净水剂
除锈剂
NH4Cl、ZnCl2溶液因NH4+、Zn2+水解而显 ,金属表而的氧化膜可与H+反应,因此NH4Cl、ZnCl2可作焊接时的
重点1:盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的判断
盐溶液蒸干、灼烧的分析思路:
(1)溶质是否受热 ;
(2)溶质在加热条件下是否被 ;
(3)溶质中是否存在易发生 反应的离子;
(4)水解产物是否 而脱离反应体系。
常见类型
溶液蒸干、灼烧所得产物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干后一般得到 ,如将CuSO4溶液蒸干得CuSO4
金属阳离子易水解的易挥发性酸盐
蒸干、灼烧后一般得对应的 ,如AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3灼烧得Al2O3
酸根离子易水解的强碱盐
蒸干后一般得到 ,如将Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3
挥发性弱酸的铵盐
蒸干后 ,如NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S等
热稳定性差的盐溶液
考虑盐受热时是否分解,如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→ ;NaHCO3→ ; KMnO4→ 和 ;NH4Cl→NH3和HCl
易被氧化的还原性盐溶液
在空气中蒸干时会被 氧化,得不到原物质,如Na2SO3溶液蒸干得到其氧化产物
其他(从多角度考虑)
如蒸干NaClO溶液时,ClO-水解生成的HClO光照分解为HCl与O2,因此燕干NaClO溶液最后得到的固体是NaCl
考点一 盐类水解的应用
【典例1】盐类水解广泛应用于日常生活。下列应用与盐类水解无关的是
A.在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.可溶性铁盐可去除水体中的悬浮物 D.用热水蒸气对稀释制备白色颜料
【变式1-1】化学与生活、生产等密切相关。下列应用与水解无关的是
A.小苏打作发酵粉 B.硫酸铝用于制作泡沫灭火器试剂
C.氮肥硫酸铵的施用使土壤酸化 D.铁盐作净水剂
【变式1-2】下列说法与盐类水解无关的是
A.溶液可用于除铁锈 B.溶液腐蚀铜制印刷线路板
C.用饱和溶液制备胶体 D.加热蒸干溶液得到固体
考点二 影响盐类水解的因素探究
【典例2】在的平衡体系中,要抑制的水解,可采取的措施为
A.升高温度 B.滴加少量盐酸
C.加入适量氢氧化钠溶液 D.加水稀释
【变式2-1】为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
【变式2-2】化学实验是研究物质及其转化的基本方法,是科学探究的一种重要途径。
Ⅰ.为探究不同钠盐对水解平衡的影响,化学小组设计如下实验。
实验1:常温下,取10.00mL溶液置于烧杯中,加入0.01mol的固体,利用传感器测得溶液与时间的关系如图1所示。
实验2:常温下,取10.00mL溶液置于烧杯中,加入0.02mol的固体,利用传感器测得溶液与时间的关系如图2所示。
已知:①常温下,的电离常数为,。
②在强酸弱碱盐溶液中加入强电解质,溶液中的离子总浓度增大,离子之间的相互牵制作用增强,易水解的阳离子的活性会增强或减弱。
(1)溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)实验1中20s后溶液的变化的主要原因为 。
(3)实验2中10s后溶液的变化的主要原因为 。
实验结论:不同的钠盐对溶液水解平衡的影响是不同的。
(4)实验讨论:根据上述实验预测向10mL0.1mol/L中加入少量固体,利用传感器测得溶液 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
Ⅱ.探究Na₂SO₃溶液与溶液的反应原理,某兴趣小组进行了如下实验:
装置
现象
现象ⅰ:一开始液体颜色加深,由棕黄色变为红褐色。
现象ⅱ:一段时间后液体颜色变浅,变为浅黄色。
(5)配制溶液时;先将固体溶于 ,再稀释至指定浓度。
(6)针对上述现象,甲同学认为与发生了相互促进的水解反应得到一种胶体,其离子方程式为 ;乙同学认为与还发生了氧化还原反应,请据此判断两种反应活化能较小的是 (填“水解反应”或“氧化还原反应”)。
提示:经查阅资料和进一步实验探究,证实了与既发生了水解反应又发生了氧化还原反应。
考点三 盐类水解和电离平衡的综合分析
【典例3】已知常温下几种弱电解质的电离平衡常数如表。回答下列问题:
弱电解质
①HClO
②
③HCOOH
④
电离平衡常数
,
(1)①的溶液中存在的粒子有 。
(2)等浓度的上述弱电解质溶液中,由大到小的顺序是 (填标号,下同),pH由小到大的顺序是。
(3)向NaClO溶液中通入过量(被氧化为S),发生反应的离子方程式为 。
(4)溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性;水的电离程度:pH=10的氨水(填“大于”“小于”或“等于”) pH=4的HCOOH溶液。
(5)pH=5的氢硫酸中, (用的形式表示,a保留2位有效数字)。
【变式3-1】H2CO3以及其它部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
H2S
H2CO3
HClO
CH3COOH
H2SO3
电离平衡常
数(25℃)
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K=3.0×10-8
Ka=1.8x10-5
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
(1)下列说法中不正确的是_______。
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释亚硫酸,溶液中所有离子浓度都减小
D.根据表中数据可知醋酸溶液中微粒浓度大小:[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]
(2)根据电离平衡常数及离子相关性质判断,下列化学反应可以实现的是_______(不定项)。
A.向 NaHSO3中滴加 NaHCO3: HSO3-+H2O+CO2
B.向 NaClO 溶液中通入过量SO2:2ClO-+SO2+H2
C.向 NaClO 溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2
D.向 Na2CO3溶液中通入少量SO2:+SO2+H2O=2HCO3-
(3)某同学通过pH计测得NaHSO3溶液呈酸性,请结合离子方程式判断原因
(4)向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中加入少量氢氧化钠固体,则 (填A“增大”,B“减小”,C“不变”或D“无法确定”,下同), 。(不考虑温度影响)
【变式3-2】乙二酸(或HOOCCOOH)俗称草酸,是一种二元弱酸,在工业上可作漂白剂、鞣革剂,在实验研究和化学工业中应用广泛。
回答下列问题:
(1)已知时,下列酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
下列微粒可以大量共存的是 (填字母)。
a. b. c. d.
(2)向草酸溶液加入的NaOH溶液,溶液pH随NaOH溶液加入的变化曲线如图所示。
①向草酸溶液中加入NaOH溶液至过量,整个过程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
②X点溶液中 (填“>”或“<”),若向该溶液中滴加少量,值的变化情况 (填“增大”“减小”或“不变”)。Y点溶液中存在关系: (填“>”“=”或“<”)。
③加入NaOH溶液过程中所得混合溶液中时, 。
(3)利用溶液可测定草酸样品的纯度。
①准确称量5.000g草酸样品,配成250mL溶液。
②取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,用溶液将草酸恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗溶液20.00mL。
计算此样品的纯度为 。
1.关于溶液的叙述正确的是
A.加入盐酸,抑制水解 B.升温,抑制水解
C.浓度越大,水解程度越大 D.将溶液蒸干可得固体
2.对滴有酚酞试液的Na2CO3溶液,下列操作后红色会加深的是
A.降温 B.通入CO2气体
C.加入少量CaCl2固体 D.加入少量NaOH固体
3.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS- +OH-,下列说法正确的是
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.升高温度,c(HS-)/c(S2- )增大
C.加入NaOH固体,溶液pH减小 D.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
4.有4种混合溶液,分别由等体积浓度均为的2种溶液混合而成①溶液与NaCl溶液;②溶液与NaOH溶液;③溶液与溶液;④溶液与溶液。混合溶液中由大到小排序正确的是
A.②>④>③>① B.②>④>①>③ C.③>①>②>④ D.①>④>③>②
5.常温下,下列溶液的或微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.某物质的溶液中由水电离出的,若时,则该溶液的一定为
B.常温下,0.1溶液的,将该溶液与0.06盐酸等体积混合(忽略体积变化)后
C.的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液中:
D.在饱和氯水中加入使,所得溶液中存在下列关系:
6.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是
A.NaOH B.Na2CO3 C.NH3•H2O D.MgCO3
7.已知下列实验中,均产生白色沉淀。则下列分析不正确的是
A.不能促进、水解
B.与溶液中所含微粒种类不相同
C.能促进、水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液均降低
8.下列说法错误的是
A.向悬浊液中加入固体,能使固体减少
B.配制溶液时可加入适量盐酸
C.在蒸发皿中加热蒸干碳酸钠溶液,可以得到碳酸钠固体
D.向锌和盐酸反应的体系中加入少量固体,可以加快产生氢气的速率
9.亚氯酸钠()在溶液中会生成、、、等,其中和都具有漂白作用。已知,经测定25℃时各组分含量随变化情况如图所示(浓度没有画出)。此温度下,下列分析正确的是
A.的电离平衡常数
B.时,部分转化成和的离子方程式为
C.时,溶液中含氯微粒的浓度大小为
D.同浓度溶液和溶液等体积混合,则混合溶液中:
10.(1)实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是
(2)FeCl3净水的原理是(用离子方程式表示) 将AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 (写化学式)
(3)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1mol/L的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2O42-) c(H2C2O4) (填“大于”或“小于”或“等于”)
(4)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈现碱性的原因是(用离子方程式表示) ;灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示) ,当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为
1.下列生产生活用品及注意事项与盐类水解无关的是
A.泡沫灭火器(使用试剂为Al2(SO4)3和NaHCO3溶液)
B.氯化铵和消石灰制备氨气
C.明矾(KAl(SO4)2•12H2O)能作净水剂
D.草木灰不宜与铵态氮肥混合使用
2.下列事实与盐类水解无关的是
A.配制FeCl3溶液,需用盐酸溶解FeCl3固体
B.纯碱溶液可以去油污
C.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
D.要除去FeCl3溶液中混有的,可通入适量氧化剂Cl2
3.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是
A.氯化铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
4.在水溶液中,重铬酸钾()在水溶液中存在以下平衡:,下列说法正确的是
A.向该溶液中加入过量浓KOH溶液后,溶液呈橙红色
B.该反应中铬元素的化合价发生变化
C.向体系中加入少量水,平衡逆向移动
D.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡逆向移动,再次平衡后,氢离子浓度比原溶液大
5.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.稀释溶液,水解平衡常数不变 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
6.下列变化与勒夏特列原理无关的是
A.红棕色的NO2体系加压后,颜色先变深后逐渐变浅
B.将0.01mol/LFeCl3溶液加热,溶液的颜色加深
C.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
D.加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3
7.兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2mol/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2mol/L FeCl3
2mol/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2mol/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2mol/L Fe(NO3)3
2mol/L硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
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
9.25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.加水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中减小
B.向CH3COONa溶液中加入少量水稀释,溶液中的值增大
C.将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后:<
D.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中, 始终增大
10.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka=1.8×10-5
Ka=4.3×10-10
Ka1=5.0×10-7
Ka2=5.6×10-11
①0.1mol·L-1NaCN溶液和0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,c(CN-) c(HCO)(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B. NaCN C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
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,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO):c(SO)=10:1,溶液的pH= 。(室温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7)
学科网(北京)股份有限公司
$$
第13讲 盐类水解的影响因素与应用
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.会分析外界条件对盐类水解平衡的影响,理解平衡移动的方向。
2.了解盐类水解在生产生活、科学研究中的应用。
3.掌握盐溶液加热蒸干后的产物分析。
4.理解盐类的水解与弱酸弱碱电离平衡之前的关系。
知识点1:影响盐类水解的因素
1.内因
盐本身的性质是影响盐类水解的主要因素。生成盐的酸(或碱)越弱,对应的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)水解程度越大,则对应盐溶液的碱性(或酸性)越强。
已知酸性:CH3COOH>HClO,则相同温度下,等物质的量浓度的CH3COONa溶液与NaClO溶液,pH较大(碱性较强)的是NaClO溶液。
2.外因
(1)实验探究:影响FeCl3水解平衡的因素
①实验目的:通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件,了解影响盐类水解平衡的因素。
②实验原理:FeCl3是强酸弱碱盐,FeCl3发生水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,可利用平衡移动原理来分析外界条件对FeCl3水解平衡的影响。
盐类水解平衡移动的判断
盐类水解平衡的移动仍然遵循化学平衡移动规律,但不受压强影响,所以主要从温度、浓度两方面考虑对平衡的影响。在判断平衡移动时需要注意抓主要矛盾,不要将盐类的水解平衡与弱电解质的电离平衡混淆。
例如:在NH4Cl溶液中通入少量氨气,c(NH3·H2O)的增大是主要影响因素,正确的分析过程及结论是体系中c(NH3·H2O)增大,抑制了NH4+水解,会使平衡NH4++H2ONH3·H2O+H+逆向移动,而不是NH3·H2O与H+反应导致水解平衡正向移动。
③实验过程及现象分析
影响因素
实验步骤(同时测溶液的pH)
实验现象
解释
温度
升高温度
pH减小,颜色变深
升高温度,促进水解
反应物的浓度
加入少量FeCl3晶体
pH减小,颜色变深
c(Fe3+)增大,平衡正向移动
加入H2O
pH增大,颜色变浅
加水平衡正向移动,但溶液体积增大,离子浓度减小,颜色变浅
生成物的浓度
加入少量浓盐酸
pH减小,颜色变浅
c(H+)增大,抑制Fe3+的水解
加入少量浓NaOH溶液
pH增大,生成红褐色沉淀
OH-与H+反应,c(H+)减小,平衡正向移动
(2)影响盐类水解的外因分析
以NH4++H2ONH3·H2O+H+为例分析外界因素对水解平衡的影响:
加热
加水
通NH3
加NH₄Cl
通HCl
加NaOH固体
平衡移动
正向
正向
逆向
正向
逆向
逆向
c(NH4+)
减小
减小
增大
增大
增大
减小
c(NH3·H2O)
增大
减小
增大
增大
减小
增大
c(H+)
增大
减小
减小
增大
增大
减小
c(OH-)
增大
增大
增大
减小
减小
增大
pH
降低
升高
升高
降低
降低
升高
水解程度
增大
增大
减小
减小
减小
增大
盐类水解程度变化规律
(1)温度:水解反应是吸热反应,升高温度,水解程度增大;降低温度,水解程度减小。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着水解的方向移动,但盐的水解程度减小,溶液中的H+或OH-浓度增大,酸性或碱性随之增强;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着水解的方向移动,盐的水解程度增大,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而减小。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大c(H+),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大c(OH- ),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。
①水解平衡正移,盐的水解程度不一定增大,例如:加水稀释时,水解平衡正移,水解程度一定增大,但增大盐溶液的浓度时,水解平衡也正移,水解程度却减小。
②盐溶液变浓或变稀,其水解平衡均正移。以A-+H2OHA+OH-为例,加入NaA(s),c(A-)变大,平衡正向移动,水解常数不变,而c(HA)增大,所以 减小,即水解程度减小;加水稀释,c(HA)、c(OH-)、c(A-)都减小,平衡正向移动,增大,即水解程度增大。
知识点2:盐类水解的应用
1.在科学研究中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
如FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
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;贮存Na2CO3、Na2SiO3溶液时,不能用磨口玻璃塞,应用带有橡胶塞的试剂瓶
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备某些无水盐
将某些挥发性酸对应的弱碱盐溶液直接蒸干时得不到无水盐。例如:加热AlCl3、FeCl3溶液,在加热过程中水解生成的HCl不断挥发,水解平衡不断正向移动,得到Al(OH)3、Fe(OH)3,继续加热,Al(OH)3、Fe(OH)3分解得到Al2O3、Fe2O3所以要得到无水AlCl3、FeCl3只有在HCl气流中加热对应溶液才能实现 。
制备无机化合物材料TiO2
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,制备时加入大量水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可以用来制备SnO、SnO2等
物质的提纯
除去MgCl2溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgO、镁粉、Mg(OH)2或MgCO3,从而降低溶液酸性使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,然后通过过滤除去
判断离子共存
Al3+与[Al(OH)4]-、CO32-、HCO3-、S2-、HS-等因水解相互促进而不能大量共存
证明某物质属于弱电解质(弱酸或弱碱)
如常温下,NaX溶液的pH>7,说明HX是弱酸
某些活泼金属与强酸弱碱盐的反应
如镁条放入NH4Cl、FeCl3溶液中均可产生氢气(Mg与NH4+、Fe3+水解产生的H+反应)
①将氯化亚锡晶体(SnCl2·2H2O)溶于水,氯化亚锡在水中发生水解生成沉淀:SnCl2+H2O=== Sn(OH)Cl↓+HCl,此时若加入稀盐酸可使溶液变澄清。
②判断盐所对应酸的相对强弱:相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ。
③比较非金属元素的非金属性强弱如:相同浓度时,硅酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠的pH依次减小,则非金属性:Si<C<S。
2.在工农业生产和生活中的应用
应用
举例
泡沫灭火器原理
主要成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生的反应为Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑,灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出覆盖在着火物质上使火焰熄灭
化肥的使用
铵态氮肥(溶液显酸性)与草木灰(溶液显碱性)不得混合施用
热的纯碱溶液清洗油污
CO32-+H2OHCO3-+OH-加热,水解平衡正移,溶液碱性增强,去污能力增强
可溶性铝盐、铁盐净水
Al3+、Fe3+水解生成的AI(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体具有吸附性,可作净水剂
除锈剂
NH4Cl、ZnCl2溶液因NH4+、Zn2+水解而显酸性,金属表而的氧化膜可与H+反应,因此NH4Cl、ZnCl2可作焊接时的除锈剂
重点1:盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的判断
盐溶液蒸干、灼烧的分析思路:
(1)溶质是否受热分解;
(2)溶质在加热条件下是否被氧化;
(3)溶质中是否存在易发生水解反应的离子;
(4)水解产物是否易挥发而脱离反应体系。
常见类型
溶液蒸干、灼烧所得产物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干后一般得到原溶质,如将CuSO4溶液蒸干得CuSO4
金属阳离子易水解的易挥发性酸盐
蒸干、灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3灼烧得Al2O3
酸根离子易水解的强碱盐
蒸干后一般得到原溶质,如将Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3
挥发性弱酸的铵盐
蒸干后无固体,如NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S等
热稳定性差的盐溶液
考虑盐受热时是否分解,如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和HCl
易被氧化的还原性盐溶液
在空气中蒸干时会被O2氧化,得不到原物质,如Na2SO3溶液蒸干得到其氧化产物Na2SO4
其他(从多角度考虑)
如蒸干NaClO溶液时,ClO-水解生成的HClO光照分解为HCl与O2,因此燕干NaClO溶液最后得到的固体是NaCl
考点一 盐类水解的应用
【典例1】盐类水解广泛应用于日常生活。下列应用与盐类水解无关的是
A.在牙膏中添加适量氟化物以预防龋齿 B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.可溶性铁盐可去除水体中的悬浮物 D.用热水蒸气对稀释制备白色颜料
【答案】A
【详解】A.F⁻直接与羟基磷灰石发生沉淀转化,未涉及水解过程,A错误;
B.铵根离子与碳酸根离子相互促进水解,肥效损耗,不能混合施用,与水解有关,B正确;
C.铁离子水解生成胶体,用于吸附水体中的悬浮物,与水解有关,C正确;
D.为强酸弱碱盐,水解生成TiO2,与水解有关,D正确;
故选A。
【变式1-1】化学与生活、生产等密切相关。下列应用与水解无关的是
A.小苏打作发酵粉 B.硫酸铝用于制作泡沫灭火器试剂
C.氮肥硫酸铵的施用使土壤酸化 D.铁盐作净水剂
【答案】A
【详解】A.小苏打受热分解放出二氧化碳气体,可作发酵粉,与水解无关,A正确;
B.硫酸铝与碳酸氢钠水解相互促进反应完全,放出大量二氧化碳气体,用于制作泡沫灭火器试剂,与水解有关,B错误;
C.硫酸铵中铵根离子水解使土壤呈酸性,与水解有关,C错误;
D.铁离子水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中悬浮杂质沉淀,可作净水剂,与水解有关,D错误;
故选A。
【变式1-2】下列说法与盐类水解无关的是
A.溶液可用于除铁锈 B.溶液腐蚀铜制印刷线路板
C.用饱和溶液制备胶体 D.加热蒸干溶液得到固体
【答案】B
【详解】A.是强酸弱碱盐,发生水解:,使溶液显酸性,能与铁锈(主要成分反应:,从而达到除铁锈的目的,与盐类水解有关,A错误;
B.溶液腐蚀铜制印刷线路板,发生的反应为,该反应是的氧化性导致的,与盐类水解无关,B正确;
C.用饱和溶液制备胶体,是利用的水解反应:,加热促进水解,与盐类水解有关,C错误;
D.是强酸弱碱盐,发生水解:,加热时HCl挥发,促进水解平衡正向移动,最终得到固体,与盐类水解有关,D错误;
故选B。
考点二 影响盐类水解的因素探究
【典例2】在的平衡体系中,要抑制的水解,可采取的措施为
A.升高温度 B.滴加少量盐酸
C.加入适量氢氧化钠溶液 D.加水稀释
【答案】B
【分析】由可知,加酸可抑制Al 3+ 的水解,以此来解答。
【详解】A.水解为吸热反应,加热促进水解,故A不选;
B.滴加少量盐酸,氢离子浓度增大,抑制水解,故B选;
C.加入适量的氢氧化钠溶液,与氢离子反应,促进水解,故C不选;
D.加水稀释,促进水解,故D不选;
故选B。
【变式2-1】为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
【答案】D
【详解】A.加热溶液,不变,温度升高促进水解,使减小,因此增大,A项错误;
B.加适量的稀盐酸,发生反应,减小,不变,增大,B项错误;
C.加入适量蒸馏水,促进水解,减小,不变,则增大,C项错误;
D.加入适量固体,不变,增大,则减小,D项正确;
答案选D。
【变式2-2】化学实验是研究物质及其转化的基本方法,是科学探究的一种重要途径。
Ⅰ.为探究不同钠盐对水解平衡的影响,化学小组设计如下实验。
实验1:常温下,取10.00mL溶液置于烧杯中,加入0.01mol的固体,利用传感器测得溶液与时间的关系如图1所示。
实验2:常温下,取10.00mL溶液置于烧杯中,加入0.02mol的固体,利用传感器测得溶液与时间的关系如图2所示。
已知:①常温下,的电离常数为,。
②在强酸弱碱盐溶液中加入强电解质,溶液中的离子总浓度增大,离子之间的相互牵制作用增强,易水解的阳离子的活性会增强或减弱。
(1)溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)实验1中20s后溶液的变化的主要原因为 。
(3)实验2中10s后溶液的变化的主要原因为 。
实验结论:不同的钠盐对溶液水解平衡的影响是不同的。
(4)实验讨论:根据上述实验预测向10mL0.1mol/L中加入少量固体,利用传感器测得溶液 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
Ⅱ.探究Na₂SO₃溶液与溶液的反应原理,某兴趣小组进行了如下实验:
装置
现象
现象ⅰ:一开始液体颜色加深,由棕黄色变为红褐色。
现象ⅱ:一段时间后液体颜色变浅,变为浅黄色。
(5)配制溶液时;先将固体溶于 ,再稀释至指定浓度。
(6)针对上述现象,甲同学认为与发生了相互促进的水解反应得到一种胶体,其离子方程式为 ;乙同学认为与还发生了氧化还原反应,请据此判断两种反应活化能较小的是 (填“水解反应”或“氧化还原反应”)。
提示:经查阅资料和进一步实验探究,证实了与既发生了水解反应又发生了氧化还原反应。
【答案】(1)
(2)加入的固体后,溶液中硫酸根离子浓度增大,与结合生成,溶液中浓度减小
(3)加入固体后,离子总浓度增大,离子之间的相互牵制作用增强,离子的活性增强,水解程度增大
(4)增大
(5)盐酸
(6) 水解反应
【详解】(1)溶液呈酸性的原因是;
(2)实验1中20s后溶液的变化的主要原因为加入的固体后,溶液中硫酸根离子浓度增大,与结合生成,溶液中浓度减小;
(3)实验2中10s后溶液的变化的主要原因为加入固体后,离子总浓度增大,离子之间的相互牵制作用增强,离子的活性增强,水解程度增大;
(4)根据上述实验预测向10mL0.1mol/L中加入少量固体,利用传感器测得溶液增大,因为硫酸根会和溶液中氢离子结合生成硫酸氢根;
(5)配制溶液时;先将固体溶于盐酸中,再稀释至指定浓度。
(6)甲同学认为与发生了相互促进的水解反应得到一种胶体,其离子方程式为;乙同学认为与还发生了氧化还原反应,一开始液体颜色加深,由棕黄色变为红褐色说明铁离子更容易发生水解,据此判断两种反应活化能较小的是水解反应。
考点三 盐类水解和电离平衡的综合分析
【典例3】已知常温下几种弱电解质的电离平衡常数如表。回答下列问题:
弱电解质
①HClO
②
③HCOOH
④
电离平衡常数
,
(1)①的溶液中存在的粒子有 。
(2)等浓度的上述弱电解质溶液中,由大到小的顺序是 (填标号,下同),pH由小到大的顺序是。
(3)向NaClO溶液中通入过量(被氧化为S),发生反应的离子方程式为 。
(4)溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性;水的电离程度:pH=10的氨水(填“大于”“小于”或“等于”) pH=4的HCOOH溶液。
(5)pH=5的氢硫酸中, (用的形式表示,a保留2位有效数字)。
【答案】(1)HClO、、、、
(2)③>④>①>②
(3)
(4) 酸 等于
(5)
【详解】(1)HClO是弱酸,不完全电离,溶液中存在的粒子有HClO、、、、;
(2)弱酸电离平衡常数越大,酸性越强,等浓度的溶液中越大,是弱碱,水溶液中最小,由大到小的顺序是③>④>①>②;
(3)向NaClO溶液中通入过量,发生氧化还原反应,生成S和氯离子,离子方程式为;
(4)HCOOH电离常数大于的电离常数,谁强显谁性,溶液呈酸性;酸碱均抑制水的电离,pH=10的氨水中的氢氧根浓度等于pH=4的HCOOH溶液中的氢离子浓度,两者水的电离程度相等;
(5)pH=5的氢硫酸中,,==,可得。
【变式3-1】H2CO3以及其它部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
H2S
H2CO3
HClO
CH3COOH
H2SO3
电离平衡常
数(25℃)
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11
K=3.0×10-8
Ka=1.8x10-5
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
(1)下列说法中不正确的是_______。
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释亚硫酸,溶液中所有离子浓度都减小
D.根据表中数据可知醋酸溶液中微粒浓度大小:[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]
(2)根据电离平衡常数及离子相关性质判断,下列化学反应可以实现的是_______(不定项)。
A.向 NaHSO3中滴加 NaHCO3: HSO3-+H2O+CO2
B.向 NaClO 溶液中通入过量SO2:2ClO-+SO2+H2
C.向 NaClO 溶液中通入少量CO2:2ClO-+CO2+H2
D.向 Na2CO3溶液中通入少量SO2:+SO2+H2O=2HCO3-
(3)某同学通过pH计测得NaHSO3溶液呈酸性,请结合离子方程式判断原因
(4)向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中加入少量氢氧化钠固体,则 (填A“增大”,B“减小”,C“不变”或D“无法确定”,下同), 。(不考虑温度影响)
【答案】(1)C (2)D (3)HSO在溶液中会电离,HSOH++SO,也会水解H2O+ HSOH2SO3+OH-且电离程度大于水解程度,所以H+浓度大于OH-,溶液呈酸性
(4)A增大 A增大
【解析】(1)A.碳酸的K1大于氢硫酸的K1,因此碳酸酸性强于氢硫酸,A正确;
B.多元酸的第一步电离常数远远大于第二步、第三步电离平衡常数,因此多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定,B正确;
C.常温下,加水稀释亚硫酸,亚硫酸根离子、氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,C错误;
D.根据表中数据可知醋酸溶液中少部分醋酸电离,水微弱电离,故微粒浓度大小:[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-],D正确;
故选C;
(2)由表可知,酸性;
A.向 NaHSO3中滴加 NaHCO3,不可用弱酸制强酸,故不反应,A错误;
B.向溶液中通入过量气体,次氯酸根离子具有氧化性,氧化二氧化硫为硫酸根离子同时生成氯离子:,B错误;
C.向 NaClO 溶液中通入少量CO2气体,反应生成次氯酸和碳酸氢钠:,C错误;
D.向溶液中加入少量SO2溶液,反应生成亚硫酸钠和碳酸氢钠:,D正确;
故选D。
(3)HSO在溶液中会电离,HSOH++SO,也会水解H2O+ HSOH2SO3+OH-,,电离程度大于水解程度,所以H+浓度大于OH-,溶液呈酸性;
(4)则向亚硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子与氢离子结合生成水,促进亚硫酸氢根离子的电离,所以亚硫酸根离子浓度增大,亚硫酸氢根离子浓度减小,则增大;溶质为NaHSO3和Na2SO3的混合物,亚硫酸根离子浓度增大但有一部分水解,氢氧化钠提供的钠离子完全溶解,故比值增大。
【变式3-2】乙二酸(或HOOCCOOH)俗称草酸,是一种二元弱酸,在工业上可作漂白剂、鞣革剂,在实验研究和化学工业中应用广泛。
回答下列问题:
(1)已知时,下列酸的电离平衡常数如下:
化学式
电离平衡常数
下列微粒可以大量共存的是 (填字母)。
a. b. c. d.
(2)向草酸溶液加入的NaOH溶液,溶液pH随NaOH溶液加入的变化曲线如图所示。
①向草酸溶液中加入NaOH溶液至过量,整个过程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
②X点溶液中 (填“>”或“<”),若向该溶液中滴加少量,值的变化情况 (填“增大”“减小”或“不变”)。Y点溶液中存在关系: (填“>”“=”或“<”)。
③加入NaOH溶液过程中所得混合溶液中时, 。
(3)利用溶液可测定草酸样品的纯度。
①准确称量5.000g草酸样品,配成250mL溶液。
②取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,用溶液将草酸恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗溶液20.00mL。
计算此样品的纯度为 。
【答案】(1)bc
(2) d > 减小 >
(3)90%
【详解】(1)已知Ka越大酸性越强,酸性强弱顺序为>H2SO3>>CH3COOH>H2CO3>>,且酸性较强的能与酸性较弱的酸根离子反应;
a.酸性:>,故不大量共存,a不选;
b.酸性:H2CO3>,不反应,b选;
c.酸性:>,不反应,c选;
d.酸性:>CH3COOH,故不共存,d不选;
故选bc;
(2)①用NaOH溶液滴定,开始溶液呈酸性,滴定过程中随着氢离子浓度减小,水的电离程度增大,当滴定完全后,NaOH溶液滴定至过量,溶液呈碱性,抑制水的电离,所以整个过程锥形瓶里溶液中水的电离程度使先增大后减小,故答案为d;
②X点时氢氧化钠的体积为25ml则溶液为NaHC2O4溶液,在溶液中发生电离与水解,存在平衡:+H2O⇌H2C2O4+OH-,,,水解小于电离,显酸性,>;若向该溶液中滴加少量,减少,值减小;Y点时为Na2C2O4溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=,可得>;
③,,则;
(3)设样品的纯度为x,5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液,从中取出溶液25.00mL,样品的质量表示为5.000g×x×,根据和的物质的量关系得到;
x==90.00%。
1.关于溶液的叙述正确的是
A.加入盐酸,抑制水解 B.升温,抑制水解
C.浓度越大,水解程度越大 D.将溶液蒸干可得固体
【答案】A
【分析】氯化铁溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,依据外界因素对水解平衡的影响因素分析作答。
【详解】根据上述分析可知:
A. 加入盐酸,铁离子的水解平衡中生成物的浓度增大,则会抑制水解,A项正确;
B. 铁离子的水解属于吸热反应,因此升温促进水解平衡,B项错误;
C. 根据“越稀越水解”原则可知,反应物铁离子的浓度越大,水解程度越小,C项错误;
D. 因氯化铁水解产物氯化氢易挥发,会促进铁离子向水解方向进行,因此将溶液蒸干最终得到氢氧化铁固体,灼烧会得到氧化铁,并不能得到氯化铁,D项错误;
答案选A。
【点睛】D项是易错点,也是常考点。溶液蒸干后产物的判断方法可归纳为几种情况:
1、溶质会发生水解反应的盐溶液,则先分析盐溶液水解生成的酸的性质:若为易挥发性的酸(HCl、HNO3等),则最会蒸干得到的是金属氢氧化物,灼烧得到金属氧化物;若为难挥发性酸(硫酸等),且不发生任何化学变化,最终才会得到盐溶液溶质本身固体;
2、溶质会发生氧化还原反应的盐溶液,则最终得到稳定的产物,如加热蒸干亚硫酸钠,则最终得到硫酸钠;
3、溶质受热易分解的盐溶液,则最终会得到分解的稳定产物,如加热蒸干碳酸氢钠,最终得到碳酸钠。
学生要理解并识记蒸干过程可能发生的变化。
2.对滴有酚酞试液的Na2CO3溶液,下列操作后红色会加深的是
A.降温 B.通入CO2气体
C.加入少量CaCl2固体 D.加入少量NaOH固体
【答案】D
【详解】A. 降温会减弱碳酸钠的水解程度,溶液碱性减弱,故A不符合题意;
B. 二氧化碳与碳酸钠的溶液反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的水解能力小于碳酸钠溶液,溶液碱性减弱,故B不符合题意;
C. 加入少量氯化钙固体,与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀,溶液中碳酸根减少,碱性减弱,故C不符合题意;
D. 氢氧化钠会电离出氢氧根,增强溶液碱性,使红色加深,故D正确;
故答案为D。
3.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS- +OH-,下列说法正确的是
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.升高温度,c(HS-)/c(S2- )增大
C.加入NaOH固体,溶液pH减小 D.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
【答案】B
【详解】A、平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数是不变的,选项A错误;
B、水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以c(HS−)/c(S2−)增大,选项B正确;
C、加入NaOH固体,NaOH是一种强碱,溶液pH增大,选项C错误;
D、加入CuSO4固体,Cu2+与S2-反应生成CuS沉淀,使S2-+H2OHS-+OH-逆向移动,HS-浓度减小,选项D错误;
答案选B。
4.有4种混合溶液,分别由等体积浓度均为的2种溶液混合而成①溶液与NaCl溶液;②溶液与NaOH溶液;③溶液与溶液;④溶液与溶液。混合溶液中由大到小排序正确的是
A.②>④>③>① B.②>④>①>③ C.③>①>②>④ D.①>④>③>②
【答案】B
【详解】①发生水解,所以浓度小于;
②NaOH为强碱,NaOH电离的大大抑制了的水解,所以②中浓度比①大;
③二者恰好反应生成,的电离程度较小,溶液中浓度最小;
④水解后的溶液显碱性,抑制了的水解但抑制程度小于②。
根据以上分析可知,混合液中由大到小的顺序为②>④>①>③,所以B符合题意;
故答案:B。
5.常温下,下列溶液的或微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.某物质的溶液中由水电离出的,若时,则该溶液的一定为
B.常温下,0.1溶液的,将该溶液与0.06盐酸等体积混合(忽略体积变化)后
C.的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液中:
D.在饱和氯水中加入使,所得溶液中存在下列关系:
【答案】B
【详解】A.某物质的溶液中由水电离出的,若时,水的电离被抑制,则该溶液的可能为或a,A错误;
B.常温下,0.1溶液的,说明为强碱弱酸盐,则为弱酸,将0.1溶液与0.06盐酸等体积混合,根据元素守恒有:,B正确;
C.的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液呈酸性,依据电荷守恒可知,C错误;
D.在饱和氯水中加入使,,根据电荷守恒有,则,反应后溶液中的溶质为、、,由可知,,则离子浓度关系为:,D错误;
答案选B。
6.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是
A.NaOH B.Na2CO3 C.NH3•H2O D.MgCO3
【答案】D
【详解】A.加入NaOH,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,但同时引入新的杂质钠离子和生成氢氧化镁的沉淀, A错误;
B.加入Na2CO3,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,但引入新的杂质钠离子, B错误;
C.加入氨水混入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,C错误;
D.加入MgCO3,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质, D正确;
故选D。
7.已知下列实验中,均产生白色沉淀。则下列分析不正确的是
A.不能促进、水解
B.与溶液中所含微粒种类不相同
C.能促进、水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液均降低
【答案】B
【详解】A.氯化钙会与碳酸钠发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,不会促进碳酸钠的水解,碳酸氢钠溶液中存在平衡 H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,A正确;
B.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,B错误;
C.水解显酸性,碳酸钠水解显碱性,碳酸氢钠水解程度大于电离程度,使溶液也显碱性,所以硫酸铝的加入就能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解,C正确;
D.氯化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀时会消耗碳酸根,碳酸根浓度降低,溶液pH降低;碳酸氢根离子电离产生氢离子和碳酸根离子,钙离子与碳酸根离子结合促进碳酸氢根离子电离平衡正向移动,导致氢离子浓度变大,碱性变弱,溶液pH降低,D正确;
故选B。
8.下列说法错误的是
A.向悬浊液中加入固体,能使固体减少
B.配制溶液时可加入适量盐酸
C.在蒸发皿中加热蒸干碳酸钠溶液,可以得到碳酸钠固体
D.向锌和盐酸反应的体系中加入少量固体,可以加快产生氢气的速率
【答案】D
【详解】A.NH4Cl水解使溶液显酸性,水解产生的H+能和OH-反应,导致OH-浓度降低,氢氧化镁沉淀溶解平衡正向移动,从而Mg(OH)2固体减少,A正确;
B.水解呈酸性,加入盐酸,氢离子浓度增大,可抑制Sn2+水解,B正确;
C.碳酸钠较稳定,加热溶液时虽微弱水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠,但碳酸氢钠和氢氧化钠最终反应生成原物质碳酸钠,C正确;
D.反应的离子方程式为,生成弱电解质,溶液中的H+浓度降低,反应速率减慢,D错误;
故答案为D。
9.亚氯酸钠()在溶液中会生成、、、等,其中和都具有漂白作用。已知,经测定25℃时各组分含量随变化情况如图所示(浓度没有画出)。此温度下,下列分析正确的是
A.的电离平衡常数
B.时,部分转化成和的离子方程式为
C.时,溶液中含氯微粒的浓度大小为
D.同浓度溶液和溶液等体积混合,则混合溶液中:
【答案】B
【详解】A.的电离平衡常数,观察题图可以看出,当,时,,因此的电离平衡常数,故A错误;
B.由题图可知,碱性条件下浓度高,即在碱性条件下亚氯酸钠较稳定,时,部分转化成和的离子方程式为,故B正确;
C.根据题图知,时,存在,故C错误;
D.依据电中性原则得①,依据物料守恒得②,联立①②得,故D错误;
答案选B。
10.(1)实验室在配制Cu(NO3)2的溶液时,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是
(2)FeCl3净水的原理是(用离子方程式表示) 将AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 (写化学式)
(3)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1mol/L的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2O42-) c(H2C2O4) (填“大于”或“小于”或“等于”)
(4)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈现碱性的原因是(用离子方程式表示) ;灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示) ,当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为
【答案】 抑制Cu2+的水解 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3 大于 HCO3-+H2OH2CO3+OH- Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ 3HCO3-+Al3+===Al(OH)3+3CO2
【详解】(1)在配制Cu(NO3)2的溶液时,Cu2+会发生水解:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,故常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以此抑制Cu2+的水解;
(2)Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到净水的目的,其反应原理用离子方程式表示为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3,生成的HCl易挥发,蒸干后最终生成Al(OH)3,在灼烧时,Al(OH)3不稳定,分解生成Al2O3;
(3)HC2O4-电离生成C2O42-,HC2O4-水解生成H2C2O4,由KHC2O4的pH为4.8可知,HC2O4-的电离程度大于其水解程度,故KHC2O4溶液中c(C2O42-)大于c(H2C2O4);
(4)碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,水解离子方程式为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-;硫酸铝是强酸弱碱盐能水解使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而导致其溶液呈酸性,水解离子方程式为:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+;碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解生成二氧化碳和氢氧化铝,离子方程式为:3HCO3-+Al3+=Al(OH)3+3CO2。
【点睛】在书写离子方程式时,若题干明确指出或分析得出生成物为胶体时,需进行备注;泡沫灭火器主要试剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,不能和其它会发生水解的物质搞混淆;在书写相互促进的双水解离子方程式时,可通过两个水解方程式相加得出(需注意配平,可逆符号改为“=”)。
1.下列生产生活用品及注意事项与盐类水解无关的是
A.泡沫灭火器(使用试剂为Al2(SO4)3和NaHCO3溶液)
B.氯化铵和消石灰制备氨气
C.明矾(KAl(SO4)2•12H2O)能作净水剂
D.草木灰不宜与铵态氮肥混合使用
【答案】B
【详解】A.泡沫灭火器中利用铝离子和碳酸氢根双水解相互促进的水解反应产生二氧化碳和氢氧化铝灭火,与盐类水解有关,故A不符合题意;
B.氯化铵和氢氧化钙利用强碱制弱碱,一水合氨受热易分解制氨气,与盐类水解无关,故B符合题意;
C.明矾中的铝离子水解产生氢氧化铝胶体具有吸附性,做净水剂,与盐类水解有关,故C不符合题意;
D.草木灰中有碳酸盐和铵态氮肥中的铵根离子发生双水解使氮肥失效,故不能一起使用,与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选B。
2.下列事实与盐类水解无关的是
A.配制FeCl3溶液,需用盐酸溶解FeCl3固体
B.纯碱溶液可以去油污
C.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
D.要除去FeCl3溶液中混有的,可通入适量氧化剂Cl2
【答案】D
【详解】A.加盐酸是为了抑制三价铁离子的水解,A不符合题意;
B.纯碱溶液水解显碱性,可以去油污,故B不符合题意;
C.加热蒸干CuCl2溶液促进铜离子水解生成氢氧化铜,且会使HCl挥发,得到Cu(OH) 2固体,C不符合题意;
D.除去FeCl3溶液中混有的时通入氧化剂Cl2,是利用氧化还原反应原理,与水解无关,D符合题意;
故选D。
3.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是
A.氯化铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
【答案】D
【详解】A.加热蒸干氯化铝溶液,水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,氯化铝完全水解生成氢氧化铝,灼烧氢氧化铝分解得到氧化铝,A不符合题意;
B.加热硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁被氧气氧化生成硫酸铁,B不符合题意;
C.加热碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠分解,最终生成碳酸钠固体,C不符合题意;
D.加热硫酸铝溶液,虽然铝离子水解生成氢氧化铝,但硫酸难挥发,最终固体仍为硫酸铝,D符合题意;
故选D。
4.在水溶液中,重铬酸钾()在水溶液中存在以下平衡:,下列说法正确的是
A.向该溶液中加入过量浓KOH溶液后,溶液呈橙红色
B.该反应中铬元素的化合价发生变化
C.向体系中加入少量水,平衡逆向移动
D.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡逆向移动,再次平衡后,氢离子浓度比原溶液大
【答案】D
【详解】A.呈黄色,呈橙红色,加入KOH能中和氢离子,平衡正向移动,浓度增大,溶液呈黄色,A错误;
B.该反应中铬元素的化合价没有发生变化,一直是+6价,故B错误;
C.向体系中加入少量水,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡正向移动,C错误;
D.加入浓硫酸,氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理,平衡逆向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大,D正确;
故选D。
5.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.稀释溶液,水解平衡常数不变 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】C
【详解】A.加水稀释,平衡正移,但是HS-浓度减小,故A错误;
B.水解是吸热反应,升温,平衡正向移动,硫氢根离子浓度增大,硫离子浓度减小,所以增大,故B错误;
C.水解平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故C正确;
D.加入氢氧化钠,溶液的碱性增强,溶液pH增大,故D错误;
故选C。
6.下列变化与勒夏特列原理无关的是
A.红棕色的NO2体系加压后,颜色先变深后逐渐变浅
B.将0.01mol/LFeCl3溶液加热,溶液的颜色加深
C.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
D.加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3
【答案】C
【详解】A.体系中存在平衡:,加压后,NO2浓度增大,体系内气体颜色加深,同时平衡向正向移动,颜色逐渐变浅,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.氯化铁溶液中存在水解平衡,溶液加热使平衡正向移动,溶液颜色加深,能用勒夏特列原理解释,B不合题意;
C.加入铁粉的目的是防止Fe2+被氧化,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.氯化铝溶液中存在水解平衡,加热后HCl挥发,水解彻底进行得到Al(OH)3沉淀,灼烧得到Al2O3,加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,能用勒夏特列原理解释,D不合题意;
答案选C。
7.兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2mol/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2mol/L FeCl3
2mol/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2mol/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2mol/L Fe(NO3)3
2mol/L硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【详解】A.已知Fe3+水解溶液显酸性,加入2mol/L盐酸后溶液中H+浓度增大,导致水解平衡逆向移动,故②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动,A正确;
B.已知Fe3+水解溶液显酸性,加入2mol/L硝酸后溶液中H+浓度增大,导致水解平衡逆向移动,故由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关,B正确;
C.对比实验①③和实验②④实验现象可知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关,C正确;
D.由以上实验可推知,导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动,而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小,故不相同,D错误;
故答案为:D。
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。
9.25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.加水稀释0.1mol·L-1氨水,溶液中减小
B.向CH3COONa溶液中加入少量水稀释,溶液中的值增大
C.将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后:<
D.将浓度为0.1mol·L-1HF溶液加水不断稀释过程中, 始终增大
【答案】B
【详解】A.氨水加水稀释时,溶液中氢氧根离子浓度减小,水的离子积常数不变,则溶液中的氢离子浓度增大,溶液中的值增大,故A错误;
B.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解生成醋酸和氢氧根离子,加水稀释时,水解平衡向正反应方向移动,溶液中钠离子的物质的量不变,醋酸根离子的物质的量减小,则溶液中的值增大,故B正确;
C.等体积等物质的量浓度的硫化钠和硫氢化钠溶液混合溶液中=、=,溶液中氢离子浓度相等,一级电离常数远远大于二级电离常数,则溶液中>,故C错误;
D.氢氟酸加水稀释时,氟离子、氢离子浓度浓度减小,水的离子积常数不变,则溶液中氢氧根离子浓度增大,的值减小,故D错误;
故选B。
10.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka=1.8×10-5
Ka=4.3×10-10
Ka1=5.0×10-7
Ka2=5.6×10-11
①0.1mol·L-1NaCN溶液和0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,c(CN-) c(HCO)(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B. NaCN C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
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,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO):c(SO)=10:1,溶液的pH= 。(室温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7)
【答案】 < A>B>C 1.8×10-4 6
【详解】(1)①根据“越弱越水解”知,酸的电离平衡常数越小,酸的酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越大,根据表中数据知,酸的电离平衡常数:HCN<H2CO3,则水解程度:CN->HCO,酸根离子水解程度越大,其水溶液中酸根离子浓度越小,所以存在c(CN-)<c(HCO);
②根据“越弱越水解”知,酸的电离平衡常数越小,酸的酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越大,对应的等浓度强碱弱酸盐的碱性越强,根据表中数据知,酸的电离平衡常数:CH3COOH>HCN>HCO,则浓度相同时水解程度:>CN->CH3COO-,物质的量浓度相同的三种溶液pH由大到小的顺序是C>B>A,则pH相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是A>B>C;
③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=9,溶液中;
④根据电离平衡常数知,酸性:H2CO3>HCN>HCO,则将少量CO2通入NaCN溶液中,只能生成碳酸氢钠,则反应的离子方程式是;
(2)室温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO):c(SO)=10:1,又有,c(H+)=1.0×10-6mol/L,溶液的pH=6。
学科网(北京)股份有限公司
$$