内容正文:
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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
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。
2
学习理解
01
课时作业
04
目录
CONTENTS
探究应用
02
总结提升
03
学习理解
一、盐类的水解
1.盐溶液的酸碱性——用pH计测定(25 ℃)
结论:强酸强碱盐溶液呈_____性,强酸弱碱盐溶液呈_____性,强碱弱酸盐溶液呈_____性。
=
>
中
盐溶液 NaCl CH3COONa NH4Cl
酸碱性 pH____7 pH____7 pH____7
类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
<
酸
碱
学习理解
5
理论解释 NH4Cl溶于水后电离出的______与水电离出的______结合生成弱电解质_________,使水的电离平衡向____移动
平衡时溶液的酸碱性 溶液中c(H+)____c(OH-),呈_____性
水解离子方程式 _____________________________
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______________结合生成___________的反应,叫做盐类的水解。
(2)强酸弱碱盐溶液(以NH4Cl为例)
H+或OH-
弱电解质
OH-
NH3·H2O
右
>
酸
学习理解
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理论解释 Na2CO3溶于水后电离出的________与水电离出的_______结合生成________,________又与_____结合生成_______,使水的电离平衡向_____移动
平衡时溶液的酸碱性 溶液中c(H+)____c(OH-),呈_____性
水解离子方程式 第一步:___________________________;
第二步:____________________________
(3)强碱弱酸盐溶液(以Na2CO3为例)
H+
右
H+
H2CO3
<
碱
学习理解
7
(4)强酸强碱盐(以NaCl为例)
NaCl溶于水后电离产生的Na+和Cl-都________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+)______c(OH-),溶液呈______性。
不能
=
中
学习理解
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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_______________,二是__________。
1.内因
盐类水解程度的大小,主要是由___________决定的。对于强碱弱酸盐来说,生成盐的弱酸酸性越_____,即越_____电离(电离常数越_____),该盐的水解程度越大。同理,对于强酸弱碱盐来说,生成盐的弱碱碱性越_____,该盐的水解程度越大。
反应物的性质
反应条件
盐的性质
弱
难
小
弱
学习理解
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2.外因
(1)温度:盐类的水解可看作酸碱中和反应的________,中和反应是_______反应,盐类的水解是_______反应,因此加热可促使平衡向__________的方向移动,盐的水解程度_______。
(2)浓度:加水稀释可促使平衡向____________的方向移动,盐的水解程度_______。
(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。
逆反应
放热
吸热
水解反应
增大
水解反应
增大
学习理解
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判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
×
√
×
×
×
×
学习理解
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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。
[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
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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: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。
探究应用
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知识点一 盐类水解的原理
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
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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
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4.盐溶液酸碱性的判断
(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。
探究应用
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探究应用
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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
探究应用
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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.BC溶液中存在c(B+)>c(C-)>c(OH-)>c(H+)
C.碱的电离程度:AOH>BOH
D.酸的电离程度:HD>HC
探究应用
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知识二 盐类水解离子方程式的书写
探究应用
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探究应用
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探究应用
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探究应用
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探究应用
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探究应用
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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:______________________________。
⑤
②④
①③
探究应用
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知识点三 影响盐类水解的因素
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
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2.外因
探究应用
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探究应用
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探究应用
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探究应用
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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
探究应用
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探究应用
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总结提升
本课总结
自我反思:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
总结提升
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随堂提升
总结提升
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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
总结提升
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总结提升
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总结提升
40
总结提升
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H2
正盐
弱碱性
10-4
酸
<
总结提升
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总结提升
43
课时作业
一、选择题(每小题只有1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
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课时作业
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课时作业
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3.(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
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。
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课时作业
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课时作业
49
6.相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为( )
A.NH4Cl、(NH4)2SO4、CH3COONa、NaHCO3、NaOH
B.(NH4)2SO4、NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaOH
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaOH、CH3COONa、NaHCO3
D.CH3COOH、NH4Cl、(NH4)2SO4、NaHCO3、NaOH
解析: pH由小到大的顺序为:电离呈酸性<水解呈酸性<中性<水解呈碱性<电离呈碱性。
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课时作业
50
选项 A B C D
碱性 AOH>BOH AOH<BOH AOH>BOH AOH<BOH
酸性 HC>HD HC>HD HC<HD HC<HD
7.由一价离子组成的四种盐:AC、BD、AD、BC溶液的浓度为1 mol·L-1,在室温下,前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则( )
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课时作业
51
解析:由AD溶液的pH>7,可知AOH的电离程度大于HD。由BC溶液的pH<7,可知BOH的电离程度小于HC。同理由AC、BD溶液的pH=7,可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。故有电离程度:HC=AOH>HD=BOH,即HC的酸性大于HD,AOH的碱性大于BOH。
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课时作业
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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:
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课时作业
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H2SO4
NH4Cl
1∶104
>
减小
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课时作业
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大于
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课时作业
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(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__________________________________________________。
乙
B
等于
乙
常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃
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课时作业
66
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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课时作业
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R
+,4)eq \a\vs4\al(NH)
NHeq \o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
2-,3)eq \a\vs4\al(CO)
HCOeq \o\al(-,3)
HCOeq \o\al(-,3)
COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-
(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。
(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)。
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.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
阴(阳)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-
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。
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
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-
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。
相同条件下的水解程度
(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.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
3.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.已知Fe2(SO4)3溶液中存在平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,下列说法中正确的是( )
A.加入适量水后平衡向右移动,c(H+)增大
B.加热后平衡向左移动,c(Fe3+)增大
C.加入CaCO3后有气泡产生,一段时间后可得到红褐色沉淀
D.加热蒸干溶液并灼烧可得Fe2O3
解析:加入适量水后,稀释溶液使体积增大,促进铁离子水解,平衡向右移动,根据勒夏特列原理可知,c(H+)减小,A错误;加热后,促进铁离子水解,平衡向右移动,c(Fe3+)减小,B错误;根据Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+可知,溶液显酸性,加入CaCO3后,CaCO3与氢离子反应生成二氧化碳,有气泡产生,c(H+)减小,平衡向右移动,一段时间后Fe(OH)3增多,故可得到红褐色沉淀,C正确;Fe2(SO4)3溶液水解后产生硫酸,硫酸难挥发,会和水解产生的Fe(OH)3反应又生成Fe2(SO4)3,故加热蒸干溶液并灼烧可得Fe2(SO4)3,D错误。
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。
二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
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错误;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.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。
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.COeq \o\al(2-,3)水解能力强于HCOeq \o\al(-,3)
B.HCOeq \o\al(-,3)电离能力强于其水解能力
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: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)的水解能力强于其电离能力,故B错误;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。
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(H2CO3)>c(COeq \o\al(2-,3))
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。
三、非选择题
12.在室温下,有pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:
(1)用离子方程式表示NH4Cl溶液pH=5的原因:_________________________。
(2)各取5 mL上述溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是________溶液。
(3)各取5 mL上述溶液,分别加热(温度相同),pH较小的是________溶液。
(4)H2SO4溶液和NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)之比为________。
(5)取5 mL NH4Cl溶液,加水稀释至50 mL,c(H+)________(填“>”“<”或“=”)10-6 mol·L-1,+,4)eq \f(c(NH),c(H+))
________(填“增大”“减小”或“不变”)。
NHeq \o\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
解析:(2)H2SO4溶液加水稀释后,n(H+)不变,NH4Cl溶液加水稀释后,n(H+)增大。各取5 mL题述溶液加水稀释至50 mL时,前者c(H+)小、pH大,则pH较大的是H2SO4溶液。
(3)各取5 mL题述溶液,分别加热(温度相同),H2SO4溶液中n(H+)不变,NH4Cl溶液中n(H+)增大,则pH较小的是NH4Cl溶液。
(4)H2SO4溶液和NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-9∶10-5=1∶104。
(5)取5 mL NH4Cl溶液,加水稀释至50 mL,由于NHeq \o\al(+,4)的水解程度增大,n(H+)增大,所以c(H+)>10-6 mol·L-1,但n(NHeq \o\al(+,4))减小,则+,4)eq \f(n(NH),n(H+))
减小,所以+,4)eq \f(c(NH),c(H+))
减小。
13.10 ℃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
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCOeq \o\al(-,3)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。
HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-
$$今天为大家示范的是探究温度对氯化铁水解反应的影响实验。首先,大家要了解本次实验所需要的实验用品、实验仪器有。试管、烧杯、酒精灯、钥匙、三脚架、十年网试管架、玻璃棒。实验药品有。氯化铁固体蒸馏水。其他实验用品有。肺叶肝火柴。取少量氯化铁晶体置于烧杯中。加入适量的蒸馏水。先使用玻璃棒引流,防止液体溅出。再使用玻璃棒搅拌溶解。氯化铁溶解溶液呈黄色。将所得溶液分别等量的倒入两个大小相同的试管中。将装有热水的烧杯移至到十年往上,从试管架拿取一只装有氯化铁溶液的试管,放置在水域中。加热15分钟,我们能明显看到加热后溶液颜色变深。与另一支试管对比,观察现象。可以看到,铁离子水解在其他条件不变时加热试管溶液颜色变深。在该实验中升温促进氯化铁水解,生成更多的氢氧化铁胶体,使颜色加深。由实验可知,水解反应是吸热反应,在其他条件不变时,溶液中温度的变化都会引起水解平衡的移动。
今天为大家示范的是探究盐的浓度对氯化铁水解反应的影响实验。首先,大家要了解本次实验所需要的实验用品。实验仪器有。样式带铁夹的铁架台,邵飞PHG壁纸,洗瓶,玻璃棒。实验药品有。氯化铁固体蒸馏水。其他实验用品有。肺叶肝。取少量氯化铁晶体置于烧杯中。加入适量的蒸馏水。使用玻璃棒搅拌溶解。氯化铁溶解,溶液呈黄色,拿取PH寄到身前。使用PHG前将PHG的复合电极擦拭干净,打开PHG,将PHG垂直放置在溶液中轻轻搅拌,将PHG固定在铁架台上,待数值稳定查看PHG的数值。每次使用完PH剂后,要用蒸馏水清洗复合电极并擦干。再次添加少量氯化铁晶体。使用玻璃棒搅拌溶解。再次使用PHG测试数值,轻轻搅拌。将PHG固定在铁架台上,待数值稳定,查看PHG的数值。比较两次测量情况。可以看到第一次测量的PH值为2.38,第二次测量的PH值为1.92。在该实验中,往氯化铁溶液中加入少量氯化铁晶体后,增加了溶液中铁离子的浓度,水解向正反应方向移动,使溶液中的氢离子浓度增多,PH值变小。由实验可知,在其他条件不变时,盐的浓度变化会引起水解平衡的移动。