第3章 第3节 第3课时 盐类水解的应用 溶液中粒子浓度比较(教用Word)-【金榜题名】2026-2027学年高二化学选择性必修1高中同步学案(人教版)

2025-09-10
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摘要:

本讲义聚焦盐类水解的应用及溶液中粒子浓度比较核心知识点,先系统梳理盐类水解在净水、去油污、溶液配制等生产生活中的应用实例,再过渡到溶液中电荷、物料、质子三大守恒规律及离子浓度大小比较方法,构建从应用到理论的学习支架。 资料以科学思维和科学探究与实践为特色,通过泡沫灭火器原理分析、FeCl3溶液配制等实例培养学生证据推理能力,结合守恒规律训练逻辑分析思维。课中辅助教师结合实例授课提升效果,课后通过习题和思考题帮助学生巩固知识,查漏补缺。

内容正文:

第3课时 盐类水解的应用 溶液中粒子浓度比较 学习目标 课程标准 1.能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。 2.能分析溶液中存在的平衡体系和守恒关系,比较溶液中离子浓度的数量关系。 3.知道水解常数。 1.了解盐类水解在生产生活中的应用。 2.了解盐类水解在化学实验和科学研究中的应用。 3.掌握溶液中粒子浓度的比较。 知识点一 盐类水解的应用 1.作净水剂 铝盐、铁盐等部分盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。 如明矾水解的离子方程式为 Al3++3H2O3H++Al(OH)3 。 2.热碱水去油污 纯碱水解的离子方程式为 CO+H2OHCO+OH- 。加热__促进__CO的水解,溶液碱性__增强__,去污能力增强。 3.盐溶液的配制和保存 配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸的目的是__抑制Sn2+或Fe3+的水解__。 4.制备胶体 向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾以增大Fe3+的水解程度,从而制备Fe(OH)3胶体。 5.泡沫灭火器原理 Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液发生相互促进的水解反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开来。离子方程式为 Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ 。 6.制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2。其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl。 1.下列说法正确的是(  ) A.将AlCl3溶液和Na2SO3溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为Al2O3和Na2SO3 B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度 C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+ D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液 【答案】 D 2.下列溶液蒸干后,能析出溶质固体的是(  ) ①FeCl3 ②Fe2(SO4)3 ③Ca(HCO3)2 ④Na2CO3 A.①④       B.②④ C.①② D.仅④ 【答案】 B 1.配制FeCl3溶液时为什么要加入少量盐酸? 提示 配制FeCl3水溶液时,加入少量的盐酸,是为了抑制水解以防止溶液浑浊。 2.MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是什么? 提示 溶液中存在Fe3++H2OFe(OH)3+3H+,加入MgO,MgO和H+反应,使c(H+)减小,平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。 1.在科学研究中的应用 应用 实例 配制易 水解的盐 溶液 配制某些强酸弱碱盐时,需要加入相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制阳离子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液时,由于Fe3+、Sn2+水解程度较大,通常先将它们溶于盐酸中,再加水稀释到所需的浓度 制备某 些胶体 利用水解原理制备胶体,如向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生红褐色胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 保存碱 性溶液 Na2CO3、Na2S等溶液水解显碱性,因碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应,所以保存时不能使用磨口玻璃塞,应用带橡胶塞的试剂瓶保存 制备某些 无水盐 若将某些挥发性酸对应的盐如AlCl3、FeCl3蒸干时,得不到无水盐,原因是在加热过程中,HCl不断挥发,水解平衡不断向右移动,得到Al(OH)3或Fe(OH)3,加热Al(OH)3、Fe(OH)3继续分解得到Al2O3、Fe2O3。所以上述晶体只有在HCl气流中加热才能得到 判断离子 是否共存 常见的因强烈水解而不能大量共存的离子:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、[Al(OH)4]-;Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-;NH与AlO、SiO 混合盐溶 液中的除 杂和提纯 ①采用加热法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中的某些金属离子,如除去KNO3溶液中的Fe3+; ②除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而除去,可表示为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgO+2H+===Mg2++H2O 2.在生产生活中的应用 应用 实例 明矾或FeCl3 可作净水剂 利用Al3+、Fe3+水解产生的胶体,其表面积大,能够吸附水中的悬浮物形成沉淀而起到净水的作用 用热的纯碱去污效果更好  CO+H2OHCO+OH-,水解反应为吸热反应,加热平衡右移,溶液的碱性增强,去污效果更好 泡沫灭 火器的 原理 泡沫灭火器中使用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,两者混合时,发生相互促进的水解反应,直至水解完全:Al3++3HCO===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 用盐溶 液除锈 用NH4Cl溶液可除去金属表面的氧化膜:NH+H2ONH3·H2O+H+,氧化膜与H+反应而溶解 3.盐溶液蒸干产物的判断 (1)水解产物是挥发性酸的盐蒸干得到金属氢氧化物,灼烧生成金属氧化物。如Fe(NO3)3、AlCl3等。 (2)水解产物是难挥发酸的盐蒸干得到盐固体。如Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3等。 (3)分解产物为难溶性的酸式盐溶液,加热蒸干得到难溶物,灼烧生成氧化物。如Ca(HCO3)2CaCO3CaO。 (4)易被氧化的溶质形成溶液,加热蒸干得到氧化产物。如Na2SO3溶液Na2SO4。 考点一 盐类水解对离子共存的影响 1.下列离子因相互促进的水解而不能大量共存的是(  ) A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]- B.MnO、Na+、SO、K+ C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO 【解析】 A项,Al3+与S2-、[Al(OH)4]-能发生相互促进的水解反应;B项MnO、Na+、SO、K+几种离子之间不发生任何反应,能够大量共存;C项中的Fe3+与S2-和D项中的Fe2+、H+、NO都是因为发生氧化还原反应而不能大量共存。 【答案】 A 2.无色透明溶液中能大量共存的离子组是(  ) A.Na+、Fe3+、HCO、NO B.AlO、Cl-、Mg2+、K+ C.NH、Na+、CH3COO-、NO D.Na+、NO、ClO-、I- 【解析】 A项,Fe3+呈棕黄色且与HCO发生相互促进的水解反应;B项,Mg2+与AlO水解生成的OH-结合生成Mg(OH)2沉淀;D项,ClO-会氧化I-。 【答案】 C 考点二 盐类水解在科学研究中的应用 3.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溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体 C.明矾净水的原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO2的反应) 【解析】 加热蒸干Na2CO3溶液,最后得到Na2CO3固体,A错误;镁离子、铁离子均能与OH-反应生成沉淀,所以不能用NaOH除去MgCl2溶液中的Fe3+,B错误;明矾在水中电离出铝离子,铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,C正确;加热蒸干KCl溶液,最后得到KCl固体,D错误。 【答案】 C 4.Sb2O3可用作白色颜料和阻燃剂,实验室中可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3,其总反应可表示为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl ,下列说法中不正确的是(  ) A.SbCl3水解过程中可能会产生Sb(OH)2Cl B.配制SbCl3溶液时可以加入稀盐酸抑制水解 C.反应前期为促进水解反应的进行,操作时应将SbCl3缓慢加入少量水中 D.为得到较多Sb2O3,可在反应后期加入少量氨水 【解析】 SbCl3的水解总反应可表示为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl ,其分步骤为: SbCl3+H2OSb(OH)Cl2+HCl,Sb(OH)Cl2+H2OSb(OH)2Cl+HCl,Sb(OH)2ClSbOCl+H2O,2SbOCl+2H2OSb2O3·H2O+2HCl,Sb2O3·H2O===Sb2O3+H2O 等,据此分析解题。 A.由水解过程可知,过程中可能会产生Sb(OH)2Cl ,A正确;B.由水解过程可知,过程中生成HCl,故加入盐酸,增大H+浓度,水解平衡逆向移动,抑制水解,B正确;C.H+对水解有抑制作用,前期HCl的H+浓度越高,水解反应越难进行,加多点水pH越接近7,H+对水的水解抑制作用越弱,有利于水解反应的进行,C错误;D.后期Sb3+离子浓度很低,靠单纯的水的水解很难再反应下去,已经达到水解平衡,所以要加NH3·H2O促进水解,SbCl3+2NH3·H2O===SbOCl↓+2NH4Cl+H2O,D正确;答案选C。 【答案】 C 考点三 盐类水解在工农业生产、生活中的应用 5.《礼记·内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”古人洗涤衣裳冠带,用的就是浸泡过草木灰的溶液。下列说法错误的是(  ) A.草木灰的主要成分是K2CO3 B.浸泡过草木灰的溶液呈碱性 C.加热浸泡过草木灰的溶液可增强其去油污能力 D.草木灰做肥料时可与铵态氮肥混合施用 【解析】 草木灰的主要成分是K2CO3,A正确;K2CO3水解使溶液呈碱性,B正确;盐类的水解吸热,故加热能促进其水解,增强其去油污能力,C正确;K2CO3中的CO与铵态氮肥中的NH水解互相促进,故草木灰做肥料时不宜与铵态氮肥混合施用,D错误。 【答案】 D 6.下面的问题中,与盐类水解有关的是(  ) ①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸 ②实验室盛放Na2CO3、Na2SO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞 ③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡 ④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强 A.①④ B.②③ C.③④ D.全部 【解析】 ①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SO3可以发生水解使溶液显碱性,从而能腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3、Na2SO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞,不能用玻璃塞,避免瓶塞和瓶口黏连在一起。③NH4Cl、AlCl3发生水解,溶液呈酸性,镁可以置换溶液中的氢,放出H2,从而产生气泡。④硫酸铵水解呈酸性,长期使用此化肥,土壤酸性将增强。 【答案】 D 理解与辨析 2019年中国地质大学(武汉)新校区开展了“身边的化学”年度秀,让同学们“get”生活妙招,如“一杯矿泉水摇身成为草莓牛奶”、“自制护手霜”,这次该校化学院“Chemistry Show——身边的化学”年度秀活动,吸引数百名师生围观。 请同学们利用化学知识来分析一下下列问题的化学原理: (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,其目的是什么? 提示 抑制Cu2+的水解。 (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)。 提示 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3 (3)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是________________________________________________________________________ (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________________________________________________________________________。 提示 HCO+H2OH2CO3+OH- Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑ 1.下列问题与盐的水解有关的是(  ) ①草木灰(主要成分K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用 ②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ③实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ④NH4Cl 与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂 ⑤加热蒸干CuCl2溶液并灼烧,可以得到CuO 固体 ⑥NH4F 溶液不能保存在玻璃试剂瓶中 A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥ 【解析】 ①草木灰(主要成分K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用,是因为碳酸根和铵根水解相互促进,会生成氨气降低肥效,①符合题意; ②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂,是因为碳酸氢根和铝离子水解相互促进,生成二氧化碳和氢氧化铝,二氧化碳和氢氧化铝不可燃、不助燃,可以达到灭火目的,②符合题意; ③实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,是因为碳酸根水解溶液显碱性,氢氧根会和二氧化硅反应生成硅酸盐,使得玻璃塞和试剂瓶粘连,③符合题意; ④NH4Cl 与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂,是因为铵根和锌离子都会水解使得溶液显酸性,可以除铁锈,④符合题意; ⑤加热蒸干CuCl2溶液并灼烧,可以得到CuO 固体,是因为加热过程,CuCl2水解生成氢氧化铜和氯化氢,氯化氢挥发,促进水解,最终全部变成氢氧化铜,再灼烧变成氧化铜,⑤符合题意; ⑥NH4F 溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,是因为铵根和氟离子双水解相互促进,生成的氢氟酸会腐蚀玻璃,⑥符合题意; 综上所述,符合题意的有①②③④⑤⑥,故选D。 【答案】 D 2.下列说法正确的是 (  ) A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同 B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度 C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+ D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝 【解析】 AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错;选项B中很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质SO,因此不合题意;由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,选项C正确;选项D中,为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。 【答案】 C 知识点二 粒子浓度关系的三大守恒规律 1.酸、碱、盐溶液中粒子种类的分析与判断 (1)在0.1 mol·L-1醋酸溶液中 ①存在的电离平衡有 CH3COOHCH3COO-+H+、H2OH+OH- 。 ②溶液中含有的粒子有__CH3COOH、H2O、CH3COO-、H+、OH-__。 ③溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是__c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)__。 (2)在0.1 mol·L-1的氨水中 ①氨水中存在的平衡有 NH3·H2ONH+OH-、H2OH++OH- 。 ②氨水中含有的粒子有__NH3·H2O、H2O、NH、H+、OH-__。 ③溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是__c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)__。 (3)在0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液中 ①存在的平衡有 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、H2OH++OH- 。 ②溶液中含有的粒子有__CH3COOH、H2O、CH3COO-、Na+、H+、OH-__。 ③溶液中离子浓度由大到小的顺序是__c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)__。 2.混合溶液中粒子种类的分析与判断 (1)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液等体积混合。 ①混合液中,c(CH3COOH)=__0.05_mol·L-1__,c(CH3COONa)=__0.05_mol·L-1__。 ②混合液中存在的平衡有 CH3COOHCH3COO-+H+、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、H2OH++OH- 。 ③溶液中含有的粒子有__CH3COOH、H2O、CH3COO-、Na+、H+、OH-__。 (2)0.1 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合。 ①混合液中溶质为__CH3COOH、NaCl__。 ②溶液中含有的粒子有__CH3COOH、H2O、Na+、Cl-、CH3COO-、H+、OH-__。 3.电解质溶液中的三个守恒关系 (1)电荷守恒关系: 电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。例如,Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系: c(Na+)+c(H+)=__2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)__。 (2)物料守恒关系: 电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的。例如,Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们存在如下关系: c(Na+)=__c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)__。 (3)质子守恒关系: 质子守恒是依据水的电离H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中该H+和OH-以什么形式存在。例如,在Na2CO3溶液中存在如下关系:c(OH-)=__c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)__。 1.下列溶液中,粒子种类最少的是(  ) A.新制氯水      B.氯化铵溶液 C.硫化钠溶液 D.碳酸溶液 【答案】 B 2.判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。 (1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中: c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)(  ) (2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中: c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)(  ) (3)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸): 2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)(  ) (4)pH=1的NaHSO4溶液中: c(H+)=c(SO)+c(OH-)(  ) (5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中: c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)(  ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× 1.两大理论引领思维建模 (1)电离理论: ①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒非常少,还要考虑水的电离。如氨水中: c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。 ②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。如在H2S溶液中: c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。 (2)水解理论: ①离子的水解损失是微量的(互相促进的水解除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。 ②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。 2.分析电解质溶液中守恒关系的思路 (1)分析电解质的电离和水解情况,找全溶液中的离子和分子。 (2)分清题目考查的哪种守恒关系,可以是单一守恒关系式,也可以是它们的变形关系式,也可以是两种守恒关系式导出的新的守恒式。 (3)注意选择题常涉及的易错点: ①守恒关系式中多写或漏写离子或分子; ②守恒关系式浓度前的化学计量数设错; ③在混合后忽视溶液体积变化上设错。 1.对于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,说明正确的是(  ) A.升高温度,溶液的pH降低 B.c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3) C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+2c(HSO)+c(OH-) D.加入少量NaOH固体,c(SO)与c(Na+)均增大 【解析】 Na2SO3为弱酸强碱盐,水解显碱性,水解是吸热反应,所以温度升高,水解程度增大,其pH增大,故A不正确;物料守恒正确的表达式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3),故B不正确;电荷守恒正确的表达式为c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),故C不 正确;加入少量NaOH固体,抑制其水解,水解程度降低,c(SO)与c(Na+)均增大,故D正确。 【答案】 D 2.有关醋酸钠溶液中离子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是(  ) A.c(CH3COO-)>c(Na+) B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) D.c(Na+)=c(CH3COO-) 【解析】 醋酸钠溶液中,CH3COO-部分水解,正确的浓度大小为c(CH3COO-)<c(Na+),A、D错误;醋酸钠溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B错误;醋酸钠溶液中存在元素质量守恒:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),C正确。 【答案】 C 知识点三 溶液中粒子浓度的大小比较 1.不同溶液中同一离子浓度的大小比较 相同物质的量浓度 a.NH4Cl溶液,b.CH3COONH4溶液,c.NH4HSO4溶液,c中H+对NH水解有__抑制__作用,b中CH3COO-的水解对NH水解有__促进__作用,所以三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是__c>a>b__。 2.弱酸溶液中离子浓度的大小比较 (1)HClO溶液中存在的平衡有: HClOH++ClO-,H2OH++OH- ,溶液中微粒有__H2O、HClO、H+、OH-、ClO-__,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是__c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)__。 (2)碳酸的电离方程式是 H2CO3HCO+H+,HCOH++CO 。碳酸溶液中存在的微粒有__H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-__。 碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是__c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)__。 3.单一溶液中离子浓度大小的比较 (1)氯化铵溶液 ①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程: 电离: NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH- 。 水解: NH+H2ONH3·H2O+H+ 。 判断溶液中存在的离子有__NH、Cl-、H+、OH-__。 ②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是__c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)__。 (2)碳酸钠溶液 ①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程: 电离: Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH- 。 水解: CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH- 。 溶液中存在的离子有__Na+、CO、HCO、OH-、H+__。 ②溶液中离子浓度由大到小的顺序是__c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)__。 (3)碳酸氢钠溶液 ①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程: 电离: NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH- 。 水解: HCO+H2OH2CO3+OH- 。 溶液中存在的离子有__Na+、HCO、CO、H+、OH-__。 ②由于HCO的电离程度__小于__HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是__c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)__。 4.混合溶液中离子浓度大小的比较 (1)物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合反应的化学方程式: NH4Cl+NaOH===NH3·H2O+NaCl ;溶液中存在的离子有__Na+、Cl-、NH、OH-、H+__;其浓度由大到小的顺序是__c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)__。 (2)物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合后不发生反应,溶液中的溶质为__NH4Cl、NH3·H2O__,由于NH3·H2O的电离程度__大于__NH的水解程度,所以溶液呈__碱__性;溶液中存在的离子有__NH、Cl-、OH-、H+__;其浓度由大到小的顺序是__c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)__。 (3)物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液等体积混合,溶液中的溶质为__CH3COONa、NaClO__,溶液中存在的离子有__Na+、ClO-、CH3COO-、H+、OH-__,由于ClO-的水解程度__大于__CH3COO-的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为__c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)__。 (4)物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合,溶液中的溶质为__Na2CO3和NaHCO3__,由于CO的水解程度__大于__HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为__c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)__。 1.25 ℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是(  ) A.c(NH)=c(SO) B.c(NH)>c(SO) C.c(NH)<c(SO) D.c(OH-)+c(SO)=c(H+)+c(NH) 【解析】 根据电荷守恒有c(NH)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),当c(H+)=c(OH-)时,c(NH)=2c(SO)。 【答案】 B 2.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L-1 NaOH溶液以等体积混合显酸性,混合溶液中粒子浓度关系正确的是(  ) A.c(CH3COO-)>c(Na+) B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH) D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02 mol·L-1 【解析】 根据题意,CH3COOH溶液与NaOH溶液充分作用后CH3COOH过量,反应后溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH,当不考虑水解和电离时c(CH3COO-)=c(Na+)=c(CH3COOH),而实际情况是CH3COOH的电离程度强于CH3COO-的水解程度,c(CH3COO-)增大,c(CH3COOH)减小,故有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),即A项正确,B项错误;由于混合溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)的电荷守恒①和2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)的物料守恒②,联立①②两式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),C项错误;根据物料守恒,CH3COOH与NaOH反应后混合溶液中CH3COOH与CH3COO-的总物质的量等于原0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH的物质的量,溶液体积扩大至原来的2倍,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1,D项错误。 【答案】 A 溶液中离子浓度的大小比较 (1)不同溶液中同一离子浓度的比较。要看溶液中其他离子对其影响的因素。 例如:在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序:c>a>b。 (2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较。 (3)混合溶液中各离子浓度的比较。 根据电离程度、水解程度的相对大小分析。 ①分子的电离大于相应离子的水解。 例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液中,c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。 ②分子的电离小于相应离子的水解。 例如:在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。 1.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是(  ) A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) C.c(Na+)>c(OH-)=c(A-)+c(H+) D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) 【解析】 因A-+H2OHA+OH-,所以c(Na+)>c(A-)>c(OH-);水解后溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+);根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)。 【答案】 D 2.由下列物质所配成的0.1 mol·L-1的溶液中,离子浓度由大到小的顺序排列正确的是(  ) A.NH4Cl:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-) B.Na2CO3:c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+) C.NaHCO3:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(H+) D.(NH4)2SO4:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-) 【解析】 首先考虑盐的电离是主要的,其次是盐电离出的离子水解是微弱的,最后不要忘记水的电离。故A项为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),B项为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+),C项为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(CO)>c(H+)。 【答案】 D 3.在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是(  ) A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 【解析】 pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-3 mol·L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,c(CH3COOH)远远大于10-3 mol·L-1。两者等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合液,且c(CH3COOH)远大于c(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),离子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。 【答案】 D 4.有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成: ①CH3COONa与NaCl溶液;②CH3COONa与NaOH溶液;③CH3COONa与NaHSO4溶液;④CH3COONa与NaHCO3溶液。 c(CH3COO-)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 【解析】 ①CH3COONa与NaCl溶液,CH3COO-发生水解;②CH3COONa与NaOH溶液,NaOH为强碱,NaOH电离的OH-抑制了CH3COO-的水解,CH3COO-浓度最大;③CH3COONa与NaHSO4溶液,二者恰好反应生成CH3COOH,CH3COOH的电离程度较小,溶液中CH3COO-浓度最小;④CH3COONa与NaHCO3溶液,HCO水解后的溶液显碱性,抑制了CH3COO-的水解,但抑制程度小于②。根据以上分析可知,各混合溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序为②>④>①>③。 【答案】 B 1.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,下列关系正确的是(  ) A.c(Na+)=2c(CO) B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3) C.c(HCO)>c(H2CO3) D.c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-) 【解析】 CO水解而Na+不水解,所以c(Na+)>2c(CO),故A错误;溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),故B错误;CO第一步水解远远大于第二步,所以c(HCO)>c(H2CO3),故C正确;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),故D错误。 【答案】 C 2.25 ℃时,向HA 溶液中加入一定浓度NaOH 溶液,溶液pH 和导电能力的变化分别如图所示。下列说法错误的是(  ) A.a点:c(A-)>c(HA) B.b点:c(Na+)=c(A-),V1<20.0 C.c点:c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.d点:2c(OH-)-2c(H+)<c(A-) 【解析】 由导电能力图看出,若HA是强酸,逐渐加入NaOH溶液,溶液体积增大,离子浓度变小,导电能力应减弱,而图为增强,说明HA是弱酸;c点之后导电能力加速增大,则c点时二者恰好完全反应。 A.a点的溶质是等物质的量的NaA和HA,溶液显酸性,HA电离程度大于A-水解程度,则c(A-)>c(HA),故A正确; B.b点的pH=7,则25 ℃时,c(OH-)=c(H+),由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),恰好反应时得到NaA溶液,由于A-的水解导致溶液偏碱性,b点是中性点,说明还有部分HA剩余,即V1<20.0,故B正确; C.c点为恰好反应点,溶质是NaA,由物料守恒可知:c(Na+)=c(A-)+c(HA),故C正确; D.d点Na元素的物质的量是A元素的1.5倍,由物料守恒:1.5[c(A-)+c(HA)]=c(Na+),由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),两式相加得:0.5c(A-)+c(H+)+1.5c(HA)=c(OH-),同乘2,则c(A-)+2c(H+)+3c(HA)=2c(OH-),转换一下得:2c(OH-)-2c(H+)-3c(HA)=c(A-),则2c(OH-)-2c(H+)>c(A-),故D错误; 故选:D。 【答案】 D 3.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是(  ) A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+) C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+) 【解析】 在NaA和NaB的混合液中存在A-和B-的水解平衡:A-+H2OHA+OH-、B-+H2OHB+OH-,由于HA比HB酸性弱,因此A-的水解程度大于B-的水解程度,故c(HA)>c(HB)、c(B-)>c(A-),因为两种阴离子都水解生成氢氧根离子,所以c(OH-)>c(H+),所以c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+),因此只有A项正确。 【答案】 A 4.在氯化铁溶液中存在下列平衡: FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH>0 回答下列问题: (1)加热FeCl3溶液,溶液颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为_______________________________________。 (2)不断加热FeCl3溶液,蒸干水分并灼烧,最终得到的固体是________。 (3)为防止配制FeCl3溶液时出现浑浊,应加入________。 (4)为了除去酸性MgCl2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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】 (1)加热FeCl3溶液,得到的红褐色透明液体为Fe(OH)3胶体,加入电解质MgCl2使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。(2)加热可促进盐类水解,由于HCl易挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,灼烧Fe(OH)3,最终得到的产物为Fe2O3。(3)为防止配制FeCl3溶液时出现浑浊,应加入稀盐酸抑制FeCl3水解。(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgCO3与水解产生的H+反应:MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使Fe3+的水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,再过滤除去Fe(OH)3和未反应的MgCO3。 【答案】 (1)出现红褐色沉淀 (2)Fe2O3 (3)少许稀盐酸 (4)MgCO3促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去 课时作业(十七) 1.下列应用与盐类水解无主要关系的是(  ) A.用铝盐和铁盐作净水剂 B.将SOCl2(遇水剧烈水解)和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3 C.FeSO4溶液制备FeSO4·7H2O晶体时,不能直接蒸干结晶获取 D.草木灰与铵态氮肥不能混合施用 【解析】 铝离子和铁离子均水解,分别生成氢氧化铝胶体和氢氧化铁胶体,因此用铝盐和铁盐作净水剂,与盐类水解有关,A不符合题意;氯化铝水解生成氢氧化铝和氯化氢,SOCl2水解生成HCl,抑制氯化铝水解,将SOCl2和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3,与盐类水解有关,B不符合题意;亚铁离子不稳定,易被空气中的O2氧化生成铁离子,且FeSO4·7H2O受热易分解,所以不能直接蒸干FeSO4饱和溶液来制备FeSO4·7H2O,与盐类水解无关,C符合题意;铵根离子和碳酸根离子水解相互促进,因此施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用,与盐类水解有关系,D不符合题意,故选C。 【答案】 C 2.实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是(  ) A.防止硫酸铁分解 B.抑制硫酸铁水解 C.促进硫酸铁溶解 D.提高溶液的pH 【解析】 加入稀硫酸的目的是抑制Fe3+的水解。 【答案】 B 3.关于0.1 mol/LNa2CO3溶液,下列判断不正确的是(  ) A.微粒种类与NaHCO3溶液相同 B.升高温度,c(CO)增大 C.加入少量CaCl2固体,c(CO)减小 D.水的电离程度:Na2CO3溶液>纯水 【解析】 A.Na2CO3溶液中CO分步水解,CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,以第一步水解为主,NaHCO3溶液中HCO存在水解和电离,HCO+H2OH2CO3+OH-,HCOCO+H+,以水解为主,所以Na2CO3中粒子种类与 NaHCO3溶液相同,均为5种,故A正确; B.CO水解过程吸热,升高温度使水解平衡右移,c(CO)减小,故B错误; C.加入CaCl2,Ca2+与CO结合生成难溶于水的CaCO3沉淀,使c(CO)减小,故C正确; D.CO水解促进水的电离,所以水的电离程度:Na2CO3溶液>纯水,故D正确; 故答案选B。 【答案】 B 4.下列说法正确的是(  ) A.将Fe(NO3)3溶液加热、蒸干、灼烧,所得固体成分为Fe(NO3)3 B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于盐酸中,然后稀释至所需浓度 C.用NaOH溶液调节pH除去NH4Cl溶液中的FeCl3 D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液 【解析】 硝酸铁水解生成氢氧化铁和HNO3,加热HNO3挥发,从而促进硝酸铁水解,将溶液蒸干得到氢氧化铁固体,灼烧得到氧化铁,故A错误;Fe2+易水解,水解的离子方程式为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,配制溶液时,将FeSO4固体溶于盐酸中虽然抑制了FeSO4水解,但是引入了Cl-,应该溶于硫酸中,故B错误;用NaOH溶液调节pH除去NH4Cl溶液中的FeCl3,会引入杂质氯化钠,同时也将氯化铵除去了,应该使用氨水,故C错误;碳酸钠溶液显碱性,升温促进水解,油脂在碱性条件下能发生水解,从而达到除去油污的目的,故D正确。 【答案】 D 5.常温下,下列指定溶液中微粒的浓度关系错误的是(  ) A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3) B.向NH4Cl溶液中加入适量氨水,得到碱性溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) C.等物质的量浓度的NH4HSO4和CH3COONH4两份溶液中c(NH):NH4HSO4>CH3COONH4 D.向NaClO2溶液中滴加稀盐酸得到中性溶液:c(Na+)=c(ClO)+c(Cl-) 【解析】 A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A正确;B.向NH4Cl 溶液中加入适量氨水,得到碱性溶液,则c(H+)<c(OH-),由电荷守恒c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH)>c(Cl-),则溶液中存在c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B错误;C.NH4HSO4溶液中氢离子抑制铵根离子的水解,醋酸铵溶液中醋酸根离子水解促进铵根离子的水解,等物质的量浓度的NH4HSO4和CH3COONH4两份溶液中c(NH):NH4HSO4>CH3COONH4,C正确;D.NaClO2溶液中滴加稀盐酸得到中性溶液:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO)+c(Cl-),溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中c(Na+)=c(ClO)+c(Cl-),D正确; 故选B。 【答案】 B 6.在25 ℃时,物质的浓度相等的NH4Cl、CH3COONH4、NH4HSO4的溶液中,其对应溶液中NH的物质的量浓度分别为a、b、c(单位为mol·L-1),下列判断正确的是(  ) A.a=b=c       B.a=c>b C.b>a>c D.c>a>b 【解析】 相同温度、相同浓度的这三种盐溶液,氢离子抑制铵根离子水解、醋酸根离子促进铵根离子水解,铵根离子水解程度越大,则溶液中铵根离子浓度越小,所以溶液中铵根离子浓度大小顺序是c>a>b,故选D。 【答案】 D 7.用0.10 mol·L-1的盐酸滴定0.10 mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是(  ) A.c(NH)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+) B.c(NH)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+) C.c(Cl-)>c(NH),c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-) 【解析】 此题可利用电荷守恒关系判断,该溶液中不可能存在阴离子总数多于阳离子总数的情况,C错误。 【答案】 C 8.25 ℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐渐加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列分析结论正确的是(  ) A.a=12.5,且混合溶液pH=7 B.对应曲线上E、F之间的任何一点,溶液中都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) C.P点时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-) D.K点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+) 【解析】 A项,当加入12.5 mL CH3COOH时,正好生成CH3COONa溶液,由于CH3COO-的水解而呈碱性,故pH>7,错误;B项,E、F之间的某一点,可能是NaOH远远过量的情况,这样就会使c(OH-)>c(CH3COO-),错误:C项,P点不一定呈中性,可能呈酸性,错误;D项,K点是生成的CH3COONa和过量的CH3COOH等物质的量的情况,正确。 【答案】 D 9.(双选)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是(  ) A.浓度均为0.1 mol·L-1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) B.pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合:c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO) 【解析】 A项,两者等体积混合后完全反应生成CH3COONa,CH3COO-水解,溶液显碱性,则c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+);B项,两者等体积混合,氨水过量很多,溶液显碱性,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);C项,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因c(H+)>c(OH-),故c(CH3COO-)>c(Na+);D项,Na+、NO不水解,加入稀盐酸后不影响Na+、NO的浓度关系,浓度仍然相等。 【答案】 AD 10.25 ℃时,用2a mol·L-1 NaOH溶液滴定1.0 L 2a mol·L-1氢氟酸溶液,得到混合液中HF、F-的物质的量与溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是(  ) A.pH=3时,溶液中:c(Na+)<c(F-) B.c(F-)>c(HF)时,溶液一定呈碱性 C.pH=3.45时,NaOH溶液恰好与HF完全反应 D.pH=4时,溶液中:c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)>2a mol·L-1 【解析】 pH=3时,c(H+)>c(OH-),由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(F-)+c(OH-),则c(Na+)<c(F-),A项正确:由题图知当3.45<pH<6时即溶液呈酸性时,c(F-)>c(HF),B项错误;NaOH溶液恰好与HF完全反应时得到的溶液为NaF溶液,溶液显碱性,C项错误;由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(F-)+c(OH),则c(H+)+c(Na+)-c(OH-)+c(HF)=c(F-)+c(HF),已知n(F-)+n(HF)=2a mol,溶液的体积大于1.0 L,故c(F-)+c(HF)<2a mol·L-1,D项错误。 【答案】 A 11.(双选)已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10 mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是(  ) A.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-) B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)<0.10 mol·L-1 C.c(Na+)=0.10 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2A)>c(OH-)+c(A2-) D.pH=2的溶液中c(H2A)+c(A2-)>c(HA-) 【解析】 根据电荷守恒,pH=7的溶液中,c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),故A正确;根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)-c(H+),E点溶液中c(A2-)=c(HA-),c(OH-)<c(H+),所以c(Na+)-c(HA-)=c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)-c(H+)<0.10 mol·L-1,故B正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),c(Na+)=0.10 mol·L-1,即c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(Na+),所以c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C错误;根据图像可知,pH=2的溶液中,c(H2A)+c(A2-)<c(HA-),故D错误。 【答案】 CD 12.Ⅰ.盐类水解知识。 (1)氯化铁水溶液呈___________性,原因是用离子方程式表示:___________;把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是___________;普通泡沫灭火器是利用溶液跟溶液混合,产生大量的气体和沉淀,气体将混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是:___________。 Ⅱ.已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题: 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平 衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8 (2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:pH由小到大 排列的顺序是___________(用编号填写) a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3 (3)常温下,0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大 的是___________ A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D. E. (4)25 ℃时,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1氢氧化钠等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用a、b表示醋酸的电离平衡常数为___________。 【解析】 (1)氯化铁水溶液中,铁离子发生水解反应溶液显酸性,反应的离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,把FeCl3溶液蒸干水解生成的氯化氢挥发,灼烧,最后得到的主要固体产物是氢氧化铁分解产物为氧化铁或Fe2O3,用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液分别水解呈碱性和酸性,可发生互促水解,生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑; (2)根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,水解程度:CH3COO-<HCO<ClO-<CO-,水解程度越大,其碱性越强,则相同物质的量浓度的钠盐溶液pH由小到大顺序是a<d<c<b,故答案为:a<d<c<b; (3)A.加水稀释促进醋酸电离,但醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,则c(H+)变小,故A错误; B.加水稀释过程,促进CH3COOH电离,n(CH3COOH)减小、n(H+)增大,则=变大,故B正确; C.温度不变,水的离子积常数不变,则Kw=c(H+)·c(OH-)不变,故C错误; D.加水稀释过程中,c(H+)减小,c(OH-)增大,则 变大,故D正确; E.温度不变,醋酸的电离平衡常数不变,则=Ka不变,故E错误; 故答案为:BD; (4)反应后溶液恰好显中性,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液体积增大一倍,混合溶液中钠离子浓度为原来的一半,则c(CH3COO-)=c(Na+)=0.5b mol/L,溶液中c(CH3COOH)=(0.5a-0.5b)mol/L,Ka== = 。 【答案】 (1)酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ Fe2O3 3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑ (2)a<d<c<b (3)BD (4) 13.氯碱工业的产物可用于制取“84”消毒液的主要成分次氯酸钠。 Ⅰ.常温下,将Cl2缓慢通入一定量的水中至饱和,然后向所得饱和氧水中逐滴加入0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液,整个过程中pH 变化如图所示,回答下列问题: (1)在新制氯水中,下列关系正确的是_____________(选填编号)。 A.c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-) B.c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-) C.c(HClO)<c(Cl-) D.c(Cl-)<c(OH-) (2)③点所示溶液中:c(Na+)___________c(HClO)+2c(ClO-)(填“>”“<”或“=”,下同); (3)比较水的电离程度:曲线③点处___________曲线②点处。 Ⅱ.探究发现NaClO 溶液的消毒效率与温度有关(如图所示),因此浓漂白液稀释时,应保持温度在40 ℃以下。 (4)试从水解平衡角度和物质变化的相关知识解释40 ℃前后变化趋势不同的可能原因_______________________。 Ⅲ.氯碱工厂的烧碱产品常含有碳酸钠、氯化钠,可用“中和滴定氯化钡法”测定其中NaOH 的含量。 其实验步骤为:称取工业烧碱1.044 g ,配成250 mL 溶液,取出25.00 mL ,先加入25.00 mL 0.05 mol·L-1 BaCl2溶液(过量),然后滴入酚酞指示剂,再用0.1200 mol·L-1的盐酸滴定至终点,平均消耗盐酸18.36 mL 。(已知:BaCO3溶解时的pH<7) (5)上述实验步骤中需要用到的全部定量仪器有:___________。 (6)计算该样品中NaOH 的质量分数为___________。(用小数表示,保留至小数点后第3位) (7)某次检测发现,实验值明显高于理论值,原因可能是_____________。(选填编号) A.工业烧碱已发生潮解 B.滴定时往锥形瓶中加水 C.配制的待测液敞口放置时间过长 D.滴定管水洗后未用标准盐酸润洗 【解析】 (1)新制氯水中存在H+、Cl-、HClO、OH-、Cl2,A.溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故A错误;B.溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故B正确;C.由方程式Cl2+H2OH++Cl-+HClO,2HClO2H++2Cl-+O2↑,可知c(HClO)<c(Cl-),故C正确;D.新制氯水呈酸性,则溶液中c(Cl-)>c(OH-),故D错误;故选BC。 (2)③处溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),根据物料守恒得c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-),则c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO-)。 (3)若氯水与氢氧化钠溶液恰好完全反应,溶液呈碱性,此时水的电离程度最大,而③处溶液呈中性,说明氢氧化钠不足,次氯酸和盐酸会抑制水的电离,②处氢离子浓度更大,对水电离的抑制程度大于③,比较水的电离程度:则曲线③点处大于线②点处。 (4)NaClO溶液中存在水解平衡:ClO-+H2OHClO+OH-,水解吸热,升高温度会促进平衡向右移动,次氯酸的浓度增大,消毒效率升高;若继续升高温度,生成的HClO会分解:2HClO2HCl+O2↑,HClO的浓度减小,消毒效率降低。 (5)实验中需要用到的全部定量仪器有:电子天平、250 mL容量瓶、碱式滴定管、酸式滴定管。 (6)该样品中NaOH的质量分数为=0.844。 (7)A.工业烧碱已发生潮解,则样品中含有水,实验值低于理论值,故A不选; B.滴定时往锥形瓶中加水对实验结果没有影响,故B不选; C.配制的待测液敞口放置时间过长,NaOH的量偏小,实验值低于理论值,故C不选; D.滴定管水洗后未用标准盐酸润洗,则盐酸的浓度偏小,消耗盐酸的体积偏大,故测定结果偏高,故D选; 故选D。 【答案】 (1)BC (2)= (3)大于 (4)NaClO溶液中存在水解平衡:ClO-+H2OHClO+OH-,水解吸热,升高温度会促进平衡向右移动,次氯酸的浓度增大,消毒效率升高;若继续升高温度,生成的HClO会分解:2HClO2HCl+O2↑,HClO的浓度减小,消毒效率降低 (5)电子天平、250 mL容量瓶、碱式滴定管、酸式滴定管 (6)0.844 (7)D 14.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题: (1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是_________________________________(用离子方程式说明)。 (2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中c(NH)______(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中c(NH)。 (3)均为0.1 mol·L-1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图甲所示。 ①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填罗马数字),导致NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是___________________________ ________________________________________________________________________。 ②20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=________ mol·L-1。 (4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图乙所示。 试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________点。在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_____________________________________________。 【解析】 (1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。 (2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但是NH4Al(SO4)2中的Al3+水解呈酸性,抑制NH水解;HSO电离出的H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中NH水解程度小。 (3)①NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ。 ②根据电荷中恒,c(NH)+3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),可得2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1[c(OH-)太小],可忽略。 (4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离。b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种成分,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+ )>c(SO),根据N原子与S原子的物料守恒关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+) 【答案】 (1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ (2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小 ②10-3 (4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+) 15.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示: 实验编号 c(HA)/(mol·L-1) c(NaOH)/(mol·L-1) 混合溶液的pH 甲 0.1 0.1 =a 乙 0.12 0.1 =7 丙 0.2 0.1 >7 丁 0.1 0.1 =10 (1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸? ________________________________________________________________________。 (2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________。 A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断 (3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。 (4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________ mol·L-1。 【解析】 (1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应时,HA酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。(2)据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。(4)据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-4 mol·L-1-10-10 mol·L-1。 【答案】 (1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸 (2)C (3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) (4)(10-4-10-10) 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第3章 第3节 第3课时 盐类水解的应用 溶液中粒子浓度比较(教用Word)-【金榜题名】2026-2027学年高二化学选择性必修1高中同步学案(人教版)
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