内容正文:
3.3.3 盐类水解的应用
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1.在化学实验中的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性(谁强显谁性,同强显中性)
FeCl3溶液显酸性,原因是_______________________
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量 ,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用 玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:_________________
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性时, 过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时, 过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为_______________________________,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为________________________________________
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为_____________________________
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰 混合施用
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为________________________、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
3.常见的类盐水解反应
(1)金属氢化物
NaH+H2O===________________________________________________
CaH2+2H2O===______________________________________________
(2)金属氮化物、磷化物
Li3N+3H2O===______________________________________________
Ca3P2+6H2O===______________________________________________
AlP+3H2O===__________________________________________________
(3)金属碳化物
CaC2+2H2O===_________________________________________________
Al4C3+12H2O===________________________________________________
Mg2C3+4H2O===________________________________________________
(4)卤素互化物
IBr+H2O===______________________________________________________
IF5+3H2O===_____________________________________________________
(5)非金属元素的卤化物
NH2Cl+H2O__________________________________________________
NCl3+3H2O===_____________________________________________________
BCl3+3H2O===______________________________________________________
PCl3+3H2O===______________________________________________________
PCl5+4H2O===______________________________________________________
SiCl4+4H2O===______________________________________________________
根基训练
2
1.物质的量的浓度相等的以下溶液:①溶液、②溶液、③溶液、④溶液,其中的浓度由大到小的顺序为( )
A.①③②④ B.①③④② C.③①②④ D.③①④②
2.下列说法不正确的是( )
A.测得的一元酸溶液,则定为弱酸
B.常温下,的溶液中由水电离的
C.将溶液从常温加热至,溶液的碱性减弱
D.常温下,均为6的溶液与盐酸,水的电离程度前者是后者的100倍
3.关于0.1mol/L溶液,下列判断不正确的是( )
A.粒子种类与溶液相同
B.升高温度,增大
C.加入少量固体,减小
D.
4.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.与溶液可作焊接金属时的除锈剂
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.加热蒸干溶液得到固体
D.要除去溶液中混有的,可通入适量氧化剂
5.下列说法不正确的是( )
A.铵态氮肥与草木灰不宜混合施用
B.实验室配制溶液时,将溶解在一定浓度的硫酸中,最后加入少许铁粉
C.实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
D.加热蒸干溶液可以得到固体
6.向三份溶液中分别加入少量硫酸铵、碳酸钠、硫酸铝固体(忽略溶液体积变化),则浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、增大 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、减小. D.增大、增大、减小
7.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.含有的溶液:
B.含有的溶液:
C.澄清透明溶液中:
D.含有的溶液:
8.《本草纲目》中对白矾之用有如下叙述:“吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸血痛,脱肚……取其酸涩而收也…‥”。下列说法错误的是( )
A.治血痛的原因是利用了胶体的聚沉
B.白矾溶于水后微粒浓度排序:
C.检测“无矾油条”是否含“矾”的方法是:将油条加热碳化加水溶解过滤逐滴加入NaOH溶液
D.白矾在油条中作膨化剂的原理是:
9.盐类水解原理在生产、生活中有着广泛的应用。根据盐类水解的知识回答下列问题:
(1)灭火器中分隔放置溶液和溶液,灭火时使两种试剂混合,立即喷出大量泡沫,发生反应的离子方程式为__________。
(2)农业上常用的化肥草木灰和铵态氮肥不能混合施用的原因是__________。
(3)下列四种物质:①、②、③、④,不能在溶液中制取的是__________(填序号)。
(4)溶液蒸干、灼烧后不能得到固体,得到的固体为__________(填化学式)。
10.时,草酸的,;的,。回答下列问题。
(1)写出的第二步电离方程式:______________。
(2)相同浓度的、四种溶液中碱性最弱的物质是______溶液。
(3)用的NaOH溶液滴定25mL草酸溶液的滴定曲线如图所示。
①X点溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”),若向该溶液中滴加少量溶液,反应的离子方程式为________,________(填“增大”或“减小”)。
②滴定过程中所得混合溶液中时,________。
(4)反应的平衡常数K的数量级为________。
思维拓展
3
1.设为阿伏加德罗常数值。关于常温下的溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的数目为
B.
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入固体,溶液酸性增强
2.常温下,对的溶液中,各微粒的物质的量浓度分析正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.室温下:。实验室进行多组实验测定某些酸和盐的性质,相关实验记录如下,下列所得结论正确的是( )
实验
实验操作和现象
1
测定溶液的
2
向溶液中滴入足量的纯醋酸,测得pH降低
3
向溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10mL
4
向溶液中加入等体积溶液,产生白色沉淀
A.实验1溶液中存在:
B.实验2反应的离子方程式为
C.实验3反应后的溶液中存在:
D.实验4所得上层清液中的
4.常温下,首先将缓慢通入水中至饱和,然后向所得饱和氯水中滴加的KOH溶液,整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.用pH试纸测a点约为b点倍
B.向a点所示溶液中通入,溶液的酸性增强
C.b点溶液中:
D.c点所示溶液中:
5.下列有关电解质溶液说法正确的是( )
弱酸
电离平衡常数
(25℃)
A.常温下,pH相同的溶液,物质的量浓度最大的是溶液
B.等体积、等物质的量浓度的和溶液混合:
C.同温下,等浓度的NaF溶液和NaCN溶液中离子浓度大小:
D.将过量通入溶液,离子方程式为
6.亚磷酸是一种二元弱酸,常温下,向一定浓度的NaOH溶液中逐滴滴加溶液,含磷各微粒的分布分数δ(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pOH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线b代表
B.的
C.反应主要产物为和两种酸式盐
D.在溶液中:
7.常温下,向溶液中滴入的稀盐酸,溶液中pX与加入稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.常温下,MOH电离常数的数量级为
B.a点对应的溶液中
C.b点对应的溶液中水的电离程度最大,且溶液中
D.c点溶液中
8.用溶液滴定溶液,溶液和温度随的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。下列说法正确的是( )
A.时,的电离常数
B.从至点,水的电离程度逐渐增大,不变
C.当时,
D.X点时,
9.含氮、含硫化合物在工业、农业生产中应用广泛,氮、硫的氧化物对环境不友好,经常采用碱液吸收法消除氮、硫的氧化物。
(1)硫酸肼是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与类似,写出硫酸肼第一步水解反应的离子方程式:_______________。
(2)利用氢氧化钠溶液吸收。吸收的过程中,溶液中三者所占物质的量分数随pH变化的关系如图所示:
①图中时,溶液中离子浓度关系正确的是_________(填字母)。
A.
B.
C.
D.
②利用图中数据,求反应的平衡常数的数值_______________。
③用NaOH吸收,并用CaO使NaOH再生:。CaO在水中存在如下转化:,从平衡移动的角度,简述NaOH再生的原理:_______________。
(3)利用氢氧化钠溶液吸收,反应为。已知电离常数、,现有:溶液A:含0.2molNaOH的水溶液与恰好完全反应得1L溶液;溶液B:溶液。两份溶液中、和由大到小的顺序为_______________。
答案以及解析
基础巩固
1.
应用
举例
判断溶液的酸碱性(谁强显谁性,同强显中性)
FeCl3溶液显酸性,原因是
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3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+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性时,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时,CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.
泡沫灭火器原理
泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===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能混合施用
除锈剂
NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强
加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
3.(1)金属氢化物
NaH+H2O===NaOH+H2↑
CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
(2)金属氮化物、磷化物
Li3N +3H2O===3LiOH_+NH3↑
Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑
AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑
(3)金属碳化物
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑
Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2↓+C3H4↑
(4)卤素互化物
IBr+H2O===HIO+HBr
IF5+3H2O===HIO3+5HF
(5)非金属元素的卤化物
NH2Cl + H2ONH3+HClO
NCl3+3H2O===3HClO+NH3
BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl
PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl
PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
SiCl4+4H2O===H4SiO4↓+4HCl
根基训练
1.答案:A
解析:由题可知物质的量浓度相等的四种溶液,①溶液与③溶液中的每1 mol溶质均最多能电离出,但中碳酸根离子发生水解反应促进铵根离子水解,:①>③;②溶液与④溶液中的每1 mol溶质均最多能电离出1 mol,但中发生水解反应生成,会抑制铵根离子水解,:②>④,综上可知的浓度由大到小的顺序为①③②④故选A。
2.答案:C
解析:测得的一元酸溶液,说明HA不能完全电离,则HA一定为弱酸,A正确;是强酸弱碱盐,,促进水的电离,所以的溶液中水电离出的,B正确;溶液中,水解,溶液显碱性,加热促进水解,溶液的碱性增强,C错误;溶液中的水解促进水的电离,抑制水的电离,则常温下,均为6的溶液与盐酸中,水的电离程度前者是后者的倍,D正确。
3.答案:B
解析:溶液和溶液中都存在,A项正确;水解过程吸热,升高温度使水解平衡右移,减小,B项错误;加入,与结合生成难溶于水的沉淀,使减小,C项正确;溶液中存在电荷守恒,D项正确。
4.答案:D
解析:与均水解而使溶液显酸性,所以可作焊接金属时的除锈剂,A项不符合题意;草木灰与铵态氮肥混合施用会发生互相促进的水解反应,会降低肥效,B项不符合题意;水解方程式为,加热蒸干溶液,会使HCl挥发,得到固体,C项不符合题意;除去溶液中混有的时通入氧化剂,是利用氧化还原反应原理,与水解无关,D项符合题意。
5.答案:D
解析:草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,两者混合会相互促进水解,因而不宜混合施用,A正确;水解显酸性,为抑制的水解,可将溶解在一定浓度的硫酸中,最后加入少许铁粉,防止溶液中的被氧化为,B正确;碳酸钠溶液显碱性,磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏结在一起而打不开,因此实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞,C正确;溶液中存在水解平衡:,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到,D不正确。
6.答案:C
解析:是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性。硫酸铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,所以向醋酸钠溶液中加硫酸铵会促进醋酸根离子水解,导致浓度减小;碳酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,所以向醋酸钠溶液中加碳酸钠会抑制醋酸根离子水解,导致浓度增大;硫酸铝为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,所以向醋酸钠溶液中加硫酸铝会促进醋酸根离子水解,导致浓度减小;综上所述,答案选C。
7.答案:C
解析:会与发生反应,与结合生成,与反应生成沉淀,不能大量共存,A不符合题意;与发生相互促进的水解反应而无法大量共存,B不符合题意;各离子间不反应,能大量共存,C符合题意;具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,且大量存在时,会与发生归中反应,无法大量共存,D不符合题意。
8.答案:B
解析:白矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,治血痛是利用了胶体的聚沉,A正确;白矾的化学式为,铝离子水解,,B错误;检测“无矶油条”是否含“矾”的方法是:将油条加热碳化加水溶解过滤滤液中逐滴加入NaOH溶液,如果含有铝离子,看到的现象为先生成白色沉淀,然后沉淀又逐渐溶解,可以检验,C正确;白矾在油条中作膨化剂是因为与碳酸氢钠发生水解相互促进反应:,D正确。
9、
(1)答案:
解析:灭火器的反应原理为和发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为。
(2)答案:草木灰的主要成分为,铵态氮肥中含有与发生相互促进的水解反应,会降低肥效
解析:
(3)答案:②③
解析:①可以用过量的氨水和二氧化碳反应制得,不符合题意;②铝离子和硫离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,则,不能在溶液中制取,符合题意;③铁离子和碳酸根离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,则不能在溶液中制取,符合题意;④可以用醋酸溶液与石灰水发生中和反应制得,不符合题意。
(4)答案:
解析:氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铝和氯化氢,在加热蒸干时,氯化氢挥发,水解平衡正向移动,使铝离子水解趋于完全生成氢氧化铝,灼烧时,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,则最终得到的固体为。
10.答案:(1)
(2)
(3)①酸性;;减小
②
(4)
解析:(1)的第二步电离方程式为。
(2),根据越弱越水解原理可知,相同浓度的、四种溶液水解程度最小的是,即碱性最弱的物质是溶液。
(3)①X点溶液中溶质为草酸氢钠,其水解常数,则其电离程度大于水解程度,溶液显酸性;若向该溶液中滴加少量溶液,离子方程式为,根据离子方程式可知,减小。
②滴定过程中所得混合溶液中时,由知,。
(4)反应的平衡常数:,数量级为。
思维扩展
1.答案:B
解析:常温下,则溶液中氢离子浓度是,因此每升溶液中数目为,A项错误;根据电荷守恒可知,B项正确;加水稀释促进电离,使电离度增大,由于以增大溶液体积为主,故氢离子浓度减小,pH增大,C项错误;加入固体,浓度增大,抑制磷酸的电离,溶液的酸性减弱,D项错误。
2.答案:B
解析:常温下,溶液的,说明溶液中的水解程度大于其电离程度,则,A错误;水解导致溶液呈碱性,则,不水解,故,盐电离产生的离子浓度远大于水解产生的离子浓度,所以,则溶液中存在,B正确;根据电荷守恒可知,,C错误;根据元素质量守恒可得,D错误。
3.答案:D
解析:溶液的,,说明的电离程度大于水解程度,但其电离和水解都较小,则,A项错误;,则酸性:,根据强酸制弱酸,溶液和醋酸反应生成,反应的离子方程式为,B项错误;向溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10mL,反应后溶液中的溶质为等物质的量的和,根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,则,C项错误;向溶液中加入等体积溶液,反应后,溶液剩余,溶液中浓度为,,D项正确。
4.答案:B
解析:溶液中含有次氯酸,具有漂白性,不能用pH试纸测量,A错误;a点通二氧化硫,次氯酸和二氧化硫反应得到硫酸和盐酸,溶液酸性增强,B正确;b点所示溶液中发生反应:,为弱电解质,部分电离,故溶液中存在:,C错误;c点溶液呈中性,则,根据电荷守恒得,所以,D错误。
5.答案:D
解析:根据,结合题给信息可知,即,相同的溶液的相同,则也相同,即和水解生成的的浓度相同,故物质的量浓度最大的是NaF溶液,A错误;因为的电离常数,且电离常数只受温度影响,则错误;HF的电离平衡常数大于HCN的电离平衡常数,则NaCN的水解常数大于NaF的水解常数,同温下等浓度的溶液中离子浓度大小:,C错误;因为酸性:,故将过量通入溶液,离子方程式为,D正确。
6.答案:B
解析:向一定浓度的NaOH溶液中逐滴滴加溶液,先生成正盐,随着溶液的滴加,再生成酸式盐,溶液的碱性逐渐减弱,pOH逐渐增大,即随着pOH逐渐增大,逐渐减小,溶液中先增大后减小,而后逐渐增大,曲线分别表示、,A错误;时,,此时的电离平衡常数,B正确;亚磷酸是二元弱酸,反应主要产物为和,其中是正盐,不是酸式盐,C错误;由图可知,溶液的pOH在之间,溶液呈酸性,说明电离程度大于其水解程度,则溶液中离子浓度大小关系为,D错误。
7.答案:D
解析:常温下,未加入稀盐酸时,MOH溶液的,可求出,,故常温下MOH电离常数的数量级为,A错误;
a点加入10mL盐酸,所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl混合溶液,根据pX可知溶液显碱性,说明MOH电离程度大于水解程度,溶液中存在:,B错误;
b点加入20mL盐酸,酸碱恰好完全反应得到MCl溶液,对应的溶液中水的电离程度最大,且溶液中存在物料守恒:,C错误;
c点加入40mL盐酸,所加HCl的物质的量是原溶液中MOH的物质的量的2倍,根据物料守恒,溶液中存在:,D正确。
8.答案:D
解析:由图可知,点所在曲线为温度曲线,当时,对应的温度高于,故不能利用计算时的电离常数,A错误;是温度的函数,温度改变,改变,从至点温度发生改变,故改变,B错误;当时,由元素质量守恒知,,C错误;点对应的是溶液,电荷守恒式为,则,D正确。
9.答案:(1)
(2)①A
②
③与生成沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成
(3)
解析:(1)因水解原理与类似,则水解结合电离生成的,则水解离子反应为。
(2)①图中时,、,溶液中存在电荷守恒:,溶液中溶质为;,则,所以存在,A正确;溶液中溶质为,根据物料守恒知,错误;溶液呈中性,则,所以存在,C错误;根据图知,时,错误;故答案为A。
②亚硫酸的第一步电离方程式为,根据图像可知,时,亚硫酸浓度等于亚硫酸氢根离子浓度为,此时氢离子浓度为,则。
③根据CaO在水中的转化:,从平衡移动的角度,与生成沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成。
(3)根据方程式知,0.2molNaOH和恰好完全反应生成的的;溶液B中含有的,是强酸强碱盐,不水解,最大;,则水解程度:,水解程度越大,该酸根离子浓度越小,,所以这三种离子浓度大小顺序是。
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