专题07 盐类的水解(期中复习讲义)高二化学上学期人教版
2025-10-30
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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 | 同步教学-期中 |
| 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 | 1.35 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-26 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54098499.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 盐类的水解
考查重点
命题角度
盐类的水解及其规律
理解盐类水解的实质,掌握盐的水解原理及规律。
盐类水解方程式的书写
根据盐的水解原理及规律,并能正确书写水解方程式。
盐类水解的影响因素
了解盐溶液的酸碱性与其类型之间的关系,理解盐溶液呈现不同酸碱性的原因;能分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
水解常数
了解水解常数,能定量地分析盐类水解程度与弱电解质电离平衡常数之间的关系。
盐类水解的应用
了解盐类水解在生产生活、科学研究中的应用。
溶液中粒子浓度的变化分析
能分析不同类型的混合溶液中粒子浓度的关系,培养证据推理和模型认知的化学核心素养。
一、盐类的水解及其规律
1.盐类水解的概念
在水溶液中,盐电离出来的________与水电离出来的______或______结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
2.盐类水解的实质
盐电离→→破坏了水的_____________→水的电离程度________→溶液呈碱性、酸性或中性。
3.盐类水解的特点:①与酸碱中和反应互为可逆反应,是吸热反应;②一般情况下,盐类水解程度极其微弱;③符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解的规律:
(1)“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。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越______;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越______。如:碳酸的酸性大于次氯酸,则相同浓度的NaHCO3溶液的水解程度______NaClO溶液。
(3)“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。
(4)“谁强显谁性”——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______性,反之,呈______性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。如:碳酸的电离常数Ka1小于NH3·H2O的电离常数Kb,故NH4HCO3溶液显______性。
(5)“同强显中性”——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液显______性。如Kb(NH3·H2O)=Ka(CH3COOH),故CH3COONH4溶液显______性。
5.盐类水解程度大小比较规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显______性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显______性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越______。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得多。如相同浓度时,CO比HCO的水解程度______。
(4)水解程度:相互促进水解的盐______单水解的盐______相互抑制水解的盐。
如NH的水解程度:(NH4)2CO3______ (NH4)2SO4______ (NH4)2Fe(SO4)2。
特|别|提|醒
二、盐类水解方程式的书写
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)
特|别|提|醒
NH与CH3COO-、HCO、CO等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子的水解程度大,但水解程度仍然比较弱,不能进行完全,在书写水解方程式时用“”。
三、盐类水解的影响因素
反应物本身性质
主要由_____________所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度________,即越弱越水解
外界因素
浓度
加水________可促使平衡向水解的方向移动,盐的_____________
温度
盐的水解是________反应,温度升高,_____________
酸碱性
酸碱能够________水解
以FeCl3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
条件
移动方向
H+数
pH
现象
升温
________
________
________
_____________
通HCl
________
________
________
_____________
加H2O
________
________
________
_____________
加NaHCO3
________
________
________
生成________色沉淀,放出气体
特|别|提|醒
(1)稀释溶液过程中,盐的浓度减小,水解程度增大,但由于溶液中离子浓度是减小的,故溶液酸性(或碱性)减弱。
(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。
四、水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的_____________浓度和_____________浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
3.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受________的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而________。
五、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______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________,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量________;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++3H2O ___________________
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3HCO3-=== _____________
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
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得________固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得________固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得________,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得________,KHCO3溶液蒸干后得________
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得________,Na2SO3溶液蒸干后得________
六、溶液中粒子浓度的变化分析
1.把握三种守恒,明确等量关系
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中________所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数________。即________,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子________乘以自身所带的________建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生________或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是________的,即元素_____________。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的________关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由________守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的________:H2OH++OH-,水电离产生的_____和_____的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
2.粒子浓度关系比较及等式关系
单一
电解质溶液
一元弱酸
0.100 mol·L-1L CH3COOH溶液中的浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
一元弱碱
0.100 0 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的粒子浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
各粒子浓度大小关系:____________________________________________
一元弱酸的强碱盐
0.100 0 mol·L-1 NH4Cl溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
质子守恒:____________________________________________
一元弱碱的强酸盐
0.100 0 mol·L-1 CH3COONa溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
质子守恒:____________________________________________
各粒子浓度大小关系:____________________________________________
弱酸的
酸式盐溶液
0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
质子守恒:____________________________________________
各粒子浓度大小关系:____________________________________________
混合溶液
等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
粒子浓度大小关系:____________________________________________
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度大小顺序:____________________________________________,且c(HCN)>c(Na+)=________mol·L-1。
等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
常温下,等浓度、等体积的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:____________________________________________
电荷守恒:____________________________________________
各粒子浓度大小关系:____________________________________________
酸、碱中和型粒子浓度关系比较
盐酸
滴定氨水
常温下,用0.100 0 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1氨水
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
V(HCl)=10(点①)
溶质是:__________________粒子浓度大小关系:____________________
pH=7(点②)
粒子浓度大小关系:__________________________
V(HCl)=20(点③)
溶质是:____________
粒子浓度大小关系:__________________________
等浓度
碱与酸混合
等浓度的NaOH和CH3COOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓度大小顺序:_____________________________。
pH和为14酸与碱混合
常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH3·H2O溶液等体积混合,粒子浓度大小顺序:_____________________________________。
不同溶液中同一离子浓度比较
离子组成比例不同
Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③NH4Al(SO4)2 ④NH4HCO3溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:
离子组成比例相相
Ⅱ. 常温下物质的量浓度相等的①NH4HCO3 ②NH4HSO4 ③NH4Fe(SO4)2 ④NH4Cl:溶液中NH的浓度由大到小的顺序:_____________。
等pH不同溶液中同一离子浓度关系
pH相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH)大小顺序:_____________。
题型一 盐类水解的原理
【典例1】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+
方|法|点|拨
【变式1-1】常温下,物质的量浓度相同的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH依次为7、9、10,下列说法不正确的是( )
A.HX是强酸 B.离子浓度c(Z-)<c(Y-)<c(X-)
C.三种盐溶液中水的电离度都比纯水大 D.c(X-)=c(Z-)+c(HZ)
【变式1-2】物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3,②NaHCO3,③H2CO3,④(NH4)2CO3,⑤NH4HCO3。c(CO32-)由小到大的顺序正确的是( )
A.⑤<④<③<②<① B.③<⑤<②<④<① C.③<②<⑤<④<① D.③<⑤<④<②<①
【变式1-3】广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2 B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4 D.CH3COCl的水解产物是两种酸
题型二 盐类水解离子方程式
【典例2】下列物质在常温时发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.CuSO4:Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+
C.NaAlO2:AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
D.NaF:F-+H2O===HF+OH-
方|法|点|拨
(1)一般要求
如NH4Cl水解的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)三种类型的盐水解方程式的书写
多元弱酸根离子的水解分步进行
水解以第一步为主。如Na2CO3:CO32-+H2OHCO3- +OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-
多元弱碱阳离子的水解反应过程复杂
在中学阶段只要求一步写到底。如AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NH4+与S2-、HCO3-、CO32-、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:NH4++CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。②Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-,Fe3+与CO32-、HCO3-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++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
【变式2-1】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+
【变式2-2】下列说法及离子方程式正确的是( )
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
【变式2-3】下列水解反应的离子方程式及有关说法正确的是( )
A.NaHC2O4溶于水显碱性是因为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-H++ C2O42-,HC2O4-的水解程度大于其电离程度
B.常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HX溶液的pH=3,可推知NaX溶液中存在X-+H2OHX+OH-
C.向K2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色的原因是CO32-+H2O=HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,颜色无变化
D.NaHSO3溶于水显酸性是因为HSO3-SO32-+H+,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度小于其水解程度
题型三 盐溶液的酸碱性
【典例3】(2024-2025·浙江省温州新力量联盟高二期中)下列物质溶于水促进水的电离使溶液呈碱性的是( )
A.KCl B.B(OH)3 C.NaHCO3 D.NaHSO4
方|法|点|拨
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
【变式3-1】下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NH4NO3 B.NaAlO2 C.NH3·H2O D.Al2(SO4)3
【变式3-2】在100mL的下列溶液中滴入2滴甲基橙,溶液变为红色的是( )
A.0.1mol/LCH3COONa溶液 B.0.1mol/LNaHSO4溶液
C.0.1mol/LNaCN溶液 D.0.1mol/LNaHCO3溶液
【变式3-3】室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于NH的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
题型四 影响盐类水解的因素
【典例4】常温下,滴有两滴酚酞溶液的Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡,溶液呈红色,下列说法不正确的是_____________。
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,或者加入少量氯化铵溶液,溶液pH均减小
C.升高温度,红色变深,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
方|法|点|拨
【变式4-1】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,水解平衡向逆反应方向移动,水解程度减小 B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,c(HCO3-)/c(CO32-)减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【变式4-2】一定条件下,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)减小 B.升高温度,溶液的pH增大
C.稀释溶液,溶液的pH增大 D.通入少量HCl气体,水解平衡常数减小
【变式4-3】下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,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.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,前者Fe3+的水解程度小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
题型五 盐类水解的应用
【典例5】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
方|法|点|拨
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。
【变式5-1】下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
【变式5-2】(2025·山西省大同市高二期中)下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.用TiCl4和大量水反应,同时加热制备TiO2
B.草木灰和铵态氮肥不能混合施用
C.实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉
D.用Na2CO3溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果
【变式5-3】按要求回答下列问题。
(1)利用水解反应来制备纳米材料,如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热。试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用__________________。
(2)分析Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因: 。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能否得到CuCl2•2H2O晶体?如果不能应如何操作? 。
(4)向Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变为红色,若再向该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是 ,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释: 。
题型六 粒子浓度大小比较
【典例6】下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
方|法|点|拨
溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤:
(1)判断反应产物:判断两种溶液混合时生成了什么物质,是否有物质过量,再确定反应后溶液的组成。
(2)写出反应后溶液中存在的平衡:根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡),尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系,在具体应用时要注意防止遗漏。
(3)列出溶液中存在的等式:根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理,列出两个重要的等式,即电荷守恒式和物料守恒式,据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。
(4)比大小:根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关知识,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步,关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论,树立“主次”意识。
(
判反应
写平衡
列等式
两溶液混合是否发生反应
写出溶液中所有平衡
(
电离平衡、水解平衡
)
根据电荷守恒、物料守恒、质子守恒列式
弄清真实组成
分主次
根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关规律,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较出溶液各粒子浓度的大小。
)
【变式6-1】常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1mol·L-1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)
B.在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)= c(OH―)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
C.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+ c(HCO3-)=0.1mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH―)>c(H+)
【变式6-2】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-)
【变式6-3】二元弱酸是分步电离的,25℃时碳酸和氢硫酸的如下表。
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
H2S
Ka1=1.1×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka2=1.3×10-13
下列叙述正确的是( )
A.根据以上数据可知,NaHCO3溶液中c(CO32-)>c(H2CO3
B.等浓度的NaHS溶液和NaHCO3溶液等体积混合后,则c(H+)-c(OH-)= c(S2-)+c(CO32-)-c(H2S)-c(H2CO3)
C.pH相同的①Na2CO3溶液和②Na2S溶液中的c(Na+):①<②
D.过量H2S通入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为H2S+CO32-=HS-+CO2
基础通关练(测试时间:20分钟)
1.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A.NaCl B.H2SO4 C.Na2CO3 D.NH4Cl
2.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是
A.HCO3-+H2OH3O++CO32- B.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
C.HS-+H2OH2S+OH- D.NH4++OH-NH3↑+H2O
3.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO
4.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)
5.溶液中FeCl3的水解反应达到平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,若要使FeCl3的水解程度增大,应采用的方法是( )
A.加入少量NaCl固体 B.加入少量水 C.加入FeCl3固体 D.降温
6.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
7.等体积的下列溶液中,阴离子的总浓度最大的是( )
A.0.2 mol·L-1 K2S B.0.1 mol·L-1 Ba(OH)2
C.0.2 mol·L-1 NaCl D.0.2 mol·L-1 (NH4)2SO4
8.有四种物质的量浓度相同且由+1价阳离子A+、B+和-1价阴离子X-、Y-构成的盐溶液。据测定,常温下AX溶液和BY溶液的pH都为7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7。据此推断,可能不水解的盐是( )
A.AX B.BX C.AY D.BY
9.下列各组中的比值等于2的是( )
A.pH均为12的烧碱溶液与氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比
B.硫化钾溶液中c(K+)与c(S2-)之比
C.相同温度下,0.2 mol·L-1的醋酸溶液与0.1 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)之比
D.10 mL 0.5 mol·L-1盐酸与5 mL 0.5 mol·L-1盐酸中的c(H+)之比
10.25℃时,浓度均为0.2mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( )
A.均存在水解平衡和电离平衡
B.由水电离出的c(OH-)前者小于后者
C.存在的离子种类相同
D.分别加入NaOH固体,恢复至室温,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
11.25 ℃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(OH-) >c(B-)>c(H+)
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
12.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-)
13.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)
14.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L-1 NaOH溶液以等体积混合,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
15.0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)<c(Na+),则下列关系中,正确的是( )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-) B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-) D.c(CN-)>c(HCN)
16.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
17.碳酸和亚硫酸电离平衡常数(25℃)如下表所示:
名称
碳酸
亚硫酸
电离常数
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
K1=1.3×10-2 K2=6.2×10-8
下列说法正确的是( )
A.pH相同的①Na2CO3②Na2SO3溶液中c(Na+):①>②
B.少量CO2通入Na2SO3溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+2SO32-=CO32-+HSO3-
C.某NaHSO3溶液pH=5,则该溶液中的c(H2SO3)>c(SO32-)
D.等浓度的NaHSO3和NaHCO3等体积混合后,则c(H+)-c(OH-)= c(CO32-)-c(H2CO3)+ c(SO32-)-c(H2SO3)
18.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____________________________。
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“=”)。
21.10 ℃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。
重难突破练(测试时间:20分钟)
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如下表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
2.常温下,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,已知相同条件下NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,则下列有关推论不正确的是( )
A.若混合后溶液pH=7,则c(NH)=c(Cl-)
B.若b=2a,则c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.若a=2b,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),则可推出a=b
3.一般较强酸可制取较弱酸,这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列 3 种溶液的 pH:
溶质
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.34
11.6
10.3
下列有关说法正确的是( )
A.以上溶液的 pH 是用广泛 pH 试纸测定的
B.反应CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO可以发生
C.室温下,电离常数: K2( H2CO3)>K( HClO)
D.在新制氯水中加入少量 NaHCO3固体可以提高溶液中 HClO 的浓度
4.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2SO3
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
4.9×10-10
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液中通少量SO2:2 HCO3-+SO2=2CO2+SO32-+H2O
B.等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者
C.25℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)
D.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
5.25°C时,已知醋酸的电离平衡常数为,向20 mL 2.0mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加2.0mol·L-1NaOH溶液,溶液中水电离出的c(H+)在此滴定过程中变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(H+)=6.0×10-3mol·L-1
B.b点溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)
C.d点溶液中,2 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
6.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示,请回答下列问题:
化学式
NH3·H2O
CH3COOH
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-7
(1)25℃时CH3COONH4溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)25℃时物质的量浓度均为0.1 mol/L的CH3COONa、NaClO、Na2CO3三种溶液中pH最大的是___________(填化学式)。
(3)常温下,向HCN溶液中加入NaCN固体,则c(OH―)将___________(填“变大”“变小”或“不变”),将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)向新制氯水中加入一定量的NaHCO3固体,产生无色气体,氯水颜色消失,写出该反应的离子方程式:___________。
(5)25℃时,向NH4Cl溶液中加入到,则___________。
7.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“=”)
8.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“>”、“<"、“=”)
9.(2024-2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二期中)次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO2 H3PO3)、磷酸(H3PO4)是化学工业生成中常用的无机酸,回答下列问题:
(1)已知次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,NaH2PO2属于 (填“正盐”“酸式盐”“不能确定”),经实验检测发现NaH2PO2溶液显碱性,其原因是 (写离子方程式),写出NaH2PO2 NaH2PO2溶液中所有离子浓度的大小关系 。
(2)常温下,亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)逐级电离平衡常数如下表所示:
H3PO4
H3PO3
Ka1=7.5×10-3,Ka2=6.0×10-8,Ka3=4.5×10-13
Ka1=1.0×10-2,Ka2=2.5×10-7
①相同条件下,取的等体积H3PO4、H3PO3两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为 (填“>、<”或“=”)。
②常温下,浓度均为0.01mol·L-1的Na2HPO4溶液和NaH2PO3溶液中水的电离程度 (填“前者大”“后者大”或“相同”);
③向0.01mol·L-1的Na2HPO3溶液中加入过量H3PO4的离子方程式为 。
10.一般来说,较强酸可以制取较弱酸,这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L−1的下列6种溶液的pH。
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.1
8.8
11.6
10.3
11.1
11.3
(1)①请根据上述信息判断下列反应不能发生的是____(填字母)。
A.CH3COOH+NaCN==CH3COONa+HCN
B.CO2+H2O+2NaClO==Na2CO3+2HClO
C.2HCN+Na2CO3==NaCN+CO2↑+H2O
D.Na2CO3+C6H5OH==NaHCO3+C6H5ONa
E.CO2+H2O+C6H5ONa==NaHCO3+C6H5OH
②已知HA、H2B是两种弱酸,存在以下关系:H2B(少量)+2A−==B2−+2HA,则A−、B2−、HB−三种阴离子结合H+的难易顺序为________。
(2)一些复分解反应的发生还遵循其他规律。下列变化都属于复分解反应:
①将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液;②向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打固体;③蒸发KCl和NaNO3的混合溶液,首先析出NaCl晶体。根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律为_______________。
(3)常温下将某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10−9 mol·L−1,则该电解质可能是____(填字母)。
A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4
(4)常温下,将a L pH=3的盐酸分别与下列三种溶液混合,所得溶液均呈中性。
①b L浓度为1.0×10−3 mol·L−1的氨水;
②c L c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1的氨水;
③d L c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1的氢氧化钠溶液。
则a、b、c、d的大小关系:__________。
(5)一定温度下,等体积、等物质的量浓度的下列三份溶液:①NaOH、②CH3COOH、③CH3COONa,分别加入等量的水,pH变化最小的是____(填序号)。一定温度下,向等体积的纯水中分别加入等物质的量的CH3COONa和NaCN,两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1和n2,则n1和n2的关系为n1_______ (填“>”、“<”或“=”)n2。
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专题07 盐类的水解
考查重点
命题角度
盐类的水解及其规律
理解盐类水解的实质,掌握盐的水解原理及规律。
盐类水解方程式的书写
根据盐的水解原理及规律,并能正确书写水解方程式。
盐类水解的影响因素
了解盐溶液的酸碱性与其类型之间的关系,理解盐溶液呈现不同酸碱性的原因;能分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
水解常数
了解水解常数,能定量地分析盐类水解程度与弱电解质电离平衡常数之间的关系。
盐类水解的应用
了解盐类水解在生产生活、科学研究中的应用。
溶液中粒子浓度的变化分析
能分析不同类型的混合溶液中粒子浓度的关系,培养证据推理和模型认知的化学核心素养。
一、盐类的水解及其规律
1.盐类水解的概念
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.盐类水解的实质
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→溶液呈碱性、酸性或中性。
3.盐类水解的特点:①与酸碱中和反应互为可逆反应,是吸热反应;②一般情况下,盐类水解程度极其微弱;③符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解的规律:
(1)“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。
(2)“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,其水解程度越大。如:碳酸的酸性大于次氯酸,则相同浓度的NaHCO3溶液的水解程度小于NaClO溶液。
(3)“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。
(4)“谁强显谁性”——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,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。如:碳酸的电离常数Ka1小于NH3·H2O的电离常数Kb,故NH4HCO3溶液显碱性。
(5)“同强显中性”——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液显中性。如Kb(NH3·H2O)=Ka(CH3COOH),故CH3COONH4溶液显中性。
5.盐类水解程度大小比较规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显酸性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显碱性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得多。如相同浓度时,CO比HCO的水解程度大。
(4)水解程度:相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。
如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
特|别|提|醒
二、盐类水解方程式的书写
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)
特|别|提|醒
NH与CH3COO-、HCO、CO等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子的水解程度大,但水解程度仍然比较弱,不能进行完全,在书写水解方程式时用“”。
三、盐类水解的影响因素
反应物本身性质
主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解
外界因素
浓度
加水稀释可促使平衡向水解的方向移动,盐的水解程度增大
温度
盐的水解是吸热反应,温度升高,水解程度增大
酸碱性
酸碱能够抑制水解
以FeCl3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
条件
移动方向
H+数
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
通HCl
向左
增多
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减小
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
特|别|提|醒
(1)稀释溶液过程中,盐的浓度减小,水解程度增大,但由于溶液中离子浓度是减小的,故溶液酸性(或碱性)减弱。
(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。
四、水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
3.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受温度的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而增大。
五、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++3HCO3-===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
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
六、溶液中粒子浓度的变化分析
1.把握三种守恒,明确等量关系
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。即电荷守恒,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是守恒的,即元素物料守恒。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的质量守恒关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
2.粒子浓度关系比较及等式关系
单一
电解质溶液
一元弱酸
0.100 mol·L-1L CH3COOH溶液中的浓度关系:
物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)
一元弱碱
0.100 0 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的粒子浓度关系:
物料守恒:c(NH3·H2O)+c(NH)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
各粒子浓度大小关系:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)
一元弱酸的强碱盐
0.100 0 mol·L-1 NH4Cl溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
一元弱碱的强酸盐
0.100 0 mol·L-1 CH3COONa溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
各粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
弱酸的
酸式盐溶液
0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
质子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
各粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO)[或c(H+)]
混合溶液
等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度大小顺序:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
常温下,等浓度、等体积的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
各粒子浓度大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
酸、碱中和型粒子浓度关系比较
盐酸
滴定氨水
常温下,用0.100 0 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1氨水
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
V(HCl)=10(点①)
溶质是:等物质的量的NH4Cl和NH3·H2O
粒子浓度大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
pH=7(点②)
粒子浓度大小关系:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
V(HCl)=20(点③)
溶质是:NH4Cl
粒子浓度大小关系:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
等浓度
碱与酸混合
等浓度的NaOH和CH3COOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓度大小顺序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
pH和为14酸与碱混合
常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH3·H2O溶液等体积混合,粒子浓度大小顺序:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
不同溶液中同一离子浓度比较
离子组成比例不同
Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③NH4Al(SO4)2 ④NH4HCO3溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:
离子组成比例相相
Ⅱ. 常温下物质的量浓度相等的①NH4HCO3 ②NH4HSO4 ③NH4Fe(SO4)2 ④NH4Cl:溶液中NH的浓度由大到小的顺序:②>③>④>①。
等pH不同溶液中同一离子浓度关系
pH相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH)大小顺序:②=①>③。
题型一 盐类水解的原理
【典例1】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+。
方|法|点|拨
【变式1-1】常温下,物质的量浓度相同的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH依次为7、9、10,下列说法不正确的是( )
A.HX是强酸 B.离子浓度c(Z-)<c(Y-)<c(X-)
C.三种盐溶液中水的电离度都比纯水大 D.c(X-)=c(Z-)+c(HZ)
【答案】C
【解析】A项,溶液PH=7说明NaX溶液不水解,HX是强酸,正确;B项,因pH越大,说明酸根离子水解越是强烈,所以盐溶液中离子浓度c(Z-)<c(Y-)<c(X-),正确;C项,依据NaX溶液PH=7分析,X-离子不水解,溶液中水的电离不变,故C错误;D项,根据物料守恒:c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Z-)+c(HZ),物质的量浓度相同的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ,c(Na+)=c(X-)=c(Z-)+c(HZ),正确。
【变式1-2】物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3,②NaHCO3,③H2CO3,④(NH4)2CO3,⑤NH4HCO3。c(CO32-)由小到大的顺序正确的是( )
A.⑤<④<③<②<① B.③<⑤<②<④<① C.③<②<⑤<④<① D.③<⑤<④<②<①
【答案】B
【解析】①Na2CO3水解,但程度很小;②NaHCO3中HCO3-电离出很少的CO32-;③H2CO3需要经过两步电离才产生CO32-,比NaHCO3中的少;④(NH4)2CO3中CO32-水解程度要比Na2CO3中的大;⑤HCO3-电离产生CO32-,但由于N的作用,HCO3-的电离趋势减小。
【变式1-3】广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2 B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4 D.CH3COCl的水解产物是两种酸
【答案】B
【解析】BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,故A项正确;该反应中Cl元素的化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,故B项错误;Al4C3水解得到氢氧化铝和甲烷,符合水解原理,故C项正确;CH3COCl的水解产物是两种酸,为CH3COOH和HCl,符合水解原理,故D项正确。
题型二 盐类水解离子方程式
【典例2】下列物质在常温时发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.CuSO4:Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+
C.NaAlO2:AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
D.NaF:F-+H2O===HF+OH-
【答案】C
【解析】A项,应为CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-;B项,应为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;D项,应为F-+H2OHF+OH-。
方|法|点|拨
(1)一般要求
如NH4Cl水解的离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)三种类型的盐水解方程式的书写
多元弱酸根离子的水解分步进行
水解以第一步为主。如Na2CO3:CO32-+H2OHCO3- +OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-
多元弱碱阳离子的水解反应过程复杂
在中学阶段只要求一步写到底。如AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NH4+与S2-、HCO3-、CO32-、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:NH4++CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。②Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-,Fe3+与CO32-、HCO3-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++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
【变式2-1】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。
【变式2-2】下列说法及离子方程式正确的是( )
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
【答案】D
【解析】A项,S2-为多元弱酸根离子,水解方程式应分步书写;B项,NH4Cl水溶液呈酸性是因为N发生水解:N+H2ONH3·H2O+H+;C项,NaHSO3水溶液中以HSO3-的电离为主,呈酸性。
【变式2-3】下列水解反应的离子方程式及有关说法正确的是( )
A.NaHC2O4溶于水显碱性是因为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-H++ C2O42-,HC2O4-的水解程度大于其电离程度
B.常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HX溶液的pH=3,可推知NaX溶液中存在X-+H2OHX+OH-
C.向K2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色的原因是CO32-+H2O=HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,颜色无变化
D.NaHSO3溶于水显酸性是因为HSO3-SO32-+H+,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度小于其水解程度
【答案】A
【解析】NaHC2O4溶于水显碱性,说明HC2O4-的水解程度大于其电离程度,离子方程式均正确,A项正确;X-水解的离子方程式为X-+H2OHX+OH-,B项错误;CO32-水解的离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,平衡逆向移动,颜色变浅,C项错误;NaHSO3溶于水显酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度,D项错误。
题型三 盐溶液的酸碱性
【典例3】(2024-2025·浙江省温州新力量联盟高二期中)下列物质溶于水促进水的电离使溶液呈碱性的是( )
A.KCl B.B(OH)3 C.NaHCO3 D.NaHSO4
【答案】C
【解析】A.KCl是强酸强碱盐,对水电离无影响,溶液呈中性,故不选A;B.B(OH)3溶于水,B(OH)3+H2O [B(OH)4]-+ H+,结合水电离的氢氧根离子,促进水电离,B(OH)3溶液呈酸性,故不选B;C.NaHCO3中碳酸氢根离子水解使溶液呈碱性,NaHCO3水解促进水电离,故选C;D.NaHSO4是强酸的酸式盐,NaHSO4电离出氢离子,溶液呈酸性,NaHSO4抑制水电离,故不选D;选C。
方|法|点|拨
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
【变式3-1】下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NH4NO3 B.NaAlO2 C.NH3·H2O 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,NaAlO2溶液中偏铝酸根离子水解使溶液显碱性,故B符合题意;C项,NH3·H2O是弱碱,在溶液中电离使溶液显碱性,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。
【变式3-2】在100mL的下列溶液中滴入2滴甲基橙,溶液变为红色的是( )
A.0.1mol/LCH3COONa溶液 B.0.1mol/LNaHSO4溶液
C.0.1mol/LNaCN溶液 D.0.1mol/LNaHCO3溶液
【答案】B
【解析】A项,0.1mol/LCH3COONa溶液中醋酸根水解,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故A不符合题意;B项,0.1mol/LNaHSO4溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,溶液呈酸性,能使甲基橙变为红色,故B符合题意;C项,0.1mol/LNaCN溶液中CN-水解,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故C不符合题意;D项,0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故D不符合题意。故选B。
【变式3-3】室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于NH的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
【答案】B
【解析】室温下,溶液呈碱性,则溶液能使甲基橙试剂变黄色,A正确;HCN和NH3·H2O均是弱电解质,溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于NH的水解程度,由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质,B错误,C正确;CN-、NH相互促进水解,所以0.1 mol·L-1NaCN溶液中,CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度,D正确。
题型四 影响盐类水解的因素
【典例4】常温下,滴有两滴酚酞溶液的Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡,溶液呈红色,下列说法不正确的是_____________。
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,或者加入少量氯化铵溶液,溶液pH均减小
C.升高温度,红色变深,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
【答案】A
【解析】稀释溶液,水解平衡常数Kh=不变,而溶液的碱性变弱,即c(H+)增大,故变小,故A错误;通入CO2,或者加入少量氯化铵溶液,均能消耗掉氢氧根,导致c(OH-)减小,c(H+)增大,故溶液pH减小,故B正确;盐类水解吸热,故升高温度,水解平衡右移,水解平衡常数增大,且溶液中c(OH-)增大,故红色变深,故C正确;加入氢氧化钠固体,增大了c(OH-),而水解平衡常数Kh=不变,故减小,故D正确。
方|法|点|拨
【变式4-1】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,水解平衡向逆反应方向移动,水解程度减小 B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,c(HCO3-)/c(CO32-)减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】A项,稀释溶液,促进水解,水解平衡向正反应方向移动,水解程度增大,故A错误;B项,CO2通入水中,生成H2CO3,可以与OH-反应,平衡向正反应方向移动,故B正确;C项,因水解是吸热的,则升温可以促进水解,平衡正向移动,c(CO32-)减小,c(HCO3-)增大,故c(HCO3-)/c(CO32-)是增大的,故C错误;D项,加入NaOH固体,碱性肯定增强,pH增大,故D错误。
【变式4-2】一定条件下,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)减小 B.升高温度,溶液的pH增大
C.稀释溶液,溶液的pH增大 D.通入少量HCl气体,水解平衡常数减小
【答案】B
【解析】加入的NaOH会抑制CH3COO-的水解,使c(CH3COO-)增大;升温能促进盐类的水解,c(OH-)增大,溶液的pH增大;虽然稀释能促进水解,但仍以溶液体积增大为主,即c(OH-)减小,溶液的pH也减小;通入的HCl能促进CH3COO-的水解,但温度不变,水解平衡常数不变。
【变式4-3】下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,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.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,前者Fe3+的水解程度小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但Fe3+水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,Fe3+水解程度增大,A、B两项正确;盐类水解是吸热过程,温度升高,水解程度增大,C项错误;Fe3+水解后溶液呈酸性,增大H+的浓度可抑制Fe3+的水解,D项正确。
题型五 盐类水解的应用
【典例5】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。
方|法|点|拨
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。
【变式5-1】下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3水解使溶液显碱性,OH-与玻璃中的SiO2会发生反应;B项,NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应:Al3++3 HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;C项,CO32-水解使溶液显碱性,能够除去油污;D项与盐类的水解无关。
【变式5-2】(2025·山西省大同市高二期中)下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.用TiCl4和大量水反应,同时加热制备TiO2
B.草木灰和铵态氮肥不能混合施用
C.实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉
D.用Na2CO3溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果
【答案】C
【解析】A项,TiCl4溶于大量水发生反应TiCl4+(2+x)H2OTiO2•xH2O+4HCl,加入大量水并加热,HCl挥发,促使水解正向进行,故A错误;B项,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,故B错误;C项,铁粉防止亚铁离子被氧化,与水解原理无关,故C正确;D项,用Na2CO3溶液清洗油污时,加热,水解程度增大,碱性更强,因此去污效果增强,故D错误;故选C。
【变式5-3】按要求回答下列问题。
(1)利用水解反应来制备纳米材料,如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热。试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用__________________。
(2)分析Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因: 。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能否得到CuCl2•2H2O晶体?如果不能应如何操作? 。
(4)向Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变为红色,若再向该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是 ,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释: 。
【答案】(1)加水是增加反应物,与加热两项操作的作用都是使化学平衡向水解反应的方向移动。
(2)在NH4Cl溶液中存在水解平衡:N+H2ONH3·H2O+H+,加入Mg粉,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡右移,使Mg粉不断溶解
(3)不能。应在HCl气流中加热蒸发
(4)产生白色沉淀,且溶液红色褪去 在Na2SO3溶液中存在SO32-的水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SO32-=BaSO3↓(白色),由于c(SO32-)减小,SO32-水解平衡左移,c(OH-)减小,溶液红色褪去
题型六 粒子浓度大小比较
【典例6】下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
【答案】A
【解析】A项,.任何电解质溶液中都侧重电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),A正确;B项,NaOH是强碱,pH相同时其浓度最小,钠盐中酸根离子水解程度越大,相同pH的钠盐浓度越小,碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子,所以pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液的物质的量浓度:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),B错误;C项,任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),所以得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),C错误;D项,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于其水解程度,但其电离和水解程度都较小,H+由水和溶液中HA-电离产生,所以其离子浓度大小顺序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D错误;故选A。
方|法|点|拨
溶液中粒子浓度大小比较方法的四个步骤:
(1)判断反应产物:判断两种溶液混合时生成了什么物质,是否有物质过量,再确定反应后溶液的组成。
(2)写出反应后溶液中存在的平衡:根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡),尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系,在具体应用时要注意防止遗漏。
(3)列出溶液中存在的等式:根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理,列出两个重要的等式,即电荷守恒式和物料守恒式,据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。
(4)比大小:根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关知识,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步,关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论,树立“主次”意识。
(
判反应
写平衡
列等式
两溶液混合是否发生反应
写出溶液中所有平衡
(
电离平衡、水解平衡
)
根据电荷守恒、物料守恒、质子守恒列式
弄清真实组成
分主次
根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关规律,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较出溶液各粒子浓度的大小。
)
【变式6-1】常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1mol·L-1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)
B.在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)= c(OH―)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
C.在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+ c(HCO3-)=0.1mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH―)>c(H+)
【答案】A
【解析】A项,由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离大于第三步电离,所以在0.1mol·L-1H3PO4溶液中,离子浓度大小为:c(H3PO4)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-),故A正确;B项,在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)= c(OH―)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故B错误;C项,在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,根据物料守恒得到c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)=0.1mol·L-1,故C错误;D项,氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH―)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH―)=c(NH4+)+c(H+),则c(Cl-)<c(NH4+),故D错误;故选A。
【变式6-2】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。
【变式6-3】二元弱酸是分步电离的,25℃时碳酸和氢硫酸的如下表。
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
H2S
Ka1=1.1×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka2=1.3×10-13
下列叙述正确的是( )
A.根据以上数据可知,NaHCO3溶液中c(CO32-)>c(H2CO3
B.等浓度的NaHS溶液和NaHCO3溶液等体积混合后,则c(H+)-c(OH-)= c(S2-)+c(CO32-)-c(H2S)-c(H2CO3)
C.pH相同的①Na2CO3溶液和②Na2S溶液中的c(Na+):①<②
D.过量H2S通入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为H2S+CO32-=HS-+CO2
【答案】B
【解析】A项,NaHCO3溶液中存在电离平衡和水解平衡:HCO3-H++CO32-,K= Ka2=4.7×10-11, HCO3-+ H2OH2CO3+OH-,Kˊ===×10-7,由此可知,CO32-是电离产物,H2CO3是水解产物,二者大小取决于电离和水解程度大小,即比较电离平衡常数和水解平衡常数大小,由上可知水解平衡常数大于电离平衡常数,故水解程度大,则NaHCO3溶液中c(CO32-)<c(H2CO3,A项错误;B项,二者混合后溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)= c(HS-)+2c(S2-)+ c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),物料守恒为c(Na+)= c(HS-)+c(S2-)+ c(H2S)+c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),两式相减得:c(H+)= c(S2-)+c(CO32-)+c(OH-)-c(H2S)-c(H2CO3),B项正确;C项,由表中数据可知,Na2S溶液水解程度较大,所以pH相同的①Na2CO3溶液和②Na2S溶液,Na2S溶液的浓度较小,则钠离子浓度较小,即①>②,C项错误;D项,由电离常数可知,酸性H2CO3>H2S>HCO3->HS-,则过量H2S通入Na2CO3溶液中反应的离子方程式为H2S+CO32-=HS-+HCO3-,D项错误;故选B。
基础通关练(测试时间:20分钟)
1.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是( )
A.NaCl B.H2SO4 C.Na2CO3 D.NH4Cl
【答案】D
【解析】A项,NaCl对水的电离平衡无影响,溶液呈中性;B项,H2SO4中H+抑制水电离,且溶液呈酸性;C项,Na2CO3水解促进水电离,溶液呈碱性;D项,NH4Cl水解促进水电离,溶液呈酸性。
2.下列式子属于水解反应,且溶液呈酸性的是
A.HCO3-+H2OH3O++CO32- B.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
C.HS-+H2OH2S+OH- D.NH4++OH-NH3↑+H2O
【答案】B
【解析】A.HCO3-+H2OH3O++ CO32-是HCO3-的电离方程式,溶液呈酸性,故A不符合题意;B.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+是Fe3+的水解方程式,Fe3+水解生成Fe(OH)3,溶液呈酸性,故B符合题意;C.HS-+H2OH2S+OH-是HS-的水解方程式,溶液显碱性,故C不符合题意;D.NH4++OH-NH3↑+H2O表示的是NH4+和OH-反应生成氨气和水,故D不符合题意;答案选B。
3.为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.MgO
【答案】D
【解析】要除去FeCl3实际上是除去Fe3+,方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。同时该题巧妙运用了Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,从而可以使Fe(OH)3沉淀,而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。本题的常规方法是加入化学物质直接与Fe3+反应形成沉淀,但在这里却巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的HCl,促使FeCl3水解成Fe(OH)3,同时MgO转化成MgCl2不引入新杂质,即使MgO过量,因为它不溶于水也不会引起二次污染。还可以使用Mg(OH)2、MgCO3等试剂。
4.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。
5.溶液中FeCl3的水解反应达到平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,若要使FeCl3的水解程度增大,应采用的方法是( )
A.加入少量NaCl固体 B.加入少量水 C.加入FeCl3固体 D.降温
【答案】B
【解析】A项,加入少量NaCl固体,对FeCl3水解平衡无影响,FeCl3的水解程度不变;B项,加入少量水,溶液得以稀释,FeCl3的水解程度增大;C项,加入FeCl3固体,溶液中Fe3+的浓度增大,水解平衡正向移动,但FeCl3的水解程度减小;D项,水解反应为吸热反应,降温,平衡逆向移动,FeCl3的水解程度减小。
6.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。
7.等体积的下列溶液中,阴离子的总浓度最大的是( )
A.0.2 mol·L-1 K2S B.0.1 mol·L-1 Ba(OH)2
C.0.2 mol·L-1 NaCl D.0.2 mol·L-1 (NH4)2SO4
【答案】A
【解析】表面上看,四个选项中阴离子浓度都等于0.2 mol·L-1,但由于A项中S2-能发生水解反应S2-+H2OHS-+OH-,每减少1个S2-同时增加2个阴离子,阴离子总数增多,故 0.2 mol·L-1 K2S溶液中阴离子总浓度大于0.2 mol·L-1。
8.有四种物质的量浓度相同且由+1价阳离子A+、B+和-1价阴离子X-、Y-构成的盐溶液。据测定,常温下AX溶液和BY溶液的pH都为7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7。据此推断,可能不水解的盐是( )
A.AX B.BX C.AY D.BY
【答案】A
【解析】常温时,AX溶液和BY溶液的pH都为7,说明形成BY和AX的酸碱的强弱相当,可能是强酸强碱,也可能是强弱相当的弱酸弱碱。AY溶液的pH>7,则说明Y-所对应的酸一定是弱酸,BX溶液的pH<7,则说明B+所对应的碱一定是弱碱,X-和A+所对应的酸和碱可能是相对较强的,它们所形成的盐AX有可能不发生水解。
9.下列各组中的比值等于2的是( )
A.pH均为12的烧碱溶液与氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比
B.硫化钾溶液中c(K+)与c(S2-)之比
C.相同温度下,0.2 mol·L-1的醋酸溶液与0.1 mol·L-1的醋酸溶液中c(H+)之比
D.10 mL 0.5 mol·L-1盐酸与5 mL 0.5 mol·L-1盐酸中的c(H+)之比
【答案】A
【解析】A项,pH=12的强碱溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,NaOH溶液中c(NaOH)=0.01 mol·L-1,而Ba(OH)2溶液中c[Ba(OH)2]=0.005 mol·L-1,两溶液的物质的量浓度之比为2∶1;B项,K2S溶液中部分S2-发生水解,使c(K+)∶c(S2-)>2∶1;C项,浓度不同,弱电解质的电离程度不同,故0.2 mol·L-1醋酸溶液中的c(H+)与0.1 mol·L-1 醋酸溶液中的c(H+)之比不等于2∶1;D项,由于题给盐酸的浓度都为0.5 mol·L-1,只是体积不同,因此其c(H+)应相等。
10.25℃时,浓度均为0.2mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( )
A.均存在水解平衡和电离平衡
B.由水电离出的c(OH-)前者小于后者
C.存在的离子种类相同
D.分别加入NaOH固体,恢复至室温,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
【答案】D
【解析】A项,NaHCO3溶液中存在的HCO3-电离平衡和水解平衡、水的电离平衡,Na2CO3溶液中存在CO32-的水解平衡和水的电离平衡,故不选A;B项,CO32-的水解程度远远大于HCO3-水解程度,二者水解均显碱性,根据水解规律:谁强显谁性,所以Na2CO3中的氢氧根浓度大于NaHCO3溶液中的氢氧根浓度,故不选B;C项,HCO3-能电离和水解,电离生成CO32-和H+,水解生成H2CO3和OH-,CO32-第一步水解生成HCO3-和OH-,第二步水解生成H2CO3和OH-,溶液中还存在H+,所以两种溶液中粒子种类相同,故不选C;D项,分别加入NaOH固体,恢复到原温度,碳酸氢根和氢氧根在溶液反应会生成碳酸根和水,氢氧根对它们的水解均起到抑制作用,但由于加入了强碱,溶液的pH均增大,故选D。
11.25 ℃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(OH-) >c(B-)>c(H+)
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,B-微弱水解,生成的OH-浓度应小于剩余的B-浓度,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。
12.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。
13.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。
14.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L-1 NaOH溶液以等体积混合,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
【答案】A
【解析】溶液混合后,二者反应,但CH3COOH过量,故为CH3COONa和CH3COOH的混合体系。CH3COOH的电离和CH3COO-的水解相互抑制,但以CH3COOH电离为主,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则有c(CH3COO-)>c(Na+),A正确;CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,B不正确;对于C项:由于存在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-),所以C错;D项看似是物料守恒,但溶液的体积变为原来的2倍,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1,D错误。
15.0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)<c(Na+),则下列关系中,正确的是( )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-) B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-) D.c(CN-)>c(HCN)
【答案】C
【解析】根据电荷守恒定律有:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),因为c(Na+)>c(CN-),所以c(H+)<c(OH-),则有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)根据CN-物料守恒有c(HCN)+c(CN-)=0.02 mol·L-1。因为c(H+)<c(OH-),故溶液显碱性,NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,故c(CN-)<c(HCN)。
16.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
【答案】A
【解析】A项,.任何电解质溶液中都侧重电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),A正确;B项,NaOH是强碱,pH相同时其浓度最小,钠盐中酸根离子水解程度越大,相同pH的钠盐浓度越小,碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子,所以pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液的物质的量浓度:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),B错误;C项,任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),所以得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),C错误;D项,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于其水解程度,但其电离和水解程度都较小,H+由水和溶液中HA-电离产生,所以其离子浓度大小顺序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D错误;故选A。
17.碳酸和亚硫酸电离平衡常数(25℃)如下表所示:
名称
碳酸
亚硫酸
电离常数
K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
K1=1.3×10-2 K2=6.2×10-8
下列说法正确的是( )
A.pH相同的①Na2CO3②Na2SO3溶液中c(Na+):①>②
B.少量CO2通入Na2SO3溶液中反应的离子方程式为:CO2+H2O+2SO32-=CO32-+HSO3-
C.某NaHSO3溶液pH=5,则该溶液中的c(H2SO3)>c(SO32-)
D.等浓度的NaHSO3和NaHCO3等体积混合后,则c(H+)-c(OH-)= c(CO32-)-c(H2CO3)+ c(SO32-)-c(H2SO3)
【答案】D
【解析】A项,根据电离常数可知,则Na2CO3的水解程度大,pH相同时需要的Na2CO3浓度小,碳酸钠溶液中钠离子浓度小,①<②,故A错误﹔B项,由于酸性H2CO3>HSO3->HCO3-,则少量CO2通入Na2SO3溶液,不能生成CO32-,故B错误;C项,NaHSO3溶液pH=5,则HSO3-的电离程度大于其水解程度,溶液中c(H2SO3)<c(SO32-),故C错误;D项,等浓度的NaHSO3和NaHCO3等体积混合后,其电荷守恒为:c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2 c(SO32-)+c(HSO3-) ①,物料守恒为:c(Na+)= c(HCO3-)+ c(CO32-)+c(H2CO3)+ c(HSO3-)+ c(SO32-)+ c(H2SO3) ②;①-②得c(H+)-c(OH-)= c(CO32-)-c(H2CO3)+ c(SO32-)-c(H2SO3),故D正确。故选D。
18.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。
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。
21.10 ℃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。
重难突破练(测试时间:20分钟)
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如下表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
【答案】B
【解析】A项,四种盐溶液均促进了水的电离,根据越弱越水解,水解显碱性,水解程度越大,pH越大,则四种溶液中,水的电离程度:③>④>②>①,A错误;B项,Na2CO3和NaHCO3溶液中都存在着H+、OH-、CO、HCO、H2CO3、Na+、H2O,B正确;C项,醋酸的酸性强于次氯酸,在物质的量浓度相等的情况下,pH小的是醋酸,C错误;D项,根据物料守恒,Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),D错误。
2.常温下,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,已知相同条件下NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,则下列有关推论不正确的是( )
A.若混合后溶液pH=7,则c(NH)=c(Cl-)
B.若b=2a,则c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.若a=2b,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),则可推出a=b
【答案】B
【解析】A选项,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),因c(OH-)=c(H+),则有c(Cl-)=c(NH),正确;B选项,若b=2a,盐酸过量,应有c(H+)>c(NH),即c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-),错误;C选项,若a=2b,反应后生成的NH4Cl和剩余的NH3·H2O的物质的量相等,已知相同条件下NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,则c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),正确;D选项,如果a=b,完全反应生成NH4Cl,根据质子守恒可知c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),正确。
3.一般较强酸可制取较弱酸,这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列 3 种溶液的 pH:
溶质
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.34
11.6
10.3
下列有关说法正确的是( )
A.以上溶液的 pH 是用广泛 pH 试纸测定的
B.反应CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO可以发生
C.室温下,电离常数: K2( H2CO3)>K( HClO)
D.在新制氯水中加入少量 NaHCO3固体可以提高溶液中 HClO 的浓度
【答案】D
【解析】根据“越弱越水解”并结合表格数据知,酸性的强弱顺序为H2CO3>HClO >HCO3-。A项,pH 试纸不能用于测量具有氧化性和漂白性的溶液的pH,NaClO具有强氧化性,故A错误;B项,正确的反应方程式为NaClO+CO2+H2O═NaHCO3+HClO,故B错误;C项,酸性HClO >HCO3-,电离常数: K2( H2CO3)<K( HClO),故C错误;D项,氯水中存在如下平衡:Cl2 + H2OH+ + Cl- + HClO,因为碳酸氢钠能够消耗氢离子,平衡右移,生成的次氯酸增多,所以浓度增大,故D正确。
4.已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
CH3COOH
HCN
H2SO3
H2CO3
电离平衡常数
1.75×10-5
4.9×10-10
K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液中通少量SO2:2 HCO3-+SO2=2CO2+SO32-+H2O
B.等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者
C.25℃时,等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa)
D.amol/LHCN溶液与bmol/LNaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)=c(CN-),则a一定大于b
【答案】A
【解析】A项,酸性H2CO3>HSO3-,相对强的酸制备相对弱的酸,NaHCO3溶液中通少量SO2,发生反应:HCO3-+SO2=CO2+ HSO3-,故A符合题意;B项,根据CH3COOH的电离常数大于HCN的电离常数,CH3COOH>HCN,等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中,CH3COO-的水解程度小于CN-,钠离子不水解,等体积等浓度的CH3COONa和NaCN溶液中的离子总数大小:前者>后者,故B不符合题意;C项,25℃时,由分析可知,酸性:CH3COOH>HCN>HCO3-,离子的水解程度为:HCO3->CN->CH3COO-,等物质的量浓度的各溶液,离子的水解程度越大,碱性越强,则pH关系为:pH(Na2CO3)>pH(NaCN)>pH(CH3COONa),故C不符合题意;D项,amol/L HCN溶液与bmol/L NaOH溶液等体积混合后,若所得溶液中c(Na+)=c(CN-),根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,由于反应所得溶液是NaCN溶液,是弱酸强碱盐,显碱性,而溶液显中性,HCN溶液的浓度要大,则a一定大于b,故D不符合题意;故选A。
5.25°C时,已知醋酸的电离平衡常数为,向20 mL 2.0mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加2.0mol·L-1NaOH溶液,溶液中水电离出的c(H+)在此滴定过程中变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液中:c(H+)=6.0×10-3mol·L-1
B.b点溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)
C.d点溶液中,2 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
【答案】C
【解析】A项,a点溶液没有加入NaOH,为醋酸溶液,根据电离平衡常数计算。设电离的出的H+的浓度为x,由于电离程度很小,可认为醋酸浓度不变,CH3COOHH++CH3COO-,,解得1L,A项正确;B项,b点的溶液为CH3COOH和CH3COONa等浓度混合的溶液,物料守恒为2 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),醋酸会电离CH3COOHH++CH3COO-,醋酸根会水解,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解平衡常数,CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),B项正确;C项,d点加入40mL的NaOH溶液,NaOH多一倍,为等物质的量浓度的NaOH和CH3COONa的混合溶液,由物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),C项错误:D项,用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,属于强碱滴定弱酸,恰好完全反应时溶液显碱性,所以用酚酞作为指示剂,D项正确;故选C。
6.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示,请回答下列问题:
化学式
NH3·H2O
CH3COOH
HCN
HClO
H2CO3
电离常数
Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-7
(1)25℃时CH3COONH4溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)25℃时物质的量浓度均为0.1 mol/L的CH3COONa、NaClO、Na2CO3三种溶液中pH最大的是___________(填化学式)。
(3)常温下,向HCN溶液中加入NaCN固体,则c(OH―)将___________(填“变大”“变小”或“不变”),将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)向新制氯水中加入一定量的NaHCO3固体,产生无色气体,氯水颜色消失,写出该反应的离子方程式:___________。
(5)25℃时,向NH4Cl溶液中加入到,则___________。
【答案】(1)中性 (2) Na2CO3 (3)变大 不变
(4) Cl2+HCO3-=CO2+HClO+Cl- (5)180
【解析】(1)NH3·H2O与醋酸的电离常数相同,故铵根离子和醋酸根离子的水解程度相同,25℃时CH3COONH4溶液显中性;(2)根据表格可知,酸性CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,酸性越弱,相同条件下酸根离子的水解能力越强,其盐溶液的碱性越强,25℃时物质的量浓度均为0.1 mol/L的CH3COONa、NaClO、Na2CO3三种溶液中pH最大的是Na2CO3;(3)常温下,向HCN溶液中加入NaCN固体,抑制HCN的电离,故c(OH-)变大;,Ka(HCN)只受温度影响,故其值不变;(4)向新制氯水中加入一定量的NaHCO3固体,产生无色气体,氯水颜色消失,该反应的离子方程式:Cl2+HCO3-=CO2+HClO+Cl-;(5)25℃时,溶液pH=7,则根据电荷守恒:c(Cl-)+c(OH―)=c(H+)+ c(NH4++)+ c(Na+),c(Cl-)= c(NH4+)+ c(Na+);根据物料守恒c(Cl-)=c(NH3·H2O)+ c(NH4++),故c(NH3·H2O)= c(Na+),。
7.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)
8.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。
9.(2024-2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高二期中)次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO2 H3PO3)、磷酸(H3PO4)是化学工业生成中常用的无机酸,回答下列问题:
(1)已知次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,NaH2PO2属于 (填“正盐”“酸式盐”“不能确定”),经实验检测发现NaH2PO2溶液显碱性,其原因是 (写离子方程式),写出NaH2PO2 NaH2PO2溶液中所有离子浓度的大小关系 。
(2)常温下,亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)逐级电离平衡常数如下表所示:
H3PO4
H3PO3
Ka1=7.5×10-3,Ka2=6.0×10-8,Ka3=4.5×10-13
Ka1=1.0×10-2,Ka2=2.5×10-7
①相同条件下,取的等体积H3PO4、H3PO3两溶液,分别加水稀释100倍,所得溶液的pH大小关系为 (填“>、<”或“=”)。
②常温下,浓度均为0.01mol·L-1的Na2HPO4溶液和NaH2PO3溶液中水的电离程度 (填“前者大”“后者大”或“相同”);
③向0.01mol·L-1的Na2HPO3溶液中加入过量H3PO4的离子方程式为 。
【答案】(1) 正盐 H2PO2-+H2OH3PO2+OH- (Na+)>c(H2PO2-)>c(OH―)>c(H+)
(2) < 前者大 H3PO4+ HPO32-=H2PO4-+H2PO3-
【解析】(1)次磷酸为一元酸,则NaH2PO2无法继续电离出氢离子,为正盐。NaH2PO2中的H2PO2-会水解生成次磷酸和氢氧根离子,离子方程式为H2PO2-+H2OH3PO2+OH- ,因此NaH2PO2溶液呈碱性。NaH2PO2溶液中钠离子浓度最大,H2PO2-虽然会水解,但是水解程度相对较小,则H2PO2-浓度略小于钠离子,H2PO2-水解生成氢氧根离子,导致溶液呈碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,则所有离子浓度的大小顺序为(Na+)>c(H2PO2-)>c(OH―)>c(H+)。
(2)①从表中可知,亚磷酸的一级电离常数大于磷酸的一级电离常数,则pH均为2的等体积的磷酸和亚磷酸两溶液中,磷酸的浓度更大,分别加水稀释100倍后,磷酸的浓度大于亚磷酸,磷酸溶液中氢离子浓度更大pH更小,则pH(H3PO4)<pH(H3PO3)。②从表中可知,磷酸的二级电离平衡常数小于亚磷酸的一级电离平衡常数,则HPO42-的水解程度大于H2PO3-的水解程度,浓度相同的情况下,Na2HPO4更能促进水的电离,因此水的电离程度前者大。③根据表中数据可知,酸性H3PO3>H3PO4>H2PO3-> H2PO4->HPO42-,则Na2HPO3溶液中加入过量的磷酸,反应生成H2PO4-和H2PO3-,离子方程式为H3PO4+ HPO32-=H2PO4-+H2PO3-。
10.一般来说,较强酸可以制取较弱酸,这是复分解反应的规律之一。已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L−1的下列6种溶液的pH。
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.1
8.8
11.6
10.3
11.1
11.3
(1)①请根据上述信息判断下列反应不能发生的是____(填字母)。
A.CH3COOH+NaCN==CH3COONa+HCN
B.CO2+H2O+2NaClO==Na2CO3+2HClO
C.2HCN+Na2CO3==NaCN+CO2↑+H2O
D.Na2CO3+C6H5OH==NaHCO3+C6H5ONa
E.CO2+H2O+C6H5ONa==NaHCO3+C6H5OH
②已知HA、H2B是两种弱酸,存在以下关系:H2B(少量)+2A−==B2−+2HA,则A−、B2−、HB−三种阴离子结合H+的难易顺序为________。
(2)一些复分解反应的发生还遵循其他规律。下列变化都属于复分解反应:
①将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液;②向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打固体;③蒸发KCl和NaNO3的混合溶液,首先析出NaCl晶体。根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律为_______________。
(3)常温下将某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10−9 mol·L−1,则该电解质可能是____(填字母)。
A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4
(4)常温下,将a L pH=3的盐酸分别与下列三种溶液混合,所得溶液均呈中性。
①b L浓度为1.0×10−3 mol·L−1的氨水;
②c L c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1的氨水;
③d L c(OH−)=1.0×10−3 mol·L−1的氢氧化钠溶液。
则a、b、c、d的大小关系:__________。
(5)一定温度下,等体积、等物质的量浓度的下列三份溶液:①NaOH、②CH3COOH、③CH3COONa,分别加入等量的水,pH变化最小的是____(填序号)。一定温度下,向等体积的纯水中分别加入等物质的量的CH3COONa和NaCN,两溶液中阴离子的总物质的量分别为n1和n2,则n1和n2的关系为n1_______ (填“>”、“<”或“=”)n2。
【答案】(1)BC HB−<B2−<A−(或A−>B2−>HB−)
(2) 由溶解度相对较大的物质向生成溶解度相对较小的物质的方向进行
(3)CD (4)b>a=d>c (5)③ >1
【解析】(1)①六种盐都为强碱弱酸盐,盐的pH越大,说明对应的酸水解程度越大,则对应的酸越弱,则A项,CH 3 COOH酸性大于HCN,反应能发生,故A正确;B项,酸性H 2 CO 3 >HClO>HCO 3 - ,应生成NaHCO 3 ,反应不能发生,故B错误;C项,酸性H 2 CO 3 >HClO>HCN,应生成NaHCO 3 ,不能生成CO 2 ,故C错误;D项,酸性C 6 H 5 OH>HCO 3 -,反应能发生,故D正确;E项,酸性H 2 CO 3 >C 6 H 5 OH>HCO 3 -,反应能发生,故E正确,故选BC;②据反应H2B(少量)+2A-=B2-+2HA可知,HA酸性小于H2B,HA酸性最弱,酸性越弱,对应的酸根离子得H+能力越强,没有HB-生成,说明得电子能力A-大于HB-,则得电子能力顺序为A->B2->HB-;
(2)各反应均有固体生成,其溶解度更小,故复分解反应能够向生成更难溶的物质的方向进行;
(3)溶液中的c(H +)=10 -9 mol.L -1 ,说明溶液呈碱性,只有Na2S和NaOH符合;
(4)一水合氨为弱电解质,不能完全电离,与盐酸反应至中性时,氨水应稍过量,则b>a,c(OH-)=1.0×10 -3 mol.L -l 的氨水,一水合氨浓度远大于1.0×10 -3 mol.L -l 的氨水,反应至中性时,a>c,氢氧化钡为强碱,与盐酸完全中和时,a=d,则b>a=d>c;
(5)CH 3 COONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性,且水解程度较小,加水稀释时,浓度减小同时促进水解,但pH变化不大;向等体积纯水中分别加入等物质的量的CH 3 COONa和NaCN,NaCN水解程度比大CH 3 COONa,两种溶液中c(Na + )相等,由于CH 3 COO
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