第03讲 盐类的水解(复习讲义)(湖南专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-24
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2份
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64页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 盐类的水解 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.36 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-27 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54100046.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第03讲 盐类的水解
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 盐类水解原理
知识点1 盐类的水解
知识点2 盐类的水解规律
知识点3 盐溶液的酸碱性
知识点4 盐类水解方程式的书写
考向1 考查盐溶液的酸碱性
【思维建模】先定盐的类型→再找弱离子→分析离子水解/电离能力→最终判酸碱性
考向2 考查盐类的水解规律
【思维建模】
考向3 考查盐类水解方程式
【思维建模】三种类型的盐水解方程式的书写
考向4 考查盐类双水解反应
考点二 盐类水解的影响因素及应用
知识点1盐类水解的影响因素
知识点2盐类水解的应用
考向1 考查盐类水解的影响因素
考向2 考查水解平衡原理解释问题的规范描述
【思维建模】利用平衡移动原理解释问题的思维模板
考向3 考查盐类水解的应用
【思维建模】场景定方向→水解找离子→原理搭桥梁→结论顺因果”解决盐类水解的应用
考点三 溶液中粒子浓度大小关系
知识点1熟悉两大理论,构建思维基点
知识点2把握三种守恒,明确等量关系
考向1 考查离子浓度大小比较
【思维建模】综合运用三个守恒关系
考向2 考查粒子浓度变化曲线
【思维建模】
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
盐类水解原理
选择题
非选择题
盐类水解的影响因素及应用
选择题
非选择题
2024湖南卷第11题,3分
2023湖南卷第12题,3分
2021湖南卷第17题,13分
溶液中粒子浓度大小关系
选择题
非选择题
2025湖南卷第13题,3分
2024湖南卷第13题,3分
考情分析:
盐类的水解是历年高考考点的重点与热点,几乎每年必考。主要考点有四个:一是水解方程式的书写,二是影响水解平衡的因素及水解平衡的移动,三是溶液中离子浓度大小的比较,四是盐类水解的应用。结合酸碱中和滴定图像及盐类水解的知识,分析微粒浓度之间的关系,运用金属离子的水解知识除去工艺流程中的相关杂质,是高考命题的热点;沉淀溶解平衡图像题出现的概率也较高,主要考查Ksp的相关计算及粒子浓度的关系。一是在选择题某一选项中以图像或者文字的形式考查,二是在填空题中结合化学反应原理综合考查。试题以日常生活情境、生产环保情境和实验探究情景为主,集中在图象和图示的分析,侧重于理解与辨析能力、分析与推测能力,从题干及图象中提取有效信息,结合平衡移动原理和各种守恒思想,具体问题具体分析,提高试题的灵活性与创新性。
复习目标:
1、了解盐类水解的原理及其一般规律。
2、掌握水解离子方程式的书写。
3、了解影响盐类水解程度的主要因素。
4、了解盐类水解的应用。
5、能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
6、能发现和提出有探究价值的盐类水解平衡的问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
考点一 盐类水解原理
知识点1 盐类的水解
1、定义:在水溶液中,盐电离出来的弱酸根阴离子或弱碱阳离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解
2、条件:可溶盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱根阳离子,即有弱才水解,强酸强碱盐不水解
3、实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性、酸性或中性
4、盐类水解的特点
(1)可逆:盐类的水解是可逆反应,是酸碱中和反应的逆反应
(2)吸热:中和反应是放热反应,因此盐类的水解是吸热反应
(3)微弱:通常情况下,盐类的水解程度很微弱
知识点2 盐类的水解规律
有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解;同强显中性
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
实例
NaCl、KNO3
NH4Cl、Cu(NO3)2
CH3COONa、Na2CO3
是否水解
否
是
是
水解的离子
无
NH、Cu2+
CH3COO-、CO
溶液的酸碱性
中性
酸性
碱性
溶液的pH (25 ℃)
pH=7
pH<7
pH>7
得分速记
1、“越弱越水解”指的是盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强,若酸性HA>HB,那么相同浓度的NaA和NaB溶液,后者的碱性强
如:CH3COOH的酸性比HClO的酸性强,则相同浓度时,CH3COO-的水解程度比ClO-小,后者的碱性强
2、盐类发生水解反应后,其水溶液往往呈酸性或碱性, 但也有特殊情况,如CH3COONH4溶液呈中性
3、能发生相互促进的水解反应的盐溶液的酸碱性,取决于弱酸、弱碱的相对强弱,如NH4F溶液呈酸性,是因为HF的电离常数大于NH3·H2O的电离常数
知识点3 盐溶液的酸碱性
1、盐溶液的酸碱性
盐的类型
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
2、盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)NH4Cl溶液
理论解释
NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(2) CH3COONa溶液
理论解释
CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+) < c(OH-),溶液呈碱性
离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)Na2CO3溶液
由于H2CO3是二元酸,Na2CO3溶液水解分两步进行的。
CO+H2OOH-+HCO
HCO+H2OOH-+H2CO3
(4) NaCl溶液
H2OOH-+H+,NaCl===Na++Cl-,溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H+或OH-生成弱电解质。
溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(5) 酸式盐溶液的酸碱性
①只电离不水解(如NaHSO4)的显 酸性。
②电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显 酸性。
③水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显 碱性。
知识点4 盐类水解方程式的书写
1、书写核心原则
(1)符号使用:水解是可逆反应(除彻底双水解外),一律用“⇌”连接,不能用“=”;产物中若有不稳定弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·H2O),不分解为气体(↑)或沉淀(↓),如Na2CO3水解不写“CO2↑”或“H2O+CO2”。
(2)程度体现:水解程度通常很小,方程式中不标“↑”“↓”;且一般不写“===”(仅彻底双水解反应例外)。
(3)电荷守恒:方程式两端离子所带总电荷数必须相等,符合电荷守恒规律。
2、不同类型盐的水解方程式书写
(1)强酸弱碱盐(如NH4Cl、CuSO4)
特点:弱碱阳离子(如NH4+、Cu2+)水解,溶液显酸性,仅写阳离子水解,阴离子不参与。
示例:NH4Cl:NH4+ + H2O ⇌ NH3·H2O + H+
CuSO4:Cu2+ + 2H2O ⇌ Cu(OH)2 + 2H+(注意Cu2+带2个正电荷,水解生成2个H+以平衡电荷)
(2)强碱弱酸盐(如CH3COONa、Na2CO3)
特点:弱酸阴离子(如CH3COO—、CO32—)水解,溶液显碱性,仅写阴离子水解,阳离子不参与;多元弱酸根(如CO32—、SO32—)需分步水解,以第一步为主,第二步水解程度极弱,通常只写第一步。
示例:一元弱酸根(CH3COONa):CH3COO— + H2O ⇌CH3COOH + OH—
(3)弱酸弱碱盐(如CH3COONH4、(NH4)2CO3)
特点:弱酸阴离子和弱碱阳离子同时水解,相互促进,水解程度比单一离子水解大;方程式需同时写两种离子的水解,且产物为弱酸和弱碱。
示例:CH3COONH4:CH3COO— + NH4+ + H2O ⇌ CH3COOH + NH3·H2O(溶液酸碱性由弱酸、弱碱的电离常数决定,此处CH3COOH与NH3·H2O电离常数相近,溶液显中性)
(NH4)2CO3:CO32— + NH4+ + H2O ⇌HCO3—+ NH3·H2O(第一步为主,CO32—分步水解,此处写第一步与NH4+的水解)
(4)彻底双水解反应(特殊弱酸弱碱盐)
条件:弱酸根(如AlO2—、CO32—、HCO3—)与弱碱阳离子(如Al3+、Fe3+)结合时,水解相互促进至完全,产物为沉淀和气体(或弱电解质)。
书写规则:用“===”连接,标“↑”“↓”,无需分步写。
示例:AlCl3与Na2CO3溶液混合:2Al3+ + 3CO32—+ 3H2O === 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
AlCl3与NaAlO2溶液混合:Al3+ + 3AlO2—+ 6H2O === 4Al(OH)3↓
(5)酸式盐的水解(分两类)
①强碱的弱酸酸式盐(如NaHCO3、NaHS)
特点:酸式酸根(如HCO3—、HS—)既水解又电离,方程式需分别书写(水解显碱性,电离显酸性,溶液酸碱性由两者程度决定)。
②强酸的酸式盐(如NaHSO4)
特点:酸式酸根(HSO4—)完全电离,不水解,仅写电离方程式:NaHSO4= Na+ + H+ + SO42—}(溶液显强酸性)
得分速记
1、盐类水解程度一般很小,水解产物很少,不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式
2、多元弱酸根分步书写,水的化学计量数始终是1,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式
考向1 考查盐溶液的酸碱性
例1下列实验方案能达到实验目的的是
编号
实验目的
实验方案
A
检验蔗糖是否发生水解
直接向水解后的溶液中加入新制氢氧化铜并加热,观察现象
B
探究氯乙烷是否含有氯元素
取2mL氯乙烷样品于试管中,加入5mL20%KOH的溶液并加热,冷却到室温后向试管中滴加溶液
C
比较次氯酸和醋酸酸性强弱
用pH计测量相同浓度溶液与的pH,比较两溶液的pH大小
D
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分
取少量固体粉末,加入2~3mL蒸馏水,观察是否有气体生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.蔗糖水解后溶液呈酸性,应该先加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性后再加入新制氢氧化铜,A错误;
B.过量的氢氧化钾也能与硝酸银产生白色沉淀AgOH,然后迅速变成黑色沉淀Ag2O,干扰氯离子的检验,B错误;
C.“越弱越水解”,能通过pH计测量NaClO溶液与溶液的pH大小判断酸性强弱,C正确;
D.向固体粉末加水,剩余钠也会水反应产生气体,D错误;
故选C。
思维建模 先定盐的类型→再找弱离子→分析离子水解/电离能力→最终判酸碱性
第一步:判断盐的类型(基础分类,排除“中性”前提) ,根据盐的构成(金属阳离子/铵根离子 + 酸根阴离子),先分为4类,直接锁定是否可能显中性:
第二步:定位“弱离子”(确定水解的核心粒子)
盐溶液的酸碱性由弱离子水解决定,强酸强碱盐无弱离子,直接中性;其余三类需找出“弱的那一方”:
第三步:分析弱离子的“水解方向”(推导H⁺/OH⁻变化)
水解的本质是“弱离子结合水电离的H⁺或OH⁻”,遵循“谁弱谁水解,谁强显谁性”规律,分两类情况:
情况1:仅一种弱离子水解(强酸弱碱盐/强碱弱酸盐)
情况2:酸式盐的特殊判断(区分“水解”与“电离”)
第四步:特殊情况处理(弱酸弱碱盐的“双水解竞争”)
弱酸弱碱盐中,弱碱阳离子水解显酸性,弱酸根水解显碱性,最终酸碱性由两者水解能力强弱决定,核心看“对应的弱电解质电离常数(Ka/Kb)”
【变式训练1】绿色低碳举措中一个重要的方法是将有效转换利用,造福人类。下列有关说法正确的是
A.电还原法将转化为乙醇,参与反应的电极连接电源的负极
B.通过反应生成的碳酸二酯属于油脂
C.电还原时,可用溶液做电解液,该溶液中存在两个平衡
D.与反应可生成尿素,该反应属于氧化还原反应
【答案】A
【详解】A.采用电还原法将转化为乙醇,发生还原反应,参与反应的电极应该连接电源的负极,A正确;
B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,通过反应生成的碳酸二酯不属于油脂,B错误;
C.溶液中存在三个平衡:水的电离平衡、的电离平衡和水解平衡,C错误;
D.与反应可生成尿素,元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,D错误;
故选A。
【变式训练2】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.已知:2NaClO3 + 4HCl(浓) = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O,该反应每生成标准状况下44.8L ClO2,转移的电子数为2NA
B.一定量淀粉水解生成1molC6H12O6 时需要消耗H2O的分子数为NA
C.常温下,1L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+数目为1×10-7 NA
D.常温常压下,31g白磷(P4)燃烧生成P4O6 ()时,断裂P-P键的数目为NA
【答案】B
【详解】A.标况下,ClO2为液体,因此无法计算转移的电子数,A错误;
B.由淀粉水解方程式知,生成1mol葡萄糖,需要消耗1molH2O,B正确;
C.CH3COONH4发生水解反应,促进水的电离,1L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+ 数目大于110-7 NA,C错误;
D.每个P4分子内有6个P-P键,31g白磷即0.25mol P4燃烧生成P4O6时,断裂P-P键为60.25mol,数目为1.5 NA,D错误;
故选B。
考向2 考查盐类的水解规律
例2(2025·湖南张家界·三模)下列反应方程式表示正确的是
A.过量通入NaClO溶液中:
B.在HCl气氛中加热:
C.通入溶液中:
D.溶液与过量NaOH反应制:
【答案】A
【详解】A.过量SO2通入NaClO溶液中,SO2作为还原剂被ClO-氧化为,ClO-被还原为Cl-。反应式配平正确,电荷和原子均守恒,且ClO-的强氧化性足以在酸性条件下完全氧化SO2,即使SO2过量也不影响产物,A正确;
B.在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O时,HCl氛围抑制水解,产物应为无水MgCl2,而非生成Mg(OH)Cl和H2。反应式中出现H2(氢气)不合理,分解反应无还原剂参与,无法生成H2,B错误;
C.CO2通入CaCl2溶液不会生成CaCO3沉淀,因盐酸的酸性强于碳酸,所以CO2生成的H2CO3无法与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,C错误;
D.(NH4)2Fe(SO4)2与过量NaOH反应时,会与OH-生成NH3·H2O,而Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2,但选项D的方程式仅写出Fe2+部分,未写出的反应,离子方程式不完整,D错误;
故选A。
思维建模
1、“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCN<CH3COOH,则相同条件下溶液的碱性:NaCN>CH3COONa。
2、“越稀越水解”,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
3、水解程度:相互促进水解的盐>单独水解的盐>相互抑制水解的盐。如相同条件下N的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO>HCO3-。
【变式训练1】(2025·湖南长沙·三模)下列实验操作、现象及所得到的结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向水溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体
乙醇的极性比水的极性强
B
在溶液中通入气体,有沉淀生成
酸性:
C
向溶液和溶液中分别加入溶液,均出现白色沉淀
溶液和溶液均可使的水解平衡正向移动
D
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液,溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向溶液中加入乙醇析出晶体,是因为乙醇的极性比水弱,降低了溶液极性,导致溶质析出,而非乙醇极性更强,A错误;
B.与反应生成沉淀,是由于被氧化为(生成沉淀),而非酸性强于,B错误;
C.与反应是双水解,促进水解;而与是直接复分解生成沉淀,未促进的水解,C错误;
D.石蜡油高温分解产生不饱和烃(如烯烃),与发生加成反应使溶液褪色,D正确;
综上,答案是D。
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·一模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol 分子中含有的σ键数目一定为
B.2.8 g 和的混合物中,含有的碳原子数目为
C.1 mol NO与0.5 mol在密闭容器中充分反应后,容器中含有的分子数目为
D.在常温下,1 L =10的溶液中,由水电离出来的数目为
【答案】B
【详解】A.C5H10可能为环烷烃或烯烃,每个分子均含15个σ键(如环戊烷:5个C-C单键+10个C-H键;戊烯:3个C-C单键+1个双键中的σ键+10个C-H键),故1 mol C5H10的σ键数目介于与之间,A错误;
B.C2H4和C3H6的最简式均为CH2,总质量2.8 g对应物质的量为,每个CH2含1个碳原子,故碳原子总数为,B正确;
C.反应2NO+ O2= 2NO2,为可逆反应,1 mol NO与0.5 molO2完全反应,生成1 mol的NO2,而NO2与N2O4存在可逆反应且为分子数减少的反应,所以分子总数应小于,C错误;
D.Na2CO3溶液中碳酸根水解,水电离的c(H⁺)=c(OH⁻)=10-4mol/L,1 L溶液中由水电离出来的H⁺数目为,而非,D错误;
故答案选B。
考向3 考查盐类水解方程式
例3(2025·湖南常德·一模)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.苯酚钠溶液中通入少量:2C6H5O-+H2O+CO2=2C6H5OH+CO
B.溶液中通入,溶液变为黄绿色:
C.银作电极,电解硝酸银溶液:
D.泡沫灭火器的反应原理:
【答案】B
【详解】A.由于酸性:碳酸>苯酚>,苯酚钠与少量CO2反应生成苯酚和,离子方程式为:C6H5O-+H2O+CO2=C6H5OH+,A错误;
B.溶液中Cu2+以[Cu(H2O)4]2+形式存在,通入Cl-后形成[CuCl4]2-,离子方程式为:,B正确;
C.银电极电解AgNO3溶液时,阳极Ag溶解,阴极Ag析出,总反应不涉及H2O分解生成O2,C错误;
D.泡沫灭火器反应应为Al3+与双水解生成Al(OH)3和CO2,离子方程式为:,D错误;
故选B。
思维建模 三种类型的盐水解方程式的书写
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↑
【变式训练1】(2025·湖南邵阳·二模)化学在日常生活和工农业生产中的应用非常广泛。下列离子方程式书写正确的是
A.向硫酸铜溶液中加入过量的NaHS溶液:
B.0.1mol/LKHC2O4的水解方程式:
C.钢铁浸泡在NaCl溶液中被腐蚀时正极反应式:
D.向冷的石灰乳中通入Cl2制漂白粉:
【答案】A
【详解】A.CuS既不溶于水也不溶于非氧化性酸,故向硫酸铜溶液中加入过量的NaHS溶液生成CuS和H2S、Na2SO4,故离子方程式为:,A正确;
B.0.1mol/LKHC2O4的水解生成KOH和H2C2O4,其水解方程式为:,B错误;
C.钢铁浸泡在NaCl溶液中被腐蚀时发生吸氧腐蚀,其正极反应式为:,C错误;
D.石灰乳在离子方程式书写时不能拆,故向冷的石灰乳中通入Cl2制漂白粉的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A。
【变式训练2】(2024·湖南娄底·模拟预测)下列有关离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:
B.溶液中加入少量的溶液:
C.溶液滴入溶液中:
D.加入水中:
【答案】B
【详解】A.碱性锌锰电池中MnO2在正极得到电子生成MnO(OH),根据得失电子守恒和电荷守恒配平正极反应:,A正确;
B.的溶解度小于,溶液中加入少量的溶液,应该先沉淀,离子方程式为:,B错误;
C.溶液滴入溶液中生成蓝色沉淀,离子方程式为:,C正确;
D.加入水中,会发生水解反应生成,离子方程式为:,D正确;
故选B。
考向4 考查盐类双水解反应
例4(2024·湖南长沙·模拟预测)下列反应中,离子方程式书写正确的是
A.向明矾溶液中加入少量的溶液:
B.泡沫灭火器的灭火原理:
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D.用足量的氨水处理硫酸工业的尾气:
【答案】D
【详解】A.向明矾溶液中加入少量的溶液生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为,故A错误;
B.泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合,铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应,反应的离子方程式为,故B错误;
C.碳酸氢钠与酚羟基不反应,用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基,反应的离子方程式为+ ,故C错误;
D.用足量的氨水处理硫酸工业的尾气生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为,故D正确;
选D。
【变式训练1】(2024·湖南永州·一模)向如图装置的试管中加入下列试剂,不能使小车向左移动的是
A.铜和浓硫酸 B.生石灰和浓氨水 C.碳酸氢钠和硫酸铝溶液 D.过氧化钠和水
【答案】A
【详解】A.铜和浓硫酸需要在加热条件下才能发生反应生成SO2,A符合题意;
B.生石灰和浓氨水反应生成氮气,B不符合题意;
C.碳酸氢钠和硫酸铝溶液会发生双水解反应生成氢氧化铁和二氧化碳,C不符合题意;
D.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,D不符合题意;
故选A。
【变式训练2】(2024·全国甲卷·高考真题)四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a呈弱碱性
B.f可溶于过量的b中
C.c中通入过量的e可得到无色溶液
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
【答案】B
【详解】A.由分析可知,a为溶液,为强酸弱碱盐的溶液,水解显酸性,故a显弱酸性,A项错误
B.由分析可知,f为,b为溶液,为两性氢氧化物,可溶于强碱,故f可溶于过量的b中,B项正确;
C.由分析可知,c为溶液,e为,溶液通入会生成沉淀,不溶于弱碱,继续通入不能得到无色溶液,C项错误;
D.由分析可知,b为 ,d为,二者反应生成沉淀,可溶与稀硝酸,D项错误;
故选B。
考点二 盐类水解的影响因素及应用
知识点1 盐类水解的影响因素
1.内因:盐类水解程度的大小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
2.外因
影响因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度减小
碱
弱酸阴离子水解程度减小
以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]
条件
移动方向
H+数
pH
水解程度
现象
升温
向右
增多
减小
增大
颜色变深
通入HCl(g)
向左
增多
减小
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减少
增大
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
加少量NaF[
向右
减
升
增大
颜色变深
加少量NaOH
向右
减
升
增大
红褐色沉淀
得分速记
1、相同条件下的水解程度:
a.正盐>相应的酸式盐,如 CO>HCO
b.水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4
>(NH4)2Fe(SO4)2
2、稀释溶液时,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱
3、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,主要原因是体系中c(CH3COOH)增大,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移
知识点2 盐类水解的应用
1.判断离子能否大量共存
若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与[Al(OH)4]-、CO、HCO。
2.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
(2)盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3和HCl。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
3.保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
4.利用盐类的水解反应制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
明矾净水的原理:Al3+水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。
5.解释热的纯碱溶液去污能力强
碳酸钠溶液中存在水解平衡CO+H2OHCO+OH-,升高温度,水解平衡右移,c(OH-)增大。
6.解释泡沫灭火器的反应原理
成分NaHCO3、Al2(SO4)3发生反应的离子方程式为:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
得分速记
利用水解原理除杂需注意的问题。
1、注意把控溶液的pH:在除杂时如果pH调节不好,很可能会把所需成分除去。
2、注意不能引入新的杂质:如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,除杂时不能加NaOH、NH3·H2O等可溶性碱,会引入N、Na+等杂质。
考向1 考查盐类水解的影响因素
例1(2024·湖南益阳·三模)为探究与溶液能否发生氧化还原反应,设计了如下装置:闭合K一段时间后,观察到Y电极表面有银白色物质析出。下列说法正确的是
A.Y电极为负极 B.右侧烧杯中经盐桥移向左侧烧杯
C.闭合K后右侧烧杯中溶液不断升高 D.若将X电极换成,实验现象不变
【答案】C
【详解】A.由分析可知,Y电极是正极,A错误;
B.原电池电解质溶液中阴离子向负极移动,盐桥中的硝酸根离子向左侧烧杯移动,钾离子向右侧烧杯中移动,右侧烧杯中浓度基本不变,B错误;
C.闭合K后右侧烧杯中银离子得电子生成银单质,银离子浓度下降,溶液会升高,C正确;
D.之前X电极发生,左侧烧杯会显蓝色,若将X电极换成,X电极是负极,左侧烧杯中会产生黄色沉淀,溶液不变蓝,实验现象改变,D错误;
故选C。
【变式训练1】(2025·湖南长沙·模拟预测)溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓,黄色加深(b)。
已知:(黄色);浓度较小时(用表示)几乎无色
取溶液进行如下实验,对现象的分析不正确的是
A.测溶液a的,证明发生了水解
B.将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明加热能促进水解
C.加入浓,与对溶液颜色变化、浓度大小的影响是一致的
D.向b中加入后,黄色褪至几乎无色,说明能抑制水解
【答案】C
【详解】A.Fe2(SO4)3溶液的pH≈1.3,证明Fe3+发生了水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,使溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,A项正确;
B.将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明生成了胶体,说明加热促进Fe3+水解生成了Fe(OH)3胶体,B项正确;
C.加入浓HCl,H+的浓度增大,抑制Fe3+的水解,使Fe3+的浓度增大,Cl-浓度增大,促进Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色)正向移动,使Fe3+的浓度减小,H+与Cl-对溶液颜色变化、Fe3+浓度大小的影响不一致,C项错误;
D.向b中加入AgNO3后,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,Cl-的浓度减小,平衡Fe3++4Cl-[FeCl4]-逆向移动,溶液的黄色应变浅,而b中加入AgNO3后黄色褪至几乎无色,结合题给粒子的颜色,说明与此同时溶液中H+浓度大,H+能抑制Fe3+水解使溶液几乎无色,D项正确;
答案选C。
【变式训练2】常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定某浓度的二元弱酸()溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数()与pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.的电离常数,的水解常数
B.由水电离出的c():a>b
C.曲线分别表示()和(HX-)的变化
D.b点所示溶液中:c(>3c()
【答案】A
【详解】A. 的电离常数,利用pH=1.2时,恰好与相等,即等于,代入计算,可知 ;的水解常数,利用pH=4.2时,恰好与相等,即等于,代入计算,可知,A项正确;
B. a处为和的混合液,有酸存在,水的电离被抑制,由水电离出的c()小于;b处为和的混合液,强碱弱酸盐会水解,水的电离被促进,由水电离出的c()大于,B项错误;
C. 由上述分析可知,曲线分别表示的是()和()的变化,C项错误;
D. b点所示溶液为和的等物质的量混合的混合液:存在c(+ c(=2c()+ c()+ c()。其中pH=4.2,等于,所以存在c(+=3c()+,c(<3c() ,D项错误;
答案选A。
考向2 考查水解平衡原理解释问题的规范描述
例2钛白粉(纳米级)广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。是白色颜料中着色力最强的一种,具有优良的遮盖力和着色牢度,适用于不透明的白色制品。制备原料钛铁矿()中往往含有、、、、等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉()生产工艺如下:
已知:①酸浸后,钛主要以形式存在;
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
③不溶于水和稀酸。
(1)要提高酸浸速率,可采取的措施是 (写出一条即可)。
(2)滤渣①中除铁粉外,还可能含有的成分是 。
(3)酸浸过程中,发生反应的离子方程式 。
(4)加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件,某实验室做了如下尝试。
①在其它条件不变的情况下,体系中(Ⅲ)[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1,试分析,在介于4~6之间时,(Ⅲ)主要以 (填微粒化学式)形式存在。
②保持其它条件不变,体系中(Ⅲ)含量随温度变化如图2,请从化学平衡原理角度分析,55℃后,(Ⅲ)含量增大的原因是 。
(5)“水解”过程中得到的沉淀③的化学式为 。
【答案】(1)粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等
(2)、
(3)
(4) 铁离子在溶液中存在水解平衡,水解吸热,温度升高,向吸热的方向移动,生成,不再与铁粉发生反应
(5)
【详解】(1)温度、浓度、接触面积等因素可影响反应速率,为提高酸浸速率,可采取的措施是粉碎矿石、适当加热、适当增大硫酸浓度等;
(2)酸浸加入稀硫酸和CaO反应生成CaSO4微溶物,SiO2是非金属氧化物,不溶于酸,则滤渣①中除铁粉外,还可能含有的成分是、;
(3)由信息①酸浸后,钛主要以形式存在,②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子TiO2+,则酸浸过程中,与硫酸反应生成和FeSO4,发生反应的离子方程式;
(4)①由水解呈酸性,pH越大,越促进水解正向进行,则介于4~6之间时,(Ⅲ)主要以形式存在;
②55℃后,(Ⅲ)含量增大的原因是:铁离子在溶液中存在水解平衡,水解吸热,温度升高,向吸热的方向移动,生成,不再与铁粉发生反应;
(5)已知不溶于水和稀酸,滤液②含 ,“水解”过程中得到的沉淀③的化学式为。
思维建模 利用平衡移动原理解释问题的思维模板
1、解答此类题的思维过程
(1)找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)
(2)找出影响平衡的条件
(3)判断平衡移动的方向
(4)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系
2、答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
【变式训练1】(2025·湖南·模拟预测)硼氢化钠(NaBH4)是合成中常用的还原剂。采用NaBO2为主要原料制备NaBH4(B元素化合价为+3)的反应为NaBO2+SiO2+Na+H2NaBH4+Na2SiO3(未配平)。请回答下列问题:
(1)在该反应加料之前,需要将反应容器加热至100 ℃以上并通入氩气,通入氩气的目的是 。
(2)上述反应中H2与Na的物质的量之比为 。
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃,能产生硅酸(H2SiO3),硬化粘结,且有碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。铸造工艺中可用氯化铵作为水玻璃的硬化剂。请用平衡原理加以解释: 。
(4)在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为 。
(5)最新研究发现以NaBH4和H2O2为原料,NaOH溶液作电解质溶液,可以设计成全液流电池,则每消耗1 L 6 mol·L−1 H2O2溶液,理论上流过电路中的电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 排出反应器中的水蒸气和空气 1∶2 +2H2O⇌H2SiO3+2OH− 硅酸钠和氯化铵二者的水解相互促进生成更多硅酸,加速硬化 8Au3++3+24OH−=8Au+3+18H2O 12NA
【详解】(1)NaBO2、二氧化硅、钠和氢气加热到100℃以上生成了硼氢化钠,同时生成硅酸钠。因为硼氢化钠能跟水发生反应且有很强的还原性,所以通入氩气,排出反应器中的水蒸气和空气。
(2)配平化学方程式:NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3,得到物质的定量关系,反应中H2与Na的物质的量之比为1∶2。
(3)硅酸钠水溶液产生硅酸(H2SiO3),硬化粘结,且有碱性,是硅酸根离子水解生成硅酸,+2H2O⇌H2SiO3+2OH−,铸造工艺中可用氯化铵作为水玻璃的硬化剂是因为:硅酸钠和氯化铵二者双水解相互促进生成更多硅酸加速硬化。
(4)硼氢化钠中氢是−1价,体现出很强的还原剂,把Au3+还原成单质,氢本身化合价升高,由于无气体生成,所以氢变成+1价,再根据溶液是强碱性,写出离子方程式:8Au3++3+24OH−=8Au+3+18H2O。
(5)在电池反应中,每消耗1 L 6 mol·L−1 H2O2溶液,消耗双氧水的物质的量为6 mol,由题给信息可知正极反应式为H2O2+2e−=2OH−,理论上流过电路中的电子数×2NA/mol=12NA。
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·调研)山西老陈醋是中国四大名醋之首,食醋的主要成分为醋酸。已知:25℃时CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5。请回答:
(1)25℃时,pH=2的醋酸溶液中,c(H+) ;将其加水稀释,的值将 (填“增大”“减小”或“无法判断”)。
(2)醋酸钠溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)已知25℃时,H2S的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-15、,则25℃时等浓度的CH3COONa、Na2S两种溶液的碱性较强的是 。
(4)日常生活中可用醋酸除水垢,但工业锅炉的水垢中常含有硫酸钙,需先用Na2CO3溶液处理,最后再用NH4Cl溶液除去。已知:25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6、,结合化学平衡原理解释加入Na2CO3溶液的原因: (用溶解平衡表达式和必要的文字叙述加以说明)。
【答案】 10-2mol/L 增大 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) Na2S 硫酸钙饱和溶液中存在沉淀溶解平衡CaSO4Ca2++SO,加入Na2CO3溶液后,CO与Ca2+结合,转化为Ksp更小的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
【详解】(1)pH=2则溶液中c(H+)=10-2mol/L;,加水稀释Ka不变,酸性减弱c(H+)减小,所以增大;
(2)醋酸钠溶液中因存在醋酸根的水解CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,所以显碱性;水解是微弱的,所以溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
(3)根据题目所给信息可知Ka2(H2S)<Ka(CH3COOH),所以S2-的水解程度大于CH3COO-,则浓度相等时Na2S的碱性更强;
(4)硫酸钙饱和溶液中存在沉淀溶解平衡CaSO4Ca2++SO,加入Na2CO3溶液后,CO与Ca2+结合,转化为Ksp更小的CaCO3沉淀,使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,最终全部转化为可以和酸反应的碳酸钙。
考向3 考查盐类水解的应用
例3(2025·湖南邵阳·一模)下列有关铝及其化合物的叙述中,正确的是
A.将溶液蒸干并灼烧得到无水
B.是两性化合物,其化学式也可写成,故其可看成是一种三元酸
C.将等质量的Al片分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,可得到等质量的气体
D.,该反应的氧化剂是NaOH和
【答案】C
【详解】A.溶液蒸干时,水解生成和HCl,HCl挥发导致水解彻底,灼烧后最终产物为,A错误;
B.是两性氢氧化物,其酸式电离:,属于一元酸,B错误;
C.铝与足量盐酸或NaOH溶液反应的化学计量关系均为,等质量的Al生成的物质的量相等,因此气体质量相等,C正确;
D.,反应中Al被氧化,中+1价H被还原为H2,氧化剂仅为,D错误;
故选C。
思维建模 场景定方向→水解找离子→原理搭桥梁→结论顺因果”解决盐类水解的应用
1、解题流程
(1)场景定位:快速匹配应用类型(如溶液配制/除杂/生活应用pH判断),明确题目需求(防浑浊/除杂质/析酸碱性)。
(2)水解分析:找出盐中弱离子(弱碱阳离子/弱酸根),写水解方程式(明确生成H⁺/OH⁻/胶体/沉淀)。
(3)原理关联:按需求对接“抑制/促进水解”或“水解vs电离”:
防变质(如配FeCl₃)→弱阳加酸,弱阴加碱(抑水解);
除杂质(如MgCl₂除Fe³⁺)→加调pH物质(促杂质离子水解沉淀);
酸式盐pH(如NaHCO₃)→比水解与电离程度。
(4)结论推导:按“操作→水解原理→结果”表述,因果清晰(如“加稀盐酸→抑Fe³⁺水解→防溶液浑浊”)。
2、避坑关键
(1)酸式盐别漏“电离”分析;
(2)双水解仅“Al³⁺/Fe³⁺与CO₃²⁻/HCO₃⁻”等彻底;
(3)除杂需“不引入新杂质”(如用MgO调pH)。
【变式训练1】(2025·湖南·三模)下列实验操作需用到如图实验装置的是
A.分离NaCl和碘的混合物 B.将溶液蒸干得到
C.提纯含有小苏打的纯碱固体 D.从溶液中得到胆矾
【答案】D
【详解】A.分离NaCl和碘的混合物,用到的方法是升华,而该装置不能收集碘蒸气,A错误;
B.由于,将溶液蒸干过程中,促进平衡向右移动,且HCl易挥发,最终无法得到晶体,B错误;
C.加热固体的装置应使用坩埚,C错误;
D.将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤即得到胆矾,D正确;
故答案选D。
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·二模)下列实验能达到相应实验目的的是
A.图①操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡 B.图②证明羟基使苯环活化
C.图③制取无水氯化镁 D.图④制取NaHCO3晶体
【答案】B
【详解】A.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,需装在酸式滴定管中,不能装在碱式滴定管,A错误;
B.图②可观察到苯的试管溶液分层,上层也深橙红色,下层接近无色,而苯酚试管产生白色沉淀,说明只有苯酚与溴水反应产生白色沉淀三溴苯酚,可知羟基使苯环活化,B正确;
C.加热促进镁离子水解,且生成的盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发制备无水氯化镁,C错误;
D.制取NaHCO3固体时,需防止氨气溶解时产生倒吸,CO2的进气管口应插入液面下,按图中操作,会将溶液压出,即图中通NH3的导管和通CO2的导管应该互换,D错误;
故答案为:B。
考点三 溶液中粒子浓度大小关系
知识点1 熟悉两大理论,构建思维基点
1、电离理论
(1)弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的,电离产生的微粒较少,同时还要考虑水的电离,水的电离能力远小于弱酸或弱碱的电离能力。如氨水中NH3·H2O、NH4+、OH-的浓度大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中,H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2、水解理论
(1)弱电解质离子的水解是微弱的(相互促进水解除外),但由于水的电离,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,N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主,如在Na2CO3溶液中,CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系是c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。
得分速记
1.比较时紧扣两个微弱。
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中:CH3COONa=CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
2.酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较。
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如NaHCO3溶液中HCO3-的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如,Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
知识点2 把握三种守恒,明确等量关系
1、电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中,Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。其特点为表达式中包含溶液中的所有离子,没有弱电解质分子。
2、元素质量守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,因此离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。其特点为表达式中包含电解质对应的各种微粒,包括离子和弱电解质分子。
3、质子守恒规律
质子守恒是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,在质子转移过程中其数量保持不变。如Na2S水溶液中的质子转移情况如图所示:
由图可知,Na2S水溶液中质子守恒等式可表示为c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒等式也可以由电荷守恒等式与元素质量守恒等式推导得到。
得分速记
1.规避等量关系中的2个易失分点。
(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表1个CO带2个负电荷,不可漏掉。
(2)元素质量守恒式中,离子浓度的化学计量数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]中,“2”表示c(Na+)是溶液中硫原子浓度的2倍,不能写成2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。
2.根据粒子浓度关系式,套用合适守恒式。
(1)电荷守恒式的特点:一边全为阴离子,另一边全为阳离子。
(2)元素质量守恒式的特点:式子中有弱电解质对应的分子和离子,一般一边含一种元素,另一边含另一种元素的离子和分子。
(3)质子守恒式的特点:一边某微粒能电离出H+,另一边微粒能结合H+。
(4)等式两边没有明显特征:三个守恒结合。
考向1 考查离子浓度大小比较
例1 (2025·湖南长沙·三模)25℃时,用的溶液、的盐酸分别滴定溶液、溶液,滴定曲线如图所示.下列说法正确的是
A.为弱酸,为强碱
B.曲线I:滴加10mL溶液时有
C.交点p是两种滴定反应中的恰好完全反应点
D.曲线Ⅱ:滴定终点时有
【答案】D
【详解】A.HA为0.1mol/L时,曲线I(NaOH滴定HA)起点pH>1,说明HA不完全电离,为弱酸;BOH为0.1mol/L时,曲线Ⅱ(盐酸滴定BOH)起点pH<13,说明BOH不完全电离,为弱碱,故A错误;
B.曲线I为NaOH滴定HA,滴加10mL NaOH时,溶液中n(HA)=n(NaA),物料守恒式为c(A⁻)+c(HA)=2c(Na⁺),故B错误;
C.恰好完全反应时,两滴定均消耗20mL滴定剂,此时NaA溶液(HA为弱酸)pH>7,BCl溶液(BOH为弱碱)pH<7,pH不同,不可能相交,交点P非恰好完全反应点,故C错误;
D.曲线Ⅱ为盐酸滴定BOH,滴定终点生成BCl(BOH为弱碱),B+水解使溶液显酸性,电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(H+)>c(OH-),则c(B+)<c(Cl-),故D正确;
答案选D。
思维建模 综合运用三个守恒关系
【变式训练1】(2025·湖南长沙·二模)常温下,向10 mL0.1 mol/LH3PO3(二元弱酸)溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液,混合溶液中-lgX与pH的关系如图所示。已知:、或。下列叙述正确的是
A.直线L1代表与pH的关系
B.电离常数的数量级为
C.水的电离程度:
D.当时,
【答案】C
【详解】A.根据上述分析可知:L1代表X=c(OH-)与溶液pH的关系,A错误;
B.H3PO3为二元弱酸,其第二步电离 H++,电离平衡常数Ka2=,直线L2表示与pH的关系。lgKa2=lgc(H+)+,当溶液pH=4时,根据直线L2上b点坐标可知 ,此时,-lgKa2=4+2.7=6.7,所以Ka2=10-6.7,故Ka2的数量级为10⁻7,B错误;
C.m点为L3上-lgX=0的点,此时,溶液为NaH2PO3与H3PO3等浓度的混合溶液,此时溶液pH≈1.4,溶液显强酸性,H3PO3的电离会抑制水的电离;n点为L2上-lgX=0的点,,溶液为NaH2PO3与Na2HPO3等浓度的混合溶液,此时溶液pH=6.5,溶液显弱酸性,弱离子促进水的电离;p点为L3上lgX=-5,,溶液pH=6.5,几乎完全电离为,溶液显弱酸性,促进水的电离,故水的电离程度p=n>m,C正确;
D.pH=3时,L3上c点(-lgX=-1.6),即,故微粒浓度:c()>c(H3PO3),D错误;
故合理选项是C。
【变式训练2】(2025·湖南益阳·一模)乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸。常温下,向20mL 0.100mol/L乙二酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,该过程中的、V(NaOH溶液)与pH的变化关系如图所示[X为或]。
下列说法正确的是
A.直线Ⅰ中的X为
B.a点溶液中:
C.c点溶液中,与之比为
D.由a点到c点,水的电离程度先增大后减小
【答案】C
【详解】A.由分析,直线Ⅰ中的X表示,A错误;
B.a点加入0.100mol/L NaOH溶液20mL,根据质量守恒,,B错误;
C.c点溶液中pH=8.2,c(H+)=10-8.2mol/L,依据,可得,C正确;
D.a点对应加入20mL NaOH溶液,溶质为NaHC2O4,对水的电离起到抑制作用,c点对应加入40mL NaOH溶液,溶质为Na2C2O4,对水的电离起到促进作用,因此从a点到c点,NaHC2O4含量减少,对水的电离抑制作用逐渐减弱,Na2C2O4含量增多,对水的电离促进作用逐渐增强,因此水的电离程度一直增大,D错误。
故选C。
考向2 考查粒子浓度变化曲线
例2(2025·湖南长沙·三模)时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数与值、微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示,下列说法正确的是
A.时,第二步电离平衡常数
B.、两点溶液中水的电离程度:
C.点溶液中:
D.点对应的值约为2
【答案】C
【详解】A.第二步电离平衡常数,当时,则。由图像可知,与分布分数相等的点(c点)对应pH≈8,故,A错误;
B.b点溶液pH≈6,说明电离产生抑制水的电离;c点溶液pH≈8,说明水解产生促进水的电离,故水的电离程度c > b,B错误;
C.c点滴定分数为1.5,即,则。此时,故,因此,C正确;
D.e点为滴定分数1(KHA溶液),电离与水解程度:,溶液显酸性,此时pH应在e点垂直于x轴与滴定曲线交于一点,此时的纵坐标为pH值,约为6,D错误。
故选C。
思维建模
1、滴定曲线特殊点的分析
案例:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:
(1)pH—V图 各特殊点粒子大小关系及变化趋势
点
溶质
离子浓度大小比较
A
CH3COOH
c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B(1∶1)
CH3COOH、H3COONa
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(pH=7)
CH3COOH、CH3COONa
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D
CH3COONa
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
E(2∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
F(1∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
(2)各特殊点对水电离程度的影响
点
溶质
水的电离情况
pH—V图
A
CH3COOH
抑制
B
CH3COOH、CH3COONa
抑制
C
CH3COOH、CH3COONa
正常电离
D
CH3COONa
只促进
E
CH3COONa、NaOH
抑制
F
CH3COONa、NaOH
抑制
结论:水的电离程度大小顺序为: D>C>B>A>E>F
2.分布曲线
分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数
1.随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
2.同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
【变式训练1】(2025·湖南邵阳·一模)向10mL浓度均为0.1的HA和MCl的混合溶液中滴加0.1 NaOH溶液,并用传感器监测溶液pH变化,实验数据如图。已知。由该实验可得到的结论错误的是
A.HA的电离平衡常数的数量级为
B.在等浓度的NaA与MCl溶液中,
C.c点溶液中的主要来源于MOH的电离
D.d点溶液
【答案】B
【详解】A.a点溶液为0.1mol/L HA溶液和0.1mol/L MCl溶液的混合溶液,由得,根据MCl水解反应,,得,因此相对a点溶液中,MCl水解可忽略不计,a点溶液中主要由HA电离产生,则 的,所以HA的电离平衡常数的数量级为,A正确;
B.等浓度的NaA和MCl的混合溶液对应图中的b点溶液,由电荷守恒:,b点溶液的pH=6.51,知,则,B错误;
C.c点溶液为NaA、MCl、MOH的混合溶液,且,MOH电离程度≫NaA水解程度,则主要来源于MOH的电离,C正确;
D.由物料守恒:,d点溶液体积,,D正确;
故选B。
【变式训练2】(2025·湖南长沙·二模)为三元有机酸,已知常温下的溶液中,调节溶液时各微粒的分布系数随溶液变化的曲线如图所示(溶液体积不变):[,X为、、或]常温下,下列叙述不正确的是
A.M交点:
B.向的溶液中滴加2滴甲基橙溶液,溶液变红色
C.的各级电离常数关系为
D.溶液的约为9.7
【答案】A
【分析】向的溶液中加入碱调节pH,随着碱的不断加入,溶液中不断减小,先增大后减小,先增大后减小,不断增大,因此曲线从左到右依次代表H3A、、、的分布系数。
【详解】A.M点为浓度最大的点,此时,假设加入NaOH调节pH,溶液中电荷守恒为,转换关系得到:,选项中缺少加入碱的金属阳离子的浓度项,A错误;
B.溶液中,第一步电离为主,由图可知:,,pH=2.05<3.1,甲基橙在pH<3.1时显红色,B正确;
C.由图可知、、。、,C正确;
D.溶液中水解以第一步为主,,,pOH=4.35,pH=14-4.35≈9.7,D正确;
故选A。
1.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
【答案】D
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
2.(2024·湖南·高考真题)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
【答案】D
【详解】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;
B.M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,两式整理可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
3.(2024·湖南·高考真题)中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【详解】A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;
B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;
C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;
D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;
故选C。
4.(2023·湖南·高考真题)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.约为
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:
【答案】D
【详解】A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正确;
B.a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;
C.点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故C正确;
D.c点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D错误;
答案选D。
5.(2021·湖南·高考真题)可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以形式存在,还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有 (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是 ;
(5)“沉铈”过程中,生成的离子方程式为 ,常温下加入的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:的,的,);
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为,在高温条件下,、葡萄糖()和可制备电极材料,同时生成和,该反应的化学方程式为 。
【答案】 适当升高温度,将独居石粉碎等 Al(OH)3和Fe(OH)3 促使铝离子沉淀 ↑ 碱性 3++6=6+9CO↑+6H2O
【详解】(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,则质量数为58+80=138,该核素的符号为;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有适当升高温度,将独居石粉碎等;
(3)结合流程可知,滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3;
(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀;
(5)用碳酸氢铵“沉铈”,则结合原子守恒、电荷守恒可知生成的离子方程式为↑;铵根离子的水解常数Kh()=≈5.7×10-10,碳酸氢根的水解常数Kh()=≈2.3×10-8,则Kh()<Kh(),因此常温下加入的溶液呈碱性;
(6)由在高温条件下,、葡萄糖()和可制备电极材料,同时生成和可知,该反应中Fe价态降低,C价态升高,结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为3++6=6+9CO↑+6H2O。
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第03讲 盐类的水解
目录
01
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 盐类水解原理
知识点1 盐类的水解
知识点2 盐类的水解规律
知识点3 盐溶液的酸碱性
知识点4 盐类水解方程式的书写
考向1 考查盐溶液的酸碱性
【思维建模】先定盐的类型→再找弱离子→分析离子水解/电离能力→最终判酸碱性
考向2 考查盐类的水解规律
【思维建模】
考向3 考查盐类水解方程式
【思维建模】三种类型的盐水解方程式的书写
考向4 考查盐类双水解反应
考点二 盐类水解的影响因素及应用
知识点1盐类水解的影响因素
知识点2盐类水解的应用
考向1 考查盐类水解的影响因素
考向2 考查水解平衡原理解释问题的规范描述
【思维建模】利用平衡移动原理解释问题的思维模板
考向3 考查盐类水解的应用
【思维建模】场景定方向→水解找离子→原理搭桥梁→结论顺因果”解决盐类水解的应用
考点三 溶液中粒子浓度大小关系
知识点1熟悉两大理论,构建思维基点
知识点2把握三种守恒,明确等量关系
考向1 考查离子浓度大小比较
【思维建模】综合运用三个守恒关系
考向2 考查粒子浓度变化曲线
【思维建模】
04
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
盐类水解原理
选择题
非选择题
盐类水解的影响因素及应用
选择题
非选择题
2024湖南卷第11题,3分
2023湖南卷第12题,3分
2021湖南卷第17题,13分
溶液中粒子浓度大小关系
选择题
非选择题
2025湖南卷第13题,3分
2024湖南卷第13题,3分
考情分析:
盐类的水解是历年高考考点的重点与热点,几乎每年必考。主要考点有四个:一是水解方程式的书写,二是影响水解平衡的因素及水解平衡的移动,三是溶液中离子浓度大小的比较,四是盐类水解的应用。结合酸碱中和滴定图像及盐类水解的知识,分析微粒浓度之间的关系,运用金属离子的水解知识除去工艺流程中的相关杂质,是高考命题的热点;沉淀溶解平衡图像题出现的概率也较高,主要考查Ksp的相关计算及粒子浓度的关系。一是在选择题某一选项中以图像或者文字的形式考查,二是在填空题中结合化学反应原理综合考查。试题以日常生活情境、生产环保情境和实验探究情景为主,集中在图象和图示的分析,侧重于理解与辨析能力、分析与推测能力,从题干及图象中提取有效信息,结合平衡移动原理和各种守恒思想,具体问题具体分析,提高试题的灵活性与创新性。
复习目标:
1、了解盐类水解的原理及其一般规律。
2、掌握水解离子方程式的书写。
3、了解影响盐类水解程度的主要因素。
4、了解盐类水解的应用。
5、能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
6、能发现和提出有探究价值的盐类水解平衡的问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
考点一 盐类水解原理
知识点1 盐类的水解
1、定义:在水溶液中,盐电离出来的 或 跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解
2、条件:可溶盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱根阳离子,即有弱才水解,强酸强碱盐不水解
3、实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡
盐电离→→破坏了水的 →水的电离程度 →c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性、酸性或中性
4、盐类水解的特点
(1)可逆:盐类的水解是 ,是酸碱中和反应的逆反应
(2)吸热:中和反应是 ,因此盐类的水解是吸热反应
(3)微弱:通常情况下,盐类的水解程度很微弱
知识点2 盐类的水解规律
有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解;同强显中性
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
实例
NaCl、KNO3
NH4Cl、Cu(NO3)2
CH3COONa、Na2CO3
是否水解
水解的离子
无
溶液的酸碱性
溶液的pH (25 ℃)
pH=7
pH<7
pH>7
得分速记
1、“越弱越水解”指的是盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强,若酸性HA>HB,那么相同浓度的NaA和NaB溶液,后者的碱性强
如:CH3COOH的酸性比HClO的酸性强,则相同浓度时,CH3COO-的水解程度比ClO-小,后者的碱性强
2、盐类发生水解反应后,其水溶液往往呈酸性或碱性, 但也有特殊情况,如CH3COONH4溶液呈中性
3、能发生相互促进的水解反应的盐溶液的酸碱性,取决于弱酸、弱碱的相对强弱,如NH4F溶液呈酸性,是因为HF的电离常数大于NH3·H2O的电离常数
知识点3 盐溶液的酸碱性
1、盐溶液的酸碱性
盐的类型
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
2、盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)NH4Cl溶液
理论解释
NH和OH-结合生成弱电解质 ,使水的电离平衡向 移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+) c(OH-),溶液呈
离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(2) CH3COONa溶液
理论解释
和 结合生成弱电解质 ,使水的电离平衡 移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+) c(OH-),溶液呈
离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)Na2CO3溶液
由于H2CO3是二元酸,Na2CO3溶液水解分两步进行的。
CO+H2OOH-+HCO
HCO+H2OOH-+H2CO3
(4) NaCl溶液
H2OOH-+H+,NaCl===Na++Cl-,溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H+或OH-生成 。
溶液中c(H+ c(OH-),溶液呈 。
(5) 酸式盐溶液的酸碱性
①只电离不水解(如NaHSO4)的显 。
②电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显 。
③水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显 。
知识点4 盐类水解方程式的书写
1、书写核心原则
(1)符号使用:水解是 (除彻底双水解外),一律用“ ”连接,不能用“=”;产物中若有不稳定 (如H2CO3)、 (如NH3·H2O), 为气体(↑)或 (↓),如Na2CO3水解不写“CO2↑”或“H2O+CO2”。
(2)程度体现:水解程度通常 小,方程式中不标“↑”“↓”;且一般不写“===”(仅彻底双水解反应例外)。
(3)电荷守恒:方程式两端离子所带总电荷数必须 ,符合 规律。
2、不同类型盐的水解方程式书写
(1)强酸弱碱盐(如NH4Cl、CuSO4)
特点:弱碱阳离子(如NH4+、Cu2+)水解,溶液显 ,仅写阳离子水解,阴离子不参与。
示例:NH4Cl:NH4+ + H2O ⇌ NH3·H2O + H+
CuSO4:Cu2+ + 2H2O ⇌ Cu(OH)2 + 2H+(注意Cu2+带2个正电荷,水解生成2个H+以平衡电荷)
(2)强碱弱酸盐(如CH3COONa、Na2CO3)
特点:弱酸阴离子(如CH3COO—、CO32—)水解,溶液显 ,仅写阴离子水解,阳离子不参与;多元弱酸根(如CO32—、SO32—)需分步水解,以第一步为主,第二步水解程度极弱,通常只写第一步。
示例:一元弱酸根(CH3COONa):CH3COO— + H2O ⇌CH3COOH + OH—
(3)弱酸弱碱盐(如CH3COONH4、(NH4)2CO3)
特点:弱酸阴离子和弱碱阳离子 ,相互 ,水解程度比单一离子水解 ;方程式需同时写两种离子的水解,且产物为弱酸和弱碱。
示例:CH3COONH4:CH3COO— + NH4+ + H2O ⇌ CH3COOH + NH3·H2O(溶液酸碱性由弱酸、弱碱的电离常数决定,此处CH3COOH与NH3·H2O电离常数相近,溶液显中性)
(NH4)2CO3:CO32— + NH4+ + H2O ⇌HCO3—+ NH3·H2O(第一步为主,CO32—分步水解,此处写第一步与NH4+的水解)
(4)彻底双水解反应(特殊弱酸弱碱盐)
条件:弱酸根(如AlO2—、CO32—、HCO3—)与弱碱阳离子(如Al3+、Fe3+)结合时,水解相互 至完全,产物为 和 (或弱电解质)。
书写规则:用“===”连接,标“↑”“↓”,无需分步写。
示例:AlCl3与Na2CO3溶液混合:2Al3+ + 3CO32—+ 3H2O === 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
AlCl3与NaAlO2溶液混合:Al3+ + 3AlO2—+ 6H2O === 4Al(OH)3↓
(5)酸式盐的水解(分两类)
①强碱的弱酸酸式盐(如NaHCO3、NaHS)
特点:酸式酸根(如HCO3—、HS—)既 又 ,方程式需分别书写(水解显 ,电离显 ,溶液酸碱性由两者 决定)。
②强酸的酸式盐(如NaHSO4)
特点:酸式酸根(HSO4—)完全电离, ,仅写电离方程式:NaHSO4= Na+ + H+ + SO42—}(溶液显强酸性)
得分速记
1、盐类水解程度一般很小,水解产物很少,不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式
2、多元弱酸根分步书写,水的化学计量数始终是1,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式
考向1 考查盐溶液的酸碱性
例1下列实验方案能达到实验目的的是
编号
实验目的
实验方案
A
检验蔗糖是否发生水解
直接向水解后的溶液中加入新制氢氧化铜并加热,观察现象
B
探究氯乙烷是否含有氯元素
取2mL氯乙烷样品于试管中,加入5mL20%KOH的溶液并加热,冷却到室温后向试管中滴加溶液
C
比较次氯酸和醋酸酸性强弱
用pH计测量相同浓度溶液与的pH,比较两溶液的pH大小
D
探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分
取少量固体粉末,加入2~3mL蒸馏水,观察是否有气体生成
A.A B.B C.C D.D
思维建模 先定盐的类型→再找弱离子→分析离子水解/电离能力→最终判酸碱性
第一步:判断盐的类型(基础分类,排除“中性”前提) ,根据盐的构成(金属阳离子/铵根离子 + 酸根阴离子),先分为4类,直接锁定是否可能显中性:
第二步:定位“弱离子”(确定水解的核心粒子)
盐溶液的酸碱性由弱离子水解决定,强酸强碱盐无弱离子,直接中性;其余三类需找出“弱的那一方”:
第三步:分析弱离子的“水解方向”(推导H⁺/OH⁻变化)
水解的本质是“弱离子结合水电离的H⁺或OH⁻”,遵循“谁弱谁水解,谁强显谁性”规律,分两类情况:
情况1:仅一种弱离子水解(强酸弱碱盐/强碱弱酸盐)
情况2:酸式盐的特殊判断(区分“水解”与“电离”)
第四步:特殊情况处理(弱酸弱碱盐的“双水解竞争”)
弱酸弱碱盐中,弱碱阳离子水解显酸性,弱酸根水解显碱性,最终酸碱性由两者水解能力强弱决定,核心看“对应的弱电解质电离常数(Ka/Kb)”
【变式训练1】绿色低碳举措中一个重要的方法是将有效转换利用,造福人类。下列有关说法正确的是
A.电还原法将转化为乙醇,参与反应的电极连接电源的负极
B.通过反应生成的碳酸二酯属于油脂
C.电还原时,可用溶液做电解液,该溶液中存在两个平衡
D.与反应可生成尿素,该反应属于氧化还原反应
【变式训练2】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.已知:2NaClO3 + 4HCl(浓) = 2ClO2↑+ Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O,该反应每生成标准状况下44.8L ClO2,转移的电子数为2NA
B.一定量淀粉水解生成1molC6H12O6 时需要消耗H2O的分子数为NA
C.常温下,1L中性CH3COONH4溶液中水电离的H+数目为1×10-7 NA
D.常温常压下,31g白磷(P4)燃烧生成P4O6 ()时,断裂P-P键的数目为NA
考向2 考查盐类的水解规律
例2(2025·湖南张家界·三模)下列反应方程式表示正确的是
A.过量通入NaClO溶液中:
B.在HCl气氛中加热:
C.通入溶液中:
D.溶液与过量NaOH反应制:
思维建模
1、“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCN<CH3COOH,则相同条件下溶液的碱性:NaCN>CH3COONa。
2、“越稀越水解”,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
3、水解程度:相互促进水解的盐>单独水解的盐>相互抑制水解的盐。如相同条件下N的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO>HCO3-。
【变式训练1】(2025·湖南长沙·三模)下列实验操作、现象及所得到的结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向水溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体
乙醇的极性比水的极性强
B
在溶液中通入气体,有沉淀生成
酸性:
C
向溶液和溶液中分别加入溶液,均出现白色沉淀
溶液和溶液均可使的水解平衡正向移动
D
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液,溶液由红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·一模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol 分子中含有的σ键数目一定为
B.2.8 g 和的混合物中,含有的碳原子数目为
C.1 mol NO与0.5 mol在密闭容器中充分反应后,容器中含有的分子数目为
D.在常温下,1 L =10的溶液中,由水电离出来的数目为
考向3 考查盐类水解方程式
例3(2025·湖南常德·一模)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.苯酚钠溶液中通入少量:2C6H5O-+H2O+CO2=2C6H5OH+CO
B.溶液中通入,溶液变为黄绿色:
C.银作电极,电解硝酸银溶液:
D.泡沫灭火器的反应原理:
思维建模 三种类型的盐水解方程式的书写
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↑
【变式训练1】(2025·湖南邵阳·二模)化学在日常生活和工农业生产中的应用非常广泛。下列离子方程式书写正确的是
A.向硫酸铜溶液中加入过量的NaHS溶液:
B.0.1mol/LKHC2O4的水解方程式:
C.钢铁浸泡在NaCl溶液中被腐蚀时正极反应式:
D.向冷的石灰乳中通入Cl2制漂白粉:
【变式训练2】(2024·湖南娄底·模拟预测)下列有关离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:
B.溶液中加入少量的溶液:
C.溶液滴入溶液中:
D.加入水中:
考向4 考查盐类双水解反应
例4(2024·湖南长沙·模拟预测)下列反应中,离子方程式书写正确的是
A.向明矾溶液中加入少量的溶液:
B.泡沫灭火器的灭火原理:
C.用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D.用足量的氨水处理硫酸工业的尾气:
【变式训练1】(2024·湖南永州·一模)向如图装置的试管中加入下列试剂,不能使小车向左移动的是
A.铜和浓硫酸 B.生石灰和浓氨水 C.碳酸氢钠和硫酸铝溶液 D.过氧化钠和水
【变式训练2】(2024·全国甲卷·高考真题)四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a呈弱碱性
B.f可溶于过量的b中
C.c中通入过量的e可得到无色溶液
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
考点二 盐类水解的影响因素及应用
知识点1 盐类水解的影响因素
1.内因:盐类水解程度的大小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
2.外因
影响因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度减小
碱
弱酸阴离子水解程度减小
以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]
条件
移动方向
H+数
pH
水解程度
现象
升温
通入HCl(g)
加H2O
加NaHCO3
加少量NaF[
加少量NaOH
得分速记
1、相同条件下的水解程度:
a.正盐>相应的酸式盐,如 CO>HCO
b.水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4
>(NH4)2Fe(SO4)2
2、稀释溶液时,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱
3、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,主要原因是体系中c(CH3COOH)增大,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移
知识点2 盐类水解的应用
1.判断离子能否大量共存
若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度 而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与[Al(OH)4]-、CO、HCO。
2.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得 ,如CuSO4(aq)蒸干得 ;Na2CO3(aq)蒸干得 。
(2)盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的 ,如AlCl3(aq)蒸干得 ,灼烧得 。
(3)考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→ (CaO);NaHCO3→ ;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→ 和 。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得 。
(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
3.保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴 来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用 塞,应用 塞。
4.利用盐类的水解反应制取胶体、净水
如实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为: l。
明矾净水的原理:Al3+水解生成 胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。
5.解释热的纯碱溶液去污能力强
碳酸钠溶液中存在水解平衡CO+H2OHCO+OH-,升高温度,水解平衡右移,c(OH-) 。
6.解释泡沫灭火器的反应原理
成分NaHCO3、Al2(SO4)3发生反应的离子方程式为: 。
得分速记
利用水解原理除杂需注意的问题。
1、注意把控溶液的pH:在除杂时如果pH调节不好,很可能会把所需成分除去。
2、注意不能引入新的杂质:如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,除杂时不能加NaOH、NH3·H2O等可溶性碱,会引入N、Na+等杂质。
考向1 考查盐类水解的影响因素
例1(2024·湖南益阳·三模)为探究与溶液能否发生氧化还原反应,设计了如下装置:闭合K一段时间后,观察到Y电极表面有银白色物质析出。下列说法正确的是
A.Y电极为负极 B.右侧烧杯中经盐桥移向左侧烧杯
C.闭合K后右侧烧杯中溶液不断升高 D.若将X电极换成,实验现象不变
【变式训练1】(2025·湖南长沙·模拟预测)溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓,黄色加深(b)。
已知:(黄色);浓度较小时(用表示)几乎无色
取溶液进行如下实验,对现象的分析不正确的是
A.测溶液a的,证明发生了水解
B.将溶液a滴入沸水中并加热,有丁达尔效应,说明加热能促进水解
C.加入浓,与对溶液颜色变化、浓度大小的影响是一致的
D.向b中加入后,黄色褪至几乎无色,说明能抑制水解
【变式训练2】常温下,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定某浓度的二元弱酸()溶液,所得溶液中各种含X的微粒的物质的量分数()与pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.的电离常数,的水解常数
B.由水电离出的c():a>b
C.曲线分别表示()和(HX-)的变化
D.b点所示溶液中:c(>3c()
考向2 考查水解平衡原理解释问题的规范描述
例2钛白粉(纳米级)广泛应用于功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料。是白色颜料中着色力最强的一种,具有优良的遮盖力和着色牢度,适用于不透明的白色制品。制备原料钛铁矿()中往往含有、、、、等杂质。一种硫酸法制取白色颜料钛白粉()生产工艺如下:
已知:①酸浸后,钛主要以形式存在;
②强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
③不溶于水和稀酸。
(1)要提高酸浸速率,可采取的措施是 (写出一条即可)。
(2)滤渣①中除铁粉外,还可能含有的成分是 。
(3)酸浸过程中,发生反应的离子方程式 。
(4)加入铁粉的目的是还原体系中的。为探究最佳反应条件,某实验室做了如下尝试。
①在其它条件不变的情况下,体系中(Ⅲ)[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1,试分析,在介于4~6之间时,(Ⅲ)主要以 (填微粒化学式)形式存在。
②保持其它条件不变,体系中(Ⅲ)含量随温度变化如图2,请从化学平衡原理角度分析,55℃后,(Ⅲ)含量增大的原因是 。
(5)“水解”过程中得到的沉淀③的化学式为 。
思维建模 利用平衡移动原理解释问题的思维模板
1、解答此类题的思维过程
(1)找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)
(2)找出影响平衡的条件
(3)判断平衡移动的方向
(4)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系
2、答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
【变式训练1】(2025·湖南·模拟预测)硼氢化钠(NaBH4)是合成中常用的还原剂。采用NaBO2为主要原料制备NaBH4(B元素化合价为+3)的反应为NaBO2+SiO2+Na+H2NaBH4+Na2SiO3(未配平)。请回答下列问题:
(1)在该反应加料之前,需要将反应容器加热至100 ℃以上并通入氩气,通入氩气的目的是 。
(2)上述反应中H2与Na的物质的量之比为 。
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃,能产生硅酸(H2SiO3),硬化粘结,且有碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。铸造工艺中可用氯化铵作为水玻璃的硬化剂。请用平衡原理加以解释: 。
(4)在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为 。
(5)最新研究发现以NaBH4和H2O2为原料,NaOH溶液作电解质溶液,可以设计成全液流电池,则每消耗1 L 6 mol·L−1 H2O2溶液,理论上流过电路中的电子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·调研)山西老陈醋是中国四大名醋之首,食醋的主要成分为醋酸。已知:25℃时CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5。请回答:
(1)25℃时,pH=2的醋酸溶液中,c(H+) ;将其加水稀释,的值将 (填“增大”“减小”或“无法判断”)。
(2)醋酸钠溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示),溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(3)已知25℃时,H2S的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-15、,则25℃时等浓度的CH3COONa、Na2S两种溶液的碱性较强的是 。
(4)日常生活中可用醋酸除水垢,但工业锅炉的水垢中常含有硫酸钙,需先用Na2CO3溶液处理,最后再用NH4Cl溶液除去。已知:25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6、,结合化学平衡原理解释加入Na2CO3溶液的原因: (用溶解平衡表达式和必要的文字叙述加以说明)。
考向3 考查盐类水解的应用
例3(2025·湖南邵阳·一模)下列有关铝及其化合物的叙述中,正确的是
A.将溶液蒸干并灼烧得到无水
B.是两性化合物,其化学式也可写成,故其可看成是一种三元酸
C.将等质量的Al片分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,可得到等质量的气体
D.,该反应的氧化剂是NaOH和
思维建模 场景定方向→水解找离子→原理搭桥梁→结论顺因果”解决盐类水解的应用
1、解题流程
(1)场景定位:快速匹配应用类型(如溶液配制/除杂/生活应用pH判断),明确题目需求(防浑浊/除杂质/析酸碱性)。
(2)水解分析:找出盐中弱离子(弱碱阳离子/弱酸根),写水解方程式(明确生成H⁺/OH⁻/胶体/沉淀)。
(3)原理关联:按需求对接“抑制/促进水解”或“水解vs电离”:
防变质(如配FeCl₃)→弱阳加酸,弱阴加碱(抑水解);
除杂质(如MgCl₂除Fe³⁺)→加调pH物质(促杂质离子水解沉淀);
酸式盐pH(如NaHCO₃)→比水解与电离程度。
(4)结论推导:按“操作→水解原理→结果”表述,因果清晰(如“加稀盐酸→抑Fe³⁺水解→防溶液浑浊”)。
2、避坑关键
(1)酸式盐别漏“电离”分析;
(2)双水解仅“Al³⁺/Fe³⁺与CO₃²⁻/HCO₃⁻”等彻底;
(3)除杂需“不引入新杂质”(如用MgO调pH)。
【变式训练1】(2025·湖南·三模)下列实验操作需用到如图实验装置的是
A.分离NaCl和碘的混合物 B.将溶液蒸干得到
C.提纯含有小苏打的纯碱固体 D.从溶液中得到胆矾
【变式训练2】(2025·湖南邵阳·二模)下列实验能达到相应实验目的的是
A.图①操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡 B.图②证明羟基使苯环活化
C.图③制取无水氯化镁 D.图④制取NaHCO3晶体
考点三 溶液中粒子浓度大小关系
知识点1 熟悉两大理论,构建思维基点
1、电离理论
(1)弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的,电离产生的微粒较少,同时还要考虑 ,水的电离能力 弱酸或弱碱的电离能力。如氨水中NH3·H2O、NH4+、OH-的浓度大小关系是c(NH3·H2O) c(OH-) c(N)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中,H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2、水解理论
(1)弱电解质离子的水解是微弱的(相互促进水解除外),但由于水的电离,水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是 水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中,N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主,如在Na2CO3溶液中,CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系是c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。
得分速记
1.比较时紧扣两个微弱。
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中:CH3COONa=CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
2.酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较。
(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如NaHCO3溶液中HCO3-的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如,Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
知识点2 把握三种守恒,明确等量关系
1、电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈 ,即阴离子所带负电荷总数 阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中,Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。其特点为表达式中包含溶液中的所有离子,没有弱电解质分子。
2、元素质量守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,因此离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。其特点为表达式中包含电解质对应的各种微粒,包括离子和弱电解质分子。
3、质子守恒规律
质子守恒是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,在质子转移过程中其数量保持不变。如Na2S水溶液中的质子转移情况如图所示:
由图可知,Na2S水溶液中质子守恒等式可表示为c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒等式也可以由电荷守恒等式与元素质量守恒等式推导得到。
得分速记
1.规避等量关系中的2个易失分点。
(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2代表1个CO带2个负电荷,不可漏掉。
(2)元素质量守恒式中,离子浓度的化学计量数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]中,“2”表示c(Na+)是溶液中硫原子浓度的2倍,不能写成2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。
2.根据粒子浓度关系式,套用合适守恒式。
(1)电荷守恒式的特点:一边全为阴离子,另一边全为阳离子。
(2)元素质量守恒式的特点:式子中有弱电解质对应的分子和离子,一般一边含一种元素,另一边含另一种元素的离子和分子。
(3)质子守恒式的特点:一边某微粒能电离出H+,另一边微粒能结合H+。
(4)等式两边没有明显特征:三个守恒结合。
考向1 考查离子浓度大小比较
例1 (2025·湖南长沙·三模)25℃时,用的溶液、的盐酸分别滴定溶液、溶液,滴定曲线如图所示.下列说法正确的是
A.为弱酸,为强碱
B.曲线I:滴加10mL溶液时有
C.交点p是两种滴定反应中的恰好完全反应点
D.曲线Ⅱ:滴定终点时有
思维建模 综合运用三个守恒关系
【变式训练1】(2025·湖南长沙·二模)常温下,向10 mL0.1 mol/LH3PO3(二元弱酸)溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液,混合溶液中-lgX与pH的关系如图所示。已知:、或。下列叙述正确的是
A.直线L1代表与pH的关系
B.电离常数的数量级为
C.水的电离程度:
D.当时,
【变式训练2】(2025·湖南益阳·一模)乙二酸()俗称草酸,是一种二元弱酸。常温下,向20mL 0.100mol/L乙二酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,该过程中的、V(NaOH溶液)与pH的变化关系如图所示[X为或]。
下列说法正确的是
A.直线Ⅰ中的X为
B.a点溶液中:
C.c点溶液中,与之比为
D.由a点到c点,水的电离程度先增大后减小
考向2 考查粒子浓度变化曲线
例2(2025·湖南长沙·三模)时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数与值、微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示,下列说法正确的是
A.时,第二步电离平衡常数
B.、两点溶液中水的电离程度:
C.点溶液中:
D.点对应的值约为2
思维建模
1、滴定曲线特殊点的分析
案例:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:
(1)pH—V图 各特殊点粒子大小关系及变化趋势
点
溶质
离子浓度大小比较
A
CH3COOH
c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B(1∶1)
CH3COOH、H3COONa
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(pH=7)
CH3COOH、CH3COONa
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D
CH3COONa
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
E(2∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
F(1∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
(2)各特殊点对水电离程度的影响
点
溶质
水的电离情况
pH—V图
A
CH3COOH
抑制
B
CH3COOH、CH3COONa
抑制
C
CH3COOH、CH3COONa
正常电离
D
CH3COONa
只促进
E
CH3COONa、NaOH
抑制
F
CH3COONa、NaOH
抑制
结论:水的电离程度大小顺序为: D>C>B>A>E>F
2.分布曲线
分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O分布系数
1.随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
2.同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
【变式训练1】(2025·湖南邵阳·一模)向10mL浓度均为0.1的HA和MCl的混合溶液中滴加0.1 NaOH溶液,并用传感器监测溶液pH变化,实验数据如图。已知。由该实验可得到的结论错误的是
A.HA的电离平衡常数的数量级为
B.在等浓度的NaA与MCl溶液中,
C.c点溶液中的主要来源于MOH的电离
D.d点溶液
【变式训练2】(2025·湖南长沙·二模)为三元有机酸,已知常温下的溶液中,调节溶液时各微粒的分布系数随溶液变化的曲线如图所示(溶液体积不变):[,X为、、或]常温下,下列叙述不正确的是
A.M交点:
B.向的溶液中滴加2滴甲基橙溶液,溶液变红色
C.的各级电离常数关系为
D.溶液的约为9.7
1.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
2.(2024·湖南·高考真题)常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
3.(2024·湖南·高考真题)中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B.“调pH”工序中X为或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
4.(2023·湖南·高考真题)常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.约为
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:
5.(2021·湖南·高考真题)可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以形式存在,还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有 (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是 ;
(5)“沉铈”过程中,生成的离子方程式为 ,常温下加入的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:的,的,);
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为,在高温条件下,、葡萄糖()和可制备电极材料,同时生成和,该反应的化学方程式为 。
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