第2节 弱电解质的电离盐类的水解 第2课时(同步讲义)化学鲁科版2019选择性必修1
2025-11-24
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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 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 弱电解质的电离 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-新授课 |
| 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 | 830 KB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-09-29 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54154518.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3章 物质在水溶液中的行为
第2节 弱电解质的电离盐类的水解
第2课时 盐类的水解
教学目标
1.理解水解反应的本质,能正确判断不同盐溶液的酸碱性。
2.能正确书写水解反应的化学方程式和离子方程式。
3.了解溶液中的电荷守恒和元素守恒的含义及简单应用。
重点和难点
重点:水解原理及其盐溶液的酸碱性判断。
难点:水解离子方程式的书写。
◆知识点一 盐溶液的酸碱性及原因
1.探究盐溶液的酸碱性
(1)实验室测定溶液pH的方法有①pH计测定;②pH试纸测定。
(2)选用合适的方法测定下列溶液的pH,并按形成盐的酸碱性强弱分类,完成下表。
盐溶液
pH
盐的类型
酸碱性
NaCl
pH=7
KNO3
pH=7
Na2CO3
pH>7
CH3COONa
pH>7
NH4Cl
pH<7
(NH4)2SO4
pH<7
2.理论分析:盐溶液呈酸碱性的原因
(1)分析强酸强碱盐溶液呈中性的原因(以NaCl为例)
溶液中的变化
H2OH++OH-
NaCl===Na++Cl-
呈中性的原因
溶液中的微粒有:Na+、Cl-、H+、OH-、H2O,微粒之间均不能结合,水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)分析强酸弱碱盐溶液呈酸性的原因(以NH4Cl为例)
溶液中的变化
简述变化过程
N与水电离出来的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动,当达到新的平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
总反应离子方程式
N+H2ONH3·H2O+H+
(3)分析强碱弱酸盐溶液呈碱性的原因(以CH3COONa为例)
溶液中的变化
简述变化过程
CH3COO-与水电离出来的H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动,使溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
总反应离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
3.盐类的水解
(1)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 的反应,叫做盐类的水解。
(2)实质
(3)盐类水解的四个特征
①可逆:水解反应一般是 反应,在一定条件下可达到平衡状态。
②吸热:水解反应是中和反应的逆反应,是 反应。
③微弱:由于水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,因而水解反应的程度一般很微弱,但也有特例。
④多元弱酸盐 水解,但以第一步为主。
4.盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸酸根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)“谁强显谁性,同强显中性”——当盐中酸根阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,盐溶液呈酸性,反之呈碱性,当二者均为强酸、强碱离子对应的盐时,盐溶液呈中性。
(3)盐类水解的类型及溶液的酸碱性(25 ℃时)
盐的类型
水解的离子
溶液的酸碱性
强酸弱碱盐
弱碱阳离子
弱酸性,pH<7
强碱弱酸盐
弱酸根阴离子
弱碱性,pH>7
强酸强碱盐
不水解
中性,pH=7
弱酸弱碱盐
弱酸根阴离子、弱碱阳离子
谁强显谁性
(4)应用举例
盐溶液
水解的离子
酸碱性
Na2SO4
Cu(NO3)2
NaClO
NaHSO4
KAl(SO4)2
NaHCO3
即学即练
1.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.Na2S溶液中c平(Na+)>2c平(S2-)
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成NaOH
2.能使水的电离平衡右移,且水溶液显酸性的微粒是( )
A.Al3+ B.OH-
C.H+ D.HCO
◆知识点二 盐类水解离子方程式的书写
1.水解方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
2.盐类水解是可逆反应,是中和反应的 ,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“”。
3.一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成 和 ,也不发生分解,产物一般不标“↑”或“↓”。
4.多元弱酸酸根离子水解方程式应分步书写,水解是以 为主,如CO水解方程式为
CO+H2OHCO+OH-(主),HCO+H2OH2CO3+OH-(次)。
5.多元弱碱阳离子水解要求 写出,如Fe3+水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
6.分类书写盐类水解离子方程式。
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
②(NH4)2SO4:N+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3:C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-;
②Na2S:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4:N+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O;
②Al2S3:Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
即学即练
1.下列各方程式中,属于水解反应的是( )
A.CO2+H2OH2CO3
B.OH-+HS-S2-+H2O
C.HS-+H2OH3O++S2-
D.S2-+H2OHS-+OH-
2.下列属于水解方程式且书写正确的打“√”,错误的打“×”
(1)Na2S溶液中:S2-+2H2OH2S+2OH-。( )
(2)NaHS溶液中:HS-+H2OH2S+OH-。( )
(3)AlCl3溶液中:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。( )
(4)NaHCO3溶液中:HCO+H2OH3O++CO。( )
(5)NH4Cl加入D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+。( )
(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液:HCO+OH-===CO+H2O。( )
一、电解质溶液中的电荷守恒与元素守恒
1.电荷守恒
(1)含义: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。
(2)应用:如Na2CO3溶液中存在Na+、C、H+、OH-、HC,其电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)。
【特别提醒】阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。
2.元素守恒
(1)含义: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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
(2)应用:如Na2CO3溶液中,由于C水解,含碳微粒有:C、HC、H2CO3,则其元素守恒关系有:c(Na+)=2[c(H2CO3)+c(C)+c(HC)]。
实践应用
1.0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中,下列关系错误的是( )
A.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(Na+)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
2.常温下,实验小组测得0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH为12,下列关于该溶液的说法不正确的是( )
A.c(C)>c(HC)
B.水电离出的OH-浓度为1×10-12 mol·L-1
C.2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]=c(Na+)
D.升高温度,溶液中的OH-浓度增大
二、水解常数及其应用
1.水解常数表达式(以CH3COONa为例)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=,Kh只与温度有关。
2.水解常数与电离常数的关系
Kh=
=。
所以,Kh·Ka=Kw。同理,可推出Kh=。
由此可看出,弱酸或弱碱的电离常数越小,其所生成的盐的水解程度就越大。
实践应用
1.下列说法正确的是( )
A.一般情况下,盐溶液越稀越易水解,所以稀释盐溶液,Kh变大
B.一般情况下,温度相同时,一元弱碱的Kb越大,碱性越弱
C.Kw随着溶液中c(H+)和c(OH-)的改变而改变
D.加热氯化钠溶液,pH将变小
2.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是( )
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
考点一 盐类水解的实质及规律
【例1】下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【变式1-1】下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是( )
A.CH3COOH溶液 B.AlCl3溶液
C.NaHSO4溶液 D.NaHCO3溶液
【变式1-2】在盐类发生水解的过程中,下列说法不正确的是( )
A.盐类的水解是吸热反应
B.溶液的pH一定发生改变
C.水的电离程度增大
D.盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应
考点二 水解离子方程式的正误判断
【例2】下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
B.NaHCO3溶液:HC+H2OH2CO3+OH-
C.Na2SO3溶液:S+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
【变式2-1】下列物质在常温下水解的离子方程式不正确的是( )
A.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
B.NH4Cl:+H2ONH3·H2O+H+
C.Na2CO3:+2H2OH2O+CO2↑+2OH-
D.NaF:F-+H2OHF+OH-
考点三 单一溶液中微粒数目的比较
【例3】室温下,0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性,下列说法错误的是( )
A.水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1
B.c(N)=c(CH3COO-)
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
【变式3-1】物质的量浓度相同的下列溶液中,N浓度最大的是( )
A.(NH4)2SO4 B.(NH4)2CO3
C.(NH4)2SO3 D.(NH4)2Fe(SO4)2
【变式3-2】下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:c(Cl-)>3c(Fe3+)
B.0.1 mol·L-1 KCl溶液:c(H+)=c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.室温下,pH=7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:c(Cl-)=c(N)
考点四 混合溶液中粒子浓度大小比较
【例4】有4种混合溶液,分别由等体积的0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是( )
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
【变式4-1】常温下a mol∙L-1稀氨水与b mol∙L-1稀盐酸等体积混合,下列判断一定正确的是( )
A.若a>b,则c(OH-)>c(H+)
B.若a>b,则c(N)>c(Cl-)
C.若a<b,则c(OH-)<c(H+)
D.若a=b,则c(N)=c(Cl-)
【变式4-2】室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
C.pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c()>c(H+)>c(OH-)
D.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+c(H2C2O4)
考点五 水解常数及其应用
【例5】常温下,几种常见的弱酸的电离平衡常数如下表所示:
酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.75×10-5
2.95×10-8
Ka1=4.5×10-7Ka2=5.6×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列说法正确的是( )
A.已知NaHSO3溶液显酸性,则其中c(H2SO3)>c()
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的HClO和H2SO3溶液混合,溶液酸性会减弱
C.已知漂白性:HClO>ClO-,漂白粉配制成溶液后放置在空气中,一段时间后漂白性会减弱
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:CH3COONa、NaClO、Na2CO3溶液中,碱性最强的是Na2CO3
【变式5-1】甲[(NH4)2Fe(SO4)2]、乙[NH4Fe(SO4)2]是定量分析中的常用试剂。已知NA为阿伏加德罗常数的值,常温下,Kh(Fe3+)=3.6×10-4、Kh(Fe2+)=2.0×10-12、Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A.等浓度的甲溶液和乙溶液的pH:甲<乙
B.等体积等浓度的甲溶液和乙溶液所含的阴离子总数:甲>乙
C.N浓度相等的甲溶液和乙溶液:c(甲)>c(乙)
D.浓度均为1 mol·L-1的甲溶液和乙溶液含有的S数目均为2NA
【变式5-2】某课外研究小组设计数字化实验探究温度对盐类水解反应的影响。通过加热50 mL 0.100 0 mol·L-1Na2CO3标准溶液进行实验,测得溶液的pH随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.c点溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)=1×10-2.35 mol·L-1
B.由ab段可得结论:C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq) ΔH>0
C.bd段pH减小是水的Kw随着温度的升高而增大所致
D.从a→d随着温度升高,始终增大
基础达标
1.下列微粒中,能影响水的电离平衡,且能使水的电离平衡向右移动的是
( )
2.实验测定NaHCO3溶液显碱性,下列说法中正确的是( )
A.在水溶液中,HCO仅发生水解
B.在水溶液中,HCO仅发生电离
C.在水溶液中,HCO的电离程度要大于水解程度
D.在水溶液中,HCO的水解程度要大于电离程度
3.浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,pH由大到小的排列顺序正确的是( )
①Na2CO3 ②NaOH ③NaHSO4 ④NH4Cl ⑤NaNO3
A.②③①⑤④ B.②③⑤①④
C.②①⑤④③ D.②⑤③④①
4.下列溶液中c(CH3COO-)最小的是( )
A.1 mol·L-1CH3COOH
B.1 mol·L-1CH3COONa
C.1 mol·L-1CH3COONH4
D.1 mol·L-1(CH3COO)2Ca
5.微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列式子属于水解反应方程式的是( )
A.HClO+H2OClO-+H3O+
B.OH-+HCO===H2O+CO
C.Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+
D.6H++2S2-+SO===3S↓+3H2O
6.下列方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4的电离方程式:NaHSO4Na++HSO
B.Ca(OH)2的电离方程式:Ca(OH)2Ca2++2OH-
C.CO的水解方程式:CO+2H2OHCO+2OH-
D.H2PO的水解方程式:H2PO+H2OH3PO4+OH-
7.由一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC各1 mol·L-1,在室温下,前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则下列说法正确的是( )
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOH<BOH
AOH>BOH
AOH<BOH
酸性
HC>HD
HC>HD
HC<HD
HC<HD
8.25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.可溶性正盐BA溶液呈中性,则HA是强酸
B.若测得0.01 mol/L HA溶液pH>2,则HA是弱酸
C.含CO的溶液中,可能大量存在:Na+、SO、Al3+
D.pH值都等于10的KOH与CH3COOK溶液中水的电离程度:后者比前者小
9.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7,由此判断不水解的盐可能是( )
A.BX B.AX
C.AY D.BY
10.将0.1 mol下列物质溶于1 L水中充分搅拌后,溶液中的阴离子数目最多的是( )
A.KCl B.Mg(OH)2
C.Na2CO3 D.MgSO4
综合应用
11.室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是( )
A.0.05 mol·L-1 NaClO溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2)
C.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.一定浓度的Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
12.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按c(C)由小到大顺序排列正确的是( )
A.④<③<②<① B.③<②<①<④
C.③<②<④<① D.③<④<②<①
13.下列各项中指定微粒的浓度比为2∶1的是( )
A.相同温度下,2 mol·L-1醋酸溶液与1 mol·L-1醋酸溶液中c(H+)之比
B.H2CO3溶液中c(H+)与c(C)之比
C.Na2CO3溶液中c(Na+)与c(C)之比
D.常温下,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中的c(Na+)之比
14.室温下,通过下列实验探究SO2的性质。
实验1:将SO2通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2通入足量的NaOH溶液中完全吸收。
实验3:将SO2通入NaOH溶液中,当溶液pH=7时停止通气。
实验4:将SO2通入酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法不正确的是( )
A.实验1所得溶液中:水电离的c(H+)=10-11 mol·L-1
B.实验2所得溶液中:c(S)<c(Na+)
C.实验3所得溶液中:c(S)+c(HS)=c(Na+)
D.实验4所得溶液中:c(S)>c(Mn2+)
15.(双选)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.室温下,向0.01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:
c平(Na+)>c平(SO)>c平(NH)>c平(OH-)=c平(H+)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c平(Na+)>c平(OH-)>c平(HCO)>c平(H+)
C.Na2CO3溶液:c平(OH-)-c平(H+)=c平(HCO)+2c平(H2CO3)
D.25 ℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
c平(CH3COO-)+c平(OH-)<c平(CH3COOH)+c平(H+)
16.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)的弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB的混合液中,下列排序正确的是( )
A.c平(OH-)>c平(HA)>c平(HB)>c平(H+)
B.c平(OH-)>c平(A-)>c平(B-)>c平(H+)
C.c平(OH-)>c平(B-)>c平(A-)>c平(H+)
D.c平(OH-)>c平(HB)>c平(HA)>c平(H+)
17.下列离子方程式书写正确的是( )
A.弱酸的酸式盐NaHB在水溶液中水解:HB-+H2OH3O++B2-
B.硫化钠水解:S2-+2H2OH2S↑+2OH-
C.硫酸铜溶液:Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+
D.制备氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
18.常温下,人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2OH2CO3HCO,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。血液pH随c(HCO)∶c(H2CO3)变化关系如表:
c(HCO)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
下列说法不正确的是 ( )
A.正常人体血液中,HCO的水解程度大于电离程度
B.发生血液酸中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解
C.pH=7.00的血液中,c(H2CO3)<c(HCO)
D.pH=7.40的血液中,HCO的水解程度一定大于H2CO3的电离程度
19.表中是常温下几种弱酸的电离平衡常数:
CH3COOH
Ka=1.7×10-5 mol·L-1
H2S
Ka1=1.3×10-7 mol·L-1
Ka2=7.1×10-15 mol·L-1
HClO
Ka=4.7×10-8 mol·L-1
下列说法正确的是( )
A.可发生反应:H2S+2ClO-===S2-+2HClO
B.CH3COOH溶液与Na2S溶液反应不能生成NaHS
C.相同温度下,同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是NaClO溶液
D.相同温度下,同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最强的是CH3COOH溶液
20.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,下列关系正确的是( )
A.c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)
B.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)>c平(H+)>c平(OH-)
C.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)=c平(H+)>c平(OH-)
D.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
拓展培优
21.现有S2-、SO、NH、Al3+、HPO、Na+、SO、[Al(OH)4]-、
Fe3+、HCO、Cl-,请按要求填空:
(1)在水溶液中,水解后溶液呈碱性的离子是________________________。
(2)在水溶液中,水解后溶液呈酸性的离子是________________________。
(3)既能在酸性较强的溶液中大量存在,又能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有_________________________________________________________。
(4)既不能在酸性较强的溶液中大量存在,又不能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有_____________________________________________________。22.(1)向浓NH4Cl溶液中加入CaCO3粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还观察到有气泡产生,生成的气体是________。用离子方程式表示产生上述现象的原因:____________________________________________。
(2)在浓NH4Cl溶液中加入一种单质,也会产生上述类似现象,则这种单质是________(填序号)。
A.碳 B.铜
C.镁 D.硫23.盐是一类常见的电解质,实验表明盐溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分别呈________性、________性、________性。
(2)盐中阴、阳离子的水解使溶液呈现的酸碱性不同,它们水解的离子方程式也不相同,CH3COONa和NH4Cl水解的离子方程式分别为____________________________、____________________________________。
(3)氯化铝溶液呈________性,原因是__________________________________________________________
(用离子方程式表示),把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
24.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-,HB-H++B2-。
回答下列问题:
(1)Na2B溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。理由______________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是________(填字母)。
A.c平(B2-)+c平(HB-)+c平(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c平(Na+)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(HB-)
C.c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HB-)+2c平(B2-)
D.c平(Na+)=2c平(B2-)+2c平(HB-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液pH=2,则0.1 mol·L-1H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能______(填“>”“<”或“=”)0.11 mol·L-1,理由是________________________________________。
(4)0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是____________。
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第3章 物质在水溶液中的行为
第2节 弱电解质的电离盐类的水解
第2课时 盐类的水解
教学目标
1.理解水解反应的本质,能正确判断不同盐溶液的酸碱性。
2.能正确书写水解反应的化学方程式和离子方程式。
3.了解溶液中的电荷守恒和元素守恒的含义及简单应用。
重点和难点
重点:水解原理及其盐溶液的酸碱性判断。
难点:水解离子方程式的书写。
◆知识点一 盐溶液的酸碱性及原因
1.探究盐溶液的酸碱性
(1)实验室测定溶液pH的方法有①pH计测定;②pH试纸测定。
(2)选用合适的方法测定下列溶液的pH,并按形成盐的酸碱性强弱分类,完成下表。
盐溶液
pH
盐的类型
酸碱性
NaCl
pH=7
强酸强碱盐
中性
KNO3
pH=7
Na2CO3
pH>7
强碱弱酸盐
碱性
CH3COONa
pH>7
NH4Cl
pH<7
强酸弱碱盐
酸性
(NH4)2SO4
pH<7
2.理论分析:盐溶液呈酸碱性的原因
(1)分析强酸强碱盐溶液呈中性的原因(以NaCl为例)
溶液中的变化
H2OH++OH-
NaCl===Na++Cl-
呈中性的原因
溶液中的微粒有:Na+、Cl-、H+、OH-、H2O,微粒之间均不能结合,水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)分析强酸弱碱盐溶液呈酸性的原因(以NH4Cl为例)
溶液中的变化
简述变化过程
N与水电离出来的OH-结合,生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动,当达到新的平衡时,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
总反应离子方程式
N+H2ONH3·H2O+H+
(3)分析强碱弱酸盐溶液呈碱性的原因(以CH3COONa为例)
溶液中的变化
简述变化过程
CH3COO-与水电离出来的H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动,使溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
总反应离子方程式
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
3.盐类的水解
(1)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)实质
(3)盐类水解的四个特征
①可逆:水解反应一般是可逆反应,在一定条件下可达到平衡状态。
②吸热:水解反应是中和反应的逆反应,是吸热反应。
③微弱:由于水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,因而水解反应的程度一般很微弱,但也有特例。
④多元弱酸盐分步水解,但以第一步为主。
4.盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸酸根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)“谁强显谁性,同强显中性”——当盐中酸根阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,盐溶液呈酸性,反之呈碱性,当二者均为强酸、强碱离子对应的盐时,盐溶液呈中性。
(3)盐类水解的类型及溶液的酸碱性(25 ℃时)
盐的类型
水解的离子
溶液的酸碱性
强酸弱碱盐
弱碱阳离子
弱酸性,pH<7
强碱弱酸盐
弱酸根阴离子
弱碱性,pH>7
强酸强碱盐
不水解
中性,pH=7
弱酸弱碱盐
弱酸根阴离子、弱碱阳离子
谁强显谁性
(4)应用举例
盐溶液
水解的离子
酸碱性
Na2SO4
无
中性
Cu(NO3)2
Cu2+
酸性
NaClO
ClO-
碱性
NaHSO4
无
酸性
KAl(SO4)2
Al3+
酸性
NaHCO3
HC
碱性
即学即练
1.下列有关盐类水解的说法不正确的是( )
A.盐类的水解过程破坏了水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.Na2S溶液中c平(Na+)>2c平(S2-)
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成NaOH
【答案】D
【解析】由于盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-结合,从而破坏了水的电离平衡,A项正确;盐类水解与酸碱中和反应互为逆反应,B项正确;Na2S溶液中若无S2-水解,则c平(Na+)=2c平(S2-)成立,由于S2-水解,故c平(Na+)>2c平(S2-),C项正确;Na2CO3水解的实质是CO与H2O电离出的H+结合生成HCO,使溶液中c平(H+)<c平(OH-),D项错误。
2.能使水的电离平衡右移,且水溶液显酸性的微粒是( )
A.Al3+ B.OH-
C.H+ D.HCO
【答案】A
【解析】水的电离平衡右移,说明该微粒促进了水的电离,若水溶液显酸性,应使水电离出的H+在溶液中多于OH-,即该微粒结合OH-。
◆知识点二 盐类水解离子方程式的书写
1.水解方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
2.盐类水解是可逆反应,是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“”。
3.一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,产物一般不标“↑”或“↓”。
4.多元弱酸酸根离子水解方程式应分步书写,水解是以第一步为主,如CO水解方程式为
CO+H2OHCO+OH-(主),HCO+H2OH2CO3+OH-(次)。
5.多元弱碱阳离子水解要求一步写出,如Fe3+水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
6.分类书写盐类水解离子方程式。
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
②(NH4)2SO4:N+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3:C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-;
②Na2S:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4:N+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O;
②Al2S3:Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
即学即练
1.下列各方程式中,属于水解反应的是( )
A.CO2+H2OH2CO3
B.OH-+HS-S2-+H2O
C.HS-+H2OH3O++S2-
D.S2-+H2OHS-+OH-
【答案】D
【解析】A项,CO2不是“弱离子”,此反应不属于水解反应;B项,HS-与OH-反应生成S2-和H2O,实质是中和反应;C项,该反应为HS-的电离,不是水解。
2.下列属于水解方程式且书写正确的打“√”,错误的打“×”
(1)Na2S溶液中:S2-+2H2OH2S+2OH-。( )
(2)NaHS溶液中:HS-+H2OH2S+OH-。( )
(3)AlCl3溶液中:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。( )
(4)NaHCO3溶液中:HCO+H2OH3O++CO。( )
(5)NH4Cl加入D2O中:NH+D2ONH3·D2O+H+。( )
(6)NaHCO3溶液中加NaOH溶液:HCO+OH-===CO+H2O。( )
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
【解析】(1)S2-应分步水解,错误。(2)为HS-水解的离子方程式,正确。
(3)Al3+水解程度小,不能生成Al(OH)3沉淀,错误。(4)为电离方程式,错误。(5)水解方程式应为NH+D2ONH3·DHO+D+,错误。(6)为化学反应的离子方程式,不是水解方程式。
一、电解质溶液中的电荷守恒与元素守恒
1.电荷守恒
(1)含义: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。
(2)应用:如Na2CO3溶液中存在Na+、C、H+、OH-、HC,其电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)。
【特别提醒】阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。
2.元素守恒
(1)含义: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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
(2)应用:如Na2CO3溶液中,由于C水解,含碳微粒有:C、HC、H2CO3,则其元素守恒关系有:c(Na+)=2[c(H2CO3)+c(C)+c(HC)]。
实践应用
1.0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中,下列关系错误的是( )
A.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(Na+)+c(OH-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故A正确;溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故B错误;由电荷、元素守恒式得出:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),故C正确;醋酸根离子水解显碱性,则离子浓度c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
2.常温下,实验小组测得0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH为12,下列关于该溶液的说法不正确的是( )
A.c(C)>c(HC)
B.水电离出的OH-浓度为1×10-12 mol·L-1
C.2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]=c(Na+)
D.升高温度,溶液中的OH-浓度增大
【答案】B
【解析】溶质为强电解质Na2CO3,完全电离产生Na+和C,C发生水解反应,水解程度很低,c(C)>c(HC),A项正确;C水解结合水电离出的H+,则水电离出的OH-浓度为10-2 mol·L-1,B项错误;符合碳酸钠溶液中的元素守恒,C项正确;升温促进C水解,溶液中的OH-浓度增大,D项正确。
二、水解常数及其应用
1.水解常数表达式(以CH3COONa为例)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=,Kh只与温度有关。
2.水解常数与电离常数的关系
Kh=
=。
所以,Kh·Ka=Kw。同理,可推出Kh=。
由此可看出,弱酸或弱碱的电离常数越小,其所生成的盐的水解程度就越大。
实践应用
1.下列说法正确的是( )
A.一般情况下,盐溶液越稀越易水解,所以稀释盐溶液,Kh变大
B.一般情况下,温度相同时,一元弱碱的Kb越大,碱性越弱
C.Kw随着溶液中c(H+)和c(OH-)的改变而改变
D.加热氯化钠溶液,pH将变小
【答案】D
【解析】一般情况下,盐溶液越稀越易水解,但水解常数只受温度影响,与浓度无关,故A错误;一般情况下,相同温度时,一元弱碱的Kb越大,碱性越强,故B错误;水的离子积常数只受温度影响,与溶液中氢离子和氢氧根离子浓度大小无关,故C错误;加热氯化钠溶液,促进水的电离,溶液中氢离子浓度增大,pH将变小,故D正确。
2.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是( )
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
【答案】D
【解析】为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA的水解常数Kh==1×10-9,D正确。
考点一 盐类水解的实质及规律
【例1】下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【解析】水电离出的c(H+)=c(OH-)一定成立,CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c(H+)<c(OH-)。
【变式1-1】下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是( )
A.CH3COOH溶液 B.AlCl3溶液
C.NaHSO4溶液 D.NaHCO3溶液
【答案】B
【解析】CH3COOH溶液呈酸性是因为CH3COOH是弱酸,在溶液中电离出氢离子,A项错误;AlCl3溶液是强酸弱碱盐,Al 3+会发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,溶液中氢离子浓度增大,溶液呈酸性,B项正确;NaHSO4溶液呈酸性是因为NaHSO4 在溶液中完全电离,产生大量氢离子,C项错误;NaHCO3是强碱弱酸盐, 的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D 项错误。
【变式1-2】在盐类发生水解的过程中,下列说法不正确的是( )
A.盐类的水解是吸热反应
B.溶液的pH一定发生改变
C.水的电离程度增大
D.盐类的水解可看作酸碱中和反应的逆反应
【答案】B
【解析】CH3COONH4水解,溶液呈中性,故盐类发生水解的过程中,溶液的pH不一定发生改变,B错误。
考点二 水解离子方程式的正误判断
【例2】下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2↓+2H+
B.NaHCO3溶液:HC+H2OH2CO3+OH-
C.Na2SO3溶液:S+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
【答案】B
【解析】A项,Mg(OH)2不应标“↓”;C项,S应分步水解;D项,应用“”。
【变式2-1】下列物质在常温下水解的离子方程式不正确的是( )
A.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
B.NH4Cl:+H2ONH3·H2O+H+
C.Na2CO3:+2H2OH2O+CO2↑+2OH-
D.NaF:F-+H2OHF+OH-
【答案】C
【解析】硫酸铜属于强酸弱碱盐,铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子,A项正确;氯化铵属于强酸弱碱盐,铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,B项正确;碳酸钠属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解分两步进行,水解的离子方程式为C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-,C项错误;氟化钠属于强碱弱酸盐,氟离子水解生成氟化氢和氢氧根离子,D项正确。
考点三 单一溶液中微粒数目的比较
【例3】室温下,0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性,下列说法错误的是( )
A.水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1
B.c(N)=c(CH3COO-)
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
【答案】A
【解析】CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子都水解促进水的电离,使得水电离产生的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,A错误、C正确;CH3COONH4溶液呈中性,说明两者水解程度相等,c(N)=c(CH3COO-),B正确;醋酸根离子水解生成醋酸分子的程度很小,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
【变式3-1】物质的量浓度相同的下列溶液中,N浓度最大的是( )
A.(NH4)2SO4 B.(NH4)2CO3
C.(NH4)2SO3 D.(NH4)2Fe(SO4)2
【答案】D
【解析】A项,硫酸铵中,铵根离子的水解不受硫酸根离子的影响;B项,碳酸铵中,碳酸根离子对铵根离子的水解起促进作用,导致铵根离子水解程度增大,其铵根离子浓度减小;C项,亚硫酸铵中亚硫酸根对铵根离子的水解起促进作用,导致铵根离子水解程度增大,其铵根离子浓度减小;D项,硫酸亚铁铵中,亚铁离子对铵根的水解起抑制作用,导致铵根离子水解程度减小,其铵根离子浓度较大。
【变式3-2】下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:c(Cl-)>3c(Fe3+)
B.0.1 mol·L-1 KCl溶液:c(H+)=c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.室温下,pH=7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:c(Cl-)=c(N)
【答案】C
【解析】FeCl3溶液中铁离子发生水解,则3c(Fe3+)<c(Cl-),A正确;氯化钾溶液为中性,则H+浓度与OH-浓度相等,B正确;醋酸钠溶液中CH3COO-会水解,浓度小于Na+浓度,C错误;室温下pH为7时H+浓度等于OH-浓度,则根据电荷守恒,NH4Cl、NH3·H2O混合溶液中N浓度等于Cl-浓度,D正确。
考点四 混合溶液中粒子浓度大小比较
【例4】有4种混合溶液,分别由等体积的0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是( )
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
【答案】B
【解析】A项,pH:②>④>③>①;C项,应为①>③>④>②;D项,应为①>③>④>②。
【变式4-1】常温下a mol∙L-1稀氨水与b mol∙L-1稀盐酸等体积混合,下列判断一定正确的是( )
A.若a>b,则c(OH-)>c(H+)
B.若a>b,则c(N)>c(Cl-)
C.若a<b,则c(OH-)<c(H+)
D.若a=b,则c(N)=c(Cl-)
【答案】C
【解析】若a>b,溶液混合后可能呈中性、碱性或酸性,故A错误;若a>b,根据A项分析,则c(N) 可能大于、等于或小于c(Cl-),故B错误;若a<b,混合后溶质为HCl和氯化铵,溶液一定呈酸性即c(OH-)<c(H+),故C正确;若a=b,则溶质为氯化铵,溶液呈酸性,根据电荷守恒得到c(N)<c(Cl-),故D错误。
【变式4-2】室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
C.pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c()>c(H+)>c(OH-)
D.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+c(H2C2O4)
【答案】B
【解析】Na2S溶液中的一级水解程度大于二级水解程度,则c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),故A错误;CH3COONa和CaCl2混合溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)、2c(Ca2+)=c(Cl-),两式相加得到c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),故B正确;NaHSO3溶液pH=5,呈酸性,则HS的电离程度大于水解程度,即c(S)>c(H2SO3),故C错误;Na2C2O4溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4),故D错误。
考点五 水解常数及其应用
【例5】常温下,几种常见的弱酸的电离平衡常数如下表所示:
酸
CH3COOH
HClO
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.75×10-5
2.95×10-8
Ka1=4.5×10-7Ka2=5.6×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=1.02×10-7
下列说法正确的是( )
A.已知NaHSO3溶液显酸性,则其中c(H2SO3)>c()
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的HClO和H2SO3溶液混合,溶液酸性会减弱
C.已知漂白性:HClO>ClO-,漂白粉配制成溶液后放置在空气中,一段时间后漂白性会减弱
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:CH3COONa、NaClO、Na2CO3溶液中,碱性最强的是Na2CO3
【答案】D
【解析】NaHSO3溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则溶液中c()>c(H2SO3),A项错误;HClO与H2SO3反应后生成强电解质HCl、H2SO4,溶液酸性增强,B项错误;Ca(ClO)2水溶液吸收空气中的CO2生成HClO,溶液的漂白性增强,C项错误;由Kh=可知,Ka越小,Kh越大,水解程度越大,碱性越强,由表可知的Ka最小,因此碳酸根离子的水解程度最大,则碱性最强的是Na2CO3,D项正确。
【变式5-1】甲[(NH4)2Fe(SO4)2]、乙[NH4Fe(SO4)2]是定量分析中的常用试剂。已知NA为阿伏加德罗常数的值,常温下,Kh(Fe3+)=3.6×10-4、Kh(Fe2+)=2.0×10-12、Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A.等浓度的甲溶液和乙溶液的pH:甲<乙
B.等体积等浓度的甲溶液和乙溶液所含的阴离子总数:甲>乙
C.N浓度相等的甲溶液和乙溶液:c(甲)>c(乙)
D.浓度均为1 mol·L-1的甲溶液和乙溶液含有的S数目均为2NA
【答案】B
【解析】Fe3+的水解程度远大于Fe2+和N,故甲溶液的pH大于乙溶液,A项错误;乙溶液中H+的物质的量大于甲溶液中H+的物质的量,则甲溶液中OH-的物质的量大于乙溶液中OH-的物质的量,且二者中S的物质的量相等,B项正确;(NH4)2Fe(SO4)2中N的数目约是NH4Fe(SO4)2中N数目的2倍,故N的浓度相等时,c(甲)<c(乙),C项错误;未指明溶液的体积,无法计算S的数目,D项错误。
【变式5-2】某课外研究小组设计数字化实验探究温度对盐类水解反应的影响。通过加热50 mL 0.100 0 mol·L-1Na2CO3标准溶液进行实验,测得溶液的pH随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.c点溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)=1×10-2.35 mol·L-1
B.由ab段可得结论:C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq) ΔH>0
C.bd段pH减小是水的Kw随着温度的升高而增大所致
D.从a→d随着温度升高,始终增大
【答案】A
【解析】c点溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)表示Na2CO3溶液中的质子守恒,c点的pH=11.65,c(H+)=1×10-11.65 mol·L-1,因为c点的温度是30 ℃,Kw≠1×10-14,c(OH-)≠1×10-2.35 mol·L-1,故A错误;随着温度的升高,Na2CO3溶液的pH增大,说明平衡C(aq)+H2O(l)HC(aq)+OH-(aq)正向移动,即说明水解反应是吸热反应,ΔH>0,故B正确;随着温度的升高,水的电离程度越来越大,水的离子积常数Kw增大,故pH呈减小趋势,故C正确;选项中的代数式为C+H2OHC+OH-的水解常数Kh表达式,从a→d随着温度的升高,水解程度增大,故Kh增大,故D正确。
基础达标
1.下列微粒中,能影响水的电离平衡,且能使水的电离平衡向右移动的是
( )
【答案】D
【解析】aX+是K+,不水解;OH-能抑制水的电离;HSO在水溶液中完全电离生成H+和SO,H+抑制水的电离,平衡左移;bX2-是S2-,能与H2O电离产生的H+结合生成弱电解质,促使水的电离平衡右移。
2.实验测定NaHCO3溶液显碱性,下列说法中正确的是( )
A.在水溶液中,HCO仅发生水解
B.在水溶液中,HCO仅发生电离
C.在水溶液中,HCO的电离程度要大于水解程度
D.在水溶液中,HCO的水解程度要大于电离程度
【答案】D
【解析】碳酸氢钠溶液中的碳酸氢根离子存在电离平衡和水解平衡,因为溶液显碱性,说明其水解程度一定大于电离程度,D正确。
3.浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液,pH由大到小的排列顺序正确的是( )
①Na2CO3 ②NaOH ③NaHSO4 ④NH4Cl ⑤NaNO3
A.②③①⑤④ B.②③⑤①④
C.②①⑤④③ D.②⑤③④①
【答案】C
【解析】①②两溶液均显碱性,③④两溶液均显酸性,⑤溶液显中性,由于①④溶液中水解反应微弱,故碱性:①<②,酸性:③>④,综上分析pH:②>①>⑤>④>③。
4.下列溶液中c(CH3COO-)最小的是( )
A.1 mol·L-1CH3COOH
B.1 mol·L-1CH3COONa
C.1 mol·L-1CH3COONH4
D.1 mol·L-1(CH3COO)2Ca
【答案】A
【解析】醋酸是弱电解质,1 mol·L-1CH3COOH中c(CH3COO-)的浓度远小于1 mol·L-1,而CH3COONa、CH3COONH4中的醋酸根虽然水解,但是水解程度比较微弱,所以c(CH3COO-)接近1 mol·L-1,而1 mol·L-1(CH3COO)2Ca中c(CH3COO-)接近2 mol·L-1,所以c(CH3COO-)最小的是1 mol·L-1CH3COOH,故选A。
5.微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列式子属于水解反应方程式的是( )
A.HClO+H2OClO-+H3O+
B.OH-+HCO===H2O+CO
C.Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+
D.6H++2S2-+SO===3S↓+3H2O
【答案】C
【解析】A项,HClO+H2OClO-+H3O+是次氯酸的电离方程式,不属于水解反应;B项,OH-+HCO===H2O+CO是OH-与HCO中和的反应方程式,不属于水解反应;C项,Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+是镁离子的水解反应方程式;D项,6H++2S2-+SO===3S↓+3H2O是氧化还原反应,不属于水解反应。
6.下列方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4的电离方程式:NaHSO4Na++HSO
B.Ca(OH)2的电离方程式:Ca(OH)2Ca2++2OH-
C.CO的水解方程式:CO+2H2OHCO+2OH-
D.H2PO的水解方程式:H2PO+H2OH3PO4+OH-
【答案】D
【解析】A项,NaHSO4为强酸强碱盐,完全电离,电离方程式:NaHSO4===Na++H++SO,错误;B项,Ca(OH)2为强电解质,完全电离,电离方程式:Ca(OH)2===Ca2++2OH-,错误;C项,CO分步水解,水解方程式:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,一般只写第一步,错误;D项,H2PO发生水解,结合水中氢离子,H2PO+H2OH3PO4+OH-,正确。
7.由一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC各1 mol·L-1,在室温下,前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则下列说法正确的是( )
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOH<BOH
AOH>BOH
AOH<BOH
酸性
HC>HD
HC>HD
HC<HD
HC<HD
【答案】A
【解析】根据盐的水解规律可知:弱离子越弱,水解程度越大,可进行如下归类分析:
综上可知,电离程度:HC=AOH>HD=BOH,即酸性:HC>HD,碱性:AOH>BOH,A项正确。
8.25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.可溶性正盐BA溶液呈中性,则HA是强酸
B.若测得0.01 mol/L HA溶液pH>2,则HA是弱酸
C.含CO的溶液中,可能大量存在:Na+、SO、Al3+
D.pH值都等于10的KOH与CH3COOK溶液中水的电离程度:后者比前者小
【答案】B
【解析】当HA为弱酸,且B+与A-的水解程度相同,也可以使溶液呈现中性,因此HA可能为弱酸,A错误;0.01 mol/L HA溶液pH>2,说明HA没有全部电离,所以HA是弱酸,B正确;CO与Al3+均可以发生水解,且二者的水解相互促进,故二者不能大量共存,C错误;KOH抑制水的电离,溶液中水的电离程度比纯水电离程度小;CH3COOK促进水的电离,溶液中水的电离程度比纯水电离程度大,D项错误。
9.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7,由此判断不水解的盐可能是( )
A.BX B.AX
C.AY D.BY
【答案】B
【解析】AY溶液的pH>7,说明A相对于Y显强碱性,BX溶液的pH<7,说明X相对于B显强酸性。又因AX的pH=7,故AX是不水解的盐,B正确。
10.将0.1 mol下列物质溶于1 L水中充分搅拌后,溶液中的阴离子数目最多的是( )
A.KCl B.Mg(OH)2
C.Na2CO3 D.MgSO4
【答案】C
【解析】不考虑水的电离。A项中阴离子为0.1 mol;B项中Mg(OH)2难溶于水,故电离出的OH-远小于0.1 mol;D项中SO为0.1 mol;而在C项中CO为0.1 mol,但CO在水中要水解,即CO+H2OHCO+OH-,从中看出水解后阴离子数增加,故选C项。
综合应用
11.室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是( )
A.0.05 mol·L-1 NaClO溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2)
C.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.一定浓度的Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
【答案】A
【解析】次氯酸根离子水解,溶液呈碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,A正确;KHC2O4溶液pH=4,则HC2的电离程度大于其水解程度,所以c(H2C2O4)<c(C2),B错误;NH3·H2O是弱电解质,稀释10倍后,其pH向7靠拢不到一个单位,则a<b+1,C错误;在Na2S溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),D错误。
12.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按c(C)由小到大顺序排列正确的是( )
A.④<③<②<① B.③<②<①<④
C.③<②<④<① D.③<④<②<①
【答案】C
【解析】①Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中完全电离出碳酸根离子,碳酸根离子的水解程度较弱,其溶液中c(C)最大;②NaHCO3在溶液中完全电离出碳酸氢根离子和钠离子,碳酸氢根离子电离出的较少;③H2CO3是二元弱酸,在溶液中分步电离,第二步才电离出碳酸根离子,且第一步电离出的氢离子抑制了第二步电离,所以其溶液中的c(C)最小;④(NH4)2CO3在溶液中完全电离出碳酸根离子和铵根离子,铵根离子水解促进了碳酸根离子的水解,浓度相同时其溶液中c(C)小于Na2CO3溶液中c(C),根据分析可知,物质的量浓度相同时c)由小到大顺序为③<②<④<①。
13.下列各项中指定微粒的浓度比为2∶1的是( )
A.相同温度下,2 mol·L-1醋酸溶液与1 mol·L-1醋酸溶液中c(H+)之比
B.H2CO3溶液中c(H+)与c(C)之比
C.Na2CO3溶液中c(Na+)与c(C)之比
D.常温下,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中的c(Na+)之比
【答案】D
【解析】CH3COOH是弱酸,浓度不同时其电离程度不同,所以浓度是2倍关系的两醋酸溶液中c(H+)之比不是2∶1,A项错误;H2CO3是二元弱酸,分步电离且只发生部分电离,故c(H+)∶c(C)≠2∶1,B项错误;因C发生水解被消耗,故c(Na+)∶c(C)>2∶1,C项错误;不管C、CH3COO-的水解程度如何,溶液中c(Na+)是一定的,前者c(Na+)=0.2 mol·L-1,后者c(Na+)=0.1 mol·L-1,D项正确。
14.室温下,通过下列实验探究SO2的性质。
实验1:将SO2通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2通入足量的NaOH溶液中完全吸收。
实验3:将SO2通入NaOH溶液中,当溶液pH=7时停止通气。
实验4:将SO2通入酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法不正确的是( )
A.实验1所得溶液中:水电离的c(H+)=10-11 mol·L-1
B.实验2所得溶液中:c(S)<c(Na+)
C.实验3所得溶液中:c(S)+c(HS)=c(Na+)
D.实验4所得溶液中:c(S)>c(Mn2+)
【答案】C
【解析】SO2溶于水形成亚硫酸,弱酸电离使溶液pH=3,水电离出的H+浓度为10-11 mol·L-1,A正确;SO2与足量NaOH反应生成Na2SO3,c(Na+)>c(S),B项正确;由溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS)和pH=7可知c(Na+)=2c(S)+c(HS),C项错误;由酸性高锰酸钾与SO2反应的化学方程式5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,可知c(S)>c(Mn2+),D项正确。
15.(双选)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.室温下,向0.01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:
c平(Na+)>c平(SO)>c平(NH)>c平(OH-)=c平(H+)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c平(Na+)>c平(OH-)>c平(HCO)>c平(H+)
C.Na2CO3溶液:c平(OH-)-c平(H+)=c平(HCO)+2c平(H2CO3)
D.25 ℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
c平(CH3COO-)+c平(OH-)<c平(CH3COOH)+c平(H+)
【答案】AC
【解析】B项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO水解和水的电离所生成的,但是这些都是微弱的,c平(HCO)远大于c平(OH-),故错;D项,由电荷守恒有c平(CH3COO-)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(Na+),由物料守恒可得2c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH),将两式中c平(Na+)消去,可得c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=2c平(H+)+c平(CH3COOH),故c平(CH3COO-)+c平(OH-)-c平(H+)-c平(CH3COOH)=c平(H+)-c平(OH-),因为pH=4.75,故c平(H+)-c平(OH-)>0,所以D项不等式应为c平(CH3COO-)+c平(OH-)>c平(CH3COOH)+c平(OH-),故错。
16.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)的弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB的混合液中,下列排序正确的是( )
A.c平(OH-)>c平(HA)>c平(HB)>c平(H+)
B.c平(OH-)>c平(A-)>c平(B-)>c平(H+)
C.c平(OH-)>c平(B-)>c平(A-)>c平(H+)
D.c平(OH-)>c平(HB)>c平(HA)>c平(H+)
【答案】A
【解析】由于酸性强弱为HB>HA,所以A-比B-容易水解,故在浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合液中c平(HA)>c平(HB),故A项正确;C项中c平(B-)、c平(A-)应均大于c平(OH-)。
17.下列离子方程式书写正确的是( )
A.弱酸的酸式盐NaHB在水溶液中水解:HB-+H2OH3O++B2-
B.硫化钠水解:S2-+2H2OH2S↑+2OH-
C.硫酸铜溶液:Cu2++2H2O===Cu(OH)2+2H+
D.制备氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
【答案】C
【解析】弱酸的酸式盐NaHB在水溶液中水解:HB-+H2OOH-+H2B,故A错误;多元弱酸酸根离子的水解分步进行,S2-的水解以第一步为主:S2-+H2OHS-+OH-,故B错误;制备氢氧化铁胶体:Fe3++3H2OFe(OH)3 (胶体)+3H+,不用可逆符号,故D错误。
18.常温下,人体血液里存在重要的酸碱平衡:CO2+H2OH2CO3HCO,使人体血液pH保持在7.35~7.45,否则就会发生酸中毒或碱中毒。血液pH随c(HCO)∶c(H2CO3)变化关系如表:
c(HCO)∶c(H2CO3)
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
下列说法不正确的是 ( )
A.正常人体血液中,HCO的水解程度大于电离程度
B.发生血液酸中毒时,可注射NaHCO3溶液缓解
C.pH=7.00的血液中,c(H2CO3)<c(HCO)
D.pH=7.40的血液中,HCO的水解程度一定大于H2CO3的电离程度
【答案】D
【解析】在pH=7.40的血液中,c(HCO)∶c(H2CO3)=20.0,HCO浓度远大于H2CO3浓度,无法根据溶液pH比较HCO的水解程度和H2CO3的电离程度的相对大小,D错误。
19.表中是常温下几种弱酸的电离平衡常数:
CH3COOH
Ka=1.7×10-5 mol·L-1
H2S
Ka1=1.3×10-7 mol·L-1
Ka2=7.1×10-15 mol·L-1
HClO
Ka=4.7×10-8 mol·L-1
下列说法正确的是( )
A.可发生反应:H2S+2ClO-===S2-+2HClO
B.CH3COOH溶液与Na2S溶液反应不能生成NaHS
C.相同温度下,同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是NaClO溶液
D.相同温度下,同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最强的是CH3COOH溶液
【答案】D
【解析】根据电离平衡常数可知酸性:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,则H2S与ClO-反应应生成HS-和HClO,即H2S+ClO-===HS-+HClO,A项错误;CH3COOH溶液与Na2S溶液反应可以生成NaHS,B项错误;根据越弱越水解可知,离子的水解能力:CH3COO-<HS-<ClO-<S2-,所以相同温度下同物质的量浓度的Na2S、NaClO、CH3COONa溶液,pH最大的是Na2S溶液,C项错误;根据酸性:CH3COOH>H2S>HClO>HS-,相同温度下同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液,酸性最强的是CH3COOH溶液,D项正确。
20.在0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中,下列关系正确的是( )
A.c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)
B.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)>c平(H+)>c平(OH-)
C.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)=c平(H+)>c平(OH-)
D.c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
【答案】A
【解析】CH3COOHCH3COO-+H+,H2OH++OH-。所以c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)。
拓展培优
21.现有S2-、SO、NH、Al3+、HPO、Na+、SO、[Al(OH)4]-、
Fe3+、HCO、Cl-,请按要求填空:
(1)在水溶液中,水解后溶液呈碱性的离子是________________________。
(2)在水溶液中,水解后溶液呈酸性的离子是________________________。
(3)既能在酸性较强的溶液中大量存在,又能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有_________________________________________________________。
(4)既不能在酸性较强的溶液中大量存在,又不能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有_____________________________________________________。
【答案】(1)S2-、SO、HPO、[Al(OH)4]-、HCO
(2)NH、Al3+、Fe3+
(3)Na+、Cl-、SO
(4)HPO、HCO
【解析】(1)弱酸酸根离子水解后溶液显碱性,部分酸式酸根离子若其水解程度大于电离程度,则溶液也显碱性,即S2-、SO、HPO、[Al(OH)4]-、HCO水解后溶液呈碱性。(2)NH、Al3+、Fe3+属于弱碱的阳离子,水解后溶液呈酸性。(3)Na+是强碱的阳离子,Cl-和SO是强酸的阴离子,它们既能在强酸性溶液中存在又能在强碱性溶液中存在。(4)HPO、HCO既能与强酸反应,又能与强碱反应。
22.(1)向浓NH4Cl溶液中加入CaCO3粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还观察到有气泡产生,生成的气体是________。用离子方程式表示产生上述现象的原因:____________________________________________。
(2)在浓NH4Cl溶液中加入一种单质,也会产生上述类似现象,则这种单质是________(填序号)。
A.碳 B.铜
C.镁 D.硫
【答案】(1)CO2和NH3 2NH+CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O (2)C
【解析】(1)NH+H2ONH3·H2O+H+,加入CaCO3粉末时,发生反应CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,使NH的水解平衡正向移动,c平(NH3·H2O)增大,分解产生NH3,总反应的离子方程式为2NH+CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O。(2)C、Cu、S均不能与NH水解产生的H+反应,但Mg与H+反应生成H2。
23.盐是一类常见的电解质,实验表明盐溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分别呈________性、________性、________性。
(2)盐中阴、阳离子的水解使溶液呈现的酸碱性不同,它们水解的离子方程式也不相同,CH3COONa和NH4Cl水解的离子方程式分别为____________________________、____________________________________。
(3)氯化铝溶液呈________性,原因是__________________________________________________________
(用离子方程式表示),把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
【答案】(1)碱 酸 中 (2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- NH+H2ONH3·H2O+H+ (3)酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Al2O3
【解析】(1)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,KNO3是强酸强碱盐,不水解显中性。(2)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,水解方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+。(3)氯化铝溶液中铝离子水解,溶液显酸性,其水解方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。将AlCl3溶液加热,促进了AlCl3的水解,生成的HCl挥发,蒸干、灼烧,最后得到Al2O3。
24.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-,HB-H++B2-。
回答下列问题:
(1)Na2B溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。理由______________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列微粒浓度关系式正确的是________(填字母)。
A.c平(B2-)+c平(HB-)+c平(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c平(Na+)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(HB-)
C.c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HB-)+2c平(B2-)
D.c平(Na+)=2c平(B2-)+2c平(HB-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液pH=2,则0.1 mol·L-1H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能______(填“>”“<”或“=”)0.11 mol·L-1,理由是________________________________________。
(4)0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是____________。
【答案】(1)碱性 B2-+H2OHB-+OH-
(2)CD
(3)< H2B第一步电离产生的H+,抑制了HB-的电离
(4)c平(Na+)>c平(HB-)>c平(H+)>c平(B2-)>c平(OH-)
【解析】(1)由H2B===H++HB-(完全电离),HB-H++B2-(部分电离),所以盐中B2-将水解而HB-不水解,故Na2B显碱性,原因是B2-+H2OHB-+OH-。(2)在Na2B溶液中存在:Na2B===2Na++B2-,B2-+H2OHB-+OH-,H2OH++OH-。 由物料守恒知c平(Na+)=2c平(B2-)+2c平(HB-)=0.2 mol·L-1。由电荷守恒知c平(Na+)+c平(H+)=2c平(B2-)+c平(OH-)+c平(HB-)。(3)在NaHB溶液中,NaHB===Na++HB-、HB-H++B2-、H2OH++OH-。已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,说明其c平(H+)=0.01 mol·L-1,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步电离,所以0.1 mol·L-1 H2B溶液中c平(H+)<0.11 mol·L-1。(4)在NaHB(aq)中各离子浓度大小顺序为c平(Na+)>c平(HB-)>c平(H+)>c平(B2-)>c平(OH-)。
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