内容正文:
专题06 盐类的水解
重点一 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。
4.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。
方法点拨
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
重点二 盐类水解方程式的书写
由于酸碱中和反应程度很大,所以盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成 和 ,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,生成易分解的产物如NH3·H2O、H2CO3不写分解产物的形式。
类型
水解程度
举例
溶液的酸碱性
一元弱酸阴离子
一步水解
(微弱)
CH3COO-+H2O
一元弱碱阳离子
NH+H2O
多元弱酸阴离子
分步水解
(微弱)
CO+H2O
HCO3-+H2OH2CO3+OH-
多元弱碱阳离子
分步水解,
一步书写(微弱)
Fe3++3H2O
Al3++3H2O
重点三 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
方法点拨
1.内因:
酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。
2.外因:
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
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
外加其他盐
水解形式相同的盐
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的盐
相互促进[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
重点四 水解常数及其应用
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 。
重点五 盐类水解的应用
1.判断酸碱性
(1)判断盐溶液的酸碱性——谁 显谁性,同强显 性
如:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3+3H+
(2)判断酸(碱)的强弱
如:NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为7、9、10,
则酸性 > >
2.某些盐溶液的配制、保存
(1)在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再 到所需浓度。
(2)Na2SiO3、Na2CO3等不能贮存于带磨口玻璃塞的试剂瓶中。因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多 ,能腐蚀玻璃生成Na2SiO3,使瓶口和瓶塞粘在一起。
3.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)弱碱易挥发性酸盐加热蒸干通常得到氢氧化物固体(除铵盐),再灼烧生成氧化物。例如高温蒸发浓缩FeCl3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是 。又如若要得到MgCl2固体,可将MgCl2·6H2O在 气氛中加热脱水。
(2)强碱易挥发性酸盐加热蒸干可以得到同溶质固体。例如高温蒸发浓缩Na2CO3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是 。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(4)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
4.生成胶体
(1)制备胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并继续加热以增大Fe3+的水解程度,从而制备Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)净水
铁盐作净水剂原理:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
明矾作净水剂原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
5.制备无机化合物:如用TiCl4制备TiO2。
其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl。
TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。
6.某些离子的去除:如除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入 [或 或 ]后,与H+反应,调节pH,促进Fe3+水解为Fe(OH)3沉淀,再过滤。
7.去油污
热的纯碱溶液去油污效果好。
原因:加热能促进Na2CO3水解,
产生的 较大,而油脂在碱性较强的条件下水解受到促进,故热的纯碱溶液比冷的去油污效果好。
8.化肥的施用
如:草木灰(K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用,降低肥效。
这是两种盐发生水解相互促进反应放出氨气的缘故。
9.除锈剂
NH4Cl 与 ZnCl2 溶液可作焊接时的除锈剂
10.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↑
11.判断离子共存
弱碱阳离子与弱酸阴离子发生完全双水解,则无法大量共存,如:
阳离子:Al3+、Fe3+ 与
阴离子:CO32-、HCO3-、SiO32-、S2-、HS-、 AlO2-、ClO-
归纳总结
盐类水解应用常考点
应用
举例
加热促进水解
热的纯碱溶液去污力强
分析盐溶液的酸碱性,并比较酸碱性的强弱
等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3 溶液均显碱性,且碱性:Na2CO3>NaHCO3
判断溶液中离子能否大量共存
Al3+和HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
配制或贮存易水解的盐溶液
配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量盐酸
胶体的制备,作净水剂
明矾溶于水生成胶状物氢氧化铝,能吸附水中悬浮的杂质,并形成沉淀使水澄清
化肥的使用
铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
泡沫灭火器的反应原理(水解互促)
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
无水盐的制备
由MgCl2·6H2O制MgCl2,在干燥的HCl气流中加热
判断盐溶液的蒸干产物
将AlCl3溶液蒸干灼烧得到的是Al2O3而不是AlCl3
某些盐的分离除杂
为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2,过滤后再加入适量的盐酸
盐溶液除锈
NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(NH水解溶液显酸性)
判断电解质的强弱
CH3COONa溶液能使酚酞变红(pH>7),说明CH3COOH是弱酸
重点六 溶液中粒子浓度的变化分析
1.两个理论
(1)电离理论
①弱电解质的电离是 的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中: 。
②多元弱酸的电离是 的,其主要是 电离。如在H2S溶液中:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①弱离子的水解损失是 的(水解相互促进的除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中: 。
②多元弱酸酸根离子的水解是 的,其主要是 ,如在Na2CO3溶液中: 。
2.一个比较
比较同浓度的弱酸(或弱碱)的 能力与对应的强碱弱酸盐(或对应强酸弱碱盐)的 能力。
(1)如果电离能力 水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
(2)如果是水解能力 电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性,溶液中c(H+)<c(OH-)。
(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐的电离能力和水解能力的 。如NaHCO3溶液中,HCO的水解能力大于电离能力,故溶液显碱性,c(H+)<c(OH-);又如NaHSO3溶液中,HSO的电离能力大于水解能力,故溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
3.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+
4.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: 。
盐类酸碱性的判断
【典例1】下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A.NaHSO4溶液 B.CH3COOH溶液 C.NH4Cl溶液 D.NaNO3溶液
【即时检测1】常温下测得溶液的约为13,下列说法或表达正确的是
已知:,,。
A.溶液显碱性的原因:
B.溶液中离子浓度的大小关系:
C.向该溶液中滴加等体积的溶液,反应后的溶液存在关系:
D.由计算可知:不能发生
盐类水解的规律
【典例2】一定温度下,0.1mol·L-1Na2CO3水溶液中存在水解平衡,下列说法错误的是
A.通入CO2,溶液pH减小 B.升高温度,该水解平衡常数增大
C.加入NaOH固体,减小 D.稀释溶液,减小
【典例3】某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度溶液的与温度的关系如图所示。下列分析错误的是
A.c点水解程度最大
B.水解是吸热过程
C.段水解平衡向右移动
D.水的电离不影响溶液的
【即时检测2】下列方程式中是水解的方程式的是
A.硫氢化钠溶液中离子行为之一:
B.实验室生成氢氧化铝方法之一:
C.泡沫灭火器的灭火原理:
D.乙二胺溶液显碱性:
【即时检测3】下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量固体,的浓度减小
B.加水稀释溶液,水解常数增大,减小
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.某温度下,一元弱酸的越小,则的越大
盐类水解的应用
【典例4】下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是
A.硫酸钡用作钡餐
B.明矾用于净水
C.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
D.由制取无水固体时,需在气流中蒸发
易错提醒
判断盐溶液蒸干所得产物成分关键点:
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸金属氧化物。
(2)考虑盐受热时是否分解。
原物质
蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2
CaCO3或CaO
NaHCO3
Na2CO3
KMnO4
K2MnO4和MnO2
NH4Cl
分解为NH3和HCl,无固体物质存在
【即时检测4】下列有关事实,与水解反应无关是
A.热的纯碱溶液用于清洗油污 B.氯化铁溶液腐蚀铜制电路板
C.加热蒸干氯化铜溶液,得不到氯化铜纯固体 D.明矾在生活中常用作净水剂
【即时检测5】下列物质制取、储存和用途与盐的水解有关的是
①实验室配制Na2S时常加入几滴NaOH
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤少量的硫酸铁溶于水能吸附水中悬浮杂质
A.①②③④⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③
溶液中粒子浓度的大小比较
【典例5】下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A.0.1mol·L-1溶液中:
B.0.1mol·L-1溶液中:
C.的、混合溶液:
D.0.1mol·L-1溶液和0.1mol·L-1相比,前者大于后者
【典例6】常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3•H2O
Ka或Kb
1.8×10-4
Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
A.HCOONa溶液中:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
B.等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为HCOONa>NaHCO3>NaClO
C.向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3
D.等物质的量浓度溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH3•H2O>NH4ClO
解题技巧
溶液中微粒浓度大小比较的解题思路
【即时检测6】在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.Na2SO3溶液中:
B.NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:
C.向某稀NaHCO3溶液中通入CO2至
D.浓度均为与NaOH按体积2∶1混合:
【即时检测7】强碱MOH的溶液和等体积等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【即时检测8】常温条件下,向浓度均为的弱酸和混合溶液中逐滴加入弱碱,溶液的导电能力随溶液加入量的变化如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法错误的是
A.
B.b点溶液中
C.若c点溶液中,则BA溶液显碱性
D.滴加BOH溶液过程中,水的电离程度先增大后减小
电解质溶液平衡曲线分析
【典例6】常温下向溶液中缓慢滴入相同浓度的某一元酸溶液,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,已知:的,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示浓度变化
B.滴定过程中N点水的电离程度最大
C.M点存在:
D.滴加在范围内存在溶液呈中性点
【即时检测9】常温下,向一元酸HR的溶液中逐滴加入NaOH溶液,所得溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.由C点可得常温下NaR的水解常数
B.点溶液存在
C.向点溶液不断加水,增大
D.水的电离程度:
【即时检测10】I.室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用NaOH溶液以恒定速率来滴定,根据测定结果绘制出、的物质的量浓度c与时间t的关系曲线(如图)。回答下列问题:
(1)时发生反应的离子方程式: 。
(2)写出NaClO水解离子方程式: 。
(3)不考虑水解,则在b点溶液中:是浓度的 倍。
II.常温下向一定浓度的溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示,已知:是二元弱酸,Y表示或,。回答下列问题:
(4)曲线n表示p (填或)与pH的变化关系。
(5) 。
(6)NaHX溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
夯实基础
1.下列方程式与相应文字叙述一致的是
A.亚硫酸氢钠在水中电离:
B.向溶液中通入
C.溶液中的水解:
D.泡沫灭火器的灭火原理:
2.常温下,将的溶液加水稀释至的过程中,下列说法错误的是
A. B.
C.保持不变 D.稀释前后,溶液中的氧元素总质量保持不变
3.常温下,下列关于的和的两种溶液的说法正确的是
A.两溶液中由水电离出的相等
B.溶液中的与溶液中的相等
C.向溶液中滴加次氯酸钠溶液,增大
D.两溶液中均存在:代表C或S
4.将浓度均为0.1mol/L的氨水与盐酸等体积混合,下列做法能使混合后溶液与比值变大的是
A.加入固体硫酸钾 B.通入少量氯化氢
C.降低溶液温度 D.加入少量固体氢氧化钠
5.常温下,稀释 0. 1 mol•L-1 Na2SO3溶液 ,图中的纵坐标可以表示
A.水解的平衡常数
B.溶液的 pH
C.溶液中 的数目
D.溶液中的 c()
6.为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响,某研究性学习小组设计实验方案,获得如下数据:
实验
c(NH4Cl)/mol·L−1
V(NH4Cl)/mL
温度/℃
pH
1
0.02
5
25
x
2
0.02
5
30
y
3
0.2
5
25
z
下列说法不正确的是
A.由 x>y可知:升高温度能促进氯化铵的水解
B.由x >z可知:增大盐的浓度,水解平衡正向移动,水解程度增大
C.由z < x < z +1可知:稀释氯化铵溶液,水解平衡正向移动
D.Kh(NH4Cl)与Kb(NH3·H2O)的关系为:Kh=(Kw为水的离子积常数)
7.在25℃时,下列说法正确的是
A.的醋酸溶液稀释100倍,
B.溶液中,离子浓度大小关系为:
C.向氨水中加入稀硫酸至,此时
D.同浓度的①②溶液,:①>②
8.对于0.1mol∙L-1Na2SO3溶液,正确的是
A.加入 Na2SO3固体,水解程度增大
B.忽略溶液体积变化和空气影响,升高温度,c(OH-)增大
C.
D.
9.在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.物质的量浓度之比为的、混合液中:
B.溶液与溶液等体积混合:
C.溶液的,则溶液中的粒子有:
D.的醋酸溶液与的溶液等体积混合:
10.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.某溶液中由水电离出的,若,则该溶液的pH一定为
B.相同的四种溶液:①、②、③、④,溶液浓度由大到小的顺序是
C.溶液与溶液等体积混合得到的碱性溶液中:
D.将pH均为的氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液分别加水稀释100倍,pH分别变为和,则、、的大小关系是
11.已知。对于溶液下列说法错误的是
A.溶液呈酸性
B.溶液中水的电离程度比纯水大
C.
D.与同浓度氨水相比,溶液中更大
12.盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
13.化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是
A.打开可口可乐瓶盖时,有大量气泡冒出,可用勒夏特列原理解释
B.加热蒸干溶液得到固体
C.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,再用稀硫酸除去
D.国家大剧院玻璃外墙的纳米级材料二氧化钛可利用的水解反应,再焙烧制得
14.室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A.HA的电离平衡常数约为
B.d点溶液中
C.滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D.b点溶液中粒子浓度关系:
15.请回答下列问题。
(1)的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): 。
(2)相同温度下,物质的量浓度相同的下列各溶液:①HCl;②NaOH;③;④;⑤;⑥KCl。则pH由小到大的排列顺序为(填序号) 。
(3)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图所示,请填写空白。
①a、b、c.三点对应的溶液中由小到大的顺序为 (用a,b,c和<,>,=表示)
②a、b、c三点对应的溶液中的电离程度最大的是 。(填a或b或c)
③若使b点对应的溶液中增大,减小,可采用的方法是 (填序号)
A.加入水 B.加入少量的NaOH溶液(体积变化忽略不计) C.加入浓硫酸 D.加入碳酸钠固体
(4)工业上采取用氨水除去,已知25℃,的,的,。若氨水的浓度为2.0mol/L,溶液中的约为 mol/L;将通入该氨水中,当降至mol/L时,溶液中的 。
综合运用
16.下列实验操作和现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴入2滴酚酞
溶液由无色最终变为浅红色
溶液呈碱性
B
往溶液中加入过量稀盐酸
最终有白色沉淀产生
稀盐酸促进了的水解
C
往溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
D
微热滴有酚酞的溶液
溶液红色加深
温度升高,的水解程度增大
17.为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45,当血浆pH低于7.2会引起酸中毒,高于7.-5会引起碱中毒。血浆“”缓冲体系对稳定体系酸碱度有重要作用。该缓冲体系可用平衡表示:,则下列说法错误的是
A.当体系中增加少量强酸或强碱时,由于浓度较大且可以调节,可防止体系的pH出现较大幅度的变化
B.当大量酸进入到缓冲体系时,体系中将变大
C.“”缓冲体系中存在:
D.若某温度下的一级电离常数,则当血液中时,人体可能已经发生酸中毒
18.室温下,用溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为的HCl溶液和HA溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图,下列说法正确的是
A.HA为弱酸,电离常数
B.b点
C.室温下,加蒸馏水稀释c点溶液,溶液中增大
D.a点时的溶液中由水电离出的
19.时,向的溶液中滴加的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.从a点到b点再到c点,水的电离程度逐渐增大
B.b点,
C.a点,溶液中
D.d点,
20.25℃时,向浓度均为的和的混合溶液中滴加的标准溶液,测得混合溶液的随加入标准溶液的体积的变化如图。下列说法正确的是
A.、、三点对应的电离平衡常数:
B.滴定过程中点对应溶液中,水的电离程度最大
C.点对应溶液中存在:
D.点对应溶液中存在:
21.电解质在水溶液中存在各种行为,如电离、水解等。回答下列问题:
(1)已知:时,的溶液中。写出的电离方程式 。
(2)已知室温下,部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示:
弱电解质
电离平衡常数
①相同的溶液和溶液,溶液的浓度 (填“<”“=”或“>”)。
②常温下,向一定浓度的溶液中加入蒸馏水稀释至的过程中,醋酸的电离程度 (填“增大”、“减小”或“不变”);该溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 (填序号)。
A. B. C. D. E.
③相同物质的量浓度的三种溶液:a.溶液 b.溶液 c.溶液从小到大的排序是 (填字母代号)
④向溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为 。
⑤常温下用溶液作捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到重要化工产品纯碱。某次捕捉后得到的纯碱溶液,则溶液中 。
思维拔高
22.室温下,向溶液中滴加氨水,滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[,为、或]随的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.表示随的变化曲线
B.该温度下,
C.水的电离程度:c点<d点
D.c点溶液中:
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专题06 盐类的水解
重点一 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。
4.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。
方法点拨
(1)盐类的水解破坏了水的电离平衡,促进水的电离。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应,水解过程吸热。
(3)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(4)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液显碱性,虽然都能发生双水解,但既无气体产生,也无沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。
重点二 盐类水解方程式的书写
由于酸碱中和反应程度很大,所以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“↓”,生成易分解的产物如NH3·H2O、H2CO3不写分解产物的形式。
类型
水解程度
举例
溶液的酸碱性
一元弱酸阴离子
一步水解
(微弱)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
碱性
一元弱碱阳离子
NH+H2ONH3·H2O+H+
酸性
多元弱酸阴离子
分步水解
(微弱)
CO+H2OHCO3-+OH-
HCO3-+H2OH2CO3+OH-
碱性
多元弱碱阳离子
分步水解,
一步书写(微弱)
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
酸性
重点三 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
方法点拨
1.内因:
酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。
2.外因:
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
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
外加其他盐
水解形式相同的盐
相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)
水解形式相反的盐
相互促进[如Al2(SO4)3中加NaHCO3]
重点四 水解常数及其应用
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。
重点五 盐类水解的应用
1.判断酸碱性
(1)判断盐溶液的酸碱性——谁强显谁性,同强显中性
如:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O ⇌ Fe(OH)3+3H+
(2)判断酸(碱)的强弱
如:NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为7、9、10,
则酸性HX>HY>HZ
2.某些盐溶液的配制、保存
(1)在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
(2)Na2SiO3、Na2CO3等不能贮存于带磨口玻璃塞的试剂瓶中。因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多OH-,能腐蚀玻璃生成Na2SiO3,使瓶口和瓶塞粘在一起。
3.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)弱碱易挥发性酸盐加热蒸干通常得到氢氧化物固体(除铵盐),再灼烧生成氧化物。例如高温蒸发浓缩FeCl3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是Fe2O3。又如若要得到MgCl2固体,可将MgCl2·6H2O在HCl气氛中加热脱水。
(2)强碱易挥发性酸盐加热蒸干可以得到同溶质固体。例如高温蒸发浓缩Na2CO3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是Na2CO3。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(4)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
4.生成胶体
(1)制备胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并继续加热以增大Fe3+的水解程度,从而制备Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)净水
铁盐作净水剂原理:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
明矾作净水剂原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
5.制备无机化合物:如用TiCl4制备TiO2。
其反应的方程式为TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl。
TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。
6.某些离子的去除:如除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入MgCO3[或MgO或Mg(OH)2]后,与H+反应,调节pH,促进Fe3+水解为Fe(OH)3沉淀,再过滤。
7.去油污
热的纯碱溶液去油污效果好。
原因:加热能促进Na2CO3水解,CO+H2OHCO+OH-
产生的c(OH-)较大,而油脂在碱性较强的条件下水解受到促进,故热的纯碱溶液比冷的去油污效果好。
8.化肥的施用
如:草木灰(K2CO3)与铵态氮肥不能混合施用,降低肥效。
这是两种盐发生水解相互促进反应放出氨气的缘故。
9.除锈剂
NH4Cl 与 ZnCl2 溶液可作焊接时的除锈剂
10.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↑
11.判断离子共存
弱碱阳离子与弱酸阴离子发生完全双水解,则无法大量共存,如:
阳离子:Al3+、Fe3+ 与
阴离子:CO32-、HCO3-、SiO32-、S2-、HS-、 AlO2-、ClO-
归纳总结
盐类水解应用常考点
应用
举例
加热促进水解
热的纯碱溶液去污力强
分析盐溶液的酸碱性,并比较酸碱性的强弱
等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3 溶液均显碱性,且碱性:Na2CO3>NaHCO3
判断溶液中离子能否大量共存
Al3+和HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
配制或贮存易水解的盐溶液
配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量盐酸
胶体的制备,作净水剂
明矾溶于水生成胶状物氢氧化铝,能吸附水中悬浮的杂质,并形成沉淀使水澄清
化肥的使用
铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
泡沫灭火器的反应原理(水解互促)
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
无水盐的制备
由MgCl2·6H2O制MgCl2,在干燥的HCl气流中加热
判断盐溶液的蒸干产物
将AlCl3溶液蒸干灼烧得到的是Al2O3而不是AlCl3
某些盐的分离除杂
为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2,过滤后再加入适量的盐酸
盐溶液除锈
NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(NH水解溶液显酸性)
判断电解质的强弱
CH3COONa溶液能使酚酞变红(pH>7),说明CH3COOH是弱酸
重点六 溶液中粒子浓度的变化分析
1.两个理论
(1)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。如在H2S溶液中:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①弱离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
2.一个比较
比较同浓度的弱酸(或弱碱)的电离能力与对应的强碱弱酸盐(或对应强酸弱碱盐)的水解能力。
(1)如果电离能力大于水解能力,如CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解的程度,则等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液等体积混合后溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
(2)如果是水解能力大于电离能力,如HClO的电离程度小于ClO-水解的程度,则等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性,溶液中c(H+)<c(OH-)。
(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐的电离能力和水解能力的相对强弱。如NaHCO3溶液中,HCO的水解能力大于电离能力,故溶液显碱性,c(H+)<c(OH-);又如NaHSO3溶液中,HSO的电离能力大于水解能力,故溶液显酸性,溶液中c(H+)>c(OH-)。
3.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+
4.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。
盐类酸碱性的判断
【典例1】下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A.NaHSO4溶液 B.CH3COOH溶液 C.NH4Cl溶液 D.NaNO3溶液
【答案】C
【解析】A.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,不是因为盐类的水解,A不选;
B.CH3COOH溶液呈酸性是因为CH3COOH是弱酸,在溶液中电离出氢离子,不是因为盐类的水解,B不选;
C.NH4Cl溶液中水解生成H+使溶液呈酸性,C选;
D.NaNO3是强酸强碱盐,没有离子发生水解,溶液呈中性,D不选;
故选C。
【即时检测1】常温下测得溶液的约为13,下列说法或表达正确的是
已知:,,。
A.溶液显碱性的原因:
B.溶液中离子浓度的大小关系:
C.向该溶液中滴加等体积的溶液,反应后的溶液存在关系:
D.由计算可知:不能发生
【答案】C
【解析】A.常温下,溶液的约为13,水解呈碱性,多元弱酸对应的离子分步水解,第一步水解表示为,A错误;
B.,则,即,c(OH-)=0.1mol/L,故有,B错误;
C.滴加等体积0.1mol/L的HCl溶液,恰好反应生成等浓度的NaHA和NaCl溶液,根据物料守恒,有,C正确;
D.,,反应能完全进行,D错误;
故选C。
盐类水解的规律
【典例2】一定温度下,0.1mol·L-1Na2CO3水溶液中存在水解平衡,下列说法错误的是
A.通入CO2,溶液pH减小 B.升高温度,该水解平衡常数增大
C.加入NaOH固体,减小 D.稀释溶液,减小
【答案】D
【解析】A.向碳酸钠溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中的氢氧根离子浓度反应,溶液中氢氧根离子浓度减小,pH减小,故A正确;B.碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水解平衡常数增大,故B正确;C.加入氢氧化钠固体时,溶液中的氢氧根离子浓度增大,碳酸根离子的水解常数不变,由水解常数可知,溶液中=,则和的值减小,故C正确;D.碳酸根离子的水解常数Kh=,稀释碳酸钠溶液时,温度不变,平衡常数不变,则溶液中不变,故D错误;故选D。
【典例3】某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度溶液的与温度的关系如图所示。下列分析错误的是
A.c点水解程度最大
B.水解是吸热过程
C.段水解平衡向右移动
D.水的电离不影响溶液的
【答案】D
【解析】A.的水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡正向进行,水解程度增大。温度:c>b>a,水解程度c>b>a,c点水解程度最大,A正确;
B.根据段温度升高,pH增大,可知的水解反应向右移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液碱性增强,说明水解反应为吸热反应,B正确;
C.图中段温度升高,pH增大,说明水解平衡向右移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液碱性增强,pH增大,C正确;
D.图中段,升高温度,pH变小说明升高温度,碳酸根水解平衡正向进行,水解程度增大;同时水的电离平衡正向进行,电离程度增大,溶液中氢离子浓度增大,使得pH变小,水的电离影响溶液的,D错误;
故答案为:D。
【即时检测2】下列方程式中是水解的方程式的是
A.硫氢化钠溶液中离子行为之一:
B.实验室生成氢氧化铝方法之一:
C.泡沫灭火器的灭火原理:
D.乙二胺溶液显碱性:
【答案】C
【解析】A.硫氢化钠溶液中,在水分子参与下HS﹣离子电离生成硫离子和水合氢离子:,HS﹣的水解离子方程式为HS﹣+H2O⇌OH﹣+H2S,故A错误;B.实验室生成氢氧化铝方法之一:可理解为,,遵循强酸制弱酸原理,不属于水解,故B错误;C.泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢根和铝离子发生彻底双水解:,故C正确;D.根据类推,乙二胺溶液显碱性:,涉及的是电离、不是水解,故D错误;故选C.
【即时检测3】下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量固体,的浓度减小
B.加水稀释溶液,水解常数增大,减小
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.某温度下,一元弱酸的越小,则的越大
【答案】B
【解析】A.Na2S中存在S2-+H2OHS-+OH-,加入少量硫酸铜固体,硫离子与铜离子反应生成CuS沉淀,促使该反应的化学平衡逆向移动,HS-的浓度减小,A正确;
B.水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,B错误;
C.HCOOH的Ka=1×10-4,则,=1×10-4,则Kh=1×10-10,C正确;
D.NaA的Kh=,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大,D正确;
故答案选B。
盐类水解的应用
【典例4】下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是
A.硫酸钡用作钡餐
B.明矾用于净水
C.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
D.由制取无水固体时,需在气流中蒸发
【答案】A
【解析】A.硫酸钡用作钡餐是由于硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,不会产生Ba2+对人体造成危害,与水解无关,A项正确;B.明矾用于净水是由于Al3+水解产生Al(OH)3胶体,使悬浊物沉降,可以净水,B项错误;C.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器是由于Al3+与发生双水解反应,C项错误;D.Fe3+在水中会水解,加热会促进Fe3+的水解,故由制取无水固体时,需在气流中蒸发,抑制Fe3+的水解,D项错误;答案选A。
易错提醒
判断盐溶液蒸干所得产物成分关键点:
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸金属氧化物。
(2)考虑盐受热时是否分解。
原物质
蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2
CaCO3或CaO
NaHCO3
Na2CO3
KMnO4
K2MnO4和MnO2
NH4Cl
分解为NH3和HCl,无固体物质存在
【即时检测4】下列有关事实,与水解反应无关是
A.热的纯碱溶液用于清洗油污 B.氯化铁溶液腐蚀铜制电路板
C.加热蒸干氯化铜溶液,得不到氯化铜纯固体 D.明矾在生活中常用作净水剂
【答案】B
【解析】A.纯碱为强碱弱酸盐,水解呈碱性,加热碱性增强,可使油污在碱性条件下水解而除去,与盐类的水解有关,选项A不符合;
B.氯化铁能够氧化铜生成氯化亚铁和氯化铜,所以氯化铁用于腐蚀铜制印刷电路板,与盐类水解无关,选项B符合;
C.CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,与盐类的水解有关,选项C不符合;
D.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,能够吸附水中固体杂质颗粒,可以用于净水,与盐类的水解有关,选项D不符合;
答案选B。
【即时检测5】下列物质制取、储存和用途与盐的水解有关的是
①实验室配制Na2S时常加入几滴NaOH
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤少量的硫酸铁溶于水能吸附水中悬浮杂质
A.①②③④⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③
【答案】A
【解析】①实验室配制Na2S溶液时加入几滴NaOH,抑制硫离子水解,和盐类水解有关,故①符合;
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液相互促进水解生成二氧化碳和Al(OH)3,可作泡沫灭火剂,与水解有关,故②符合;
③草木灰中碳酸根离子和铵根离子水解相互促进损失肥效,草木灰与铵态氮肥不能混合施用,和盐类水解有关,故③符合;
④Na2CO3水解产生NaOH,NaOH会和玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3,Na2SiO3溶液有黏性,会将玻璃塞粘在试剂瓶上,故实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,与盐的水解有关,故④符合;
⑤少量的硫酸铁溶于水,Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮杂质,与盐类水解有关,故⑤符合;
答案选A。
溶液中粒子浓度的大小比较
【典例5】下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A.0.1mol·L-1溶液中:
B.0.1mol·L-1溶液中:
C.的、混合溶液:
D.0.1mol·L-1溶液和0.1mol·L-1相比,前者大于后者
【答案】D
【解析】A.溶液中CO发生两步水解产生HCO和H2CO3,根据物料守恒,故A错误;B.溶液中NH部分水解产生和H+使得溶液显酸性:,溶液中存在电荷守恒:,则,故,故B错误;C.、混合溶液的,说明的电离程度大于的水解程度,则混合溶液中,故C错误;D.是强电解质,在水溶液中完全电离出NH和Cl-,NH有很少一部分发生水解;是弱碱,电离程度很小,溶液中NH很小,所以溶液和相比,前者大于后者,故D正确;故选D。
【典例6】常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3•H2O
Ka或Kb
1.8×10-4
Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11
4.0×10-8
1.8×10-5
A.HCOONa溶液中:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
B.等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为HCOONa>NaHCO3>NaClO
C.向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3
D.等物质的量浓度溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH3•H2O>NH4ClO
【答案】A
【解析】A.HCOONa溶液中,发生反应:HCOO-+H2OHCOOH+OH-、H2OH++OH-,则存在下列关系:c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+),A正确;B.比较表中的电离常数,可确定电离程度HCOOH>H2CO3>HClO,则离子的水解程度HCOONa<NaHCO3<NaClO,等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为NaClO>NaHCO3>HCOONa,B不正确;C.向NaClO溶液中通入少量CO2,由于Ka2(H2CO3)<Ka(HClO),所以与ClO-不能发生反应,反应CO2+2NaClO+H2O=2HClO+Na2CO3不能发生,C不正确;D.(NH4)2CO3、NH4ClO在水溶液中发生完全电离,NH3•H2O只发生部分电离,则等物质的量浓度溶液中c()大小顺序为(NH4)2CO3>NH4ClO>NH3•H2O,D不正确;故选A。
解题技巧
溶液中微粒浓度大小比较的解题思路
【即时检测6】在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.Na2SO3溶液中:
B.NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:
C.向某稀NaHCO3溶液中通入CO2至
D.浓度均为与NaOH按体积2∶1混合:
【答案】C
【解析】A.根据质子守恒可知,正确的关系式为,A错误;
B.NaHA溶液的pH<7,说明HA-的电离程度大于水解程度,HA-电离生成A2-,HA-水解生成H2A,故,B错误 ;
C.根据电荷守恒可知,当pH=7时,,C正确;
D.浓度均为与NaOH按体积2∶1混合则溶液显酸性,根据电荷守恒可知,故D错误;
故选C 。
【即时检测7】强碱MOH的溶液和等体积等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】等体积等物质的量浓度MOH强碱和HA弱酸溶液混合后,二者恰好反应生成MA(强碱弱酸盐)和水,由于部分水解,溶液显碱性,则,根据电荷守恒可得:,则,溶液中离子浓度大小为:;
故选A。
【即时检测8】常温条件下,向浓度均为的弱酸和混合溶液中逐滴加入弱碱,溶液的导电能力随溶液加入量的变化如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法错误的是
A.
B.b点溶液中
C.若c点溶液中,则BA溶液显碱性
D.滴加BOH溶液过程中,水的电离程度先增大后减小
【答案】C
【分析】向浓度均为的弱酸和混合溶液中逐滴加入弱碱,先与强酸反应后与弱酸反应。
【解析】A.根据图示点和弱碱恰好完全反应,则,A正确;B.,点和弱碱恰好完全反应,则;b点溶液由等物质的量浓度的HA和BCl混合而成,根据物料守恒,点溶液中,B正确;C.点溶液中溶质为、,若,说明的水解程度大于的,则溶液显酸性,C错误;D.滴加溶液过程中,开始时中和酸电离出的氢离子,水的电离程度增大,碱过量后,碱电离出的抑制水的电离,水的电离程度又减小,D正确;答案选C。
电解质溶液平衡曲线分析
【典例6】常温下向溶液中缓慢滴入相同浓度的某一元酸溶液,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,已知:的,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示浓度变化
B.滴定过程中N点水的电离程度最大
C.M点存在:
D.滴加在范围内存在溶液呈中性点
【答案】D
【分析】向溶液中滴入相同浓度的溶液,发生浓度改变的微粒是和﹔当,,加入HCOOH溶液过程中Na+、OH-浓度减小,H+、HCOO-浓度增多,加入20mLHCOOH溶液,减少为0.05mol/L,所以曲线Ⅰ表示浓度变化;当时,中,很小,加入溶液过程中,溶质由变为和混合物,最终为,增加的很少,而增加的多,所以曲线Ⅱ表示浓度变化。
【解析】A.由分析可知,曲线I表示浓度变化,曲线II表示,故A正确;B.N点溶液与溶液恰好反应生成,此时仅存在的水解对水电离的促进作用,所以N点水电离程度最大,故B正确;C.M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故C正确;D.时,过量,溶液显碱性,时,生成的溶液也显碱性,滴加在范围内不存在溶液呈中性点,故D错误;选D。
【即时检测9】常温下,向一元酸HR的溶液中逐滴加入NaOH溶液,所得溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.由C点可得常温下NaR的水解常数
B.点溶液存在
C.向点溶液不断加水,增大
D.水的电离程度:
【答案】C
【分析】0.1mol/L的HR溶液的pH>1,故HR为弱酸。常温下,向一元酸HR的溶液中逐滴加入NaOH溶液,A点时加入的NaOH溶液的体积为50mL,HR反应了一半,溶质的成分为:HR、NaR(1:1);C点加入的NaOH溶液体积为100mL,恰好完全反应,溶质为NaR。
【解析】A.C点溶液为NaR溶液,存在水解平衡:,C点pH值为9,故,水解平衡常数:,A正确;
B.A点溶质的成分为:HR、NaR(1:1),溶液中存在物料守恒:c(HR)+c(R-)=2c(Na+),电荷守恒:c(OH-)+c(R-)=c(Na+)+c(H+),联立两式可得:,B正确;
C.向点溶液不断加水,,温度不变,比值不变,C错误;
D.A点溶液中溶质的成分为:HR、NaR(1:1),溶液pH<7,说明HR的电离程度大于R-的水解程度,A点抑制水的电离,C点HR与NaOH恰好完全反应得到NaR溶液,促进水的电离,故由A到C点,水的电离程度逐渐增大,即:水的电离程度:,D正确;
故选C。
【即时检测10】I.室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用NaOH溶液以恒定速率来滴定,根据测定结果绘制出、的物质的量浓度c与时间t的关系曲线(如图)。回答下列问题:
(1)时发生反应的离子方程式: 。
(2)写出NaClO水解离子方程式: 。
(3)不考虑水解,则在b点溶液中:是浓度的 倍。
II.常温下向一定浓度的溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示,已知:是二元弱酸,Y表示或,。回答下列问题:
(4)曲线n表示p (填或)与pH的变化关系。
(5) 。
(6)NaHX溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
【答案】(1)
(2)
(3)6
(4)
(5)
(6)碱
【解析】(1)时氧化产物只生成了,离子方程式:;(2)NaClO水解离子方程式:;(3)根据得失电子守恒:,根据图像可知b点,,即;(4)H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则,则pH相同时,,则,则m、n分别表示pH与、的变化关系;(5)N点pH=7.4,,,则,;(6)M点pH=9.3,,,则,,,HX-的水解平衡常数,水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性。
夯实基础
1.下列方程式与相应文字叙述一致的是
A.亚硫酸氢钠在水中电离:
B.向溶液中通入
C.溶液中的水解:
D.泡沫灭火器的灭火原理:
【答案】B
【解析】A.亚硫酸氢钠为弱酸酸式盐,在水中只能电离出钠离子和亚硫酸氢根离子,其电离方程式为:,A不符合题意;
B.溶液中通入H2S气体反应生成CuS沉淀和硫酸,反应的离子方程式为:,B符合题意;
C.水解的离子方程式为:,C不符合题意;
D.泡沫灭火器的原理是硫酸铝与碳酸氢钠发生双水解反应,其离子方程式为:,D不符合题意;
故选B。
2.常温下,将的溶液加水稀释至的过程中,下列说法错误的是
A. B.
C.保持不变 D.稀释前后,溶液中的氧元素总质量保持不变
【答案】D
【分析】在水中完全电离为铵离子和硫酸根:,为强酸弱碱盐,少量铵离子会发生水解使得溶液呈酸性,的溶液加水稀释至过程中,水解程度增大但酸性有所降低;
【解析】A.硫酸铵固体中铵离子的数目是硫酸根的2倍,结合分析可知溶液中,故A正确;
B.稀释过程中,硫酸铵溶液始终呈酸性,则,故B正确;
C.稀释过程中硫酸根数目守恒,即保持不变,故C正确;
D.稀释过程中加入水,水含氧元素,则稀释前后,溶液中的氧元素总质量增加,故D错误;
选D。
3.常温下,下列关于的和的两种溶液的说法正确的是
A.两溶液中由水电离出的相等
B.溶液中的与溶液中的相等
C.向溶液中滴加次氯酸钠溶液,增大
D.两溶液中均存在:代表C或S
【答案】D
【解析】A.溶液显酸性,即溶液中的电离程度大于水解程度,所以其抑制水的电离,而促进水的电离,A错误;
B.因为两种溶液的初始浓度不知道,所以不能确定和的大小关系,B错误;
C.次氯酸钠具有强氧化性,可以将亚硫酸氢根离子氧化为硫酸根离子,使减小,C错误;
D.溶液中电荷守恒, ,物料守恒,,两者相差得质子守恒:,D正确;
故选D;
4.将浓度均为0.1mol/L的氨水与盐酸等体积混合,下列做法能使混合后溶液与比值变大的是
A.加入固体硫酸钾 B.通入少量氯化氢
C.降低溶液温度 D.加入少量固体氢氧化钠
【答案】C
【分析】氨水与盐酸等浓度等体积混合,恰好生成,溶液中存在。
【解析】A.加入固体硫酸钾,不影响溶液中和,该比值不变,A项错误;
B.通入HCl,增大,抑制的水解,但溶液中增加的物质的量大于增加的物质的量,该比值减小,B项错误;
C.盐类水解为吸热过程,降低温度,抑制水解,增大,比值增大,C项正确;
D.加入固体NaOH,促进水解,降低,比值减小,D项错误;
故为C。
5.常温下,稀释 0. 1 mol•L-1 Na2SO3溶液 ,图中的纵坐标可以表示
A.水解的平衡常数
B.溶液的 pH
C.溶液中 的数目
D.溶液中的 c()
【答案】C
【分析】稀释过程中水解平衡SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-向右移动,所以HSO3-数目增大,SO32-数目减少,溶液的体积增大,c(SO32-)、c(HCO3-)、c(OH-)减小,据此分析。
【解析】A.水解的平衡常数只与温度有关,加水稀释,温度不变,平衡常数不变,故A不符合题意;
B.溶液呈碱性,加水稀释,溶液的体积增大,溶液中氢氧根离子浓度减小,所以稀释过程中溶液pH应逐渐减小,故B不符合题意;
C.加水稀释,亚硫酸根离子水解平衡正移,溶液中HSO3-的数目增大,故C符合题意;
D.稀释过程中水解平衡SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-向右移动,所以HSO3-数目增大,SO32-数目减少,溶液体积增大,所以c(SO32-)减小,故D不符合题意;
答案为C。
6.为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响,某研究性学习小组设计实验方案,获得如下数据:
实验
c(NH4Cl)/mol·L−1
V(NH4Cl)/mL
温度/℃
pH
1
0.02
5
25
x
2
0.02
5
30
y
3
0.2
5
25
z
下列说法不正确的是
A.由 x>y可知:升高温度能促进氯化铵的水解
B.由x >z可知:增大盐的浓度,水解平衡正向移动,水解程度增大
C.由z < x < z +1可知:稀释氯化铵溶液,水解平衡正向移动
D.Kh(NH4Cl)与Kb(NH3·H2O)的关系为:Kh=(Kw为水的离子积常数)
【答案】B
【解析】A.实验1和1探究温度对氯化铵的水解的影响,水解方程式:NH+H2ONH3·H2O +H+,由 x>y即实验2氢离子的浓度较大,可知升高温度能促进氯化铵的水解,A正确;
B.实验1和3探究浓度对氯化铵的水解的影响,由x>z可知:增大盐的浓度,水解平衡正向移动,但是水解程度减小,B错误;
C.实验3氯化铵的浓度是实验1的10倍,由z<x<z +1,即稀释10倍后,pH变化小于1,由越稀越水解可知:稀释氯化铵溶液,水解平衡正向移动,C正确;
D.氯化铵的水解方程式:NH+H2ONH3·H2O +H+,Kh=,D正确;
故选:B。
7.在25℃时,下列说法正确的是
A.的醋酸溶液稀释100倍,
B.溶液中,离子浓度大小关系为:
C.向氨水中加入稀硫酸至,此时
D.同浓度的①②溶液,:①>②
【答案】B
【解析】A.pH =3的醋酸溶液稀释100倍,醋酸又电离出氢离子,溶液的pH<5,故A错误;
B.NaClO溶液中,次氯酸根离子水解,溶液显碱性,离子浓度大小关系为:,故B正确;
C.向氨水中加入稀硫酸至pH=7,溶液中c(H+)=c(OH-),电荷守恒得到:,则,故C错误;
D.硫酸氢铵溶液中电离出的氢离子会抑制铵根离子的水解,同浓度的①②溶液中:①<②,故D错误;
故选B。
8.对于0.1mol∙L-1Na2SO3溶液,正确的是
A.加入 Na2SO3固体,水解程度增大
B.忽略溶液体积变化和空气影响,升高温度,c(OH-)增大
C.
D.
【答案】B
【解析】A.加入 Na2SO3固体,溶解后使溶液中浓度增大,水解程度减小,A不正确;
B.水解过程吸热,升高温度,水解程度增大,c(OH-)增大,B正确;
C.Na2SO3溶液中,依据电荷守恒:,C不正确;
D.Na2SO3溶液中,依据物料守恒:,D不正确;
故选B。
9.在室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.物质的量浓度之比为的、混合液中:
B.溶液与溶液等体积混合:
C.溶液的,则溶液中的粒子有:
D.的醋酸溶液与的溶液等体积混合:
【答案】B
【解析】A.假设、的浓度分别为和,由元素质量守恒可知,对来说存在:,对来说存在:,故,A错误;
B.溶液与溶液等体积混合,发生反应,溶液中生成等物质的量的和,,由于水解,,溶液呈酸性,,水解程度较小,,则有,B正确;
C.溶液的,说明的电离程度大于水解程度,电离生成,水解生成,故,C错误;
D.醋酸为弱电解质,的醋酸溶液与的溶液等体积混合后,醋酸过量且混合后的溶液呈酸性,,电荷守恒,则,且,则离子浓度为,D错误;
故答案为:B。
10.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.某溶液中由水电离出的,若,则该溶液的pH一定为
B.相同的四种溶液:①、②、③、④,溶液浓度由大到小的顺序是
C.溶液与溶液等体积混合得到的碱性溶液中:
D.将pH均为的氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液分别加水稀释100倍,pH分别变为和,则、、的大小关系是
【答案】C
【解析】A.由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7时,水的电离受到抑制,溶液可能是酸性或碱性;若是酸性,则c(OH-)=1×10-amol/L,溶液中c(H+)=mol/L=10a-14mol/L,pH=14-a;若是碱性,溶液中,pH=a,故A错误;
B.①只能部分电离出,而其余三种都是完全电离出,故①的浓度最大,③是二元铵盐,完全电离出2个,故的浓度最小,②中H+会抑制水解,故当相同时,④应大于②,故顺序为,故B错误;
C.混合溶液中电荷守恒等式为,溶液显碱性,,则有,故C正确;
D.NaOH和Ba(OH)2均为强碱,故稀释相同的倍数,pH的变化相同,且越稀释溶液pH越小,故将pH均为a的氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液分别加水稀释100倍,pH变为b和c,则a、b、c的大小关系是:b=c<a,故D错误;
答案选C。
11.已知。对于溶液下列说法错误的是
A.溶液呈酸性
B.溶液中水的电离程度比纯水大
C.
D.与同浓度氨水相比,溶液中更大
【答案】A
【解析】A.氨水的电离平衡常数大于碳酸的电离平衡常数,则铵根离子的水解小于碳酸氢根离子的水解程度,碳酸氢根水解显碱性,故溶液应为碱性,A错误;
B.为可水解的盐,盐类水解促进水的电离,故溶液中水的电离程度比纯水大,B正确;
C.铵根离子的水解小于碳酸氢根离子的水解程度,所以溶液中,且水解生成的一水合氨浓度小于水解生成的碳酸浓度,所以,C正确;
D.氨水的电离平衡常数为:电离程度较小氨水中主要以一水合氨形式存在,铵根离子水解平衡常数为:<溶液中主要以铵根离子存在,故与同浓度氨水相比,溶液中更大,D正确;
故选A。
12.盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
【答案】B
【解析】A.铁离子的水解显酸性,配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,能抑制铁离子的水解,与水解有关,A错误;
B.Mg2+与Fe3+均能和氢氧化钠反应生成沉淀,因此加入NaOH固体不能除去MgCl2中的Fe3+,且与水解无关,B正确;
C.浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与水解有关,C错误;
D.AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解,所以加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,与水解有关,D错误;
故选B。
13.化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是
A.打开可口可乐瓶盖时,有大量气泡冒出,可用勒夏特列原理解释
B.加热蒸干溶液得到固体
C.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,再用稀硫酸除去
D.国家大剧院玻璃外墙的纳米级材料二氧化钛可利用的水解反应,再焙烧制得
【答案】C
【解析】A.打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出,压强减少,平衡向体积增大方向移动,气体逸出,可用勒夏特列原理解释,故A正确;
B.加热硫酸铁会发生水解反应,但是硫酸为难挥发性酸,故加热蒸干溶液仍得到固体,B正确;
C.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用溶液处理,得到更难溶的碳酸钙,由于碳酸钙易溶于盐酸,因此再用盐酸除去,但不能用稀硫酸除去, C错误;
D.TiCl4在溶液中发生水解反应生成TiO2·xH2O和HCl,TiO2·xH2O脱水生成TiO2,所以工业上可利用TiCl4的水解反应,再焙烧制得TiO2,故D正确;
故选C。
14.室温下,向溶液中逐滴加入溶液,溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是
A.HA的电离平衡常数约为
B.d点溶液中
C.滴定过程中可选用石蕊作指示剂
D.b点溶液中粒子浓度关系:
【答案】A
【解析】A.由a点可知,0.1mol·L-1HA溶液的pH=3,说明HA为弱酸,c(H+)=1.0×10-3mol/L,则 HA的电离平衡常数约为,故A正确;
B.d点溶液为NaA溶液,由于A-发生水解,则c(Na+)> c(A-),故B错误;
C.滴定终点生成NaA溶液,NaA为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,故C错误;
D.b点溶液表示10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液混合,反应后为等浓度的NaA与HA的混合溶液,由图可知,此时溶液显酸性,则HA的电离程度大于A-水解成程度,故粒子浓度关系为:c(A-)>c(Na+)>c(HA) >c(H+)>c(OH-),故D错误;
故选A。
15.请回答下列问题。
(1)的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): 。
(2)相同温度下,物质的量浓度相同的下列各溶液:①HCl;②NaOH;③;④;⑤;⑥KCl。则pH由小到大的排列顺序为(填序号) 。
(3)一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图所示,请填写空白。
①a、b、c.三点对应的溶液中由小到大的顺序为 (用a,b,c和<,>,=表示)
②a、b、c三点对应的溶液中的电离程度最大的是 。(填a或b或c)
③若使b点对应的溶液中增大,减小,可采用的方法是 (填序号)
A.加入水 B.加入少量的NaOH溶液(体积变化忽略不计) C.加入浓硫酸 D.加入碳酸钠固体
(4)工业上采取用氨水除去,已知25℃,的,的,。若氨水的浓度为2.0mol/L,溶液中的约为 mol/L;将通入该氨水中,当降至mol/L时,溶液中的 。
【答案】(1)碱
(2)①③⑤⑥④②
(3)c<a<b c BD
(4)0.006 12.4
【解析】(1)中碳酸根为弱酸根,水解生成氢氧根离子:,使得水溶液呈碱性;
(2)相同温度下,物质的量浓度相同的各溶液;盐酸为强酸,酸性最强;氢氧化钠为强碱,碱性最强;醋酸为酸,酸性仅弱于盐酸;氯化铵水解显酸性、醋酸钠水解显碱性,但水解程度相对不大;氯化钾溶液显中性;故pH由小到大的排列顺序为①③⑤⑥④②;
(3)①溶液导电能力越大,溶液中越大,根据图知,:c<a<b;
②溶液越稀,的电离程度越大,根据图知,的电离程度最大的是c;
③A.加入水,溶液的导电能力减小,,均减小,A不符合;
B.醋酸和氢氧化钠生成醋酸钠,加入少量的NaOH溶液,减小,增大,B符合;
C.加入浓硫酸,增大,醋酸的电离平衡逆向移动,减小,C不符合;
D.加入碳酸钠固体,醋酸和碳酸钠反应生成醋酸钠,导致增大,醋酸的电离平衡逆向移动,减小,D符合;
故选BD;
(4),若氨水的浓度为2.0mol/L,,溶液中的mol/L;
当降至mol/L时,mol/L,溶液中的。
综合运用
16.下列实验操作和现象及得出的结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴入2滴酚酞
溶液由无色最终变为浅红色
溶液呈碱性
B
往溶液中加入过量稀盐酸
最终有白色沉淀产生
稀盐酸促进了的水解
C
往溶液中通入
产生黑色沉淀
酸性:
D
微热滴有酚酞的溶液
溶液红色加深
温度升高,的水解程度增大
【答案】D
【解析】A.次氯酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,而次氯酸钠溶液具有强氧化性,会使有机色质漂白褪色,所以向次氯酸钠溶液中滴入2滴酚酞,溶液会先变红后变为无色,A错误;
B.氢氧化铝是两性氢氧化物,向四羟基合铝酸钠溶液加入过量稀盐酸发生的反应为四羟基合铝酸钠溶液与过量稀盐酸反应生成氯化钠、氯化铝和水,不能生成氢氧化铝白色沉淀,B错误;
C.氢硫酸的酸性弱于硫酸,向硫酸铜溶液中通入硫化氢气体产生黑色沉淀是因为硫化铜的溶解度小,不能与稀硫酸反应,C错误;
D.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中分步水解使溶液呈碱性,水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,碳酸根离子水解程度增大,溶液中氢氧根离子浓度增大,所以微热滴有酚酞的碳酸钠溶液,溶液红色加深,D正确;
故选D。
17.为了维持正常的生理活动,人体各种体液的pH都要保持在一定的范围。例如,血液的正常pH范围是7.35~7.45,当血浆pH低于7.2会引起酸中毒,高于7.-5会引起碱中毒。血浆“”缓冲体系对稳定体系酸碱度有重要作用。该缓冲体系可用平衡表示:,则下列说法错误的是
A.当体系中增加少量强酸或强碱时,由于浓度较大且可以调节,可防止体系的pH出现较大幅度的变化
B.当大量酸进入到缓冲体系时,体系中将变大
C.“”缓冲体系中存在:
D.若某温度下的一级电离常数,则当血液中时,人体可能已经发生酸中毒
【答案】C
【解析】A.由平衡可知,当少量酸进入人体血液时,平衡正向移动,放出CO2;当少量碱进入人体血液时,平衡逆向移动,通过肾脏调节,血液pH变化不大,A项正确;
B.当大量酸进入到缓冲体系时,平衡正向移动,c(HCO)减小,,比值增大,B项正确;
C.“”缓冲体系中不存在电荷守恒,即不存在,C项错误;
D.当血液中时,,,此时pH=7,不在正常范围内,人体可能已经发生酸中毒,D项正确;
答案选C。
18.室温下,用溶液分别滴定体积均为20mL、浓度均为的HCl溶液和HA溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图,下列说法正确的是
A.HA为弱酸,电离常数
B.b点
C.室温下,加蒸馏水稀释c点溶液,溶液中增大
D.a点时的溶液中由水电离出的
【答案】C
【解析】A.溶液,因此HA为弱酸,溶液的,则溶液中H+和A-的浓度为10-5mol/L,则HA的电离常数为=,A项错误;
B.b点溶质为等物质的量的NaA和HA,根据电荷守恒有:,结合物料守恒有:,可知,B项错误;
C.c点时,HA和NaOH恰好完全反应,溶质为,,稀释过程中不变,则不变,但溶液体积增大,则增大,C项正确;
D.HCl是强酸,在溶液中完全电离,a点时的溶液中,则水电离出的,D项错误;
答案选C。
19.时,向的溶液中滴加的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.从a点到b点再到c点,水的电离程度逐渐增大
B.b点,
C.a点,溶液中
D.d点,
【答案】C
【解析】A.从a点到c点,溶质为碳酸氢钠生成碳酸和氯化钠,的电离逐渐被抑制,水的电离程度减小,A错误;
B.根据电荷守恒,b点,即,所以,B错误;
C.存在水解平衡和电离平衡,a点溶液是由于水解程度大于电离程度,故,C正确;
D.d点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,体积为原来2倍,,D错误;
故选C;
20.25℃时,向浓度均为的和的混合溶液中滴加的标准溶液,测得混合溶液的随加入标准溶液的体积的变化如图。下列说法正确的是
A.、、三点对应的电离平衡常数:
B.滴定过程中点对应溶液中,水的电离程度最大
C.点对应溶液中存在:
D.点对应溶液中存在:
【答案】D
【分析】NaOH溶液和HCl、混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时,NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,未发生反应,溶质成分为NaCl和;b点时,NaOH溶液反应掉一半的,溶质成分为NaCl、和;c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、和NaOH,
【解析】A.弱酸的电离平衡常数只与温度有关,a、b、c三点温度不变,对应的电离平衡常数相等即:,A错误;
B.开始时是酸溶液,水的电离受到抑制,滴加NaOH溶液过程中,与酸发生中和反应,开始生成NaCl和水,水电离的抑制程度减小,之后生成c点时恰好中和,溶质成分为NaCl、,水解促进水的电离,此时水的电离程度最大即c点,d点加入过量NaOH溶液抑制水的电离,B错误;
C.b点时,NaOH溶液反应掉的的一半,溶质成分为NaCl、和,消耗15ml,,根据物料守恒:,C错误;
D.c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、,溶液中存在电荷守恒:,25℃时c点pH大于7溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),则存在,D正确;
故选D。
21.电解质在水溶液中存在各种行为,如电离、水解等。回答下列问题:
(1)已知:时,的溶液中。写出的电离方程式 。
(2)已知室温下,部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示:
弱电解质
电离平衡常数
①相同的溶液和溶液,溶液的浓度 (填“<”“=”或“>”)。
②常温下,向一定浓度的溶液中加入蒸馏水稀释至的过程中,醋酸的电离程度 (填“增大”、“减小”或“不变”);该溶液加水稀释过程中,下列数据变大的是 (填序号)。
A. B. C. D. E.
③相同物质的量浓度的三种溶液:a.溶液 b.溶液 c.溶液从小到大的排序是 (填字母代号)
④向溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为 。
⑤常温下用溶液作捕捉剂不仅可以降低碳排放,还可得到重要化工产品纯碱。某次捕捉后得到的纯碱溶液,则溶液中 。
【答案】(1)
(2)①> ②增大 BD ③abc ④ ⑤2115
【解析】(1)的溶液中,,可得c(H+)=,可知HA不能完全电离,HA为弱酸,其电离方程式为:;(2)①由电离常数可知酸性<;相同条件下的电离程度小于的电离程度,因此相同的溶液和溶液,溶液的浓度>;
②加水稀释促进醋酸电离,电离程度增大;A.加水稀释减小,故不选;B.,加水稀释减小,Ka不变,则增大,故选;C.,温度不变,不变,故不选;D.加水稀释减小,增大,则 变大,故选;E.=,温度不变,Ka不变,故不选;故选:BD;
③根据越弱越水解,谁强显谁性,结合电离常数可知酸性:>>;则水解程度:>>;溶液pH从小到大的顺序为abc;
④结合电离常数可知酸性:>>;根据强酸制弱酸原理,向溶液中通入少量,发生反应的离子方程式为;
⑤=。
思维拔高
22.室温下,向溶液中滴加氨水,滴加过程中随滴入氨水体积的变化和[,为、或]随的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.表示随的变化曲线
B.该温度下,
C.水的电离程度:c点<d点
D.c点溶液中:
【答案】A
【分析】由于多元弱酸,所以L3表示随pH的变化曲线,L2表示随pH的变化曲线,L1表示随pH的变化曲线,据此回答。
【解析】A.根据分析,L3表示随pH的变化曲线,A错误;
B.根据分析,L1表示随pH的变化曲线,由a点数据可得,B正确;
C.d点溶质为,c点溶质为,相同浓度时草酸根的水解程度大于草酸氢根,草酸根更促进水的电离,所以水的电离程度:c点<d点,C正确;
D.c点溶质为,根据物料守恒可知c点溶液中:,D正确;
故选A。
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