内容正文:
第3章 水溶液中的离子反应与平衡第三节 盐类水解
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
课程学习目标
掌握本节核心知识,为后续学习打好基础。
新知学习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
拓展培优
结合例题解析高频考点,掌握易错点,提升能力。
课堂检测
基础训练:确保核心知识掌握,建立信心。
能力提升:提升应用能力,提升综合能力。
知识思维导图
第2课时 影响盐类水解的因素
课程学习目标
1.通过实验探究,认识影响盐类水解的主要因素。
2.能从盐类水解平衡的角度分析溶液的酸碱性等。
【新知学习】
知识点01影响盐类水解平衡的因素
1.内因:组成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解,如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
3.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
知识点02水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=
=
==(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
3.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受温度的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而增大。
【拓展培优】
【问题探究】
盐类水解的影响因素
1.Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是什么?并结合离子方程式,运用平衡原理进行解释。
产生白色沉淀,且红色褪去。在Na2SO3溶液中,SO水解:SO+H2OHSO+OH-,加入BaCl2后,
Ba2++SO===BaSO3↓(白色),由于c(SO)减小,SO水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去。
2.MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是什么?
溶液中存在Fe3++H2OFe(OH)3+3H+,加入MgO,MgO和H+反应,使c(H+)减小,平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。
3.将镁条投入浓NH4Cl溶液中,有H2、NH3两种气体产生,利用有关离子方程式分析原因。
NH4Cl溶液中发生水解NH+H2ONH3·H2O+H+、加入镁条发生Mg+2H+===Mg2++H2↑,促进水解平衡右移,产生大量NH3·H2O,NH3·H2O===NH3↑+H2O,产生NH3。
【归纳提升】
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]
【典例1】K2Cr2O7在水溶液中存在平衡:Cr2O(橙)+H2O2CrO(黄)+2H+,下列说法正确的是
A.该反应是氧化还原反应
B.加入适量NaHSO4固体,平衡逆向移动
C.加入浓NaOH溶液,溶液呈橙色
D.向体系中加入适量水,平衡不移动
【答案】B
【详解】A.该反应中元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,A项错误;
B.向该溶液中加入NaHSO4固体,NaHSO4在溶液中电离出Na+、H+和SO。则溶液中H+浓度增大,平衡逆向移动,B项正确;
C.向该溶液中加入浓NaOH溶液,OH-和H+中和,c(H+)降低,平衡向正反应方向移动,溶液呈黄色,C项错误;
D.向该溶液中加入水,Cr2O、CrO、H+浓度均降低导致正逆反应速率均减慢,由于生成物系数之和大于反应物系数之和(水是纯液体,其系数不计算在内),所以Q<K,平衡正向移动,D项错误;
答案选B。
(变式训练1-1)向1000 mL 0.10 mol/L醋酸钠的水溶液中加入纯醋酸,下列说法正确的是(忽略溶液的体积与温度变化)。
A.醋酸根离子水解平衡向正反应方向移动
B.溶液中醋酸分子的浓度降低
C.溶液的pH升高
D.溶液中醋酸根离子的浓度升高
【答案】D
【分析】醋酸钠中醋酸根离子的水解方程式:,据此分析;
【详解】A.醋酸根在溶液中部分水解,加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,A错误;
B.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,B错误;
C.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,pH减小,C错误;
D.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,溶液中醋酸根离子的浓度升高,D正确;
故选D。
(变式训练1-2)分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【答案】D
【详解】A.升温促进CH3COO-水解,c(CH3COO-)减小,而c(Na+)不变,比值减小,A错误;
B.恒温加水稀释时,水解程度增大,c(CH3COO-)减少幅度大于c(Na+),比值减小,B错误;
C.加入NaHSO4会引入H+,促进CH3COO-水解使其浓度降低,同时增加c(Na+),比值减小,C错误;
D.加入KOH抑制CH3COO-水解,c(CH3COO-)增大,而c(Na+)不变,比值增大,D正确;
故选D。
【典例2】 水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2OHA+OH-的平衡常数表达式为:Kh= 。
HA的电离平衡常数表达式为:Ka= 。
Kh与Ka和KW的关系:Kh= 。
【答案】
【详解】水解反应A-+H2OHA+OH-中液态水浓度是常数,不写入平衡常数表达式,该水解反应平衡常数表达式为生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值,则Kh=;HA的电离方程式为HAH++A-,电离平衡常数表达式为:Ka=;由×= KW,即Kh×Ka=KW,Kh与Ka和KW的关系:Kh=。
(变式训练2-1)请回答下列问题:25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
NH3•H2O
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.75×10-5
1.8×10-5
K1=4.5×10-7
K2=4.7×10-11
K1=1.4×10-2
K2=6.0×10-8
(1)用蒸馏水稀释0.10mol•L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
a. b. c.
(2)在25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白。
若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因: 。
(3)相同温度下,等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序为 。
(4)25℃时NaHSO3的水解平衡常数Kb= (结果保留1位有效数字)。向NaHSO3溶液滴加石蕊溶液后变红,则HSO的电离程度 (其水解程度填“>”或“=”或“<”)。
【答案】(1)b
(2) <
(3)c(CH3COONa)>c(Na2SO3)>c(Na2CO3)
(4) >
【详解】(1)a. 加水稀释促进CH3COOH的电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,则比值减小,故a错误;
b.加水稀释促进CH3COOH的电离,溶液中n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,则比值增大,故b正确;
c.,稀释过程中,酸性减弱,c(H+)减小,温度不变,水的离子积常数不变,则c(OH-)增大,所以比值减小,故c错误;
故答案为b。
(2)若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,反应生成硫酸铵,硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解生成氢离子:,溶液呈酸性,所得溶液的pH<7。
(3)弱酸的酸性越弱,其酸根离子越易水解,酸性:Ka(CH3COOH)>K2(H2SO3)>K2(H2CO3),所以等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度由大到小排序为c(CH3COONa)>c(Na2SO3)>c(Na2CO3)。
(4)25℃时,NaHSO3的水解反应为:,NaHSO3的水解平衡常数。向NaHSO3溶液滴加石蕊溶液后变红,溶液显酸性,则HSO的电离程度大于其水解程度。
(变式训练2-2)下列说法不正确的是
A.加水稀释溶液,水解常数不变,增大
B.向溶液中加入少量固体,的浓度增大
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.25℃时,的溶液,水电离出的
【答案】B
【详解】A.水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,加水稀释,减小,增大,A正确;
B.Na2S中存在S2-+H2O HS-+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,B错误;
C.,则,=1×10-4,则Kh=1×10-10,C正确;
D.的溶液,常温下Kw= c(OH-)·c(H+)=1×10-14 ,联立可得c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中氢氧根全部由水电离,且水电离出的氢离子浓度和氢氧根相等,所以由水产生的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,D正确;
故选B。
【典例3】 已知下列实验中,均产生白色沉淀。则下列分析不正确的是
A.不能促进、水解
B.与溶液中所含微粒种类不相同
C.能促进、水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液均降低
【答案】B
【详解】A.氯化钙会与碳酸钠发生复分解反应生成碳酸钙沉淀,不会促进碳酸钠的水解,碳酸氢钠溶液中存在平衡 H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,A正确;
B.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,B错误;
C.水解显酸性,碳酸钠水解显碱性,碳酸氢钠水解程度大于电离程度,使溶液也显碱性,所以硫酸铝的加入就能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解,C正确;
D.氯化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀时会消耗碳酸根,碳酸根浓度降低,溶液pH降低;碳酸氢根离子电离产生氢离子和碳酸根离子,钙离子与碳酸根离子结合促进碳酸氢根离子电离平衡正向移动,导致氢离子浓度变大,碱性变弱,溶液pH降低,D正确;
故选B。
(变式训练3-1)兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2mol/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2mol/L FeCl3
2mol/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2mol/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2mol/L Fe(NO3)3
2mol/L硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
【答案】D
【详解】A.已知Fe3+水解溶液显酸性,加入2mol/L盐酸后溶液中H+浓度增大,导致水解平衡逆向移动,故②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动,A正确;
B.已知Fe3+水解溶液显酸性,加入2mol/L硝酸后溶液中H+浓度增大,导致水解平衡逆向移动,故由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关,B正确;
C.对比实验①③和实验②④实验现象可知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关,C正确;
D.由以上实验可推知,导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动,而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的离子浓度减小,故不相同,D错误;
故答案为:D。
(变式训练3-2)向2mL 0.8 mol∙L−1 FeSO4溶液中,滴加2mL 1 mol∙L−1NaHCO3溶液(pH=8),产生无色气体和白色浊液。将浊液分成两份,一份迅速过滤、洗涤,加入稀盐酸,产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊;另一份静置一段时间后变为红褐色。已知:碳酸亚铁是难溶于水的白色固体。下列说法不正确的是
A.无色气体是CO2
B.NaHCO3溶液中,HCO水解程度大于其电离程度
C.上述实验过程中发生了氧化还原反应
D.白色沉淀中含有FeCO3,FeCO3的生成过程中HCO水解被促进
【答案】D
【详解】A.产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊,说明生成的无色气体是CO2,故A正确;
B.NaHCO3溶液中(pH=8),说明溶液显碱性即HCO水解程度大于其电离程度,故B正确;
C.另一份静置一段时间后变为红褐色,说明生成了氢氧化铁即白色氢氧化亚铁沉淀被氧气氧化,因此上述实验过程中发生了氧化还原反应,故C正确;
D.根据一份迅速过滤、洗涤,加入稀盐酸,产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊;另一份静置一段时间后变为红褐色,说明生成的白色沉淀是Fe(OH)2和FeCO3,HCO +H+,因此FeCO3的生成过程中促进了HCO的电离,根据HCO+H2O +OH-,因此Fe(OH)2的生成过程中促进了HCO的水解,故D错误。
综上所述,答案为D。
【典例4】 室温下,某可溶性二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示。(已知:;室温下:),下列说法正确的是
A.的数量级为
B.为
C.溶液呈酸性
D.时,溶液中比值为10
【答案】D
【详解】A.二元碱第一步电离:,,图中时,,即,此时,则,数量级为,A错误;
B.第二步电离:,。图中时,,即,此时,则,B错误;
C.中阳离子为,其电离常数,水解常数。因,电离程度大于水解程度,溶液呈碱性,C错误;
D.。时,,则,D正确;
综上所述,答案为D。
(变式训练4-1)下,水溶液的随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,溶液中
B.水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中的
D.的溶液和的溶液等体积混合,得到的溶液
【答案】B
【分析】溶液存在两步水解反应:、,据此回答;
【详解】A.c(Na2CO3)=0.6mol/L时,溶液的pH>12.0,所以溶液中c(OH-)>0.01mol/L,A错误;
B.由图可知c(Na2CO3)越大,其水解程度越小,B正确;
C.根据图知,0.5mol/L的Na2CO3溶液中pH=12.0,该溶液中c(OH-)= =0.01mol/L,水解程度较小,则溶液中c()≈c(OH-)=0.01mol/L,Kh1==2×10-4,Ka2=,C错误;
D.0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,c()=0.1mol/L,c()=0.15mol/L,根据Kh1==2×10-4得到<2.0×10-3,D错误;
故选B。
(变式训练4-2)25℃时,。该温度下,用的氨水滴定溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.为强酸
B.25℃时,的水解平衡常数为
C.
D.当滴入氨水时,溶液中
【答案】C
【详解】A.没有加入氨水时,溶液中,根据25℃时水的离子积,可得,说明完全电离,为一元强酸,A正确;
B.25℃时,的水解平衡常数,B正确;
C.加入氨水时,,则溶液中,溶液显中性,当加入氨水时,与氨水恰好完全反应生成强酸弱碱盐,溶液显酸性,所以溶液显中性时加入氨水的体积大于,即,C错误;
D.当滴入氨水时,溶液中溶质为等物质的量的和,因为,所以溶液显碱性,即,根据电荷守恒,可知,D正确;
故选C。
【课堂检测】
【基础训练】
1.(23-24高二上·云南大理·期末)常温下稀溶液中,下列操作能使增大的是
A.加水稀释 B.加入几滴稀 C.加入适量 D.加热
【答案】B
【详解】A.在氯化铁溶液中,存在铁离子的水解,水解方程式为,加水稀释,会使水解平衡右移,但溶液的体积变大,铁离子浓度减小,A错误;
B.加入几滴稀,会使水解平衡向左移动,铁离子浓度增大,B正确;
C.加入适量浓度减小,水解平衡向右移动,铁离子浓度减小,C错误;
D.水解的过程是吸热反应,加热,水解平衡右移,铁离子浓度减小,D错误;
答案选B。
2.(24-25高二上·上海·期中)通过控制条件,氯化铁在水中生成聚合氯化铁,具有很强的吸附能力,离子方程式为:,欲使平衡正向移动可采用的方法是
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.加入
【答案】BD
【详解】A.水解为吸热反应,降温,平衡逆向移动,A错误;
B.加水稀释,促进铁离子的水解,平衡正向移动,B正确;
C.铵根离子水解生成氢离子,氢离子浓度增大,会使得平衡逆向移动,C错误;
D.加入和氢离子反应,氢离子浓度减小,平衡正向移动,D正确;
故选BD。
3.(24-25高二上·北京·期末)人体血液中存在平衡:,使血液保持在之间,否则就会发生酸中毒或碱中毒。已知随变化关系如下表所示,下列说法不正确的是
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
A.的血液中,
B.人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的溶液解毒
C.常温下将的血液稀释,一定不变
D.时,的电离程度小于的水解程度
【答案】D
【详解】A.根据图中数据判断,pH>6.10时,碳酸氢根浓度大于碳酸浓度,则pH=7.00的血液中,故A正确;
B.发生酸中毒时,应该用碱性物质缓解,例如NaHCO3溶液,碳酸氢根浓度增大,使题干中平衡左移,氢离子浓度降低,可避免酸中毒,故B正确;
C.水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,故C正确;
D.碳酸氢钠溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,时,pH=6.10,溶液为酸性,说明碳酸的电离程度大于碳酸氢根离子水解程度,故D错误;
故答案为D。
4.(23-24高二上·天津·期中)下列叙述正确的是
A.将溶液从升温至,溶液中增大
B.向盐酸中加入等物质的量浓度的氨水至中性,V(盐酸):V(氨水)=1:1
C.时,的H2S溶液比等浓度的Na2S溶液的导电能力弱
D.时,amol/L一元酸与bmol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的为7,则
【答案】C
【详解】A.CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=,因此有,升高温度,Kh增大,即减小,故A错误;
B.盐酸和氨水等体积等物质的量浓度混合后,溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此向盐酸中加入等物质的量浓度氨水至中性,氨水应过量,V(盐酸)∶V(氨水)<1∶1,故B错误;
C.电解质溶液导电能力与离子浓度、离子所带电荷数有关,H2S为弱酸,Na2S为强电解质,相同浓度下,H2S溶液中离子浓度小于Na2S溶液中离子浓度,即25℃,0.1mol/L,H2S溶液比0.1mol/LNa2S溶液导电能力弱,故C正确;
D.若HA为强酸,溶液pH=7,HA与NaOH等体积混合恰好反应,有a=b,若HA为弱酸,恰好完全反应时,溶质为NaA,溶液显碱性,即使溶液pH=7,HA应过量,即a>b,故D错误;
答案为C。
5.(23-24高二上·河北石家庄·期末)通过查阅资料获得温度为时有以下数据:是盐的水解平衡常数,在溶液中存在,则。有关上述常数的说法正确的是
A.通过比较上述常数,可得溶液显碱性
B.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的都随温度的升高而增大
C.常温下,在水中的大于在饱和溶液中的
D.一定温度下,在溶液中,
【答案】D
【详解】A.根据谁强显谁性可知,可得溶液水解显酸性,A错误;
B.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数减小,B错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,温度相同电离平衡常数相同,C错误;
D.一定温度下,在溶液中水解常数为,则,D正确;
故选D。
6.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知:部分弱酸的电离常数如下表所示。
弱酸
HCOOH
HCN
电离常数(25℃)
下列说法正确的是
A.可发生反应:
B.25℃时,的第一步水解常数为
C.将等pH的HCOOH溶液和HCN溶液稀释相同倍数后,pH前者大
D.中和等体积、等物质的量浓度的HCOOH溶液和HCN溶液,消耗NaOH的量前者多
【答案】C
【详解】A.由Ka可知,酸性为H2CO3> HCN>HCO,则NaCN溶液中通入少量CO2发生反应为CN−+H2O+CO2=HCN+ HCO,A错误;
B.室温时,CO的水解常数为Kh1=≈1.8×10-4,B错误;
C.pH值相等,说明c(H+)相等,相对更弱的酸其溶液浓度更高,稀释相同倍数的情况下,更弱的酸会电离出更多的H+,所以稀释后HCOOH溶液中c(H+)更少,pH值更大,C正确;
D.HCOOH和HCN都是一元酸,若二者的浓度相等、体积相等,则二者的物质的量相等,与碱发生反应消耗的NaOH的物质的量就相等,D错误;
故答案为:C。
7.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)升高温度,下列数据不一定增大的是
A.化学平衡常数 B.水的离子积常数
C.氯化银的溶度积 D.醋酸钠的水解平衡常数
【答案】A
【详解】A.若正反应为吸热反应,则升高温度,平衡正向移动,化学平衡常数K增大;若化学反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,K减小,A符合题意;
B.水的电离吸热,升高温度促进电离,水的离子积常数Kw增大,B不合题意;
C.AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)是一个吸热过程,升高温度平衡正向移动,故氯化银的溶度积Ksp一定增大,C不合题意;
D.盐类水解过程吸热,升高温度促进水解,醋酸钠的水解平衡常数Kh增大,D不合题意;
故答案为:A。
8.(24-25高二上·甘肃·期末)下列有关实验或说法错误的是
A.常温下,用pH试纸测定溶液的pH>7
B.NaOH、、的溶液均呈碱性,可以大量共存
C.在溶液中滴加2滴酚酞溶液显浅红色,微热,红色加深
D.“错把陈醋当成墨,写尽半生纸上酸”中陈醋里的醋酸是弱电解质
【答案】B
【详解】A.为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,其pH>7,A正确;
B.NaOH与不能共存:,B错误;
C.为强碱弱酸盐,水解显碱性,盐类的水解是吸热过程,所以加热促进的水解,碱性增强,溶液红色加深,C正确;
D.醋酸是弱酸,在水中能部分电离产生和,属于弱电解质,D正确;
故选:B。
9.(24-25高二上·吉林·期中)下列实验设计对应说法错误的是
A.中和反应反应热的测定实验中,将溶液分多次倒入盛有盐酸的内筒中
B.中和反应反应热的测定实验中,若用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的中和反应反应热会偏大
C.甲、乙、丙三个连通的烧瓶分别置于冰水、室温水、热水中,均发生反应,观察到甲中气体颜色变浅,丙中气体颜色变深,说明该反应
D.把铝片放入溶液中并加热,反应产生气体和白色沉淀,加热能促进的水解
【答案】A
【详解】A.中和反应反应热的测定实验中,将50mL0.55mol/LNaOH溶液分多次倒入盛有50mL0.50mol/L盐酸的内筒中,热量散失,导致测得的中和反应反应热偏大,故A错误;
B.氨水是弱碱,电离吸热,若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,测得的中和反应反应热会偏大,故B正确;
C.甲、乙、丙三个连通的烧瓶分别置于冰水、室温水、热水中,均发生反应,观察到甲中气体颜色变浅,丙中气体颜色变深,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,故C正确;
D.把铝片放入溶液中并加热,反应产生气体和白色沉淀,加热能促进的水解,溶液碱性增强,铝片与氢氧根离子反应生成氢气,与碳酸根离子反应生成氢氧化铝沉淀,故D正确;
故选A。
10.(24-25高二上·河南新乡·期中)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;
【详解】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。
11.(23-24高二上·福建福州·期末)常温下,稀释的溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是
A.的水解平衡常数 B.溶液的
C.溶液中 D.溶液中
【答案】B
【详解】A.温度一定时,水解的平衡常数为定值,A不符合图像;
B.溶液电离大于水解,溶液显酸性,加水稀释,根据勒夏特列原理,虽然电离程度增大,但氢离子浓度减小,pH增大,B符合图像;
C.随着水的加入,电离程度增大,溶液中亚硫酸根数目减少,C不符合图像;
D.随着水的加入,体积增大,c(Na+)减小,D不符合图像;
答案选B。
12.(23-24高二上·广东梅州·期末)为配制与比为的溶液,可在溶液中加入适量的
① ② ③ ④
A.①② B.③④ C.①③ D.①④
【答案】C
【分析】硝酸铵是强酸弱碱盐,由于水解,导致溶液中<,溶液呈酸性,为了配制与的浓度比为1∶1的溶液,需增加铵根离子浓度或减少溶液中硝酸根的浓度。
【详解】①加入适量的,溶液中浓度增大,故①符合题意;
②加入适量的,溶液中硝酸根离子浓度增大,故②不符合题意;
③加入适量,由于氨水电离产生铵根离子,故③符合题意;
④加入适量原物质,铵根水解,导致溶液中<,故④不符合题意;
故选C。
13.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)Ⅰ.
(1)的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的 7(填“>”“=”、“<”),实验室在配制的溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
Ⅱ.常温下有浓度均为的四种溶液:①、②、③HCl、④。
(2)有人称溶液①是油污的“清道夫”,原因是 (用离子方程式解释)。
(3)溶液②中, 。
(4)将10mL溶液③加水稀释至100mL,则此时溶液中由水电离出的 。
(5)取④的溶液,向其中加入含的溶液后呈中性,则电离平衡常数 。
【答案】(1) 酸 < 抑制
(2)
(3)0.1
(4)
(5)
【详解】(1)AgNO3的水溶液中Ag+水解生成AgOH和H+,导致其水溶液呈酸性,常温时的pH<7,实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,使Ag+水解平衡()逆向移动,以抑制其水解;
(2)有人称溶液①是油污的“清道夫”,是因为水解使其溶液呈碱性,使油污在碱性条件下因水解而清除,则原因是:;
(3)溶液②中,部分因电离、水解分别以、形式存在,则根据物料守恒有;
(4)将10mL溶液③加水稀释至100mL时,溶液中,则此时溶液中;
(5)设混合后溶液体积为V,取④的溶液5mL,向其中加入含0.1molNH4NO3的溶液后呈中性,即,因电荷守恒有,则,,则NH3⋅H2O电离平衡常数。
14.(23-24高二上·安徽·期末)常温下,现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(1)上述溶液中,可发生水解的是 (填序号,下同)。
(2)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(NH)
B.c(Na+)=0.1mol/L
C.c(Na+)+c(NH)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
D.c(H+)>c(OH﹣)
(5)取10mL溶液③,加水稀释到1L,则此时溶液中由水电离出的c(H+)= 。
【答案】(1)④⑤⑥
(2)④>②>③>①
(3)⑥>④>⑤>⑦
(4)A
(5)
【详解】(1)含有弱碱阳离子或弱酸阴离子的盐能发生水解,则能发生水解的是④⑤⑥;
(2)酸或碱抑制水电离,酸中H+浓度越大或碱中OH-浓度越大,抑制水电离程度就越大,硫酸溶液中H+浓度最大,氢氧化钠溶液中OH-浓度大于醋酸溶液中H+浓度,氯化铵促进水电离,则水电离出的H+浓度由大到小的顺序是④>②>③>①;
(3)一水合氨是弱电解质,溶液中电离出来的浓度最小,H+抑制水解,醋酸根离子促进水解,则④、⑤、⑥、⑦四种溶液中浓度由大到小的顺序是⑥>④>⑤>⑦;
(4)将③和④等体积混合后,溶液中的溶质为等物质的量浓度的NaCl和,
A.一水合氨和水都电离出OH-,但只有一水合氨电离出,结合物料守恒得离子浓度大小顺序是c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>,A正确;
B.混合后n(Na+)不变,溶液体积增大一倍,浓度降为原来的一半,则c(Na+)=0.05mol/L,B错误;
C.由电荷守恒得,C错误;
D.混合后溶液的溶质为等物质的量浓度的NaCl和,溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),D错误;
故选A;
(5)稀释后溶液中,则此时溶液中由水电离出的。
15.(22-23高二上·浙江湖州·期末)电离常数是研究弱电解质的重要工具,25℃时一些酸的电离常数如下表所示。
化学式
HClO
电离常数()
、
请回答:
(1)浓度相同的阴离子在水溶液中结合H+的能力: (填“<”、“>”或“=”)。
(2)25℃时,pH相同的NaClO和两种溶液的浓度大小: (填“<”、“>”或“=”)。。
(3)硫酸在水溶液中是强酸,在冰醋酸中部分电离,写出硫酸在冰醋酸中的电离方程式 。
(4)向NaClO溶液中通入少量的气体,写出发生反应的离子方程式 。
(5)25℃时,的水解平衡常数 (结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)<
(2)<
(3)H2SO4H++,H++SO
(4)ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO
(5)2.2×10−8
【详解】(1)酸根阴离子对应的酸越弱,其结合氢离子能力越强,因此浓度相同的阴离子在水溶液中结合H+的能力:<;故答案为:<。
(2)次氯酸钠中次氯酸根水解程度大于醋酸钠中醋酸根的水解程度,相同浓度,水解程度越大,其碱性越强,pH越大,25℃时,pH相同的NaClO和两种溶液,说明水解生成的氢氧根浓度相等,水解程度越大,说明盐的浓度越小,因此<;故答案为:<。。
(3)硫酸在水溶液中是强酸,在冰醋酸中部分电离,则应该用可逆符号,一步一步的电离,其硫酸在冰醋酸中的电离方程式H2SO4H++,H++SO;故答案为:H2SO4H++,H++SO。
(4)由于酸性:碳酸>次氯酸>碳酸氢根,则向NaClO溶液中通入少量的气体,其发生反应的离子方程式ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO;故答案为:ClOˉ+CO2+H2O=HClO+HCO。
(5)25℃时,的水解平衡常数;故答案为:2.2×10−8。
【能力提升】
1.(25-26高二上·河北保定·开学考试)下列说法正确的是
A.的溶液一定是酸溶液
B.室温下,每个水分子中只有一个水分子发生电离
C.常温下,的溶液和的溶液相比,前者是后者的100倍
D.在的氨水中,改变外界条件使增大,则溶液的pH一定增大
【答案】C
【详解】A.溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小,如果c(OH-)<c(H+),则溶液呈酸性,如果c(OH-)=c(H+)则溶液呈中性,溶液c(OH-)>c(H+),则溶液呈碱性;水的离子积常数和中性溶液的pH均受温度影响,当温度高于25℃时,中性溶液的pH<7,此时pH<7的溶液可能为中性或碱性,A错误;
B.室温下,1L水中10-7mol水发生电离,1L水的物质的量为:=mol,设每n个水中有一个水电离,则有:n:1=:10-7,解得n5.56×108,B错误;
C.pH=5的溶液中氢氧根离子浓度为:==10-9mol/L,pH=3的溶液中氢氧根离子浓度为:=mol/L=10-11mol/L,前者c(OH-)是后者的100倍,C正确;
D.若往氨水中加入氯化铵固体,c()增大,氨水的电离平衡逆向移动,溶液的pH减小,D错误;
故选C。
2.(24-25高二上·四川雅安·阶段练习)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
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】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。
3.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)常温下,下列有关溶液说法不正确的是
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类相同
B.某物质的水溶液中由水电离出的,若a>7,则该溶液的pH为a或14-a
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,前者小于后者
D.相同温度下,0.2mol∙L-1的氨水与0.1 mol∙L-1的氨水中之比大于2:1
【答案】D
【详解】A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,都含有Na+、H+、、、OH-,离子种类相同,A正确;
B.某物质的水溶液中由水电离出的,若a>7,则水的电离受到抑制,溶液中的溶质可能为酸或碱等,若溶液为酸溶液,该溶液的pH为14-a,若溶液为碱溶液,该溶液的pH为a,B正确;
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,都发生水解,NH4HSO4溶液相当于往NH4Cl溶液中加入强酸,的水解将受到抑制,所以前者小于后者,C正确;
D.一水合氨为弱电解质,浓度越大,电离程度越小,则电离程度α(浓)<α(稀),相同温度下,0.2mol∙L-1的氨水与0.1 mol∙L-1的氨水中之比为0.2α(浓):0.1α(稀)<2:1,D不正确;
故选D。
4.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)最新研究表明,在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化硫化氢,脱硫效果明显优于传统的吸附法,其反应机理如下图所示,已知常温下该溶液中保持不变,下列有关说法错误的是
A.常温下,水解平衡常数为
B.提高水膜的酸性,不利于提升脱硫效果
C.温度越高,反应越快,脱硫效果越好
D.多孔炭材料上搭载活性组分,主要作用是有利于氧气分子转化为
【答案】C
【详解】A.由图可知,0.1mol/L氢硫酸溶液中,氢离子和氢硫酸根离子的浓度都为10-4.5mol/L,则氢硫酸的一级电离常数Ka1(H2S)= ==10-8,氢硫酸根离子的水解常数Kh====10-6,故A正确;
B.提高水膜的酸性,溶液酸中氢离子浓度增大,抑制氢硫酸的电离,溶液中HS-离子的浓度减小,反应速率减慢,脱硫效果降低,故B正确;
C.温度过高,硫化氢和氧气的溶解度下降,不利于反应充分进行,脱硫效果降低,故C错误;
D.由题给信息可知,活性炭搭载成分具有催化氧化效果,有利于氧气分子转化为O*,加快反应速率,故D正确;
故选C。
5.(24-25高二上·河北张家口·阶段练习)常温下,下列溶液在加水不断稀释过程中数值增大的是
A.在溶液中
B.在溶液中
C.在盐酸中
D.在溶液中
【答案】C
【详解】A.氢氟酸稀释时,溶液中氢氟酸、氟离子的浓度都减小,则溶液中减小,故A错误;
B.醋酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液中=,稀释时,溶液中氢氧根离子浓度减小,水解常数不变,则溶液中和的值减小,故B错误;
C.盐酸加水稀释时,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,则溶液中的氢氧根离子浓度增大,故C正确;
D.次氯酸溶液中=,稀释时,电离常数和水的离子积常数不变,则溶液中和的值不变,故D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)碳元素可以形成数量丰富的化合物,如与等氧化物,、、等无机弱酸及其盐,回答问题:
已知25℃时,、、的电离平衡常数如下表。
/
/
(1)氢氰酸的钾盐在电镀工业中有重要应用,其水溶液呈碱性。用离子方程式解释水溶液显碱性的原因是 。该反应的平衡常数 (保留两位有效数字)。
(2)25℃时,等浓度的a.溶液b.溶液c.溶液,三种溶液的由大到小的顺序为 。(填溶液前序号)
(3)人体内草酸累积过多容易导致结石,其主要成分是草酸钙,草酸钙在水中的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)①25℃时,某溶液的,关于此溶液中的微粒浓度,下列说法正确的是 。
A.
B.
C.
②25℃时,将溶液和溶液混合并充分反应,所得溶液呈 (选填“酸性、中性”或“碱性”)。
③将少量溶液加入溶液中,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) BC 酸性
【详解】(1)KCN水溶液中水解使溶液显碱性,离子方程式为:;该反应的平衡常数;
(2)电离平衡常数:,等浓度的NaCN溶液、溶液和CH3COONa溶液水解程度:,即溶液pH值大小:;
(3)草酸钙在水中溶解的部分完全电离成钙离子和草酸根,在水中的沉淀溶解平衡可表示为;
(4)①25℃时,溶液,则,草酸钠在水中发生水解;
A.此溶液中存在电荷守恒:,A项错误;
B.此溶液中存在物料守恒:,B项正确;
C.此溶液中主要存在的离子为和,且,水解生成和,且水的电离也产生,所以,综上所述:,C正确;
故选BC;
②15mL0.1mol/LNaOH溶液和10mL0.1mol/L溶液混合并充分反应,得到的溶液中的溶质为和,且物质的量之比为1:1,该溶液中存在的水解和、的电离和水解,,所以的电离大于的水解,所以溶液呈酸性;
③由于,根据强酸制弱酸,少量草酸与KCN反应生成HCN和草酸钾,反应的离子方程式为:。
7.(24-25高二上·湖北宜昌·期中)部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HCOOH
HNO2
H2S
H2SO3
H2C2O4
电离平衡常数(25℃)
K=1.8×10-4
K=5.1×10-4
K1=9.1×10-8
K2=1×10-12
K1=1.23×10-2
K2=6.6×10-8
K1=5.4×10-2
K2=5.4×10-5
(1)请写出HNO2的电离方程式 。
(2)0.01mol/L的Na2S溶液的pH是 。
(3)上表的5种酸进行比较,酸性最弱的是: ;HCOO-、S2-、 3种离子中,最难结合H+的是 。
(4)在10mL浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中,逐渐滴入10mL 0.1mol/L的NaOH溶液,写出反应离子方程式: 。
(5)已知HNO2具有强氧化性,弱还原性。将HNO2溶液滴加到H2S溶液中,同时有沉淀和无色气体生成,该气体遇空气立即变为红棕色,试写出两酸之间的化学反应方程式: 。
(6)根据上述信息,下列离子方程式书写正确的是 。
A.HNO2+HS-=+ H2S↑ B.2HCOOH+=2HCOO-+H2O+SO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+ D.H2SO3+=2
E.H2C2O4+=+HNO2
【答案】(1)HNO2H++
(2)12
(3) H2S
(4)H2C2O4 + OH-= + H2O
(5)2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓
(6)DE
【详解】(1)亚硝酸是弱酸,亚硝酸部分电离生成氢离子和亚硝酸根离子,所以电离方程式为HNO2H++;
(2)Na2S溶液存在水解,,pH=12;
(3)相同温度下,酸的电离平衡常数越小,其酸性越弱,根据电离平衡常数知,酸性最弱的是H2S。酸越强相应的酸根越难结合氢离子,因此结合氢离子能力最弱的是;
(4)酸的电离平衡常数越大,该酸的酸性越强,与碱反应越容易,根据酸的电离平衡常数知,被OH-先后消耗的酸及酸式酸根依次是H2C2O4、HCOOH、,因HCOOH、H2C2O4和NaOH溶液物质的量均为0.001mol,故只能与H2C2O4反应生成,反应离子方程式:H2C2O4 +OH-=+H2O;
(5)HNO2和H2S生成沉淀和无色气体,无色气体遇空气立即变为红棕色,则该无色气体是NO,亚硝酸具有强氧化性,硫化氢具有还原性,所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质,根据元素守恒知还生成水,该反应方程式为2HNO2+H2S=2H2O+2NO↑+S↓;
(6)A.亚硝酸具有强氧化性,硫氢根离子具有还原性,二者能发生氧化还原反应,所以离子方程式为H++2HNO2+HS-=2NO↑+S↓+2H2O,A错误;
B.甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸,所以甲酸和亚硫酸根离子反应生成甲酸根离子和亚硫酸氢根离子,离子方程式为HCOOH+=HCOO-+,B错误;
C.甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸,所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子,离子方程式为H2SO3+HCOO-=HCOOH+,C错误;
D.亚硫酸和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸氢根离子,离子方程式为H2SO3+=2,D正确;
E.亚硝酸的酸性强于草酸氢根而小于草酸,因此草酸与亚硝酸根离子反应的离子方程式为H2C2O4+=+HNO2,E正确;
故选DE;
8.(24-25高二上·湖北宜昌·阶段练习)常温下,几种弱酸和弱碱的电离平衡常数如表所示:
化学式
HClO
或
(1)、、、结合的能力由强到弱的顺序是 。
(2)取醋酸溶液,若加入少量NaOH溶液,则 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);若通入少量HCl,则 。
(3)的氨水中水电离出的 ,该溶液水的电离程度与 的溶液中水的电离程度相同。
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子反应方程式:
(5)向氨水中加入至溶液显中性,测得此时,则 。
【答案】(1)
(2) 增大 增大
(3) 4
(4)
(5)0.18
【分析】电离平衡常数仅受温度影响且电离平衡常熟越大,酸性越强,根据表中数据可知酸性:,据此回答问题;
【详解】(1)酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,所以结合氢离子能力为: ;
故答案为:;
(2)①由CH3COOH的电离常数表达式且,结合可知,加入氢氧化钠溶液后,减小,增大;故答案为:增大;
②在0.1mol/LCH3COOH溶液中,通少量氯化氢,导致醋酸的电离平衡逆向移动,c(CH3COOH)增大,由可得到,增大;故答案为:增大;
(3)①常温下,pH为10的氨水中,,溶液中只有一个来源,来自水的电离,且水电离出来的,;故答案为:;
②根据题意可知,该醋酸溶液中由水电离出来的,溶液中的只有一个来源,来自水的电离,故溶液中,根据可得到,溶液中,故溶液的;故答案为:4;
(4)根据分析可以得到向NaClO溶液中通入少量CO2的离子反应方程式为:;
故答案为:;
(5)根据题干结合可得,此时溶液中,利用可得到;故答案为:0.18。
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第3章 水溶液中的离子反应与平衡第三节 盐类水解
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
课程学习目标
掌握本节核心知识,为后续学习打好基础。
新知学习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
拓展培优
结合例题解析高频考点,掌握易错点,提升能力。
课堂检测
基础训练:确保核心知识掌握,建立信心。
能力提升:提升应用能力,提升综合能力。
知识思维导图
第2课时 影响盐类水解的因素
课程学习目标
1.通过实验探究,认识影响盐类水解的主要因素。
2.能从盐类水解平衡的角度分析溶液的酸碱性等。
【新知学习】
知识点01影响盐类水解平衡的因素
1.内因:组成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解,如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
3.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
知识点02水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作 。
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 (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 。
【拓展培优】
【问题探究】
盐类水解的影响因素
1.Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是什么?并结合离子方程式,运用平衡原理进行解释。
2.MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是什么?
3.将镁条投入浓NH4Cl溶液中,有H2、NH3两种气体产生,利用有关离子方程式分析原因。
【归纳提升】
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]
【典例1】K2Cr2O7在水溶液中存在平衡:Cr2O(橙)+H2O2CrO(黄)+2H+,下列说法正确的是
A.该反应是氧化还原反应
B.加入适量NaHSO4固体,平衡逆向移动
C.加入浓NaOH溶液,溶液呈橙色
D.向体系中加入适量水,平衡不移动
(变式训练1-1)向1000 mL 0.10 mol/L醋酸钠的水溶液中加入纯醋酸,下列说法正确的是(忽略溶液的体积与温度变化)。
A.醋酸根离子水解平衡向正反应方向移动
B.溶液中醋酸分子的浓度降低
C.溶液的pH升高
D.溶液中醋酸根离子的浓度升高
(变式训练1-2)分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【典例2】 水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2OHA+OH-的平衡常数表达式为:Kh= 。
HA的电离平衡常数表达式为:Ka= 。
Kh与Ka和KW的关系:Kh= 。
(变式训练2-1)请回答下列问题:25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示。
化学式
CH3COOH
NH3•H2O
H2CO3
H2SO3
电离平衡常数
1.75×10-5
1.8×10-5
K1=4.5×10-7
K2=4.7×10-11
K1=1.4×10-2
K2=6.0×10-8
(1)用蒸馏水稀释0.10mol•L-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
a. b. c.
(2)在25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白。
若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因: 。
(3)相同温度下,等pH的CH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,三种溶液的物质的量浓度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)、c(Na2SO3)由大到小排序为 。
(4)25℃时NaHSO3的水解平衡常数Kb= (结果保留1位有效数字)。向NaHSO3溶液滴加石蕊溶液后变红,则HSO的电离程度 (其水解程度填“>”或“=”或“<”)。
(变式训练2-2)下列说法不正确的是
A.加水稀释溶液,水解常数不变,增大
B.向溶液中加入少量固体,的浓度增大
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.25℃时,的溶液,水电离出的
【典例3】 已知下列实验中,均产生白色沉淀。则下列分析不正确的是
A.不能促进、水解
B.与溶液中所含微粒种类不相同
C.能促进、水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液均降低
(变式训练3-1)兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
0.2mol/L FeCl3
蒸馏水
溶液为黄色
②
0.2mol/L FeCl3
2mol/L盐酸
溶液为浅黄色
③
0.2mol/L Fe(NO3)3
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
0.2mol/L Fe(NO3)3
2mol/L硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
(变式训练3-2)向2mL 0.8 mol∙L−1 FeSO4溶液中,滴加2mL 1 mol∙L−1NaHCO3溶液(pH=8),产生无色气体和白色浊液。将浊液分成两份,一份迅速过滤、洗涤,加入稀盐酸,产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊;另一份静置一段时间后变为红褐色。已知:碳酸亚铁是难溶于水的白色固体。下列说法不正确的是
A.无色气体是CO2
B.NaHCO3溶液中,HCO水解程度大于其电离程度
C.上述实验过程中发生了氧化还原反应
D.白色沉淀中含有FeCO3,FeCO3的生成过程中HCO水解被促进
【典例4】 室温下,某可溶性二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示。(已知:;室温下:),下列说法正确的是
A.的数量级为
B.为
C.溶液呈酸性
D.时,溶液中比值为10
(变式训练4-1)下,水溶液的随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,溶液中
B.水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中的
D.的溶液和的溶液等体积混合,得到的溶液
(变式训练4-2)25℃时,。该温度下,用的氨水滴定溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.为强酸
B.25℃时,的水解平衡常数为
C.
D.当滴入氨水时,溶液中
【课堂检测】
【基础训练】
1.(23-24高二上·云南大理·期末)常温下稀溶液中,下列操作能使增大的是
A.加水稀释 B.加入几滴稀 C.加入适量 D.加热
2.(24-25高二上·上海·期中)通过控制条件,氯化铁在水中生成聚合氯化铁,具有很强的吸附能力,离子方程式为:,欲使平衡正向移动可采用的方法是
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.加入
3.(24-25高二上·北京·期末)人体血液中存在平衡:,使血液保持在之间,否则就会发生酸中毒或碱中毒。已知随变化关系如下表所示,下列说法不正确的是
1.0
17.8
20.0
22.4
pH
6.10
7.35
7.40
7.45
A.的血液中,
B.人体发生酸中毒时,可静脉滴注一定浓度的溶液解毒
C.常温下将的血液稀释,一定不变
D.时,的电离程度小于的水解程度
4.(23-24高二上·天津·期中)下列叙述正确的是
A.将溶液从升温至,溶液中增大
B.向盐酸中加入等物质的量浓度的氨水至中性,V(盐酸):V(氨水)=1:1
C.时,的H2S溶液比等浓度的Na2S溶液的导电能力弱
D.时,amol/L一元酸与bmol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的为7,则
5.(23-24高二上·河北石家庄·期末)通过查阅资料获得温度为时有以下数据:是盐的水解平衡常数,在溶液中存在,则。有关上述常数的说法正确的是
A.通过比较上述常数,可得溶液显碱性
B.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的都随温度的升高而增大
C.常温下,在水中的大于在饱和溶液中的
D.一定温度下,在溶液中,
6.(23-24高二上·河北石家庄·期末)已知:部分弱酸的电离常数如下表所示。
弱酸
HCOOH
HCN
电离常数(25℃)
下列说法正确的是
A.可发生反应:
B.25℃时,的第一步水解常数为
C.将等pH的HCOOH溶液和HCN溶液稀释相同倍数后,pH前者大
D.中和等体积、等物质的量浓度的HCOOH溶液和HCN溶液,消耗NaOH的量前者多
7.(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)升高温度,下列数据不一定增大的是
A.化学平衡常数 B.水的离子积常数
C.氯化银的溶度积 D.醋酸钠的水解平衡常数
8.(24-25高二上·甘肃·期末)下列有关实验或说法错误的是
A.常温下,用pH试纸测定溶液的pH>7
B.NaOH、、的溶液均呈碱性,可以大量共存
C.在溶液中滴加2滴酚酞溶液显浅红色,微热,红色加深
D.“错把陈醋当成墨,写尽半生纸上酸”中陈醋里的醋酸是弱电解质
9.(24-25高二上·吉林·期中)下列实验设计对应说法错误的是
A.中和反应反应热的测定实验中,将溶液分多次倒入盛有盐酸的内筒中
B.中和反应反应热的测定实验中,若用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的中和反应反应热会偏大
C.甲、乙、丙三个连通的烧瓶分别置于冰水、室温水、热水中,均发生反应,观察到甲中气体颜色变浅,丙中气体颜色变深,说明该反应
D.把铝片放入溶液中并加热,反应产生气体和白色沉淀,加热能促进的水解
10.(24-25高二上·河南新乡·期中)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
11.(23-24高二上·福建福州·期末)常温下,稀释的溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是
A.的水解平衡常数 B.溶液的
C.溶液中 D.溶液中
12.(23-24高二上·广东梅州·期末)为配制与比为的溶液,可在溶液中加入适量的
① ② ③ ④
A.①② B.③④ C.①③ D.①④
13.(23-24高二上·内蒙古赤峰·期中)Ⅰ.
(1)的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的 7(填“>”“=”、“<”),实验室在配制的溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
Ⅱ.常温下有浓度均为的四种溶液:①、②、③HCl、④。
(2)有人称溶液①是油污的“清道夫”,原因是 (用离子方程式解释)。
(3)溶液②中, 。
(4)将10mL溶液③加水稀释至100mL,则此时溶液中由水电离出的 。
(5)取④的溶液,向其中加入含的溶液后呈中性,则电离平衡常数 。
14.(23-24高二上·安徽·期末)常温下,现有浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸氢铵、⑦氨水,请回答下列问题:
(1)上述溶液中,可发生水解的是 (填序号,下同)。
(2)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)④、⑤、⑥、⑦四种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)将③和④等体积混合后,混合液中各离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)=c(Cl﹣)>c(OH﹣)>c(NH)
B.c(Na+)=0.1mol/L
C.c(Na+)+c(NH)=c(Cl﹣)+c(OH﹣)
D.c(H+)>c(OH﹣)
(5)取10mL溶液③,加水稀释到1L,则此时溶液中由水电离出的c(H+)= 。
15.(22-23高二上·浙江湖州·期末)电离常数是研究弱电解质的重要工具,25℃时一些酸的电离常数如下表所示。
化学式
HClO
电离常数()
、
请回答:
(1)浓度相同的阴离子在水溶液中结合H+的能力: (填“<”、“>”或“=”)。
(2)25℃时,pH相同的NaClO和两种溶液的浓度大小: (填“<”、“>”或“=”)。。
(3)硫酸在水溶液中是强酸,在冰醋酸中部分电离,写出硫酸在冰醋酸中的电离方程式 。
(4)向NaClO溶液中通入少量的气体,写出发生反应的离子方程式 。
(5)25℃时,的水解平衡常数 (结果保留2位有效数字)。
【能力提升】
1.(25-26高二上·河北保定·开学考试)下列说法正确的是
A.的溶液一定是酸溶液
B.室温下,每个水分子中只有一个水分子发生电离
C.常温下,的溶液和的溶液相比,前者是后者的100倍
D.在的氨水中,改变外界条件使增大,则溶液的pH一定增大
2.(24-25高二上·四川雅安·阶段练习)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
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)常温下,下列有关溶液说法不正确的是
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类相同
B.某物质的水溶液中由水电离出的,若a>7,则该溶液的pH为a或14-a
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,前者小于后者
D.相同温度下,0.2mol∙L-1的氨水与0.1 mol∙L-1的氨水中之比大于2:1
4.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)最新研究表明,在多孔炭材料上搭载活性组分催化氧化硫化氢,脱硫效果明显优于传统的吸附法,其反应机理如下图所示,已知常温下该溶液中保持不变,下列有关说法错误的是
A.常温下,水解平衡常数为
B.提高水膜的酸性,不利于提升脱硫效果
C.温度越高,反应越快,脱硫效果越好
D.多孔炭材料上搭载活性组分,主要作用是有利于氧气分子转化为
5.(24-25高二上·河北张家口·阶段练习)常温下,下列溶液在加水不断稀释过程中数值增大的是
A.在溶液中
B.在溶液中
C.在盐酸中
D.在溶液中
6.(24-25高二上·广东东莞·阶段练习)碳元素可以形成数量丰富的化合物,如与等氧化物,、、等无机弱酸及其盐,回答问题:
已知25℃时,、、的电离平衡常数如下表。
/
/
(1)氢氰酸的钾盐在电镀工业中有重要应用,其水溶液呈碱性。用离子方程式解释水溶液显碱性的原因是 。该反应的平衡常数 (保留两位有效数字)。
(2)25℃时,等浓度的a.溶液b.溶液c.溶液,三种溶液的由大到小的顺序为 。(填溶液前序号)
(3)人体内草酸累积过多容易导致结石,其主要成分是草酸钙,草酸钙在水中的沉淀溶解平衡可表示为 。
(4)①25℃时,某溶液的,关于此溶液中的微粒浓度,下列说法正确的是 。
A.
B.
C.
②25℃时,将溶液和溶液混合并充分反应,所得溶液呈 (选填“酸性、中性”或“碱性”)。
③将少量溶液加入溶液中,发生反应的离子方程式为 。
7.(24-25高二上·湖北宜昌·期中)部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸
HCOOH
HNO2
H2S
H2SO3
H2C2O4
电离平衡常数(25℃)
K=1.8×10-4
K=5.1×10-4
K1=9.1×10-8
K2=1×10-12
K1=1.23×10-2
K2=6.6×10-8
K1=5.4×10-2
K2=5.4×10-5
(1)请写出HNO2的电离方程式 。
(2)0.01mol/L的Na2S溶液的pH是 。
(3)上表的5种酸进行比较,酸性最弱的是: ;HCOO-、S2-、 3种离子中,最难结合H+的是 。
(4)在10mL浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H2C2O4混合溶液中,逐渐滴入10mL 0.1mol/L的NaOH溶液,写出反应离子方程式: 。
(5)已知HNO2具有强氧化性,弱还原性。将HNO2溶液滴加到H2S溶液中,同时有沉淀和无色气体生成,该气体遇空气立即变为红棕色,试写出两酸之间的化学反应方程式: 。
(6)根据上述信息,下列离子方程式书写正确的是 。
A.HNO2+HS-=+ H2S↑ B.2HCOOH+=2HCOO-+H2O+SO2↑
C.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+ D.H2SO3+=2
E.H2C2O4+=+HNO2
8.(24-25高二上·湖北宜昌·阶段练习)常温下,几种弱酸和弱碱的电离平衡常数如表所示:
化学式
HClO
或
(1)、、、结合的能力由强到弱的顺序是 。
(2)取醋酸溶液,若加入少量NaOH溶液,则 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);若通入少量HCl,则 。
(3)的氨水中水电离出的 ,该溶液水的电离程度与 的溶液中水的电离程度相同。
(4)写出向NaClO溶液中通入少量的离子反应方程式:
(5)向氨水中加入至溶液显中性,测得此时,则 。
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