第三节 盐类的水解(举一反三专项训练,浙江专用)【上好课】化学人教版选择性必修1
2026-01-05
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2份
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45页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三节 盐类的水解 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 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) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55800971.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第三节 盐类的水解
题型01 盐类水解的原理
题型02 盐类水解方程式的书写
题型03 盐溶液酸碱性的判断
题型04 盐类水解的影响因素
题型05 盐类水解的平衡常数
题型06 盐类水解的应用
题型07 溶液中粒子浓度变化分析
题型08 溶液中粒子浓度图像分析
题型01 盐类水解的原理
1.盐类水解的概念
在水溶液中,盐电离出来__________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__________阴离子或__________阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越__________;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越__________。如:碳酸的酸性大于次氯酸,则相同浓度的NaHCO3溶液的水解程度小于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__________,且相互促进。
(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈__________性,反之,呈__________性,即强酸弱碱盐显__________性,强碱弱酸盐显__________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__________性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液显__________性。如Kb(NH3·H2O)=Ka(CH3COOH),故CH3COONH4溶液显中性。
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__________性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显__________性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越__________。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得__________。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。
【典例2】NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
【变式1-1】(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)下列物质的水溶液因水解而显碱性的是( )
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.NaOH D.NH3
【变式-2】下列操作能促进水的电离且使溶液中c(H+)<c(OH―)的是( )
A.将水加热煮沸 B.向水中加入Na2CO3固体
C.向水中通入氯化氢气体 D.向水中加入NH4Cl 固体
【变式-3】物质的量相等的下列物质形成的等体积水溶液中,所含微粒种类最多的是( )
A.CaCl2 B.CH3COONa C.NH3 D.K2S
题型02 盐类水解方程式的书写
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
(1)NaClO:ClO-+H2O_____________________;
(2)(NH4)2SO4:NH+H2O_____________________。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,水解以第一步为主。如:
Na2CO3:CO+H2O_____________________、HCO+H2O_____________________。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,只要求一步写到底。如:AlCl3:Al3++3H2O_____________________。
4.弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:NH+CH3COO-+H2O_____________________。
(2)Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“=”表示。如Al3++3HCO===_____________________(一般要有弱碱沉淀生成)
【典例2】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)下列叙述中,正确的是( )
A.NaHCO3电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
B.Na2CO3水解离子方程式:CO32-+2H2OH2CO3+OH-
C.CuSO4水解离子方程式:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+
D.Fe(OH)3在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式:Fe(OH)3Fe3++3OH-
【变式2-1】下列方程式属于水解反应方程式的是( )
A.H2CO3HCO3-+H+ B.HCO3-+H2OH3O++CO32-
C.HCO3-+OH-=H2O+CO32- D.CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
【变式2-2】下列化学用语能够正确表示盐类水解的是( )
A.HSO3-+H2OSO32-+H3O+ B.S2-+H2OH2S+2OH-
C.Cu2++4H2OCu(OH)2+2H3O+ D.NH3•H2O+H3O+NH4++2H2O
【变式2-3】下列说法及离子方程式正确的是( )
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
题型03 盐溶液酸碱性的判断
1.弱酸弱碱盐的阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相对强弱。当K酸=K碱时,溶液显_______性,如CH3COONH4;当K酸>K碱时,溶液显_______性,如HCOONH4;当K酸<K碱时,溶液显_______性,如NH4CN。
2.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液呈_______性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-。
3.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的_______程度和_______程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液呈_______性。如NaHCO3溶液中:HCO3-H++CO32- (次要),HCO3-+H2OH2CO3+OH-(主要)
(2)若电离程度大于水解程度,溶液呈_______性。如NaHSO3溶液中HSO3-H++SO32-(主要),HCO3-+H2OH2SO3+OH-(次要)
4.相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO32->HCO3-;相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐,如N的水解:(NH4)2CO3_______(NH4)2SO4_______(NH4)2Fe(SO4)2。
盐的类别
溶液的酸碱性
原因
强酸弱碱盐
呈_______性,pH<7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)_______ c(OH-)
水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐
呈_______性,pH>7
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) _______c(H+)
强酸强碱盐
呈_______性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐
若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈_______性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)<c(OH-),呈_______性,如NaHCO3、NaHS
【典例1】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)常温下,等物质的量浓度的下列五种溶液:①CH3COOH ②CH3COONH4 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液的pH值由大到小排列正确的是( )
A.⑤④②①③ B.⑤④②③① C.⑤④③②① D.②④⑤①③
【变式3-1】(2026·浙江新力量联盟高二期中)下列溶液水解呈碱性的是( )
A.(NH4)2SO4 B.Na[Al(OH)4] C.KAl(SO4)2 D.NaOH
【变式3-2】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.NaHSO4 D.NaCl
【变式3-3】在100mL的下列溶液中滴入2滴甲基橙,溶液变为红色的是( )
A.0.1mol/LCH3COONa溶液 B.0.1mol/LNaHSO4溶液
C.0.1mol/LNaCN溶液 D.0.1mol/LNaHCO3溶液
题型04 盐类水解的影响因素
1.盐类水解的特征
(1)盐类的水解反应可看作中和反应的逆反应,故是吸热反应。
(2)盐类的水解反应是可逆反应。
2.反应条件对盐类水解平衡的影响
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Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素
实验步骤
实验现象
解释
反应物
的浓度
加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH
溶液颜色____________,pH____________
加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向____________方向移动
生成物
的浓度
加入少量浓硫酸后,测溶液的pH
溶液颜色____________,pH____________
加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡向____________方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度
升高温度
溶液颜色____________,pH____________
水解反应为吸热反应,____________温度,水解平衡向正反应方向移动
【典例4】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,各物质浓度均减小,平衡不移动 B.加入少量NaHCO3固体,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH增大
【变式4-1】下列叙述不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,升高温度,c(CH3COO-)减小
B.向溶液中加水稀释,和H2O的电离程度都增大
C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量固体,减小
D.加水稀释0.1 mol·L-1CH3COONa溶液,由于水的浓度增大,CH3COO-的水解反应正向移动
【变式4-2】常温下,pH=9的CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,下列说法不正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH—)减小
B.升高温度,溶液的pH增大
C.稀释溶液,c(H+)增大
D.由水电离出的c(H+)=1×10-5 mol·L-1
【变式4-3】在较稀FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。以下叙述不正确的是( )
A.加入少量FeCl3晶体,水解平衡正向移动,溶液颜色变深
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,H+数目增多,pH减小
D.加入NaHCO3溶液,生成红褐色沉淀
题型05 盐类水解的平衡常数
1.水解平衡常数的概念
在一定温度下,能水解的盐在水溶液中达到水解平衡时,生成的____________和____________(或氢离子)浓度之积与________________________(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解平衡常数(Kh)与电离常数Kw的定量关系
A.弱酸强碱盐,如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
B.强酸弱碱盐,如NH4Cl溶液:N+H2ONH3·H2O+H+
Kh====
其中Kh为水解平衡常数,Ka(Kb)为弱酸(弱碱)的电离平衡常数,Kw为水的离子积常数。
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为
(1)Ka·Kh=Kw或____________
(2)C的一级水解平衡常数____________;二级的水解平衡常数____________
3.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受____________的影响,因水解过程是____________过程,故它随温度的升高而____________。
【典例5】已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是( )
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
【变式5-1】(2025·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校期中)常温下,下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液的水解常数,则当溶液中时,该溶液的
B.向CH3COONa溶液中加入少量水稀释,溶液中的值增大
C.将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后:
D.等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若,则0.1mol·L-1的NaA溶液和0.1mol·L-1NaB溶液比较,溶液的碱性强
【变式5-2】已知H3PO3与足量KOH溶液反应生成K2HPO3。25 ℃时,给1 mol·L-1 K2HPO3溶液中加水稀释,溶液的pOH与溶液稀释倍数关系如图所示。已知pOH=-lg c(OH-),lg 4=0.60,V0为起始溶液的体积,V为加水后溶液体积。下列说法错误的是( )
A.K2HPO3的第一步水解常数约是10-8.8
B.稀释到体积为原来的100倍时溶液的pH=8.6
C.b点溶液中c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO3)=1 mol·L-1
D.H3PO3的第二步电离常数是6.4×10-6
【变式5-3】(1)25 ℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka1=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=__________;若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5。该温度下,1.0 mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+) ≈____________mol·L-1(已知:≈2.4)。
题型06 盐类水解的应用
应用
原理解释
热的纯碱溶液去污能力强
加热促进了盐的水解,____________浓度增大
泡沫灭火器灭火
Al3+与HC发生相互____________的水解反应,生成了CO2和Al(OH)3,隔绝了可燃物与空气
明矾净水
铝离子水解生成的氢氧化铝胶体可用来净水
物质提纯
如除去氯化铜溶液中的氯化铁,可以加入氧化铜或氢氧化铜反应掉部分H+,促进铁离子的水解,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去
配制易水解的盐溶液
配制FeCl3、FeCl2、SnCl2、AlCl3等溶液时,常将它们溶于较浓的____________中,然后再加水稀释;目的是抑制铁离子、亚铁离子、锡离子、铝离子的水解
草木灰不能与铵态氮肥混合施用
铵根离子与碳酸根离子水解相互____________,生成的氨气逸出而降低了氮肥肥效
硫化铝、氮化镁的制备
硫化铝、氮化镁在水溶液中剧烈水解,只能通过________________________才能制得
比较盐溶液中离子浓度的大小
如Na2CO3溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)> c(HCO3-)>c(H+)
判断弱电解质的相对强弱
如等物质的量浓度的醋酸钠溶液、碳酸氢钠溶液,后者碱性强于前者,则碳酸的酸性__________于醋酸
证明某些电解质是弱酸或弱碱
如CH3COONa溶液能使酚酞试液变红,则该溶液显__________性,说明CH3COOH是__________酸
判断盐溶液蒸干灼烧后的产物
如FeCl3溶液蒸干灼烧后的产物为__________
盐溶液除锈
如氯化铵溶液可除去金属表面的氧化物,因为N水解使溶液显__________性,可与金属氧化物反应
【典例6】(2026·浙江杭州地区重点中学高二期中中)下列有关盐类水解应用的说法错误的是( )
A.将CuCl2溶液蒸干、灼烧得到CuCl2固体
B.明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可净化水
C.用NH4Cl溶液作除锈剂
D.用TiCl4制备TiO2·xH2O时,加入大量的水并加热
【变式6-1】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列物质的制备方案不正确的是( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeSO4
将FeSO4溶液蒸干并灼烧
B
TiO2
将TiCl4溶于大量水中并加热,所得产物经焙烧可得
C
无水AlCl3
将AlCl3·6H2O与SOCl2混合并加热
D
BaSO4
将BaSO4用0.01 mol·L-1硫酸洗涤以减少损失
【变式6-2】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列有关盐类水解的应用说法正确的是( )
A.即使Cu2+能发生水解,但实验室仍可以通过加热蒸干CuSO4溶液的方法制取少量无水CuSO4
B.实验室可以用饱和的Fe2(SO4)3溶液滴入沸腾的蒸馏水中制取Fe(OH)3胶体
C.由于NH4+与CH3COO-能发生双水解反应,因此不能大量共存于同一溶液中
D.草木灰(主要成分为K2CO3)不能和铵态氮肥混用的原因是为了减少K元素的损失
【变式6-3】下列实验操作不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
实验室配制FeCl3水溶液
将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
D
除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
加入过量MgO充分搅拌,过滤
题型07 溶液中粒子浓度变化分析
1.把握三种守恒,明确等量关系
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中__________所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数__________。即__________,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子__________乘以自身所带的__________建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生__________或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是__________的,即元素__________。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的__________关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由__________守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的__________:H2OH++OH-,水电离产生的________和_______的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
2.粒子浓度关系比较及等式关系
单一
电解质溶液
一元弱酸
0.100 mol·L-1L CH3COOH溶液中的浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
一元弱碱
0.100 0 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的粒子浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
各粒子浓度大小关系:_______________________________
一元弱酸的强碱盐
0.100 0 mol·L-1 NH4Cl溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
质子守恒:_______________________________
一元弱碱的强酸盐
0.100 0 mol·L-1 CH3COONa溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
质子守恒:_______________________________
各粒子浓度大小关系:______________________________________________
弱酸的
酸式盐溶液
0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
质子守恒:_______________________________
各粒子浓度大小关系:_________________________________
混合溶液
等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
粒子浓度大小关系:__________________________________________
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度大小顺序:_______________________________,且c(HCN)>c(Na+)=____________mol·L-1。
等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
常温下,等浓度、等体积的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:_______________________________
电荷守恒:_______________________________
各粒子浓度大小关系:_______________________________
酸、碱中和型粒子浓度关系比较
盐酸
滴定氨水
常温下,用0.100 0 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1氨水
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
V(HCl)=10(点①)
溶质是:_______________________________
粒子浓度大小关系:_______________________________
pH=7(点②)
粒子浓度大小关系:_______________________________
V(HCl)=20(点③)
溶质是:___________________
粒子浓度大小关系:_______________________________
等浓度
碱与酸混合
等浓度的NaOH和CH3COOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓度大小顺序:______________________________________________。
pH和为14酸与碱混合
常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH3·H2O溶液等体积混合,粒子浓度大小顺序:_______________________________。
不同溶液中同一离子浓度比较
离子组成比例不同
Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③NH4Al(SO4)2 ④NH4HCO3溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:
离子组成比例相相
Ⅱ. 常温下物质的量浓度相等的①NH4HCO3 ②NH4HSO4 ③NH4Fe(SO4)2 ④NH4Cl:溶液中NH的浓度由大到小的顺序:____________________。
等pH不同溶液中同一离子浓度关系
pH相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH)大小顺序:____________________。
【典例7】(2020•浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L−1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L−1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl−)>c(CH3COO−)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH−)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl−)
【变式7-1】已知:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液(忽略反应前后溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.滴加过程中,溶液中始终存在:c(Na+)+c(H+)=c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
B.当滴加至溶液呈中性时,滴入NaOH溶液体积小于20 mL
C.当滴入NaOH溶液30 mL时,3c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
D.当滴入NaOH溶液20 mL时,c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
【变式7-2】室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH)=c(HCO)+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中通入SO2:c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【变式7-3】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
题型08 溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
(2)解题策略
①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
③理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
④抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
⑤将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
【典例8】5.(2021•浙江1月卷)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【变式8-1】(2026·北京陈经纶中学高二期中)Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2,溶液中各种盐的浓度变化如下。下列分析正确的是( )
A.曲线2表示NaHSO3;曲线4表示NaHCO3
B.NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的电离程度大于其水解程度
C.“0~a”发生的反应主要是:Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2
D.“a~b”可能发生了反应:2SO32-+ O2 = 2SO42-
【变式8-2】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中pH、分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:A2-的分布系数δ(A2-)=,10-1.7≈0.02]
下列叙述不正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
【变式8-3】H2A为二元弱酸,常温下向H2A溶液加入NaOH固体(忽略溶液体积变化),溶液中H2A、HA-、A2-的分布系数与pOH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线a表示H2A
B.H2A的Ka1的数量级为101-2
C.M点:c(Na+)>3c(A2-)
D.溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
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第三节 盐类的水解
题型01 盐类水解的原理
题型02 盐类水解方程式的书写
题型03 盐溶液酸碱性的判断
题型04 盐类水解的影响因素
题型05 盐类水解的平衡常数
题型06 盐类水解的应用
题型07 溶液中粒子浓度变化分析
题型08 溶液中粒子浓度图像分析
题型01 盐类水解的原理
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。
【典例2】NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
【答案】C
【解析】NH4Cl水解的实质是其电离出的N与重水电离出的OD-结合生成一水合氨,即D2OD++OD-,N+OD-NH3·HDO,D+与D2O结合生成D3O+。
【变式1-1】(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)下列物质的水溶液因水解而显碱性的是( )
A.NH4Cl B.Na2CO3 C.NaOH D.NH3
【答案】B
【解析】A.NH4Cl溶液因铵根离子水解显酸性,A不符合题意;B.Na2CO3溶液因碳酸根水解显碱性,B符合题意;C.NaOH溶液因NaOH电离出OH-显碱性,与水解无关,C不符合题意;D.NH3溶于水,部分与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-使溶液显碱性,D不符合题意;故选B。
【变式-2】下列操作能促进水的电离且使溶液中c(H+)<c(OH―)的是( )
A.将水加热煮沸 B.向水中加入Na2CO3固体
C.向水中通入氯化氢气体 D.向水中加入NH4Cl 固体
【答案】B
【解析】升高温度、加入能水解的盐会促进水的电离,使溶液中c(H+)<c(OH―),则溶液呈碱性。A.升温促进电离,但H+和OH⁻浓度仍相等(中性),A不符合题意;B.CO32-水解消耗H+生成OH⁻,促进水的电离,溶液显碱性,B符合题意;C.向水中通入氯化氢气体,H+浓度增加,抑制水的电离,溶液显酸性,C不符合题意;D.NH4+水解生成H+,促进水的电离但溶液显酸性,D不符合题意;故选B。
【变式-3】物质的量相等的下列物质形成的等体积水溶液中,所含微粒种类最多的是( )
A.CaCl2 B.CH3COONa C.NH3 D.K2S
【答案】D
【解析】CaCl2不水解,其溶液中存在的微粒有5种:Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O;CH3COONa发生水解,其溶液中存在的微粒有6种:Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O;氨水中存在的微粒有6种:NH3、NH3·H2O、N、OH-、H+、H2O;K2S中S2-发生两步水解,其溶液中存在7种微粒:K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O。
题型02 盐类水解方程式的书写
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
(1)NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
(2)(NH4)2SO4:NH+H2ONH3·H2O+H+。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,水解以第一步为主。如:
Na2CO3:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,只要求一步写到底。如:AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
4.弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
(1)NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
(2)Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“=”表示。如Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑(一般要有弱碱沉淀生成)
【典例2】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)下列叙述中,正确的是( )
A.NaHCO3电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
B.Na2CO3水解离子方程式:CO32-+2H2OH2CO3+OH-
C.CuSO4水解离子方程式:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+
D.Fe(OH)3在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式:Fe(OH)3Fe3++3OH-
【答案】C
【解析】A项,NaHCO3是强电解质,但HCO3-为弱酸根,电离应分步进行:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-,A错误;B项,碳酸根的水解分两步进行,主要的第一步为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,第二步为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,B错误;C项,硫酸铜是强酸弱碱盐,Cu2+水解:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+,C正确;D项,Fe(OH)3的沉淀溶解平衡方程式要注明各物质状态,应该写为:Fe(OH)3(s)Fe3+ (aq) +3OH- (aq),D错误;故选C。
【变式2-1】下列方程式属于水解反应方程式的是( )
A.H2CO3HCO3-+H+ B.HCO3-+H2OH3O++CO32-
C.HCO3-+OH-=H2O+CO32- D.CO32-+ H2OHCO3-+ OH-
【答案】D
【解析】A项,碳酸是一种二元弱酸,选项所给为碳酸的第一步电离方程式,A不符合题意;B项,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,选项所给为碳酸氢根的电离方程式,B不符合题意;C项,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,选项所给为碳酸氢根和氢氧根的反应,C不符合题意;D项,碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,方程式为CO32-+ H2O⇌HCO3-+ OH-,D符合题意;故选D。
【变式2-2】下列化学用语能够正确表示盐类水解的是( )
A.HSO3-+H2OSO32-+H3O+ B.S2-+H2OH2S+2OH-
C.Cu2++4H2OCu(OH)2+2H3O+ D.NH3•H2O+H3O+NH4++2H2O
【答案】C
【解析】A项,选项中离子方程式为电离方程式,水解离子方程式应为:HSO3-+H2OH2SO3+OH-,故A错误;B项,多元弱酸阴离子分步水解,离子方程式应为;S2-+H2O⇌HS-+OH-,故B错误;C项,铜离子结合水电离出的氢氧根离子生成氢氧化铜,促进水的电离,Cu2++4H2OCu(OH)2+2H3O+,氢离子写成水合氢离子,离子方程式是水解离子方程式,故C正确;D项,离子方程式是一水合氨和酸反应生成铵盐的化学反应,NH3•H2O+H3O+ NH4++2H2O,氢离子写成水合氢离子,即为NH3•H2O+H+NH4++H2O,故D错误;故选C。
【变式2-3】下列说法及离子方程式正确的是( )
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
【答案】D
【解析】A项,S2-为多元弱酸根离子,水解方程式应分步书写;B项,NH4Cl水溶液呈酸性是因为N发生水解:N+H2ONH3·H2O+H+;C项,NaHSO3水溶液中以HSO3-的电离为主,呈酸性。
题型03 盐溶液酸碱性的判断
1.弱酸弱碱盐的阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相对强弱。当K酸=K碱时,溶液显中性,如CH3COONH4;当K酸>K碱时,溶液显酸性,如HCOONH4;当K酸<K碱时,溶液显碱性,如NH4CN。
2.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液呈酸性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-。
3.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。如NaHCO3溶液中:HCO3-H++CO32- (次要),HCO3-+H2OH2CO3+OH-(主要)
(2)若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性。如NaHSO3溶液中HSO3-H++SO32-(主要),HCO3-+H2OH2SO3+OH-(次要)
4.相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO32->HCO3-;相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐,如N的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
盐的类别
溶液的酸碱性
原因
强酸弱碱盐
呈酸性,pH<7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)> c(OH-)
水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐
呈碱性,pH>7
弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) >c(H+)
强酸强碱盐
呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐
若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)<c(OH-),呈碱性,如NaHCO3、NaHS
【典例1】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)常温下,等物质的量浓度的下列五种溶液:①CH3COOH ②CH3COONH4 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液的pH值由大到小排列正确的是( )
A.⑤④②①③ B.⑤④②③① C.⑤④③②① D.②④⑤①③
【答案】A
【解析】①CH3COOH为弱酸,部分电离,溶液呈酸性,pH<7;②CH3COONH4溶液中CH3COO-、4+的水解程度相近,该溶液近似中性,pH≈7;③NaHSO4 为强碱强酸酸式盐,溶液呈强酸性,pH<7且小于①溶液;④NaHCO3 为强碱弱酸酸式盐,HCO3-的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,pH>7;⑤Ba(OH)2为强碱,溶液呈强碱性,pH>7,且大于④溶液;所以这几种溶液的pH由大到小顺序是⑤④②①③,故选A。
【变式3-1】(2026·浙江新力量联盟高二期中)下列溶液水解呈碱性的是( )
A.(NH4)2SO4 B.Na[Al(OH)4] C.KAl(SO4)2 D.NaOH
【答案】B
【解析】A项,NH4)2SO4是强酸弱碱盐,NH4+发生水解NH4++H2ONH3·H2O+H+生成H+,溶液呈酸性,A不符合题意;B项,Na[Al(OH)4]是强碱弱酸盐,[Al(OH)4]-发生水解[Al(OH)4]- Al(OH)3+OH-生成OH-,溶液呈碱性,B符合题意;C项,KAl(SO4)2中的Al3+发生水解Al3++3H2OAl(OH)3+3H+生成H+,溶液呈酸性,C不符合题意;D项,NaOH是强碱,直接解离出OH-,溶液碱性非水解所致,D不符合题意;故选B。
【变式3-2】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.NaHSO4 D.NaCl
【答案】B
【解析】A.硝酸为强酸,电离产生氢离子使得溶液显酸性,A错误;B.硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解使得溶液呈酸性,B正确;C.硫酸氢钠电离产生氢离子使得溶液显酸性,C错误;D.氯化钠为强碱强酸盐,溶液显中性,D错误;故选B。
【变式3-3】在100mL的下列溶液中滴入2滴甲基橙,溶液变为红色的是( )
A.0.1mol/LCH3COONa溶液 B.0.1mol/LNaHSO4溶液
C.0.1mol/LNaCN溶液 D.0.1mol/LNaHCO3溶液
【答案】B
【解析】A项,0.1mol/LCH3COONa溶液中醋酸根水解,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故A不符合题意;B项,0.1mol/LNaHSO4溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,溶液呈酸性,能使甲基橙变为红色,故B符合题意;C项,0.1mol/LNaCN溶液中CN-水解,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故C不符合题意;D项,0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,不能使甲基橙变为红色,故D不符合题意。故选B。
题型04 盐类水解的影响因素
1.盐类水解的特征
(1)盐类的水解反应可看作中和反应的逆反应,故是吸热反应。
(2)盐类的水解反应是可逆反应。
2.反应条件对盐类水解平衡的影响
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Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素
实验步骤
实验现象
解释
反应物
的浓度
加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH
溶液颜色变深,pH变小
加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反应方向移动
生成物
的浓度
加入少量浓硫酸后,测溶液的pH
溶液颜色变浅,pH变小
加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡向逆反应方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度
升高温度
溶液颜色变深,pH变小
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
【典例4】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,各物质浓度均减小,平衡不移动 B.加入少量NaHCO3固体,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH增大
【答案】D
【解析】A.稀释溶液,c(CO32-)、c(HCO3-)、c(OH-)均减小,平衡正向移动,A错误;B.加入少量NaHCO3固体,c(HCO3-)增大,平衡向逆反应方向移动,B错误;C.水解反应吸热,升高温度,平衡正向移动,c(HCO3-)增大,c(CO32-)减小,则增大,C错误;D.加入NaOH固体,溶液氢氧根离子的浓度增大,pH增大,D正确;故选D。
【变式4-1】下列叙述不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,升高温度,c(CH3COO-)减小
B.向溶液中加水稀释,和H2O的电离程度都增大
C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量固体,减小
D.加水稀释0.1 mol·L-1CH3COONa溶液,由于水的浓度增大,CH3COO-的水解反应正向移动
【答案】D
【解析】A.升高温度,促进醋酸根离子的水解,导致醋酸根离子浓度减小,A正确;B.向HF溶液中加水稀释,HF浓度减小,电离平衡正向进行,电离程度增大,溶液酸性减弱,对水的电离抑制作用减小,则H2O的电离程度增大,B正确;C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,加入少量NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,氢离子浓度减小,使得比值减小,C正确;D.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO−+H2OCH3COOH+OH-,加水稀释,CH3COO-、CH3COOH、OH-浓度等比例减小,Qc<Ka(CH3COOH),平衡正向移动,与水的浓度无关,D错误;故选D。
【变式4-2】常温下,pH=9的CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,下列说法不正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH—)减小
B.升高温度,溶液的pH增大
C.稀释溶液,c(H+)增大
D.由水电离出的c(H+)=1×10-5 mol·L-1
【答案】A
【解析】加入少量NaOH固体,氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,A错误;升高温度,促进醋酸根离子水解,平衡正向移动,pH增大,B正确;稀释溶液,则氢氧根离子浓度减小,水的离子积不变,氢离子浓度增大,C正确;醋酸根离子水解促进水的电离,pH=9,则c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相等,故水电离出的c(H+)=1×10-5 mol·L-1,D正确。
【变式4-3】在较稀FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。以下叙述不正确的是( )
A.加入少量FeCl3晶体,水解平衡正向移动,溶液颜色变深
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,H+数目增多,pH减小
D.加入NaHCO3溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【解析】水解吸热,升温,平衡正向移动,体系颜色变深,B正确;加水,促进水解平衡正向移动,H+数目增多,但c(H+)减小,pH增大,C错误;加入NaHCO3溶液,HC和Fe3+相互促进水解,Fe3+水解程度增大,生成氢氧化铁红褐色沉淀,D正确。
题型05 盐类水解的平衡常数
1.水解平衡常数的概念
在一定温度下,能水解的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)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解平衡常数(Kh)与电离常数Kw的定量关系
A.弱酸强碱盐,如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
B.强酸弱碱盐,如NH4Cl溶液:N+H2ONH3·H2O+H+
Kh====
其中Kh为水解平衡常数,Ka(Kb)为弱酸(弱碱)的电离平衡常数,Kw为水的离子积常数。
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为
(1)Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw
(2)C的一级水解平衡常数Kh1=;二级的水解平衡常数Kh2=
3.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
【典例5】已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是( )
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
【答案】D
【解析】CN-的水解常数Kh=1.6×10-5,则HCN的电离常数为Ka===6.25×10-10,Kh>Ka,所以水解程度更大,溶液显碱性,pH>7,A项错误;CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),故C项错误;c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),溶液显中性,所以c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol·L-1,溶液中还存在元素质量守恒:c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)= mol·L-1,所以有Ka===6.25×10-10,解得c=,D项正确。
【变式5-1】(2025·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校期中)常温下,下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液的水解常数,则当溶液中时,该溶液的
B.向CH3COONa溶液中加入少量水稀释,溶液中的值增大
C.将等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合后:
D.等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若,则0.1mol·L-1的NaA溶液和0.1mol·L-1NaB溶液比较,溶液的碱性强
【答案】C
【解析】A.Na2CO3溶液的水解常数,当时,,则pOH=4,pH=10,A正确;B.向CH3COONa溶液中加入少量水稀释,溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)均减小,但c(CH3COO-)存在水解平衡,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,稀释过程中,水解平衡正向移动,则c(CH3COO-)减小程度更大,因此的值增大,B正确;C.等物质的量浓度的Na2S和NaHS溶液等体积混合、,由于,则,C错误;D.等浓度的两种一元弱酸HA、HB溶液,若,说明HA的酸性更弱,A-水解能力更强,则0.1mol·L-1的NaA溶液和0.1mol·L-1NaB溶液比较,NaA溶液的碱性强,D正确;故选C。
【变式5-2】已知H3PO3与足量KOH溶液反应生成K2HPO3。25 ℃时,给1 mol·L-1 K2HPO3溶液中加水稀释,溶液的pOH与溶液稀释倍数关系如图所示。已知pOH=-lg c(OH-),lg 4=0.60,V0为起始溶液的体积,V为加水后溶液体积。下列说法错误的是( )
A.K2HPO3的第一步水解常数约是10-8.8
B.稀释到体积为原来的100倍时溶液的pH=8.6
C.b点溶液中c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO3)=1 mol·L-1
D.H3PO3的第二步电离常数是6.4×10-6
【答案】C
【解析】题图中a点pOH=4.4,lg =0,则K2HPO3的第一步水解常数≈=10-8.8,A正确;lg =2即稀释到体积为原来的100倍,此时溶液中的pOH=5.4,则pH=8.6,B正确;b点lg =1即稀释到体积为原来的10倍时,根据元素质量守恒得到溶液中c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO3)=0.1 mol·L-1,C错误;由lg 4=0.60可得lg 2=0.30,lg 5=0.70,由K2HPO3的第一步水解常数约是10-8.8,可以计算H3PO3的第二步电离常数约为=10-5.2=100.8×10-6=×10-6=6.4×10-6,D正确。
【变式5-3】(1)25 ℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka1=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=__________;若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5。该温度下,1.0 mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+) ≈____________mol·L-1(已知:≈2.4)。
【答案】(1) 1×10-12 增大 (2) 2.4×10-5
【解析】(1)NaHSO3的水解平衡常数Kh=,H2SO3的电离常数表达式为Ka1==1×10-2,水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,则有Kh====1×10-12。由Kh=可得,=,加入I2后,HSO被氧化为H2SO4,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,故增大。
(2)根据Kh=可得,NH4Cl的水解常数Kh=≈5.56×10-10,又知Kh=,由于NH水解程度较小,近似处理:c(H+)≈c(NH3·H2O),c(NH)≈1.0 mol·L-1,则有5.56×10-10=c2(H+),c(H+)≈2.4×10-5 mol·L-1。
题型06 盐类水解的应用
应用
原理解释
热的纯碱溶液去污能力强
加热促进了盐的水解,氢氧根离子浓度增大
泡沫灭火器灭火
Al3+与HC发生相互促进的水解反应,生成了CO2和Al(OH)3,隔绝了可燃物与空气
明矾净水
铝离子水解生成的氢氧化铝胶体可用来净水
物质提纯
如除去氯化铜溶液中的氯化铁,可以加入氧化铜或氢氧化铜反应掉部分H+,促进铁离子的水解,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去
配制易水解的盐溶液
配制FeCl3、FeCl2、SnCl2、AlCl3等溶液时,常将它们溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释;目的是抑制铁离子、亚铁离子、锡离子、铝离子的水解
草木灰不能与铵态氮肥混合施用
铵根离子与碳酸根离子水解相互促进,生成的氨气逸出而降低了氮肥肥效
硫化铝、氮化镁的制备
硫化铝、氮化镁在水溶液中剧烈水解,只能通过单质间化合反应才能制得
比较盐溶液中离子浓度的大小
如Na2CO3溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)> c(HCO3-)>c(H+)
判断弱电解质的相对强弱
如等物质的量浓度的醋酸钠溶液、碳酸氢钠溶液,后者碱性强于前者,则碳酸的酸性弱于醋酸
证明某些电解质是弱酸或弱碱
如CH3COONa溶液能使酚酞试液变红,则该溶液显碱性,说明CH3COOH是弱酸
判断盐溶液蒸干灼烧后的产物
如FeCl3溶液蒸干灼烧后的产物为Fe2O3
盐溶液除锈
如氯化铵溶液可除去金属表面的氧化物,因为N水解使溶液显酸性,可与金属氧化物反应
【典例6】(2026·浙江杭州地区重点中学高二期中中)下列有关盐类水解应用的说法错误的是( )
A.将CuCl2溶液蒸干、灼烧得到CuCl2固体
B.明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可净化水
C.用NH4Cl溶液作除锈剂
D.用TiCl4制备TiO2·xH2O时,加入大量的水并加热
【答案】A
【解析】A项,CuCl2溶液蒸干时,水解生成的HCl挥发,导致水解彻底生成Cu(OH)2,灼烧后得到CuO而非CuCl2,A错误;B项,明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物,可用于净水,B正确;C项,NH4Cl溶液水解显酸性,能与铁锈反应,起到除锈作用,C正确;D项,TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加入大量水并加热可促进水解,D正确;故选A。
【变式6-1】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列物质的制备方案不正确的是( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeSO4
将FeSO4溶液蒸干并灼烧
B
TiO2
将TiCl4溶于大量水中并加热,所得产物经焙烧可得
C
无水AlCl3
将AlCl3·6H2O与SOCl2混合并加热
D
BaSO4
将BaSO4用0.01 mol·L-1硫酸洗涤以减少损失
【答案】A
【解析】A项,FeSO4溶液蒸干时,Fe2+水解生成Fe(OH)2,灼烧后Fe(OH)2被氧化为Fe2O3,无法得到FeSO4,A错误;B项,TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加热促进水解,焙烧后脱水得到TiO2,B正确;C项,SOCl2与结晶水反应生成HCl和SO2,抑制AlCl3水解,最终得到无水AlCl3,C正确;D项,用稀硫酸洗涤BaSO4,利用同离子效应减少溶解损失,D正确;故选A。
【变式6-2】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列有关盐类水解的应用说法正确的是( )
A.即使Cu2+能发生水解,但实验室仍可以通过加热蒸干CuSO4溶液的方法制取少量无水CuSO4
B.实验室可以用饱和的Fe2(SO4)3溶液滴入沸腾的蒸馏水中制取Fe(OH)3胶体
C.由于NH4+与CH3COO-能发生双水解反应,因此不能大量共存于同一溶液中
D.草木灰(主要成分为K2CO3)不能和铵态氮肥混用的原因是为了减少K元素的损失
【答案】A
【解析】A项,CuSO4是强酸弱碱盐,水解生成H2SO4,是高沸点酸,蒸干时H2SO4不会挥发,反而抑制水解,最终析出CuSO4固体,说法正确,A符合题意;B项,制备Fe(OH)3胶体通常使用饱和FeCl3溶液,因为Fe2(SO4)3水解生成的H2SO4为难挥发性酸,会抑制水解,且溶液中大量的SO42-会使生成的胶体发生聚沉,难以得到稳定的胶体,说法错误,B不符合题意;C项,NH4+与CH3COO-虽能双水解,但水解程度非常微弱,故两者可大量共存,说法错误,C不符合题意;D项,草木灰(K2CO3)与铵态氮肥混用会水解促进而导致NH3挥发,导致氮损失,而非K元素损失,说法错误,D不符合题意;故选A。
【变式6-3】下列实验操作不能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
实验室配制FeCl3水溶液
将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
D
除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
加入过量MgO充分搅拌,过滤
【答案】B
【解析】A项,配制FeCl3水溶液时,铁离子的水解平衡正向进行,加入适量的浓盐酸可使水解平衡逆向移动,A与题意不符;B项,将MgCl2溶液加热蒸干时,镁离子的水解平衡正向移动,加热可使HCl挥发增强,蒸干、灼烧得到MgO,B符合题意;C项,将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,沉淀为氢氧化镁,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液,若有蓝色沉淀生成,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,C与题意不符;D项,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为3.2左右,此时MgCl2不会产生沉淀,可通过加入MgO调节pH的方法除去Fe3+,D与题意不符;故选B。
题型07 溶液中粒子浓度变化分析
1.把握三种守恒,明确等量关系
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。即电荷守恒,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是守恒的,即元素物料守恒。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的质量守恒关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
2.粒子浓度关系比较及等式关系
单一
电解质溶液
一元弱酸
0.100 mol·L-1L CH3COOH溶液中的浓度关系:
物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)
一元弱碱
0.100 0 mol·L-1 NH3·H2O溶液中的粒子浓度关系:
物料守恒:c(NH3·H2O)+c(NH)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
各粒子浓度大小关系:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)
一元弱酸的强碱盐
0.100 0 mol·L-1 NH4Cl溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
质子守恒:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
一元弱碱的强酸盐
0.100 0 mol·L-1 CH3COONa溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
各粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
弱酸的
酸式盐溶液
0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO)
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
质子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
各粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(CO)[或c(H+)]
混合溶液
等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度大小顺序:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
常温下,等浓度、等体积的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液,pH>7,溶液中粒子浓度关系:
物料守恒:2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
各粒子浓度大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
酸、碱中和型粒子浓度关系比较
盐酸
滴定氨水
常温下,用0.100 0 mol·L-1盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1氨水
关键点
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
V(HCl)=10(点①)
溶质是:等物质的量的NH4Cl和NH3·H2O
粒子浓度大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
pH=7(点②)
粒子浓度大小关系:c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
V(HCl)=20(点③)
溶质是:NH4Cl
粒子浓度大小关系:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
等浓度
碱与酸混合
等浓度的NaOH和CH3COOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓度大小顺序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
pH和为14酸与碱混合
常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH3·H2O溶液等体积混合,粒子浓度大小顺序:c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
不同溶液中同一离子浓度比较
离子组成比例不同
Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③NH4Al(SO4)2 ④NH4HCO3溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:
离子组成比例相相
Ⅱ. 常温下物质的量浓度相等的①NH4HCO3 ②NH4HSO4 ③NH4Fe(SO4)2 ④NH4Cl:溶液中NH的浓度由大到小的顺序:②>③>④>①。
等pH不同溶液中同一离子浓度关系
pH相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4HSO4溶液:c(NH)大小顺序:②=①>③。
【典例7】(2020•浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L−1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L−1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl−)>c(CH3COO−)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH−)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl−)
【答案】D
【解析】A项,未滴定时,溶液溶质为HCl和CH3COOH,且浓度均为0.1mol/L,HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;B项,当滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O)=n(CH3COOH),则在同一溶液中c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-),B正确;C项,当滴入氨水20mL时,溶液溶质为NH4Cl和CH3COONH4,质子守恒为c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH4+)+c(OH-),C正确;D项,当溶液为中性时,电荷守恒为:c(NH4+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+)=c(OH-),故c(NH4+)>c(Cl-),D不正确;故选D。
【变式7-1】已知:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液(忽略反应前后溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.滴加过程中,溶液中始终存在:c(Na+)+c(H+)=c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
B.当滴加至溶液呈中性时,滴入NaOH溶液体积小于20 mL
C.当滴入NaOH溶液30 mL时,3c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
D.当滴入NaOH溶液20 mL时,c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
【答案】D
【解析】滴加过程中,电解质溶液电荷守恒,故溶液中始终存在:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),A错误;当滴加至溶液呈中性时,溶液为NaHA和Na2A的混合溶液,滴入NaOH溶液体积大于20 mL,B错误;当滴入NaOH溶液30 mL时,2n (Na+)=3n(A),则2c(Na+)=3c(HA-)+3c(A2-),C错误;当滴入NaOH溶液20 mL时,反应所得为NaHA溶液,按物料守恒,c(Na+)=c(HA-)+c(A2-),结合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则有c(A2-)=c(H+)-c(OH-),D正确。
【变式7-2】室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH)=c(HCO)+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中通入SO2:c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【答案】D
【解析】通入CO2,溶液为中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,c(NH)=c(HCO)+2c(CO),A错误;由元素守恒可知,c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3),溶液呈中性,由电荷守恒可得c(Na+)+c(NH)=2c(SO)+c(HSO),联立可得c(NH)+c(H2SO3)=c(SO),则c(SO)>c(NH),B错误;Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,至溶液pH=7,反应后溶液中的溶质为NaHSO3、Na2SO3,则c(Na+)<2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)],C错误;溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,溶液呈中性,由电荷守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由元素守恒可知,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D正确。
【变式7-3】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
【答案】D
【解析】A项,0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合,根据物料守恒c(HCN)+ c(CN-)=0.1mol·L-1,故A错误; B项,水电离程度最大时恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵溶液中铵根离子水解,c(Cl-)>c(NH4+),故B错误;C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合,根据物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C错误;D项,碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合,根据电荷守恒cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-、物料守恒3cNa+=4cCO32-+4cHCO3-+4cH2CO3可知3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3,故D正确;故选D。
题型08 溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
(2)解题策略
①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
③理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
④抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
⑤将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
【典例8】5.(2021•浙江1月卷)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【答案】C
【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。A项,由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;B项,将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;C项,随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;D项, 25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中c(OH-) -c(H+)(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。故选C。
【变式8-1】(2026·北京陈经纶中学高二期中)Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2,溶液中各种盐的浓度变化如下。下列分析正确的是( )
A.曲线2表示NaHSO3;曲线4表示NaHCO3
B.NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的电离程度大于其水解程度
C.“0~a”发生的反应主要是:Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2
D.“a~b”可能发生了反应:2SO32-+ O2 = 2SO42-
【答案】D
【解析】H2CO3是二元弱酸,酸性:H2SO3>H2CO3,Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2时先反应生成Na2SO3和NaHCO3,Na2CO3反应完全后,NaHCO3再与SO2反应生成CO2气体和Na2SO3,最后Na2SO3与过量的SO2反应生成NaHSO3,则曲线1、2、4分别表示Na2CO3、NaHCO3、NaHSO3。由分析可知,曲线1、2、4分别表示Na2CO3、NaHCO3、NaHSO3,A错误;碳酸氢根离子水解使溶液显碱性,碳酸氢根离子电离使溶液呈酸性,NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于其电离程度,B错误;“0~a”发生的反应主要是二氧化硫和碳酸钠反应生成亚硫酸钠、碳酸氢钠:,C错误;亚硫酸根离子具有还原性,氧气具有氧化性,“a~b”段可能发生:2SO32-+ O2 = 2SO42-,D正确;故选D。
【变式8-2】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中pH、分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:A2-的分布系数δ(A2-)=,10-1.7≈0.02]
下列叙述不正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
【答案】D
【解析】根据图示,H2AH++HA-、HA-H++A2-,酸性较强时,H2A为主要组分,所以曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-),曲线③代表δ(A2-),选项A正确;由H2AH++HA-,Ka1==10-6.3,则c(H+)≈=10-4 mol·L-1,c(H2A)=10-1.7 mol·L-1≈0.020 00 mol·L-1,选项B正确;Ka2(H2A)==10-10.3,NaHA溶液中HA-的水解平衡常数Kh2==10-7.7>10-10.3,NaHA溶液显碱性,选项C正确;a点溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),又a点溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),且c(HA-)=c(H2A),所以c(Na+)<2c(A2-)+c(H2A),选项D错误。
【变式8-3】H2A为二元弱酸,常温下向H2A溶液加入NaOH固体(忽略溶液体积变化),溶液中H2A、HA-、A2-的分布系数与pOH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线a表示H2A
B.H2A的Ka1的数量级为101-2
C.M点:c(Na+)>3c(A2-)
D.溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
【答案】A
【解析】H2A是二元弱酸:H2AHA−+H+,HA-A2-+H+,图中pOH越小,c(OH-)增大,溶液碱性越强,H2A的百分含量随pOH的增大而增大,为曲线c,HA-的百分含量随pOH的增大先增大后减小,为曲线b,溶液中A2-的百分含量随pOH的增大而减小,为曲线a。A项,曲线a是A2-的百分含量,故A错误;B项,b、c曲线的交点N,表示H2A和HA-的百分含量相等,即,根据N点pOH=12.1,c(OH-)=10-12.1mol/L,则c(H⁺)=10-1.9mol/L,Ka1==10-1.9,数量级为10-2,故B正确;C项,M点有c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒有2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),M点pOH=6.8,即c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>3c(A2-),故C正确;D项,NaHA完全电离出Na+和HA-,HA-发生水解和电离,故c(HA-)<c(Na+),但浓度均大于HA-水解产生的H2A和其电离产生的A2-;M点有c(A2-)=c(HA-),pOH=6.8,可计算Ka2==10-7.2,HA-的水解方程式为:HA-+H2OH2A+OH-,由选项B可计算HA-的水解常数为=10-12.1,故HA-的水解常数小于HA-的电离常数,故c(H2A)<c(A2-),溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故D正确;故选A。
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