内容正文:
第十二章 水溶液中的离子反应与平衡
第49讲 盐类的水解及影响因素
【高考考向预测】
盐类水解为弱酸根、弱碱阳离子结合水电离氢离子、氢氧根的可逆反应,遵循越弱越水解、越热越水解、越稀越水解规律,酸碱、外加盐类也会抑制或促进水解;近三年属于水溶液体系核心高频考点,选择填空均频繁考查;预测2027 年侧重条件改变对水解平衡的影响判断,结合水解常数计算,关联溶液酸碱性、离子浓度比较与实际应用综合命题。
【双基自测●明考向】
1.盐溶液显酸碱性,一定是由水解引起的( )
2.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐( )
3.pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同( )
4.NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离( )
5.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成( )
6.相同温度时,浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,存在的粒子种类相同( )
7.熔融的Na2CO3和Na2CO3溶液中,c(Na+)都是c(C)的两倍( )
【答案】1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.×
【考点突破●明方向】
考点一 盐类的水解原理
1.定义
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。
2.盐类水解的结果
使溶液中水的电离平衡向右移动,使溶液中c(H+)和c(OH-)发生变化,促进了水的电离。
3.特点
(1)可逆:盐类的水解是可逆反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是酸碱中和反应的逆反应。
(3)微弱:盐类的水解程度很微弱。
4.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的
类型
实例
是否
水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
强酸强碱盐
NaCl、NaNO3
否
-
中性
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
N、Cu2+
酸性
强碱弱酸盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、C
碱性
5.盐类水解离子方程式的书写
(1)盐类水解的离子方程式一般用“”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。
(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
(4)阴、阳离子相互促进的水解
①若水解程度不大,用“”表示。
②相互促进的水解程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
【考点突破●明方向】
考向一、水解离子方程式的书写
1.写出下列盐溶液水解的离子方程式。
(1)NH4Cl:N+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+。
(2)Na2CO3:C+H2O⥫⥬HC+OH-、HC+H2O⥫⥬H2CO3+OH-。
(3)FeCl3:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+。
(4)CH3COONH4:CH3COO-+N+H2O⥫⥬CH3COOH+NH3·H2O。
(5)AlCl3溶液与Na2S溶液混合:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
(6)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。
弱酸酸式盐水溶液酸碱性的判断
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)电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:
HC(次要)
HC+H2OH2CO3+OH-(主要)
使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。
同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液显碱性。
(2)电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:
HS(主要)
HS+H2OH2SO3+OH-(次要)
使c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。同理NaHC2O4、NaH2PO4溶液显酸性。
考向二、盐类水解的实质与规律
2.(2026·武汉模拟)如图是某离子M的水解过程示意图,M可能是( )
A.C B.Al3+
C.N D.HS
【答案】C
【解析】根据盐的水解原理结合图示可知,M离子水解显酸性,碳酸根离子水解显碱性,图示不符合,故A错误;Al3+水解结合水电离出的氢氧根离子生成氢氧化铝,图示不符合,故B错误;铵根离子水解显酸性,N+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+,图示符合,故C正确;HS水解结合水电离出的H+生成H2SO3和OH-,图示不符合,故D错误。
3.25 ℃时浓度都是1 mol·L-1的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY;AX的溶液pH=7且溶液中c(X-)=1 mol·L-1,BX的溶液pH=4,BY的溶液pH=6。下列说法正确的是( )
A.电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY)
B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C.稀释相同倍数,溶液pH变化BX等于BY
D.将浓度均为1 mol·L-1的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
【答案】A
【解析】A项,根据BY溶液的pH=6,B+比Y-更易水解,则BOH比HY更难电离,因此电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY);B项,根据AX、BX、BY溶液的pH可知,AY溶液的pH大于BY溶液的pH;C项,稀释相同倍数,BX、BY溶液的pH均增大,且BX溶液的pH变化大于BY溶液;D项,HX为强酸,HY为弱酸,浓度相同时,稀释10倍后,HY的电离程度增大,但仍不可能全部电离,故HX溶液的酸性强,pH小。
4.NaCN溶液中,c(Na+)、c(CN-)、c(HCN)由大到小的顺序:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)。
【解析】NaCN溶液中,CN-水解,但水解程度较小,故c(CN-)>c(HCN)。
考向三、水解实质的拓展——广义的水解反应
5.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
【答案】B
【解析】该反应中Cl元素化合价由-1价变为+1价,有电子转移,不符合水解原理,B项错误。
6.写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式: 。
【答案】SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑
广义水解原理
广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别解离成两部分,再重新组合成新的物质。
考点二 盐类水解的影响因素与应用
(一)影响盐类水解的因素
1.内因:盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质所决定的。形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。
2.外因:盐类水解平衡同电离平衡一样,当温度、浓度等条件改变时,会引起水解平衡的移动,从而影响盐类水解的程度。其中浓度的影响通常包括:加水稀释、加入适量的酸或碱及能与酸或碱反应的盐等。
(1)温度
盐类水解反应是中和反应的逆反应,因而盐类的水解为吸热反应,升高温度,水解平衡向右移动。
(2)浓度
①加水稀释,促进水解,水解程度增大。
②加溶质(增大浓度),促进水解,水解程度减小。
3.同离子效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若水解产物被消耗,则促进水解。
(二)盐类水解的应用
在工业、农业、实验室及日常生活中均有广泛应用,如:判断盐溶液的酸碱性及离子浓度大小、净水与胶体制备、纯碱的去污与清洁、工业生产与无水盐的制备、除杂与试剂保存、铵态氮肥的使用等。
1.在生产、生活中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果好,原因是碳酸钠的水解为吸热反应,升高温度水解平衡向右移动,溶液的碱性增强,去污效果增强。
(2)铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:铵态氮肥中的N水解显酸性,草木灰中的C水解显碱性,相互促进,使氨气逸出降低肥效。
(3)泡沫灭火器反应原理:NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)简述明矾的净水原理:明矾溶液中的铝离子水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用。
(5)ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈。
(6)变废为宝资源回收中的应用
2.在教学、科研中的应用示例
(1)纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:溶液中碳酸根离子水解:C+OH-,使溶液显碱性,会与玻璃中的SiO2反应。
(2)选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
①Mg2+(Fe3+)加入MgO或Mg(OH)2,能除杂的原因是溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgO或Mg(OH)2能与溶液中的H+反应,使Fe3+的水解平衡向右移动,最终生成Fe(OH)3沉淀而除去。
②Cu2+(Fe3+)加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。优点是不引入新的杂质。
(3)在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
(4)用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气。
3.盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
盐溶液
产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
CaO/Na2CO3
NH4Cl
无
Na2SO3
Na2SO4
FeCl2/AlCl3
Fe2O3/Al2O3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
Na2CO3
【考点突破●明方向】
1.根据相关物质的电离常数(25 ℃),回答下列问题:
CH3COOH Ka=1.75×10-5,
HCN Ka=6.2×10-10,
H2CO3 Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11。
(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,pH由大到小的顺序:②>④>③>①,水的电离程度由大到小的顺序:②>④>③>①。
(2)相同pH的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,物质的量浓度由大到小的顺序:①>③>④>②。
2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N)由大到小的顺序为 (填序号)。
【答案】⑤>④>③>①>②
【解析】
分组
3.以Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,完成填空:
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
加H2SO4
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
减少
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
4.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O⥫⥬HS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.加入CuSO4固体,HS-浓度减小
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】水解常数只与温度有关,A错误;加入CuSO4固体,发生反应:Cu2++S2-===CuS↓,使S2-水解平衡左移,HS-浓度减小,B正确;水解为吸热反应,升高温度平衡右移,因而增大,C错误;加入NaOH固体,溶液pH增大,D错误。
5.室温下,将0.20 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
选项
加入的物质
结论
A
100 mL 2 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(S)
B
0.20 mol CaO
溶液中增大
C
200 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D
0.4 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【答案】B
【解析】n(H2SO4)=2 mol·L-1×0.1 L=0.2 mol,H2SO4和Na2CO3二者恰好反应生成强酸强碱盐Na2SO4,则c(Na+)=2c(S),故A错误;CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,随着C的消耗,C+H2O⥫⥬HC+OH-平衡向左移动,c(HC)减小,反应生成OH-,则c(OH-)增大,导致溶液中 增大,故B正确;NaHSO4和Na2CO3反应的化学方程式为2NaHSO4+Na2CO3===2Na2SO4+H2O+CO2↑,则溶液的pH减小,c(Na+)增大,故D错误。
6.下列物质的应用中,利用了水解平衡的是( )
A.用NaHCO3固体制备纯碱
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D.用双氧水杀灭细菌
【答案】B
【解析】NaHCO3固体加热分解得到纯碱(碳酸钠),A不符合题意;明矾[KAl(SO4)2·12H2O]电离出的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,有吸附性,B符合题意;氧化铁能与盐酸反应生成可溶性氯化铁和水,C不符合题意;双氧水有较强的氧化性,用于杀灭细菌,D不符合题意。
7.下列说法与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂 ②NaHCO3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实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体 ⑥要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可通入氧化剂Cl2
A.①②③ B.②③④
C.①④⑤⑥ D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】①NH4Cl和ZnCl2均为强酸弱碱盐,溶液中N与Zn2+均发生水解反应,溶液显酸性,可以除去金属表面的锈;②HC与Al3+发生相互促进的水解反应可产生CO2和Al(OH)3固体泡沫,覆盖在燃烧物表面,隔绝空气,可作灭火剂;③草木灰的主要成分为K2CO3,K2CO3能与铵态氮肥发生相互促进的水解反应,因而二者不能混合施用;④Na2CO3溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成Na2SiO3,会使瓶塞与瓶口黏在一起,故实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;⑤CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2O⥫⥬Cu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Cu(OH)2固体;⑥Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,且没有引入杂质,但与盐的水解无关。
盐溶液蒸干灼烧时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)CuSO4(s);
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)考虑盐受热时是否分解。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
答题规范6 水解平衡移动归因问题
1.解答此类题的思维过程
(1)找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程);
(2)找出影响平衡的条件;
(3)判断平衡移动的方向;
(4)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系。
2.答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
1.常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) (填“>”“=”或“<”)c(C),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。
【答案】> HC⥫⥬C+H+,HC+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,常温下,溶液的pH大于8,显碱性,说明HC的水解程度大于其电离程度
2.(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相关反应的化学方程式: 、 、 。
(2)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是 。
【答案】(1)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O
MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O
Mg(OH)ClMgO+HCl↑
(2)干燥的HCl气流,抑制了MgCl2的水解,且带走了MgCl2·6H2O受热产生的水蒸气,故能得到无水MgCl2
3.Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中,分析其原因。
【答案】在NH4Cl溶液中存在水解平衡:N+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+,加入Mg粉,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移动,不断生成H+,使Mg粉不断溶解。
4.实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。
(1)随温度升高,H2O的pH (填“变大”或“变小”),原因是 。
(2)随温度升高,CH3COONa溶液pH降低的原因是 。
(3)随温度升高,CuSO4溶液的pH变化受哪些因素的影响? 。
【答案】(1)变小 水的电离为吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,水中c(H+)增大,故pH变小 (2)温度升高,CH3COO-水解程度增大,OH-浓度增大,而水的电离程度也增大,综合作用结果使H+浓度增大,pH减小 (3)升高温度,促进水的电离,故c(H+)增大;升高温度,促进铜离子水解,故c(H+)增大,两者共同作用使溶液的pH发生变化
5.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?为什么?如何操作才能使溶质不变?(用化学方程式表示并配以必要的文字说明) 。
(2)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是 。
【答案】(1)在AlCl3溶液中存在着水解平衡:AlCl3+3H2O⥫⥬Al(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl浓度增大,进而挥发,使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3,灼烧时发生反应:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,最后得到的固体是Al2O3;在HCl气流中加热蒸发,溶质不变
(2)Fe3++3H2O⥫⥬Fe(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Fe3+
【真题再现●明考向】
1.(2024·北京,8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【解析】Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、、HC,A正确;NaHCO3中加入NaOH溶液会发生反应:NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O,B正确;NaHCO3受热易分解,可转化为Na2CO3,而Na2CO3热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差约为4的主要原因是的水解程度远大于,D错误。
2.(2023·重庆,11)SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是( )
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点c(H+)+c(N)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(S)
【答案】B
【解析】温度升高,水的电离程度增大,则M点Kw小于N点Kw,A错误;升高温度促进铵根离子的水解,且N点铵根离子浓度更大,水解生成氢离子浓度更大,N点酸性更强,故M点pH大于N点pH,B正确;N点降温过程中有水的电离平衡、铵根离子的水解平衡、硫酸铵的沉淀溶解平衡3个平衡发生移动,C错误;P点为硫酸铵的不饱和溶液,由电荷守恒可知,c(H+)+c(N)=c(OH-)+2c(S),D错误。
3.(2024·贵州,12)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。
已知:①25 ℃时,硼酸显酸性的原理:B(OH)3+2H2O⥫⥬H3O++ Ka=5.8×10-10,②lg≈0.38。下列说法正确的是( )
A.硼砂稀溶液中c(Na+)=c[B(OH)3]
B.硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离
C.25 ℃时,0.01 mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38
D.等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后,溶液显酸性
【答案】B
【解析】25 ℃时,Ka[B(OH)3]=5.8×10-10,[B(OH)4]-的水解平衡常数Kh([B(OH)4]-)===×10-4>Ka[B(OH)3],[B(OH)4]-水解程度大于B(OH)3电离程度,溶液显碱性,A、D错误;25 ℃时,Ka==5.8×10-10,c(H+)≈ mol·L-1=×10-6 mol·L-1,pH≈6-0.38=5.62,C错误。
【限时训练】
(40分钟)
(1~9题,每小题6分,10~13题,每小题8分)
1.(2025·大连高三期末)下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板
B.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂
D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体时,需在HCl气流中蒸发
【答案】A
【解析】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板时发生反应:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,与水解无关,故A正确;硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器是由于Al3+与HC发生相互促进的水解反应:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑,与水解有关,故B错误;明矾[KAl(SO4)2·12H2O]用于净水是由于Al3+水解产生Al(OH)3胶体,有吸附性,可以净水,与水解有关,故C错误;Fe3+在水中会水解:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,加热会促进Fe3+的水解,故由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体时,需在HCl气流中进行,以抑制Fe3+的水解。
2.下列电离或水解方程式正确的是( )
A.Na2SO3的水解:S+2H2O⥫⥬H2SO3+2OH-
B.NaHCO3的电离:NaHCO3⥫⥬Na++H++C
C.KHS溶液中HS-的电离:HS-+H2O⥫⥬H3O++S2-
D.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===2HClO+Fe(OH)2↓
【答案】C
【解析】Na2SO3水解的离子方程式为S+H2O⥫⥬HS+OH-,故A错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HC,故B错误;NaClO溶液与FeCl2溶液混合发生氧化还原反应及相互促进的水解反应,离子方程式为3ClO-+6Fe2++3H2O===2Fe(OH)3↓+3Cl-+4Fe3+,故D错误。
3.(2025·天津河东区期末)关于下列实验的分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
B.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.Al2(SO4)3与Na2CO3、NaHCO3反应都能产生大量CO2
【答案】C
【解析】Na2CO3与NaHCO3溶液中均含有H2O、Na+、H2CO3、HC、C、H+、OH-,故所含粒子种类相同,A正确;铝离子与HC、C均能发生相互促进的水解反应,产生大量CO2,B、D正确;Ca2++C===CaCO3↓,加入CaCl2溶液会促进HC的电离,抑制Na2CO3的水解,C错误。
4.下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液经加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.草木灰(含有K2CO3)与铵态氮肥混合制作肥效更好的复合肥
【答案】C
【解析】AlCl3溶液经加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧所得固体为Al2O3,Al2(SO4)3溶液经加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧所得固体为Al2(SO4)3,A错误;C与N发生相互促进的水解反应可释放氨气,降低肥效,D错误。
5.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
【答案】D
【解析】=,加水稀释Ka不变,不变,D错误。
6.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,前者Fe3+的水解程度小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但Fe3+水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,Fe3+水解程度增大,A、B项正确;盐类水解吸热,温度升高,水解程度增大,C项错误;Fe3+水解后溶液呈酸性,增大H+的浓度可抑制Fe3+的水解,D项正确。
7.(2021·浙江1月选考,17)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 mol
【答案】D
【解析】NaHA溶液呈酸性,可能是强酸的酸式盐,也可能是弱酸的酸式盐,A错误;25 ℃时,正盐BA溶液呈中性,BA可能为强酸强碱盐,也可能是弱酸弱碱盐(HA和BOH的电离程度相同,如NH3·H2O与CH3COOH),故B错误;在醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,加水稀释,电离平衡会向电离方向移动,CH3COOH的电离度增大,溶液浓度减小,即CH3COOH溶液的浓度越大,CH3COOH电离度越小,即α1>α2,C错误;由于Na2CO3溶液中C水解,OH-全部由水电离产生,水电离的H+与水电离的OH-的物质的量相等,即由水电离出的H+的物质的量为0.1 L×10-4 mol·L-1=1.0×10-5 mol,D正确。
8.(2024·天津,5)甲胺(CH3NH2)水溶液中存在以下平衡:CH3NH2+H2O⥫⥬CH3N+OH-。已知:25 ℃时,CH3NH2的Kb=4.2×10-4,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法错误的是( )
A.CH3NH2的Kb=
B.CH3NH2溶液中存在c(H+)+c(CH3N)=c(OH-)
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1 CH3NH3Cl溶液相比,NH4Cl溶液中的c(H+)小
D.0.01 mol·L-1 CH3NH2溶液与相同浓度的CH3NH3Cl溶液以任意比例混合,混合液中存在c(CH3NH2)+c(CH3N)=0.01 mol·L-1
【答案】C
【解析】由CH3NH2的电离方程式及电荷守恒可知,CH3NH2溶液中存在c(H+)+c(CH3N)=c(OH-),B正确;由CH3NH2的Kb=4.2×10-4,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5可知,碱性:CH3NH2>NH3·H2O,由越弱越水解可得,25 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1 CH3NH3Cl溶液相比,NH4Cl溶液中的c(H+)大,C错误;0.01 mol·L-1 CH3NH2溶液与相同浓度的CH3NH3Cl溶液以任意比例混合,由元素守恒得,混合液中存在c(CH3NH2)+c(CH3N)=0.01 mol·L-1,D正确。
9.根据表中信息,判断0.10 mol·L-1的下列各物质的溶液pH最大的是( )
酸
电离常数(常温下)
CH3COOH
Ka=1.75×10-5
H2CO3
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S
Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
A.CH3COONa B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.Na2S
【答案】D
【解析】根据表格中的酸的电离常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>H2S>HC>HS-,根据越弱越水解的规律可知,水解能力:S2->C>HS->HC>CH3COO-,故D正确。
10.SF4遇水立即水解生成HF和SO2。下列化学反应表示正确的是( )
A.配制Na2S溶液需要加入NaOH溶液的原因:S2-+2H2O⥫⥬H2S+2OH-
B.SF4水解:SF4+2H2O===4HF+SO2
C.过量氨水吸收SO2尾气:
SO2+NH3·H2O===NH4HSO3
D.制取Al2S3:2Al3++3S2-===Al2S3↓
【答案】B
【解析】Na2S是强碱弱酸盐,硫离子会水解,为抑制硫离子的水解,可以适当加入氢氧化钠溶液,硫离子水解以第一步为主,其离子方程式为S2-+H2O⥫⥬HS-+OH-,A错误;过量氨水吸收SO2尾气,会生成亚硫酸铵而不是亚硫酸氢铵,正确的化学方程式为SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O,C错误;因铝离子和硫离子在溶液中会发生相互促进的水解反应,所以Al2S3不能通过溶液中的离子反应制得,可以通过固体单质化合得到:2Al+3SAl2S3,D错误。
11.有四位同学分别设计实验证明:某种盐的水解是吸热的,其中不正确的是( )
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+,说明含Fe3+的盐水解是吸热的
C.丙同学:通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好,说明碳酸钠水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热(不考虑水蒸发)后若红色加深,说明醋酸钠水解是吸热的
【答案】A
【解析】因硝酸铵晶体溶于水吸收热量,则水温下降不能说明盐的水解吸热,故A错误;温度升高,三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀,说明升高温度有利于三价铁离子的水解平衡向右移动,故B正确;温度升高,去油污效果好,说明温度升高有利于碳酸根离子的水解平衡正向移动,故C正确;醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后若红色加深,则说明升高温度促进水解,即水解反应为吸热反应,故D正确。
12.探究铝片与Na2CO3溶液的反应。
无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2)
下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2O⥫⥬HC+OH-
B.对比Ⅰ、Ⅲ,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C.推测出现白色浑浊的原因:[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O
D.加热和H2逸出对C水解平衡移动方向的影响是相反的
【答案】D
【解析】D项,C的水解是吸热的,加热可以促进水解,H2产生的原因是Al和C水解生成的OH-反应,H2逸出,使c(OH-) 减少,从而促进碳酸根离子水解,加热和H2逸出对C水解平衡移动方向的影响是相同的,错误。
13.(2022·湖南,13)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明S对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;根据实验②现象分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,生成亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,生成蓝色沉淀,故B正确;实验③根据溶液变红褐色,说明Fe3+发生水解反应,滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀产生,说明没有发生还原反应,故C正确;结合实验①、③可知,S对Fe3+的水解反应有影响,故D错误。
14.(14分)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)常温下,物质的量浓度相同的三种溶液
a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,pH由大到小的顺序是 (填字母)。
(2)室温下,Na2CO3溶液的pH=9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因: 。
溶液中= 。
(3)向NaCN溶液通入少量CO2,离子方程式为 。
(4)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
【答案】(1)c>b>a (2)C+H2O⥫⥬HC+OH- 4.7×10-2 (3)CN-+CO2+H2O===HC+HCN (4)碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】(1)根据弱酸的电离常数得到酸的强弱顺序为HCOOH>H2CO3>HCN>HC,常温下,物质的量浓度相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,根据越弱越水解,则pH由大到小的顺序是c>b>a。(2)室温下,Na2CO3溶液的pH=9,溶液中===4.7×10-2。(3)向NaCN溶液通入少量CO2,由于H2CO3>HCN>HC,则反应生成HCN和碳酸氢根离子,其反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HC+HCN。(4)常温下,NaCN的水解常数Kh==≈1.61×10-5,Kh>Ka,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)<c(HCN)。
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第十二章 水溶液中的离子反应与平衡
第49讲 盐类的水解及影响因素
【高考考向预测】
盐类水解为弱酸根、弱碱阳离子结合水电离氢离子、氢氧根的可逆反应,遵循越弱越水解、越热越水解、越稀越水解规律,酸碱、外加盐类也会抑制或促进水解;近三年属于水溶液体系核心高频考点,选择填空均频繁考查;预测2027 年侧重条件改变对水解平衡的影响判断,结合水解常数计算,关联溶液酸碱性、离子浓度比较与实际应用综合命题。
【双基自测●明考向】
1.盐溶液显酸碱性,一定是由水解引起的( )
2.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐( )
3.pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同( )
4.NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离( )
5.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成( )
6.相同温度时,浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,存在的粒子种类相同( )
7.熔融的Na2CO3和Na2CO3溶液中,c(Na+)都是c(C)的两倍( )
【考点突破●明方向】
考点一 盐类的水解原理
1.定义
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。
2.盐类水解的结果
使溶液中水的电离平衡向右移动,使溶液中c(H+)和c(OH-)发生变化,促进了水的电离。
3.特点
(1)可逆:盐类的水解是可逆反应。
(2)吸热:盐类的水解可看作是酸碱中和反应的逆反应。
(3)微弱:盐类的水解程度很微弱。
4.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的
类型
实例
是否
水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
强酸强碱盐
NaCl、NaNO3
否
-
中性
强酸弱碱盐
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
N、Cu2+
酸性
强碱弱酸盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、C
碱性
5.盐类水解离子方程式的书写
(1)盐类水解的离子方程式一般用“”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。
(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
(4)阴、阳离子相互促进的水解
①若水解程度不大,用“”表示。
②相互促进的水解程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
【考点突破●明方向】
考向一、水解离子方程式的书写
1.写出下列盐溶液水解的离子方程式。
(1)NH4Cl:N+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+。
(2)Na2CO3:C+H2O⥫⥬HC+OH-、HC+H2O⥫⥬H2CO3+OH-。
(3)FeCl3:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+。
(4)CH3COONH4:CH3COO-+N+H2O⥫⥬CH3COOH+NH3·H2O。
(5)AlCl3溶液与Na2S溶液混合:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
(6)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。
弱酸酸式盐水溶液酸碱性的判断
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)电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:
HC(次要)
HC+H2OH2CO3+OH-(主要)
使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。
同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液显碱性。
(2)电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:
HS(主要)
HS+H2OH2SO3+OH-(次要)
使c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。同理NaHC2O4、NaH2PO4溶液显酸性。
考向二、盐类水解的实质与规律
2.(2026·武汉模拟)如图是某离子M的水解过程示意图,M可能是( )
A.C B.Al3+
C.N D.HS
3.25 ℃时浓度都是1 mol·L-1的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY;AX的溶液pH=7且溶液中c(X-)=1 mol·L-1,BX的溶液pH=4,BY的溶液pH=6。下列说法正确的是( )
A.电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY)
B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C.稀释相同倍数,溶液pH变化BX等于BY
D.将浓度均为1 mol·L-1的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
4.NaCN溶液中,c(Na+)、c(CN-)、c(HCN)由大到小的顺序:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)。
考向三、水解实质的拓展——广义的水解反应
5.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是( )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
6.写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式: 。
广义水解原理
广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别解离成两部分,再重新组合成新的物质。
考点二 盐类水解的影响因素与应用
(一)影响盐类水解的因素
1.内因:盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质所决定的。形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。
2.外因:盐类水解平衡同电离平衡一样,当温度、浓度等条件改变时,会引起水解平衡的移动,从而影响盐类水解的程度。其中浓度的影响通常包括:加水稀释、加入适量的酸或碱及能与酸或碱反应的盐等。
(1)温度
盐类水解反应是中和反应的逆反应,因而盐类的水解为吸热反应,升高温度,水解平衡向右移动。
(2)浓度
①加水稀释,促进水解,水解程度增大。
②加溶质(增大浓度),促进水解,水解程度减小。
3.同离子效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若水解产物被消耗,则促进水解。
(二)盐类水解的应用
在工业、农业、实验室及日常生活中均有广泛应用,如:判断盐溶液的酸碱性及离子浓度大小、净水与胶体制备、纯碱的去污与清洁、工业生产与无水盐的制备、除杂与试剂保存、铵态氮肥的使用等。
1.在生产、生活中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果好,原因是碳酸钠的水解为吸热反应,升高温度水解平衡向右移动,溶液的碱性增强,去污效果增强。
(2)铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:铵态氮肥中的N水解显酸性,草木灰中的C水解显碱性,相互促进,使氨气逸出降低肥效。
(3)泡沫灭火器反应原理:NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)简述明矾的净水原理:明矾溶液中的铝离子水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用。
(5)ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈。
(6)变废为宝资源回收中的应用
2.在教学、科研中的应用示例
(1)纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:溶液中碳酸根离子水解:C+OH-,使溶液显碱性,会与玻璃中的SiO2反应。
(2)选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
①Mg2+(Fe3+)加入MgO或Mg(OH)2,能除杂的原因是溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgO或Mg(OH)2能与溶液中的H+反应,使Fe3+的水解平衡向右移动,最终生成Fe(OH)3沉淀而除去。
②Cu2+(Fe3+)加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。优点是不引入新的杂质。
(3)在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
(4)用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气。
3.盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
盐溶液
产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
CaO/Na2CO3
NH4Cl
无
Na2SO3
Na2SO4
FeCl2/AlCl3
Fe2O3/Al2O3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
Na2CO3
【考点突破●明方向】
1.根据相关物质的电离常数(25 ℃),回答下列问题:
CH3COOH Ka=1.75×10-5,
HCN Ka=6.2×10-10,
H2CO3 Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11。
(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,pH由大到小的顺序:②>④>③>①,水的电离程度由大到小的顺序:②>④>③>①。
(2)相同pH的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,物质的量浓度由大到小的顺序:①>③>④>②。
2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N)由大到小的顺序为 (填序号)。
3.以Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,完成填空:
条件
平衡移动方向
n(H+)
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
加H2SO4
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
减少
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
4.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O⥫⥬HS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.加入CuSO4固体,HS-浓度减小
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
5.室温下,将0.20 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
选项
加入的物质
结论
A
100 mL 2 mol·L-1 H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(S)
B
0.20 mol CaO
溶液中增大
C
200 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D
0.4 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
6.下列物质的应用中,利用了水解平衡的是( )
A.用NaHCO3固体制备纯碱
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D.用双氧水杀灭细菌
7.下列说法与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂 ②NaHCO3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实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体 ⑥要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可通入氧化剂Cl2
A.①②③ B.②③④
C.①④⑤⑥ D.①②③④⑤
盐溶液蒸干灼烧时所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)CuSO4(s);
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)考虑盐受热时是否分解。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
答题规范6 水解平衡移动归因问题
1.解答此类题的思维过程
(1)找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程);
(2)找出影响平衡的条件;
(3)判断平衡移动的方向;
(4)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系。
2.答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
1.常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3) (填“>”“=”或“<”)c(C),原因是 (用离子方程式和必要的文字说明)。
2.(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相关反应的化学方程式: 、 、 。
(2)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是 。
3.Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中,分析其原因。
4.实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。
(1)随温度升高,H2O的pH (填“变大”或“变小”),原因是 。
(2)随温度升高,CH3COONa溶液pH降低的原因是 。
(3)随温度升高,CuSO4溶液的pH变化受哪些因素的影响? 。
5.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?为什么?如何操作才能使溶质不变?(用化学方程式表示并配以必要的文字说明) 。
(2)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是 。
【真题再现●明考向】
1.(2024·北京,8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
2.(2023·重庆,11)SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是( )
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点c(H+)+c(N)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(S)
3.(2024·贵州,12)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。
已知:①25 ℃时,硼酸显酸性的原理:B(OH)3+2H2O⥫⥬H3O++ Ka=5.8×10-10,②lg≈0.38。下列说法正确的是( )
A.硼砂稀溶液中c(Na+)=c[B(OH)3]
B.硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离
C.25 ℃时,0.01 mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38
D.等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后,溶液显酸性
【限时训练】
(40分钟)
(1~9题,每小题6分,10~13题,每小题8分)
1.(2025·大连高三期末)下列物质的用途或事实与盐类的水解无关的是( )
A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板
B.硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液用于泡沫灭火器
C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂
D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体时,需在HCl气流中蒸发
2.下列电离或水解方程式正确的是( )
A.Na2SO3的水解:S+2H2O⥫⥬H2SO3+2OH-
B.NaHCO3的电离:NaHCO3⥫⥬Na++H++C
C.KHS溶液中HS-的电离:HS-+H2O⥫⥬H3O++S2-
D.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===2HClO+Fe(OH)2↓
3.(2025·天津河东区期末)关于下列实验的分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
B.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.Al2(SO4)3与Na2CO3、NaHCO3反应都能产生大量CO2
4.下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液经加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.草木灰(含有K2CO3)与铵态氮肥混合制作肥效更好的复合肥
5.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
6.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,前者Fe3+的水解程度小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
7.(2021·浙江1月选考,17)25 ℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 mol
8.(2024·天津,5)甲胺(CH3NH2)水溶液中存在以下平衡:CH3NH2+H2O⥫⥬CH3N+OH-。已知:25 ℃时,CH3NH2的Kb=4.2×10-4,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法错误的是( )
A.CH3NH2的Kb=
B.CH3NH2溶液中存在c(H+)+c(CH3N)=c(OH-)
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1 CH3NH3Cl溶液相比,NH4Cl溶液中的c(H+)小
D.0.01 mol·L-1 CH3NH2溶液与相同浓度的CH3NH3Cl溶液以任意比例混合,混合液中存在c(CH3NH2)+c(CH3N)=0.01 mol·L-1
9.根据表中信息,判断0.10 mol·L-1的下列各物质的溶液pH最大的是( )
酸
电离常数(常温下)
CH3COOH
Ka=1.75×10-5
H2CO3
Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S
Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
A.CH3COONa B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.Na2S
10.SF4遇水立即水解生成HF和SO2。下列化学反应表示正确的是( )
A.配制Na2S溶液需要加入NaOH溶液的原因:S2-+2H2O⥫⥬H2S+2OH-
B.SF4水解:SF4+2H2O===4HF+SO2
C.过量氨水吸收SO2尾气:
SO2+NH3·H2O===NH4HSO3
D.制取Al2S3:2Al3++3S2-===Al2S3↓
11.有四位同学分别设计实验证明:某种盐的水解是吸热的,其中不正确的是( )
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+,说明含Fe3+的盐水解是吸热的
C.丙同学:通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好,说明碳酸钠水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热(不考虑水蒸发)后若红色加深,说明醋酸钠水解是吸热的
12.探究铝片与Na2CO3溶液的反应。
无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2)
下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2O⥫⥬HC+OH-
B.对比Ⅰ、Ⅲ,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C.推测出现白色浑浊的原因:[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O
D.加热和H2逸出对C水解平衡移动方向的影响是相反的
13.(2022·湖南,13)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明S对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
14.(14分)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸
HCOOH
HCN
H2CO3
电离常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
(1)常温下,物质的量浓度相同的三种溶液
a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3,pH由大到小的顺序是 (填字母)。
(2)室温下,Na2CO3溶液的pH=9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因: 。
溶液中= 。
(3)向NaCN溶液通入少量CO2,离子方程式为 。
(4)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
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