内容正文:
大单元四 第三单元 水溶液中的离子反应与平衡
第4讲 盐类的水解
【高考考向预测】
盐类水解侧重考查水解方程式书写、水解规律、影响水解平衡的因素,结合水解原理判断溶液酸碱性、分析离子浓度大小,还涉及盐类水解在生活、实验中的应用;近三年选择、原理大题必考,考频极高;预测2027年侧重混合盐溶液、弱酸弱碱盐体系分析,结合图像与守恒关系综合考查粒子浓度比较、水解平衡移动及相关计算。
【双基自测●明考向】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)用pH试纸测得溶液的。( )
【答案】错误
【详解】广泛pH试纸是粗略测定溶液pH的用品,其测得的pH数值只能为整数,无法得到精确到0.1的的结果,题干说法错误;
2.(25-26高三·全国·一轮复习)和混合溶液中,若溶液的,则:。( )
【答案】错误
【详解】首先根据电荷守恒,满足关系:,常温下时,因此可推出;但等物质的量的和混合时,的电离程度大于的水解程度,溶液呈酸性;若要使溶液,需要大幅提高的相对占比,最终平衡时大于,因此题干给出的三者浓度相等的关系不成立。
3.(25-26高三·全国·一轮复习)溶液中存在。( )
【答案】正确
【详解】NH4Cl溶液中,依据电荷守恒可得c(NH4+) + c(H+) =c(Cl-) + c(OH-);依据物料守恒可得c(Cl-) = c(NH4+) + c(NH3·H2O)。将物料守恒的c(Cl-)代入电荷守恒式,消去两侧相同项c(NH4+)后,即可得到c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),因此题干表述正确。
4.(25-26高三·全国·一轮复习)常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质。( )
【答案】正确
【详解】常温下溶液呈碱性,说明氰根发生水解:,证明属于弱电解质,因此题干表述正确。
5.(25-26高三·全国·一轮复习)浓度相等的、、三种溶液,阳离子浓度比为3:1:1。( )
【答案】错误
【详解】三种盐均为强电解质,在水溶液中完全电离,设三种溶液中的浓度均为:的电离方程式为,因此浓度为;MgSO4的电离方程式为,因此浓度为;的电离方程式为,因此浓度为;三者阳离子浓度比为 ,因此题干表述错误。
6.(25-26高三·全国·一轮复习)磷酸二氢钠水解:。( )
【答案】正确
【详解】作为弱酸的酸式酸根,水解时会结合水电离出的H⁺生成弱电解质H3PO4,同时水电离产生OH-,用方程式表示为,因此表述正确。
7.(26-27高三·全国·一轮复习)用物质的量浓度都是0.1 mol的HCN和NaCN配成的混合溶液呈碱性,则:。( )
【答案】错误
【详解】该混合溶液中存在两个平衡:①HCN的电离:,该过程使溶液显酸性;②氰根的水解:,该过程使溶液显碱性。已知混合溶液呈碱性,说明氰根的水解程度大于HCN的电离程度。初始时HCN与NaCN的物质的量浓度相等,水解消耗氰根生成HCN,电离消耗HCN生成氰根,水解程度更大则最终。该说法错误。
8.(26-27高三·全国·一轮复习)25℃时,NaHA溶液呈酸性,可以推测为强酸。( )
【答案】错误
【详解】25℃时,NaHA溶液中,HA-同时存在电离(HA- ⇌ H+ + A2-,使溶液显酸性)和水解(HA- + H2O ⇌ H2A + OH-,使溶液显碱性),当HA-的电离程度大于水解程度时,溶液呈酸性。无法说明H2A的第一步电离程度,因此无法仅通过NaHA溶液呈酸性推测H2A为强酸。该说法错误。
9.(26-27高三·全国·一轮复习)将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大。( )
【答案】错误
【详解】醋酸根离子的水解平衡为:,水解常数 ,因此题干中 。 盐类水解是吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动,水解常数增大,因此减小。该说法错误。
10.(26-27高三·全国·一轮复习)向溶液中加入少量的晶体时溶液中的增大。( )
【答案】错误
【详解】存在电离平衡:,加入后,铵根离子浓度增大,电离平衡向左移动,抑制其电离,导致OH-浓度减小,pH减小。
【核心梳理●明考点】
考点一 盐类的水解及其规律
1.盐类的水解
(1)定义:在水溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
(2)实质:破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大;若c (H+)≠c (OH-),溶液呈碱性或酸性;若c (H+)=c (OH-),溶液呈中性。
(3)特点:
①可逆:水解反应是可逆反应。
②吸热:水解反应是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。
③微弱:水解反应程度很微弱。
2.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
3.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“===”“↑”“↓”。
4.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。
【考点突破●明方向】
1.室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于N的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
【答案】B
【解析】室温下,溶液呈碱性,能使甲基橙试剂变黄色,故A正确;HCN和NH3·H2O均是弱电解质,溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于N的水解程度,由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质,故B错误、C正确;CN-、N相互促进水解,所以0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度,故D正确。
2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D.③溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11.6 mol·L-1
【答案】B
【解析】A项,水的电离程度应为③>④>②>①,错误;C项,CH3COOH酸性强于HClO,pH小的为CH3COOH,错误;D项,Na2CO3促进水电离,c水(OH-)=1×10-2.4 mol·L-1,错误。
3.下列有关盐的说法不正确的是 。
①向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红的原因是C+OH-,HC+H2OH2CO3+OH-
②由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH-
③25 ℃,pH=4的NaHSO3溶液中水电离的c水(H+)=1×10-4 mol·L-1
④NaHB的水溶液显酸性,说明HB-电离程度可能大于水解程度
【答案】③
【解析】NaHSO3在水中HS以电离为主,抑制水的电离,c水(H+)<1×10-7 mol·L-1,③错误。
4.常温下,根据相关物质的电离常数,回答下列问题:
CH3COOH Ka=1.8×10-5,HCN Ka=4.9×10-10,H2CO3 =5.6×10-11
(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,pH由大到小的顺序: ,水的电离程度由大到小的顺序: 。
(2)相同pH的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,物质的量浓度由大到小的顺序: 。
(3)NaCN溶液中,c(Na+)、c(CN-)、c(HCN)由大到小的顺序: 。
(4)常温下,NH3·H2O(Kb=1.8×10-5),则CH3COONH4溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液显 性。
【答案】(1)②>④>③>① ②>④>③>① (2)①>③>④>② (3)c(Na+)>c(CN-)>c(HCN) (4)中 碱
考点二 外界因素对盐类水解的影响
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。
4.比较不同溶液中同一离子浓度大小的方法:选好参照物,分组比较,各个击破。
(1)先分类:将不同物质按含有所比较的离子的个数进行分类,如对 NH4+来说,NH4HSO4、NH4Cl为一类,(NH4)2SO4、(NH4)2CO3为另一类。
(2)后分析:分别分析各类物质溶液中其他粒子对所比较离子水解平衡的影响,比较出相同物质的量浓度的同一类物质溶液中该离子浓度大小:相互促进水解的盐 < 单独水解的盐 < 水解相互抑制的盐。
(3)再组合:将几种类别的物质按含有所比较离子的个数进行组合排序,比较离子浓度大小。
【考点突破●明方向】
1.25 ℃时,比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 (填序号,下同)。
(2)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
(3)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 。
【答案】(1)②>①>③ (2)④>②>③>①
(3)⑤>④>③>①>②
2.关于下列实验的说法不正确的是( )
A.CH3COO-的水解程度增大
B.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解
D.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
【答案】B
【解析】加热醋酸钠溶液促进CH3COO-的水解,使溶液的碱性增强,pH增大,故B错误。
3.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:C+OH-。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,不变
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数减小
D.加入NaOH固体,减小
【答案】C
【解析】温度不变,水解平衡常数不变,不变,故A正确;CO2与C,HC水解程度小,所以溶液碱性减弱,即pH减小,故B正确;因水解吸热,则升温可以促进水解,平衡正向移动,平衡常数增大,故C错误;加入NaOH固体,OH-抑制C水解,HC的物质的量浓度减小,C的物质的量浓度增大,所以减小,故D正确。
考点三 盐类水解原理的应用
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.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]-
B.Mn、K+
C.S、Fe3+、S2-、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、N
【答案】A
2.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是 。
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、S
C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HC===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】过二硫酸钠中含有过氧键,分子中硫元素的化合价为+6价,A错误;氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、S,B错误;溶液中铁离子能与锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,C错误。
3.工业上可以利用TiCl4的水解反应生成TiO2·xH2O,再经焙烧可得TiO2,下列有关说法不正确的是( )
A.TiCl4生成TiO2·xH2O的化学方程式可表示为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
B.制备时可加入大量水,同时加热,促使水解完全
C.利用类似方法还可制备SnO、SnO2等化合物
D.TiCl4的性质非常稳定,除制备TiO2外,还可广泛应用于涂料、橡胶和造纸等
【答案】D
【解析】TiCl4在水中水解:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,加热使水解程度增大并使HCl挥发,促进水解,最终彻底水解得到TiO2·xH2O,经焙烧得TiO2,故A不符合题意;越稀越水解、越热越水解,所以可加入大量水、同时加热,促进水解完全,故B不符合题意;利用金属氯化物的水解,加大量水并加热可以促进水解完全,用类似方法可制备SnO、SnO2等化合物,故C不符合题意;TiCl4遇水发生水解反应,其性质不稳定,故D符合题意。
4.下列事实,其中与盐类的水解有关的是 (填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体
④加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
【答案】②③④
【解析】①中NaHSO4为强酸的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为在溶液中电离出的H+所致;②中是N水解显酸性所致;③中HCl会抑制Cu2+水解;④加热时FeCl3会发生水解。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【真题再现●明考向】
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)室温下,醋酸铜(,表示)溶液中、、和的曲线如图。保持体系中元素总物质的量、元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除氢氧化铜以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是
A.Ⅰ为的变化曲线
B.室温下,
C.室温下,
D.点:
【答案】C
【分析】初始状态分析:溶液为0.10mol/L的CuAc2。体系中c(Cu)= 0.10mol/L,总(Ac)= 0.20mol/L;低pH值(酸性较强)时:Ac-主要与H+结合形成HAc,因此HAc的浓度最大,接近0.20 mol/L。此时pX=-lg(0.20)≈0.7;观察图像,曲线Ⅲ的起点约为0.7,因此Ⅲ为HAc的曲线。由于Ac-浓度极低,铜元素主要以游离的Cu2+形式存在,其浓度略小于0.10 mol/L。此时pX=-lg(0.10)=1.0。观察图像,曲线Ⅱ的起点约为1.1(略大于1.0代表),因此Ⅱ为Cu2+的曲线。剩下的曲线Ⅰ代表CuAc+的曲线,据此解答;
【详解】A.由分析可知,Ⅰ为的变化曲线,A正确;
B.题中反应的,当pH=3.46时,由Ⅰ和Ⅱ相交可知,此时,且由M点坐标可知,,代入平衡常数表达式:,B正确;
C.根据P点坐标,此时pH=5.75,,反应的平衡常数,代入数据得到:,故,,C错误;
D.根据题意,C元素总物质的量不变,即总醋酸根(含各种形态)的浓度保持为0.20 mol/L,存在物料守恒: ,对于HAc的电离平衡常数:,变形得,代入题干原式,得到原式=,将物料守恒式代入得到:原式=,Q点存在,由于,故原式=<,D正确;
故选C。
2.(2026·云南·高考真题)下列说法正确的是
A.石油的分馏属于化学变化
B.蔗糖属于二糖,水解产物为葡萄糖
C.明矾可作净水剂,其水溶液呈碱性
D.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为
【答案】D
【详解】A.石油分馏是利用石油中各成分沸点不同,通过加热、冷凝实现分离的过程,由于过程中没有新物质生成,属于物理变化,而非化学变化,A项错误;
B.蔗糖是典型的二糖,水解生成等物质的量葡萄糖和果糖,B项错误;
C.明矾加入水中发生水解反应:,Al(OH)3胶体吸附水中杂质,可作净水剂,水解生成,溶液呈酸性,C项错误;
D.NaHCO3热稳定性较差,受热易分解,D项正确;
故答案为D。
3.(2026·浙江·高考真题)下列有关的说法中,不正确的是
A.是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.实验室用于制 D.HCl和反应制
【答案】A
【详解】A.NH4Cl是离子化合物,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A错误;
B.NH4Cl水溶液中水解产生H+,使溶液呈酸性,B正确;
C.实验室中常用NH4Cl与Ca(OH)2加热反应制取NH3,C正确;
D.HCl和NH3直接反应生成NH4Cl,是制备NH4Cl的常用方法,D正确;
故选A。
4.(2025·贵州·高考真题)25℃时,向溶液中滴入溶液,溶液的pH及(用pM表示)随NaOH溶液体积的变化关系如图。
下列说法错误的是
A.25℃时,
B.P点溶液的
C.当时,
D.当时,
【答案】C
【分析】向溶液中滴入溶液,溶液的pH在不断增大,实线为溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系;虚线为(用pM表示) 随NaOH溶液体积的变化关系;的电离平衡:,,当时,此时,溶液的pH为2.86(Q点纵坐标),,据此分析。
【详解】A.由分析可知,当时,此时,溶液的pH为2.86,,A不符合题意;
B.P点溶液中,有,即,即,根据,,,B不符合题意;
C.当时,溶液为等物质的量的,由图可知,此时溶液呈酸性,故的电离程度大于的水解程度,故,C符合题意;
D.当时,溶质为,且物质的量之比为1:3,根据物料守恒,有,D不符合题意;
故选C。
5.(2025·福建·高考真题)常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以形式存在,随pH变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的组分为
B.P点:
C.的平衡常数
D.Q点:
【答案】B
【分析】a:
b:
随着溶液pH增大,a平衡正向移动、b平衡逆向移动,浓度增大、浓度减小,则曲线I代表的组分为、曲线Ⅱ代表的组分为;
【详解】A.由分析,曲线I代表的组分为,A错误;
B.Q点,pH=6.3,,则,;P点时,pH=6.1,,此时,,总浓度始终为,则,,B正确;
C.结合B分析,P点时,pH=6.1,,的平衡常数,C错误;
D.Q点,,由于加了物质调节溶液的pH,而题中并未明确给出外加的物质为何种物质,D错误;
故选B。
6.(2025·全国卷·高考真题)总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M、N分别为、关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
【答案】B
【详解】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M、N分别为:、关系曲线,故A项错误;
B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;
C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF、F-、三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;
D.已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;
故答案选B。
7.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
【答案】B
【分析】有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,浸取液主要含有、,加入溶液提铜,滤液加入溶液沉镍得到。
【详解】A.若两步均完全电离,则溶液中存在电荷守恒:,但根据题给信息知,在较浓的溶液中仅第一步电离完全,电离出大量的会抑制第二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在,因此电荷守恒应表示为,A错误;
B.该反应的平衡常数,B正确;
C.得到1个生成,得1个生成得2个生成,水电离出的与浓度相等,即,则溶液中存在质子守恒,C错误;
D.根据题意只有提铜这一步加了钠盐,故加入的钠离子的物质的量不变,即,但是因为后续加了草酸铵溶液导致溶液体积增大,因此,D错误;
故选B。
8.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
【答案】B
【解析】热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意; Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。
9.(2023·重庆卷)(NH4)2SO4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。
高考热点总结
【限时训练】
(60分钟)
基础落实
选择题只有1个选项符合题意
1.下列关于盐的水解应用不正确的是( )
A.实验室配制氯化铁溶液,氯化铁晶体溶于硫酸,然后再加水稀释
B.TiCl4溶于水加热制备TiO2
C.利用可溶性铝盐、铁盐做净水剂
D.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
【答案】A
【解析】实验室配制氯化铁溶液,需要抑制Fe3+的水解,为了不引入杂质,应将氯化铁晶体溶于盐酸,然后再加水稀释,A错误;TiCl4水解是吸热反应,加热促进水解,且生成的氯化氢挥发,使水解几乎完全,生成的氢氧化物再分解可以得到TiO2,B正确。
2.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是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
【答案】C
【解析】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,恰好完全反应生成强碱弱酸盐MA。A-发生水解反应,则c(M+)>c(A-);A-水解使溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),浓度关系为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
3.Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+OH-。下列说法错误的是( )
A.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
B.通入CO2,溶液pH减小
C.加入NaOH固体,减小
D.升高温度,平衡常数增大
【答案】A
【解析】碳酸钠溶液显碱性,向其中加水稀释时,溶液中OH-浓度减小,由于溶液中存在水的电离,所以溶液中c(H+)增大,A错误。
4.下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
【答案】D
【解析】Na2CO3水解使溶液显碱性,OH-与玻璃中的SiO2会发生反应,A正确;NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑,B正确;C水解使溶液显碱性,能够除去油污,C正确;D项与盐类的水解无关。
5.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1.0×10-5,下列说法正确的是( )
A.常温下,NaA的水解常数Kh=1.0×10-9
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中,水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1
C.NaA与HCl恰好完全反应后的溶液中,2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,HA溶液中加入NaA固体,减小
【答案】A
【解析】常温下,NaA的水解常数Kh==1.0×10-9,A正确;HA溶液中的氢氧根离子来自水的电离,由于HA为弱酸,0.1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,则水电离出的c(H+)=c(OH-)> mol·L-1=1.0×10-13 mol·L-1,B错误;NaA与HCl恰好完全反应后的溶液中,溶质为等浓度的NaCl和HA,结合元素守恒可知:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)+c(HA),C错误;常温下,HA溶液中加入NaA固体,=Kh(A-),由于温度不变,则Kh(A-)不变,D错误。
6.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因水解反应而不能大量共存的是( )
A.纯碱溶液:K+、S、OH-、Cl-
B.含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:Na+、K+、HC
C.N
D.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、S
【答案】D
【解析】A项,离子之间不反应,能大量共存;B项,[Al(OH)4]-+HC===Al(OH)3↓+C+H2O,不是因水解反应而不能共存;C项,N与CH3COO-虽然发生相互促进的水解反应,但促进程度很小,能大量共存;D项,Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不能大量存在。
7.向浓度为0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,下列各量保持减小的是( )
①c(H+) ②c(N) ③
④的水解程度
⑥
A.③⑤ B.⑤⑥
C.③⑥ D.④⑥
【答案】B
【解析】铵根离子的水解方程式为N+H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,平衡正向移动,则①c(H+)增大,②c(N)增大,③N的水解程度减小,增大,④,保持不变,⑤⑥减小,B正确。
8.已知:[FeCl4(H2O)2]-为黄色,溶液中存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,下列实验所得结论不正确的是( )
①
②
加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深
加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显变化
③
④
加入NaCl后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色变深
加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深
注:加热为微热,忽略体积变化。
A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3
B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响
C.实验③中,加热,可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动
D.实验④,可证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动
【答案】D
【解析】加热促进水解,铁离子水解生成氢氧化铁,则实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3,A正确;由Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+可知,酸化后加热溶液颜色无明显变化,氢离子抑制水解,则实验②中酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,B正确;加入NaCl后,溶液立即变为黄色,发生Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,[FeCl4(H2O)2]-为黄色,加热时平衡正向移动,溶液颜色变深,C正确;实验④中存在Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,升高温度平衡正向移动,溶液颜色变深,不能证明温度对Fe3+水解平衡的影响,D错误。
9.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
(1)Na2SO3水解的离子方程式为
。
(2)请根据题给信息判断Kw的关系:① (填“>”“<”或“=”,下同)④,Kh的关系:① ②。
(3)实验过程中,取①④时刻相同体积的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生的白色沉淀比①多。该白色沉淀的成分是 ,沉淀④比①多的原因是 。
【答案】(1)S+OH- (2)= <
(3)BaSO4 升温过程中部分S
【解析】(1)Na2SO3是强碱弱酸盐,S水解使溶液显碱性,其离子方程式为S+OH-。(2)水的离子积常数Kw只与温度有关,由于①和④的温度相同,故二者Kw相同;盐的水解为吸热反应,升高温度,盐的水解平衡右移,Kh增大,故Kh的关系为①<②。(3)升高温度的过程中部分S,S与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,且BaSO4不溶于稀盐酸,故④中产生的白色沉淀比①中多。
能力提升
10.下列有关说法正确的是( )
A.某温度下,弱酸的酸性:HA>HB,则等浓度的NaA和NaB溶液中离子总浓度前者小
B.常温下,将a mol·L-1氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,所得溶液pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=(忽略溶液混合时体积的变化)
C.等浓度的①Na2C2O4溶液、②NaHC2O4溶液、③H2C2O4溶液中,c(C2)由大到小的顺序为①>③>②
D.等浓度的HCN和NaCN的混合溶液显碱性,则溶液中>1
【答案】B
【解析】A.酸性:HA>HB,故水解程度:B->A-,则等浓度的NaB溶液的碱性强于NaA溶液的碱性,根据电荷守恒:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)、c(OH-)+c(B-)=c(H+)+c(Na+),等浓度时,NaA溶液中c(H+)更大,离子总浓度更大,A错误;B.常温下,将a mol·L-1氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,所得溶液pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知,c(Cl-)=c(N)= mol·L-1,由元素守恒可知,c(NH3·H2O)+c(N)= mol·L-1,则NH3·H2O的电离常数Kb=,B正确;C.Na2C2O4是强电解质,完全电离,c(C2)最大,NaHC2O4溶液中的c(HC2)大于H2C2O4溶液中的c(HC2),故三种溶液中c(C2):①>②>③,C错误;D.等浓度的HCN和NaCN的混合溶液显碱性,说明CN-水解程度大于HCN的电离程度,溶液中<1,D错误。
11.室温下,有0.01 mol·L-1 NH3·H2O和0.01 mol·L-1 NH4Cl两种溶液,下列操作可以使两种溶液中c(N)都增大的是( )
A.通入少量HCl气体
B.加入少量H2O
C.加入少量NaOH固体
D.升高温度
【答案】A
【解析】①0.01 mol·L-1 NH3·H2O溶液中存在电离平衡NH3·H2ON+OH-,②0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中存在水解平衡N+H2ONH3·H2O+H+,通入少量HCl会使①平衡正向移动,c(N)增大,②平衡逆向移动,c(N)也增大,A项正确;加入少量H2O,两平衡均正向移动但两平衡中的微粒浓度均减小,c(N)均减小,B项错误;加入少量NaOH固体,使①平衡逆向移动,c(N)减小,②平衡正向移动,c(N)也减小,C项错误;弱电解质的电离和盐类的水解都是吸热的,升高温度,两平衡均正向移动,则①中c(N)增大,②中c(N)减小,D项错误。
12.已知常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。
(1)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
。
(2)常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c= (保留小数点后4位)。
【答案】(1)碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) (2)0.616 2
【解析】(1)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)。(2)当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由元素守恒得c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5c mol·L-1,由CN-+H2OHCN+OH-得Kh==1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
13.NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是
(用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(N) (填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(N)。
(3)几种均为0.1 mol·L-1的电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是 (填罗马数字),导致NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是 。
②20 ℃时,此时水的离子积常数为1×10-14, 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(S)-c(N)-3c(Al3+)= mol·L-1。
【答案】(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ (2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解吸热且水解使溶液呈酸性,升高温度,盐的水解程度增大,溶液中氢离子浓度变大 ②10-3-10-11
【解析】(1)NH4Al(SO4)2电离产生的Al3+会发生水解反应产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体表面积大,吸附力强,能够吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀,从而具有净水作用,该反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;(2)NH4Al(SO4)2溶于水发生电离产生铝离子、铵根离子,两者发生水解对对方水解起到抑制作用;NH4HSO4溶于水发生电离作用产生铵根离子和氢离子,氢离子对铵根离子的水解起到抑制作用,由于相同条件下,NH4HSO4电离出的氢离子浓度远大于铝离子水解产生的氢离子浓度,故NH4HSO4电离出的氢离子对铵根离子水解抑制作用更大,故0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(N)小于0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(N);(3)①NH4Al(SO4)2水解吸热且水解使溶液呈酸性,升高温度,盐的水解程度增大,溶液中氢离子浓度变大,因而溶液的pH减小,则符合的曲线为Ⅰ;②20 ℃时0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1、c(OH-)=10-11 mol·L-1;在溶液中存在电荷守恒:c(N)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),2c(S)-c(N)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=(10-3-10-11) mol·L-1。
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大单元四 第三单元 水溶液中的离子反应与平衡
第4讲 盐类的水解
【高考考向预测】
盐类水解侧重考查水解方程式书写、水解规律、影响水解平衡的因素,结合水解原理判断溶液酸碱性、分析离子浓度大小,还涉及盐类水解在生活、实验中的应用;近三年选择、原理大题必考,考频极高;预测2027年侧重混合盐溶液、弱酸弱碱盐体系分析,结合图像与守恒关系综合考查粒子浓度比较、水解平衡移动及相关计算。
【双基自测●明考向】
1.(25-26高三·全国·一轮复习)用pH试纸测得溶液的。( )
2.(25-26高三·全国·一轮复习)和混合溶液中,若溶液的,则:。( )
3.(25-26高三·全国·一轮复习)溶液中存在。( )
4.(25-26高三·全国·一轮复习)常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质。( )
5.(25-26高三·全国·一轮复习)浓度相等的、、三种溶液,阳离子浓度比为3:1:1。( )
6.(25-26高三·全国·一轮复习)磷酸二氢钠水解:。( )
7.(26-27高三·全国·一轮复习)用物质的量浓度都是0.1 mol的HCN和NaCN配成的混合溶液呈碱性,则:。( )
8.(26-27高三·全国·一轮复习)25℃时,NaHA溶液呈酸性,可以推测为强酸。( )
9.(26-27高三·全国·一轮复习)将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大。( )
10.(26-27高三·全国·一轮复习)向溶液中加入少量的晶体时溶液中的增大。( )
【核心梳理●明考点】
考点一 盐类的水解及其规律
1.盐类的水解
(1)定义:在水溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
(2)实质:破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大;若c (H+)≠c (OH-),溶液呈碱性或酸性;若c (H+)=c (OH-),溶液呈中性。
(3)特点:
①可逆:水解反应是可逆反应。
②吸热:水解反应是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。
③微弱:水解反应程度很微弱。
2.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
3.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“===”“↑”“↓”。
4.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。
【考点突破●明方向】
1.室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于N的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D.③溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11.6 mol·L-1
3.下列有关盐的说法不正确的是 。
①向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红的原因是C+OH-,HC+H2OH2CO3+OH-
②由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH-
③25 ℃,pH=4的NaHSO3溶液中水电离的c水(H+)=1×10-4 mol·L-1
④NaHB的水溶液显酸性,说明HB-电离程度可能大于水解程度
4.常温下,根据相关物质的电离常数,回答下列问题:
CH3COOH Ka=1.8×10-5,HCN Ka=4.9×10-10,H2CO3 =5.6×10-11
(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,pH由大到小的顺序: ,水的电离程度由大到小的顺序: 。
(2)相同pH的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,物质的量浓度由大到小的顺序: 。
(3)NaCN溶液中,c(Na+)、c(CN-)、c(HCN)由大到小的顺序: 。
(4)常温下,NH3·H2O(Kb=1.8×10-5),则CH3COONH4溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液显 性。
考点二 外界因素对盐类水解的影响
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。
4.比较不同溶液中同一离子浓度大小的方法:选好参照物,分组比较,各个击破。
(1)先分类:将不同物质按含有所比较的离子的个数进行分类,如对 NH4+来说,NH4HSO4、NH4Cl为一类,(NH4)2SO4、(NH4)2CO3为另一类。
(2)后分析:分别分析各类物质溶液中其他粒子对所比较离子水解平衡的影响,比较出相同物质的量浓度的同一类物质溶液中该离子浓度大小:相互促进水解的盐 < 单独水解的盐 < 水解相互抑制的盐。
(3)再组合:将几种类别的物质按含有所比较离子的个数进行组合排序,比较离子浓度大小。
【考点突破●明方向】
1.25 ℃时,比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 (填序号,下同)。
(2)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
(3)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 。
2.关于下列实验的说法不正确的是( )
A.CH3COO-的水解程度增大
B.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解
D.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
3.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:C+OH-。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,不变
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数减小
D.加入NaOH固体,减小
考点三 盐类水解原理的应用
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.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]-
B.Mn、K+
C.S、Fe3+、S2-、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、N
2.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是 。
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、S
C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HC===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
3.工业上可以利用TiCl4的水解反应生成TiO2·xH2O,再经焙烧可得TiO2,下列有关说法不正确的是( )
A.TiCl4生成TiO2·xH2O的化学方程式可表示为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
B.制备时可加入大量水,同时加热,促使水解完全
C.利用类似方法还可制备SnO、SnO2等化合物
D.TiCl4的性质非常稳定,除制备TiO2外,还可广泛应用于涂料、橡胶和造纸等
4.下列事实,其中与盐类的水解有关的是 (填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体
④加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
【真题再现●明考向】
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)室温下,醋酸铜(,表示)溶液中、、和的曲线如图。保持体系中元素总物质的量、元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除氢氧化铜以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是
A.Ⅰ为的变化曲线
B.室温下,
C.室温下,
D.点:
2.(2026·云南·高考真题)下列说法正确的是
A.石油的分馏属于化学变化
B.蔗糖属于二糖,水解产物为葡萄糖
C.明矾可作净水剂,其水溶液呈碱性
D.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为
3.(2026·浙江·高考真题)下列有关的说法中,不正确的是
A.是弱电解质 B.水溶液呈酸性
C.实验室用于制 D.HCl和反应制
4.(2025·贵州·高考真题)25℃时,向溶液中滴入溶液,溶液的pH及(用pM表示)随NaOH溶液体积的变化关系如图。
下列说法错误的是
A.25℃时,
B.P点溶液的
C.当时,
D.当时,
5.(2025·福建·高考真题)常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以形式存在,随pH变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的组分为
B.P点:
C.的平衡常数
D.Q点:
6.(2025·全国卷·高考真题)总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M、N分别为、关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
7.(2025·江苏·高考真题)室温下,有色金属冶炼废渣(含等的氧化物)用过量的较浓溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:。下列说法正确的是
A.较浓溶液中:
B.溶液中:的平衡常数
C.溶液中:
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:
8.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
9.(2023·重庆卷)(NH4)2SO4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)
【限时训练】
(60分钟)
基础落实
选择题只有1个选项符合题意
1.下列关于盐的水解应用不正确的是( )
A.实验室配制氯化铁溶液,氯化铁晶体溶于硫酸,然后再加水稀释
B.TiCl4溶于水加热制备TiO2
C.利用可溶性铝盐、铁盐做净水剂
D.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
2.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是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
3.Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+OH-。下列说法错误的是( )
A.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
B.通入CO2,溶液pH减小
C.加入NaOH固体,减小
D.升高温度,平衡常数增大
4.下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
5.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1.0×10-5,下列说法正确的是( )
A.常温下,NaA的水解常数Kh=1.0×10-9
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中,水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1
C.NaA与HCl恰好完全反应后的溶液中,2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,HA溶液中加入NaA固体,减小
6.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因水解反应而不能大量共存的是( )
A.纯碱溶液:K+、S、OH-、Cl-
B.含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:Na+、K+、HC
C.N
D.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、S
7.向浓度为0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,下列各量保持减小的是( )
①c(H+) ②c(N) ③
④的水解程度
⑥
A.③⑤ B.⑤⑥
C.③⑥ D.④⑥
8.已知:[FeCl4(H2O)2]-为黄色,溶液中存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,下列实验所得结论不正确的是( )
①
②
加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深
加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显变化
③
④
加入NaCl后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色变深
加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深
注:加热为微热,忽略体积变化。
A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3
B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响
C.实验③中,加热,可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动
D.实验④,可证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动
9.测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
(1)Na2SO3水解的离子方程式为
。
(2)请根据题给信息判断Kw的关系:① (填“>”“<”或“=”,下同)④,Kh的关系:① ②。
(3)实验过程中,取①④时刻相同体积的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生的白色沉淀比①多。该白色沉淀的成分是 ,沉淀④比①多的原因是 。
能力提升
10.下列有关说法正确的是( )
A.某温度下,弱酸的酸性:HA>HB,则等浓度的NaA和NaB溶液中离子总浓度前者小
B.常温下,将a mol·L-1氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,所得溶液pH=7,则NH3·H2O的电离常数Kb=(忽略溶液混合时体积的变化)
C.等浓度的①Na2C2O4溶液、②NaHC2O4溶液、③H2C2O4溶液中,c(C2)由大到小的顺序为①>③>②
D.等浓度的HCN和NaCN的混合溶液显碱性,则溶液中>1
11.室温下,有0.01 mol·L-1 NH3·H2O和0.01 mol·L-1 NH4Cl两种溶液,下列操作可以使两种溶液中c(N)都增大的是( )
A.通入少量HCl气体
B.加入少量H2O
C.加入少量NaOH固体
D.升高温度
12.已知常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。
(1)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
。
(2)常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c= (保留小数点后4位)。
13.NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是
(用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(N) (填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(N)。
(3)几种均为0.1 mol·L-1的电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是 (填罗马数字),导致NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是 。
②20 ℃时,此时水的离子积常数为1×10-14, 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(S)-c(N)-3c(Al3+)= mol·L-1。
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