实验活动3 盐类水解的应用(讲义)化学人教版选择性必修1
2026-08-07
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精品
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 | 实验活动3盐类水解的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 盐类水解的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 984 KB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59120166.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦盐类水解的应用这一核心知识点,先梳理水解原理(离子方程式书写、水解规律),再通过实验探究(FeCl₃溶液配制、净水、胶体制备等)理解其在生产生活中的应用,构建“原理-实验-应用”的学习支架。
资料以实验活动为核心,通过“操作-现象-原理”分析培养科学探究与实践能力,拓展内容深化水解规律的科学思维,联系净水、去油污等实例体现化学观念。课中辅助教师实验教学,课后通过练习题和拓展帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
实验活动3盐类水解的应用
课标要点
1.加深对盐类水解原理的认识。
2.了解盐类水解的广泛应用,体会化学的价值。
3.通过实验探究了解盐类水解在生产、生活中的应用。
学习重难点
重点:了解盐类水解在生产、生活中的应用。
难点:用平衡原理解释盐类水解在生产、生活中的应用。
【实验目的】
1.加深对盐类水解原理的认识。
2.了解盐类水解的广泛应用,体会化学的价值。
【实验用品】
试管、试管夹、试管架、胶头滴管、烧杯、药匙、量筒、铁架台(带铁圈)、陶土网、酒精灯、火柴、激光手电。
蒸馏水、FeCl3晶体、浓盐酸、饱和Na2CO3溶液、饱和FeCl3溶液、1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液、泥土、植物油。
【实验步骤】
操作
现象
原理及离子方程式
1.①向一支试管中加入少量FeCl3 晶体,然后加入5 mL蒸馏水,振荡,观察并记录现象。②再向试管中加入 2 mL浓盐酸,振荡,观察并记录现象
①_________
②_________
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
H+抑制Fe3+的水解
2.向三支试管中分别加入5 mL混有少量泥土的浑浊水,然后向①号试管加入2 mL饱和FeCl3溶液、②号试管加入2 mL 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液,振荡。把三支试管放在试管架上,静置5 min, 观察并记录现象,同时进行比较
①_________
②_________
③_________
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
胶体的净水作用
3.向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,用激光手电照射
一条光亮的_________
Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
胶体丁达尔效应
4.向两支试管中分别加入5 mL饱和Na2CO3溶液,然后各滴入2~3滴植物油,振荡。将①号试管加热煮沸一会儿,然后再振荡。把两支试管中的液体倒掉,并用水冲洗试管,比较两支试管的内壁哪支更干净
_________号内壁更干净
CO+H2OHCO+OH-,碱使油脂水解的更彻底
【问题和讨论】
1.根据实验结果,说明实验室中应该如何配制FeCl3溶液。
___________________________________________________________________。
2. 写出实验过程中有关化学反应的离子方程式。
___________________________________________________________________。
3.举出其他盐类水解应用的例子,并与同学讨论。
___________________________________________________________________。
随学随练
1.下列说法错误的是( )
A.除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,可选用CuO固体
B.配制一定浓度的FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀硫酸中,然后稀释至所需浓度
C.在NaHS溶液中,滴入少量CuCl2溶液,产生黑色沉淀,HS-的水解程度增大,pH增大
D.用饱和氯化铵溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
2.化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是氢气
B.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为溶液中的SO水解
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理
D.不能用Na2S溶液与AlCl3溶液混合制备Al2S3
3.下面的问题中,与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞
③用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强
A.只有①④ B.只有②③ C.只有③④ D.全部
拓展 盐类水解方程式的书写
由于酸碱中和反应程度很大,所以盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,生成易分解的产物如NH3·H2O、H2CO3不写分解产物的形式。
类型
水解程度
举例
溶液的酸碱性
一元弱酸阴离子
一步水解
(微弱)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
碱性
一元弱碱阳离子
NH+H2ONH3·H2O+H+
酸性
多元弱酸阴离子
分步水解
(微弱)
CO+H2OHCO3-+OH-
HCO3-+H2OH2CO3+OH-
碱性
多元弱碱阳离子
分步水解,
一步书写(微弱)
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
酸性
活学活用
1.在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是( )
A.Cl2+H2OH++Cl-+HClO B.NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+
C.HS-+H+=H2S D.HCO3-+H2OH3O++CO32-
2.下列物质在常温下发生水解时,对应的水解方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO32-+H2O2OH-+CO2↑
B.NH4NO3:NH4++H2ONH3·H2O+OH-
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2H+
D.KF:F-+H2OHF+OH-
3.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.CO32-+H2OHCO3-+OH- B.HSO3-+H2OSO32-+H3O+
C.HCOOH+H2OHCOO-+H3O+ D.CO2+H2OHCO3-+H+
拓展 盐类水解的规律
1.盐类水解的概念
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
2.盐类水解的实质
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→溶液呈碱性、酸性或中性。
3.盐类水解的规律:
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。如:碳酸的酸性大于次氯酸,则相同浓度的NaHCO3溶液的水解程度小于NaClO溶液。
(3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。
(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。如:碳酸的电离常数Ka1小于NH3·H2O的电离常数Kb,故NH4HCO3溶液显碱性。
(5)“同强显中性”——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液显中性。如Kb(NH3·H2O)=Ka(CH3COOH),故CH3COONH4溶液显中性。
4.盐类水解程度大小比较规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显酸性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显碱性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得多。如相同浓度时,CO比HCO的水解程度大。
(4)水解程度:相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。
如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
活学活用
1.25℃时,0.1 mol·L-1下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④NaClO,其中水的电离程度最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.室温时,下列操作能使浓度均为0.01mol·L-1的
①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是( )
A.升高温度 B.加水稀释 C.加入少量硫酸 D.加入少量NaOH固体
3.硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:Fe2++3H2OFe(OH)2+2H+。下列说法错误的是( )
A.该水解常数表达式为: B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡左移,溶液绿色加深 D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
拓展 盐类水解的应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果更好:纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,去污效果增强。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作净水剂:明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+水解,生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成H+,CO在水溶液中水解生成OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的H+和OH-发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3·H2O易分解为NH3而挥发,降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2O = Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2Al+3SAl2S3。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
活学活用
1.下列关于盐类水解应用的描述中不正确的是( )
A.实验室盛放Na2S溶液的试剂瓶不用玻璃塞
B.草木灰和铵态氮肥混合施用可增强肥效
C.制备MgCl2、AlCl3固体均不能采用将其溶液直接蒸干的方法
D.含较多Na2CO3的盐碱地可以通过施加适量石膏降低土壤的碱性
2.下列叙述正确的有几项( )
①实验室盛放碳酸钠溶液,不能用玻璃塞,要用带橡胶塞的试剂瓶保存;②泡沫灭火器中盛有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将两者混合就可产生大量泡沫;③用氯化铵溶液除去铁锈;④将饱和的AlCl3溶液蒸干并灼烧,可得到A1Cl3固体;⑤明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同;⑥配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再加水稀释
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
3.下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Na[Al(OH)4]溶液加热、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.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
基础通关
1.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NaCl B.NH4Cl C.NaHCO3 D.NaOH
2.下列物质加入水中,因水解而使溶液呈酸性的是( )
A.MgCl2 B.P2O5 C.Na2SO4 D.NaF
3.下列方程式中,属水解反应的是( )
A.OH-+ HCO3- CO32- + H2O B.CH3COOH + H2OCH3COO- + H3O+
C.CO32- + H2OHCO3-+ OH- D.HCO3- + H2O CO32- + H3O+
4.下列对应离子方程式错误的是( )
A.配制FeCl3溶液时要加盐酸:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
B.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
C.盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
D.室温下用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
5.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.铁盐、铝盐可以净化水 B.ZnCl2溶液可以除去铁锈
C.碳酸钠溶液可用于除去餐具的油污 D.小苏打可以中和胃酸
6.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.明矾常用作净水剂 B.热的纯碱溶液去油污效果好
C.胆矾与石灰乳配成杀虫农药波尔多液 D.配制氯化铁溶液时将氯化铁溶于稀盐酸
7.下列说法中,能够解释NaHSO3溶液呈酸性的是( )
A.NaHSO3中含氢元素 B.NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH−)
C.HSO3-能电离出H+ D.HSO3-的水解促进了水的电离
8.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
9.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( )
A.古代用草木灰的水溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向TiCl4中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到TiO2
10.下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是( )
A.Mg(HCO3)2水溶液蒸发结晶能得到MgCO3
B.常温下,NH4F溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液
11.为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量NH4NO3;②适量NaCl;③适量氨水;④适量HCl
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
12.化学与生活密切相关。下列物质的用途与水解有关的是( )
A.草木灰去除餐具的油污 B.硫酸铜对游泳池进行消毒
C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板 D.钡餐用于胃肠道造影检查
13.下列表述中,与盐类水解有关的是( )
①明矾和FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl2溶液,要在溶液中加少量铁粉
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①②③⑤⑥⑦ B.①③④⑥⑦ C.①③⑤⑥⑦ D.全有关
14.有四位同学分别设计实验证明:某种盐的水解是吸热的,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液比冷的纯碱液去油污效果好,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
素养提升
15.在干燥的HCl气流中加热MgCl2•6H2O,能得到无水MgCl2。下列说法正确的是( )
A.
B.气流可促进反应进行
C.,升高温度,反应更易发生
D.气流可抑制反应进行
16.下列关于盐类水解的说法正确的是( )
A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S的水解程度增大
B.将CuSO4溶液由20℃加热到60℃,溶液的pH增大
C.向CH3COONa溶液中加水,溶液中的比值增大
D.常温下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液中c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L
17.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c(Fe2+) = 1 mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、ClO-、
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中:Ba2+、OH-、、
C.=1×10-12 的溶液中:Na +、、Al3+、
D.由水电离的c(H+) = 1×10-13 mol·L-1溶液中:Na+、K+、、Cl-
18.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:CO32- + H2OHCO3- + 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:AlO2- + HCO3- + H2O = Al(OH)3↓+ CO32-
D.加热和H2逸出对CO32- 水解平衡移动方向的影响是相反的
迁移创新
19.常温下,用0.100 mol·L-1 NaOH(aq)滴定20.00 mL c mol·L-1二元酸H2A,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.H2A电离:H2A→2H++A2- B.a点:c(HA-)>c(Na+)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
C.b点:c(H+)=c(A2-)+c(OH-) D.c点:c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-)
20.25℃时,向一定浓度的N2H6Cl2溶液中滴入NaOH溶液,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如图所示。已知:肼在水中的电离方程式:,;,Y表示或)。下列叙述正确的是( )
A.曲线I表示与的变化关系
B.N2H4的第一步电离的平衡常数的数量级为10-4
C.pH=8.39时,
D.pH=9.93时,
21.常温下,向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液,所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.M →A反应的离子方程式为: H2X+OH- = HX- + H2O
B.B点的溶液中: c(Na+)> 3c(X2-)
C.NaHX溶液中: c(OH-)+ c(X2-)= c(H+) + c(H2X)
D.外界条件不变时,加入NaOH稀溶液的过程中,=10, 且始终保持不变
22.Li4Ti5O12和LiFeP4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
已知:“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,FeTiO3+4H++4C1-=Fe2++TiOCl42-+2H2O。
下列说法不正确的是( )
A.水解过程所发生反应的离子方程式为:TiOCl42-+(x+1)H2O=TiO2·xH2O+2H++4Cl-
B.滤液②中的阳离子只有Fe2+和H+
C.滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水
D.“高温煅烧”过程中,Fe元素被还原
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第三章
水溶液中的离子反应与平衡
实验活动3盐类水解的应用
课标要点
1.加深对盐类水解原理的认识。
2.了解盐类水解的广泛应用,体会化学的价值。
3.通过实验探究了解盐类水解在生产、生活中的应用。
学习重难点
重点:了解盐类水解在生产、生活中的应用。
难点:用平衡原理解释盐类水解在生产、生活中的应用。
【实验目的】
1.加深对盐类水解原理的认识。
2.了解盐类水解的广泛应用,体会化学的价值。
【实验用品】
试管、试管夹、试管架、胶头滴管、烧杯、药匙、量筒、铁架台(带铁圈)、陶土网、酒精灯、火柴、激光手电。
蒸馏水、FeCl3晶体、浓盐酸、饱和Na2CO3溶液、饱和FeCl3溶液、1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液、泥土、植物油。
【实验步骤】
操作
现象
原理及离子方程式
1.①向一支试管中加入少量FeCl3 晶体,然后加入5 mL蒸馏水,振荡,观察并记录现象。②再向试管中加入 2 mL浓盐酸,振荡,观察并记录现象
①棕黄色溶液有少许沉淀
②沉淀溶解
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
H+抑制Fe3+的水解
2.向三支试管中分别加入5 mL混有少量泥土的浑浊水,然后向①号试管加入2 mL饱和FeCl3溶液、②号试管加入2 mL 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液,振荡。把三支试管放在试管架上,静置5 min, 观察并记录现象,同时进行比较
①澄清
②澄清
③浑浊
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
胶体的净水作用
3.向一个烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热至水沸腾,然后向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,用激光手电照射
一条光亮的通路
Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
胶体丁达尔效应
4.向两支试管中分别加入5 mL饱和Na2CO3溶液,然后各滴入2~3滴植物油,振荡。将①号试管加热煮沸一会儿,然后再振荡。把两支试管中的液体倒掉,并用水冲洗试管,比较两支试管的内壁哪支更干净
①号内壁更干净
CO+H2OHCO+OH-,碱使油脂水解的更彻底
【问题和讨论】
1.根据实验结果,说明实验室中应该如何配制FeCl3溶液。
【答案】将FeCl3晶体溶解于比较浓的盐酸中,然后稀释到所需的浓度。
2. 写出实验过程中有关化学反应的离子方程式。
【答案】Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;CO+H2OHCO+OH-
3.举出其他盐类水解应用的例子,并与同学讨论。
【答案】①NH4Cl除去铁表面的铁锈。
②Al2(SO4)3与NaHCO3作泡沫灭火器原料。
③长期使用(NH4)2SO4化肥土壤易变酸性,可施用适量的熟石灰。
随学随练
1.下列说法错误的是( )
A.除去CuCl2溶液中少量的FeCl3,可选用CuO固体
B.配制一定浓度的FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀硫酸中,然后稀释至所需浓度
C.在NaHS溶液中,滴入少量CuCl2溶液,产生黑色沉淀,HS-的水解程度增大,pH增大
D.用饱和氯化铵溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
【答案】C
【解析】首先Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,然后CuO与H+结合,使上述水解平衡右移,最终生成Fe(OH)3沉淀,A正确;稀硫酸抑制亚铁离子的水解,B正确;NaHS溶液中存在以下平衡:HS-+H2OH2S+OH-、HS-H++S2-,Cu2+与S2-结合生成黑色沉淀CuS,使平衡HS-H++S2-右移,HS-浓度减小,水解平衡HS-+H2OH2S+OH-左移,HS-水解程度减小,pH减小,C错误;氯化铵溶液水解显酸性,与铁锈反应,D正确。
2.化学在日常生活和生产中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是氢气
B.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为溶液中的SO水解
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理
D.不能用Na2S溶液与AlCl3溶液混合制备Al2S3
【答案】B
【解析】硫酸铜溶液水解呈酸性,可以与镁条反应生成氢气,A项正确;雨水放置一段时间后,H2SO3被氧化成H2SO4,所以pH变小,B项错;Fe3+在沸水中水解生成Fe(OH)3胶体,C项正确;铝离子与硫离子发生相互促进的水解反应而不能在溶液中大量共存,D正确。
3.下面的问题中,与盐类水解有关的是( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸
②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞
③用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强
A.只有①④ B.只有②③ C.只有③④ D.全部
【答案】D
【解析】①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀;②Na2CO3、Na2SiO3可以发生水解使溶液显碱性,从而能与玻璃中的SiO2反应,故实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞,不能用玻璃塞,避免瓶塞和瓶口粘连在一起;③碳酸钠水解呈碱性,而氯化钠不水解呈中性,故可以用酚酞进行鉴别;④硫酸铵水解呈酸性,长期使用此化肥,土壤酸性将增强。
拓展 盐类水解方程式的书写
由于酸碱中和反应程度很大,所以盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,生成易分解的产物如NH3·H2O、H2CO3不写分解产物的形式。
类型
水解程度
举例
溶液的酸碱性
一元弱酸阴离子
一步水解
(微弱)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
碱性
一元弱碱阳离子
NH+H2ONH3·H2O+H+
酸性
多元弱酸阴离子
分步水解
(微弱)
CO+H2OHCO3-+OH-
HCO3-+H2OH2CO3+OH-
碱性
多元弱碱阳离子
分步水解,
一步书写(微弱)
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
酸性
活学活用
1.在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是( )
A.Cl2+H2OH++Cl-+HClO B.NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+
C.HS-+H+=H2S D.HCO3-+H2OH3O++CO32-
【答案】B
【解析】Cl2+H2OH++Cl-+HClO是氯气与水反应的离子方程式,故A不选;NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+是铵根离子水解的离子方程式,故B选;HS-+H+=H2S是硫氢化物与酸反应生成硫化氢的离子方程式,故C不选;HCO3-+H2OH3O++CO32-是碳酸氢根的电离方程式,故D不选。
2.下列物质在常温下发生水解时,对应的水解方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO32-+H2O2OH-+CO2↑
B.NH4NO3:NH4++H2ONH3·H2O+OH-
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2H+
D.KF:F-+H2OHF+OH-
【答案】D
【解析】A.H2CO3是二元弱酸,CO32-的水解分两步:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,A错误;B.NH4+水解离子方程式是:NH4++H2ONH3·H2O+H+;B错误;C.水解程度很小,离子方程式中不写气体或沉淀符号,Cu2+水解离子方程式是:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,C错误;D.F-的水解离子方程式是:F-+H2OHF+OH-,D正确;故选D。
3.下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.CO32-+H2OHCO3-+OH- B.HSO3-+H2OSO32-+H3O+
C.HCOOH+H2OHCOO-+H3O+ D.CO2+H2OHCO3-+H+
【答案】A
【解析】A.碳酸根离子分步水解,第一步水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-,A符合题意;B.HSO3-+H2OSO32-+H3O+是HSO3-的电离方程式,B不符合题意;C.甲酸是一元弱酸,水分子作用下甲酸在溶液中电离出甲酸根离子和水合氢离子,电离方程式为HCOOH+H2OHCOO-+H3O+,C不符合题意;D.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸在溶液中部分电离出碳酸氢根离子和氢离子,有关方程式为CO2+H2OHCO3-+H+,D不符合题意;故选A。
拓展 盐类水解的规律
1.盐类水解的概念
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
2.盐类水解的实质
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→溶液呈碱性、酸性或中性。
3.盐类水解的规律:
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强酸强碱盐,不发生水解反应。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱越弱,其水解程度越大。如:碳酸的酸性大于次氯酸,则相同浓度的NaHCO3溶液的水解程度小于NaClO溶液。
(3)“都弱都水解”——弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,且相互促进。
(4)“谁强显谁性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐显酸性,强碱弱酸盐显碱性。如:碳酸的电离常数Ka1小于NH3·H2O的电离常数Kb,故NH4HCO3溶液显碱性。
(5)“同强显中性”——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液显中性。如Kb(NH3·H2O)=Ka(CH3COOH),故CH3COONH4溶液显中性。
4.盐类水解程度大小比较规律
(1)组成盐的弱碱阳离子水解使溶液显酸性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显碱性。
(2)盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得多。如相同浓度时,CO比HCO的水解程度大。
(4)水解程度:相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐。
如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
活学活用
1.25℃时,0.1 mol·L-1下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④NaClO,其中水的电离程度最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【解析】强酸和强碱抑制水的电离,强酸弱碱盐或强碱弱酸盐促进水的电离,强酸强碱盐对水的电离无影响,①NaCl为强碱强酸盐,水的电离不受影响;②NaOH中氢氧根离子浓度为0.1 mol·L-1,抑制水的电离;③H2SO4氢离子浓度为0.2 mol·L-1,抑制水的电离,且大于氢氧化钠溶液的抑制作用;④NaClO为强碱弱酸盐,水解显碱性,促进水的电离,其中水的电离程度最大的是④,故选D。
2.室温时,下列操作能使浓度均为0.01mol·L-1的
①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是( )
A.升高温度 B.加水稀释 C.加入少量硫酸 D.加入少量NaOH固体
【答案】D
【解析】A.升高温度促进电离和水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)增大,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故A不符合题意;B.加水稀释虽然能促进电离和水解,但溶液稀释的倍数大于电离的倍数,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故B不符合题意;C.加入少量硫酸,氢离子浓度增大,抑制①CH3COOH电离,促进②CH3COONa溶液的水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)增大,故C不符合题意;D.加入少量NaOH固体,促进①CH3COOH电离,抑制②CH3COONa溶液的水解,所以c(CH3COO-)都增大,故D符合题意;故选D。
3.硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:Fe2++3H2OFe(OH)2+2H+。下列说法错误的是( )
A.该水解常数表达式为: B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡左移,溶液绿色加深 D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
【答案】C
【解析】稀溶液中H2O的浓度为常量,不写入平衡常数表达式,而Fe(OH)2不是沉淀,浓度不为定值,应写入表达式,故A正确;加水稀释,c(Fe2+)、c[Fe(OH)2]和c(H+)均减小,浓度商减小,故平衡右移,溶液颜色变浅,故B正确;加浓盐酸,强酸性时NO3-将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为黄色,故C错误;水解为吸热反应,升高温度,水解平衡右移,水解程度增大,故D正确。
拓展 盐类水解的应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果更好:纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,去污效果增强。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作净水剂:明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+水解,生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成H+,CO在水溶液中水解生成OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的H+和OH-发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3·H2O易分解为NH3而挥发,降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2O = Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2Al+3SAl2S3。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO);NaHCO3→Na2CO3;KMnO4→K2MnO4和MnO2;NH4Cl→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
活学活用
1.下列关于盐类水解应用的描述中不正确的是( )
A.实验室盛放Na2S溶液的试剂瓶不用玻璃塞
B.草木灰和铵态氮肥混合施用可增强肥效
C.制备MgCl2、AlCl3固体均不能采用将其溶液直接蒸干的方法
D.含较多Na2CO3的盐碱地可以通过施加适量石膏降低土壤的碱性
【答案】B
【解析】Na2S是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,在碱性环境中,玻璃的成分SiO2能够与碱反应产生可溶性硅酸盐,该物质有粘性,会将试剂瓶与玻璃塞粘在一起,因此实验室盛放Na2S溶液的试剂瓶不用玻璃塞,A正确;草木灰主要成分是K2CO3,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,若草木灰与铵态氮肥混合施用,会反应产生氨气逸出,导致肥效降低,因此二者不能混合使用,B错误;MgCl2、AlCl3都是强碱弱酸盐,水解产生难溶性金属氢氧化物和HCl,HCl易挥发,因此若要制备MgCl2、AlCl3固体,应该在HCl的气氛中加热相应的盐溶液,而不能采用将其溶液直接蒸干,否则HCl挥发逸出,导致最终制取得到的物质是Mg(OH)2、Al(OH)3,C正确;Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,若向含有较多Na2CO3的盐碱地加入适量石膏,Na2CO3与CaSO4反应产生CaCO3沉淀和Na2SO4,CaCO3难溶于水,Na2SO4溶液显中性,使溶液碱性减弱,因而可降低土壤的碱性,D正确。
2.下列叙述正确的有几项( )
①实验室盛放碳酸钠溶液,不能用玻璃塞,要用带橡胶塞的试剂瓶保存;②泡沫灭火器中盛有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将两者混合就可产生大量泡沫;③用氯化铵溶液除去铁锈;④将饱和的AlCl3溶液蒸干并灼烧,可得到A1Cl3固体;⑤明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒,两者的作用原理相同;⑥配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再加水稀释
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】C
【解析】①碳酸钠溶液水解显碱性,碱能和玻璃中的SiO2反应生成黏性的Na2SiO3,将玻璃塞和玻璃瓶粘结在一起,故用玻璃瓶时需要用橡胶塞,而不用玻璃塞,故①正确;②泡沫灭火器灭火是Al3+和HCO的双水解生成氢氧化铝和CO2,CO2用于灭火,故②正确;③NH4Cl溶液水解生成HCl,HCl能和铁锈反应而除锈,故③正确;④AlCl3水解生成氢氧化铝和HCl,盐酸具有挥发性,加热促进盐酸挥发,所以最终得到的固体是氢氧化铝,故④错误;⑤明矾能生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物而净水,但不具有氧化性,不能用于杀菌消毒,漂白粉中次氯酸钙具有强氧化性,能杀菌消毒,即原理不同,故⑤错误;⑥浓盐酸可抑制铁离子水解,则配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再加水稀释到所需的浓度,故⑥正确;故选C。
3.下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和Na[Al(OH)4]溶液加热、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.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【答案】C
【解析】AlCl3溶液和Na[Al(OH)4]溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错;很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质SO,选项B错;由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,选项C正确;为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝,选项D错。
基础通关
1.下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NaCl B.NH4Cl C.NaHCO3 D.NaOH
【答案】C
【解析】A项,NaCl是强酸强碱盐,溶于水溶液显中性,A项错误;B项,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+水解导致溶液显酸性,B项错误;C项,NaHCO3是强碱弱酸盐,HCO3-的水解程度大于其电离程度,碳酸氢根离子水解导致溶液显碱性,C项正确;D项,NaOH是强碱,溶于水抑制水的电离,溶液显碱性,D项错误;故选C。
2.下列物质加入水中,因水解而使溶液呈酸性的是( )
A.MgCl2 B.P2O5 C.Na2SO4 D.NaF
【答案】A
【解析】A项,MgCl2是强酸弱碱盐,镁离子结合水电离出的氢氧根离子,促进了水的电离,溶液显示酸性,符合条件,故A正确;B项,P2O5与水反应生成磷酸,磷酸电离出氢离子,溶液呈酸性,与水解无关,故B错误;C项,Na2SO4是强酸强碱盐,在水溶液中电离出Na+和SO42-,溶液显中性,故C错误;D项,因为氟化钠是强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,故D错误。故选A。
3.下列方程式中,属水解反应的是( )
A.OH-+ HCO3- CO32- + H2O B.CH3COOH + H2OCH3COO- + H3O+
C.CO32- + H2OHCO3-+ OH- D.HCO3- + H2O CO32- + H3O+
【答案】C
【解析】A为中和反应,B为醋酸的电离,D为HCO3-的电离方程式。只有C为水解反应。
4.下列对应离子方程式错误的是( )
A.配制FeCl3溶液时要加盐酸:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
B.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
C.盛放碱液的试剂瓶不用玻璃塞:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
D.室温下用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
【答案】B
【解析】A. Fe3+易水解,水解生成H+,水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,配制溶液时,可加入盐酸抑制FeCl3水解,防止生成沉淀而导致溶液变浑浊,A正确;B. 碳酸氢铵中的碳酸氢根离子能够与氢氧根离子反应,正确的离子方程式为HCO3-+NH4++2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,B错误;C. 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,正确的离子方程式为:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O, C正确;D. 用NaOH溶液吸收氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应额离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,D正确;故选B。
5.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.铁盐、铝盐可以净化水 B.ZnCl2溶液可以除去铁锈
C.碳酸钠溶液可用于除去餐具的油污 D.小苏打可以中和胃酸
【答案】D
【解析】A.铁盐、铝盐可以净化水的原因是铁盐、铝盐在溶液中发生水解反应生成氢氧化铁、氢氧化铝胶体,胶体吸附水中悬浮杂质达到净化水的目的,则铁盐、铝盐可以净化水与盐类水解有关,故A不符合题意;B.氯化锌在溶液中水解使溶液呈酸性,水解生成的氢离子能与铁锈的主要成分氧化铁反应达到除锈的目的,则氯化锌溶液可以除去铁锈与盐类水解有关,故B不符合题意;C.碳酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性,水解生成的氢氧根离子能使油污水解达到除去餐具的油污的目的,则碳酸钠溶液可用于除去餐具的油污与盐类水解有关,故C不符合题意;D.小苏打是碳酸氢钠的俗称,小苏打可以中和胃酸是因为碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应,则小苏打可以中和胃酸与盐类水解无关,故D符合题意;故选D。
6.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.明矾常用作净水剂 B.热的纯碱溶液去油污效果好
C.胆矾与石灰乳配成杀虫农药波尔多液 D.配制氯化铁溶液时将氯化铁溶于稀盐酸
【答案】C
【解析】A.明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,其水溶液中的Al3+会发生水解,形成Al(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀而从水中析出,起到净水作用,与水解有关,A不符合题意;B.纯碱为Na2CO3,在水溶液中显碱性,加热促进水解,溶液碱性增强,而油脂属于酯类,在碱性条件下水解,故纯碱能除油污与水解有关,B不符合题意;C.波尔多液是胆矾、石灰乳和水按一定的质量比配成,能杀菌的原因是铜离子使蛋白质变性,从而失去活性,和盐类水解无关,C符合题意;D.氯化铁溶液中的Fe3+会水解生成Fe(OH)3和HCl,加入稀盐酸可以抑制Fe3+的水解,与水解有关,D不符合题意;故选C。
7.下列说法中,能够解释NaHSO3溶液呈酸性的是( )
A.NaHSO3中含氢元素 B.NaHSO3溶液中c(H+)>c(OH−)
C.HSO3-能电离出H+ D.HSO3-的水解促进了水的电离
【答案】B
【解析】判断NaHSO3溶液酸碱性最准确的判据为c(H+)与c(OH−)的相对大小,HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液中c(H+)>c(OH−)。故选B。
8.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】A.盐类水解的实质就是破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中的c(H+)与c(OH-)不相等,导致溶液呈酸性或碱性,A正确;B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性是由于铵根离子水解,溶液中c(H+)>c(OH-),B正确;C.在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-结合水电离出的H+生成难电离的醋酸,使溶液中的c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,而水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;D.选项中所描述的就是盐类水解的实质,故D正确;故选C。
9.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是( )
A.古代用草木灰的水溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向TiCl4中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到TiO2
【答案】B
【解析】A.草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,A错误;B.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,B正确;C.铵根离子水解,有H+生成,使溶液显酸性,H+与铁锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,C错误;D.在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2⋅xH2O和HCl,最后焙烧得到TiO2,与盐类水解有关,D错误;故选B。
10.下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是( )
A.Mg(HCO3)2水溶液蒸发结晶能得到MgCO3
B.常温下,NH4F溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液
【答案】A
【解析】A.氢氧化镁比碳酸镁更难溶,Mg(HCO3)2水溶液蒸发结晶能得到Mg(OH)2,故A错误;B.常温下,NH4F溶液水解生成氢氟酸,二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和水,所以NH4F溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,故B正确;C.配制氯化铁溶液时,为防止氯化铁水解,先将氯化铁固体溶于盐酸中,故C正确;D.使用泡沫灭火器时,混合Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确;选A。
11.为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1:1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量NH4NO3;②适量NaCl;③适量氨水;④适量HCl
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】氯化铵是典型的强碱弱酸盐,由于NH4+水解,导致溶液中c(NH4+)<c(C1-),溶液呈酸性,为了配制NH4+与C1-的浓度比为1:1的溶液,须加一定量的酸性物质并保持氯离子浓度不变,抑制水解;或增加铵根离子浓度;或减少溶液中氯离子的浓度。①适量NH4NO3,溶液中加入硝酸铵晶体后,增加溶液中铵根离子的浓度,并保持氯离子浓度不变,故①正确;②适量NaCl,溶液中加入NaCl晶体后,增加溶液中氯离子的浓度,并保持铵根离子浓度不变,导致c(NH4+)<c(C1-),故②错误;③适量氨水,通过增加一水合氨浓度从而抑制铵根离子的水解,增加溶液中铵根离子的浓度,并保持氯离子浓度不变,故③正确;④适量HCl,氢离子浓度增大会抑制铵根离子的水解,但增加了氯离子的浓度,导致c(NH)<c(C1-),故④错误。故选C。
12.化学与生活密切相关。下列物质的用途与水解有关的是( )
A.草木灰去除餐具的油污 B.硫酸铜对游泳池进行消毒
C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板 D.钡餐用于胃肠道造影检查
【答案】A
【解析】A.草木灰的主要成分为碳酸钾,碳酸根离子水解使溶液显碱性,从而去除餐具的油污,A符合题意;B.细菌的细胞壁主要是肽聚糖结构,硫酸铜做消毒剂,起作用离子是铜离子,因为铜离子有破坏肽聚糖结构的作用,能损伤细胞壁而使细菌变形或杀伤细菌,所以可以用来杀菌,与水解无关,B不符合题意;C.FeCl3溶液腐蚀铜制线路板,是氯化铁与铜发生氧化还原反应生成氯化铜和氯化亚铁,利用了铁离子的氧化性,与水解无关,C不符合题意;D.用于消化道检查的钡餐是药用硫酸钡,硫酸钡不溶于水和脂质,不会被胃肠道黏膜吸收,对人基本无毒性,钡餐造影即消化道钡剂造影,是指用硫酸钡作为造影剂,在X线照射下显示消化道有无病变的一种检查方法,与水解无关,D不符合题意;故选A。
13.下列表述中,与盐类水解有关的是( )
①明矾和FeCl3可作净水剂
②为保存FeCl2溶液,要在溶液中加少量铁粉
③AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是Al2O3
④NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
⑤实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
⑥用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
⑦草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①②③⑤⑥⑦ B.①③④⑥⑦ C.①③⑤⑥⑦ D.全有关
【答案】B
【解析】①铝离子和铁离子水解生成胶体,具有吸附悬浮杂质的作用,起到净水的作用,故①和水解有关;②亚铁离子极易被氧化为Fe3+,加入铁粉可以把Fe3+还原为Fe2+离子,故②和水解无关;③蒸干氯化铝溶液促进铝离子的水解,氯化氢挥发得到水解产物氢氧化铝,氢氧化铝灼烧得到氧化铝,故③和水解有关;④铵根离子、锌离子水解显酸性,因此能和铁锈反应,能起到除锈的作用,故④和水解有关;⑤氢氧化钠溶液和玻璃中的二氧化硅反应,生成硅酸钠是矿物胶粘结瓶口和瓶塞,故⑤与水解无关;⑥碳酸氢根离子水解显碱性,铝离子水解显酸性,二者水解相互促进生成二氧化碳和氢氧化铝,故⑥和水解有关;⑦草木灰是碳酸钾,水解显碱性,铵盐水解显酸性,混合水解会相互促进生成二氧化碳和氨气,减弱肥效,故⑦和水解有关;故选B。
14.有四位同学分别设计实验证明:某种盐的水解是吸热的,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液比冷的纯碱液去油污效果好,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】A项,因硝酸铵晶体溶于水吸收热量,则不能说明盐水解为吸热反应,故A错误;B项,温度升高,三价铁转化为氢氧化铁沉淀下来,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;C项,温度升高,去油污效果好,说明温度升高有利于碳酸根的水解平衡正向移动,生成的氢氧根浓度越大,碱性越强,酯的水解越彻底,故C正确;D项,醋酸钠溶液中滴入酚酞试液,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。
素养提升
15.在干燥的HCl气流中加热MgCl2•6H2O,能得到无水MgCl2。下列说法正确的是( )
A.
B.气流可促进反应进行
C.,升高温度,反应更易发生
D.气流可抑制反应进行
【答案】C
【解析】A.MgCl2•nH2O(s)MgCl2•(n-1)H2O(s)+H2O(g)属于分解反应,分解反应大多是吸热反应,所以反应ΔH>0,A错误;B.MgCl2水解会生成HCl,HCl气流可抑制水解反应进行,B错误;C.水解反应是吸热反应,加热促进水解反应的进行,升高温度,MgCl2•H2O(s)═Mg(OH)Cl(s)+HCl(g)更易发生,C正确;D.MgCl2•4H2O(s)MgCl2•2H2O(s)+2H2O(g)该反应产物中没有HCl,HCl气流不能抑制反应进行,D错误;故选C。
16.下列关于盐类水解的说法正确的是( )
A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S的水解程度增大
B.将CuSO4溶液由20℃加热到60℃,溶液的pH增大
C.向CH3COONa溶液中加水,溶液中的比值增大
D.常温下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液中c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L
【答案】D
【解析】A.在Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S溶液的浓度增大,水解程度减小,故A错误;B.盐类水解是吸热反应,升高温度,CuSO4在溶液中的水解程度增大,溶液中的氢离子浓度增大,溶液的pH减小,故B错误;C.加水稀释CH3COONa溶液时,溶液中醋酸根离子和氢氧根离子浓度都减小,水的离子积不变,则溶液中氢离子浓度增大,的比值减小,故C错误;D.常温下,0.1mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液显碱性,说明NaB为强碱弱酸盐,即HB为弱酸,溶液中存在物料守恒关系:c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1mol/L,故D正确;故选D。
17.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c(Fe2+) = 1 mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、ClO-、
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中:Ba2+、OH-、、
C.=1×10-12 的溶液中:Na +、、Al3+、
D.由水电离的c(H+) = 1×10-13 mol·L-1溶液中:Na+、K+、、Cl-
【答案】D
【解析】A.Fe2+、ClO-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B.OH-、NH4+能够结合生成弱碱,不能大量共存,故B不选;C.=1×10-12 的溶液显碱性,不能大量存在Al3+,故C不选;D.由水电离的c(H+)=1×10 -13mol•L-1溶液,为酸或碱溶液,酸、碱溶液中该组离子之间均不反应,可大量共存,故D选;故选D。
18.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:CO32- + H2OHCO3- + 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:AlO2- + HCO3- + H2O = Al(OH)3↓+ CO32-
D.加热和H2逸出对CO32- 水解平衡移动方向的影响是相反的
【答案】D
【解析】A项,溶液中碳酸根会水解,结合水电出来的氢离子,生成碳酸氢根,A项正确,不符合题意;B项,实验Ⅰ和Ⅱ没有气泡,根据所学Al可以和热水反应,但是此实验中没有气泡,说明有氧化膜的保护,实验Ⅲ中却有气泡,说明氧化膜被破坏,B项正确,不符合题意;C项,Na2CO3溶液呈碱性,铝片在碱性溶液中与OH-反应,生成偏铝酸根,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,AlO2-和HCO3-反应生成氢氧化铝沉淀,C项正确,不符合题意;D项,CO32-的水解是吸热的,加热可以促进水解。H2产生的原因是Al和CO32-水解生成的OH-反应生成H2,H2逸出,有利于Al和OH-的反应,OH-减少,从而促进碳酸根水解,加热和H2逸出对CO32- 水解平衡移动方向的影响是相同的,D项错误,符合题意。
迁移创新
19.常温下,用0.100 mol·L-1 NaOH(aq)滴定20.00 mL c mol·L-1二元酸H2A,滴定曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.H2A电离:H2A→2H++A2- B.a点:c(HA-)>c(Na+)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
C.b点:c(H+)=c(A2-)+c(OH-) D.c点:c(Na+)<c(HA-)+2c(A2-)
【答案】C
【解析】A.根据图示可知:未滴定NaOH溶液时,溶液pH接近1,说明H2A第一步完全电离,当加入NaOH溶液40 mL时,二者恰好反应产生Na2A,此时溶液pH=7.26>7,说明A2-发生水解反应产生了HA-,导致溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,说明Na2A是强碱弱酸盐,H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,电离方程式为:H2A =H++HA-,HA-H++A2-,A不符合题意; B.a点反应时得到H2A与NaHA的混合溶液,H2A第一步完全电离,HA-也电离产生H+,所以c(H+)>c(Na+),B不符合题意;C.b点溶液为NaOH与H2A按1:1反应产生NaHA,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),也存在物料守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-),所以c(H+)= c(A2-)+c(OH-),C符合题意;D.c点溶液为Na2A溶液,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),溶液显碱性,则c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-),D不符合题意;故选C。
20.25℃时,向一定浓度的N2H6Cl2溶液中滴入NaOH溶液,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如图所示。已知:肼在水中的电离方程式:,;,Y表示或)。下列叙述正确的是( )
A.曲线I表示与的变化关系
B.N2H4的第一步电离的平衡常数的数量级为10-4
C.pH=8.39时,
D.pH=9.93时,
【答案】D
【解析】A.由图可知,25℃时,N2H4的电离平衡常数分别为,。故曲线Ⅰ表示与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,故A不符合题意; B.由,第一步电离平衡常数的数量级为10-5,故B不符合题意;C.由于,pH=8.39时,,则,故C不符合题意;D.pH=9.93时,,溶液显碱性,结合电荷守恒:和物料守恒:,可知,,故D符合题意;故选D。
21.常温下,向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液,所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.M →A反应的离子方程式为: H2X+OH- = HX- + H2O
B.B点的溶液中: c(Na+)> 3c(X2-)
C.NaHX溶液中: c(OH-)+ c(X2-)= c(H+) + c(H2X)
D.外界条件不变时,加入NaOH稀溶液的过程中,=10, 且始终保持不变
【答案】D
【解析】A.H2X与NaOH反应生成HXNa和水,M →A反应的离子方程式为: H2X+OH- = HX- + H2O,A不符合题意;B.B点为NaHX与Na2X的混合溶液,c(X2-)=c(HX),根据物料守恒c(Na+)= c(X2-)+c(HX)= 3c(X2-),但是X2-发生水解,则溶液中: c(Na+)> 3c(X2-),B不符合题意;C.NaHX溶液中: c(OH-)+ c(X2-)= c(H+) + c(H2X),符合质子守恒,C不符合题意;D.A点,B点,外界条件不变时,加入NaOH稀溶液的过程中,=10-3,D符合题意;故选D。
22.Li4Ti5O12和LiFeP4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
已知:“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,FeTiO3+4H++4C1-=Fe2++TiOCl42-+2H2O。
下列说法不正确的是( )
A.水解过程所发生反应的离子方程式为:TiOCl42-+(x+1)H2O=TiO2·xH2O+2H++4Cl-
B.滤液②中的阳离子只有Fe2+和H+
C.滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水
D.“高温煅烧”过程中,Fe元素被还原
【答案】B
【解析】用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备Li4Ti5O12和LiFeP4,由制备流程可知,加盐酸过滤后滤渣为SiO2,滤液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl42-,水解后过滤,沉淀为TiO2·xH2O,经过一系列反应得到Li4Ti5O12;水解后的滤液②中含有Mg2+、Fe2+,双氧水可氧化亚铁离子,在磷酸条件下过滤分离出FePO4沉淀,加入碳酸锂和草酸高温煅烧得到LiFeP4。A.“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,水解后生成TiO2·xH2O,元素化合价未发生变化,为非氧化还原反应,依据原子守恒和电荷守恒配平可得TiOCl42-+(x+1)H2O=TiO2·xH2O+2H++4Cl-,故A正确;B.滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+ ,还有Mg2+,故B错误;C.滤液②中加入双氧水的目的是氧化亚铁离子,也可以直接加适量的氯水代替双氧水,故C正确;D.FePO4中Fe元素为+3价,而LiFePO4中Fe元素为十2价,所以“高温煅烧”过程中Fe元素被还原,故D正确;故选B。
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