内容正文:
第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型02 盐类水解反应的特征及方程式书写
题型03 电解质溶液中的三大守恒
题型04 影响盐类水解的主要因素
题型05 盐的水解常数及其应用
题型06 盐类水解的应用
题型07 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型08 溶液中粒子浓度大小比较
题型09 电解质溶液曲线分析
▌题型01 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
①酸溶液一定显酸性,但显酸性的不一定是酸溶液;同理,碱溶液一定显碱性,但显碱性的不一定是碱的溶液。
②盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或碱性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
③弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸与弱碱的相对强弱,若强弱程度相当,则呈中性;若弱碱相对较强,则显碱性;反之则显酸性,如CH3COONH4溶液呈中性,而NH4HCO3溶液呈碱性。
【典例1】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(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【解析】水电离出的c(H+)=c(OH-)一定成立,CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c(H+)<c(OH-)。
【变式1-1】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1-2】下列说法中,能够解释溶液呈酸性的是
A.中含氢元素 B.溶液中
C.能电离出 D.的水解促进了水的电离
【答案】B
【解析】判断溶液酸碱性最准确的判据为c(H+)与c(OH−)的相对大小, 的电离程度大于水解程度,溶液中c(H+)>c(OH−)。故选B。
【变式1-3】室温下,下列溶液的浓度均为,最大的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】A
【解析】A.是强碱弱酸盐,会发生水解:、,使溶液显碱性,pH>7;
B.在水溶液中完全电离:,溶液中增大,溶液显酸性,pH<7;
C.是强酸弱碱盐,发生水解:,使溶液显酸性,pH<7;
D.是强酸强碱盐和都不水解,溶液呈中性,pH=7;
比较可知,溶液碱性最强,pH最大,故选A。
▌题型02 盐类水解反应的特征及方程式书写
1.盐类水解的概念、实质与特点
(1)盐类水解的概念:
在水溶液中盐电离产生的阳离子或阴离子跟水电离出来的OH-或H+结合生成弱电解质的反应。
(2)盐类水解的实质:
在溶液中盐电离出来的弱碱的阳离子或弱酸的阴离子结合水电离出的OH-或H+生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。
(3)盐类水解的特点
①与酸碱中和反应互为可逆反应,是吸热反应。
②一般情况下,盐类水解程度极其微弱。
③符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解反应离子方程式的书写
(1)盐类的水解一般程度很小,水解产物也很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO水解的离子方程式为:ClO-+H2O⇌HClO+OH-。
(NH4)2SO4水解的离子方程式为:NH+H2O⇌NH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。如:
Na2CO3水解的离子方程式为:CO+H2O⇌HCO+OH-、HCO+H2O⇌H2CO3+OH-。
(3)多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。如:
AlCl3水解的离子方程式为:Al3++3H2O===Al(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
①NH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⇌CH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+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。如泡沫灭火器原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
【典例2】对于某酸的酸式盐NaHY的水溶液的下列叙述中,正确的是
A.该酸式盐的水溶液一定显酸性
B.该酸式盐的水溶液一定呈碱性
C.若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2O⇌Y2-+H3O+
D.若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2O⇌H2Y+OH-
【答案】D
【分析】由于没有指定,常见的有三种情况:①为,只电离,不水解;②为,其水溶液中的电离程度大于水解程度,溶液显酸性;③为、,其水溶液中、的水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
【解析】A. 因不确定,故A错误;
B. 因不确定,故B错误;
C. 该项中的方程式为电离方程式而非水解方程式,故C错误;
D. 若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2O⇌H2Y+OH-,故D正确;
故选D。
【变式2-1】下列离子方程式属于盐类的水解,且书写正确的是
A.MgCl2 溶液:Mg2++2H2O+2H+
B.NaHSO3 溶液:+H2OH2SO3+OH-
C.Na2SO3 溶液:+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN 溶液:CN-+H2O=HCN+OH-
【答案】B
【解析】A.MgCl2 水解,生成氢氧化镁和盐酸,由于水解程度微弱,不能生成沉淀,不用标注沉淀符号,正确的离子方程式是:,A错误;
B.亚硫酸氢根水解生成亚硫酸和氢氧根,B正确;
C.亚硫酸根是分步水解,、,C错误;
D.水解是可逆反应,正确的离子方程式为:,D错误;
故选B。
【变式2-2】“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列解释事实的方程式不正确的是
A.草酸根的水解反应:
B.亚硫酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液反应:
C.用溶液腐蚀铜线路板:
D.泡沫灭火器(主要成分:硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液)的反应原理:
【答案】A
【解析】A.草酸根水解应分步进行,首先生成和OH-,不能直接生成H2C2O4,正确应为,A错误;
B.与OH-发生反应生成和H2O,方程式正确,B正确;
C.Fe3+氧化Cu生成Cu2+和Fe2+,电荷和原子均守恒,离子方程式正确,C正确;
D.Al3+与碳酸氢根相互促进水解生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,电荷和原子均守恒,D正确;
选A。
【变式2-3】请同学们利用化学知识来分析一下下列问题的化学原理。
(1)实验室在配制溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是___________。
(2)净水的原理是___________(用离子方程式表示);将溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是___________(写化学式)。
(3)已知草酸是二元弱酸,常温下测得的的为4.8,则此溶液中___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)泡沫灭火器内装有饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有溶液,该溶液呈酸性的原因是___________(用离子方程式表示);当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为___________。
【答案】(1)抑制的水解
(2)(胶体)
(3)大于
(4)
【变式2-4】(25-26高二上·福建泉州·期末)氨及铵盐是重要的工业原料。
(1)溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是___________(用离子方程式表示)。
(2)用盐酸标准溶液滴定未知浓度的氨水,需选用的指示剂为___________(填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)溶液稀释10倍,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)液氨与水性质相似,也存在微弱的电离:,某温度下,其离子积常数。
①该条件下,液氨中___________。
②金属钠投入液氨中,缓慢放出,同时生成___________(填化学式)。
【答案】(1)酸性
(2)甲基橙
(3)减小
(4)
【解析】(1)是强酸弱碱盐,溶于水时,会发生水解反应,生成弱碱和,使溶液呈酸性。对应的离子方程式为;
(2)盐酸滴定氨水,反应生成强酸弱碱盐,滴定终点溶液呈弱酸性。甲基橙的变色范围为3.1~4.4,在酸性范围内变色明显;酚酞的变色范围为8.2~10.0,在酸性溶液中始终为无色,无法判断终点。因此应选用甲基橙作指示剂;
(3)溶液中存在水解平衡:。稀释10倍时,溶液中所有离子浓度均降低,平衡会向水解方向移动,导致的物质的量减少,而不水解,其物质的量不变。由于溶液体积相同,,因此该比值减小;
(4)液氨的电离方程式为,离子积常数。
①液氨电离产生的和浓度相等,即,因此;
②钠与液氨反应时,. 被氧化为,部分中的被还原为,同时生成,反应方程式为,因此生成的物质为。
▌题型03 电解质溶液中的三大守恒
溶液中微粒浓度的守恒关系
(1)三大守恒规律
①电荷守恒规律
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
②物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的。如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系式为:
c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
③质子守恒规律
质子守恒是依据水的电离平衡:H2O⇌H++OH-得到的,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。
如在Na2CO3溶液中
因此质子守恒关系式为:c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H+)。
一般质子守恒由电荷守恒、物料守恒整合得来。
(2)常见溶液的守恒关系式
①CH3COONa溶液:
物料守恒:c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
质子守恒:c(OH-)= c(H+)+c(CH3COOH)
②NH4Cl溶液:
物料守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)
质子守恒:c(H+)= c(NH3·H2O)+c(OH-)
③Na2CO3溶液:
物料守恒:c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
质子守恒:c(OH-)= c(HCO3-)+2c(H2CO3)+ c(H+)
④NaHCO3溶液:
物料守恒:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
质子守恒:c(OH-)= c(H2CO3)+ c(H+)- c(CO32-)
⑤等体积的0.1 mol·L-1氯化铵和0.1 mol·L-1氨水混合溶液
物料守恒:2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
⑥等体积的0.1 mol·L-1 CH3COONa和0.1 mol·L-1CH3COOH混合溶液
物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
【典例3】强碱的溶液和弱酸的溶液混合后,下列说法不正确的是
A.二者等体积、等物质的量浓度混合,混合后的溶液中:
B.二者混合后的溶液呈中性时:
C.二者无论如何混合,混合后的溶液中:
D.二者等体积、等物质的量浓度混合,再加水时溶液中:会减小
【答案】D
【分析】等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后,恰好中和反应生成盐和水,反应后的溶液中溶质是MA,为强碱弱酸盐,水解显碱性。
【解析】A.根据分析,混合后溶质为MA,M+为强碱阳离子不水解,A-为弱酸酸根发生水解,因此c(M+)>c(A-),A正确;
B.由电荷守恒可知,c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),中性时c(H+)=c(OH-),故c(M+)=c(A-),B正确;
C.由电荷守恒可知,c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),C正确;
D.由A选项的分析可知,稀释前c(M+)>c(A-),加水稀释时c(M+)减小,A-为弱酸酸根,发生水解A-+H2OHA+OH-,加水稀释时水解平衡正向移动,导致A-减小的更多,因此稀释时增大,D错误;
故选D。
【变式3-1】25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.等体积等浓度的盐酸和醋酸与足量锌粒反应,醋酸产生多
B.将溶液从25℃升温至60℃,溶液中增大
C.常温下,将盐酸稀释至1000 mL,所得溶液的pH约为9
D.物质的量浓度相同的①溶液 ②溶液,:①>②
【答案】D
【解析】A.等体积等浓度的盐酸和醋酸中,参加反应的n(H+)相同,与足量锌反应生成的H2量相等,A错误;
B.升高温度,促进CH3COO-水解,Kh增大,比值=,则减小,B错误;
C.常温下,将1 mL 1×10−6 mol/L盐酸稀释至1000 mL,稀释后盐酸浓度极低,溶液pH无限接近7,C错误;
D.NH4Cl中水解,NH4HCO3中与双水解相互促进,水解程度更大,故c():①>②,D正确;
故选D。
【变式3-2】(25-26高二上·广东中山·期末)近年来,科学家开发出一种新型盐(其中为一种有机强碱阳离子,为弱酸根离子),可用于环保型缓释肥料。下列关于稀溶液的叙述中不正确的是
A.溶液中存在反应:
B.加水稀释时,和的浓度均会减小
C.加热浓缩时(不考虑溶质损失),
D.温度不变,加入少量晶体时,溶液中的值减小
【答案】C
【解析】A.为弱酸根离子,在水溶液中会发生水解反应:A⁻ + H2O ⇌ HA + OH⁻,A正确;
B.加水稀释时,溶液体积增大,浓度减小;HA是水解产物,其浓度也随稀释而减小,B正确;
C.根据物料守恒,溶液中c() = c() + c(HA)(与含A物种总量守恒),加热浓缩时溶质总量不变,该等式恒成立,C错误;
D.温度不变,水解平衡常数不变,可得,MA是强碱弱酸盐,加入MA晶体使溶液增大,则c(HA)/c()比值减小,D正确;
故选C。
【变式3-3】常温时,下列说法正确的是
A.物质的量浓度相同时溶液的碱性:
B.若将的盐酸与的氨水等体积混合,则所得溶液
C.浓度分别为和的两种醋酸溶液中浓度之比为
D.浓度均为的和的混合溶液中,
【答案】D
【解析】A.强碱弱酸盐水解显碱性,对应酸酸性越弱,弱酸根水解程度越大,溶液碱性越强。酸性:,故同浓度时碱性: ,A错误;
B.pH=12的氨水为弱碱溶液,其浓度远大于0.01mol/L,与pH=2的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,B错误;
C.醋酸为弱电解质,浓度越大电离程度越小,故和的醋酸溶液中浓度之比小于,C错误;
D.该混合溶液中,电荷守恒为 ,物料守恒为 ,两式联立消去可得到,D正确;
故答案选D。
▌题型04 影响盐类水解的主要因素
影响盐类水解的外界因素
(1)温度:水解反应是吸热反应,升高温度,水解程度增大;降低温度,水解程度减小。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着水解的方向移动,但盐的水解程度减小,溶液中的H+或OH-浓度增大,酸性或碱性随之增强;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着水解的方向移动,盐的水解程度增大,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而减小。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大c(H+),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大c(OH- ),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。
【典例4】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。
【变式4-1】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4-2】分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【答案】D
【分析】在水溶液中发生水解反应 ,溶液呈碱性。
【解析】A.升温促进水解,CH3COO⁻减少,CH3COOH增加,比值减小,故不选A;
B.恒温加水稀释,促进水解,不变,减小,所以减小,故不选B;
C.加入NaHSO4电离出H+,促进水解,CH3COO⁻减少,CH3COOH增加,减小,故不选C;
D.加入KOH,OH-浓度增大,水解平衡逆向移动,CH3COO⁻增加,CH3COOH减少,增大,故选D;
选D。
【变式4-3】为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
【答案】D
【解析】A.加热溶液,不变,温度升高促进水解,使减小,因此增大,A项错误;
B.加适量的稀盐酸,发生反应,减小,不变,增大,B项错误;
C.加入适量蒸馏水,促进水解,减小,不变,则增大,C项错误;
D.加入适量固体,不变,增大,则减小,D项正确;
答案选D。
▌题型05 盐的水解常数及其应用
水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2O⇌HA+OH-的平衡常数表达式为:Kh =。
HA的电离平衡常数表达式为:Ka =。
Kh与Ka和KW的关系:Kh=。
(2)盐的水解程度与盐的相对应的弱酸或弱碱的强弱的关系:
根据Kh与Ka和KW的关系,一定温度下,Kh 与Ka 呈反比,即:
盐的相对应的弱酸或弱碱越弱,盐的水解程度越大;反之,盐的相对应的弱酸或弱碱越强,盐的水解程度越小。
(3)意义:Kh数值越大,水解程度越大。
(4)影响因素:Kh只受温度影响。温度升高,Kh增大。
【典例5】二甲胺为无色液体,其水合物为一元有机弱碱(常温下,其电离常数),与盐酸反应生成。下列说法不正确的是
A.常温下,水解常数为
B.加水稀释溶液,溶液中减小
C.溶液中存在:
D.等浓度的和的混合液中,
【答案】B
【解析】A.常温下,(CH3)2NH2Cl水解常数为:,A正确;
B.根据电离平衡,,可知,加水稀释,减小,则溶液中比值增大,B错误;
C.盐溶液中浓度最大,阳离子因部分水解浓度稍低,水解后,溶液中浓度大于,则溶液中存在:,C正确;
D.该混合溶液中存在电离平衡:和水解平衡:,>(由A项可知),由于弱碱电离程度大于其共轭酸水解程度,导致平衡时,,D正确;
故选B。
【变式5-1】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5-2】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。
▌题型06 盐类水解的应用
【典例6】(25-26高二上·贵州黔南·期末)下列说法中与盐类水解无关的是
A.生活中,自来水厂用明矾净水
B.农业生产中,铵态氮肥与草木灰混合施用肥效会降低
C.实验室将溶液加热蒸干制备固体,需在气流中进行
D.用除去废液中的
【答案】D
【解析】A.明矾净水原理是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.铵态氮肥与草木灰(含碳酸钾,水解呈碱性)混合时,碳酸根促进铵根离子水解生成氨气逸出,降低肥效,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.氯化镁为强酸弱碱盐,加热蒸干时水解加剧生成氢氧化镁,需在HCl气流中抑制水解以得到氯化镁固体,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.硫化钠与汞离子反应生成硫化汞沉淀,属于复分解反应,不涉及盐类水解过程,D符合题意;
故选D。
【变式6-1】(25-26高二上·广东茂名·期末)为除去锅炉水垢中的,下列做法正确的是
A.加入盐酸洗涤 B.升高温度
C.加入NaOH溶液 D.先加处理,后加酸淋洗
【答案】D
【解析】A.加入盐酸洗涤:硫酸钙()不溶于盐酸,因为硫酸是强酸,盐酸无法置换硫酸根,无法有效除去水垢,A错误;
B.升高温度,硫酸钙的溶解度随温度升高而降低(反常溶解度),升高温度会使其更难溶解,无法除去水垢,B错误;
C.加入NaOH溶液,氢氧化钠不与硫酸钙反应,无法溶解或转化水垢,C错误;
D.先加处理,后加酸淋洗,碳酸钠与硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀(),碳酸钙再用酸(如盐酸)溶解(),从而除去水垢,D正确;
故选D。
【变式6-2】(25-26高二上·福建泉州·期末)运用盐类水解的原理可以解决实际问题。下列应用不合理的是
A.用与两种溶液作泡沫灭火剂
B.用CuO除去溶液中混有的
C.在HCl气流中加热得到
D.草木灰与铵态氮肥混合施用以提高肥效
【答案】D
【解析】A.中水解显碱性,中水解显酸性,二者混合发生双水解反应生成和,可作泡沫灭火剂,A正确;
B.中水解使溶液显酸性,加入可消耗,使水解平衡正向移动,转化为沉淀除去,且不引入新杂质,B正确;
C.加热时会发生水解,在气流中加热可抑制水解,得到无水,C正确;
D.草木灰的主要成分为,水解显碱性,铵态氮肥中水解显酸性,二者混合发生双水解反应生成逸出,降低肥效,D错误;
故选 D。
【变式6-3】(25-26高二上·四川绵阳·期末)易水解,易氧化成。一种制备纯净的装置如下图。下列说法错误的是
A.开始实验时应先通HCl(g)再启动管式炉
B.a应直接插入到NaOH溶液中吸收尾气
C.反应过程中,不能用替换HCl气体
D.配制溶液时,可加入盐酸抑制水解
【答案】B
【分析】反应前通入HCl,排除装置内的空气,再启动管式炉加热反应生成,经过冷却剂冷却后收集,据此分析;
【解析】A.易水解且易被氧化,先通HCl可排尽装置内空气(含O2和水蒸气),防止水解和氧化,再启动管式炉加热反应,A正确;
B.易水解,a直接插入到NaOH溶液中吸收尾气,会有水蒸气进入收集的仪器中,且尾气含HCl(极易溶于水),若导气管a直接插入NaOH溶液,易发生倒吸,B错误;
C.具有强氧化性,会将Sn氧化为+4价生成SnCl4,无法得到,C正确;
D.水解:,加入盐酸增大H+浓度,平衡逆向移动,抑制水解,D正确;
故选B。
▌题型07 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
盐溶液蒸干、灼烧的分析思路:
(1)溶质是否受热分解;
(2)溶质在加热条件下是否被氧化;
(3)溶质中是否存在易发生水解反应的离子;
(4)水解产物是否易挥发而脱离反应体系。
【典例7】列物质的水溶液蒸干后充分灼烧,最终能得到该溶质固体的是( )
A.FeCl3 B.Al2(SO4)3 C.Na2SO3 D.NH4Cl
【答案】B
【解析】A.氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢受热挥发,使水解平衡不断右移,最终完全水解得到氢氧化铁沉淀,灼烧时,氢氧化铁受热分解得到氧化铁,无法得到氯化铁,故A不符合题意;B.硫酸铝是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铁和硫酸,硫酸是高沸点酸,受热不挥发,生成的氢氧化铁和硫酸中和生成硫酸铁和水,所以水溶液蒸干后充分灼烧得到硫酸铝,故B符合题意;C.亚硫酸钠具有还原性,易被空气中的氧气氧化为硫酸钠,所以水溶液蒸干后充分灼烧得到硫酸钠,无法得到亚硫酸钠,故C不符合题意;D.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢气体,即氯化铵水溶液蒸干后充分灼烧最终完全分解,得不到氯化铵固体,故D不符合题意;故选B。
【变式7-1】下列实验操作能达到目的的是( )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
【答案】B
【解析】Al3+和S2-在水溶液中会彻底水解得不到Al2S3;MgCl2在水溶液中水解,蒸发过程中水解生成的HCl会挥发,最后得到Mg(OH)2而不是MgCl2。
【变式7-2】(25-26高二上·云南昆明·期末)下列说法与盐类水解有关且表述正确的是
A.保存氯化亚铁溶液时,需加入适量铁粉
B.热的NaOH溶液可以去除物品表面的油污
C.大理苍山的溪水呈碱性,可能因为其中含有的Mg2+、Ca2+等离子发生水解
D.SnCl4溶液经加热、过滤、灼烧等步骤后可制得SnO2
【答案】D
【解析】A.保存氯化亚铁溶液加入铁粉是为了防止Fe2+被氧化,属于氧化还原反应,与盐类水解无关。A错误;
B.热的NaOH溶液去除油污是通过皂化反应(酯的水解),并非盐类水解。B错误;
C.Ca²⁺是强碱阳离子,不发生水解;Mg²⁺是弱碱阳离子,水解使溶液呈酸性,而溪水呈碱性可能是由于或等阴离子水解所致,因此表述错误。C错误;
D.SnCl4是强酸弱碱盐,易水解生成Sn(OH)4,加热促进水解,过滤得到沉淀,灼烧后脱水得SnO2,与盐类水解有关且表述正确。D正确;
故选D。
【变式7-3】(25-26高二上·安徽·阶段检测)水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有广泛的用途。下列说法错误的是
A.向氨水中逐滴滴加醋酸,溶液中逐渐增大
B.加热蒸干溶液,最后可以得到和的混合固体
C.常温下,将溶液稀释为,
D.常温下,的一元酸溶液稀释10倍后,则此酸为弱酸
【答案】B
【解析】A.向氨水中滴加醋酸时,发生反应生成,c()增大,c(NH3·H2O)减小,比值 逐渐增大,A正确;
B.加热蒸干Na2CO3溶液,Na2CO3稳定且水解可逆( + H2O ⇌ + OH-),蒸发时平衡移动,最终得到纯净Na2CO3固体,不会生成NaOH,B错误;
C.Ba(OH)2为强碱,完全电离,初始[OH-] = 0.2 mol/L,稀释至2 L后[OH-] = 0.1 mol/L,pOH = 1,pH = 13,C正确;
D.pH=3的一元酸稀释10倍,若为强酸则pH=4,但pH<4说明[H+]下降幅度小,稀释时弱酸电离度增大,故为弱酸,D正确;
故答案选B。
▌题型08 溶液中粒子浓度大小比较
1.溶液中粒子浓度大小比较
(1)不同溶液中同一离子浓度的大小比较
相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液,b.CH3COONH4溶液,c.NH4HSO4溶液,c中H+对NH水解有抑制作用,b中CH3COO-的水解对NH水解有促进作用,所以三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
(2)弱酸溶液中粒子浓度的大小比较
①一元弱酸溶液
弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离。
醋酸溶液中微粒有H2O、CH3COOH、H+、OH-、CH3COO-。
由于CH3COOH电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
②多元弱酸溶液
多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
碳酸溶液中存在的微粒有H2O、CO2、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子和CO2分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
(3)盐溶液中离子浓度大小的比较
①NH4Cl溶液
溶液中存在电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2O⇌H++OH-。
水解:NH+H2O⇌NH3·H2O+H+。
离子浓度的大小关系:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
②CH3COONa溶液
溶液中存在电离:CH3COONa===CH3COO-+Na+、H2O⇌H++OH-。
水解:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-。
离子浓度的大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
③Na2CO3溶液
Na2CO3溶液中的电离、水解过程。
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2O===H++OH-。
水解:CO+H2O⇌HCO+OH-、HCO+H2O⇌H2CO3+OH-。
溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(4)混合溶液中离子浓度大小的比较
①物质的量浓度相同的NaOH溶液、CH3COOH溶液等体积混合
反应的化学方程式:NaOH+CH3COOH===CH3COONa+H2O;
溶液中存在的离子有Na+、CH3COO-、H+、OH-;
其浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
②物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合
反应的化学方程式:NH4Cl+NaOH===NH3·H2O+NaCl;
溶液中存在的离子有Na+、Cl-、NH、OH-、H+;
其浓度由大到小的顺序是c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)。
③物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合
混合后不发生反应,溶液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O,溶液呈碱性;
溶液中存在的离子有NH、Cl-、OH-、H+;其浓度由大到小的顺序是c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
【典例8】已知时二元酸的。下列说法正确的是
A.pH值相同的与NaHA溶液,水的电离程度前者大于后者
B.的溶液的pH约为3
C.向溶液中加入NaOH溶液至,则
D.等浓度的与NaHA混合溶液中存在关系:
【答案】B
【解析】A.25℃,两个溶液相同,两个溶液中,两个溶液中的氢离子和氢氧根离子均来自水的电离,故水的电离程度相同,A错误;
B.因为溶液中,则有三段式如下:的电离程度很小,,可以得到,,B正确;
C.该溶液中满足,当溶液时,,,C错误;
D.等浓度的混合溶液中Na原子和A原子个数比为,溶液中钠元素只以钠离子形式存在,而溶液中A元素的存在形式有三种,可以得到物料守恒为:,D错误;
故答案选B。
【变式8-1】在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.溶液中:
B.在溶液中
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中
D.向某稀溶液中通入至pH=7:
【答案】D
【解析】A.根据质子守恒可知,,A错误;B.根据元素守恒可知,,B错误;C.NaHA溶液的pH<7,如果H2A为强酸,则溶液中不存在H2A,溶液中含有A2-;如果H2A为弱酸,则HA-的电离程度大于水解程度,则,C错误;D.常温下,pH=7的溶液呈中性,则,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),所以,D正确;故选D。
【变式8-2】常温下,下列溶液的离子浓度关系式不正确的是
A.相同物质的量浓度的NH4HCO3和NH4HSO4溶液,c(NH4+)前者小于后者
B.常温下pH>7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:
C.0.1 mol/L NaHCO3溶液中:
D.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:
【答案】C
【解析】A项,相同物质的量浓度的NH4HCO3和NH4HSO4溶液中,NH4HCO3中的HCO3-水解呈碱性,能促进NH4+水解,而NH4HSO4电离产生的H+能抑制NH4+水解,所以NH4+的浓度前者小于后者,A正确;B项,pH>7的NH4Cl和NH3·H2O混合溶液中,根据电荷守恒有,因pH>7,则,故,B正确;C项,在0.1 mol/L NaHCO3溶液中,质子守恒为,C错误;D项,在0.1 mol/L NaHSO3溶液中,根据物料守恒有,D正确;故答案为C。
【变式8-3】(25-26高二上·广西桂林·期末)常温下,浓度均为的和两种溶液,均为11。下列叙述错误的是
A.加水稀释溶液,减小
B.溶液中水电离产生的为
C.
D.向溶液中通入至溶液呈中性,有
【答案】A
【解析】A.该比值等于 ,是常数,稀释时不变,A错误;
B.NaA为强碱弱酸盐,弱离子A-水解促进水电离,故水电离产生的 等于 ,B正确;
C.BOH为弱碱,浓度0.1 mol/L,pH=11,pOH=3,,弱碱电离:,近似公式 ,代入:,解得 ,C正确;
D.溶液中性时,电荷守恒得 ,物料守恒得 ,结合得 ,由题意知NaA溶液的 ,则HA的。当溶液呈中性时,,又因 ,联立解得;因,故 ,D正确;
故选A。
▌题型09 电解质溶液曲线分析
【典例9】25℃时,以酚酞为指示剂用0.1000mol·L-1NaOH滴定10.00mL未知浓度的醋酸溶液,滴定过程中的pH变化如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.a点对应溶液中
B.醋酸溶液的浓度为0.1000mol·L-1
C.b点对应溶液中:
D.醋酸的电离常数为
【答案】B
【解析】由图可知,加入20.00mLNaOH时醋酸恰好完全反应,则醋酸的浓度为0.2000mol/L,a点的溶质为CH3COOH与CH3COONa,且恰好物质的量为1:1,b的溶质为CH3COONa。A项,a点的溶质为CH3COOH与CH3COONa,且恰好物质的量为1:1,由图可以看出此时溶液为酸性,即CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故c(CH3COO−)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),A正确;B项,根据分析可知,醋酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1,B错误;C项,b的溶质为CH3COONa,溶液显碱性,所以c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+),C正确;D项,a点时加入NaOH体积为10.00mL,溶质为CH3COOH与CH3COONa,且恰好物质的量为1:1,此时溶液pH=a,c(H+)=10-amol/L,呈酸性,所以CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,c(CH3COOH)<c(CH3COO-),醋酸的电离常数为,因为CH3COO-、CH3COOH水解和电离程度均很小,所以,即,D正确;故选B。
【变式9-1】溶液可用于吸收高炉炼铁尾气中的,溶液中各含碳粒子的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.溶液加水稀释时溶液中减小
B.的溶液中,水电离的
C.由图可知,反应
D.溶液完全吸收标准状况下时,溶液中:
【答案】C
【分析】溶液中存在的水解,、,结合图中曲线可知,在时,满足,此时有;在时,满足,此时有;据此分析解答。
【解析】A.盐溶液浓度越低,水解程度越大,则溶液加水稀释时,呈增加趋势,呈减小趋势,则的比值增大,A错误;
B.在溶液中,因的水解使溶液呈碱性且溶液中的全部由电离提供,则在的溶液中,由水电离的,B错误;
C.反应的,代入分析中的数据可得到,C正确;
D.的物质的量为,标准状况下的物质的量为,根据反应,可知过量且只消耗了一半,此时溶液为和的混合液、且两者物质的量之比为1∶2,根据物料守恒可得到溶液中:,D错误;
故选C。
【变式9-2】(25-26高二上·河南·期末)常温下,保持弱酸HY与盐KY组成的混合溶液中,用KOH调节溶液的pH,测得含Y粒子浓度与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.相同条件下,水解程度弱于HY电离程度
B.常温下,
C.a点溶液中,
D.将等浓度等体积的HY和KY溶液混合后,混合溶液的
【答案】D
【解析】A.随着pH的增大,溶液中减小,增大,故、分别代表、的变化。由M点数据知,当溶液中时溶液显酸性,说明HY电离出的大于水解生成的,A项正确;
B.,M点时溶液中,故,B项正确;
C.由电荷守恒得,由a点坐标及,可求出,C项正确;
D.HY电离程度强于的水解程度,等浓度等体积的HY和KY溶液混合后,混合后溶液中,结合图中信息知,此时溶液的,D项错误;
故选D。
【变式9-3】(25-26高二上·江西九江·期末)酸、碱、盐的水溶液在生活中应用广泛。请运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知(次磷酸)为一元弱酸,该分子所含元素中电负性最大的元素是_____(填元素名称);属于_____(填“正盐”或“酸式盐”),该溶液中的离子浓度由大到小的顺序为_____。
(2)已知肼为二元弱碱,其在水中的电离方式与相似,肼的第一步电离方程式为_____;向肼溶液中加入少量固体,溶液中_____(填“增大”“减小”或“不变”),肼溶液与硫酸反应生成的酸式盐的化学式为_____。
(3)常温下,向20.00 mL 0.1000 mol/L二元酸溶液中滴入等浓度的溶液,混合溶液中含物质的分布系数随滴加溶液体积的变化关系如下图所示。
已知:的电离平衡常数、。
①点溶液中存在的电荷守恒关系式为_____。
②Q点的pH为_____。
③_____(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)氧 正盐
(2) 增大
(3) 8 >
【分析】常温下,向20.00mL0.1000mol/L二元酸H2A溶液中滴入等浓度的NaOH溶液,H2A与OH-反应先转化为HA-,大部分H2A与OH-反应后,HA-再与OH-反应生成A2-。则一直下降的曲线代表H2A,先上升后下降的曲线代表HA-,开始很小后来一直上升的曲线代表A2-。
【解析】(1)分子所含元素中电负性:O>P>H,最大的元素是氧;为一元弱酸,电离方程式为, 属于正盐,该溶液中发生水解反应,,因水解溶液呈碱性且水解程度是少量的,所以;
(2)已知在水中的电离方程式,为二元弱碱,在水中电离和NH3相似,所以的电离方程式为;;向肼溶液中加入少量固体,增大,第一步电离平衡逆向移动,溶液中增大;肼为二元碱,溶液与硫酸反应生成的酸式盐的化学式为;
(3)①溶液中存在的阳离子有、,阴离子有、、,点溶液中电荷守恒关系式为;
②,点,则此时,,;
③的水解平衡常数为,,当加入的时,溶液溶质等效为与以混合,因为的第一步电离平衡常数大于的水解平衡常数,所以此时,点时,故,时溶液溶质等效为与以混合,因为的水解平衡常数大于的电离平衡常数,所以此时,点时,故,所以。
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第三节
盐类的水解(题型突破举一反三)
题型01盐溶液呈现不同酸减性的原因
典例精析
【典例1】C
举-反三
【变式1-1】B
【变式1-2】B
【变式1-3】A
题型02盐类水解反应的特征及方程式书写
典例精析
【典例2】D
三举一反三
【变式2-1】B
【变式2-2】A
【变式2-3】(1)抑制Cu2+的水解
(2)Fe+3H,0=Fe(OH,(胶体)+3H
Al,O3
(3)大于
(4)HC0+H20=H,C0,+OH
A1++3H,0=A1(OH)3+3H
3HCO;+A1+=A(OH3↓+3C0,个
【变式2-4】(1)酸性
NH4+H,O=NH3·HO+H
(2)甲基橙
(3)减小
(4)1×10-15
NaNH,
题型03电解质溶液中的三大守恒
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三典例精析
【典例3】D
举一反王
【变式3-1】D
【变式3-2】C
【变式3-3】D
题型04影知响盐类水解的主要因素
典例精析
【典例4】C
三举一反目
【变式4-1】A
【变式4-2】D
【变式43】D
题型05盐的水解常数及其应用
典例精析
【典例5】B
三举一反三
【变式5-1】D
【变式5-2】C
题型06盐类水解的应用
典例精析
【典例6】D
举一反三
【变式6-1】D
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【变式6-2】D
【变式6-3】B
题型07盐溶液蒸王、灼烧时产物的判断
典例精析
【典例7】B
举一反三
【变式7-1】B
【变式7-2】D
【变式7-3】B
题型08溶液中粒子浓度大小比较
三
典例精析
【典例8】B
三举一反目
【变式8-1】D
【变式8-2】C
【变式8-3】A
题型O9电解质溶液曲线分析
三
典例精析
【典例9】B
举一反三
【变式91】C
【变式92】D
【变式9-3】(1)氧
正盐
c(Na*)>c(H,PO)>c(OH-)>c(H)
(2)N2H +H2ON,H:+OH
增大
N2H(HSO,)
(3)c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HA)+2c(A2-)
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第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型02 盐类水解反应的特征及方程式书写
题型03 电解质溶液中的三大守恒
题型04 影响盐类水解的主要因素
题型05 盐的水解常数及其应用
题型06 盐类水解的应用
题型07 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型08 溶液中粒子浓度大小比较
题型09 电解质溶液曲线分析
▌题型01 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
①酸溶液 显酸性,但显酸性的 是酸溶液;同理,碱溶液 显碱性,但显碱性的 是碱的溶液。
②盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或碱性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
③弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸与弱碱的相对强弱,若强弱程度相当,则呈 性;若弱碱相对较强,则显 性;反之则显 性,如CH3COONH4溶液呈中性,而NH4HCO3溶液呈碱性。
【典例1】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(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【变式1-1】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1-2】下列说法中,能够解释溶液呈酸性的是
A.中含氢元素 B.溶液中
C.能电离出 D.的水解促进了水的电离
【变式1-3】室温下,下列溶液的浓度均为,最大的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
▌题型02 盐类水解反应的特征及方程式书写
1.盐类水解的概念、实质与特点
(1)盐类水解的概念:
在水溶液中盐电离产生的 或 跟水电离出来的 或 结合生成 的反应。
(2)盐类水解的实质:
在溶液中盐电离出来的 的阳离子或 的阴离子结合水电离出的 生成弱电解质,破坏了水的电离平衡, 了水的电离,使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。
(3)盐类水解的特点
①与 互为可逆反应,是 热反应。
②一般情况下,盐类水解程度 。
③符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解反应离子方程式的书写
(1)盐类的水解一般程度 ,水解产物也 ,通常不生成 或 ,书写水解方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO水解的离子方程式为: 。
(NH4)2SO4水解的离子方程式为: 。
(2)多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。如:
Na2CO3水解的离子方程式为: 、 。
(3)多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。如:
AlCl3水解的离子方程式为: 。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
①NH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⇌CH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+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。如泡沫灭火器原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
【典例2】对于某酸的酸式盐NaHY的水溶液的下列叙述中,正确的是
A.该酸式盐的水溶液一定显酸性
B.该酸式盐的水溶液一定呈碱性
C.若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2O⇌Y2-+H3O+
D.若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2O⇌H2Y+OH-
【变式2-1】下列离子方程式属于盐类的水解,且书写正确的是
A.MgCl2 溶液:Mg2++2H2O+2H+
B.NaHSO3 溶液:+H2OH2SO3+OH-
C.Na2SO3 溶液:+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN 溶液:CN-+H2O=HCN+OH-
【变式2-2】“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列解释事实的方程式不正确的是
A.草酸根的水解反应:
B.亚硫酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液反应:
C.用溶液腐蚀铜线路板:
D.泡沫灭火器(主要成分:硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液)的反应原理:
【变式2-3】请同学们利用化学知识来分析一下下列问题的化学原理。
(1)实验室在配制溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是___________。
(2)净水的原理是___________(用离子方程式表示);将溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是___________(写化学式)。
(3)已知草酸是二元弱酸,常温下测得的的为4.8,则此溶液中___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)泡沫灭火器内装有饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是___________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有溶液,该溶液呈酸性的原因是___________(用离子方程式表示);当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为___________。
【变式2-4】(25-26高二上·福建泉州·期末)氨及铵盐是重要的工业原料。
(1)溶液呈___________(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是___________(用离子方程式表示)。
(2)用盐酸标准溶液滴定未知浓度的氨水,需选用的指示剂为___________(填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)溶液稀释10倍,___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)液氨与水性质相似,也存在微弱的电离:,某温度下,其离子积常数。
①该条件下,液氨中___________。
②金属钠投入液氨中,缓慢放出,同时生成___________(填化学式)。
▌题型03 电解质溶液中的三大守恒
溶液中微粒浓度的守恒关系
(1)三大守恒规律
①电荷守恒规律
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:
②物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的。如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系式为:
③质子守恒规律
质子守恒是依据水的电离平衡:H2O⇌H++OH-得到的,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。
如在Na2CO3溶液中
因此质子守恒关系式为: 或 。
一般质子守恒由电荷守恒、物料守恒整合得来。
(2)常见溶液的守恒关系式
①CH3COONa溶液:
物料守恒:
电荷守恒: 质子守恒: ②NH4Cl溶液:
物料守恒:
电荷守恒:
质子守恒:
③Na2CO3溶液:
物料守恒:
电荷守恒:
质子守恒:
④NaHCO3溶液:
物料守恒:
电荷守恒:
质子守恒:
⑤等体积的0.1 mol·L-1氯化铵和0.1 mol·L-1氨水混合溶液
物料守恒:
电荷守恒:
⑥等体积的0.1 mol·L-1 CH3COONa和0.1 mol·L-1CH3COOH混合溶液
物料守恒:
电荷守恒:
【典例3】强碱的溶液和弱酸的溶液混合后,下列说法不正确的是
A.二者等体积、等物质的量浓度混合,混合后的溶液中:
B.二者混合后的溶液呈中性时:
C.二者无论如何混合,混合后的溶液中:
D.二者等体积、等物质的量浓度混合,再加水时溶液中:会减小
【变式3-1】25℃时,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.等体积等浓度的盐酸和醋酸与足量锌粒反应,醋酸产生多
B.将溶液从25℃升温至60℃,溶液中增大
C.常温下,将盐酸稀释至1000 mL,所得溶液的pH约为9
D.物质的量浓度相同的①溶液 ②溶液,:①>②
【变式3-2】(25-26高二上·广东中山·期末)近年来,科学家开发出一种新型盐(其中为一种有机强碱阳离子,为弱酸根离子),可用于环保型缓释肥料。下列关于稀溶液的叙述中不正确的是
A.溶液中存在反应:
B.加水稀释时,和的浓度均会减小
C.加热浓缩时(不考虑溶质损失),
D.温度不变,加入少量晶体时,溶液中的值减小
【变式3-3】常温时,下列说法正确的是
A.物质的量浓度相同时溶液的碱性:
B.若将的盐酸与的氨水等体积混合,则所得溶液
C.浓度分别为和的两种醋酸溶液中浓度之比为
D.浓度均为的和的混合溶液中,
▌题型04 影响盐类水解的主要因素
影响盐类水解的外界因素
(1)温度:水解反应是 反应,升高温度,水解程度 ;降低温度,水解程度 。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着 的方向移动,但盐的水解程度 ,溶液中的H+或OH-浓度 ,酸性或碱性随之 ;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着 的方向移动,盐的水解程度 ,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而 。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大 , 强碱弱酸盐的水解, 强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大 , 强酸弱碱盐的水解, 强碱弱酸盐的水解。
【典例4】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
【变式4-1】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4-2】分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【变式4-3】为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
▌题型05 盐的水解常数及其应用
水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2O⇌HA+OH-的平衡常数表达式为:Kh =。 HA的电离平衡常数表达式为:Ka =。 Kh与Ka和KW的关系:Kh=。
(2)盐的水解程度与盐的相对应的弱酸或弱碱的强弱的关系:
根据Kh与Ka和KW的关系,一定温度下,Kh 与Ka 呈反比,即:
盐的相对应的弱酸或弱碱越弱,盐的水解程度 ;反之,盐的相对应的弱酸或弱碱越强,盐的水解程度 。
(3)意义:Kh数值越大,水解程度 。
(4)影响因素:Kh只受 影响。温度升高,Kh 。
【典例5】二甲胺为无色液体,其水合物为一元有机弱碱(常温下,其电离常数),与盐酸反应生成。下列说法不正确的是
A.常温下,水解常数为
B.加水稀释溶液,溶液中减小
C.溶液中存在:
D.等浓度的和的混合液中,
【变式5-1】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5-2】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
▌题型06 盐类水解的应用
【典例6】(25-26高二上·贵州黔南·期末)下列说法中与盐类水解无关的是
A.生活中,自来水厂用明矾净水
B.农业生产中,铵态氮肥与草木灰混合施用肥效会降低
C.实验室将溶液加热蒸干制备固体,需在气流中进行
D.用除去废液中的
【变式6-1】(25-26高二上·广东茂名·期末)为除去锅炉水垢中的,下列做法正确的是
A.加入盐酸洗涤 B.升高温度
C.加入NaOH溶液 D.先加处理,后加酸淋洗
【变式6-2】(25-26高二上·福建泉州·期末)运用盐类水解的原理可以解决实际问题。下列应用不合理的是
A.用与两种溶液作泡沫灭火剂
B.用CuO除去溶液中混有的
C.在HCl气流中加热得到
D.草木灰与铵态氮肥混合施用以提高肥效
【变式6-3】(25-26高二上·四川绵阳·期末)易水解,易氧化成。一种制备纯净的装置如下图。下列说法错误的是
A.开始实验时应先通HCl(g)再启动管式炉
B.a应直接插入到NaOH溶液中吸收尾气
C.反应过程中,不能用替换HCl气体
D.配制溶液时,可加入盐酸抑制水解
▌题型07 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
盐溶液蒸干、灼烧的分析思路:
(1)溶质是否受热 ;
(2)溶质在加热条件下是否被 ;
(3)溶质中是否存在易发生 反应的离子;
(4)水解产物是否 而脱离反应体系。
【典例7】列物质的水溶液蒸干后充分灼烧,最终能得到该溶质固体的是( )
A.FeCl3 B.Al2(SO4)3 C.Na2SO3 D.NH4Cl
【变式7-1】下列实验操作能达到目的的是( )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
【变式7-2】(25-26高二上·云南昆明·期末)下列说法与盐类水解有关且表述正确的是
A.保存氯化亚铁溶液时,需加入适量铁粉
B.热的NaOH溶液可以去除物品表面的油污
C.大理苍山的溪水呈碱性,可能因为其中含有的Mg2+、Ca2+等离子发生水解
D.SnCl4溶液经加热、过滤、灼烧等步骤后可制得SnO2
【变式7-3】(25-26高二上·安徽·阶段检测)水溶液中的离子反应与平衡在生产和生活中有广泛的用途。下列说法错误的是
A.向氨水中逐滴滴加醋酸,溶液中逐渐增大
B.加热蒸干溶液,最后可以得到和的混合固体
C.常温下,将溶液稀释为,
D.常温下,的一元酸溶液稀释10倍后,则此酸为弱酸
▌题型08 溶液中粒子浓度大小比较
1.溶液中粒子浓度大小比较
(1)不同溶液中同一离子浓度的大小比较
相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液,b.CH3COONH4溶液,c.NH4HSO4溶液,c中H+对NH水解有 作用,b中CH3COO-的水解对NH水解有 作用,所以三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是 。
(2)弱酸溶液中粒子浓度的大小比较
①一元弱酸溶液
弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离。
醋酸溶液中微粒有 。
由于CH3COOH电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是 。
②多元弱酸溶液
多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
碳酸溶液中存在的微粒有 、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子和CO2分子除外)是 。
(3)盐溶液中离子浓度大小的比较
①NH4Cl溶液
溶液中存在电离: 、 。
水解: 。
离子浓度的大小关系: 。
②CH3COONa溶液
溶液中存在电离 、 。
水解: 。
离子浓度的大小关系: 。
③Na2CO3溶液
Na2CO3溶液中的电离、水解过程。
电离: 、 。
水解: 、 。
溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)混合溶液中离子浓度大小的比较
①物质的量浓度相同的NaOH溶液、CH3COOH溶液等体积混合
反应的化学方程式:NaOH+CH3COOH===CH3COONa+H2O;
溶液中存在的离子有 ;
其浓度由大到小的顺序是 。
②物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合
反应的化学方程式:NH4Cl+NaOH===NH3·H2O+NaCl;
溶液中存在的离子有 ;
其浓度由大到小的顺序是 。
③物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合
混合后不发生反应,溶液中的溶质为 ,溶液呈 性;
溶液中存在的离子有 ;其浓度由大到小的顺序是 。
【典例8】已知时二元酸的。下列说法正确的是
A.pH值相同的与NaHA溶液,水的电离程度前者大于后者
B.的溶液的pH约为3
C.向溶液中加入NaOH溶液至,则
D.等浓度的与NaHA混合溶液中存在关系:
【变式8-1】在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.溶液中:
B.在溶液中
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中
D.向某稀溶液中通入至pH=7:
【变式8-2】常温下,下列溶液的离子浓度关系式不正确的是
A.相同物质的量浓度的NH4HCO3和NH4HSO4溶液,c(NH4+)前者小于后者
B.常温下pH>7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:
C.0.1 mol/L NaHCO3溶液中:
D.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:
【变式8-3】(25-26高二上·广西桂林·期末)常温下,浓度均为的和两种溶液,均为11。下列叙述错误的是
A.加水稀释溶液,减小
B.溶液中水电离产生的为
C.
D.向溶液中通入至溶液呈中性,有
▌题型09 电解质溶液曲线分析
【典例9】25℃时,以酚酞为指示剂用0.1000mol·L-1NaOH滴定10.00mL未知浓度的醋酸溶液,滴定过程中的pH变化如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.a点对应溶液中
B.醋酸溶液的浓度为0.1000mol·L-1
C.b点对应溶液中:
D.醋酸的电离常数为
【变式9-1】溶液可用于吸收高炉炼铁尾气中的,溶液中各含碳粒子的物质的量分数与pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.溶液加水稀释时溶液中减小
B.的溶液中,水电离的
C.由图可知,反应
D.溶液完全吸收标准状况下时,溶液中:
【变式9-2】(25-26高二上·河南·期末)常温下,保持弱酸HY与盐KY组成的混合溶液中,用KOH调节溶液的pH,测得含Y粒子浓度与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.相同条件下,水解程度弱于HY电离程度
B.常温下,
C.a点溶液中,
D.将等浓度等体积的HY和KY溶液混合后,混合溶液的
【变式9-3】(25-26高二上·江西九江·期末)酸、碱、盐的水溶液在生活中应用广泛。请运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知(次磷酸)为一元弱酸,该分子所含元素中电负性最大的元素是_____(填元素名称);属于_____(填“正盐”或“酸式盐”),该溶液中的离子浓度由大到小的顺序为_____。
(2)已知肼为二元弱碱,其在水中的电离方式与相似,肼的第一步电离方程式为_____;向肼溶液中加入少量固体,溶液中_____(填“增大”“减小”或“不变”),肼溶液与硫酸反应生成的酸式盐的化学式为_____。
(3)常温下,向20.00 mL 0.1000 mol/L二元酸溶液中滴入等浓度的溶液,混合溶液中含物质的分布系数随滴加溶液体积的变化关系如下图所示。
已知:的电离平衡常数、。
①点溶液中存在的电荷守恒关系式为_____。
②Q点的pH为_____。
③_____(填“>”“=”或“<”)。
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