内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响因素及应用
基础过关练
题组一 影响盐类水解的因素
1.[2026河南新乡联考]在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O HS-+OH-。下列有关Na2S溶液的说法中正确的是 ( )
A.稀释溶液促进水解,水解平衡常数增大
B.通入H2S,HS-的浓度减小
C.升高温度,不变
D.加入NaOH固体,溶液的pH增大
2.[2026湖南湘潭一中期中]下列说法错误的是 ( )
A.物质的量浓度相同的①NH4Cl、②NH4HSO4溶液中c(N):②>①
B.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液至过量,溶液的红色褪去
C.将浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH溶液、CH3COONa溶液稀释相同倍数,pH变化大的是CH3COONa溶液
D.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入适量的水,c(H+)和n(N)都减小
3.[2026北京东城东直门中学测试]关于下列实验的说法不正确的是 ( )
A
B
CH3COO-的水解程度增大
混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
C
D
NH4Cl可促进CH3COO-的水解
溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
题组二 盐类水解的应用
4.[2026山东菏泽一中期中]下列说法与盐类水解无关的是 ( )
A.NH4Cl溶液可用于除铁锈
B.药物泡腾片中的有机酸和碳酸氢盐放入水中,瞬间产生大量CO2气体
C.Na2CO3溶液不能贮存在配磨口玻璃塞的试剂瓶中
D.泡沫灭火器用来灭火
5.[2026广东广州三校联考]下列化学实验操作错误的是 ( )
A.配制FeCl3溶液:将FeCl3晶体溶于浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度
B.向TiCl4中加大量水并加热制备TiO2·xH2O
C.用石膏(主要成分CaSO4)降低盐碱土壤(含Na2CO3)的碱性
D.制备无水MgCl2固体:蒸发MgCl2溶液至溶剂蒸干
6.(甄选真题)[2023北京高考]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
7.[2026河北衡水武强中学期中]回答下列问题:
(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,常温时的pH
7(填“>”“=”或“<”),实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以
(填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(C)+c(HC)+c(H2CO3)= mol·L-1。
(3)为了除去酸性MgCl2溶液中的Fe3+,可在加热、搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是 。
能力提升练
题组一 盐的水解常数及其应用
1.[2026江苏淮安马坝高级中学月考]常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。通过下列实验探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性质:
实验1:向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中滴加几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅。
实验2:向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中逐滴滴加等体积、等浓度的盐酸,充分反应后,测得pH为5。
实验3:用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液。
下列说法错误的是 ( )
A.常温下,NaHSO3的水解常数Kh=×10-12
B.实验1随着水的不断加入,溶液中逐渐变大
C.由实验2可得:KW>Ka1·Ka2
D.由实验3可得:Na2SO3溶液中=60
2.[2026山东烟台牟平一中检测]下列有关电解质溶液的说法,错误的是 ( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,增大
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溶液至溶液呈中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,不变
3.[2025海南中学期中]化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液[25 ℃时Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh为盐的水解常数],回答下列问题:
(1)25 ℃时,Kh(CH3COO-)= (保留三位有效数字)。
(2)该缓冲溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”)c(CH3COOH)。
(3)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中增大的是 。
a.加入NaOH固体
b.稀释
c.加入CH3COONa固体
题组二 溶液中粒子浓度及大小比较
4.[2026河北邯郸大名一中检测]常温下浓度均为0.1 mol·L-1的两种溶液:①CH3COOH溶液;②CH3COONa溶液。下列说法不正确的是 ( )
A.水电离产生的c(OH-):①<②
B.CH3COONa溶液的pH>7,说明CH3COOH为弱酸
C.两种溶液中均存在:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
D.等体积混合所得酸性溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
5.[2026河北沧州多校联考]某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B H++HB-;HB- H++B2-。下列说法正确的是 ( )
A.NaHB溶液呈碱性
B.NaHB溶液中:c(Na+)=c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)
C.Na2B溶液中:c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)
D.常温下,某pH=7的NaHB与Na2B的混合溶液中:c(Na+)=
2c(B2-)+c(HB-)
6.[2026河北百师联盟联考]常温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=3时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法不正确的是 ( )
A.实验1所得溶液中:c(HS)+c(S)<c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(S)>c(HS)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧会产生Na2SO4固体
D.实验3所得溶液中c(S)>c(Mn2+)
题组三 实验探究影响盐类水解的因素
创新题型
创新点 从pH变化图像考查盐类水解影响因素
7.[2026山东聊城期中]某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制2份50 mL 0.001 mol/L FeCl3溶液、2份50 mL对照组溶液X,向2份FeCl3溶液中分别滴加1滴1 mol/L HCl溶液、1滴1 mol/L NaOH溶液,2份溶液X中也分别滴加1滴1 mol/L HCl溶液、1滴1 mol/L NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液X可能是0.003 mol/L KCl溶液
C.依据曲线b和c说明Fe3+水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
8.[2025四川成都石室中学月考](1)某小组探究外界因素对CH3COONa水解程度的影响。甲同学设计实验方案如下(表中溶液浓度均为0.10 mol·L-1):
序
号
温度/
℃
V(CH3COONa)/
mL
V(CH3COONH4)/
mL
V(H2O)/
mL
pH
1
25
40.0
0
0
A1
2
25
4.0
0
36.0
A2
3
25
20.0
10.0
a
A3
4
40
40.0
0
0
A4
ⅰ.实验 和 (填序号)探究加水稀释对CH3COONa水解程度的影响;
ⅱ.实验1和3探究加入N对CH3COONa水解程度的影响;
ⅲ.实验1和4探究温度对CH3COONa水解程度的影响。
①加水稀释CH3COONa溶液的过程中,下列各量变小的是 (填字母)。
A.c(OH-) B.c(H+)·c(OH-)
C. D.
②根据甲同学的实验方案,补充数据:a= 。
③已知CH3COONa水解为吸热过程,甲同学预测A1<A4,但实验结果为A1>A4。实验结果与预测不一致的原因是 。
(2)小组通过测定不同温度下CH3COONa的水解常数Kh确定温度对CH3COONa水解程度的影响。
查阅资料:Kh=,c0为CH3COONa溶液起始浓度。
试剂:CH3COONa溶液、0.100 0 mol·L-1盐酸、pH计。
实验:测定40 ℃下CH3COONa水解常数Kh,完成表格中序号7的实验。
序号
实验
记录的数据
5
取20.00 mL CH3COONa溶液,用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定至终点,测CH3COONa溶液的浓度
消耗盐酸体积为V mL
6
测40 ℃纯水的pH
b
7
c
在50 ℃和60 ℃下重复上述实验。
数据处理:40 ℃下,Kh= (用含V、b、c的式子表示,不用化简)。
实验结论:Kh(60 ℃)>Kh(50 ℃)>Kh(40 ℃),温度升高,促进CH3COONa水解。
答案与分层梯度式解析
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响因素及应用
基础过关练
1.D 稀释溶液,温度不变Kh不变,A错误;Na2S溶液中通入H2S,H2S与S2-反应生成HS-,c(HS-)增大,B错误;升温促进S2-水解,c(HS-)增大,c(S2-)减小,则增大,C错误;加入NaOH固体,c(OH-)增大,溶液的pH增大,D正确。
名师点津 升高温度、加水稀释均能促进盐类水解,即越热越水解、越稀越水解。
2.C NH4HSO4电离出的H+抑制N水解,则c(N):②>①,A正确;C水解使Na2CO3溶液呈碱性,加入BaCl2溶液发生反应Ba2++C BaCO3↓,c(C)减小,C水解平衡逆向移动,溶液碱性减弱,导致溶液的红色褪去,B正确;NaOH为强碱,稀释NaOH溶液pH变化大,而稀释等浓度的CH3COONa溶液促进CH3COO-水解,pH变化较小(易错点),C错误;NH4Cl溶液中存在:N+H2ONH3·H2O+H+,加水稀释促进N水解,c(H+)减小,n(N)减小,D正确。
3.D CH3COONa溶液中加适量H2O,促进CH3COO-水解,A项正确;根据元素守恒,原CH3COONa溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),再加入一定量CH3COOH溶液后,混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+),B项正确;NH4Cl水解使溶液显酸性,在CH3COONa溶液中加入NH4Cl,CH3COO-、N相互促进水解,C项正确;加热CH3COONa溶液,CH3COO-的水解程度增大,但水的电离程度也增大,二者综合影响导致pH减小,D项错误。
4.B N水解使溶液呈酸性,NH4Cl溶液可用于除铁锈,A不符合题意;有机酸与碳酸氢盐反应生成CO2,与盐类水解无关,B符合题意;C水解使溶液中的c(OH-)增大,OH-与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐导致粘连,故Na2CO3溶液不能贮存在配磨口玻璃塞的试剂瓶中,C不符合题意;泡沫灭火器中的Al2(SO4)3和NaHCO3发生相互促进的水解反应产生CO2和Al(OH)3,D不符合题意。
5.D Fe3+易水解,配制FeCl3溶液时,用浓盐酸抑制Fe3+水解,A正确;TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl,加热促进水解,B正确;盐碱土壤中存在C+H2O HC+OH-,加入石膏,Ca2+与C结合生成CaCO3沉淀,使水解平衡逆向移动,土壤碱性降低,C正确;蒸发MgCl2溶液,MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,HCl易挥发,最终得到Mg(OH)2,D错误。
6.B 热的纯碱溶液因C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+能发生水解生成Fe(OH)3,加热能增大Fe3+的水解程度,D不符合题意。
7.答案 (1)酸 < 抑制 (2)0.1 (3)MgCO3促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去
解析 (1)Ag+水解使AgNO3溶液呈酸性,pH<7;实验室在配制AgNO3溶液时,通常将AgNO3溶解在较浓的硝酸中,以抑制Ag+水解。
(2)根据元素守恒可知,NaHCO3溶液中c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=c(Na+)=0.1 mol·L-1。
(3)MgCO3与H+反应:MgCO3+2H+ Mg2++CO2↑+H2O,使Fe3+的水解平衡Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+正向移动,加热促进Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,再过滤除去Fe(OH)3沉淀和未反应的MgCO3。
能力提升练
1.C 常温下NaHSO3的水解常数Kh===×10-12,A正确;Na2SO3溶液中,=,稀释溶液c(OH-)减小,Kh(S)不变,则增大,B正确;由实验2可得NaHSO3溶液的pH为5,说明HS的电离程度大于其水解程度,由Kh(HS)=<Ka2可得KW<Ka1·Ka2,C错误;根据=,pH=9的Na2SO3溶液中==60(解题技法),D正确。
归纳总结 酸式盐溶液的酸碱性判断
(1)酸式酸根离子只电离不水解(如NaHSO4)的显酸性。
(2)酸式酸根离子的电离程度大于其水解程度(如NaHSO3、NaH2PO4)的显酸性。
(3)酸式酸根离子的水解程度大于其电离程度(如NaHCO3、NaHS)的显碱性。
2.A Na2CO3水解使溶液呈碱性,Kh(C)=,温度不变Kh不变,Na2CO3溶液中通入NH3,c(OH-)增大,则减小,A错误;升温促进水解,c(C2)减小,c(K+)不变,增大,B正确;向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒,可得c(Na+)=c(F-),故=1,C正确;CH3COONa溶液中存在CH3COOH的电离,温度不变,则=不变(易错点),D正确。
3.答案 (1)5.71×10-10 (2)酸 > (3)c
解析 (1)25 ℃时CH3COO-水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,则Kh(CH3COO-)====≈5.71×10-10。
(2)浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),说明CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液呈酸性,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。
(3)=。加入NaOH固体,c(OH-)增大,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-平衡逆向移动,c(CH3COOH)减小,Kh(CH3COO-)不变,减小,a错误;稀释,c(CH3COOH)减小,减小,b错误;加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-平衡正向移动,c(CH3COOH)增大,增大,c正确。
4.D CH3COOH抑制水的电离,CH3COONa水解促进水的电离,则水电离产生的c(OH-):①<②,A正确;CH3COONa溶液的pH>7,原因是CH3COO-水解,则CH3COOH为弱酸,B正确;由元素守恒得两种溶液中均存在:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,C正确;等体积混合所得溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
5.D H2B的第一步完全电离,HB-部分发生电离,NaHB溶液中无H2B,NaHB只能电离不能水解,溶液呈酸性,A、B错误;Na2B溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2[c(HB-)+c(B2-)],C错误;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(HB-)+c(OH-),又pH=7,即c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-),D正确。
6.B 实验1中,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3分步电离,根据电荷守恒可得c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),所以溶液中:c(HS)+c(S)<c(H+),故A正确;实验2将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中至pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1,Ka2(H2SO3)==6.2×10-8,=6.2×10-5<1,所以c(S)<c(HS),故B不正确;实验2所得溶液在蒸干、灼烧过程中,最终转化为Na2SO4,会产生Na2SO4固体,故C正确;实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气,发生反应:5SO2+2KMnO4+2H2O K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,所以所得溶液中:c(S)>c(Mn2+),故D正确。
7.B M点的pH<7,说明Fe3+发生了水解反应,A正确;0.003 mol/L KCl溶液呈中性,题图中对照组溶液X的pH与0.001 mol/L FeCl3溶液的pH相同(破题关键),溶液X不可能是0.003 mol/L KCl溶液,B错误;向FeCl3溶液中加酸或碱后,溶液pH变化均比对照组溶液X的pH变化小,是因为加酸或碱后Fe3+水解平衡发生了移动,C正确;FeCl3水解生成Fe(OH)3,若溶液的浑浊程度变大,则说明水解被促进,否则被抑制,所以可通过仪器检测体系浑浊度的变化,表征水解平衡移动的方向,D正确。
8.答案 (1)1 2 ①AC ②0 ③温度升高,CH3COONa的水解程度增大,水的电离程度也增大,二者综合影响导致c(H+)增大,pH减小
(2)测40 ℃时相同CH3COONa溶液的pH
解析 (1)①加水稀释CH3COONa溶液的过程中,c(OH-)减小,A符合题意;c(H+)·c(OH-)=KW,KW受温度影响,温度不变,KW不变,B不符合题意;加水稀释促进CH3COO-水解,醋酸分子的物质的量增大,醋酸根离子的物质的量减小,=减小,C符合题意;==,Ka与温度有关,温度不变Ka不变,加水稀释c(CH3COO-)减小,增大,D不符合题意。②根据甲同学的实验方案,要保证实验1和3中CH3COO-浓度均为0.10 mol·L-1,混合前两溶液中CH3COO-浓度均为0.10 mol·L-1,不能再加水,则a=0。③温度升高,CH3COONa的水解程度增大,水的电离程度也增大,二者综合影响导致c(H+)增大,即水的离子积常数增大得多,水解平衡正向移动的程度较小,导致pH减小。
(2)CH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl,n(CH3COONa)=n(HCl)=0.100 0V×10-3 mol,CH3COONa溶液起始浓度c0== mol·L-1,40 ℃纯水的pH=b,即c(H+)=c(OH-)=10-b mol·L-1,水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-2b,根据水解常数Kh=可知,要确定40 ℃时CH3COO-水解常数Kh,还需要测定的值是40 ℃时该CH3COONa溶液的pH,若此时pH=c,则c(OH-)== mol·L-1,所以40 ℃时CH3COO-水解常数Kh=。
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