3.3 盐类的水解(举一反三题型专练,天津专用) 化学人教版选择性必修1
2026-08-26
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摘要:
**基本信息**
以“原理-规律-应用”为逻辑主线,通过11类题型系统构建盐类水解知识网络,融合概念辨析、定量计算与图像分析,培养科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|盐类水解原理|1典例+3变式|“五规律”判断水解方向与程度|从微观实质(水的电离平衡)到宏观规律(越弱越水解)|
|水解方程式书写|1典例+3变式|“可逆符号+分步书写”规则|基于电离平衡延伸水解离子反应表达|
|离子浓度比较|1典例+3变式|“三大守恒”联用技巧|整合电荷守恒、物料守恒解决复杂体系问题|
|图像分析|1典例+3变式|“四点分析法”(起点/中性点/反应点/过量点)|将定量计算与图形表征结合,提升信息转化能力|
内容正文:
第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐类水解的原理
题型02 盐类水解方程式的书写
题型03 盐溶液的酸碱性的判断
题型04 盐类水解的影响因素
题型05 盐的水解常数
题型06 盐类水解的应用
题型07 盐类的水解与离子共存
题型08 电解质溶液中的三大守恒
题型09 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型10 盐溶液中离子浓度大小比较
题型11 溶液中粒子浓度图像分析
▌题型01 盐类水解的原理
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。
【典例01】.(25-26高二上·天津·期中)下列物质的水溶液中,因水解显碱性的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.是强碱弱酸盐,弱酸根发生水解反应:,产生,使溶液显碱性,A符合题意;
B.是强酸强碱盐,阴阳离子均不发生水解,溶液呈中性,B不符合题意;
C.是强碱,通过自身完全电离产生,使溶液显碱性,碱性与水解无关,C不符合题意;
D.是强酸弱碱盐,发生水解反应:,产生,使溶液显酸性,D不符合题意;
故答案选A。
【变式1-1】(25-26高二上·天津静海·期中)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】D
【详解】A.是强酸强碱盐,在溶液中不发生水解,溶液呈中性,A不符合题意;
B.是强酸的酸式盐,在溶液中因电离出显酸性,酸性与水解无关,B不符合题意;
C.是弱酸,不属于盐类,其酸性来自自身的电离,C不符合题意;
D.是强酸弱碱盐,发生水解使溶液中浓度大于浓度,因水解呈酸性,D符合题意;
故选D。
【变式1-2】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)下列说法正确的是
A.溶液中离子浓度关系:
B.将水溶液蒸干灼烧得到固体
C.配制溶液时要加入铁粉防止水解
D.能水解的盐溶液可能呈酸性或碱性,也有可能呈中性
【答案】D
【详解】A.溶液中根据物料守恒,应为,A错误;
B.水解生成的是难挥发性酸,蒸干后仍得到,灼烧也不会得到,B错误;
C.配制溶液时加入铁粉是为了防止被氧化,加入稀硫酸才是抑制水解,C错误;
D.强酸弱碱盐水解显酸性,强碱弱酸盐水解显碱性,弱酸弱碱盐若阴阳离子水解程度相近(如醋酸铵),溶液呈中性,D正确;
故答案选D。
【变式1-3】.(25-26高二上·天津和平·期末)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.NaNO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.HClO溶液 D.AlCl3溶液
【答案】D
【详解】A.NaNO3是强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性,A不符题意;
B.Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,B不符题意;
C.HClO是弱酸,溶液因电离呈酸性,不是因盐的水解,C不符题意;
D.AlCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,D符合题意;
故选D。
▌题型02 盐类水解方程式的书写
1.水解方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
2.盐类水解是可逆反应
是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“”。
3.一般盐类水解程度很小
水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,产物一般不标“↑”或“↓”。
4.盐类水解离子方程式
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-;
②(NH4)2SO4:N+H2ONH3·H2O+H+。
【典例02】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是
A.FeCl3溶液:
B.NaHS溶液:
C.NaHCO3溶液:
D.溶液:
【答案】D
【详解】A.水解程度微弱,不会生成沉淀,不能标注沉淀符号,水解反应为:,A错误;
B.该反应是的电离方程式,不属于水解反应,的水解反应应为,B错误;
C.水解程度微弱,不会生成气体,水解产物应为,正确水解反应为,C错误;
D.水解结合水电离出的生成弱电解质,使溶液显酸性,离子方程式书写符合水解规则,D正确;
故答案选D。
【变式2-1】(25-26高一上·天津南开·开学考试)下列物质在指定条件下电离方程式正确的是
A.溶于水:
B.
C.NaHS溶液中的电离:
D.加热熔化:
【答案】D
【详解】A.是弱酸的酸式盐,溶于水时不能完全电离,正确电离方程式为,A错误;
B.电离时不需要加括号,正确电离方程式为,B错误;
C.给出的方程式是的水解反应,的电离方程式为,C错误;
D.加热熔化时仅断裂离子键,共价键不发生断裂,电离生成和,该电离方程式正确,D正确;
故选D。
【变式2-2】(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是
A.FeCl3溶液:
B.NaHS 溶液:
C.NaHCO3溶液
D.
【答案】D
【详解】A.盐的水解是微弱的、可逆的,通常不会生成沉淀,故不能标注沉淀符号,且Fe3+的水解是分步的,主要水解方程式为,A错误;
B.该反应是HS-的电离方程式,不属于水解反应,HS-水解的离子方程式为HS−+H2OH2S+OH−,B错误;
C.水解程度很小,不会分解生成CO2气体,离子方程式应为,C错误;
D.是弱碱阳离子,水解生成弱电解质NH3·H2O和H+,水解可逆,方程式书写符合规则,属于盐的水解,D正确;
故选D。
【变式2-3】.(25-26高二上·天津·期中)按要求书写下列方程式
(1)书写下列物质在水溶液中的电离方程式:
①:_______________________________。
②HCN:_______________________________。
③:_______________________________。
(2)书写下列物质在水溶液中水解的离子方程式:
①NaClO:_______________________________。
②:_______________________________。
③:_______________________________。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)①是强酸的酸式盐,属于强电解质,水溶液中硫酸氢根完全电离为和,电离方程式为;
②为一元弱酸,属于弱电解质,仅能部分电离,电离方程式为;
③为一元弱酸,属于弱电解质,仅能部分电离,电离方程式为。
(2)①为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为;
②为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,水解的离子方程式为;
③为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为。
▌题型03 盐溶液的酸碱性的判断
1、盐的类型
强酸强碱盐: NaCl 、 Na2SO4 、 KNO3 ; 强酸弱碱盐:NH4Cl 、MgCl2 ;
强碱弱酸盐:CH3COONa 、K2CO3 ; 弱酸弱碱盐:NH4HCO3 、 CH3COONH4 ;
2、盐溶液的酸碱性
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
盐溶液的酸碱性
中性
酸性
碱性
3、不同类型的盐溶液呈现不同酸碱性的原因
盐溶液
NaCl溶液
NH4Cl溶液
CH3COONa溶液
溶液中存在的离子
Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-
NH4+ 、Cl- 、H+ 、OH-
Na+ 、CH3COO- 、H+ 、OH-
离子间能否相互作用形成弱电解质
能,生成H2O
能,生成H2O和NH3·H2O
能,生成H2O和CH3COOH
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
4、盐类的水解定义
像NH4Cl、CH3COONa这样,在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
【典例03】.(25-26高二上·天津南开·期中)下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水,所有离子浓度均减小
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
【答案】A
【详解】A.将溶液蒸干时,水解生成和,分解生成和,最终与空气中反应生成;溶液蒸干时,被空气中氧气氧化为;溶液蒸干时,水解生成和,氯化氢挥发,最终得到,灼烧后得到,所以蒸干均得不到原溶质,A正确;
B.氯化亚铁不稳定,易被氧化,加入少量的铁粉可把氧化的铁离子还原为亚铁离子,B错误;
C.向的溶液中加入少量水,、、的浓度减小,浓度增大,C错误;
D.溶液和溶液均显中性,溶液能促进水的电离,但是氯化钠不影响水的电离,D错误;
故选A。
【变式3-1】.(25-26高二上·天津南开·期中)下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中增大
B.因为CH3COONa溶液升温前后碱性不同,所以醋酸钠是弱电解质
C.向10mL 0.1mol/L盐酸中加入0.1mol/L氨水至中性,则加入的氨水体积小于10mL
D.常温下,1.0×10-4mol/L的盐酸稀释104倍,c(H+)=1×10-8mol/L
【答案】A
【详解】A.溶液加水稀释,离子浓度均减小,电离常数不变,=增大,A正确;
B.醋酸钠属于盐,在水溶液中完全电离,是强电解质,B错误;
C.向10 mL 0.1 mol/L盐酸中加入10 mL 0.1 mol/L氨水,生成显酸性,若溶液呈中性,需氨水过量,则加入的氨水体积大于10 mL,C错误;
D.常温下,的盐酸稀释倍,溶液呈中性,,D错误;
故选A。
【变式3-2】(25-26高二上·天津滨海新区·期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HA
HB
HC
电离常数K
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的酸性强弱关系:HA>HB>HC
B.相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC,NaB水解程度最大
C.反应HC+B-=HB+C-能够发生
D.中和等浓度、等体积的HA、HB、HC ,HA消耗的NaOH更多
【答案】C
【详解】A.相同温度下,弱酸的电离常数越大,酸性越强,由表中数据可知酸性,A错误;
B.弱酸的酸性越弱,其对应酸根离子的水解程度越大,酸性最弱,因此相同物质的量浓度的三种钠盐中水解程度最大,B错误;
C.由于酸性,根据强酸制弱酸的规律,反应能够发生,C正确;
D.三种酸均为一元酸,等浓度等体积的三种酸的物质的量相等,中和时消耗的量相等,D错误;
故答案选C。
【变式3-3】.(25-26高二上·天津静海·期中)填空。
(1)在一定温度下,用水缓慢稀释氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②__________;
__________。
(2)体积相同、pH相同的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量________醋酸(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)时,的硝酸和的氢氧化钾溶液等体积混合,则混合液呈________(填“酸、碱或中”)性。
(4)的NaOH溶液和醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈______(填“酸、碱或中”)性。
【答案】(1) 增大 增大 不变
(2)小于
(3)中
(4)碱
【详解】(1)氨水是弱电解质,存在电离平衡,稀释时电离平衡正向移动:①平衡正向移动电离出更多,故增大;②由电离常数,变形得,温度不变为定值,稀释时减小,故比值增大;③该比值为,仅与温度有关,温度不变则比值不变;
(2)盐酸是强酸完全电离,醋酸是弱酸仅部分电离,pH相同的两种酸中醋酸的浓度远大于盐酸,等体积时醋酸的物质的量更大,中和消耗更多,故中和盐酸所需的物质的量小于醋酸;
(3)25℃时,的硝酸中,的氢氧化钾溶液中,等体积混合时与恰好完全中和,生成强酸强碱盐硝酸钾,溶液呈中性;
(4)等浓度等体积的与醋酸恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根发生水解,使,故溶液呈碱性。
▌题型04 盐类水解的影响因素
1.盐类水解的特征
(1)盐类的水解反应可看作中和反应的逆反应,故是吸热反应。
(2)盐类的水解反应是可逆反应。
2.反应条件对盐类水解平衡的影响
反应物本身性质
主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解
外界因素
浓度
加水稀释可促使平衡向水解的方向移动,盐的水解程度增大
温度
盐的水解是吸热反应,温度升高,水解程度增大
酸碱性
酸碱能够抑制水解
以Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素
实验步骤
实验现象
解释
反应物
的浓度
加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH
溶液颜色变深,pH变小
加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反应方向移动
生成物
的浓度
加入少量浓硫酸后,测溶液的pH
溶液颜色变浅,pH变小
加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡向逆反应方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度
升高温度
溶液颜色变深,pH变小
水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动
【典例04】.(25-26高三上·天津·期末)测定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
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法错误的是
A.溶液中存在水解平衡:
B.①→③的过程pH变化的主要原因是升温促进的水解
C.④的pH与①不同,主要是由于被空气中的氧气氧化所致
D.①与④的值相等
【答案】B
【详解】A.是强碱弱酸盐,发生水解:,该平衡存在,A正确;
B.从①到③温度升高,一方面,温度对水的电离平衡和盐的水解平衡的综合影响通常会导致强碱弱酸盐溶液的pH降低;另一方面,升温会加速被氧化为,消耗了碱性离子,也会导致pH降低。因此,选项B的归因不正确,B错误;
C.①和④均为25℃,但④的pH更低,且实验显示④中更多,证实氧化导致减少,pH下降,C正确;
D.是水的离子积,只与温度有关,①和④温度相同(25℃),故相等,D正确;
故选B。
【变式4-1】.(24-25高三下·天津·开学考试)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰霄实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法正确的是
A.醋酸钠溶液是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.太空中测定醋酸钠溶液的一定大于7
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【答案】D
【详解】A.醋酸钠溶液是混合物,既不是电解质、也不是非电解质,故A错误;
B.醋酸钠晶体是离子晶体,冰是分子晶体,故B错误;
C.醋酸钠属于强碱弱酸盐,醋酸根水解使其水溶液显碱性,25℃时,醋酸钠溶液的pH>7,太空中的温度不一定是25℃时,若温度高于25℃,KW>10-14,醋酸钠溶液的pH不一定大于7,故C错误;
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体,可以增大醋酸根离子和钠离子浓度,促进醋酸钠晶体析出,故D正确;
故选D。
【变式4-2】(24-25高二上·天津·期末)下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨时,把氨气液化后及时从平衡混合物中分离出去
B.高锰酸钾()溶液加水稀释后颜色变浅
C.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
D.配制溶液时,常先将晶体溶于较浓的盐酸中
【答案】B
【详解】A.合成氨工业中及时从反应体系中分离出氨气,使生成物的浓度降低,促进平衡向正反应方向移动,反应物转化率增大,可以用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液加水后溶液颜色变浅,是因为溶液变稀,浓度降低所导致,不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.实验室用排饱和食盐水法收集氯气,利用饱和食盐水中氯离子浓度大使平衡Cl2+H2O⇌H++Cl−+HClO逆向移动,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.配制溶液时,存在Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+平衡,将晶体溶于较浓的盐酸中,增大H+浓度,抑制FeCl3水解,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;
答案选B。
【变式4-3】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液的性质及反应有重要意义。
(1)在纯碱溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是___________;结合离子方程式解释其原因___________。
(2)利用TiCl4的水解制备TiO2:制备时为使反应趋于完全,采取措施是加入大量的水,同时___________,此反应的化学方程式为___________,所得的TiO2·xH2O沉淀经过滤焙烧得到TiO2。
(3)84消毒液在生活中有广泛的应用,其有效成份是NaClO。资料:HClO的氧化性和杀菌消毒效果强于ClO-。待消杀物品喷洒上84消毒液后,露置于空气中10~30分钟可增强消毒效果,该过程发生反应的离子方程式为___________。(已知酸性:H2CO3>HClO>NaHCO3)
(4)25℃,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。SO2可以被NaOH溶液捕获,所得溶液的pH=9,该溶液c():c()=___________。
(5)某温度下,pH=3的盐酸中c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,该温度下pH=2的H2SO4溶液与pH=11的NaOH溶液混合后溶液的pH=9,则H2SO4与NaOH溶液的体积比为___________。
(6)25℃时,柠檬酸(用H3R表示),其电离常数的负对数:pKa1=3.13,pKa2=4.76,pKa3=6.40,0.1 mol/L NaH2R溶液中c(HR2-)___________c(H3R)(填写“>”或“<”)。
(7)25℃,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c()=c(Cl-),用含a的代数式表示的水解平衡常数Kh=___________。
【答案】(1) 产生白色沉淀,且红色褪去 在纯碱溶液中水解:+H2O+OH-,加入BaCl2后Ba2++=BaCO3↓(白色),由于浓度减小,水解平衡左移,OH-浓度减小,酚酞褪色
(2) 加热 TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)ClO-+H2O+CO2=+HClO
(4)
(5)9∶1
(6)>
(7)(100a-1)×10-7
【详解】(1)纯碱是强碱弱酸盐,碳酸根离子易水解生成氢氧根离子,导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性,向溶液中加入氯化钡后,钡离子和碳酸根离子反应生成白色碳酸钡沉淀,碳酸根离子浓度减小,水解平衡逆向移动,OH-的浓度减小,所以红色褪去;
(2)TiCl4水解是吸热反应,加入大量水并升高温度,会促进其水解,制备时为使反应趋于完全,采取措施是加入大量的水,同时加热;水解的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl;
(3)次氯酸的酸性介于H2CO3和之间,则84消毒液露置在空气中与CO2反应只能生成NaHCO3和HClO,反应的离子方程式为ClO-+H2O+CO2=+HClO;
(4)25℃,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8,SO2被NaOH溶液捕获后,所得溶液的pH=9,即,Ka2=,则;
(5)某温度下,pH=3的盐酸中c(OH-)=1×10-9 mol∙L-1,则此温度下的,温度不变,不变,混合后溶液的pH=9,溶液显碱性,设pH=2的H2SO4溶液体积为V1,pH=11的NaOH溶液体积为V2,c(OH-)==10-3,=;
(6)25℃时,柠檬酸的电离常数的负对数:pKa1=3.13,pKa2=4.76,pKa3=6.40,0.1 mol/L NaH2R溶液中,H2R-HR2-+H+ Ka2=10-4.76,H2R-+H2OH3R+OH- Kh3===10-10.87<Ka2,说明H2R-电离程度大于水解程度,故c(HR2-)>c(H3R);
(7)反应平衡时溶液中c()=c(Cl-),溶液中存在电荷守恒c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,溶液中c()=c(Cl-)=0.005 mol/L,c(NH3·H2O)=(0.5a-0.005) mol/L,的水解平衡常数Kh==(100a-1)×10-7。
▌题型05 盐的水解常数
1.概念。在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
3.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受温度的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而增大。
【典例05】.(25-26高二上·天津南开·期末)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数δ(x)随溶液 pH变化如图。
例如:A2-的分布系数δ(A2-)=
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①、③分别代表H2A与A2-的分布系数曲线
B.0.1mol·L-1的NaHA溶液的 pH>7
C.反应H2A + A2-2HA-的平衡常数
D.pH=4.255时,溶液中粒子浓度的大小关系为c(A2-)=c(H2A)
【答案】B
【分析】二元弱酸随pH升高逐步解离,pH较小时分布系数最大,随pH升高分布系数逐渐减小,分布系数先增大后减小,pH较大时分布系数逐渐增大,据此匹配曲线①为的分布系数曲线,②为的分布系数曲线,③为的分布系数曲线。曲线①与②交点pH为3.46,此时,可得;曲线②与③交点pH为5.05,此时,可得。
【详解】A.pH升高时分布系数减小,分布系数增大,曲线①为的分布系数曲线,③为的分布系数曲线,A正确;
B.的电离常数为,水解常数,电离程度大于水解程度,的溶液pH<7,B错误;
C.反应的平衡常数,C正确;
D.当时,,则,即pH=4.255时,D正确;
故选B。
【变式5-1】.(25-26高二上·天津和平·阶段检测)常温下,已知1L 0.10mol·L-1 H3RO3溶液pH<1,向其中加入NaOH 固体(忽略体积变化),测得溶液中各种含 R 微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.N点,c() + c()=0.1mol·L-1
B.电离平衡常数的数量级为10-7
C.曲线δ1是指微粒H3RO3的变化趋势
D.常温下Na2HRO3溶液为酸性
【答案】D
【分析】已知溶液,说明其一级电离完全,结合图像变化规律:随增大而减小,对应;先增后减,对应;随增大而增大,对应。
【详解】A.N点,此时,根据物料守恒,初始溶液中(忽略体积变化),但溶液中的存在形式为、、,因此,而选项中缺少,A错误;
B.M点,,对应的二级电离:,电离常数,由于,故,数量级为,B错误;
C.根据分析可知,对应,C错误;
D.由M点得(二级电离:),N点,,对应三级电离,故;的水解反应为,水解常数;,说明的电离程度大于水解程度,因此溶液呈酸性,D正确;
故答案选D。
【变式5-2】.(2026·天津和平·一模)常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,的电离常数,,,为混合溶液中某粒子的分布分数[比如的分布分数:]。
实验1:向溶液中滴入一定量0.20 mol/L KOH溶液。
实验2:向溶液中加入溶液,混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法不正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,溶液中:
C.实验2,溶液中有沉淀生成,且
D.溶液中,,则
【答案】C
【详解】A.已知:,,两式相乘得:,当时,,代入数据:,,A正确;
B.分布分数定义:,将分子分母同除以,并代入电离平衡表达式:=,B正确;
C.根据电荷守恒可知,,C错误;
D.溶液中,,结合草酸的电离平衡常数,,,可知,,,同时结合,将其带入可得,,D正确;
故选C。
【变式5-3】.(25-26高二上·天津·期中)Ⅰ.①铜丝②熔融的③NaCl溶液④蔗糖⑤⑥⑦⑧⑨氨水
(1)属于强电解质的是___________(填数字编号,下同);属于非电解质的是___________。
Ⅱ.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
HF
电离平衡常数
(2)向溶液中加入适量晶体以后,溶液中的氢离子浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)将少量的通入NaClO溶液中,反应的离子方程式:___________。
(4)相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液:①②③④⑤NaOH⑥⑦按pH由大到小的排列为:___________(填序号)
(5)①常温下0.1 mol/L溶液加水稀释后,下列各项中数值变大的是___________。
a. b. c. d. e.
②25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液中离子排序为___________。
③已知KCN溶液呈弱碱性,用离子方程式解释原因___________。
Ⅲ.在某温度下的水溶液中, mol·L-1, mol·L-1.x与y的关系如图所示,回答下列问题:
(6)该温度下(t℃),将0.2000 mol/L盐酸溶液与0.1100 mol/L的溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的___________。
(7)常温下和的混合溶液中:若mol·L-1,则溶液中___________。
【答案】(1) ②⑥⑦ ④⑧
(2)减小
(3)
(4)⑤>⑥>⑦>①>③>②>④
(5) bd
(6)11
(7)0.56
【详解】(1)强电解质是在水溶液或者熔融状态下完全电离的化合物,符合定义的有②⑥⑦;非电解质是在水溶液和熔融状态下都不能电离的化合物,符合定义的有④⑧;
(2)溶液中主要的电离平衡是,加入醋酸钠晶体,增加了醋酸根离子浓度,以上电离平衡逆向移动,导致溶液中氢离子浓度减小;
(3)根据表格数据可知酸性强弱依次为:,因此将少量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中,生成次氯酸的同时,二氧化碳被转化为,故离子方程式为:;
(4)①醋酸根离子水解导致溶液呈碱性,②铵根离子水解导致溶液呈酸性,③不存在水解,溶液呈中性,④硫酸氢钠完全电离,溶液呈酸性,且氢离子浓度远大于②,⑤完全电离,溶液呈碱性,⑥碳酸根离子水解,溶液呈碱性,⑦碳酸氢根离子发生可逆电离和水解,由于水解程度更大,因此溶液呈碱性。根据以上可以先进行酸碱性分类:碱性溶液①⑤⑥⑦,中性溶液③,酸性溶液②④。由于酸的酸性越弱,对应阴离子的水解程度越大,可知由水解导致溶液呈碱性的溶液pH应该是⑥⑦①,故最终答案是:⑤>⑥>⑦>①>③>②>④;
(5)①醋酸溶液中存在两个电离平衡:,,以第一个电离为主,因此溶液呈酸性,加水稀释导致均减小,即a减小;b可转化为,由于醋酸根离子浓度变小,因此b变大;c是水的离子积常数,温度不变,c不变;d可转化为,氢离子浓度变小,d变大;e是醋酸的电离平衡常数,温度不变,该常数不变。故变大的是bd;
②HF与NaF等体积混合后,溶液中的离子包括:、、、,钠离子来自NaF的电离,氟离子来自HF和NaF的电离,但会由于氟离子的水解而消耗,由于HF的Ka=4.0×10-4,因此HF的电离程度远大于氟离子水解程度,故溶液呈现酸性即氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,氟离子浓度大于钠离子浓度,因此答案为:;
③KCN溶液中存在水的电离和CN-的水解,且后者程度更大,因此溶液显碱性的原因是:;
(6)根据图可知,当时,,则此温度下,当0.2000 mol/L盐酸溶液与0.1100 mol/L的溶液等体积混合时,溶液呈碱性,则,因此,即pH=11;
(7)由于混合溶液中存在,因此,当,即,则。
▌题型06 盐类水解的应用
1.实验室配制易水解的盐溶液:例如,配制CuSO4溶液时加入少量的硫酸,防止Cu2+水解。
2.某些试剂的实验室贮存:例如,Na2CO3溶液不能贮存于带磨口玻璃塞的玻璃瓶中。
3.除杂:例如,MgCl2溶液中含有FeCl3杂质,可以向溶液中加入MgO,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。
4.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生红褐色胶体。
5.加热蒸发某些盐溶液析出固体:例如,加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,再灼烧,得到Al2O3固体。
6.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应:例如,Mg放入NH4Cl溶液中会产生氢气。
7.用泡沫灭火器灭火:NaHCO3、Al2(SO4)3两盐溶液混合时,发生双水解,产生大量二氧化碳气体泡沫。
8.化肥的合理使用:铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用,因能发生反应放出NH3,降低肥效。
9.判断盐溶液的酸碱性或pH:例如,相同浓度的溶液pH由大到小的顺序为NaAlO2>Na2CO3>NaHCO3>NaCl>CuCl2。
10.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)弱碱易挥发性酸盐加热蒸干通常得到氢氧化物固体(除铵盐),再灼烧生成氧化物。例如高温蒸发浓缩FeCl3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是Fe2O3。又如若要得到MgCl2固体,可将MgCl2·6H2O在HCl气氛中加热脱水。
(2)强碱易挥发性酸盐加热蒸干可以得到同溶质固体。例如高温蒸发浓缩Na2CO3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是Na2CO3。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
(4)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
【典例06】(25-26高三上·天津和平·阶段检测)以下实验设计能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验FeCl2中的亚铁离子
加入酸性高锰酸钾,观察是否褪色
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
鉴别NaHCO3和Na2CO3
加入澄清石灰水,观察现象
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.中的在酸性条件下可被高锰酸钾氧化,干扰亚铁离子的检验,A不能达到实验目的;
B.蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液会促进水解生成,无法得到无水,B不能达到实验目的;
C.和均与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,无法准确鉴别,C不能达到实验目的;
D.新制氯水可将NaBr和KI中的、分别氧化为和,Br2、I2溶解在中的颜色不同(的四氯化碳溶液为橙红色,的四氯化碳溶液为紫色),可进行鉴别,D能达到实验目的;
因此,答案选D。
【变式6-1】.(24-25高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.常温下,1 LpH=5的(NH4)2SO4溶液中,由水电离出的OH-数目为10-9NA
B.将Al2(SO4)3、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
C.工业上常用热的纯碱溶液处理废旧金属表面的矿物油污
D.向氨水中加少量NH4Cl固体,可抑制NH3∙H2O的电离
【答案】D
【详解】A.1 L pH=5的(NH4)2SO4溶液中水电离出的H+的物质的量为n(H+)=1 L×10-5 mol/L=10-5 mol,该H+就是水电离产生的,水电离出的OH-数目等于水电离出的H+数目,故该溶液中水电离产生的OH-数目应为10-5NA,A错误;
B.挥发性酸的弱碱盐溶液蒸干时,得不到原溶质;将硫酸铝溶液蒸干得到硫酸铝固体;加热Na2SO3溶液的过程中,发生反应:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,蒸干会得到Na2SO4固体;将FeCl3溶液蒸干过程中水解生成Fe(OH)3和挥发性盐酸,HCl挥发,最终生成Fe(OH)3,B错误;
C.纯碱是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,升高温度,盐水解程度增大,溶液碱性增强;油脂能够在碱性条件下反应产生可溶性物质,因此可以用热的纯碱溶液处理废旧金属表面的油污,但矿物油污属于烃的混合物,而不属于酯,因此矿物油污不能与纯碱溶液反应,故热的纯碱溶液不能除去矿物油,C错误;
D.NH3∙H2O是一元弱碱,在溶液中存在电离平衡:NH3∙H2O+OH-;向其水溶液中加入少量NH4Cl固体,盐电离产生,使溶液中c()增大,电离平衡逆向移动,因此向氨水中加少量NH4Cl固体,可以抑制NH3∙H2O的电离,D正确;
故合理选项是D。
【变式6-2】.(23-24高二上·广东·期末)为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,注意要不引入新杂质,且Cu2+不沉淀。
【详解】A.加入CuO,发生反应CuO+2H+=Cu2++H2O,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,不引入杂质,多余的CuO可一并过滤除去,故A正确;
B.氯化铜、氯化铁均与氨水反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质铵根离子,不能除杂,故B错误;
C.氯化铜、氯化铁均与NaOH反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故C错误;
D.氯化铜、氯化铁均与碳酸钠发生双水解反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故D错误;
故选A。
【变式6-3】(25-26高二上·天津滨海新区·期中)下列关于盐类水解的应用说法错误的是
A.草木灰与铵态氮肥混合施用效果更好
B.实验室盛溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
C.氯化铵溶液可用于铁制品的除锈剂
D.向中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料
【答案】A
【详解】A.草木灰的主要成分为K2CO3,碳酸根离子水解使溶液呈碱性,生成的OH-与铵态氮肥中的铵根离子结合生成一水合氨,一水合氨分解生成氨气挥发出去,所以不能混合施用,A错误;
B.碳酸钠溶液碳酸根离子水解使溶液呈碱性,水解生成的氢氧根离子会与玻璃中的二氧化硅反应而腐蚀玻璃,所以实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,B正确;
C.氯化铵溶液中的铵根离子水解显酸性可以与金属表面的锈迹反应,因此可用作铁制品的除锈剂,C正确;
D.向中加入大量的水,同时加热,使Ti4+水解平衡正向移动,得到纳米材料,D正确;
故选A。
▌题型07 盐类的水解与离子共存
相互促进的水解反应:
1、水解程度较大的阴阳离子,在溶液中不共存;
阴、阳离子均水解,且水解程度较大,一般能进行到底,此类水解反应的离子方程式用“==”表示,生成物中的沉淀、气体分别用“↓”“↑”标出。
如:Al3++ 3HCO3-=Al(OH)3↓ + 3CO2↑
因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子组合:
(1) Al3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
(2) Fe3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
(3) NH4+与[Al(OH)4]-、SiO32-。
2、 NH4+与CH3COO-、HCO3-、CO32-、S2-虽能发生相互促进的水解反应,但水解程度较小,能大量共存。
【典例07】.(24-25高二上·天津·阶段检测)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、 B.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、、
C.pH=12的溶液K+、Na+、、 D.pH=7的溶液:Al3+、K+、、
【答案】C
【详解】A.pH=7的中性溶液中,与会反应生成难溶物,不能大量共存,A错误;
B.pH=1的溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,发生氧化还原反应不能大量共存,B错误;
C.pH=12的溶液呈碱性,含有大量,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,C正确;
D.与会发生相互促进的双水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,D错误;
故选C。
【变式7-1】.(25-26高三上·天津滨海新区·期末)各组微粒在溶液中可大量共存,加入M 后发生反应的离子方程式书写也正确的是
微粒组
试剂 M
发生反应的离子方程式
A.
Fe3+、H+、、
通入少量SO2
2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + + 4H+
B.
K+、OH−、Cl−、[Ag(NH3)2]+
少量硝酸
OH−+ H+ = H2O
C.
Cl−、Al3+、、K+
高氯酸溶液
2H+ +=H2SiO3↓
D.
Na⁺、[Al(OH)4]−、
适量 HCl溶液
[Al(OH)4]− + H+ =Al(OH)3↓ + H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.、、、在酸性条件下可大量共存,但加入少量后,(氧化性更强)会优先与反应,而不是与反应,发生反应的离子方程式为:,A错误;
B.、、、可大量共存,加入少量硝酸后,溶液中和都能与反应。由于是强碱,它会优先与发生中和反应,离子方程式为: ,B正确;
C.Al3+和在水溶液中会发生剧烈的双水解反应,生成氢氧化铝和硅酸两种沉淀,离子方程式为:,不能大量共存,C错误;
D.和在水溶液中会发生反应生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式7-2】(2026·天津南开·模拟预测)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【详解】A.与会发生络合反应生成稳定络合物,不能大量共存,A错误;
B.、、、之间互不发生反应,能在溶液中大量共存,B正确;
C.与会发生双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,C错误;
D.与会发生互相促进的双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和一水合氨,不能大量共存,D错误;
故此题选B。
【变式7-3】.(2026·天津武清·一模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是
A.澄清透明溶液中:、、、
B.、Cl-、H+、Fe3+
C.、Cl-、K+、
D.pH=14的溶液中:K+、ClO-、、Cl-
【答案】B
【详解】A.澄清透明溶液中,、、、之间不发生反应,可以大量共存,A不符合题意;
B.会与反应生成和,生成的又会与结合生成沉淀,故一定不能大量共存,B符合题意;
C.与的双水解反应程度极弱,常温下可以大量共存,C不符合题意;
D.pH=14的强碱性溶液中,、、、之间不发生反应,可以大量共存,D不符合题意;
故答案为B。
▌题型08 电解质溶液中的三大守恒
1、电荷守恒
(1)含义:电解质溶液总是呈现电中性,及溶液中阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数;
(2)应用:如Na2CO3,溶液中存在的阳离子有Na+、H+,存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-
根据电荷守恒有c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) ;
2、物料守恒
(1)含义:在某些电解质溶液中,由于部分离子发生水解或电离,离子的存在形式发生变化,
离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒(物料守恒)
(2)应用:如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-),由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了CO32-,还有HCO3-、H2CO3,
根据碳元素守恒: c(Na+) =2[c(H2CO3) + c(HCO3-)+c(CO32-)] ;
3、质子守恒
(1)含义:电解质溶液中各粒子电离出来的H+总数等于粒子接受的H+总数;
(2)应用:Na2CO3溶液中质子转移如下:
得质子守恒:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)
【典例08】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)苯胺()水溶液中存在以下平衡:。已知:时, 的,的。下列说法错误的是
A.相同温度下,相同的苯胺溶液和氨水溶液中
B.时,相同浓度的溶液与溶液相比,溶液中的大
C.溶液中存在
D.溶液与相同浓度的溶液混合,混合液中存在:
【答案】B
【详解】A.相同温度下pH相同的两种溶液中、均相等,由两溶液的电荷守恒可知、,故二者浓度相等,A正确;
B.碱的越小,对应阳离子水解程度越大,已知,故水解程度大于,相同浓度下溶液的更大,B错误;
C.苯胺溶液中阳离子为和,阴离子只有,符合电荷守恒关系,C正确;
D.设苯胺溶液体积为,溶液体积为,二者浓度均为,根据物料守恒,总含氮微粒浓度为,故,D正确;
故答案为B。
【变式8-1】(25-26高二上·天津·期中)常温下,向浓度为、体积为的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。下列说法错误的是
A.该温度时的电离常数约为
B.b、c、d三点的溶液中,由水电离出的由大到小顺序为
C.d点溶液中:
D.滴定过程中可能有:
【答案】C
【详解】A.a点的pH=11,此时为0.1moL/L的氨水中c(OH-)≈c()=10-3mol/L,,所以氨水的电离常数Kb≈1×10−5,A正确;
B.水的电离程度取决于溶液中H⁺或OH⁻对水电离平衡的影响。b点时溶液主要为氨水和少量,OH⁻浓度较大,对水的电离具有抑制作用,因此水电离程度较小;c点时盐酸继续加入,浓度增加,水解促进水电离,水电离程度增大;d点恰好完全反应生成NH4Cl,发生水解,促进水电离程度最大。因此三点水电离出的c(H⁺)大小关系为d>c>b,B正确;
C.d点时氨水和盐酸恰好完全反应,生成NH4Cl溶液,溶液中存在、Cl⁻、H⁺和OH⁻。根据电荷守恒应满足:;根据物料守恒有:。由两式可推出:,C错误;
D.在滴定过程中,当盐酸加入量较少时,溶液中氨水仍然大量存在,因此c(NH3⋅H2O)较大;随着反应进行,不断生成,因此可能出现。由于溶液仍处于碱性环境,OH⁻浓度大于H⁺浓度,而Cl⁻来自加入的盐酸,初始阶段浓度较低,因此在滴定过程中可能出现的情况,D正确;
故答案选C。
【变式8-2】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)下列关于室温时溶液中离子浓度关系说法正确的是
A.0.1 Na2CO3溶液中:
B.0.1 NH4Cl溶液中:
C.pH<7的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
D.0.1 NH4Cl溶液和0.1 相比,前者大于后者
【答案】D
【详解】A.溶液中会发生水解生成和,根据物料守恒,,因此,A错误;
B.溶液中的水解程度很小,大部分未水解,离子浓度顺序为,B错误;
C.混合溶液说明,根据电荷守恒,可推出,C错误;
D.是强电解质,完全电离出,仅少量发生水解;是弱碱,电离程度很小,电离产生的浓度极低,因此等浓度的两溶液中前者大于后者,D正确;
故选D。
【变式8-3】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)钠碱法吸收二氧化硫是一种常用的烟气脱硫方法,时,将烟气中通入溶液(通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略),溶液中含硫物种的浓度,溶液中含硫物种的物质的量浓度随的关系曲线如下图所示。
回答下列问题:
(1)恰好完全转化为时,溶液中的所有阴离子浓度由大到小的顺序__________。
(2)的溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变小的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(3)往纯水中加少量固体,水的电离平衡______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)若,则______(填“>”、“<”或“=”,下同);当溶液时,______。
(5)的______,当溶液时,______。
(6)已知的、。向溶液中通入少量,反应的离子方程式为_______________________________。
【答案】(1)
(2)C
(3)向左移动
(4) > >
(5) 10-1.9 10-8.9
(6)
【详解】(1)当NaOH恰好完全转化为Na2SO3时,会发生两步水解:第一步:,第二步:,且第一步水解程度大于第二步水解程度,同时水也会电离出少量OH-;所以溶液中阴离子浓度大小顺序为:。
(2)A.对于,根据H2SO3的一级电离平衡常数,变形可得。加水稀释时,H2SO3的电离程度增大,但溶液中c(H+)减小,由于温度不变,Ka1不变,所以增大,即增大,A不符合题意;
B.,水的离子积常数Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,所以不变,B不符合题意。
C.加水稀释过程中,H2SO3的电离平衡正向移动,但溶液体积增大的影响占主导,c(H+)减小,又因为不变,所以c(OH-)增大,因此的比值变小,C符合题意。
D.,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,K不变,但是c(H+)减小,该值增大,D不符合题意;
故选C。
(3)NaHSO3在溶液中存在电离和水解,其电离方程式为,水解方程式为:。根据H2SO3的电离平衡,。由图可知,当pH = 1.9时,,此时c(H+) = 10-1.9 mol/L,代入Ka1表达式可得Ka1=c(H+) = 10-1.9。由图中pH=7.2时,,可得H2SO3的二级电离常数,由此可计算的水解常数,显然的电离程度远大于其水解程度,整体电离出的H+会抑制水的电离,因此水的电离平衡向左移动。
(4)当时,初始NaOH溶液浓度为0.10 mol/L,通入SO2后溶液体积不变,根据钠元素和硫元素的物料守恒,此时溶质为NaHSO3,溶液pH介于1.9和7.2之间,由图可知,该pH区间内远大于另外两种含硫物微粒,且该区间内相同pH时H2SO3的浓度始终高于的浓度,因此。
当溶液pH = 7.2时,由图可知:此时,溶液中存在电荷守恒:,pH=7.2时,c(H+) < c(OH-),代入可得:,由于c(OH-)-c(H+)>0,因此。
(5)根据H2SO3的电离平衡,。由图可知,当pH = 1.9时,,此时c(H+) = 10-1.9 mol/L,代入Ka1表达式可得Ka1=c(H+) = 10-1.9。
第二步:由图中pH=7.2时,,可得H2SO3的二级电离常数。将Ka1和Ka2两式相乘可得,变形得;当pH = 9时,c(H+) = 10-9 mol/L,代入Ka1=10-1.9、Ka2=10-7.2,可得: ,即。
(6)根据电离常数可知酸性强弱顺序:,向Na2CO3溶液中通入少量SO2时,强酸可以制得弱酸,SO2与水反应生成的H2SO3的第一步电离的H+会优先和反应生成,由于SO2少量,无法将全部转化为CO2,最终生成和,反应的离子方程式为:。
▌题型09 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
一、金属阳离子易水解的挥发性强酸的盐:
AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3固体,灼烧后得到Al2O3,FeCl3溶液蒸干灼烧得到Fe2O3。
二、金属阳离子易水解的难挥发性强酸的盐:
Al2(SO4)3溶液蒸干得到Al2(SO4)3固体,硫酸难挥发,故蒸干得原溶质。
三、阴阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐:
阴阳离子均易水解,蒸干后相互促进水解,蒸干后得不到任何固体,如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶液蒸干后无固体存在;
四、热稳定性差的盐:NaHCO3溶液蒸干后得到相应的正盐Na2CO3固体。
五、易氧化的盐加热蒸干时被氧化,得不到原物质:如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。
【典例09】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)下列叙述内容正确且与盐类的水解有关的有几个
①常用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
②保存硝酸亚铁溶液时需加入少量铁粉
③将TiCl4加入到大量水中并加热制
④草木灰与铵态氮肥不能混合使用
⑤用与共热制取无水
⑥用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污
⑦实验室盛放等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
⑧实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】D
【详解】①.可溶性铝盐、铁盐水解生成胶体、胶体,可吸附水中杂质,与水解有关,①正确;
②.保存硝酸亚铁溶液加铁粉是为了防止被氧化,与水解无关, ②错误;
③.TiCl4水解生成TiO2·xH2O和HCl,加热促进水解,与水解有关,③正确;
④.草木灰是碳酸钾,水解呈碱性,与反应生成,导致肥效降低,与水解有关,④正确;
⑤.SOCl2与水反应生成HCl,抑制水解,确保生成无水CuSO4,与水解有关,⑤正确;
⑥.纯碱是碳酸钠,水解呈碱性,加热促进水解,增强溶液碱性,去油污能力更强,与水解有关,⑥正确;
⑦.、水解显碱性,会腐蚀玻璃,需用橡皮塞,与水解有关,⑦正确;
⑧.Na2S溶液中硫离子水解,加入NaOH抑制水解,与水解有关,⑧正确;
总计7个正确且与水解相关,故选D。
【变式9-1】.(25-26高二上·天津河东·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中
B.工业制备:,加入大量水,同时加热
C.25℃~100℃,随温度升高,纯水的pH减小
D.工业合成氨 ,采用400℃~500℃的高温条件
【答案】D
【详解】A.配制溶液时,将溶于较浓盐酸中,增加溶液中浓度使水解平衡逆向移动,可抑制水解,能用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.工业制备发生水解反应,水解反应为吸热反应,加入大量水(增大反应物浓度)并加热(升高温度),可使平衡正向移动,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.纯水的电离是吸热反应,温度升高使平衡正向移动,增大导致pH减小,能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.合成氨反应,正反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,但工业采用400℃~500℃高温主要为了提高反应速率及催化剂活性,与平衡移动原理矛盾,不能用平衡移动原理解释,D符合题意;
答案选D。
【变式9-2】(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)下列应用与盐类水解无主要关系的是
A.明矾做净水剂
B.用醋酸除去茶壶里的水垢
C.用Na₂CO₃溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果
D.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
【答案】B
【详解】A.明矾(KAl(SO4)2)溶于水后,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,能吸附水中杂质,起到净水作用,与盐类水解有主要关系,A不符合题意;
B.醋酸(CH3COOH)与水垢(主要成分为CaCO3)发生酸碱反应:2CH3COOH + CaCO3 =(CH3COO)2Ca + H2O + CO2↑,该过程不涉及盐类水解,B符合题意;
C.Na2CO3溶液中水解产生,使溶液呈碱性,加热促进水解,增强碱性,从而提升皂化油污的效果,与盐类水解有主要关系,C不符合题意;
D.草木灰(主要成分为K2CO3)水解呈碱性,硝酸铵(NH4NO3)水解呈酸性,混合时发生双水解可能导致氨气逸出,造成氮肥损失,与盐类水解有主要关系,D不符合题意;
故选B。
【变式9-3】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
【答案】B
【详解】A.铁离子的水解显酸性,配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,能抑制铁离子的水解,与水解有关,A错误;
B.Mg2+与Fe3+均能和氢氧化钠反应生成沉淀,因此加入NaOH固体不能除去MgCl2中的Fe3+,且与水解无关,B正确;
C.浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与水解有关,C错误;
D.AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解,所以加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,与水解有关,D错误;
故选B。
▌题型10 盐溶液中离子浓度大小比较
巧用“三大守恒”、电离平衡、水解平衡来分析
1、单一溶液中各粒子浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,多部电离越来越弱
如:0.1mol/L H2CO3溶液: c(H+) > c(HCO3-) > c(CO32-) >c(OH-) ;
(2)多元弱酸的酸式盐:
如:NaHCO3溶液呈 碱 性,HCO3-的水解程度 大于 电离程度,
故离子浓度由大到小为: c(Na+) > c(HCO3-) >c(OH-) > c(H+)> c(CO32-)
2、不同溶液中同一粒子浓度大小的比较
综合考虑电解质的电离和水解,也得考虑其他离子对该离子的影响
如:室温时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4
NH4+的浓度由大到小的顺序:④ > ③ > ① > ②
【典例10】.(25-26高三上·天津滨海新区·期末)室温下,用0.2mol/L氨水吸收SO2,忽略通入 SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3) + c() + c()。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10−2,Ka2(H2SO3)=6.2×10−8。下列说法正确的是
A.向氨水溶液中缓慢通入SO2,溶液中c(OH−)/c(NH3·H2O)的值增大
B.pH=6的溶液中存在:c()<c()
C.pH=8的溶液中存在:c()>c() + c()
D.c总=0.1mol/L 的溶液中存在:c(OH−) = c(H+) + c() + 2c(H2SO3)
【答案】C
【详解】A.向氨水溶液中缓慢通入SO2,发生反应,溶液中c()增大,Kb()是定值,则减小,A错误;
B.pH=6的溶液中c(H+)=10-6mol/L,,=0.062<1,则,B错误;
C.室温下,pH=8的溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),由电荷守恒可得,因此,原式自然成立,C正确;
D.用0.2mol/L氨水吸收SO2,时溶液为(NH4)2SO3溶液,根据质子守恒可得c(OH-)+c(NH3∙H2O)=c(H+) +c() +2c(H2SO3),D错误;
故选C。
【变式10-1】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体:
B.的溶液:
C.溶液与溶液等体积混合:
D.的氨水与的盐酸等体积混合:
【答案】C
【详解】A.根据电荷守恒,溶液中存在关系:,只有当溶液呈中性()时,才能得到,题目未说明溶液显中性,因此关系不成立,A错误;
B.的溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度:电离生成,水解生成,因此正确关系为,B错误;
C.等体积混合后,溶液为等浓度的和混合溶液:物料守恒:,电荷守恒:,将物料守恒代入电荷守恒整理,即可得到,关系成立 ,C正确;
D.氨水是弱碱,的氨水浓度远大于;盐酸是强酸,盐酸浓度等于,等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,,结合电荷守恒得,因此关系不成立,D错误;
故选C。
【变式10-2】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)室温下,向的溶液中通入,溶液中水电离出的与通入的体积()的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点:水电离产生的
B.b点:溶液呈中性
C.c点:
D.d点:
【答案】D
【分析】由图可知,a点为氢氧化钠溶液,b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,溶液呈碱性,c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,d点为碳酸氢钠和碳酸的混合液,水电离出的,室温下溶液中,溶液呈中性。
【详解】A.a点是原的NaOH溶液,溶液中全部由水电离产生,因此水电离的,A错误;
B.b点为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液,NaOH抑制水电离、促进水电离,二者抵消后水电离的为,但溶液整体显碱性,B错误;
C.c点氢氧化钠溶液与二氧化碳恰好反应,反应得到的溶液为碳酸钠溶液,溶液中,只有部分水解生成,因此离子浓度为:,C错误;
D.d点溶液中,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得,由图可知d点,可得,D正确;
答案选D。
【变式10-3】.(24-25高二上·天津·期中)Ⅰ.已知表中所示的一组物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
(1)常温时,的溶液呈碱性的是___________________。(填序号)
(2)在配制溶液时,加入盐酸的目的是________________________。(结合离子方程式和必要的文字说明)
Ⅱ.已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(3)物质的量浓度均为的四种溶液:由小到大排列的顺序是________(用编号填写)
a. b. c. d.
(4)向溶液中通入少量反应的离子方程式:_____________________。
(5)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是________。
A. B. C. D.
Ⅲ.已知在水中存在以下平衡:,。
(6)常温下溶液的________(填序号)
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(7)某温度下,若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A. B.
C. D.
(8)相同条件下,下列溶液中,由大到小的排列顺序是________(填序号)。
A. B. C. D. E.
【答案】(1)②④⑤
(2)溶液中存在水解平衡:,加入盐酸会增大溶液中的浓度,使水解平衡逆向移动,抑制的水解
(3)
(4)
(5)B
(6)B
(7)BC
(8)
【详解】(1)①是强酸、③是弱酸、⑦是强酸,自身电离出使溶液显酸性;⑥是强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性;⑧是强酸强碱盐,溶液呈中性;②是强碱、④是弱碱,自身电离出使溶液显碱性;⑤是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,故选②④⑤。
(2)是强酸弱碱盐,溶液中存在水解平衡:,加入盐酸会增大溶液中的浓度,使水解平衡逆向移动,抑制的水解。
(3)根据“越弱越水解”规律:弱酸的电离常数越小,弱酸的酸性越弱,对应弱酸根离子的水解程度越大,相同浓度下盐溶液的碱性越强、pH越大。 由电离常数可知,电离能力顺序:,因此水解程度:,对应0.1mol/L盐溶液的pH从小到大排序为,即。
(4)根据电离常数可知酸性:,根据“强酸制弱酸”规则,向溶液中通入少量时,反应只能生成,无法生成,对应的离子方程式为:。
(5)A.加水稀释促进醋酸电离,但溶液体积增大的影响占主导,最终减小,A不符合题意;
B.,稀释过程中温度不变则不变,减小,因此该比值增大,B符合题意;
C.为水的离子积,温度不变时保持不变,C不符合题意;
D.该表达式就是醋酸的电离平衡常数,温度不变时保持不变,D不符合题意;
故选B。
(6)由题给平衡可知,的第一步完全电离:,因此不会发生水解,仅存在电离平衡,会电离出使溶液显酸性,因此常温下溶液pH小于7,故选B。
(7)A.题干未说明该温度为25℃,因此水的离子积,不一定等于,A错误;
B.中性溶液中,根据电荷守恒可得,消去等量的和即可得:,B正确;
C.若等体积等浓度的与混合,会恰好完全反应生成和,水解会使溶液呈碱性,因此要得到中性溶液,加入的体积必须小于溶液的体积,最终,C正确;
D.设加入的的体积为,加入的的体积为,则,D错误;
故选BC。
(8)A、B、C、D均为强电解质完全电离,化学式中含2个的A、B溶液的浓度整体大于仅含1个的C、D,远大于弱电解质E(仅部分电离);A中对水解无影响,B中会促进的水解,因此A的浓度大于B;D中会电离出,抑制水解,C中对水解无影响,因此D的浓度大于C; 综上由大到小顺序为:。
▌题型11 溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
(2)解题策略
①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
③理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
④抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
⑤将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
【典例11】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)25℃时,在溶液中逐滴加入0.2醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系的比较中,错误的是
A.在A点:
B.在B点:,
C.在A、B、C点:
D.在C点:
【答案】D
【详解】A.A点醋酸与NaOH恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸根水解使溶液显碱性,离子浓度大小为,A正确;
B.B点pH=7,溶液呈中性,故,结合电荷守恒可得,B正确;
C.A、B、C点的溶液均满足电荷守恒,即,C正确;
D.C点溶质为等物质的量的醋酸钠和醋酸,根据物料守恒,,D错误;
故选D。
【变式11-1】.(25-26高二上·天津河西·期末)时,总浓度为的溶液中,含硫微粒的分布曲线与的关系如下图所示(忽略体系中的影响)。下列说法错误的是
A.曲线③表示
B.水的电离程度:
C.时,
D.的平衡常数的值为
【答案】C
【分析】亚硫酸是二元弱酸,升高(浓度降低)时,电离平衡正向移动,含硫微粒浓度变化规律为:浓度逐渐降低,浓度先升高后降低,浓度逐渐升高,因此曲线①为,②为,③为,据此分析;
【详解】A.根据分析,曲线③表示,A正确;
B.a点,溶液酸性强,大量抑制水的电离;b点,酸性减弱,水解会促进水的电离,因此水的电离程度:,B正确;
C.溶液总含硫浓度为,根据物料守恒:。时,曲线②和曲线③相交,即,代入得,C错误;
D.总电离的平衡常数: 第一步电离中,a点,得; 第二步电离中,b点,得; 因此,D正确;
故选C。
【变式11-2】.(25-26高三上·天津·期末)室温时,用标准溶液滴定等浓度的三元酸,得到与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A.当加入溶液时,
B.当时,水电离出的
C.由图1可知,中和溶液时,未出现突跃
D.当时,溶液中
【答案】B
【分析】三元酸分三步电离,对应三步电离常数表达式分别变形为、、,三条曲线斜率均为1,且,因此相同下值越大对应电离常数越大,据此匹配曲线Ⅰ对应,曲线Ⅱ对应,曲线Ⅲ对应。代入对应点数值计算得,,。结合滴定曲线,加入20mL 时溶质为,加入40mL 时溶质为,加入60mL 时溶质为。
【详解】A.加入20mL 溶液时,溶质为,根据质子守恒可得,A正确;
B.当时,代入对应表达式得,解得,此时溶质为和的混合溶液,溶液呈碱性,盐类水解促进水的电离,水电离出的,B错误;
C.由图1可知,加入40mL 时得到溶液,继续滴加中和的过程中未出现突跃,C正确;
D.当时,,D正确;
故选B。
【变式11-3】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知草酸为二元弱酸,具有还原性。
(1)在加水稀释H2C2O4(H2A)溶液过程中,保持温度一定,随着水量增加而减小的是___________(填选项字母)。
A. B.
C. D.n(H⁺)与n(A2-)的乘积
(2)草酸与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为___________。
(3)常温下,向20 mL 0.100 mol/L H2C2O4溶液中加入同浓度的NaOH溶液,向过程中的lgX[X为或]、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。
①b点离子浓度由大到小的顺序:___________。
②H2C2O4的电离平衡常数Ka1=___________。
③a、c两点对应的溶质等浓度等体积混合,溶液显___________(填写“酸性”或“碱性”)。
【答案】(1)C
(2)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
(3) c(Na+)>c()=c()>c(H+)>c(OH-) 10-1.25 酸性
【分析】根据对数曲线,可计算草酸的电离常数,Ka1=,lgKa1=lgc(H+)+lg,代入点(0,-1.25),Ka1=10-1.25;Ka2=,lgKa2=lgc(H+)+lg,代入点(0,-3.82),Ka2=10-3.82。
【详解】(1)草酸是二元弱酸,存在H2C2O4H++、H++,加水稀释促进草酸电离平衡右移,n(H+)、n(A2-)增大,n(H2A)减小,但c(H+)、c(HA-)、c(A2-)、c(H2A)均减小,而温度不变,不变,则:
A.=,c(HA-)变小,则变大,A不符合题意;
B.=,c(H+)变小,则变大,B不符合题意;
C.=,c(H+)变小,则变小,C符合题意;
D.n(H⁺)与n(A2-)均变大,则n(H⁺)与n(A2-)的乘积变大,D不符合题意;
故答案选C;
(2)草酸与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O;
(3)①b点坐标为(3.82,0),pH=3.82,则c(H+)>c(OH-),lg=0,则c()=c(),而反应后溶液的溶质为NaHC2O4、Na2C2O4,则b点离子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c()=c()>c(H+)>c(OH-);
②根据分析可知,H2C2O4的电离平衡常数Ka1=10-1.25;
③常温下,向20 mL 0.100 mol/L H2C2O4溶液中加入同浓度的NaOH溶液,a点消耗NaOH溶液20 mL,则反应后的溶质为NaHC2O4(a点溶液pH=2.6,说明电离程度大于水解程度),c点消耗NaOH溶液40 mL,则反应后的溶质为Na2C2O4,a、c两点对应的溶质等浓度等体积混合,电离常数为Ka2=10-3.82,水解常数为Kh1===10-10.18<Ka2,说明电离程度大于水解程度,溶液显酸性。
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第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐类水解的原理
题型02 盐类水解方程式的书写
题型03 盐溶液的酸碱性的判断
题型04 盐类水解的影响因素
题型05 盐的水解常数
题型06 盐类水解的应用
题型07 盐类的水解与离子共存
题型08 电解质溶液中的三大守恒
题型09 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型10 盐溶液中离子浓度大小比较
题型11 溶液中粒子浓度图像分析
▌题型01 盐类水解的原理
1.盐类水解的概念
在水溶液中,盐电离出来的 与水电离出来的 或 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 →水的电离程度 →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 阴离子或 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 ;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 ,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 性,反之,呈 性,即强酸弱碱盐显 性,强碱弱酸盐显 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 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 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 性,组成盐的弱酸根离子水解使溶液显 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 。
(3)多元弱酸的酸根离子比酸式酸根离子的水解程度大得 。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。
【典例01】.(25-26高二上·天津·期中)下列物质的水溶液中,因水解显碱性的是
A. B. C. D.
【变式1-1】(25-26高二上·天津静海·期中)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【变式1-2】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)下列说法正确的是
A.溶液中离子浓度关系:
B.将水溶液蒸干灼烧得到固体
C.配制溶液时要加入铁粉防止水解
D.能水解的盐溶液可能呈酸性或碱性,也有可能呈中性
【变式1-3】.(25-26高二上·天津和平·期末)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.NaNO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.HClO溶液 D.AlCl3溶液
▌题型02 盐类水解方程式的书写
1.水解方程式的一般模式
阴(阳)离子+H2O (或 )+OH-(或H+)。
2.盐类水解是可逆反应
是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“ ”。
3.一般盐类水解程度很小
水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,产物一般不标“↑”或“↓”。
4.盐类水解离子方程式
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaClO:ClO-+H2O ;
②(NH4)2SO4:N+H2O 。
【典例02】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是
A.FeCl3溶液:
B.NaHS溶液:
C.NaHCO3溶液:
D.溶液:
【变式2-1】(25-26高一上·天津南开·开学考试)下列物质在指定条件下电离方程式正确的是
A.溶于水:
B.
C.NaHS溶液中的电离:
D.加热熔化:
【变式2-2】(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是
A.FeCl3溶液:
B.NaHS 溶液:
C.NaHCO3溶液
D.
【变式2-3】.(25-26高二上·天津·期中)按要求书写下列方程式
(1)书写下列物质在水溶液中的电离方程式:
①:_______________________________。
②HCN:_______________________________。
③:_______________________________。
(2)书写下列物质在水溶液中水解的离子方程式:
①NaClO:_______________________________。
②:_______________________________。
③:_______________________________。
▌题型03 盐溶液的酸碱性的判断
1、盐的类型
强酸强碱盐: 、 、 ; 强酸弱碱盐: 、 ;
强碱弱酸盐: 、 ; 弱酸弱碱盐: 、 ;
2、盐溶液的酸碱性
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
盐溶液的酸碱性
3、不同类型的盐溶液呈现不同酸碱性的原因
盐溶液
NaCl溶液
NH4Cl溶液
CH3COONa溶液
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用形成弱电解质
c(H+)和c(OH-)的相对大小
c(H+) c(OH-)
c(H+) c(OH-)
c(H+) c(OH-)
4、盐类的水解定义
像NH4Cl、CH3COONa这样,在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的 或 结合生
成 的反应,叫盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
【典例03】.(25-26高二上·天津南开·期中)下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水,所有离子浓度均减小
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
【变式3-1】.(25-26高二上·天津南开·期中)下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中增大
B.因为CH3COONa溶液升温前后碱性不同,所以醋酸钠是弱电解质
C.向10mL 0.1mol/L盐酸中加入0.1mol/L氨水至中性,则加入的氨水体积小于10mL
D.常温下,1.0×10-4mol/L的盐酸稀释104倍,c(H+)=1×10-8mol/L
【变式3-2】(25-26高二上·天津滨海新区·期中)相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HA
HB
HC
电离常数K
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的酸性强弱关系:HA>HB>HC
B.相同物质的量浓度的盐溶液NaA、NaB、NaC,NaB水解程度最大
C.反应HC+B-=HB+C-能够发生
D.中和等浓度、等体积的HA、HB、HC ,HA消耗的NaOH更多
【变式3-3】.(25-26高二上·天津静海·期中)填空。
(1)在一定温度下,用水缓慢稀释氨水的过程中,溶液中随着水量的增加,
①__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);
②__________;
__________。
(2)体积相同、pH相同的盐酸和醋酸,中和盐酸所需氢氧化钠的物质的量________醋酸(填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(3)时,的硝酸和的氢氧化钾溶液等体积混合,则混合液呈________(填“酸、碱或中”)性。
(4)的NaOH溶液和醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈______(填“酸、碱或中”)性。
▌题型04 盐类水解的影响因素
1.盐类水解的特征
(1)盐类的水解反应可看作中和反应的逆反应,故是吸热反应。
(2)盐类的水解反应是可逆反应。
2.反应条件对盐类水解平衡的影响
反应物本身性质
主要由 所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度 ,即越弱越水解
外界因素
浓度
加水 可促使平衡向水解的方向移动,盐的
温度
盐的水解是 反应,温度升高,
酸碱性
酸碱能够 水解
以Fe2(SO4)3水解为例:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素
实验步骤
实验现象
解释
反应物
的浓度
加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH
溶液颜色 ,
pH
加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向 方向移动
生成物
的浓度
加入少量浓硫酸后,测溶液的pH
溶液颜色 ,
pH
加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡向 方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度
升高温度
溶液颜色 ,
pH
水解反应为吸热反应, 温度,水解平衡向正反应方向移动
【典例04】.(25-26高三上·天津·期末)测定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
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法错误的是
A.溶液中存在水解平衡:
B.①→③的过程pH变化的主要原因是升温促进的水解
C.④的pH与①不同,主要是由于被空气中的氧气氧化所致
D.①与④的值相等
【变式4-1】.(24-25高三下·天津·开学考试)2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰霄实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法正确的是
A.醋酸钠溶液是强电解质
B.醋酸钠晶体与冰都是离子晶体
C.太空中测定醋酸钠溶液的一定大于7
D.该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出
【变式4-2】(24-25高二上·天津·期末)下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.工业合成氨时,把氨气液化后及时从平衡混合物中分离出去
B.高锰酸钾()溶液加水稀释后颜色变浅
C.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
D.配制溶液时,常先将晶体溶于较浓的盐酸中
【变式4-3】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液的性质及反应有重要意义。
(1)在纯碱溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是___________;结合离子方程式解释其原因___________。
(2)利用TiCl4的水解制备TiO2:制备时为使反应趋于完全,采取措施是加入大量的水,同时___________,此反应的化学方程式为___________,所得的TiO2·xH2O沉淀经过滤焙烧得到TiO2。
(3)84消毒液在生活中有广泛的应用,其有效成份是NaClO。资料:HClO的氧化性和杀菌消毒效果强于ClO-。待消杀物品喷洒上84消毒液后,露置于空气中10~30分钟可增强消毒效果,该过程发生反应的离子方程式为___________。(已知酸性:H2CO3>HClO>NaHCO3)
(4)25℃,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。SO2可以被NaOH溶液捕获,所得溶液的pH=9,该溶液c():c()=___________。
(5)某温度下,pH=3的盐酸中c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,该温度下pH=2的H2SO4溶液与pH=11的NaOH溶液混合后溶液的pH=9,则H2SO4与NaOH溶液的体积比为___________。
(6)25℃时,柠檬酸(用H3R表示),其电离常数的负对数:pKa1=3.13,pKa2=4.76,pKa3=6.40,0.1 mol/L NaH2R溶液中c(HR2-)___________c(H3R)(填写“>”或“<”)。
(7)25℃,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c()=c(Cl-),用含a的代数式表示的水解平衡常数Kh=___________。
▌题型05 盐的水解常数
1.概念。在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的 浓度和 浓度次幂之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱阳离子)浓度之比是一个常数,该常数叫作水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh= ;
NaHCO3的水解常数Kh= 。
NH4Cl的水解常数Kh= (Kb为NH3·H2O的电离常数)。
3.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受 的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而 。
【典例05】.(25-26高二上·天津南开·期末)苹果酸是二元弱酸,以H2A表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中H2A、HA-和A2-的分布系数δ(x)随溶液 pH变化如图。
例如:A2-的分布系数δ(A2-)=
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①、③分别代表H2A与A2-的分布系数曲线
B.0.1mol·L-1的NaHA溶液的 pH>7
C.反应H2A + A2-2HA-的平衡常数
D.pH=4.255时,溶液中粒子浓度的大小关系为c(A2-)=c(H2A)
【变式5-1】.(25-26高二上·天津和平·阶段检测)常温下,已知1L 0.10mol·L-1 H3RO3溶液pH<1,向其中加入NaOH 固体(忽略体积变化),测得溶液中各种含 R 微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.N点,c() + c()=0.1mol·L-1
B.电离平衡常数的数量级为10-7
C.曲线δ1是指微粒H3RO3的变化趋势
D.常温下Na2HRO3溶液为酸性
【变式5-2】.(2026·天津和平·一模)常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:已知:25℃时,的电离常数,,,为混合溶液中某粒子的分布分数[比如的分布分数:]。
实验1:向溶液中滴入一定量0.20 mol/L KOH溶液。
实验2:向溶液中加入溶液,混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法不正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,溶液中:
C.实验2,溶液中有沉淀生成,且
D.溶液中,,则
【变式5-3】.(25-26高二上·天津·期中)Ⅰ.①铜丝②熔融的③NaCl溶液④蔗糖⑤⑥⑦⑧⑨氨水
(1)属于强电解质的是___________(填数字编号,下同);属于非电解质的是___________。
Ⅱ.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
HF
电离平衡常数
(2)向溶液中加入适量晶体以后,溶液中的氢离子浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)将少量的通入NaClO溶液中,反应的离子方程式:___________。
(4)相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液:①②③④⑤NaOH⑥⑦按pH由大到小的排列为:___________(填序号)
(5)①常温下0.1 mol/L溶液加水稀释后,下列各项中数值变大的是___________。
a. b. c. d. e.
②25℃时,将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,溶液中离子排序为___________。
③已知KCN溶液呈弱碱性,用离子方程式解释原因___________。
Ⅲ.在某温度下的水溶液中, mol·L-1, mol·L-1.x与y的关系如图所示,回答下列问题:
(6)该温度下(t℃),将0.2000 mol/L盐酸溶液与0.1100 mol/L的溶液等体积混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的___________。
(7)常温下和的混合溶液中:若mol·L-1,则溶液中___________。
▌题型06 盐类水解的应用
1.实验室配制易水解的盐溶液:例如,配制CuSO4溶液时加入少量的 ,防止Cu2+水解。
2.某些试剂的实验室贮存:例如,Na2CO3溶液不能贮存于带磨口玻璃塞的 中。
3.除杂:例如,MgCl2溶液中含有FeCl3杂质,可以向溶液中加入 ,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。
4.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生 色胶体。
5.加热蒸发某些盐溶液析出固体:例如,加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,再灼烧,得到Al2O3固体。
6.某些活泼金属与强酸弱碱盐反应:例如,Mg放入NH4Cl溶液中会产生氢气。
7.用泡沫灭火器灭火:NaHCO3、Al2(SO4)3两盐溶液混合时,发生双水解,产生大量二氧化碳气体泡沫。
8.化肥的合理使用:铵态氮肥不能与草木灰(K2CO3)混用,因能发生反应放出NH3,降低肥效。
9.判断盐溶液的酸碱性或pH:例如,相同浓度的溶液pH由大到小的顺序为NaAlO2>Na2CO3>NaHCO3>NaCl>CuCl2。
10.判断盐溶液蒸干时所得的产物
(1)弱碱易挥发性酸盐加热蒸干通常得到氢氧化物固体(除铵盐),再灼烧生成氧化物。例如高温蒸发浓缩FeCl3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是 。又如若要得到MgCl2固体,可将MgCl2·6H2O在 气氛中加热脱水。
(2)强碱易挥发性酸盐加热蒸干可以得到同溶质固体。例如高温蒸发浓缩Na2CO3溶液,最后灼烧,得到的固体物质是 。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得 。
(4)弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
【典例06】(25-26高三上·天津和平·阶段检测)以下实验设计能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验FeCl2中的亚铁离子
加入酸性高锰酸钾,观察是否褪色
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
鉴别NaHCO3和Na2CO3
加入澄清石灰水,观察现象
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
A.A B.B C.C D.D
【变式6-1】.(24-25高二上·天津·期中)下列说法正确的是
A.常温下,1 LpH=5的(NH4)2SO4溶液中,由水电离出的OH-数目为10-9NA
B.将Al2(SO4)3、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
C.工业上常用热的纯碱溶液处理废旧金属表面的矿物油污
D.向氨水中加少量NH4Cl固体,可抑制NH3∙H2O的电离
【变式6-2】.(23-24高二上·广东·期末)为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
【变式6-3】(25-26高二上·天津滨海新区·期中)下列关于盐类水解的应用说法错误的是
A.草木灰与铵态氮肥混合施用效果更好
B.实验室盛溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
C.氯化铵溶液可用于铁制品的除锈剂
D.向中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料
▌题型07 盐类的水解与离子共存
相互促进的水解反应:
1、水解程度较大的阴阳离子,在溶液中不共存;
阴、阳离子均水解,且水解程度较大,一般能进行到底,此类水解反应的离子方程式用“==”表示,生成物中的沉淀、气体分别用“↓”“↑”标出。
如:Al3++ 3HCO3-=Al(OH)3↓ + 3CO2↑
因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子组合:
(1) Al3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
(2) Fe3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
(3) NH4+与[Al(OH)4]-、SiO32-。
2、 NH4+与CH3COO-、HCO3-、CO32-、S2-虽能发生相互促进的水解反应,但水解程度较小,能大量共存。
【典例07】.(24-25高二上·天津·阶段检测)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、 B.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、、
C.pH=12的溶液K+、Na+、、 D.pH=7的溶液:Al3+、K+、、
【变式7-1】.(25-26高三上·天津滨海新区·期末)各组微粒在溶液中可大量共存,加入M 后发生反应的离子方程式书写也正确的是
微粒组
试剂 M
发生反应的离子方程式
A.
Fe3+、H+、、
通入少量SO2
2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + + 4H+
B.
K+、OH−、Cl−、[Ag(NH3)2]+
少量硝酸
OH−+ H+ = H2O
C.
Cl−、Al3+、、K+
高氯酸溶液
2H+ +=H2SiO3↓
D.
Na⁺、[Al(OH)4]−、
适量 HCl溶液
[Al(OH)4]− + H+ =Al(OH)3↓ + H2O
A.A B.B C.C D.D
【变式7-2】(2026·天津南开·模拟预测)下列离子在溶液中能大量共存的是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式7-3】.(2026·天津武清·一模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是
A.澄清透明溶液中:、、、
B.、Cl-、H+、Fe3+
C.、Cl-、K+、
D.pH=14的溶液中:K+、ClO-、、Cl-
▌题型08 电解质溶液中的三大守恒
1、电荷守恒
(1)含义:电解质溶液总是呈现电中性,及溶液中阳离子所带正电荷总数 阴离子所带负电荷总数;
(2)应用:如Na2CO3,溶液中存在的阳离子有Na+、H+,存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-
根据电荷守恒有 ;
2、物料守恒
(1)含义:在某些电解质溶液中,由于部分离子发生水解或电离,离子的存在形式发生变化,
离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒(物料守恒)
(2)应用:如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-),由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了CO32-,还有HCO3-、H2CO3,
根据碳元素守恒: ;
3、质子守恒
(1)含义:电解质溶液中各粒子电离出来的H+总数等于粒子接受的H+总数;
(2)应用:Na2CO3溶液中质子转移如下:
得质子守恒:
【典例08】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)苯胺()水溶液中存在以下平衡:。已知:时, 的,的。下列说法错误的是
A.相同温度下,相同的苯胺溶液和氨水溶液中
B.时,相同浓度的溶液与溶液相比,溶液中的大
C.溶液中存在
D.溶液与相同浓度的溶液混合,混合液中存在:
【变式8-1】(25-26高二上·天津·期中)常温下,向浓度为、体积为的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测溶液的pH随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d点两种溶液恰好完全反应。下列说法错误的是
A.该温度时的电离常数约为
B.b、c、d三点的溶液中,由水电离出的由大到小顺序为
C.d点溶液中:
D.滴定过程中可能有:
【变式8-2】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)下列关于室温时溶液中离子浓度关系说法正确的是
A.0.1 Na2CO3溶液中:
B.0.1 NH4Cl溶液中:
C.pH<7的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
D.0.1 NH4Cl溶液和0.1 相比,前者大于后者
【变式8-3】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)钠碱法吸收二氧化硫是一种常用的烟气脱硫方法,时,将烟气中通入溶液(通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略),溶液中含硫物种的浓度,溶液中含硫物种的物质的量浓度随的关系曲线如下图所示。
回答下列问题:
(1)恰好完全转化为时,溶液中的所有阴离子浓度由大到小的顺序__________。
(2)的溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变小的是______(填序号)。
A. B. C. D.
(3)往纯水中加少量固体,水的电离平衡______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。
(4)若,则______(填“>”、“<”或“=”,下同);当溶液时,______。
(5)的______,当溶液时,______。
(6)已知的、。向溶液中通入少量,反应的离子方程式为_______________________________。
▌题型09 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
一、金属阳离子易水解的挥发性强酸的盐:
AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3固体,灼烧后得到Al2O3,FeCl3溶液蒸干灼烧得到Fe2O3。
二、金属阳离子易水解的难挥发性强酸的盐:
Al2(SO4)3溶液蒸干得到Al2(SO4)3固体,硫酸难挥发,故蒸干得原溶质。
三、阴阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐:
阴阳离子均易水解,蒸干后相互促进水解,蒸干后得不到任何固体,如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶液蒸干后无固体存在;
四、热稳定性差的盐:NaHCO3溶液蒸干后得到相应的正盐Na2CO3固体。
五、易氧化的盐加热蒸干时被氧化,得不到原物质:如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。
【典例09】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)下列叙述内容正确且与盐类的水解有关的有几个
①常用可溶性铝盐、铁盐作净水剂
②保存硝酸亚铁溶液时需加入少量铁粉
③将TiCl4加入到大量水中并加热制
④草木灰与铵态氮肥不能混合使用
⑤用与共热制取无水
⑥用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污
⑦实验室盛放等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
⑧实验室配制Na2S溶液,常将Na2S固体溶于有少量NaOH的水溶液中
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【变式9-1】.(25-26高二上·天津河东·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中
B.工业制备:,加入大量水,同时加热
C.25℃~100℃,随温度升高,纯水的pH减小
D.工业合成氨 ,采用400℃~500℃的高温条件
【变式9-2】(25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测)下列应用与盐类水解无主要关系的是
A.明矾做净水剂
B.用醋酸除去茶壶里的水垢
C.用Na₂CO₃溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果
D.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
【变式9-3】.(25-26高二上·天津西青·阶段检测)盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
▌题型10 盐溶液中离子浓度大小比较
巧用“三大守恒”、电离平衡、水解平衡来分析
1、单一溶液中各粒子浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,多部电离越来越弱
如:0.1mol/L H2CO3溶液: ;
(2)多元弱酸的酸式盐:
如:NaHCO3溶液呈 性,HCO3-的水解程度 电离程度,
故离子浓度由大到小为:
2、不同溶液中同一粒子浓度大小的比较
综合考虑电解质的电离和水解,也得考虑其他离子对该离子的影响
如:室温时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4
NH4+的浓度由大到小的顺序:
【典例10】.(25-26高三上·天津滨海新区·期末)室温下,用0.2mol/L氨水吸收SO2,忽略通入 SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3) + c() + c()。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10−2,Ka2(H2SO3)=6.2×10−8。下列说法正确的是
A.向氨水溶液中缓慢通入SO2,溶液中c(OH−)/c(NH3·H2O)的值增大
B.pH=6的溶液中存在:c()<c()
C.pH=8的溶液中存在:c()>c() + c()
D.c总=0.1mol/L 的溶液中存在:c(OH−) = c(H+) + c() + 2c(H2SO3)
【变式10-1】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.新制氯水中加入固体:
B.的溶液:
C.溶液与溶液等体积混合:
D.的氨水与的盐酸等体积混合:
【变式10-2】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)室温下,向的溶液中通入,溶液中水电离出的与通入的体积()的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点:水电离产生的
B.b点:溶液呈中性
C.c点:
D.d点:
【变式10-3】.(24-25高二上·天津·期中)Ⅰ.已知表中所示的一组物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
(1)常温时,的溶液呈碱性的是___________________。(填序号)
(2)在配制溶液时,加入盐酸的目的是________________________。(结合离子方程式和必要的文字说明)
Ⅱ.已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,回答下列问题:
化学式
电离平衡常数
(3)物质的量浓度均为的四种溶液:由小到大排列的顺序是________(用编号填写)
a. b. c. d.
(4)向溶液中通入少量反应的离子方程式:_____________________。
(5)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是________。
A. B. C. D.
Ⅲ.已知在水中存在以下平衡:,。
(6)常温下溶液的________(填序号)
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(7)某温度下,若向的溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是________。
A. B.
C. D.
(8)相同条件下,下列溶液中,由大到小的排列顺序是________(填序号)。
A. B. C. D. E.
▌题型11 溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
(2)解题策略
①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
③理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
④抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
⑤将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
【典例11】.(25-26高二上·天津武清·阶段检测)25℃时,在溶液中逐滴加入0.2醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系的比较中,错误的是
A.在A点:
B.在B点:,
C.在A、B、C点:
D.在C点:
【变式11-1】.(25-26高二上·天津河西·期末)时,总浓度为的溶液中,含硫微粒的分布曲线与的关系如下图所示(忽略体系中的影响)。下列说法错误的是
A.曲线③表示
B.水的电离程度:
C.时,
D.的平衡常数的值为
【变式11-2】.(25-26高三上·天津·期末)室温时,用标准溶液滴定等浓度的三元酸,得到与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A.当加入溶液时,
B.当时,水电离出的
C.由图1可知,中和溶液时,未出现突跃
D.当时,溶液中
【变式11-3】.(25-26高二上·天津滨海新区·期中)已知草酸为二元弱酸,具有还原性。
(1)在加水稀释H2C2O4(H2A)溶液过程中,保持温度一定,随着水量增加而减小的是___________(填选项字母)。
A. B.
C. D.n(H⁺)与n(A2-)的乘积
(2)草酸与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为___________。
(3)常温下,向20 mL 0.100 mol/L H2C2O4溶液中加入同浓度的NaOH溶液,向过程中的lgX[X为或]、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。
①b点离子浓度由大到小的顺序:___________。
②H2C2O4的电离平衡常数Ka1=___________。
③a、c两点对应的溶质等浓度等体积混合,溶液显___________(填写“酸性”或“碱性”)。
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第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
▌题型01 盐类水解的原理
【典例01】A
【变式1-1】D
【变式1-2】D
【变式1-3】D
▌题型02 盐类水解方程式的书写
【典例02】D
【变式2-1】D
【变式2-2】D
【变式2-3】
【答案】(1)
(2)
▌题型03 盐溶液的酸碱性的判断
【典例03】A
【变式3-1】A
【变式3-2】C
【变式3-3】
【答案】(1) 增大 增大 不变
(2)小于
(3)中
(4)碱
▌题型04 盐类水解的影响因素
【典例04】B
【变式4-1】D
【变式4-2】B
【变式4-3】
【答案】(1) 产生白色沉淀,且红色褪去 在纯碱溶液中水解:+H2O+OH-,加入BaCl2后Ba2++=BaCO3↓(白色),由于浓度减小,水解平衡左移,OH-浓度减小,酚酞褪色
(2) 加热 TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)ClO-+H2O+CO2=+HClO
(4)
(5)9∶1
(6)>
(7)(100a-1)×10-7
▌题型05 盐的水解常数
【典例05】B
【变式5-1】D
【变式5-2】C
【变式5-3】
【答案】(1) ②⑥⑦ ④⑧
(2)减小
(3)
(4)⑤>⑥>⑦>①>③>②>④
(5) bd
(6)11
(7)0.56
▌题型06 盐类水解的应用
【典例06】】D
【变式6-1】D
【变式6-2】A
【变式6-3】A
▌题型07 盐类的水解与离子共存
【典例07】C
【变式7-1】B
【变式7-2】B
【变式7-3】B
▌题型08 电解质溶液中的三大守恒
【典例08】B
【变式8-1】C
【变式8-2】D
【变式8-3】
【答案】(1)
(2)C
(3)向左移动
(4) > >
(5) 10-1.9 10-8.9
(6)
▌题型09 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
【典例09】D
【变式9-1】D
【变式9-2】B
【变式9-3】B
▌题型10 盐溶液中离子浓度大小比较
【典例10】C
【变式10-1】C
【变式10-2】D
【变式10-3】
【答案】(1)②④⑤
(2)溶液中存在水解平衡:,加入盐酸会增大溶液中的浓度,使水解平衡逆向移动,抑制的水解
(3)
(4)
(5)B
(6)B
(7)BC
(8)
▌题型11 溶液中粒子浓度图像分析
【典例11】D
【变式11-1】C
【变式11-2】B
【变式11-3】
【答案】(1)C
(2)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O
(3) c(Na+)>c()=c()>c(H+)>c(OH-) 10-1.25 酸性
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