3.3 盐类的水解(10大题型,举一反三题型专练,浙江专用)化学人教版选择性必修1
2026-10-10
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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 盐溶液中离子浓度大小比较
题型10 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_______。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】(2026·浙江绍兴高二开学考试)下列说法正确的是( )
A.室温时某溶液的pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.室温下pH=7的醋酸钠和醋酸混合液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
C.Na2SO3溶液呈碱性的原因:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
D.室温下,0.1mol·L-1的醋酸的pH=a,0.01mol·L-1的醋酸的pH=b,则b=a+1
【变式1-1】(2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高一期中)下列溶液因水解呈酸性的是( )
A.H2SO4 B.NaHSO4 C.NH4Cl D.Na2CO3
【变式1-2】(2025·浙江省绍兴会稽联盟高一期中)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1-3】为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
▌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______________。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3:C+H2O______________、HC+H2OH2CO3+OH-;
②Na2S:S2-+H2O______________、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3:Al3++3H2O_____________________。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4:N+CH3COO-+H2O____________________________;
②Al2S3:Al2S3+6H2O===_____________________。
【典例02】(2025·浙江6月卷,7)下列离子方程式正确的是( )
A.HCO3-的水解反应:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B.CaCO3与醋酸反应:CaCO3+2H+ ═Ca2+ +H2O+CO2↑
C.FeO与硝酸反应:FeO+2H+=Fe2++ H2O
D.苯酚钠水溶液中通入少量CO2气体:
【变式2-1】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)下列叙述中,正确的是( )
A.NaHCO3电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
B.Na2CO3水解离子方程式:CO32-+2H2OH2CO3+OH-
C.CuSO4水解离子方程式:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+
D.Fe(OH)3在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式:Fe(OH)3Fe3++3OH-
【变式2-2】(2026·浙江舟山高二期中)下列离子方程式不正确的是( )
A.明矾用于净水:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
B.泡沫灭火器灭火:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
C.用纯碱清洗油污:CO+H2OHCO+OH-
D.浓硫化钠溶液具有臭味:S2-+2H2O===H2S↑+2OH-
【变式2-3】(2026·浙江杭州高二期中)下列水解反应的离子方程式及有关说法正确的是( )
A.NaHC2O4溶于水显碱性是因为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-H++ C2O42-,HC2O4-的水解程度大于其电离程度
B.常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HX溶液的pH=3,可推知NaX溶液中存在X-+H2OHX+OH-
C.向K2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色的原因是CO32-+H2O=HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,颜色无变化
D.NaHSO3溶于水显酸性是因为HSO3-SO32-+H+,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度小于其水解程度
▌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.弱酸弱碱盐的阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相对强弱。当K酸=K碱时,溶液显_______性,如CH3COONH4;当K酸>K碱时,溶液显_______性,如HCOONH4;当K酸<K碱时,溶液显_______性,如NH4CN。
2.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液呈_______性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-。
3.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的_______程度和_______程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液呈_______性。如NaHCO3溶液中:HCO3-H++CO32- (次要),HCO3-+H2OH2CO3+OH-(主要)
(2)若电离程度大于水解程度,溶液呈_______性。如NaHSO3溶液中HSO3-H++SO32-(主要),HCO3-+H2OH2SO3+OH-(次要)
4.相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO32->HCO3-;相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐,如N的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
【典例03】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)常温下,等物质的量浓度的下列五种溶液:①CH3COOH ②CH3COONH4 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液的pH值由大到小排列正确的是( )
A.⑤④②①③ B.⑤④②③① C.⑤④③②① D.②④⑤①③
【变式3-1】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.NaHSO4 D.NaCl
【变式3-2】(2026·浙江新力量联盟高二期中)下列溶液水解呈碱性的是( )
A.(NH4)2SO4 B.Na[Al(OH)4] C.KAl(SO4)2 D.NaOH
【变式3-3】(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)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
▌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】(2024·浙江省杭州十一中高二期末)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【变式4-1】(2026·浙江宁波高二期末)Sb2O3可作白色颜料和阻燃剂等。实验室中可利用SbCl3的水解反应制取SbCl3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等)。下列说法不正确的是( )
A.为提高转化率,在水解反应后期可加入少量氨水
B.SbCl3的水解反应不是基元反应
C.配制SbCl3溶液的方法是将一定量SbCl3溶于水中,并适当加热
D.SbCl3水解产生SbOCl的离子方程式为Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+
【变式4-2】(2026·浙江温州高二期末)常温下,下列有关说法正确的是( )
A.NH4Cl溶液中存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B.向稀氨水中加少量NH4Cl固体,将增大
C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中存在:cNa+)+cH+)=cOH-)+cHCO3-+cCO32-)
D.将1 mLpH=2的醋酸溶液稀释至100 mL,所得醋酸溶液的pH=4
【变式4-3】(2026·浙江金华高二期中)利用下图装置进行“反应条件对FeCl3水解平衡的影响实验”。
装置
操作与现象
①加热a至溶液沸腾,呈红褐色;用试纸检验b中溶液,试纸显中性
②持续加热一段时间,取b中溶液,用pH试纸检验,试纸变红;用KSCN溶液检验,溶液变浅红
下列说法不正确的是( )
A.①中溶液呈红褐色,推测是由于温度升高促进了Fe3+的水解
B.常温下,FeCl3水解产生的HCl在溶液中以H3O+、Cl-形式存在
C.以上现象说明HCl挥发促进了FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl正向移动
D.根据上述现象,说明不宜用蒸干FeCl3溶液的方法制备FeCl3固体
▌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】(2026·浙江学军中学高三模拟)常温下,向20.00 mL 0.5 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,反应液中含碳物种的浓度与NaOH溶液滴加量的变化关系如图所示,其中m点混合液中 c(OH-)=1.8×10-13mol·L-1。已知:常温下Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4.;C2O42-、HC2O4-的水解常数分别为Kb (C2O42-)、Kb (HC2O4-)。下列说法错误的是( )
A.曲线丙表示c(C2O42-)与滴加NaOH溶液体积的关系
B.常温下,草酸的电离常数
C.n点溶液中:
D.
【变式5-1】(2026·浙江温州中学高三模拟)室温下,将0.1molAgCl置于0.1mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag++NH3[Ag(NH3)]+和Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数分别为K1和K2,NH4+的水解常数Kh (NH4+)=10-9.25。下列说法错误的是( )
A.II为[Ag(NH3)]+的变化曲线 B.C点:
C.A点: D.
【变式5-2】(2026·浙江艾青中学高三模拟)常温下,用NaOH溶液滴定H3PO4溶液过程中,溶液中的H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知:]。已知Kh1表示PO43-第一步的水解常数,以此类推。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表H3PO4 B.的
C.pH=11时, D.
【变式5-3】(2026·浙江衢州二中高二月考)醋酸钠(CH3COONa)是一种常用的防腐剂和缓冲剂。
(1)为探究外界因素对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0.10mol·L-1):
序号
温度
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
①ⅰ.实验1和2,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NH4+对CH3COONa水解程度的影响。
ⅲ.实验_________和_________(填序号),探究温度对CH3COONa水解程度的影响。
②CH3COONa水解的离子方程式为_________,对比实验1和2的数据可知,当_________(填序号)时,可说明加水稀释CH3COONa溶液,水解平衡正向移动。
A. B. C.
③根据甲同学的实验方案,补充数据:a=_________。实验测得,该结果不足以证明加入NH4+促进了CH3COONa的水解,根据______________(填一种微粒的化学式)的浓度增大可以说明加入NH4+能促进CH3COONa的水解。
④已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测,但实验结果为。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:,为CH3COONa溶液起始浓度。
试剂:CH3COONa溶液、0.1000mol·L-1盐酸、pH计。
实验:测定40℃CH3COONa水解常数Kh,完成下表中序号7的实验。
序号
实验
记录的数据
5
取20.00mLCH3COONa溶液,用0.1000mol·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:用含V、b、c的计算式表示40℃的
实验结论:通过________________(填“>”或“<”),可以说明温度升高,促进CH3COONa水解。
▌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】(2026·浙江杭州地区重点中学高二期中中)下列有关盐类水解应用的说法错误的是( )
A.将CuCl2溶液蒸干、灼烧得到CuCl2固体
B.明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可净化水
C.用NH4Cl溶液作除锈剂
D.用TiCl4制备TiO2·xH2O时,加入大量的水并加热
【变式6-1】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列物质的制备方案不正确的是( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeSO4
将FeSO4溶液蒸干并灼烧
B
TiO2
将TiCl4溶于大量水中并加热,所得产物经焙烧可得
C
无水AlCl3
将AlCl3·6H2O与SOCl2混合并加热
D
BaSO4
将BaSO4用0.01 mol·L-1硫酸洗涤以减少损失
【变式6-2】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列有关盐类水解的应用说法正确的是( )
A.即使Cu2+能发生水解,但实验室仍可以通过加热蒸干CuSO4溶液的方法制取少量无水CuSO4
B.实验室可以用饱和的Fe2(SO4)3溶液滴入沸腾的蒸馏水中制取Fe(OH)3胶体
C.由于NH4+与CH3COO-能发生双水解反应,因此不能大量共存于同一溶液中
D.草木灰(主要成分为K2CO3)不能和铵态氮肥混用的原因是为了减少K元素的损失
【变式6-3】(2026·浙江温州2027届一模)缓冲溶液是指外加少量强酸或强碱时,溶液的pH基本不变的溶液。现向2.00 L0.500 mol·L-1氨水中滴加aL0.5 mol·L-1盐酸可配制NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。
已知:①25℃时氨水的Kb=10-4.75,混合时溶液体积变化可加和。
②上述缓冲溶液有效缓冲范围为8.25~10.25,缓冲比[]越接近1∶1,缓冲效果越好。
下列说法不正确的是( )
A.该缓冲溶液中存在的缓冲平衡为:NH3·H2ONH4++OH-
B.当a=1.00时,所配溶液的缓冲效果最好
C.当溶液的pH=8.25时,
D.当溶液的pH=10.25时,
▌题型07 盐类的水解与离子共存
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】(2025·浙江省温州市十校联合体高一期中)时,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.含较多Fe3+的溶液中:Na+、SO32-、HCO3-
B.pH=12的溶液中:K+、NO3-、ClO-
C.含0.1mol·L-1 Al3+的溶液中:Na+、S2-、Cl-
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、HCO3-
【变式7-1】(2025·浙江省金兰教育合作组织高一期中)常温下,下列离子组在给定条件下可能大量共存的是
A.Na[Al(OH)4]的溶液中:NH4+、K+、Cl-、NO3-
B.水电离出的的溶液中:Ca2+、Al3+、NO3-、Cl-
C.的溶液中:Na+、Mg2+、NO3-、CO32-
D.加入铝粉产生氢气的溶液中:Cu2+、NH4+、HCO3-、Br-
【变式7-2】(2025·浙江省六校联盟高一期中)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:K+、Al3+、MnO4-、NO3-
B.使甲基橙变红的溶液中:NH4+、FeCl3、Fe2+、NO3-
C.1mol/L的FeCl3 FeCl3溶液中:Na+、K+、HCO3-、NO3-
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、K+、CO32-、SO42-
【变式7-3】(2025·浙江省衢州五校联盟高一期中)常温下,下列指定溶液中,各离子组一定能大量共存的是
A.使甲基橙变红的溶液: K+、Na+、CH3COO-、NO3-
B.水电离出的的溶液:NH4+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C.澄清透明的溶液:K+、Cu2+、SO42-、MnO4-
D.的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
▌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】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
【变式8-1】(2025· 浙江省星辰联盟高一期中)强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
【变式8-2】21.(2025·浙江省宁波市三锋联盟高一期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2C2O4溶液:
B.Na2S溶液:
C.Na2CO3溶液:
D.Na2SO3溶液:
【变式8-3】(2025·浙江强基联盟高一期中)已知磷酸二氢钾(KH2PO4)可用作高磷钾复合肥料,已知25℃时,Ka1(H3PO4)=6.9×10-3,Ka2(H3PO4)=6.2×10-8,Ka3(H3PO4)=4.8×10-13。下列关于0.1 mol·L-1 KH2PO4溶液的说法正确的是( )
A.溶液中:
B.溶液中存在:
C.该溶液中:
D.该温度下反应的化学平衡常数约为6.9×1011
▌题型09 盐溶液中离子浓度大小比较
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
3.混合溶液中各离子浓度大小的比较
要进行电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小要素的综合分析。
(1)同浓度、同体积的 (弱酸)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。
还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
(2)同浓度、同体积的 (弱碱)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。
【典例09】(2020•浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L−1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L−1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl−)>c(CH3COO−)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH−)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl−)
【变式9-1】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
【变式9-2】室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:c(NH)=c(HCO )+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(NH )>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【变式9-3】H2C2O4为二元弱酸,Kal(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O)+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)<c(C2O)>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)
▌题型10 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10】(2021•浙江1月卷)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【变式10-1】(2024·浙江省杭州十一中高二期末)时,在溶液中逐滴加入醋酸溶液,曲线如图所示,下列有关粒子浓度关系的比较中,不正确的是( )
A.A点:c(Na+) >c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
B.B点:c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(CH3COO-)
C.C点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.C点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═2c(Na+)
【变式10-2】(2025·浙江省强基联高三联考)CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1mol·L-1CH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),微粒浓度的对数值(lgc)与混合溶液中pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-
B.Kb(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
C.Q点,c(Cl-)+ c(OH―)=c(H+)+c(CH3NH3+)
D.P点,c(Cl-)+c(CH3NH3+)+ c(CH3NH2·H2O)=0.2mol·L-1
【变式10-3】(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)25℃时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数δ1、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数δ2随pH变化关系如图。[例如]。已知:Ksp(SrCO3)= 1.6×10-9,Ksp(SrSO4)=2.5×10-7。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表δ(SO42-)
B.SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4 溶液中的溶解度大于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度
C.1molSrSO4与1L1mol·L-1的Na2CO3溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为SrCO3
D.若空气中CO2的分压增大10倍,此时向CO2饱和溶液中加入等体积的Sr(NO3)2溶液,会产生SrCO3沉淀
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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 盐溶液中离子浓度大小比较
题型10 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】(2026·浙江绍兴高二开学考试)下列说法正确的是( )
A.室温时某溶液的pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.室温下pH=7的醋酸钠和醋酸混合液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
C.Na2SO3溶液呈碱性的原因:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
D.室温下,0.1mol·L-1的醋酸的pH=a,0.01mol·L-1的醋酸的pH=b,则b=a+1
【答案】B
【解析】A项,室温下pH<7的溶液还可能是酸式盐(如NaHSO4、NaHSO3等),不一定是酸或强酸弱碱盐,A错误;B项,室温下pH=7时c(OH-)=c(H+),根据溶液电荷守恒关系c(Na+)+ c(H)=c(CH3COO-)+c(OH-),可推得c(Na+)=c(CH3COO-),B正确;C项,CO32-是二元弱酸的酸根,水解分步进行且以第一步水解为主,反应为CO32-+H2OHCO3-+OH-,不能直接写总水解方程式,C错误;D项,醋酸是弱电解质,稀释会促进电离,将0.1mol·L-1醋酸稀释10倍得到0.01mol·L-1醋酸时,H+浓度下降幅度小于10倍,故b<a+1,D错误;故选B。
【变式1-1】(2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高一期中)下列溶液因水解呈酸性的是( )
A.H2SO4 B.NaHSO4 C.NH4Cl D.Na2CO3
【答案】C
【解析】A.H2SO4电离出氢离子使溶液显酸性,故A不选;B.NaHSO4溶于水电离产生氢离子使溶液显酸性,故B不选;C.NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液呈酸性,故C选;D.Na2CO3为强碱弱酸盐,碳酸根离子水解使溶液呈碱性,故D不选;故选C。
【变式1-2】(2025·浙江省绍兴会稽联盟高一期中)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1-3】为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,生成亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,生成蓝色沉淀,故B正确;实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度的FeCl3溶液,根据溶液变红褐色,说明Fe3+发生水解反应,滴加K3[Fe(CN)6]无蓝色沉淀产生,说明没有发生还原反应,故C正确;结合实验①、③可知,SO对Fe3+的水解反应有影响,故D错误。
▌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+。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
①Na2CO3:C+H2OHC+OH-、HC+H2OH2CO3+OH-;
②Na2S:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱强酸盐
AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①CH3COONH4:N+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O;
②Al2S3:Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
【典例02】(2025·浙江6月卷,7)下列离子方程式正确的是( )
A.HCO3-的水解反应:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
B.CaCO3与醋酸反应:CaCO3+2H+ ═Ca2+ +H2O+CO2↑
C.FeO与硝酸反应:FeO+2H+=Fe2++ H2O
D.苯酚钠水溶液中通入少量CO2气体:
【答案】D
【解析】A项,HCO3-水解生成H2CO3和OH-,该反应的离子方程式为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,原式是HCO3-的电离方程式,A错误;B项,已知醋酸为弱酸,离子方程式书写时不能拆,故CaCO3与醋酸反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误;C项,已知硝酸具有强氧化性,能够氧化Fe2+为Fe3+,故FeO与硝酸反应的离子方程式为:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,C错误;D项,苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,故苯酚钠水溶液中通入少量CO2气体反应生成苯酚和碳酸氢钠,则离子方程式为:,D正确;故选D。
【变式2-1】(2026·浙江温州新力量联盟高二期中)下列叙述中,正确的是( )
A.NaHCO3电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
B.Na2CO3水解离子方程式:CO32-+2H2OH2CO3+OH-
C.CuSO4水解离子方程式:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+
D.Fe(OH)3在水溶液中的沉淀溶解平衡方程式:Fe(OH)3Fe3++3OH-
【答案】C
【解析】A项,NaHCO3是强电解质,但HCO3-为弱酸根,电离应分步进行:NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO32-,A错误;B项,碳酸根的水解分两步进行,主要的第一步为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,第二步为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,B错误;C项,硫酸铜是强酸弱碱盐,Cu2+水解:Cu2++H2O Cu(OH)2+2H+,C正确;D项,Fe(OH)3的沉淀溶解平衡方程式要注明各物质状态,应该写为:Fe(OH)3(s)Fe3+ (aq) +3OH- (aq),D错误;故选C。
【变式2-2】(2026·浙江舟山高二期中)下列离子方程式不正确的是( )
A.明矾用于净水:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
B.泡沫灭火器灭火:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
C.用纯碱清洗油污:CO+H2OHCO+OH-
D.浓硫化钠溶液具有臭味:S2-+2H2O===H2S↑+2OH-
【答案】D
【解析】硫化钠分步水解,生成的硫化氢具有臭味,离子方程式必须分步书写、没有气体符号、应使用可逆符号,D项错误。
【变式2-3】(2026·浙江杭州高二期中)下列水解反应的离子方程式及有关说法正确的是( )
A.NaHC2O4溶于水显碱性是因为HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-H++ C2O42-,HC2O4-的水解程度大于其电离程度
B.常温下,0.1 mol·L-1的一元酸HX溶液的pH=3,可推知NaX溶液中存在X-+H2OHX+OH-
C.向K2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色的原因是CO32-+H2O=HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,颜色无变化
D.NaHSO3溶于水显酸性是因为HSO3-SO32-+H+,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度小于其水解程度
【答案】A
【解析】NaHC2O4溶于水显碱性,说明HC2O4-的水解程度大于其电离程度,离子方程式均正确,A项正确;X-水解的离子方程式为X-+H2OHX+OH-,B项错误;CO32-水解的离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,滴加BaCl2溶液,平衡逆向移动,颜色变浅,C项错误;NaHSO3溶于水显酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度,D项错误。
▌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.弱酸弱碱盐的阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相对强弱。当K酸=K碱时,溶液显中性,如CH3COONH4;当K酸>K碱时,溶液显酸性,如HCOONH4;当K酸<K碱时,溶液显碱性,如NH4CN。
2.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液呈酸性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4=Na++H++SO42-。
3.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。如NaHCO3溶液中:HCO3-H++CO32- (次要),HCO3-+H2OH2CO3+OH-(主要)
(2)若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性。如NaHSO3溶液中HSO3-H++SO32-(主要),HCO3-+H2OH2SO3+OH-(次要)
4.相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO32->HCO3-;相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐,如N的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
【典例03】(2026·浙江宁波三锋联盟高二期中)常温下,等物质的量浓度的下列五种溶液:①CH3COOH ②CH3COONH4 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液的pH值由大到小排列正确的是( )
A.⑤④②①③ B.⑤④②③① C.⑤④③②① D.②④⑤①③
【答案】A
【解析】①CH3COOH为弱酸,部分电离,溶液呈酸性,pH<7;②CH3COONH4溶液中CH3COO-、4+的水解程度相近,该溶液近似中性,pH≈7;③NaHSO4 为强碱强酸酸式盐,溶液呈强酸性,pH<7且小于①溶液;④NaHCO3 为强碱弱酸酸式盐,HCO3-的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,pH>7;⑤Ba(OH)2为强碱,溶液呈强碱性,pH>7,且大于④溶液;所以这几种溶液的pH由大到小顺序是⑤④②①③,故选A。
【变式3-1】(2025·浙江省宁波市三锋联盟期中)下列物质因发生水解而使溶液呈酸性的是( )
A.HNO3 B.(NH4)2SO4 C.NaHSO4 D.NaCl
【答案】B
【解析】A.硝酸为强酸,电离产生氢离子使得溶液显酸性,A错误;B.硫酸铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解使得溶液呈酸性,B正确;C.硫酸氢钠电离产生氢离子使得溶液显酸性,C错误;D.氯化钠为强碱强酸盐,溶液显中性,D错误;故选B。
【变式3-2】(2026·浙江新力量联盟高二期中)下列溶液水解呈碱性的是( )
A.(NH4)2SO4 B.Na[Al(OH)4] C.KAl(SO4)2 D.NaOH
【答案】B
【解析】A项,NH4)2SO4是强酸弱碱盐,NH4+发生水解NH4++H2ONH3·H2O+H+生成H+,溶液呈酸性,A不符合题意;B项,Na[Al(OH)4]是强碱弱酸盐,[Al(OH)4]-发生水解[Al(OH)4]- Al(OH)3+OH-生成OH-,溶液呈碱性,B符合题意;C项,KAl(SO4)2中的Al3+发生水解Al3++3H2OAl(OH)3+3H+生成H+,溶液呈酸性,C不符合题意;D项,NaOH是强碱,直接解离出OH-,溶液碱性非水解所致,D不符合题意;故选B。
【变式3-3】(2025·浙江省绍兴会稽联盟期中)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。
▌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】(2024·浙江省杭州十一中高二期末)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】A项,水解平衡常数只与温度有关,稀释溶液不改变水解平衡常数的大小,A项错误;B项,通入CO2会消耗溶液中的OH—,根据勒夏特列原理,平衡正移,B项正确;C项,升高温度会使该水解平衡正向移动,CO32-浓度减小,HCO3-浓度增大,故增大,C项错误;D项,NaOH固体溶解会电离OH—,使溶液中的OH—浓度增大,溶液的pH增大,D项错误;故选B。
【变式4-1】(2026·浙江宁波高二期末)Sb2O3可作白色颜料和阻燃剂等。实验室中可利用SbCl3的水解反应制取SbCl3(SbCl3的水解分三步进行,中间产物有SbOCl等)。下列说法不正确的是( )
A.为提高转化率,在水解反应后期可加入少量氨水
B.SbCl3的水解反应不是基元反应
C.配制SbCl3溶液的方法是将一定量SbCl3溶于水中,并适当加热
D.SbCl3水解产生SbOCl的离子方程式为Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+
【答案】C
【解析】A项,SbCl3水解会生成H+,加入氨水可中和H+,使水解平衡正向移动,提高SbCl3转化率,A正确;B项,基元反应是一步完成的反应,题干明确SbCl3水解分三步进行,因此不属于基元反应,B正确;C项,SbCl3易发生水解,直接溶于水且加热会促进水解生成沉淀,无法得到SbCl3溶液,正确配制方法是先将SbCl3溶于浓盐酸抑制水解,再加水稀释至所需浓度,C错误;D项,该离子方程式满足原子守恒、电荷守恒,符合SbOCl沉淀生成的反应事实,D正确;故选C。
【变式4-2】(2026·浙江温州高二期末)常温下,下列有关说法正确的是( )
A.NH4Cl溶液中存在:c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B.向稀氨水中加少量NH4Cl固体,将增大
C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中存在:cNa+)+cH+)=cOH-)+cHCO3-+cCO32-)
D.将1 mLpH=2的醋酸溶液稀释至100 mL,所得醋酸溶液的pH=4
【答案】B
【解析】A项,NH4Cl溶液中,NH4+会发生水解,因此浓度小于不水解的Cl-,NH4+水解使溶液显酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+ ,正确离子浓度顺序为:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),A错误;B项,稀氨水中存在电离平衡:NH3·H2ONH4++OH-,加入NH4Cl固体后,c(NH4+)增大,平衡逆向移动,c(OH-)减小,因此增大,B正确;C项,Na2CO3溶液的电荷守恒中,1个CO32-带2个单位负电荷,正确电荷守恒式为:cNa+)+cH+)=cOH-)+cHCO3-+2cCO32-),C错误;D项,醋酸是弱电解质,稀释会促进醋酸电离,n(H+)增加,因此pH=2的醋酸稀释100倍后,所得溶液pH<4,D错误;故选B。
【变式4-3】(2026·浙江金华高二期中)利用下图装置进行“反应条件对FeCl3水解平衡的影响实验”。
装置
操作与现象
①加热a至溶液沸腾,呈红褐色;用试纸检验b中溶液,试纸显中性
②持续加热一段时间,取b中溶液,用pH试纸检验,试纸变红;用KSCN溶液检验,溶液变浅红
下列说法不正确的是( )
A.①中溶液呈红褐色,推测是由于温度升高促进了Fe3+的水解
B.常温下,FeCl3水解产生的HCl在溶液中以H3O+、Cl-形式存在
C.以上现象说明HCl挥发促进了FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl正向移动
D.根据上述现象,说明不宜用蒸干FeCl3溶液的方法制备FeCl3固体
【答案】C
【解析】FeCl3溶液中Fe3+会发生水解,反应为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,水解为吸热反应,因此升高温度会影响Fe3+的水解平衡。A.加热FeCl3溶液至沸腾,即升高温度促进Fe3+水解平衡正向移动,从而形成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体呈红褐色,①中溶液呈红褐色,可以推测是由于温度升高促进了Fe3+的水解,故A正确;B.常温下,FeCl3溶液中Fe3+会发生水解,反应为:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,因此水解的产物有HCl,HCl在水中完全电离成H3O+、Cl-,故B正确;C.HCl为水解产物,实验①、②均说明HCl挥发后进入了b中,但是无法证明HCl挥发促进了FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl正向移动,故C错误;D.蒸干FeCl3溶液会使其彻底水解生成氢氧化铁沉淀,无法制备FeCl3固体,故D正确;故选C。
▌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】(2026·浙江学军中学高三模拟)常温下,向20.00 mL 0.5 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,反应液中含碳物种的浓度与NaOH溶液滴加量的变化关系如图所示,其中m点混合液中 c(OH-)=1.8×10-13mol·L-1。已知:常温下Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4.;C2O42-、HC2O4-的水解常数分别为Kb (C2O42-)、Kb (HC2O4-)。下列说法错误的是( )
A.曲线丙表示c(C2O42-)与滴加NaOH溶液体积的关系
B.常温下,草酸的电离常数
C.n点溶液中:
D.
【答案】C
【解析】向草酸溶液中滴加NaOH溶液,随NaOH溶液体积增大,H2C2O4浓度逐渐降低,对应曲线甲;HC2O4-浓度先增大后减小,对应曲线乙;C2O42-浓度逐渐增大后趋于稳定,对应曲线丙。m点为的点,此时,可得。n点对应H2C2O4完全反应生成HC2O4-的点,此时加入NaOH溶液体积为20mL,溶液总体积为40mL,含碳物种总浓度为0.25mol·L-1 。水解常数满足,,二者比值为。A项,随NaOH溶液滴加,C2O42-浓度逐渐升高,对应曲线丙,A正确; B项,m点,,,B正确;C项,n点加入20mL NaOH溶液,溶液总体积为40mL,电荷守恒为,含碳物种总浓度为0.25mol·L-1,故,等式不成立,C错误;D项,,D正确;故选C。
【变式5-1】(2026·浙江温州中学高三模拟)室温下,将0.1molAgCl置于0.1mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag++NH3[Ag(NH3)]+和Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数分别为K1和K2,NH4+的水解常数Kh (NH4+)=10-9.25。下列说法错误的是( )
A.II为[Ag(NH3)]+的变化曲线 B.C点:
C.A点: D.
【答案】B
【解析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表[Ag(NH3)2]+,Ⅱ代表[Ag(NH3)]+,Ⅳ代表NH3,Ⅰ代表Ag+。A项,由分析可知,Ⅱ为[Ag(NH3)]+的变化曲线,A正确;B项,由分析可知,曲线Ⅳ代表NH3,D点时,C点pH小于D点,因此,B错误;C项,根据电荷守恒:,结合物料守恒以及,代入电荷守恒式并化简可得:,由于,因此,C正确;D项,K1是反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+的平衡常数:,在D点,,且对应曲线Ⅳ(NH3)的pX=3.24,即,代入得:;反应的平衡常数:,B点时Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,此时,因此;方程式Ag++NH3[Ag(NH3)]+与[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的加和等于方程式,因此,D正确;故选B。
【变式5-2】(2026·浙江艾青中学高三模拟)常温下,用NaOH溶液滴定H3PO4溶液过程中,溶液中的H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知:]。已知Kh1表示PO43-第一步的水解常数,以此类推。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表H3PO4 B.的
C.pH=11时, D.
【答案】C
【解析】据图可知,曲线①、②、③、④分别代表H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-;结合电离常数表达式和曲线交点离子浓度数量关系可知,当,;当,;当,。A项,曲线①代表H3PO4,A正确;B项,,B正确;C项, pH=11时,,则,C错误;D项,,而,所以,因此,D正确;故选C。
【变式5-3】(2026·浙江衢州二中高二月考)醋酸钠(CH3COONa)是一种常用的防腐剂和缓冲剂。
(1)为探究外界因素对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0.10mol·L-1):
序号
温度
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
①ⅰ.实验1和2,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NH4+对CH3COONa水解程度的影响。
ⅲ.实验_________和_________(填序号),探究温度对CH3COONa水解程度的影响。
②CH3COONa水解的离子方程式为_________,对比实验1和2的数据可知,当_________(填序号)时,可说明加水稀释CH3COONa溶液,水解平衡正向移动。
A. B. C.
③根据甲同学的实验方案,补充数据:a=_________。实验测得,该结果不足以证明加入NH4+促进了CH3COONa的水解,根据______________(填一种微粒的化学式)的浓度增大可以说明加入NH4+能促进CH3COONa的水解。
④已知CH3COONa水解为吸热反应,甲同学预测,但实验结果为。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:,为CH3COONa溶液起始浓度。
试剂:CH3COONa溶液、0.1000mol·L-1盐酸、pH计。
实验:测定40℃CH3COONa水解常数Kh,完成下表中序号7的实验。
序号
实验
记录的数据
5
取20.00mLCH3COONa溶液,用0.1000mol·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:用含V、b、c的计算式表示40℃的
实验结论:通过________________(填“>”或“<”),可以说明温度升高,促进CH3COONa水解。
【答案】(1) 1 4 CH3COO⁻ + H₂O CH3COOH + OH⁻ C 10.0 CH3COOH 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探究温度对水解的影响控制其他条件相同,仅温度不同,选择实验1和4;②水解离子方程式与稀释对水解的影响CH3COONa水解的离子方程式为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-实验1到2是将溶液稀释10倍,若水解平衡不移动,pH应为A1-1;但稀释促进水解,OH-的物质的量增加,pH下降幅度小于1,即,选C;③实验3需控制总体积与实验1一致(40.0 mL),因此,加入NH4+后,若CH3COOH的浓度增大,说明CH3COO-的水解平衡正向移动,即NH4+促进了CH3COO-的水解;④温度升高时,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,因此;
(2)①序号7的实验操作取20.00 mL CH3COONa溶液,测定40℃时相同CH3COONa溶液的pH,记录数据c;②实验结论温度升高促进CH3COO-水解,水解常数Kh随温度升高而增大,因此。
▌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】(2026·浙江杭州地区重点中学高二期中中)下列有关盐类水解应用的说法错误的是( )
A.将CuCl2溶液蒸干、灼烧得到CuCl2固体
B.明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可净化水
C.用NH4Cl溶液作除锈剂
D.用TiCl4制备TiO2·xH2O时,加入大量的水并加热
【答案】A
【解析】A项,CuCl2溶液蒸干时,水解生成的HCl挥发,导致水解彻底生成Cu(OH)2,灼烧后得到CuO而非CuCl2,A错误;B项,明矾水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中悬浮物,可用于净水,B正确;C项,NH4Cl溶液水解显酸性,能与铁锈反应,起到除锈作用,C正确;D项,TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加入大量水并加热可促进水解,D正确;故选A。
【变式6-1】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列物质的制备方案不正确的是( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeSO4
将FeSO4溶液蒸干并灼烧
B
TiO2
将TiCl4溶于大量水中并加热,所得产物经焙烧可得
C
无水AlCl3
将AlCl3·6H2O与SOCl2混合并加热
D
BaSO4
将BaSO4用0.01 mol·L-1硫酸洗涤以减少损失
【答案】A
【解析】A项,FeSO4溶液蒸干时,Fe2+水解生成Fe(OH)2,灼烧后Fe(OH)2被氧化为Fe2O3,无法得到FeSO4,A错误;B项,TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加热促进水解,焙烧后脱水得到TiO2,B正确;C项,SOCl2与结晶水反应生成HCl和SO2,抑制AlCl3水解,最终得到无水AlCl3,C正确;D项,用稀硫酸洗涤BaSO4,利用同离子效应减少溶解损失,D正确;故选A。
【变式6-2】(2026·浙江卓越联盟高二期中)下列有关盐类水解的应用说法正确的是( )
A.即使Cu2+能发生水解,但实验室仍可以通过加热蒸干CuSO4溶液的方法制取少量无水CuSO4
B.实验室可以用饱和的Fe2(SO4)3溶液滴入沸腾的蒸馏水中制取Fe(OH)3胶体
C.由于NH4+与CH3COO-能发生双水解反应,因此不能大量共存于同一溶液中
D.草木灰(主要成分为K2CO3)不能和铵态氮肥混用的原因是为了减少K元素的损失
【答案】A
【解析】A项,CuSO4是强酸弱碱盐,水解生成H2SO4,是高沸点酸,蒸干时H2SO4不会挥发,反而抑制水解,最终析出CuSO4固体,说法正确,A符合题意;B项,制备Fe(OH)3胶体通常使用饱和FeCl3溶液,因为Fe2(SO4)3水解生成的H2SO4为难挥发性酸,会抑制水解,且溶液中大量的SO42-会使生成的胶体发生聚沉,难以得到稳定的胶体,说法错误,B不符合题意;C项,NH4+与CH3COO-虽能双水解,但水解程度非常微弱,故两者可大量共存,说法错误,C不符合题意;D项,草木灰(K2CO3)与铵态氮肥混用会水解促进而导致NH3挥发,导致氮损失,而非K元素损失,说法错误,D不符合题意;故选A。
【变式6-3】(2026·浙江温州2027届一模)缓冲溶液是指外加少量强酸或强碱时,溶液的pH基本不变的溶液。现向2.00 L0.500 mol·L-1氨水中滴加aL0.5 mol·L-1盐酸可配制NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。
已知:①25℃时氨水的Kb=10-4.75,混合时溶液体积变化可加和。
②上述缓冲溶液有效缓冲范围为8.25~10.25,缓冲比[]越接近1∶1,缓冲效果越好。
下列说法不正确的是( )
A.该缓冲溶液中存在的缓冲平衡为:NH3·H2ONH4++OH-
B.当a=1.00时,所配溶液的缓冲效果最好
C.当溶液的pH=8.25时,
D.当溶液的pH=10.25时,
【答案】D
【解析】A项,缓冲体系是弱碱NH3·H2O和其对应共轭酸NH4+组成的缓冲溶液,对应的缓冲平衡就是NH3·H2ONH4++OH-,外加少量强酸时,H+与OH-结合使平衡右移,OH-浓度降幅小,外加少量强碱时,平衡左移,OH-浓度升幅小,pH基本不变,A正确;B项,a=1.00时,,反应后,n(NH4+)=0.5mol,缓冲比为1:1,缓冲效果最好,B正确;C项,pH=8.25时,pOH=14-8.25=5.75,c(OH-)=10-5.75mol·L-1,由得,同一溶液中浓度比等于物质的量比,设加入HCl的物质的量为0.5amol(即生成NH4+的物质的量),剩余NH3·H2O的物质的量为(1-0.5a)mol,即,解得,C正确;D项,pH=10.25时,pOH=14-10.25=3.75, c(OH-)=10-3.75mol·L-1,同理得,即,不是1:10,D错误;故选D。
▌题型07 盐类的水解与离子共存
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】(2025·浙江省温州市十校联合体高一期中)时,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.含较多Fe3+的溶液中:Na+、SO32-、HCO3-
B.pH=12的溶液中:K+、NO3-、ClO-
C.含0.1mol·L-1 Al3+的溶液中:Na+、S2-、Cl-
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、HCO3-
【答案】B
【解析】A.Fe3+能与SO32-发生氧化还原反应,能与HCO3-发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,A错误;B.pH=12的溶液中:K+、NO3-、ClO-之间不反应、能大量共存,B正确;C.Al3+能与S2-发生双水解,不能大量共存,C错误;D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中,水的电离受到抑制,可能为酸性或碱性溶液,酸性溶液中HCO3-不能大量共存,碱性溶液中NH4+、HCO3-不能大量存在,D错误;故选B。
【变式7-1】(2025·浙江省金兰教育合作组织高一期中)常温下,下列离子组在给定条件下可能大量共存的是
A.Na[Al(OH)4]的溶液中:NH4+、K+、Cl-、NO3-
B.水电离出的的溶液中:Ca2+、Al3+、NO3-、Cl-
C.的溶液中:Na+、Mg2+、NO3-、CO32-
D.加入铝粉产生氢气的溶液中:Cu2+、NH4+、HCO3-、Br-
【答案】B
【解析】A.[Al(OH)4]-和铵根离子会发生双水解反应生成Al(OH)3和氨气,不能大量共存,A不符合题意;B.水电离出的c(H+)=1×10-13mol⋅L-1,可能是酸或碱溶液,若为碱溶液,则Al3+不能大量共存,若为酸溶液,则能够大量共存,B符合题意;C.=103的溶液为酸溶液,碳酸根离子不能共存,且Mg2+与CO32-能反应生成MgCO3沉淀,一定不能共存,C不符合题意;D.与Al反应有气体生成的溶液,可能是酸或碱溶液,若为碱溶液,铜离子、铵根离子、碳酸氢根离子均能与氢氧根离子反应,不能大量共存,若为酸溶液,碳酸氢根离子不能大量共存,D不符合题意;故选B。
【变式7-2】(2025·浙江省六校联盟高一期中)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:K+、Al3+、MnO4-、NO3-
B.使甲基橙变红的溶液中:NH4+、FeCl3、Fe2+、NO3-
C.1mol/L的FeCl3 FeCl3溶液中:Na+、K+、HCO3-、NO3-
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、K+、CO32-、SO42-
【答案】A
【解析】A.澄清透明的溶液中K+、Al3+、MnO4-、NO3-不发生反应,能大量共存,A正确;B.使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,在酸性溶液中NO3-具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,不能大量共存,B错误;C.在1mol/L的FeCl3溶液中Fe3+与HCO3-会发生双水解,不能大量共存,C错误;D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液,可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,在酸性溶液中CO32-会与H+反应而不能大量共存,D错误;故选A。
【变式7-3】(2025·浙江省衢州五校联盟高一期中)常温下,下列指定溶液中,各离子组一定能大量共存的是
A.使甲基橙变红的溶液: K+、Na+、CH3COO-、NO3-
B.水电离出的的溶液:NH4+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C.澄清透明的溶液:K+、Cu2+、SO42-、MnO4-
D.的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
【答案】C
【解析】A.使甲基橙变红的溶液为酸性,酸性条件下CH3COO-会和H+反应生成弱电解质醋酸,A错误;B.常温下,水电离出的,题中水电离出的,说明抑制水的电离,可以为酸性可以为碱性,酸性条件下HCO3-会和H+反应而不能大量共存,碱性条件下Mg2+、HCO3-会和OH-反应而不能大量共存,B错误;C.澄清透明的溶液可以有颜色,K+、Cu2+、SO42-、MnO4-之间均不会发生反应可以大量共存,C正确;D. ,说明c(H+)>c(OH―)溶液显酸性,酸性条件下NO3-具有强氧化性会将Fe2+氧化为Fe3+而不能大量共存,D错误;故选C。
▌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】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
【答案】D
【解析】A项,0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合,根据物料守恒c(HCN)+ c(CN-)=0.1mol·L-1,故A错误; B项,水电离程度最大时恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵溶液中铵根离子水解,c(Cl-)>c(NH4+),故B错误;C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合,根据物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C错误;D项,碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合,根据电荷守恒cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-、物料守恒3cNa+=4cCO32-+4cHCO3-+4cH2CO3可知3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3,故D正确;故选D。
【变式8-1】(2025· 浙江省星辰联盟高一期中)强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
【答案】C
【解析】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合,MOH、HA恰好完全反应,溶质为强碱弱酸盐MA,A-水解溶液呈碱性,且A-水解程度较小,所以c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故选C。
【变式8-2】(2025·浙江省宁波市三锋联盟高一期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2C2O4溶液:
B.Na2S溶液:
C.Na2CO3溶液:
D.Na2SO3溶液:
【答案】A
【解析】A.草酸钠溶液中,C2O42-发生两步水解,根据质子守恒,溶液中OH-的浓度等于H+浓度加上水解产生的HC2O4-和2倍H2C2O4的浓度,表达式为:,A正确;B.硫化钠溶液中,S2-分步水解:、,由于第一步水解程度远大于第二步,主要离子为HS⁻和OH⁻。但OH⁻的浓度由两步水解共同贡献,实际应满足:,B错误;C.碳酸钠溶液的电荷守恒式为:,选项漏掉了HCO3-,等式不成立,C错误;D.亚硫酸钠溶液的物料守恒应为:,选项右侧未整体乘以2,D错误;故选A。
【变式8-3】(2025·浙江强基联盟高一期中)已知磷酸二氢钾(KH2PO4)可用作高磷钾复合肥料,已知25℃时,Ka1(H3PO4)=6.9×10-3,Ka2(H3PO4)=6.2×10-8,Ka3(H3PO4)=4.8×10-13。下列关于0.1 mol·L-1 KH2PO4溶液的说法正确的是( )
A.溶液中:
B.溶液中存在:
C.该溶液中:
D.该温度下反应的化学平衡常数约为6.9×1011
【答案】A
【解析】A.因为H2PO4-的水解常数小于其电离常数,0.1mol·L-1KH2PO4溶液电离大于水解,使得溶液呈酸性,A正确;B.根据质子守恒,可得:,B错误;C.根据物料守恒,该溶液中,C错误;D.反应的化学平衡常数,D错误。故选A。
▌题型09 盐溶液中离子浓度大小比较
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
3.混合溶液中各离子浓度大小的比较
要进行电离因素、水解因素等都是影响离子浓度大小要素的综合分析。
(1)同浓度、同体积的 (弱酸)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的CH3COONa溶液和0.1mol/L的CH3COOH混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。在该溶液中,CH3COH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液显酸性:c (H+)>c (OH-),同时c(CH3COO-)>c(Na+)。
还有分子的电离小于相应离子的水解的如:0.1mol/L的NaCN溶液和0.1mol/L的HCN混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,溶液显碱性:c(OH-)>c(H+),同时c(Na+)>c(CN-)。
(2)同浓度、同体积的 (弱碱)与 混合液( )
①电荷守恒:
②物料守恒:
③微粒浓度
例如:0.1mol/L的NH4Cl溶液和0.1mol/L的氨水混合溶液中所存在的离子的浓度由大到小的排列顺序是: c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。在该溶液中,NH3·H2O的电离与NH4+的水解相互抑制,NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,溶液显碱性:c (OH-)>c (H+),同时c (NH4+)>c (Cl-)。
【典例09】(2020•浙江7月选考)常温下,用0.1 mol·L−1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L−1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl−)>c(CH3COO−)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH−)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)<c(Cl−)
【答案】D
【解析】A项,未滴定时,溶液溶质为HCl和CH3COOH,且浓度均为0.1mol/L,HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;B项,当滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O)=n(CH3COOH),则在同一溶液中c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-),B正确;C项,当滴入氨水20mL时,溶液溶质为NH4Cl和CH3COONH4,质子守恒为c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH4+)+c(OH-),C正确;D项,当溶液为中性时,电荷守恒为:c(NH4+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+)=c(OH-),故c(NH4+)>c(Cl-),D不正确;故选D。
【变式9-1】(2025·浙江省北斗星盟三模)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合:c(HCN)+ c(CN-)=0.2 mol·L-1
B.氨水中逐滴加入盐酸,当氨水中水的电离程度最大时:c(Cl-)=c(NH4+)
C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合:c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
D.碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合溶液中:3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3
【答案】D
【解析】A项,0.1 mol·L-1的HCN溶液与0.1 mol·L-1的KCN溶液等体积混合,根据物料守恒c(HCN)+ c(CN-)=0.1mol·L-1,故A错误; B项,水电离程度最大时恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵溶液中铵根离子水解,c(Cl-)>c(NH4+),故B错误;C.等体积等浓度的醋酸溶液和醋酸钠溶液混合,根据物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故C错误;D项,碳酸氢钠和碳酸钠物质的量之比为2:1的混合,根据电荷守恒cNa++cH+=cOH-+cHCO3-+2cCO32-、物料守恒3cNa+=4cCO32-+4cHCO3-+4cH2CO3可知3cOH-+2cCO32-= 3cH++cHCO3-+4cH2CO3,故D正确;故选D。
【变式9-2】室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:c(NH)=c(HCO )+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:c(Na+)>c(NH )>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【答案】D
【解析】A选项,由电荷守恒知:c(NH)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(NH)=c(HCO)+2c(CO),所以错误;B选项,由电荷守恒知c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),由物料守恒知c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),两者相减得c(NH)+c(H+)=c(SO)-c(H2SO3) +c(OH-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(NH)+c(H2SO3)=c(SO),因此c(NH)<c(SO),所以错误;C选项,由物料守恒知,在亚硫酸钠溶液中即存在该守恒式,当通入二氧化硫后,硫原子个数增多,因此原等式肯定不成立,所以错误;D选项,由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),由物料守恒知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式相减得c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(Cl-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(CH3COOH)=c(Cl-),而溶液中的c(Na+)>c(CH3COOH),因此c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),所以正确。
【变式9-3】H2C2O4为二元弱酸,Kal(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O)+c(OH-)-c(H2C2O4)
B.c(Na+)=c(总)的溶液:c(Na+)>c(H2C2O4)<c(C2O)>c(H+)
C.pH=7的溶液:c(Na+)=0.100 0 mol·L-1+c(C2O)-c(H2C2O4)
D.c(Na+)=2c(总)的溶液:c(OH-)-c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)
【答案】A
【解析】A对,由题意可知,c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 0 mol·L-1,因此该选项中的关系式可变为c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)+c(C2O)+c(OH-)-c(H2C2O4),即为c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),该式符合电荷守恒式,所以正确;D错,由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),当c(Na+)=2c(总)时,该式可变为2c(H2C2O4)+2c(HC2O)+2c(C2O)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),即为c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O),错误;B错,当c(Na+)=c(总)时,由C原子个数守恒可知,溶液中的溶质为NaHC2O4,由题意知,HC2O的水解平衡常数Kh=Kw/Kal=,由此可知,Kh小于Ka2,因此HC2O的电离程度大于水解程度,即溶液中c(Na+)>c(H+)>c(C2O)>c(H2C2O4),所以错误;C错,由电荷守恒关系可知,c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),又因c(总)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),由以上两式可得,c(Na+)+c(H+)=c(总)+c(C2O)-c(H2C2O4)+c(OH-),因pH=7,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(总)+c(C2O)-c(H2C2O4),由于此时溶液的体积增大,c(总)<0.100 0 mol·L-1,故c(Na+)<0.100 0 mol·L-1+c(C2O)-c(H2C2O4)。
▌题型10 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10】(2021•浙江1月卷)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+)
【答案】C
【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。A项,由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;B项,将NH4Cl溶液加水稀释至浓度mol·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;C项,随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;D项, 25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中c(OH-) -c(H+)(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。故选C。
【变式10-1】(2024·浙江省杭州十一中高二期末)时,在溶液中逐滴加入醋酸溶液,曲线如图所示,下列有关粒子浓度关系的比较中,不正确的是( )
A.A点:c(Na+) >c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
B.B点:c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(CH3COO-)
C.C点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.C点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═2c(Na+)
【答案】A
【解析】A项,在A点氢氧化钠与醋酸能恰好完全反应生成醋酸钠溶液,醋酸钠溶液中醋酸根离子小部分会水解使溶液呈碱性,所以在A点离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B项,由电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因pH=7,c(OH-)=c(H+),则有c(Na+)=c(CH3COO-),故B正确;C项,在C点醋酸刚好有一半过量,即反应后溶液为等浓度的醋酸钠和醋酸的混合溶液,溶液呈酸性,此时应以醋酸的电离为主,即醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,溶液中存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确;D项,在C点醋酸刚好有一半过量,即反应后溶液为等浓度的醋酸钠和醋酸的混合溶液,由物料守恒可知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)═2c(Na+),故D正确;故选A。
【变式10-2】(2025·浙江省强基联高三联考)CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1mol·L-1CH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),微粒浓度的对数值(lgc)与混合溶液中pH的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-
B.Kb(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
C.Q点,c(Cl-)+ c(OH―)=c(H+)+c(CH3NH3+)
D.P点,c(Cl-)+c(CH3NH3+)+ c(CH3NH2·H2O)=0.2mol·L-1
【答案】D
【解析】已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似,则会发生部分电离,CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-;随着pH变大,CH3NH3+含量变小、CH3NH2·H2O含量变大,结合图像可知,图中实曲线为混合溶液中pH与CH3NH3+浓度的对数值(lgc)的关系、虚线为混合溶液中pH与CH3NH2·H2O浓度的对数值(lgc)的关系;两条对角斜线分别为氢离子、氢氧根离子对应曲线,斜率为正的代表氢离子,斜率为负的代表氢氧根离子。A项,CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NH3++OH-,A正确;B项,由点Q可知,pH=9.5,pOH=4.5,则,故其数量级为10-5,B正确;C项,根据电荷守恒可知,Q点溶液中存在c(Cl-)+ c(OH―)=c(H+)+c(CH3NH3+),C正确;D项,P点无法计算氯离子的浓度,故不能计算c(Cl-)+c(CH3NH3+)+ c(CH3NH2·H2O)的值,D错误;故选D。
【变式10-3】(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)25℃时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数δ1、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数δ2随pH变化关系如图。[例如]。已知:Ksp(SrCO3)= 1.6×10-9,Ksp(SrSO4)=2.5×10-7。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表δ(SO42-)
B.SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4 溶液中的溶解度大于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度
C.1molSrSO4与1L1mol·L-1的Na2CO3溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为SrCO3
D.若空气中CO2的分压增大10倍,此时向CO2饱和溶液中加入等体积的Sr(NO3)2溶液,会产生SrCO3沉淀
【答案】C
【解析】A项,随pH增大,δ(SO42-)增大,曲线②代表δ(SO42-),故A错误;B项,0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中c(SO42-)大于0.1mol·L-1的硫酸溶液中c(SO42-),SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中的溶解度小于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度,故B错误;C项,1molSrSO4与1L mol·L-1的Na2CO3溶液反应,反应后c(SO42-)≈1mol·L-1,,所以c(CO32-)≈0.006mol·L-1,仅需一次就能使99.4%的SrSO4转化为SrCO3,故C正确;D项,若空气中CO2的分压增大10倍,此时CO2饱和溶液中碳酸根离子浓度极小,加入等体积2mol·L-1的Sr(NO3)2溶液,不会产生SrCO3沉淀,故D错误;故选C。
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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】B
【变式1-1】C
【变式1-2】B
【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】C
【变式2-2】D
【变式2-3】A
▌题型03 盐溶液的酸碱性的判断
【典例03】A
【变式3-1】B
【变式3-2】B
【变式3-3】(B
▌题型04 盐类水解的影响因素
【典例04】B
【变式4-1】C
【变式4-2】B
【变式4-3】C
▌题型05 盐的水解常数
【典例05】C
【变式5-1】B
【变式5-2】C
【变式5-3】(1) 1 4 CH3COO⁻ + H₂O CH3COOH + OH⁻ C 10.0 CH3COOH 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 < <
▌题型06 盐类水解的应用
【典例06】A
【变式6-1】A
【变式6-2】A
【变式6-3】D
▌题型07 盐类的水解与离子共存
【典例07】B
【变式7-1】B
【变式7-2】A
【变式7-3】C
▌题型08 电解质溶液中的三大守恒
【典例08】D
【变式8-1】C
【变式8-2】A
【变式8-3】A
▌题型09 盐溶液中离子浓度大小比较
【典例09】D
【变式9-1】D
【变式9-2】D
【变式9-3】A
▌题型10 溶液中粒子浓度图像分析
【典例10】C
【变式10-1】A
【变式10-2】D
【变式10-3】C
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