内容正文:
第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐溶液的酸碱性
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型03 盐类水解反应方程式的书写
题型04 盐类的水解与离子共存
题型05 电解质溶液中的三大守恒
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
题型07 影响盐类水解的主要因素
题型08 盐类水解常数
题型09 盐类水解的应用
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
▌题型01 盐溶液的酸碱性
1.盐的类型
强酸强碱盐: NaCl 、 Na2SO4 、 KNO3 强酸弱碱盐:(NH4)2SO4 、FeCl3
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
【典例1】(24-25高二上·吉林长春·阶段检测)下列物质因水解呈酸性的是
A.Na2O B.ZnSO4 C.KClO D.KOH
【答案】B
【详解】A.Na2O属于氧化物,与水反应生成NaOH,电离出使溶液呈碱性,不发生水解,A错误;
B.是强酸弱碱盐,发生水解:,溶液因水解呈酸性,B正确;
C.是强碱弱酸盐,发生水解:,溶液呈碱性,C错误;
D.KOH是强碱,完全电离出使溶液呈碱性,不发生水解,D错误;
故选B。
【变式1-1】(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期中)下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.溶液呈酸性是由于溶液中
C.水溶液呈碱性,说明离子在水中的水解程度大于电离程度
D.水电离出的(或)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【答案】C
【详解】A.盐溶液呈酸碱性的原因是盐的离子与水电离出的H⁺或OH⁻结合,破坏水的电离平衡,导致溶液中H⁺或OH⁻浓度变化,A正确;
B.NH4Cl溶液中NH水解生成H⁺,使溶液中c(H⁺) > c(OH⁻),溶液呈酸性,B正确;
C.NaHSO3水溶液中HSO的电离程度(生成SO和H⁺)大于其水解程度(生成H2SO3和OH⁻),因此溶液应呈酸性;若溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,但实际情况与此相反,C错误;
D.弱酸根离子(如CO)结合水电离的H⁺,导致OH⁻浓度升高,溶液呈碱性;弱碱阳离子(如NH)结合水电离的OH⁻,导致H⁺浓度升高,溶液呈酸性,D正确;
故答案为:C。
【变式1-2】(24-25高二上·黑龙江双鸭山·阶段检测)向水中加入下列物质,能促进水的电离,并使溶液中的是
A.金属钠 B. C. D.
【答案】B
【详解】A.向水中投入一小块金属钠,Na和水反应实质是金属Na与H+反应,消耗H+,促进水的电离,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),A错误;
B.向水中加入明矾,铝离子水解导致溶液呈酸性,即,同时盐类的水解会促进水电离,B正确;
C.向水中加入NaHCO3固体,碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),促进水的电离,C错误;
D.向水中加硫酸氢钠,硫酸氢钠完全电离出氢离子、钠离子和硫酸根离子导致溶液呈酸性,抑制水电离,D错误;
故选B。
【变式1-3】下列溶液因水解显碱性的是
A.KCl B. C. D.
【答案】C
【详解】A.KCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,A不符合题意;
B.NaHSO3中的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,B不符合题意;
C.NaHCO3中的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C符合题意;
D.Ba(OH)2是强碱,直接电离产生OH-,溶液显碱性与水解无关,D不符合题意;
故答案为C。
▌题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)盐类的水解
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,叫做盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
(2)强酸弱碱盐溶液(以NH4Cl为例)
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出的NH与水电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),呈酸性
水解离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)强碱弱酸盐溶液(以Na2CO3为例)
理论解释
Na2CO3溶于水后电离出的与水电离出的H+结合生成HCO,HCO又与H+结合生成H2CO3,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)<c(OH-),呈碱性
水解离子方程式
第一步:CO+H2OHCO+OH-;
第二步:HCO+H2OH2CO3+OH-
(4)强酸强碱盐(以NaCl为例)
NaCl溶于水后电离产生的Na+和Cl-都不能与水电离出的OH-或H+结合成弱电解质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(5)盐类水解的实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
(6)盐类水解的规律及解释
规律
解释
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
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,水解程度越大
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
谁强显谁性,同强显中性
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,而当二者电离难易程度相同时,呈中性
【典例2】将下列物质加入水中,得到的溶液呈碱性且能促进水的电离的是
A.Na2S B.CH3COOH C.Na2SO4 D.NaOH
【答案】A
【详解】A.是强碱弱酸盐,发生水解()促进水的电离,且水解使溶液呈碱性,A正确;
B.属于酸,电离出抑制水的电离,且溶液呈酸性,B错误;
C.是强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离无影响,溶液呈中性,C错误;
D.NaOH属于强碱,电离出抑制水的电离,D错误;
故选A。
【变式2-1】下列物质的水溶液因盐类的水解而呈碱性的是
A.NaOH B.CH3COOH C.NaHCO3 D.NH3
【答案】C
【详解】A.NaOH为强碱,电离使溶液显碱性,A不符合题意;
B.CH3COOH为弱酸,电离使溶液显酸性,B不符合题意;
C.NaHCO3为强碱弱酸盐,弱酸根离子水解使溶液显碱性,C符合题意;
D.NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O为弱碱,电离使溶液显碱性,D不符合题意;
故选C。
【变式2-2】下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.Na2SO4溶液 B.NaHCO3溶液 C.NH4Cl溶液 D.CH3COOH溶液
【答案】C
【详解】A.Na2SO4为强酸强碱盐,不发生水解, Na2SO4溶液显中性,A不符合题意;
B. NaHCO3为强碱弱酸盐,溶液中碳酸氢根离子水解,溶液显碱性,B不符合题意;
C.NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液中铵根水解使溶液显酸性,与水解有关系,C符合题意;
D.CH3COOH 为酸,溶液中醋酸电离出氢离子,溶液显酸性,与水解无关系, D不符合题意;
答案选C。
【变式2-3】下列盐溶液因水解而呈碱性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】B
【分析】盐类水解的规律是“谁强显谁性”:强碱弱酸盐的弱酸根离子结合水电离出的,促进水的电离,使溶液中,溶液呈碱性,强酸弱碱盐的弱碱阳离子结合水电离出的,使溶液中,溶液呈酸性;
【详解】A.属于强酸弱碱盐,发生水解使溶液呈酸性,A不符合题意;
B.属于强碱弱酸盐,的水解程度大于其电离程度,溶液因水解呈碱性,B符合题意;
C.属于强酸弱碱盐,发生水解使溶液呈酸性,C不符合题意;
D.属于强酸弱碱复盐,发生水解使溶液呈酸性,D不符合题意;
故选B。
▌题型03 盐类水解反应方程式书写
1.常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NH、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸阴离子:CO、HCO、[Al(OH)4]-、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)符号
大多数盐的水解是可逆反应,用“”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
阴(阳)离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
3.盐类水解的离子方程式:
(1)NH4Cl溶液中:,导致溶液显 酸 性 ;
(2)CH3COONa溶液中:,导致溶液显 碱 性 ;
(3)Na2CO3溶液中:
第一步,CO32-发生水解:;
第二步,生成的HCO3-进一步发生水解,,
CO32-发生水解,与水电离出的H+结合,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-)增大,溶液呈 碱 性。
【典例3】(24-25高二上·吉林长春·期中)下列属于水解方程式且书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.水解生成和OH-,水解方程式为:,A错误;
B.碳酸根离子的水解要分步,、,B错误;
C.醋酸根离子的水解是可逆的:,C错误;
D.铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,D正确;
故选D 。
【变式3-1】下列说法及离子方程式正确的是
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
【答案】D
【解析】A项,S2-为多元弱酸根离子,水解方程式应分步书写;B项,NH4Cl水溶液呈酸性是因为N发生水解:N+H2ONH3·H2O+H+;C项,NaHSO3水溶液中以HSO3-的电离为主,呈酸性。
【变式3-2】下列方程式表示水解的是
A.F-+H2OHF+OH- B.2H2OH3O++OH-
C.NH3+H2ONH+OH- D.HS-+H2OH3O++S2-
【答案】A
【详解】盐类水解的实质是盐电离出的阴离子或阳离子和水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的过程,故A为F-离子水解方程式,B为H2O的电离方程式,C为NH3·H2O的电离方程式,D为HS-的电离方程式,故答案为:A。
【变式3-3】(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)下列反应中,属于水解反应且溶液显酸性的是
A.+H2O⇌NH3•H2O+H+ B.+H2O⇌H3O++
C.HS﹣+H+=H2S D.Cl2+H2O⇌H++Cl‑+HClO
【答案】A
【详解】A.该反应是铵根离子的水解反应,生成弱电解质一水合氨和氢离子,溶液显酸性,A正确;
B.该式子是碳酸氢根离子的电离方程式,生成碳酸根和水合氢离子,不是水解反应,B错误;
C.该反应是硫氢根离子与氢离子的反应,不属于水解反应,C错误;
D.该反应是氯气与水的反应,属于氧化还原反应,不是盐类水解反应,D错误;
故选A。
▌题型04 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.注意: 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4】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.氨水中存在电离:,、、、、、、之间互不反应,可以大量共存,A符合题意;
B.常温下,水溶液中,结合,可得,,,溶液呈碱性,与反应会生成氢氧化亚铁,与反应会生成和水,不能大量共存,B不符合题意;
C.使甲基橙变红的溶液呈酸性,会与反应生成硫化氢气体,且与会发生双水解反应生成氢氧化铝和硫化氢气体,不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液水解呈碱性,会与反应生成氢氧化铁沉淀,会与反应生成一水合氨,且与发生双水解反应,不能大量共存,D不符合题意;
答案选择A。
【变式4-1】(25-26高二下·黑龙江大庆·开学考试)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.加水稀释pH增大的溶液:K+、Al3+、Cl-、
B.的溶液中:Na+、、Cl-、
C.由水电离出的c(OH-) = 1×10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、
D.c(Fe3+) = 0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、、SCN-
【答案】B
【详解】A.与会发生彻底双水解,生成沉淀和气体,本身不能共存;且加水稀释增大说明原溶液呈酸性,酸性条件下也会与反应,A不符合题意;
B.常温下水的离子积,结合,可计算得,溶液为强酸性;、、、在酸性条件下互不反应,可以大量共存,B符合题意;
C.水电离出的,远低于常温下水的电离正常值,说明水的电离被抑制,溶液为强酸性或强碱性:酸性中与反应生成和水,碱性中与反应,且会生成沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.会与发生络合反应生成可溶性络合物,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
【变式4-2】(24-25高二上·内蒙古·期中)下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.能使pH试纸变红色的溶液中: 、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c(H+)=1×10−10mol∙L−1的溶液中:、Mg2+、Na+、
C.的溶液中:、、、可以大量共存
D.在AlCl3溶液中:Na+、K+、Cl-、
【答案】B
【详解】A.能使pH试纸变红色的溶液为酸性溶液,含大量,与反应生成和,不能大量共存,A错误;
B.由水电离产生的的溶液,水的电离被抑制,溶液可能为酸性也可能为碱性,若为酸性,、、、之间及与均不反应,可以大量共存,B正确;
C.的中性溶液中,在时就已完全水解生成沉淀,不能大量存在,且、水解均使溶液显酸性,无法在的溶液中大量存在,C错误;
D.溶液中,与发生双水解反应生成沉淀和气体,不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式4-3】(24-25高二上·辽宁大连·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.滴入甲基橙显红色的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.透明的溶液中:、、、、
D.与Al反应能放出H2的溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.滴入甲基橙显红色的溶液为酸性溶液,含大量,、、、之间及与均不发生反应,可大量共存,A正确;
B.常温下,溶液为强碱性,含大量,与反应生成弱电解质,不能大量共存,B错误;
C.与发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,与发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.与反应放出的溶液可能为酸性也可能为强碱性:酸性条件下具有强氧化性,会氧化且与反应不生成;碱性条件下与反应生成氢氧化亚铁沉淀,不能大量共存,D错误;
故答案选A。
▌题型05 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5】写出CH3COONa溶液中的守恒关系。
物料守恒:c(Na+)=______________。
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=______________。
质子守恒:c(OH-)= ______________。
【答案】
【详解】物料守恒:会发生水解生成,钠元素全部以形式存在,含碳粒子为和,因此;
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总浓度,阳离子为、,阴离子为、,即。
质子守恒:水电离出的与总量相等,一部分被结合生成,剩余留在溶液中,所以;
【变式5-1】写出NH4Cl溶液中的守恒关系。
物料守恒:c(Cl-)=______________。
电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=______________。
质子守恒:c(H+)=______________。
【详解】物料守恒:发生水解生成,氯元素全部以存在,氮元素存在形式是、,因此;
电荷守恒:阳离子是、,阴离子是、,正负电荷浓度相等,因此;
质子守恒:水电离的、总量相等,部分被结合生成,剩余留在溶液,因此;
【变式5-2】下列各离子浓度的大小比较,正确的是
A.溶液中:
B.的溶液与溶液等体积混合显碱性:
C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则
D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④
【答案】B
【详解】A.质子守恒应为,选项A缺少系数2,A错误;
B.溶液与溶液等体积混合后所得的溶液组成为:氯化钠、一水合氨以及剩余的,且前两者的浓度相等,浓度是它们的4倍,所得的碱性溶液中离子浓度顺序为,与选项B描述一致,B正确;
C.pH=7时,混合溶液呈中性,则,电荷守恒得,C错误;
D.、、均是强电解质,完全电离,中最大,中正常水解,中促进水解,减小,是弱电解质,电离产生的最少,正确顺序为① > ③ > ② > ④,D错误;
故答案选B。
【变式5-3】下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
【答案】A
【解析】A项,.任何电解质溶液中都侧重电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),A正确;B项,NaOH是强碱,pH相同时其浓度最小,钠盐中酸根离子水解程度越大,相同pH的钠盐浓度越小,碳酸根离子水解程度大于醋酸根离子,所以pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液的物质的量浓度:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),B错误;C项,任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),所以得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),C错误;D项,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于其水解程度,但其电离和水解程度都较小,H+由水和溶液中HA-电离产生,所以其离子浓度大小顺序是c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D错误;故选A。
▌题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
1.明确两个“微弱”
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。
(2)单一的弱酸阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。
2.熟知“三个”守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
(2)元素守恒:电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间存在守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
(3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,,
所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
[特别提示] (1)一元酸HA、一元碱BOH的混合溶液中只含有H+、A-、B+、OH- 4种离子,不可能出现两种阳(阴)离子浓度同时大于两种阴(阳)离子浓度的情况。如c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)等肯定错误。
(2)将元素守恒式代入电荷守恒式中,即可得出质子守恒式。
【典例6】(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在0.1mol/L H3PO4溶液中
B.在0.1mol/L Na2C2O4溶液中
C.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
D.在0.1mol/L NaHCO3溶液中
【答案】A
【详解】A.磷酸是三元弱酸,各级电离程度依次减小。在0.1 mol/L磷酸溶液中,未电离的磷酸分子浓度最大,逐级电离生成的三种阴离子浓度依次减小,题述浓度关系正确,A正确;
B.根据电荷守恒,草酸根离子带两个单位负电荷,其浓度项前的系数应为2,题述等式漏写该系数,B错误;
C.溶液的pH=9,故氢氧根离子浓度大于氢离子浓度。由电荷守恒,铵根离子浓度与氯离子浓度之差等于氢氧根离子浓度与氢离子浓度之差,后者大于0,所以铵根离子浓度大于氯离子浓度,题述顺序错误,C错误;
D.根据碳元素物料守恒,含碳粒子还包括碳酸根离子,题述等式漏掉了碳酸根离子的浓度项,D错误;
故选A。
【变式6-1】室温时,下列溶液中粒子的浓度关系正确的是
A.0.1mol/LpH=4的NaHSO3溶液中:c()>c()>c(H2SO3)
B.等体积、等物质的量浓度的NaF溶液与HF溶液混合:c(Na+)=c(F-)+c(HF)
C.在NaHA(H2A为二元弱酸)溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-)
D.c()相等的(NH4)2CO3溶液、(NH4)2SO4溶液和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,溶质的物质的量浓度依次增大
【答案】A
【详解】A.0.1mol/LpH=4的NaHSO3溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则溶液中c()>c()>c(H2SO3),A正确;
B.等体积、等物质的量浓度的NaF溶液与HF溶液混合,根据物料守恒可知,2c(Na+)=c(F-)+c(HF),B错误;
C.根据电荷守恒可知,在NaHA溶液中一定有c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),C错误;
D.铵根离子水解显酸性,碳酸根离子水解显碱性,促进铵根离子水解,亚铁离子水解显酸性,抑制铵根离子水解,则c()相等的(NH4)2CO3溶液、(NH4)2SO4溶液和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,溶质的物质的量浓度依次减小,D错误;
故答案选A。
【变式6-2】常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
【答案】A
【详解】A.醋酸钠溶液中发生水解:,溶液显碱性,;醋酸根仅有部分水解,因此,离子浓度顺序为,A正确;
B.的氨水,一水合氨为弱碱,氨水实际浓度远大于;的盐酸浓度等于。二者等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,正确离子顺序应为,B错误;
C.浓度均为的与混合溶液,依据物料守恒,碳元素存在形式包含、、,正确等式为,C错误;
D.溶液使用质子守恒,草酸根水解有两步,每个由结合2个水电离出的,质子守恒关系式为,D错误;
故选A。
【变式6-3】(24-25高二上·吉林长春·期中)下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是
A.pH=7的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)
B.pH=2的一元酸溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)
D.0.1mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
【答案】C
【详解】A.根据电荷守恒,混合溶液中,pH=7时,故,A错误;
B.若一元酸为弱酸,其浓度远大于,等体积混合后酸过量,溶液呈酸性,,酸碱强弱未知,无法确定与的关系,B错误;
C.硫酸铵化学式为,水解程度微弱,故,水解使溶液显酸性,且水解程度小,故,浓度关系成立,C正确;
D.硫化钠溶液中存在质子守恒,水电离出的一部分以形式存在,每个结合2个,故质子守恒式为,D错误;
故选C。
▌题型07 影响盐类水解的主要因素
因素
对盐类水解程度的影响
内因
盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度越大;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度越大,通常称为“越弱越水解”
外界
条件
温度
升高温度能够促进水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度越大
外加酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
【典例7】(25-26高二上·吉林松原·期末)常温下,下列关于溶液说法正确的是
A.
B.加入固体,水解程度增大
C.加水稀释,溶液中所有离子浓度及均减小
D.升高温度NH4Cl溶液增大
【答案】A
【详解】A.溶液中存在质子守恒,水电离出的总浓度等于水电离出的的总存在形式(游离和结合到中的),故,A正确;
B.盐类水解规律为“越稀越水解”,加入固体,浓度增大,水解平衡虽正向移动,但的水解程度(水解的离子占总的比例)减小,B错误;
C.加水稀释时,溶液酸性减弱,减小,常温下不变,故增大,并非所有离子浓度都减小;且为的水解常数,仅随温度变化,温度不变时该值不变,C错误;
D.水解为吸热过程,升高温度水解平衡正向移动,增大,溶液减小,D错误;
故选A。
【变式7-1】下列方法能使溶液中Na2CO3的水解平衡正向移动的是
A.加入CaCl2固体 B.加入NaOH固体 C.稀释 D.降温
【答案】C
【详解】A.加入固体,与结合生成沉淀,浓度减小,水解平衡逆向移动,A错误;
B.加入固体,溶液中浓度增大,抑制碳酸根水解,平衡逆向移动,B错误;
C.稀释盐溶液,根据水解规律越稀越水解,水解平衡正向移动,C正确;
D.碳酸根水解为吸热过程,降温会使平衡向放热方向即逆向移动,D错误;
故选 C。
【变式7-2】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:+H2O+OH-。下列说法正确的是
A.稀释溶液,所有离子浓度均减小,平衡正向移动
B.加入少量NaHCO3固体,平衡向正反应方向移动
C.加入NaOH固体,溶液pH增大
D.升高温度,减小
【答案】C
【详解】A.稀释溶液,氢离子浓度增大,故A错误;
B.加入少量NaHCO3固体,平衡逆向移动,故B错误;
C.加入NaOH固体,溶液的pH增大,故C正确;
D.升高温度正向移动,碳酸氢根离子浓度增大,则的比值增大,故D错误;
故答案选C。
【变式7-3】(26-27高二上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)在较稀FeCl3溶液中,存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,以下叙述不正确的是
A.通入HCl气体,平衡逆向移动
B.升温,平衡正向移动,体系颜色变深
C.加水稀释,H+数目增多,pH减小
D.加入NaHCO3溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【详解】A.通入HCl气体,H+浓度增大,平衡逆向移动,A正确;
B.盐类的水解吸热,升温平衡正向移动,体系颜色变深,B正确;
C.加水稀释,促进盐类水解,H+数目增多,但c平(H+)减小,pH增大,C错误;
D.加入NaHCO3溶液,和Fe3+水解相互促进,水解程度增大,生成Fe(OH)3红褐色沉淀,D正确。
故答案选C。
▌题型08 盐类水解常数
(1)定义:水解反应的平衡常数叫做水解平衡常数或水解常数,用Kh表示。
(2)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。
(3)表达式:如A-+H2OHA+OH-,其表达式为Kh=。
(4)Kh与Ka的关系:Kh=。
(5)规律:弱酸或弱碱的电离常数越小,其所生成的盐的水解程度越大。
(6)影响因素:由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。
(7)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。
【典例8】已知醋酸的电离常数=1.75×10-⁵,则0.1mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】D
【详解】醋酸根水解平衡常数,氢氧根浓度,计算得,,
故选D。
【变式8-1】室温时,几种弱酸的电离常数如下表所示,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH
HCN
电离常数
;
A.向NaCN溶液中通入少量发生反应:
B.室温时,的水解常数为
C.等pH的HCOONa和NaCN两种稀溶液,前者物质的量浓度更大
D.中和等浓度、等体积的HCN溶液和HCOOH溶液,HCN溶液消耗的NaOH少
【答案】C
【分析】电离常数越大,弱酸的酸性越强。由表中数据可知,甲酸、碳酸、氢氰酸、碳酸氢根的酸性依次减弱。弱酸根的水解常数等于水的离子积常数与对应弱酸电离常数的比值,酸越弱,其酸根水解程度越大。HCN和HCOOH均为一元酸,完全中和时消耗NaOH的物质的量由酸的物质的量决定。
【详解】A.由表中数据,,碳酸向氰根离子转移第一个质子的反应可以进行;,碳酸氢根继续向氰根离子转移质子的反应不利。因此正确反应为,选项反应错误,A错误;
B.碳酸根的第一步水解为,其水解常数为,不是,B错误;
C.,,所以氰根离子的水解程度远大于甲酸根。两种稀溶液的pH相同,即产生的氢氧根离子浓度相同;水解能力较弱的甲酸根必须具有更大的初始浓度,故HCOONa溶液的物质的量浓度更大,C正确;
D.HCN和HCOOH都是一元酸,等浓度、等体积时物质的量相等,完全中和所消耗NaOH的物质的量相等;弱酸的强弱不改变完全中和的计量比,D错误;
故选C。
【变式8-2】常温下,向20.00mL 0.1 HA溶液中滴加0.1的NaOH溶液,混合溶液的pH与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.常温下,的水解常数
B.若x=-1,则a点的纵坐标为7.19
C.b点溶液中有
D.c点对应加入NaOH溶液的体积
【答案】D
【详解】A.由图可知,常温下HA的电离常数,则的水解常数,A正确;
B.由HA的电离常数表达式可知a点时,则,pH=7.19,B正确;
C.b点溶液显碱性,则有,又知,则有,C正确;
D.若c点对应加入NaOH溶液的体积为10.00 mL,混合后溶液中含有等物质的量的HA和NaA,由于水解大于电离,此时溶液中,因此c点对应加入NaOH溶液的体积不能等于10.00 mL,D错误;
故选D。
【变式8-3】(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·阶段检测)时,向溶液中滴加溶液,混合溶液的pH与所加HR溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.的数量级为 B.HR属于强酸
C.P点溶液中 D.Q点溶液中
【答案】D
【详解】A.由图可知,HR溶液的体积为0时,溶液组成为溶液,此时pH=10.8,则,列出三段式:,则MOH的电离常数为,的水解反应为,则的水解常数为,数量级为,故A错误;
B.若HR为强酸,加入20.00 mL HR溶液时,酸碱恰好完全反应生成强酸弱碱盐,由的水解常数为,可得溶液中,pH≈5<6.2,故也发生水解,即HR为弱酸,故B错误;
C.由图可知,P点溶液为MOH和HR等物质的量反应,溶液中存在电荷守恒关系:,此时溶液的pH=6.2,显酸性,即,则,故C错误;
D.由图可知,Q点为溶液呈中性,,溶液组成为MOH与MR的混合溶液,溶液中,根据电荷守恒可知,则,故D正确;
故选D。
▌题型09 盐类水解的应用
盐类水解的常见应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有:
①Al3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、ClO-。
③NH与SiO、[Al(OH)4]-。
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
【典例9】合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂 B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
【答案】B
【解析】NH4Cl水解溶液显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,故和盐类水解有关,A不合题意;亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化,与盐类的水解无关,B符合题意;铵根离子水解显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类的水解有关,C不合题意;FeCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,和盐类的水解有关,D不合题意。
【变式9-1】下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3水解使溶液显碱性,OH-与玻璃中的SiO2会发生反应;B项,NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应:Al3++3 HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑;C项,CO32-水解使溶液显碱性,能够除去油污;D项与盐类的水解无关。
【变式9-2】下列涉及的盐类水解的应用错误的是
A.用溶液制备固体需要在HCl的气流中加热
B.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓盐酸中,再加水稀释
C.用热的氯化铵溶液除铁锈,加热时有利于氯化铵直接与铁锈反应
D.用制备时,加入大量的水并加热:
【答案】C
【详解】A.是强酸弱碱盐,易水解生成,加热会加剧水解。在HCl气流中加热可提供酸性环境抑制水解,确保得到固体,A正确;
B.是强酸弱碱盐,易水解(),先用浓盐酸溶解可增加浓度,以抑制水解,再稀释时,虽然稀释会促进水解,由于初始加入了较浓盐酸,仍能有效抑制水解,防止生成氢氧化铁沉淀,B正确;
C.氯化铵水解产生,与铁锈()反应而除锈,加热促进水解,但选项描述为“氯化铵直接与铁锈反应”,错误,因为实际是水解产生的间接反应,并非直接作用,C错误;
D.易水解生成沉淀,加水加热可促进水解完全,得到,D正确;
故选C。
【变式9-3】(25-26高二上·辽宁大连·阶段检测)物质性质决定其用途。下列物质用途与盐类水解无关的是
A.使用含氟牙膏可减缓龋齿
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.加热碳酸钠溶液可增强去污效果
D.将和共热可制备无水
【答案】A
【详解】A.含氟牙膏减缓龋齿的原理是:牙齿表面的羟基磷灰石会转化为更难溶、耐酸腐蚀的氟磷灰石,属于沉淀转化过程,不涉及盐类水解过程,A正确;
B.草木灰(主要成分为碳酸钾)水解呈碱性,铵态氮肥中铵离子水解呈酸性,混合时相互促进水解,导致氨气逸出,与盐类水解有关,B错误;
C.碳酸钠溶液因碳酸根离子水解呈碱性,加热促进水解,碱性增强,从而提高去污能力,与盐类水解有关,C错误;
D.将与共热制备无水,是利用产生的酸可以抑制水解,因此能制备无水,与盐类水解有关,D错误;
故答案选A。
▌题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
盐溶液蒸干时所得产物的判断方法
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
【典例10】在蒸发皿中加热蒸干再加热(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是
A.氯化铝 B.碳酸氢钠 C.硫酸亚铁 D.硫酸镁
【答案】D
【详解】A.氯化铝是强酸弱碱盐,加热促进盐水解产生氢氧化铝和盐酸。盐酸有挥发性,会随着水分的蒸发而挥发,所以蒸干得到的固体为氢氧化铝。再加热氢氧化铝分解得到氧化铝,A错误。
B.碳酸氢钠溶液蒸干得到NaHCO3,再加热发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,因此最后得到的固体为Na2CO3,B错误。
C.硫酸亚铁是强碱弱酸盐,加热促进盐水解产生氢氧化铝和硫酸。由于硫酸没有挥发性,所以水分挥发,二者会重新反应得到硫酸亚铁。但是由于在加热的过程中有空气中的氧气参加反应,因此硫酸亚铁会被氧化为硫酸铁。所以固体为硫酸铁,C错误。
D.硫酸镁是强碱弱酸盐,加热促进盐水解产生氢氧化镁和硫酸。由于硫酸没有挥发性,所以水分挥发,二者会重新反应得到硫酸镁,最后的固体为硫酸镁,D正确。
答案选D。
【变式10-1】在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑤
【答案】D
【详解】①溶液中有,蒸干过程中HCl挥发,使水解平衡向右移动,得,灼烧发生分解反应:,故最终所得固体为,①不符合题意;
②溶液蒸干过程中,碳酸氢根水解程度不大,得固体,灼烧,发生分解反应:,蒸干得,400℃以下灼烧,不分解,故最终所得固体为,②不符合题意;
③溶液中存在水解平衡:,虽然加热可使水解程度增大,但水解产物难挥发,故蒸干并灼烧后所得固体为,③符合题意;
④由受热易分解知,④不符合题意;
⑤溶液中有:,由于NaOH的存在,致使不会分解生成并逸出,故平衡右移程度极小,最后得到的是稳定的(灼烧后不会带结晶水),⑤符合题意;
⑥溶液中有:,由于水解产物均易挥发,加热蒸干,平衡右移,故最后得不到固体,⑥不符合题意;
综上所述,③⑤符合题意。
答案选D。
【变式10-2】下列溶液在空气中加热蒸干,并且灼烧之后,所得固体仍为原溶液中的溶质的是
A.FeCl3 B.NaClO C.Fe2(SO4)3 D.K2SO3
【答案】 C
【详解】A项,FeCl3在溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,最终FeCl3完全水解成Fe(OH)3,灼烧时Fe(OH)3分解成Fe2O3和H2O,最终所得固体为Fe2O3;B项,NaClO在溶液中存在水解平衡NaClO+H2ONaOH+HClO,HClO受热分解:2HClO2HCl+O2↑,水解平衡正向移动,NaOH+HCl=NaCl+H2O,蒸干灼烧所得固体为NaCl;C项,Fe2(SO4)3在溶液中存在水解平衡Fe2(SO4)3+6H2O2Fe(OH)3+3H2SO4,但由于H2SO4为不挥发性酸,所以加热蒸干并灼烧后所得固体为Fe2(SO4)3;D项,K2SO3在加热蒸干过程中被氧气氧化成K2SO4(反应为2K2SO3+O2=2K2SO4),灼烧后所得固体为K2SO4;在空气中加热蒸干并灼烧后所得固体仍为原溶质的是Fe2(SO4)3,答案选C。
【变式10-3】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
【答案】C
【解析】A项,加热蒸发Na2CO3溶液,得不到NaOH。虽然加热促进CO水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3;B项,引入了新杂质Na+,应用MgO或MgCO3固体;D项,KCl不水解,不可能得到KOH固体。
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第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
题型01 盐溶液的酸碱性
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型03 盐类水解反应方程式的书写
题型04 盐类的水解与离子共存
题型05 电解质溶液中的三大守恒
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
题型07 影响盐类水解的主要因素
题型08 盐类水解常数
题型09 盐类水解的应用
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
▌题型01 盐溶液的酸碱性
1.盐的类型
强酸强碱盐: NaCl 、 Na2SO4 、 KNO3 强酸弱碱盐:(NH4)2SO4 、FeCl3
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
【典例1】(24-25高二上·吉林长春·阶段检测)下列物质因水解呈酸性的是
A.Na2O B.ZnSO4 C.KClO D.KOH
【变式1-1】(25-26高二上·黑龙江佳木斯·期中)下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.溶液呈酸性是由于溶液中
C.水溶液呈碱性,说明离子在水中的水解程度大于电离程度
D.水电离出的(或)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
【变式1-2】(24-25高二上·黑龙江双鸭山·阶段检测)向水中加入下列物质,能促进水的电离,并使溶液中的是
A.金属钠 B. C. D.
【变式1-3】下列溶液因水解显碱性的是
A.KCl B. C. D.
▌题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)盐类的水解
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,叫做盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
(2)强酸弱碱盐溶液(以NH4Cl为例)
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出的NH与水电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),呈酸性
水解离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)强碱弱酸盐溶液(以Na2CO3为例)
理论解释
Na2CO3溶于水后电离出的与水电离出的H+结合生成HCO,HCO又与H+结合生成H2CO3,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)<c(OH-),呈碱性
水解离子方程式
第一步:CO+H2OHCO+OH-;
第二步:HCO+H2OH2CO3+OH-
(4)强酸强碱盐(以NaCl为例)
NaCl溶于水后电离产生的Na+和Cl-都不能与水电离出的OH-或H+结合成弱电解质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(5)盐类水解的实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
(6)盐类水解的规律及解释
规律
解释
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
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,水解程度越大
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
谁强显谁性,同强显中性
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,而当二者电离难易程度相同时,呈中性
【典例2】将下列物质加入水中,得到的溶液呈碱性且能促进水的电离的是
A.Na2S B.CH3COOH C.Na2SO4 D.NaOH
【变式2-1】下列物质的水溶液因盐类的水解而呈碱性的是
A.NaOH B.CH3COOH C.NaHCO3 D.NH3
【变式2-2】下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.Na2SO4溶液 B.NaHCO3溶液 C.NH4Cl溶液 D.CH3COOH溶液
【变式2-3】下列盐溶液因水解而呈碱性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
▌题型03 盐类水解反应方程式书写
1.常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NH、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸阴离子:CO、HCO、[Al(OH)4]-、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)符号
大多数盐的水解是可逆反应,用“”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
阴(阳)离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
3.盐类水解的离子方程式:
(1)NH4Cl溶液中:,导致溶液显 酸 性 ;
(2)CH3COONa溶液中:,导致溶液显 碱 性 ;
(3)Na2CO3溶液中:
第一步,CO32-发生水解:;
第二步,生成的HCO3-进一步发生水解,,
CO32-发生水解,与水电离出的H+结合,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-)增大,溶液呈 碱 性。
【典例3】(24-25高二上·吉林长春·期中)下列属于水解方程式且书写正确的是
A. B.
C. D.
【变式3-1】下列说法及离子方程式正确的是
A.Na2S水溶液呈碱性:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NH4Cl水溶液呈酸性:NH4Cl=NH3+H++Cl-
C.NaHSO3水溶液呈碱性:HSO3-+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
【变式3-2】下列方程式表示水解的是
A.F-+H2OHF+OH- B.2H2OH3O++OH-
C.NH3+H2ONH+OH- D.HS-+H2OH3O++S2-
【变式3-3】(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)下列反应中,属于水解反应且溶液显酸性的是
A.+H2O⇌NH3•H2O+H+ B.+H2O⇌H3O++
C.HS﹣+H+=H2S D.Cl2+H2O⇌H++Cl‑+HClO
▌题型04 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.注意: 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4】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
【变式4-1】(25-26高二下·黑龙江大庆·开学考试)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.加水稀释pH增大的溶液:K+、Al3+、Cl-、
B.的溶液中:Na+、、Cl-、
C.由水电离出的c(OH-) = 1×10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、
D.c(Fe3+) = 0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、、SCN-
【变式4-2】(24-25高二上·内蒙古·期中)下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.能使pH试纸变红色的溶液中: 、K+、Cl-、Na+
B.由水电离产生的c(H+)=1×10−10mol∙L−1的溶液中:、Mg2+、Na+、
C.的溶液中:、、、可以大量共存
D.在AlCl3溶液中:Na+、K+、Cl-、
【变式4-3】(24-25高二上·辽宁大连·期末)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.滴入甲基橙显红色的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.透明的溶液中:、、、、
D.与Al反应能放出H2的溶液中:、、、
▌题型05 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5】写出CH3COONa溶液中的守恒关系。
物料守恒:c(Na+)=______________。
电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)=______________。
质子守恒:c(OH-)= ______________。
【变式5-1】写出NH4Cl溶液中的守恒关系。
物料守恒:c(Cl-)=______________。
电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=______________。
质子守恒:c(H+)=______________。
【变式5-2】下列各离子浓度的大小比较,正确的是
A.溶液中:
B.的溶液与溶液等体积混合显碱性:
C.常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,,则
D.同浓度的下列溶液中:①②③,④,由大到小的顺序是:①>②>③>④
【变式5-3】下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
C.等物质的量的CH3COOH和CH3COONa溶于水:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D.0.1mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
▌题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
1.明确两个“微弱”
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。
(2)单一的弱酸阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。
2.熟知“三个”守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
(2)元素守恒:电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间存在守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
(3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,,
所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
[特别提示] (1)一元酸HA、一元碱BOH的混合溶液中只含有H+、A-、B+、OH- 4种离子,不可能出现两种阳(阴)离子浓度同时大于两种阴(阳)离子浓度的情况。如c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)等肯定错误。
(2)将元素守恒式代入电荷守恒式中,即可得出质子守恒式。
【典例6】(25-26高二上·吉林松原·期中)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在0.1mol/L H3PO4溶液中
B.在0.1mol/L Na2C2O4溶液中
C.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中
D.在0.1mol/L NaHCO3溶液中
【变式6-1】室温时,下列溶液中粒子的浓度关系正确的是
A.0.1mol/LpH=4的NaHSO3溶液中:c()>c()>c(H2SO3)
B.等体积、等物质的量浓度的NaF溶液与HF溶液混合:c(Na+)=c(F-)+c(HF)
C.在NaHA(H2A为二元弱酸)溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-)
D.c()相等的(NH4)2CO3溶液、(NH4)2SO4溶液和(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,溶质的物质的量浓度依次增大
【变式6-2】常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是
A.醋酸钠溶液中各离子浓度大小排序:
B.的氨水与的盐酸等体积混合:
C.浓度均为0.1 mol/L的碳酸钠、碳酸氢钠混合溶液:
D.溶液中满足:
【变式6-3】(24-25高二上·吉林长春·期中)下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是
A.pH=7的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)
B.pH=2的一元酸溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)
D.0.1mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
▌题型07 影响盐类水解的主要因素
因素
对盐类水解程度的影响
内因
盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度越大;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度越大,通常称为“越弱越水解”
外界
条件
温度
升高温度能够促进水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度越大
外加酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
【典例7】(25-26高二上·吉林松原·期末)常温下,下列关于溶液说法正确的是
A.
B.加入固体,水解程度增大
C.加水稀释,溶液中所有离子浓度及均减小
D.升高温度NH4Cl溶液增大
【变式7-1】下列方法能使溶液中Na2CO3的水解平衡正向移动的是
A.加入CaCl2固体 B.加入NaOH固体 C.稀释 D.降温
【变式7-2】在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:+H2O+OH-。下列说法正确的是
A.稀释溶液,所有离子浓度均减小,平衡正向移动
B.加入少量NaHCO3固体,平衡向正反应方向移动
C.加入NaOH固体,溶液pH增大
D.升高温度,减小
【变式7-3】(26-27高二上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)在较稀FeCl3溶液中,存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,以下叙述不正确的是
A.通入HCl气体,平衡逆向移动
B.升温,平衡正向移动,体系颜色变深
C.加水稀释,H+数目增多,pH减小
D.加入NaHCO3溶液,生成红褐色沉淀
▌题型08 盐类水解常数
(1)定义:水解反应的平衡常数叫做水解平衡常数或水解常数,用Kh表示。
(2)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。
(3)表达式:如A-+H2OHA+OH-,其表达式为Kh=。
(4)Kh与Ka的关系:Kh=。
(5)规律:弱酸或弱碱的电离常数越小,其所生成的盐的水解程度越大。
(6)影响因素:由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。
(7)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。
【典例8】已知醋酸的电离常数=1.75×10-⁵,则0.1mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为
A.3 B.5 C.7 D.9
【变式8-1】室温时,几种弱酸的电离常数如下表所示,下列说法正确的是
弱酸
HCOOH
HCN
电离常数
;
A.向NaCN溶液中通入少量发生反应:
B.室温时,的水解常数为
C.等pH的HCOONa和NaCN两种稀溶液,前者物质的量浓度更大
D.中和等浓度、等体积的HCN溶液和HCOOH溶液,HCN溶液消耗的NaOH少
【变式8-2】常温下,向20.00mL 0.1 HA溶液中滴加0.1的NaOH溶液,混合溶液的pH与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.常温下,的水解常数
B.若x=-1,则a点的纵坐标为7.19
C.b点溶液中有
D.c点对应加入NaOH溶液的体积
【变式8-3】(24-25高二上·内蒙古鄂尔多斯·阶段检测)时,向溶液中滴加溶液,混合溶液的pH与所加HR溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.的数量级为 B.HR属于强酸
C.P点溶液中 D.Q点溶液中
▌题型09 盐类水解的应用
盐类水解的常见应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有:
①Al3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、ClO-。
③NH与SiO、[Al(OH)4]-。
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
【典例9】合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂 B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化 D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
【变式9-1】下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
【变式9-2】下列涉及的盐类水解的应用错误的是
A.用溶液制备固体需要在HCl的气流中加热
B.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓盐酸中,再加水稀释
C.用热的氯化铵溶液除铁锈,加热时有利于氯化铵直接与铁锈反应
D.用制备时,加入大量的水并加热:
【变式9-3】(25-26高二上·辽宁大连·阶段检测)物质性质决定其用途。下列物质用途与盐类水解无关的是
A.使用含氟牙膏可减缓龋齿
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.加热碳酸钠溶液可增强去污效果
D.将和共热可制备无水
▌题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
盐溶液蒸干时所得产物的判断方法
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
【典例10】在蒸发皿中加热蒸干再加热(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是
A.氯化铝 B.碳酸氢钠 C.硫酸亚铁 D.硫酸镁
【变式10-1】在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑤
【变式10-2】下列溶液在空气中加热蒸干,并且灼烧之后,所得固体仍为原溶液中的溶质的是
A.FeCl3 B.NaClO C.Fe2(SO4)3 D.K2SO3
【变式10-3】下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
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第三节 盐类的水解(题型突破·举一反三)
▌题型01 盐溶液的酸碱性
1.盐的类型
强酸强碱盐: NaCl 、 Na2SO4 、 KNO3 强酸弱碱盐:(NH4)2SO4 、FeCl3
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
【典例1】B
【变式1-1】C
【变式1-2】B
【变式1-3】C
▌题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)盐类的水解
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,叫做盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
(2)强酸弱碱盐溶液(以NH4Cl为例)
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出的NH与水电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),呈酸性
水解离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)强碱弱酸盐溶液(以Na2CO3为例)
理论解释
Na2CO3溶于水后电离出的与水电离出的H+结合生成HCO,HCO又与H+结合生成H2CO3,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)<c(OH-),呈碱性
水解离子方程式
第一步:CO+H2OHCO+OH-;
第二步:HCO+H2OH2CO3+OH-
(4)强酸强碱盐(以NaCl为例)
NaCl溶于水后电离产生的Na+和Cl-都不能与水电离出的OH-或H+结合成弱电解质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(5)盐类水解的实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
(6)盐类水解的规律及解释
规律
解释
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
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,水解程度越大
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
谁强显谁性,同强显中性
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,而当二者电离难易程度相同时,呈中性
【典例2】A
【变式2-1】C
【变式2-2】C
【变式2-3】B
▌题型03 盐类水解反应方程式书写
1.常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NH、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸阴离子:CO、HCO、[Al(OH)4]-、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)符号
大多数盐的水解是可逆反应,用“”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
阴(阳)离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
3.盐类水解的离子方程式:
(1)NH4Cl溶液中:,导致溶液显 酸 性 ;
(2)CH3COONa溶液中:,导致溶液显 碱 性 ;
(3)Na2CO3溶液中:
第一步,CO32-发生水解:;
第二步,生成的HCO3-进一步发生水解,,
CO32-发生水解,与水电离出的H+结合,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-)增大,溶液呈 碱 性。
【典例3】D
【变式3-1】D
【变式3-2】A
【变式3-3】A
▌题型04 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.注意: 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4】A
【变式4-1】B
【变式4-2】B
【变式4-3】A
▌题型05 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5】
【变式5-1】
【变式5-2】B
【变式5-3】A
▌题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
1.明确两个“微弱”
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的离子的浓度小于弱电解质分子的浓度。如弱酸HA溶液中c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)。
(2)单一的弱酸阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的,水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。
2.熟知“三个”守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,必存在关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
(2)元素守恒:电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生了变化,离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间存在守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
(3)质子守恒:质子即H+,酸碱反应的本质是质子转移,能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCO3溶液中,,
所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(CO)+c(OH-),即c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
[特别提示] (1)一元酸HA、一元碱BOH的混合溶液中只含有H+、A-、B+、OH- 4种离子,不可能出现两种阳(阴)离子浓度同时大于两种阴(阳)离子浓度的情况。如c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)等肯定错误。
(2)将元素守恒式代入电荷守恒式中,即可得出质子守恒式。
【典例6】A
【变式6-1】A
【变式6-2】A
【变式6-3】C
▌题型07 影响盐类水解的主要因素
因素
对盐类水解程度的影响
内因
盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱,其盐中弱酸根离子的水解程度越大;生成盐的弱碱碱性越弱,其盐中弱碱阳离子的水解程度越大,通常称为“越弱越水解”
外界
条件
温度
升高温度能够促进水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度越大
外加酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会促进盐的水解
【典例7】A
【变式7-1】C
【变式7-2】C
【变式7-3】C
▌题型08 盐类水解常数
(1)定义:水解反应的平衡常数叫做水解平衡常数或水解常数,用Kh表示。
(2)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。
(3)表达式:如A-+H2OHA+OH-,其表达式为Kh=。
(4)Kh与Ka的关系:Kh=。
(5)规律:弱酸或弱碱的电离常数越小,其所生成的盐的水解程度越大。
(6)影响因素:由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。
(7)多元弱酸根离子有多级水解常数,即Kh1、Kh2……且Kh1≫Kh2≫……因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。
【典例8】D
【变式8-1】C
【变式8-2】D
【变式8-3】D
▌题型09 盐类水解的应用
盐类水解的常见应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有:
①Al3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO、CO、[Al(OH)4]-、SiO、ClO-。
③NH与SiO、[Al(OH)4]-。
判断酸性强弱
NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应为Al3++3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
【典例9】B
【变式9-1】D
【变式9-2】C
【变式9-3】A
▌题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
盐溶液蒸干时所得产物的判断方法
常见类型
溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的挥发性强酸盐
蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物,灼烧时得氧化物,如AlCl3(FeCl3)溶液蒸干时得到Al(OH)3和Al2O3[Fe(OH)3和Fe2O3]的混合物
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐
蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干仍得Al2(SO4)3固体
酸根阴离子易水解的强碱盐
蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物均易挥发的盐
蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液
加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO3溶液蒸干后得K2CO3
易被氧化的盐
蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物,如FeSO4溶液蒸干后得Fe2(SO4)3,Na2SO3溶液蒸干后得Na2SO4
【典例10】D
【变式10-1】D
【变式10-2】C
【变式10-3】C
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