内容正文:
专题07 盐类的水解
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 盐溶液的酸碱性
考法二 水解方程式的书写
考法三 盐类水解的影响因素
考法四 水解常数的计算分析
考法五 与水解有关的图像分析
考法六 盐类水解的应用
考法七 溶液中粒子浓度的变化分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】盐类的水解、水解方程式、水解常数、水解平衡的移动、盐类水解的应用等。
1.下列关于盐类水解的叙述错误的是
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.盐类水解过程是吸热过程
C.含有弱酸阴离子盐的水溶液一定呈碱性
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
2.(24-25高二上·贵州黔东南·期中)下列属于水解方程式且书写正确的是
A.+H2OH2SO3+OH- B.OH-++H2O
C.H2O+H2OH3O++ OH- D.+2H2OH2CO3+OH-
3.(24-25高二上·江西上饶·期末)下列问题与盐的水解无关的是
A.溶液可作焊接金属的除锈剂
B.刻蚀铜质电路板时用溶液作腐蚀液
C.明矾可以用来净水
D.用与两种溶液可作泡沫灭火器
4.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.很小的溶液不可能呈碱性
C.在溶液中,由水电离的
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
5.在的平衡体系中,要抑制的水解,可采取的措施为
A.升高温度 B.滴加少量盐酸
C.加入适量氢氧化钠溶液 D.加水稀释
考法聚焦题
考法一 盐溶液的酸碱性
【速解技巧】
①酸溶液一定显酸性,但显酸性的不一定是酸溶液;同理,碱溶液一定显碱性,但显碱性的不一定是碱的溶液。
②盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或碱性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
③弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸与弱碱的相对强弱,若强弱程度相当,则呈中性;若弱碱相对较强,则显碱性;反之则显酸性,如CH3COONH4溶液呈中性,而NH4HCO3溶液呈碱性。
1.(26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)下列物质的水溶液呈碱性的是
A.NH4Cl B.CH3COONa C.NaHSO4 D.NaBr
2.(25-26高二上·广东广州·期末)常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使浓度增大,可加入的物质是
A. B.NaCl C. D.盐酸
3.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是
A. B. C. D.
考法二 水解方程式的书写
【速解技巧】
(1)盐类的水解一般程度很小,水解产物也很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO水解的离子方程式为:ClO-+H2O⇌HClO+OH-。
(NH4)2SO4水解的离子方程式为:NH+H2O⇌NH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。如:
Na2CO3水解的离子方程式为:CO+H2O⇌HCO+OH-、HCO+H2O⇌H2CO3+OH-。
(3)多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。如:
AlCl3水解的离子方程式为:Al3++3H2O===Al(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
①NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“⇌”表示。如:NH+CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。如泡沫灭火器原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
4.(24-25高二上·新疆克孜勒苏·期末)化学用语正确的是
A.次氯酸的电离:
B.碳酸氢钠在水溶液中的电离:
C.硫酸铜的水解:
D.亚硫酸钠的水解:
5.(24-25高二上·江西景德镇·期末)下列离子方程式正确的是
A.泡沫灭火器原理:
B.显酸性:
C.纯碱去油污原理:
D.的电离:
6.(24-25高二上·河南许昌·期末)微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列离子方程式书写正确的是
A.氯水呈酸性:
B.NaHS溶液显碱性:
C.溶液显酸性:
D.NaCN溶液呈碱性:
考法三 盐类水解的影响因素
【速解技巧】
影响盐类水解的外界因素
(1)温度:水解反应是吸热反应,升高温度,水解程度增大;降低温度,水解程度减小。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着水解的方向移动,但盐的水解程度减小,溶液中的H+或OH-浓度增大,酸性或碱性随之增强;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着水解的方向移动,盐的水解程度增大,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而减小。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大c(H+),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大c(OH- ),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。
7.(25-26高二上·江苏南通·期末)Na2CO3常用于油污的去除。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
8.(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
9.(25-26高二上·吉林松原·期中)25 ℃时,关于CH3COOK溶液的分析,说法错误的是
A.升高温度,促进CH3COO-的水解
B.pH=10的CH3COOK溶液中,水电离产生的H+浓度为10-10 mol/L
C.向CH3COOK溶液中加入少量KOH固体,抑制CH3COO-的水解
D.CH3COOK溶液对水的电离起促进作用
考法四 水解常数的计算分析
【速解技巧】
水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2O⇌HA+OH-的平衡常数表达式为:Kh =。
HA的电离平衡常数表达式为:Ka =。
Kh与Ka和KW的关系:Kh=。
(2)盐的水解程度与盐的相对应的弱酸或弱碱的强弱的关系:
根据Kh与Ka和KW的关系,一定温度下,Kh 与Ka 呈反比,即:
盐的相对应的弱酸或弱碱越弱,盐的水解程度越大;反之,盐的相对应的弱酸或弱碱越强,盐的水解程度越小。
(3)意义:Kh数值越大,水解程度越大。
(4)影响因素:Kh只受温度影响。温度升高,Kh增大。
10.(24-25高二上·四川凉山·期末)常温下浓度为的下列溶液的pH如下表
溶质
NaF
NaClO
pH
8.1
10.2
9.7
下列有关说法错误的是
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的酸性:
B.向溶液中通足量HF气体可生成和气体
C.将通入溶液至中性,溶液中
D.根据上表,水解方程式的水解常数
11.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)砷酸钠(Na3AsO4)常用于农药、玻璃、陶瓷、木材防腐剂等。
已知:①25℃时,H3AsO4的电离常数如下表:
多级电离常数
Ka1
Ka2
Ka3
电离常数数值
6.3×10-3
1.1×10-7
3.2×10-12
②lg6.3≈0.8.
下列有关说法错误的是
A.的水解平衡常数表达式为
B.常温下,在0.1mol·L-1的溶液中:1.5<pH<2
C.常温下,向0.1mol·L-1的溶液中滴加酚酞,溶液变红
D.0.1mol·L-1的溶液中:
12.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)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
考法五 与水解有关的图像分析
13.(26-27高三上·广西南宁·阶段检测)常温下,用的溶液滴定未知浓度的次磷酸溶液。溶液、所有含磷微粒的分布系数[如的分布系数:]随滴加溶液体积的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线①代表的变化情况
B.常温下,的水解常数
C.时,
D.时,溶液中
14.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)常温下,用NaOH调节苹果酸(二元弱酸,分子式为C4H6O5)溶液的pH,溶液中含碳微粒C4H6O5、、的分布系数δ[如]与pH的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线Ⅲ表示的分布系数随pH的变化
B.pH=4.2时,
C.常温下,的水解常数为10-8.79
D.b点溶液中:c(H+)+c(Na+)=3c(C4H6O5)+c(OH-)
15.(25-26高二上·四川资阳·期末)草酸是一种有机二元弱酸。溶液中含碳微粒的分布分数与pH的关系如图所示,其中代表微粒、或。下列说法不正确的是(已知)
A.溶液呈酸性
B.草酸溶液中加NaOH溶液,调至,溶液中
C.忽略第二步水解,的溶液的水解率为
D.如果要用该图像表示的分布系数图像,则图像需要整体右移
考法六 盐类水解的应用
【速解技巧】
应用
举例
加热促进水解
热的纯碱溶液去污力强
分析盐溶液的酸碱性,并比较酸碱性的强弱
等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3 溶液均显碱性,且碱性:Na2CO3>NaHCO3
判断溶液中离子能否大量共存
Al3+和HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
配制或贮存易水解的盐溶液
配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量盐酸
胶体的制备,作净水剂
明矾溶于水生成胶状物氢氧化铝,能吸附水中悬浮的杂质,并形成沉淀使水澄清
化肥的使用
铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
泡沫灭火器的反应原理(水解互促)
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
无水盐的制备
由MgCl2·6H2O制MgCl2,在干燥的HCl气流中加热
判断盐溶液的蒸干产物
将AlCl3溶液蒸干灼烧得到的是Al2O3而不是AlCl3
某些盐的分离除杂
为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2,过滤后再加入适量的盐酸
盐溶液除锈
NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(NH水解溶液显酸性)
判断电解质的强弱
CH3COONa溶液能使酚酞变红(pH>7),说明CH3COOH是弱酸
16.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)下列说法与盐类水解有关且表述正确的有几个
①保存氯化亚铁溶液时,需加入适量铁粉
②大理苍山的溪水呈碱性,可能因为其中含有的、等离子发生水解
③溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是
④与溶液可作焊接中的除锈剂
⑤用与两种溶液可作泡沫灭火剂
⑥草木灰(主要成分)与铵态氮肥不能混合施用
⑦配制溶液:将晶体溶于浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
17.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)将下列溶液加热蒸干并灼烧,可以得到原溶质的是
A.MgCl2溶液 B.FeSO4溶液 C.NaHCO3溶液 D.溶液
18.(25-26高二上·贵州遵义·期末)下列有关盐类水解的应用或事实错误的是
A.泡沫灭火剂中的溶液盛放在玻璃管中,溶液放在钢瓶内
B.向0.1氨水(滴有酚酞试液)中加入少量氯化铵固体,溶液颜色变浅
C.向中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料
D.常温下,用pH试纸测得0.1溶液的pH=7,则不水解
考法七 溶液中粒子浓度的变化分析
【速解技巧】
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。即电荷守恒,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是守恒的,即元素物料守恒。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的质量守恒关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
19.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)已知常温下溶液的pH为3.1,下列说法不正确的是
A.由此可知是弱酸
B.溶液中
C.溶液中
D.溶液中
20.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.常温下,将和溶于水中,形成1 L的溶液,
B.溶液中,
C.标况下,向的溶液中通入,存在
D.溶液中:
21.(26-27高三上·重庆·阶段检测)常温下,取5 mL 0.20 mol/L的溶液于锥形瓶中,向其中逐滴滴入0.10 mol/L的NaOH溶液。已知:结合的能力强于,滴加过程中不考虑的分解。下列说法正确的是
A.若改为滴加10 mL 0.10 mol/L 溶液,此时
B.当时,
C.当时,
D.当时,
高频易错题
1.【易错点:加热能促进弱离子水解,但无法除杂】(25-26高二上·陕西宝鸡·期末)下列说法正确的是
A.将溶液和溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B.配制一定浓度的溶液时,将固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的
D.人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
2.【易错点:书写电荷守恒时注意水的电离】(26-27高三上·重庆永川·阶段检测)已知某酸为三元弱酸。在浓度为的溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D.第二步电离平衡常数表达式为
3.【易错点:计算溶液中的氢离子要注意水解和电离】(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)下列说法正确的是
A.常温下,pH均为3的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶108
B.25℃时0.1mol⋅LNH4Cl溶液的KW大于100℃时0.01mol⋅LNaCl溶液的KW
C.溶液和盐酸做导电实验,溶液中灯泡较暗,说明是弱电解质
D.二元弱酸的两种盐与NaHA等浓度等体积混合:
4.【易错点:水解方程式和电离方程式的辨析】(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式正确的是
A.的水解方程式:
B.过量与的溶液反应:
C.加入水中:
D.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
5.【易错点:分布函数的交点可用于求解电离常数和水解常数】(26-27高三上·湖北十堰·阶段检测)25°C时,NaOH中和溶液并保持体系中(忽略影响),其含硫微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线②表示
B.溶液的pH约为4.1
C.将pH由1.8调至7.2的过程中,溶液中的值始终减小
D.当时,溶液中
情境迁移题
1.(24-25高二上·河南濮阳·阶段检测)下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是
A.含有大量的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离产生的的浓度为的溶液中:、、、
D.溶液中:、、、、
2.(25-26高二下·江苏连云港·期末)室温下,通过如下实验探究0.1 mol∙L−1 NaHCO3溶液的性质:
实验一:用pH计测得0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液的pH为8.3;
实验二:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中缓慢通入CO2,溶液的pH逐渐减小;
实验三:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中滴加等浓度、等体积的氨水充分反应;
实验四:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
已知:、。
下列有关说法不正确的是
A.0.1 mol·L⁻¹的NaHCO3溶液中存在:
B.实验二溶液中的的值逐渐变小
C.实验三溶液中存在:
D.实验四反应的离子方程式:
3.(25-26高二上·山西朔州·期末)氨气通入稀磷酸中可发生反应:,下列叙述正确的是
A.和稀磷酸都是弱电解质
B.的第一步电离方程式:
C.的电离方程式:
D.的水解方程式:
4.(26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)在常温下,向20 mL 0.1000 mol·L-1的Na2CO3溶液中滴加0.1000 mol·L-1盐酸,溶液pH值随滴定百分率(%)的变化如图(假设煮沸前无CO2逸出)。已知H2CO3的一级电离常数为Kₐ1=4.5×10-7、二级电离常数为Kₐ2=4.7×10-11,下列说法正确的是
A.在a点溶液中,2c(CO)+c(HCO)3c(Cl-)
B.在b点溶液中,c(CO)+c(HCO)=c(Na+)-c(Cl-)
C."煮沸"过程pH值增大的原因主要是NaHCO3水解程度变大
D.c点溶液是NaCl溶液
5.(26-27高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1弱酸H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线L1表示pH与lg的变化关系
B.常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C.水的电离程度:M>N
D.常温下0.01mol·L-1Na2R溶液的pH大于9
6.(26-27高二上·陕西西安·阶段检测)回答下列问题。
(1)将晶体直接灼烧得不到,教材课后习题中介绍了用与混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出:将与混合加热的化学方程式:____________。
(2)在时,的①、②、③、④、⑤、⑥溶液中,由小到大的顺序是______。(填序号)
(3)已知:HCOOH的的,等物质的量浓度的溶液和溶液中,由水电离的大小关系为:______(填“>”“=”或“<”);用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是______(填字母标号)。
A. B. C. D.
(4)写出浓度均为的与混合溶液中的含氮微粒与含碳微粒的元素质量守恒等量关系式:______。
(5)已知常温下的水解常数。
常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性,HCN与NaCN的混合溶液呈现中性时,溶液中三种粒子浓度由大到小的顺序为______。
(6)硫酸厂排放的酸性污水中除外,还含少量弱酸及的化合物,经“中和”、“氧化”、“沉砷”等步骤后可安全排放。
①中和。“中和”时加入石灰乳调节pH至1.2,所得滤渣的主要成分是______。
已知:的物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。
②氧化。“氧化”时反应终点。
此时溶液中______;加入氧化的主要反应的离子方程式为__________________。
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专题07 盐类的水解
概念扫盲题
考法聚焦题
考法一 盐溶液的酸碱性
考法二 水解方程式的书写
考法三 盐类水解的影响因素
考法四 水解常数的计算分析
考法五 与水解有关的图像分析
考法六 盐类水解的应用
考法七 溶液中粒子浓度的变化分析
高频易错题
情境迁移题
概念扫盲题
【涉及概念】盐类的水解、水解方程式、水解常数、水解平衡的移动、盐类水解的应用等。
1.下列关于盐类水解的叙述错误的是
A.盐类水解是中和反应的逆反应
B.盐类水解过程是吸热过程
C.含有弱酸阴离子盐的水溶液一定呈碱性
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
【答案】C
【解析】盐类水解可以看作中和反应的逆反应,该过程是吸热过程,盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱,A、B、D项正确;含有弱酸根离子盐的水溶液不一定呈碱性,如醋酸铵有弱酸根离子,但醋酸铵的水溶液呈中性,C项错误。
2.(24-25高二上·贵州黔东南·期中)下列属于水解方程式且书写正确的是
A.+H2OH2SO3+OH- B.OH-++H2O
C.H2O+H2OH3O++ OH- D.+2H2OH2CO3+OH-
【答案】A
【解析】A.,A正确;
B.,为反应离子方程式,不属于水解反应,B错误;
C.,水的电离不属于水解反应,C错误;
D.碳酸根水解方程式为,题干中水解方程式错误,D错误;
故答案为:A。
3.(24-25高二上·江西上饶·期末)下列问题与盐的水解无关的是
A.溶液可作焊接金属的除锈剂
B.刻蚀铜质电路板时用溶液作腐蚀液
C.明矾可以用来净水
D.用与两种溶液可作泡沫灭火器
【答案】B
【解析】A.是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,可与铁锈反应除锈,与盐的水解有关,A不符合题意;
B.刻蚀铜电路板的反应为,属于氧化还原反应,利用的是的氧化性,与盐的水解无关,B符合题意;
C.明矾中水解生成胶体,胶体可吸附水中悬浮杂质净水,与盐的水解有关,C不符合题意;
D.和发生双水解反应生成和沉淀,可用于灭火,与盐的水解有关,D不符合题意;
故选B。
4.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.很小的溶液不可能呈碱性
C.在溶液中,由水电离的
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】B
【解析】盐溶液呈酸碱性可能是由于盐发生了水解,而水解的实质就是促进了水的电离,使溶液中的和不相等,导致溶液呈酸性或碱性;也可能是由于盐在水溶液中电离出的或使得溶液呈酸碱性,而电离出的或都会抑制水的电离,破坏水的电离平衡;综上盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡,A正确;当溶液中的时,溶液呈碱性,而与是不是很小无关,B错误;根据水的电离方程式,可知水电离出来的,C正确;弱酸根离子结合水电离出的,使得溶液中的,溶液呈碱性;弱碱的阳离子结合水电离出的,使得溶液中的,溶液呈酸性,D正确。
5.在的平衡体系中,要抑制的水解,可采取的措施为
A.升高温度 B.滴加少量盐酸
C.加入适量氢氧化钠溶液 D.加水稀释
【答案】B
【分析】由可知,加酸可抑制Al 3+ 的水解,以此来解答。
【解析】A.水解为吸热反应,加热促进水解,故A不选;
B.滴加少量盐酸,氢离子浓度增大,抑制水解,故B选;
C.加入适量的氢氧化钠溶液,与氢离子反应,促进水解,故C不选;
D.加水稀释,促进水解,故D不选;
故选B。
考法聚焦题
考法一 盐溶液的酸碱性
【速解技巧】
①酸溶液一定显酸性,但显酸性的不一定是酸溶液;同理,碱溶液一定显碱性,但显碱性的不一定是碱的溶液。
②盐溶液不一定呈中性,可能呈酸性或碱性,这是由形成盐的阳离子和阴离子的性质决定的。
③弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸与弱碱的相对强弱,若强弱程度相当,则呈中性;若弱碱相对较强,则显碱性;反之则显酸性,如CH3COONH4溶液呈中性,而NH4HCO3溶液呈碱性。
1.(26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)下列物质的水溶液呈碱性的是
A.NH4Cl B.CH3COONa C.NaHSO4 D.NaBr
【答案】B
【解析】A.是强酸弱碱盐,发生水解:,溶液中浓度大于,水溶液呈酸性,A不符合题意;
B.是强碱弱酸盐,发生水解:,溶液中浓度大于,水溶液呈碱性,B符合题意;
C.是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离出、、,电离产生大量,水溶液呈酸性,C不符合题意;
D.是强酸强碱盐,不发生水解,水溶液呈中性,D不符合题意;
故选B。
2.(25-26高二上·广东广州·期末)常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使浓度增大,可加入的物质是
A. B.NaCl C. D.盐酸
【答案】A
【解析】A.加入,与水电离产生的结合生成弱电解质,使水的电离平衡正向移动,水解生成,溶液中浓度增大,A正确;
B.是强酸强碱盐,和均不发生水解,加入对水的电离平衡无影响,浓度不变,B错误;
C.加入,与水电离产生的结合,促进水的电离平衡正向移动,水解生成,溶液呈碱性,浓度减小,C错误;
D.加入盐酸,完全电离使溶液中浓度增大,水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,D错误;
故选A。
3.(25-26高二上·浙江绍兴·期末)下列物质的水溶液因水解而呈酸性的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.属于强酸弱碱盐,发生水解反应,使溶液中浓度大于浓度,溶液因水解呈酸性,A符合题意;
B.属于弱酸,在溶液中发生电离,产生使溶液呈酸性,酸性与水解无关,B不符合题意;
C.属于强酸强碱酸式盐,在溶液中完全电离,电离出的使溶液呈酸性,不发生水解,C不符合题意;
D.属于强碱弱酸酸式盐,既会发生水解反应,也会发生电离,的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D不符合题意;
故选A。
考法二 水解方程式的书写
【速解技巧】
(1)盐类的水解一般程度很小,水解产物也很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO水解的离子方程式为:ClO-+H2O⇌HClO+OH-。
(NH4)2SO4水解的离子方程式为:NH+H2O⇌NH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。如:
Na2CO3水解的离子方程式为:CO+H2O⇌HCO+OH-、HCO+H2O⇌H2CO3+OH-。
(3)多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。如:
AlCl3水解的离子方程式为:Al3++3H2O===Al(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进。
①NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“⇌”表示。如:NH+CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO,Fe3+与CO、HCO等组成的盐水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“===”表示。如泡沫灭火器原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
4.(24-25高二上·新疆克孜勒苏·期末)化学用语正确的是
A.次氯酸的电离:
B.碳酸氢钠在水溶液中的电离:
C.硫酸铜的水解:
D.亚硫酸钠的水解:
【答案】A
【解析】A.次氯酸是弱电解质,部分电离,电离方程式为,A正确;
B.碳酸氢钠属于强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式应使用等号,正确形式为,B错误;
C.该选项氢原子不守恒,正确的水解离子方程式为,C错误;
D.亚硫酸根是多元弱酸根,水解分步进行,以第一步为主,第一步水解方程式为,不能一步生成,D错误;
故选A。
5.(24-25高二上·江西景德镇·期末)下列离子方程式正确的是
A.泡沫灭火器原理:
B.显酸性:
C.纯碱去油污原理:
D.的电离:
【答案】D
【解析】A.泡沫灭火剂的反应试剂为硫酸铝和碳酸氢钠,和发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,离子方程式为,A错误;
B.显酸性是因为其电离程度大于水解程度,电离方程式为或,B错误;
C.是多元弱酸根,水解分步进行且以第一步为主,水解方程式为、,不能一步生成,C错误;
D.电离出的和,与结合为水合氢离子,电离方程式为,D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·河南许昌·期末)微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列离子方程式书写正确的是
A.氯水呈酸性:
B.NaHS溶液显碱性:
C.溶液显酸性:
D.NaCN溶液呈碱性:
【答案】C
【解析】A.是弱电解质,离子方程式中不能拆分为离子,正确反应为,A错误;
B.给出的是的电离方程式,会使溶液显酸性,显碱性是因为水解,对应离子方程式为,B错误;
C.是强酸弱碱盐,发生水解生成而使溶液显酸性,离子方程式为,书写正确,C正确;
D.的水解是可逆过程,应使用可逆符号而非等号,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
考法三 盐类水解的影响因素
【速解技巧】
影响盐类水解的外界因素
(1)温度:水解反应是吸热反应,升高温度,水解程度增大;降低温度,水解程度减小。
(2)浓度:增大盐的浓度,平衡向着水解的方向移动,但盐的水解程度减小,溶液中的H+或OH-浓度增大,酸性或碱性随之增强;减小盐的浓度(加水稀释),平衡向着水解的方向移动,盐的水解程度增大,但溶液中H+或OH-的浓度因稀释而减小。
(3)外加酸、碱:外加酸,增大c(H+),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解;外加碱,增大c(OH- ),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。
7.(25-26高二上·江苏南通·期末)Na2CO3常用于油污的去除。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
【解析】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。
8.(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
【解析】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。
9.(25-26高二上·吉林松原·期中)25 ℃时,关于CH3COOK溶液的分析,说法错误的是
A.升高温度,促进CH3COO-的水解
B.pH=10的CH3COOK溶液中,水电离产生的H+浓度为10-10 mol/L
C.向CH3COOK溶液中加入少量KOH固体,抑制CH3COO-的水解
D.CH3COOK溶液对水的电离起促进作用
【答案】B
【分析】乙酸根离子与水电离产生的H+结合,使水的电离平衡正向移动,其水解平衡为。乙酸根离子的水解为吸热过程;升高温度使水解平衡正向移动,加入生成物OH-使水解平衡逆向移动。
【解析】A.乙酸根离子的水解为吸热过程,升高温度使水解平衡正向移动,水解程度增大,A正确;
B.pH=10说明溶液中游离H+浓度为10-10 mol/L,而25℃时溶液中OH-浓度为10-4 mol/L。水电离产生的H+与OH-的物质的量相等,故由水电离产生的H+浓度为10-4 mol/L,B错误;
C.加入少量KOH固体后,溶液中OH-浓度增大,使乙酸根离子的水解平衡逆向移动,水解受到抑制,C正确;
D.乙酸根离子与水电离产生的H+结合,使水的电离平衡正向移动,因此醋酸钾溶液促进水的电离,D正确;
故选B。
考法四 水解常数的计算分析
【速解技巧】
水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2O⇌HA+OH-的平衡常数表达式为:Kh =。
HA的电离平衡常数表达式为:Ka =。
Kh与Ka和KW的关系:Kh=。
(2)盐的水解程度与盐的相对应的弱酸或弱碱的强弱的关系:
根据Kh与Ka和KW的关系,一定温度下,Kh 与Ka 呈反比,即:
盐的相对应的弱酸或弱碱越弱,盐的水解程度越大;反之,盐的相对应的弱酸或弱碱越强,盐的水解程度越小。
(3)意义:Kh数值越大,水解程度越大。
(4)影响因素:Kh只受温度影响。温度升高,Kh增大。
10.(24-25高二上·四川凉山·期末)常温下浓度为的下列溶液的pH如下表
溶质
NaF
NaClO
pH
8.1
10.2
9.7
下列有关说法错误的是
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的酸性:
B.向溶液中通足量HF气体可生成和气体
C.将通入溶液至中性,溶液中
D.根据上表,水解方程式的水解常数
【答案】C
【解析】A.根据“越弱越水解”规律,同浓度强碱弱酸盐溶液pH越大,对应弱酸的酸性越弱,由表中pH数据可知酸性,A正确;
B.酸性强于,根据强酸制弱酸原理,足量与反应可生成和,B正确;
C.溶液呈中性时,根据电荷守恒:,可得,原溶液中,故,不等于,C错误;
D.溶液,则常温下,因水解程度小,,,水解常数,D正确;
故选C。
11.(24-25高二上·陕西咸阳·期末)砷酸钠(Na3AsO4)常用于农药、玻璃、陶瓷、木材防腐剂等。
已知:①25℃时,H3AsO4的电离常数如下表:
多级电离常数
Ka1
Ka2
Ka3
电离常数数值
6.3×10-3
1.1×10-7
3.2×10-12
②lg6.3≈0.8.
下列有关说法错误的是
A.的水解平衡常数表达式为
B.常温下,在0.1mol·L-1的溶液中:1.5<pH<2
C.常温下,向0.1mol·L-1的溶液中滴加酚酞,溶液变红
D.0.1mol·L-1的溶液中:
【答案】C
【解析】A.的水解反应为,纯液体水不写入平衡常数表达式,因此水解平衡常数表达式为,A正确;
B.的第二、三步电离程度远小于第一步电离,以第一步电离为主:。近似有,代入数据得,计算得,满足,B正确;
C.的电离常数,水解常数,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,酚酞的变色范围为8.2~10,遇酸性溶液不变色,C错误;
D.该式为溶液的物料守恒,与的物质的量之比为,在溶液中的存在形式有、、、,因此,D正确;
故选C。
12.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)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。
【解析】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。
考法五 与水解有关的图像分析
13.(26-27高三上·广西南宁·阶段检测)常温下,用的溶液滴定未知浓度的次磷酸溶液。溶液、所有含磷微粒的分布系数[如的分布系数:]随滴加溶液体积的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线①代表的变化情况
B.常温下,的水解常数
C.时,
D.时,溶液中
【答案】D
【解析】A.根据加入溶液后减少的量与增加的量相等可判断曲线①代表的变化情况,曲线②代表的变化情况,曲线代表的变化情况,A错误;
B.由曲线①②交点可知,故,对应,即,,的水解常数,B错误;
C.时,溶质成分为和,浓度之比为1:1,由于的电离程度大于的水解程度,所以,C错误;
D.根据图像信息,时,溶液所加氢氧化钠溶液体积大于10 mL小于20 mL,原溶液体积为20 mL,氢氧化钠溶液浓度为0.100 mol/L,根据电荷守恒,,因此,假设滴加,完全反应,总体积,,溶液显碱性,因此要使,加入氢氧化钠的体积小于,总体积小于,因此,D正确;
故答案选D。
14.(24-25高二上·新疆博尔塔拉·期末)常温下,用NaOH调节苹果酸(二元弱酸,分子式为C4H6O5)溶液的pH,溶液中含碳微粒C4H6O5、、的分布系数δ[如]与pH的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线Ⅲ表示的分布系数随pH的变化
B.pH=4.2时,
C.常温下,的水解常数为10-8.79
D.b点溶液中:c(H+)+c(Na+)=3c(C4H6O5)+c(OH-)
【答案】B
【分析】向一定浓度的苹果酸溶液中滴加NaOH溶液过程中,二者先反应生成,随后生成的又与NaOH溶液反应生成,故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表、、与pH的关系,据此分析作答。
【解析】A.pH越大,二元弱酸的酸根离子分布系数越大,曲线Ⅲ表示的分布系数,曲线Ⅱ才表示的分布系数,A项错误;
B.当时,曲线Ⅰ和Ⅲ交点处,,酸性更强,的分布系数更大,故,B项正确;
C.的水解常数,a点,则,故,C项错误;
D.b点,根据电荷守恒:,且图中b点溶液中的几乎为0,选项中式子不成立,D项错误;
答案选B。
15.(25-26高二上·四川资阳·期末)草酸是一种有机二元弱酸。溶液中含碳微粒的分布分数与pH的关系如图所示,其中代表微粒、或。下列说法不正确的是(已知)
A.溶液呈酸性
B.草酸溶液中加NaOH溶液,调至,溶液中
C.忽略第二步水解,的溶液的水解率为
D.如果要用该图像表示的分布系数图像,则图像需要整体右移
【答案】C
【分析】本题以草酸的分布分数图像为情境,综合考查弱电解质的电离平衡、盐类水解以及电荷守恒。由图中两个交点 (1.3,0.5)、(4.3,0.5) 处相邻两种微粒的浓度相等可知,草酸的第一、二级电离常数分别为 10-1.3、10-4.3,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表草酸分子、酸式草酸根离子和草酸根离子。判断各说法时,需比较酸式草酸根离子的电离程度与水解程度,再由电荷守恒建立离子浓度关系,由草酸根离子的水解常数估算水解率,并比较草酸与碳酸的各级电离常数。
【解析】A.NaHC2O4 溶液中 既能电离又能水解:其电离常数 10-4.3 远大于水解常数 10-12.7,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,A正确;
B.向草酸溶液中滴加 NaOH 溶液调至 pH=4.3 时,酸式草酸根离子与草酸根离子的浓度相等;由电荷守恒可得 ,B正确;
C.忽略第二步水解,1 mol/L Na2C2O4 溶液中草酸根离子的水解常数 ,由此可求出 ,水解率约为 1.4×10-3%,而不是 1.4%,C错误;
D.碳酸的第一、二级电离常数分别为 10-6.4、10-10.3,均明显小于草酸相应的电离常数,其分布分数曲线的交点对应的 pH 更大,故该图像表示碳酸的分布系数图像时需要整体右移,D正确;
故答案为C。
考法六 盐类水解的应用
【速解技巧】
应用
举例
加热促进水解
热的纯碱溶液去污力强
分析盐溶液的酸碱性,并比较酸碱性的强弱
等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3 溶液均显碱性,且碱性:Na2CO3>NaHCO3
判断溶液中离子能否大量共存
Al3+和HCO因发生相互促进的水解反应而不能大量共存
配制或贮存易水解的盐溶液
配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量盐酸
胶体的制备,作净水剂
明矾溶于水生成胶状物氢氧化铝,能吸附水中悬浮的杂质,并形成沉淀使水澄清
化肥的使用
铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
泡沫灭火器的反应原理(水解互促)
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
无水盐的制备
由MgCl2·6H2O制MgCl2,在干燥的HCl气流中加热
判断盐溶液的蒸干产物
将AlCl3溶液蒸干灼烧得到的是Al2O3而不是AlCl3
某些盐的分离除杂
为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2,过滤后再加入适量的盐酸
盐溶液除锈
NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(NH水解溶液显酸性)
判断电解质的强弱
CH3COONa溶液能使酚酞变红(pH>7),说明CH3COOH是弱酸
16.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)下列说法与盐类水解有关且表述正确的有几个
①保存氯化亚铁溶液时,需加入适量铁粉
②大理苍山的溪水呈碱性,可能因为其中含有的、等离子发生水解
③溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是
④与溶液可作焊接中的除锈剂
⑤用与两种溶液可作泡沫灭火剂
⑥草木灰(主要成分)与铵态氮肥不能混合施用
⑦配制溶液:将晶体溶于浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【解析】①保存氯化亚铁溶液时加入铁粉的目的是防止被氧化为,反应原理为,该操作与盐类水解无关(抑制水解的操作通常是加入少量对应酸);
②属于弱碱阳离子,水解后溶液呈酸性,属于强碱阳离子,不水解,表述错误;
③溶液中存在水解平衡:,加热蒸干时易挥发,水解平衡持续正向移动,最终得到,灼烧时分解生成,该过程与盐类水解有关且表述正确;
④和均为强酸弱碱盐,阳离子水解使溶液呈酸性:、,生成的可以和金属表面的铁锈反应,因此可作焊接除锈剂,与盐类水解有关且表述正确;
⑤泡沫灭火剂的实际原料是与,二者发生双水解反应生成和;若使用,其水解分两步进行,反应速率慢、生成的量少,无法达到灭火效果,表述错误;
⑥草木灰的主要成分是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性:,碱性环境下会与铵态氮肥中的反应生成逸出,降低肥效,因此二者不能混合施用,与盐类水解有关且表述正确;
⑦属于强酸弱碱盐,溶于水时极易发生水解生成沉淀:,将晶体先溶于浓盐酸,可以通过增大浓度抑制水解,再加水稀释得到所需浓度的溶液,该操作与盐类水解有关且表述正确;
综上,符合要求的正确说法为③④⑥⑦,共4个;
故选B。
17.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)将下列溶液加热蒸干并灼烧,可以得到原溶质的是
A.MgCl2溶液 B.FeSO4溶液 C.NaHCO3溶液 D.溶液
【答案】D
【解析】A.加热时水解生成和挥发性的,逸出促进水解完全,灼烧时分解为,无法得到原溶质,A错误;
B.中的具有还原性,加热蒸干过程中会被空气中的氧化为,最终无法得到原溶质,B错误;
C.热稳定性差,加热时会分解生成、和,灼烧后得到,不是原溶质,C错误;
D.水解生成和难挥发的,加热蒸发水时,浓度增大后会与重新反应生成,且热稳定性强,灼烧不分解,最终得到原溶质,D正确;
故选D。
18.(25-26高二上·贵州遵义·期末)下列有关盐类水解的应用或事实错误的是
A.泡沫灭火剂中的溶液盛放在玻璃管中,溶液放在钢瓶内
B.向0.1氨水(滴有酚酞试液)中加入少量氯化铵固体,溶液颜色变浅
C.向中加入大量的水,同时加热,可以制备纳米材料
D.常温下,用pH试纸测得0.1溶液的pH=7,则不水解
【答案】D
【解析】A.溶液中水解使溶液显酸性,会腐蚀钢瓶,故盛放在玻璃管中;溶液中水解使溶液显碱性,对钢瓶腐蚀弱,可放在钢瓶内,A不符合题意;
B.氨水中存在电离平衡,加入氯化铵固体,浓度增大,平衡逆向移动,浓度降低,溶液碱性减弱,酚酞颜色变浅,B不符合题意;
C.在水中发生水解反应,加热可促进水解完全,最终生成,可用于制备纳米,C不符合题意;
D.是弱酸弱碱盐,和均发生水解,且常温下两者水解程度相近,故溶液,并非不水解,D符合题意;
故选D。
考法七 溶液中粒子浓度的变化分析
【速解技巧】
三守恒
原理与方法
举例
说明
电荷
守恒
原理:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。即电荷守恒,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
Na2CO3溶液为例:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
物料
守恒
原理:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,就该离子所含的某种元素来说,变化前后其原子个数是守恒的,即元素物料守恒。
方法:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的质量守恒关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
①单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元素守恒。
②两元素守恒,如Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),即钠元素与碳元素守恒。
质子
守恒
原理:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
方法一:可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
方法一:Na2CO3中将电荷守恒和物料守恒中的Na+消去得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:
①以Na2CO3溶液为例:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
②以NaHCO3溶液为例:
c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)
①由电荷守恒与物料守恒也可以推出质子守恒,即方法一
②化学计量数为得(或失)质子的数目
③H3O+简写为H+
19.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)已知常温下溶液的pH为3.1,下列说法不正确的是
A.由此可知是弱酸
B.溶液中
C.溶液中
D.溶液中
【答案】C
【分析】常温下溶液的pH为3.1,说明草酸氢根离子对应的是弱酸,的电离程度大于其水解程度,据此分析解答。
【解析】A.结合分析可知,属于弱酸的酸式盐,可推知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,其在水中分步电离,电离方程式为:、,A正确;
B.根据pH=3.1可知,的电离程度大于其水解程度,所以离子浓度大小关系为:,B正确;
C.根据元素守恒可知,溶液中存在,C错误;
D.根据电荷守恒可知,溶液中存在,D正确。
20.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)下列说法正确的是
A.常温下,将和溶于水中,形成1 L的溶液,
B.溶液中,
C.标况下,向的溶液中通入,存在
D.溶液中:
【答案】B
【解析】A.常温下,将和溶于水中,形成1 L的溶液,、,根据物料守恒有,根据电荷守恒有:,两式联立得,右侧减去氢氧根浓度,变为不等式:,A错误;
B.溶液中,有物料守恒:,有电荷守恒:,两式联立消去得:,B正确;
C.标况下,向的溶液()中通入(1 mol),Na元素的物质的量为1.5 mol,C元素的物质的量为1 mol,存在物料守恒,C错误;
D.溶液中存在质子守恒,该溶液中,则有,D错误;
故选B。
21.(26-27高三上·重庆·阶段检测)常温下,取5 mL 0.20 mol/L的溶液于锥形瓶中,向其中逐滴滴入0.10 mol/L的NaOH溶液。已知:结合的能力强于,滴加过程中不考虑的分解。下列说法正确的是
A.若改为滴加10 mL 0.10 mol/L 溶液,此时
B.当时,
C.当时,
D.当时,
【答案】D
【解析】A.5 mL 0.20 mol/L的溶液,,已知:结合的能力强于,所以先和反应,反应完后,才发生和反应.滴加10 mL 0.10 mol/L 溶液,,含,,,含有,,由,消耗,还剩余,和,,由,三者恰好完全反应生成碳酸钡和水,故反应后溶液为氨水,,且水也能微弱电离生成氢离子和氢氧根离子,故溶液中,A错误;
B.时,,,含有,,由,消耗,还剩余,和,由,二者恰好完全反应生成和水,故反应后溶液为氨水和碳酸钠,由物料守恒,N全部来自,,,故,B错误;
C.,,,含有,,由,生成,消耗,还剩余,和,由,生成,剩余,此时溶液中,但有水解损失(碳酸根水解程度大于碳酸氢根电离程度),有电离损失,因此,C错误;
D.,, ,含有,,由,消耗,恰好完全反应,生成,反应后体系中:,,,小部分电离生成少量,微弱水解,略小于,故存在,D正确。
故答案选D。
高频易错题
1.【易错点:加热能促进弱离子水解,但无法除杂】(25-26高二上·陕西宝鸡·期末)下列说法正确的是
A.将溶液和溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
B.配制一定浓度的溶液时,将固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的
D.人们常用可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
【答案】D
【解析】A.水解生成和易挥发的,蒸干灼烧后得到;水解生成和难挥发的,蒸干灼烧后仍为,所得固体成分不同,A错误;
B.将固体溶于稀盐酸会引入杂质,应溶于稀硫酸抑制水解,B错误;
C.加热仅能促进水解,无法将其完全除去,C错误;
D.可溶性铝盐、铁盐在水中水解生成、胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,因此可作净水剂,D正确;
故答案选D。
2.【易错点:书写电荷守恒时注意水的电离】(26-27高三上·重庆永川·阶段检测)已知某酸为三元弱酸。在浓度为的溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中浓度最大的离子是
B.
C.
D.第二步电离平衡常数表达式为
【答案】B
【解析】A.NaH2A是强电解质,在溶液中完全电离出Na+和H2A-,H2A-会发生微弱的电离和水解,因此浓度最大的离子是Na+,并非H2A-,A错误;
B.根据物料守恒,初始加入的0.1 mol/L NaH2A中,所有含A元素的粒子总浓度等于初始浓度,即,B正确;
C.该式为电荷守恒式,但遗漏了水电离出的,正确的电荷守恒应为,C错误;
D.的第二步电离是,对应的电离平衡常数表达式应为,选项给出的是其倒数,D错误;
故选B。
3.【易错点:计算溶液中的氢离子要注意水解和电离】(25-26高二上·山东济宁·阶段检测)下列说法正确的是
A.常温下,pH均为3的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶108
B.25℃时0.1mol⋅LNH4Cl溶液的KW大于100℃时0.01mol⋅LNaCl溶液的KW
C.溶液和盐酸做导电实验,溶液中灯泡较暗,说明是弱电解质
D.二元弱酸的两种盐与NaHA等浓度等体积混合:
【答案】A
【解析】A.常温下pH=3的醋酸抑制水的电离,水电离出的浓度等于溶液中浓度,为;硫酸铝为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,水电离出的浓度等于溶液中浓度,为,二者之比为,A正确;
B.水的离子积仅与温度有关,温度越高越大,25℃时约为,小于100℃时的(约),与溶液溶质、浓度无关,B错误;
C.溶液导电性与离子浓度、离子所带电荷数有关,未说明溶液和盐酸的浓度相同,无法通过灯泡亮度判断是否为弱电解质,C错误;
D.等浓度等体积的与混合,根据物料守恒,总物质的量与含A粒子总物质的量之比为,即,选项等式比例错误,D错误;
故选A。
4.【易错点:水解方程式和电离方程式的辨析】(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式正确的是
A.的水解方程式:
B.过量与的溶液反应:
C.加入水中:
D.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:
【答案】C
【解析】A.给出的方程式是的电离方程式,而的水解本质是结合水电离的,正确水解方程式为:,A错误;
B.该反应中过量,生成的会继续与过量、反应生成,给出的方程式产物错误。 过量与溶液反应的正确化学方程式为: ,B错误;
C.四氯化钛极易发生水解,加入水中可生成二氧化钛的水合物沉淀和,该方程式符合反应事实,C正确;
D.根据弱酸酸性顺序,向次氯酸钠溶液通少量时,只能生成,无法得到,正确离子方程式为:,D错误;
故选C。
5.【易错点:分布函数的交点可用于求解电离常数和水解常数】(26-27高三上·湖北十堰·阶段检测)25°C时,NaOH中和溶液并保持体系中(忽略影响),其含硫微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线②表示
B.溶液的pH约为4.1
C.将pH由1.8调至7.2的过程中,溶液中的值始终减小
D.当时,溶液中
【答案】D
【分析】pH升高过程中,先与反应生成,再继续反应生成,因此曲线①为,曲线②为,曲线③为,据此分析:
【解析】A.由上述分析可知,曲线②为,A正确;
B.由曲线①②交点可知、曲线②③交点可知,溶液中水解常数为,溶液中电离程度大于水解程度,溶液以的电离为主:,则,电离微弱,代入数据解得:,pH约为4.1,B正确;
C.,推导可得,pH由1.8调至7.2时不断减小,、为常数,因此该比值始终减小,C正确;
D.当时,结合物料守恒可知溶质为,电离程度大于水解程度,因此,D错误;
故选D。
情境迁移题
1.(24-25高二上·河南濮阳·阶段检测)下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是
A.含有大量的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离产生的的浓度为的溶液中:、、、
D.溶液中:、、、、
【答案】B
【解析】A.能与反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为,因此不能大量共存,A错误;
B.的溶液呈酸性,、、、彼此之间以及与之间均不发生使其大量消耗的反应,能大量共存,B正确;
C.水电离产生的浓度为,表明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。酸性时,所列离子可以大量共存;碱性时,会与反应,碱过量时的离子方程式为,因此该离子组不一定能大量共存,C错误;
D.溶液中的与发生相互促进的水解反应:;还会与反应生成沉淀:,因此不能大量共存,D错误;
故选B。
2.(25-26高二下·江苏连云港·期末)室温下,通过如下实验探究0.1 mol∙L−1 NaHCO3溶液的性质:
实验一:用pH计测得0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液的pH为8.3;
实验二:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中缓慢通入CO2,溶液的pH逐渐减小;
实验三:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中滴加等浓度、等体积的氨水充分反应;
实验四:向0.1 mol∙L−1的NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
已知:、。
下列有关说法不正确的是
A.0.1 mol·L⁻¹的NaHCO3溶液中存在:
B.实验二溶液中的的值逐渐变小
C.实验三溶液中存在:
D.实验四反应的离子方程式:
【答案】D
【解析】A.根据溶液的质子守恒,结合该溶液pH=8.3呈碱性,水解程度大于电离程度,即,可推导出,A正确;
B.由的二级电离常数,得,通入时增大,温度不变不变,故比值逐渐变小,B正确;
C.实验三加入等浓度等体积氨水,反应后溶液中碳元素总浓度与氮元素总浓度相等,即,C正确;
D.实验四少量,应按的组成反应,正确离子方程式为,选项给出的是过量时的离子方程式,D错误;
故选D。
3.(25-26高二上·山西朔州·期末)氨气通入稀磷酸中可发生反应:,下列叙述正确的是
A.和稀磷酸都是弱电解质
B.的第一步电离方程式:
C.的电离方程式:
D.的水解方程式:
【答案】B
【解析】A.弱电解质的前提是化合物,稀磷酸是磷酸的水溶液,属于混合物,既不是电解质也不是非电解质;NH3自身不能电离,属于非电解质,A错误;
B.分步电离,第一步电离方程式:,B正确;
C.的电离方程式:,C错误;
D.的水解方程式:,D错误。
故选B。
4.(26-27高二上·浙江嘉兴·阶段检测)在常温下,向20 mL 0.1000 mol·L-1的Na2CO3溶液中滴加0.1000 mol·L-1盐酸,溶液pH值随滴定百分率(%)的变化如图(假设煮沸前无CO2逸出)。已知H2CO3的一级电离常数为Kₐ1=4.5×10-7、二级电离常数为Kₐ2=4.7×10-11,下列说法正确的是
A.在a点溶液中,2c(CO)+c(HCO)3c(Cl-)
B.在b点溶液中,c(CO)+c(HCO)=c(Na+)-c(Cl-)
C."煮沸"过程pH值增大的原因主要是NaHCO3水解程度变大
D.c点溶液是NaCl溶液
【答案】A
【分析】的溶液中,滴加同浓度盐酸:发生反应:,即,完全反应需盐酸40mL;滴定百分率为25%时(a 点):加入盐酸,,只发生反应,过量,溶质为;滴定百分率为50%(b 点):加入盐酸,,只发生反应,全部转化为,溶质为;滴定百分率为100%(c点):加入盐酸40 mL,,只发生反应,溶质为,据此分析解题。
【解析】A.a点滴定百分率为25%,加入盐酸10 mL,()=1:2,即,;根据电荷守恒可得:,a点溶液即,得,代入得,A正确;
B.根据电荷守恒可得:,b点pH=7,即,代入电荷守恒可得:,并非选项中的,B错误;
C.煮沸过程中,溶解的会从溶液中逸出,原本溶解的形成的碳酸会电离出使溶液呈酸性,逸出后酸性减弱,pH增大;温度升高虽然会促进水解,但同时也会促进分解,这不是pH增大的主要原因,C错误;
D.c点滴定百分率为100%,加入盐酸40 mL,,发生反应:,若c点仅为NaCl溶液,常温下NaCl溶液pH=7,但图中c点pH接近4,说明滴定百分率100%时体系中还溶解了反应生成的,形成碳酸溶液,并非纯NaCl溶液,D错误;
故选A。
5.(26-27高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)常温下用0.01mol·L-1NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1弱酸H2R溶液,所得溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线L1表示pH与lg的变化关系
B.常温下H2R的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-8
C.水的电离程度:M>N
D.常温下0.01mol·L-1Na2R溶液的pH大于9
【答案】C
【分析】二元弱酸的两步电离平衡为: 、,,变形得:; ,变形得:。 由于多元弱酸第一步电离程度远大于第二步,即,则,相同pH下的数值更小,则对应曲线,对应曲线。
【解析】A.由上述分析知,对应曲线,A正确;
B.取曲线上的N点,此时、,因此,在1~10之间,因此的数量级为,B正确;
C.M点和N点均在曲线上:M点更小,溶液中浓度更高,说明体系中更多的是未被中和的酸性物种(或),这些酸会电离出抑制水的电离;N点更大,溶液中浓度更高,水解会促进水的电离,因此水的电离程度应为,C错误;
D.的第一步水解常数,0.01mol/L 溶液中,水解生成的,则,,D正确;
故选C。
6.(26-27高二上·陕西西安·阶段检测)回答下列问题。
(1)将晶体直接灼烧得不到,教材课后习题中介绍了用与混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出:将与混合加热的化学方程式:____________。
(2)在时,的①、②、③、④、⑤、⑥溶液中,由小到大的顺序是______。(填序号)
(3)已知:HCOOH的的,等物质的量浓度的溶液和溶液中,由水电离的大小关系为:______(填“>”“=”或“<”);用蒸馏水稀释的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是______(填字母标号)。
A. B. C. D.
(4)写出浓度均为的与混合溶液中的含氮微粒与含碳微粒的元素质量守恒等量关系式:______。
(5)已知常温下的水解常数。
常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性,HCN与NaCN的混合溶液呈现中性时,溶液中三种粒子浓度由大到小的顺序为______。
(6)硫酸厂排放的酸性污水中除外,还含少量弱酸及的化合物,经“中和”、“氧化”、“沉砷”等步骤后可安全排放。
①中和。“中和”时加入石灰乳调节pH至1.2,所得滤渣的主要成分是______。
已知:的物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。
②氧化。“氧化”时反应终点。
此时溶液中______;加入氧化的主要反应的离子方程式为__________________。
【答案】(1)
(2)⑥④⑤②①③
(3) < A
(4)
(5) 碱
(6) (或硫酸钙)
【解析】(1)易与水反应生成和,可以抑制水解,因此和混合加热可脱去结晶水得到无水,反应的化学方程式: ;
(2)六种溶液溶质浓度均为,存在水解平衡:; ①、②、③,溶质浓度为,完全电离后,初始理论浓度为;③中水解显酸性,抑制水解;①中硫酸根不水解,对铵根水解无影响;②中碳酸根水解显碱性,促进水解,铵根离子的浓度:③>①>②;④、⑤,溶质浓度为,完全电离后,初始理论浓度为;⑤可以直接电离出氢离子,抑制铵根水解;④中氯离子不影响铵根水解,铵根离子的浓度:⑤>④;⑥属于弱碱,只发生部分电离,电离出少量铵根离子,铵根浓度最小,因此由小到大顺序:⑥④⑤②①③;
(3)电离常数,酸性,盐类水解促进水的电离,水解程度:,因此水电离的:。稀释,存在电离平衡:,加水稀释,平衡正向移动;
A.,稀释时减小,温度不变不变,比值增大,A正确;
B.,稀释时减小,温度不变不变,比值减小,B错误;
C.,稀释时减小,不变,增大,比值减小,C错误;
D.,温度不变不变,减小,比值减小,D错误;
故选A;
(4)发生水解:,氮元素存在形式:、;发生水解:,碳元素存在形式:、;起始时和浓度相等,氮元素总浓度等于碳元素总浓度,因此元素守恒关系式:;
(5)水解常数,则电离常数,水解程度大于电离程度,等浓度与混合液显碱性。溶液中性时,电荷守恒:,得;由水解平衡可知中性时,浓度大于,浓度由大到小的顺序为:;
(6)① 中和时加入石灰乳,污水中的与反应生成微溶的,调节至1.2时含砷物种均为可溶性存在形式,因此所得滤渣的主要成分为;
②由分布图可知,当时,对应,即的第二步电离常数;时,代入得;的条件下,将弱酸氧化为,该下主要以形式存在,反应为氧化还原反应,过氧化氢被还原为,配平得到对应的离子方程式为:。
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