3.3 盐类的水解 第1课时(讲义)化学苏教版选择性必修1
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精品
内容正文:
专题3
水溶液中的离子反应
第三单元 盐类的水解
第1课时 盐类水解的原理
课标要点
1.认识盐类水解的原理,知道盐类水解是盐电离的离子与水电离的H +、OH −结合生成弱电解质,使水的电离平衡发生移动。
2.能根据盐的构成类型,预测并判断盐溶液的酸碱性,总结盐溶液酸碱性的一般规律。
3.掌握简单盐类水解离子方程式的书写,认识水解反应可逆、微弱、吸热的特点。
4.能运用平衡思想分析盐溶液酸碱性成因,建立水的电离平衡与盐类水解之间的关联,发展证据推理素养。
学习重难点
重点:
1.盐类水解的本质。
2.盐溶液酸碱性判断规律。
3.简单水解离子方程式书写规范
难点:
1.从平衡移动角度理解盐类水解促进水的电离。
2.区分电离与水解,理解水解程度微弱,产物一般不写沉淀、气体符号。
3.多元弱酸根分步水解的理解。
知识点 盐溶液的酸碱性
1.实验探究盐溶液酸碱性的探究
选择合适的实验方法测定下列盐溶液的酸碱性,并填写下表。
盐溶液
盐的类型
溶液pH
酸碱性
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
Na2CO3
AlCl3
实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈 ,弱酸强碱盐溶液呈 ,强酸弱碱盐溶液呈 。
2.盐溶液呈现酸碱性的原因
(1)NaCl溶液呈中性的原因
NaCl===Na++Cl-
H2OH++OH-
NaCl溶于水后电离出的Na+和Cl-均不能与水电离出的OH-或H+结合,水的电离平衡 移动,溶液中c(H+) c(OH-),因而NaCl溶液呈 性。
(2)CH3COONa溶液呈碱性的原因
CH3COONa电离出的 与H2O电离出的 结合生成弱电解质 ,使水的电离平衡向 方向移动,导致溶液中c(OH-)>c(H+),因而CH3COONa溶液呈 性。
(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因
NH4Cl电离出的 与H2O电离出的 结合生成弱电解质 ,使水的电离平衡向 方向移动,导致溶液中c(H+) c(OH-),因而NH4Cl溶液呈 性。
随学随练
1.下列溶液由于水解反应显酸性的是
A.稀盐酸 B.NH4Cl溶液 C.NaHCO3溶液 D.NaHSO4溶液
2.下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
3.下列物质中属于盐且水溶液呈碱性的是
A.NaHSO4 B.Na2O2 C.Na2CO3 D.NaOH
4.下列物质的水溶液因水解呈酸性的是
A.AlCl3 B.Na2CO3 C.NaCl D.K2SO4
知识点 盐类水解的原理
1.盐类水解的概念
在水溶液中盐电离产生的 或 跟水电离出来的 或 结合生成 的反应。
2.盐类水解的实质
在溶液中盐电离出来的 的阳离子或 的阴离子结合水电离出的 生成弱电解质,破坏了水的电离平衡, 了水的电离,使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。
3.盐类水解的特点
(1)与 互为可逆反应,是 热反应。
(2)一般情况下,盐类水解程度 。
(3)符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解反应离子方程式的书写
(1)盐类水解程度一般 ,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO: 。
(NH4)2SO4: 。
(2)多元弱酸根离子的水解 进行,以 为主。如:
Na2CO3: 、 。
(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: 。
5.盐类水解的规律
(1)有弱才水解——必须含有 或 的离子才能发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐 水解。
常见不水解的离子:
①强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO;
②强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
(3)谁弱谁水解——发生水解的是 或 。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子),则显 ( )性。
(5)都弱都水解——弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解且两水解过程可相互促进,所以水解程度 ,少数可以完全水解。
(6)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,盐溶液呈 性,如CH3COONH4溶液呈 性。
(7)越弱越水解——组成盐的酸根离子对应的酸(即水解生成的酸)酸性越弱(或阳离子对应的碱的碱性越弱),水解程度就 ,此即“越弱越水解”规律。
电离程度:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,水解程度:CH3COO- HCO CN- CO。
易错提醒
1.盐的电离方程式和水解方程式的区别
要将盐的电离方程式与盐类水解的离子方程式区别开来。
如HCO3-+H2OCO32-+H3O+是HCO3-的电离方程式,而HCO3-+H2OH2CO3+OH-是HCO3-水解的离子方程式。
2.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↑。
随学随练
5.下列表示NaHS水解的离子方程式正确的是
A. B.
C. D.
6.下列各方程式中,属于水解反应的是
A.HS-+H2OH3O++S2- B.OH-+HS-S2-+H2O
C.CO2+H2OH2CO3 D.S2-+H2O HS-+OH-
7.下列离子在人体血液的控制中可以起稳定作用的是
A. B. C. D.
拓展 盐类水解的原理和规律
1.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。
2.盐类水解的特点:
→水解反应是可逆反应
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
→水解反应程度很微弱
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。
活学活用
1.在25℃时,浓度均为 的三种溶液①、②、③溶液中,铵根离子浓度由大到小的顺序是
A.①②③ B.③①② C.②①③ D.②③①
2.下列物质溶解时,同时存在电离平衡和水解平衡的是
A. B. C. D.
3.25℃时,有浓度均为0.1 mol/L的4种溶液:①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法错误的是
A.溶液pH:③>④>②>①
B.水电离出的浓度:①=③<②<④
C.②和④等体积混合后的溶液中:
D.①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
4.常温下,有下列4种溶液:①pH=11的氨水,②pH=11的氢氧化钠溶液,③pH=3的醋酸,④pH=3的盐酸。下列有关叙述正确的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
B.将a L溶液④与b L溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=9:11
C.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
D.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
拓展 盐类水解方程式的书写和判断
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。
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↑
活学活用
常见水解方程式的书写
CH3COONa:
NaF: NaClO:
Na2CO3:
Na2SO3:
Na2C2O4:
K2S:
Na3PO4:
NaHCO3:
NaHSO3:
KHS:
NaHC2O4:
NaH2PO4:
Na2HPO4:
NH4Cl:
FeCl3:
Al(NO)3:
MgCl2:
CuSO4:
CH3COONH4的双水解:
HCO3-和Al3+的双水解:
题型 盐溶液的酸碱性
▌例1 下列溶液不一定显酸性的是
A.溶液中
B.的溶液
C.常温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸等体积混合
D.物质的量浓度相等的硫酸与氨水等体积混合
解题贴士
盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
▌对点练1-1 常温下,有下列四种溶液,以下说法正确的是
①
②
③
④
氨水
pH = 10氨水
盐酸
pH = 4盐酸
A.①稀释到原来的100倍,pH与②相同
B.由水电离出的:②>④
C.①与③混合,若混合溶液pH = 7,则原溶液体积①>③
D.②与④等体积混合,混合溶液的pH < 7
▌对点练1-2 等浓度的下列物质的水溶液,加热到80℃,忽略水的蒸发,溶液的pH几乎不变的是
A.KOH B. C.NaCl D.
题型 盐类水解方程式书写
▌例2 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:+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:+H2OH2CO3+OH-
解题贴士
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。
▌对点练2-1 下列叙述正确的是
A.明矾可以用于净水是因为:[Al(OH)4]-Al(OH)3+OH-
B.NaHSO3溶液的水解方程式:+H2OH3O++
C.MgCl2溶液显酸性的原因:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+
D.小苏打能中和胃酸是因为:+H2O+OH-
▌对点练2-2 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:
题型 盐类水解规律
▌例3 时,下列说法正确的是
A.的氨水和的溶液中,由水电离产生的均为
B.分别把的溶液和的氨水加水稀释至,所得溶液均为10
C.分别向等体积等的溶液和溶液中加入等浓度的溶液,恰好为中性时,消耗溶液的体积后者大
D.分别向的盐酸和的溶液中加入少量固体,两溶液中水的电离程度均减小
解题贴士
1.能发生水解相互促进反应的离子不能大量共存,反应进行完全,产生沉淀或气体,如:
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑。
2.相同温度下,Ka(HA)>Ka(HB),即HA的酸性比HB强,那么相同浓度的NaA、NaB溶液中B-的水解程度比A-大;c(A-)>c(B-),c(HA)<c(HB),NaA溶液的c(OH-)小,碱性弱。
3.多元弱酸的电离常数Ka1≫Ka2≫Ka3,由此可以推知弱酸的正盐的碱性比酸式盐强,以Na2CO3和NaHCO3为例:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,CO和HCO对应的弱酸分别是HCO和H2CO3,HCO的电离程度比H2CO3小得多,所以CO的水解程度比HCO大得多,相同浓度时Na2CO3溶液的碱性强,pH大。
4.多元弱酸的酸式酸根离子既有水解倾向又有电离倾向,其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若水解程度大于电离程度,溶液显碱性。如NaHCO3、NaHS。
②若水解程度小于电离程度,溶液显酸性。如NaHSO3。
5.多元强酸的酸式盐中,酸式酸根离子只电离不水解,溶液显酸性。如NaHSO4=Na++SO+H+。
▌对点练3-1 设阿伏加德罗常数的数值为,下列说法正确的是
A.常温下,含少量、的溶液中数为
B.常温下,的硫酸溶液中数目为
C.标况下,的与足量反应产生
D.常温下,的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液
▌对点练3-2 下列叙述不正确的是
A.一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞溶液变红,其原因是发生了如下反应:,使溶液中
B.常温下,盐酸与溶液混合,若混合后溶液的体积为,则溶液的
C.溶液中:
D.常温下,的盐酸和的氨水等体积混合,混合后溶液的
基础通关
1.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列属于水解反应方程式且书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.HCl溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
3.(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
4.(25-26高二上·广东汕头·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. B. C. D.
5.(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.
6.(24-25高二上·浙江湖州·期末)在水溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
7.(24-25高二上·北京房山·期末)下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.用可溶性铝盐作净水剂:
B.25℃时,0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液pH<13:
C.白醋可除去水壶中的水垢:2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
D.将装有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中,颜色变深: ΔH<0
8.(25-26高二上·福建福州·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A.Ca(OH)2 B.NH3 C.NaCl D.CH3COONa
9.探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定下列溶液的pH与7的关系,按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐溶液
pH
盐类型
酸碱性
NaCl
pH_______7
强酸强碱盐
_______
Na2SO4
pH_______7
Na2CO3
pH_______7
强碱弱酸盐
_______
NaHCO3
pH_______7
CH3COONa
pH_______7
FeCl3
pH_______7
强酸弱碱盐
_______
(NH4)2SO4
pH_______7
10.(25-26高二上·广东揭阳·期中)写出下列盐溶液中水解的离子方程式。
(1)CuSO4:___________。
(2)NaClO:___________。
(3)NaHCO3:___________。
(4)CH3COONa:___________。
11.(25-26高二上·天津·期中)按要求书写下列方程式
(1)书写下列物质在水溶液中的电离方程式:
①:_______________________________。
②HCN:_______________________________。
③:_______________________________。
(2)书写下列物质在水溶液中水解的离子方程式:
①NaClO:_______________________________。
②:_______________________________。
③:_______________________________。
12.(24-25高二上·新疆喀什·期末)按要求写出下列方程式:
(1)CH3COOH的电离方程式________。
(2)NH3·H2O的电离方程式_______。
(3)CH3COONa在水溶液中的水解离子方程式________。
(4)NH4Cl在水溶液中的水解离子方程式_______。
(5)Ag2S在水中的沉淀溶解平衡用离子方程式表示为________。
素养提升
1.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列溶液肯定显酸性的是
A.的溶液 B.加酚酞呈无色的溶液
C.的溶液 D.溶液
2.(26-27高二上·四川绵阳·阶段检测)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.电解法精炼铜时,阴极质量增加64 g时,转移电子数为
B.常温下,的溶液中,含有数目为
C.常温下,1 L pH = 11的溶液,由水电离产生的数目为
D.常温下,1 L pH = 2的溶液中,数目为
3.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)下列叙述正确的是
A.常温下,的溶液一定是酸溶液
B.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐
C.等物质的量浓度的溶液中
D.用润湿的pH试纸测定硫酸氢钠溶液的pH,结果偏高
4.(26-27高二上·安徽宣城·阶段检测)25℃时,若化合物M溶于水所得溶液中由水电离出的氢离子浓度为。则M不可能是
A. B. C.HF D.
5.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)下列实验事实不能说明某可溶性一元酸()是弱酸的是
A.室温下,测 溶液的pH,pH>1
B.向的溶液中加入固体,pH变大
C.与溶液反应,产生气体
D.室温下,测 溶液的pH,pH>7
6.(26-27高二上·云南昆明·期中)化学用语是化学的独特语言,下列表示正确的是
A.NaHCO3在水中的电离方程式:
B.HS-的水解离子方程式:
C.食醋去除水垢中的CaCO3:
D.向Ba(OH)2滴加NaHSO4溶液至沉淀完全:
7.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)常温下,某溶液的。下列关于该溶液的说法中,不正确的是
A.该事实可证明为弱碱
B.该溶液中,水电离产生的
C.将此溶液加水稀释10倍,和均减小
D.的、混合溶液:
8.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是:
A.水电离的的溶液中:、、、
B.无色透明溶液中:、、、
C.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.加入铝粉能产生的溶液中:、、、
9.(26-27高二上·广西柳州·阶段检测)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列方程式不能正确解释相应事实的是
A.明矾净水原理:
B.亚硫酸钠水解:
C.少量与的反应:
D.泡沫灭火器灭火原理为:
10.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)已知 25℃ 时部分弱电解质的电离平衡常数如下:
CH3COOH:Ka=1.8×10-5
H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
(1)写出碳酸的第一级电离方程式:________________。
(2)四种酸中酸性最强的是________,最弱的是________。
(3)下列离子方程式正确的是________(填字母)。
A.向 NaClO 溶液中通入少量 CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
B. 向 Na2CO3 溶液中滴加少量醋酸:+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-
C. 向次氯酸钙溶液中通入足量 CO2:Ca2++2ClO-+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO
(4)常温下,将 0.1 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合,所得溶液呈________(填酸、碱或中)性,原因是________________(用离子方程式表示)。
(5)0.1 mol/L CH3COONa 溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
迁移创新
11.(26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知、、、、分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为时以下数据,,,,。已知:。
(1)有关上述常数的说法正确的是___________(填字母)。
A.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
B.所有弱电解质的电离平衡常数和难溶电解质的溶度积常数都随温度的升高而增大
C.常温下,在水中的大于在饱和溶液中的
D.一定温度下,在溶液中,
(2)时,向的溶液中通入,当溶液中时的______________(忽略溶液体积的变化)
(3)时,溶液的约等于__________。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈_____________(填“酸”“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:______________________________________________________________________。
(4)试推断溶液的__________(填“>”“<”或“=”)7。
(5)时,反应的平衡常数__________。
12.(24-25高二上·北京延庆·期末)醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)室温下,稀释冰醋酸过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的是_______(填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,最大的是_______。
③若使B点对应的溶液中,增大、减小,可采用的方法是_______。
a.加 b.加固体 c.加固体
(2)关于溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得溶液的,则由水电离出的的浓度为_______。
②溶液显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表示其原因_______。
(3)室温时,电离常数如下:;
①物质的量浓度相同的和溶液的大小:_______NaCN(填“<”“=”或“>”)。
②结合电离常数判断,进行得比较完全,其理由是_______。
13.(24-25高二上·湖南娄底·期末)【1】一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力随着加水量的变化曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)Oa段溶液的导电能力逐渐增强的原因是________________________。
(2)a点溶液中的物质的量________(填“>”或“<”)c点。
(3)若使c点溶液中减小,可以采取下列措施中的________。
A、加水 B、通入HCl气体 C、加入锌粒
【2】在时对氨水进行如下操作。
(4)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,写出反应的离子方程式________________________。所得溶液pH________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因________________________________。
14.(25-26高二上·四川攀枝花·期末)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。
酸
HClO
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)相同物质的量浓度的下列溶液中,pH最小的是_______。
A. B.HClO C. D.
(2)溶液呈_______(选填“酸”、“中”或“碱)性,用离子方程式表示其原因:_______。
(3)NaClO溶液呈碱性,发生水解反应“”的平衡常数_______;通入NaClO溶液中发生反应“”的平衡常数_______。
15.(25-26高二上·湖北黄石·期末)非金属元素C、N、P、S可形成多种化合物,这些物质的水溶液中可能存在多种平衡。已知25℃,几种酸的电离常数:
酸
碳酸
次磷酸
磷酸
电离常
数(25℃)
(1)已知在、温度下水的电离平衡曲线如图所示:
①温度时,若中,则由水电离产生的________。
②温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液的________。
(2)已知亚硫酸的电离平衡常数为、,常温下向亚硫酸溶液加入NaOH固体调节pH,其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数与pH的关系如图:
①________。
②将通入NaOH溶液中,当降至时,溶液中的________。
③溶液呈碱性的原因________(用离子方程式表示)。将少量通入溶液发生反应的离子方程式为________。
(3)①是________(填“酸式”、“正”、“碱式”)盐。
②常温下,溶液中、和的浓度由大到小的顺序为________。
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专题3
水溶液中的离子反应
第三单元 盐类的水解
第1课时 盐类水解的原理
课标要点
1.认识盐类水解的原理,知道盐类水解是盐电离的离子与水电离的H +、OH −结合生成弱电解质,使水的电离平衡发生移动。
2.能根据盐的构成类型,预测并判断盐溶液的酸碱性,总结盐溶液酸碱性的一般规律。
3.掌握简单盐类水解离子方程式的书写,认识水解反应可逆、微弱、吸热的特点。
4.能运用平衡思想分析盐溶液酸碱性成因,建立水的电离平衡与盐类水解之间的关联,发展证据推理素养。
学习重难点
重点:
1.盐类水解的本质。
2.盐溶液酸碱性判断规律。
3.简单水解离子方程式书写规范
难点:
1.从平衡移动角度理解盐类水解促进水的电离。
2.区分电离与水解,理解水解程度微弱,产物一般不写沉淀、气体符号。
3.多元弱酸根分步水解的理解。
知识点 盐溶液的酸碱性
1.实验探究盐溶液酸碱性的探究
选择合适的实验方法测定下列盐溶液的酸碱性,并填写下表。
盐溶液
盐的类型
溶液pH
酸碱性
NaCl
强酸强碱盐
pH=7
中性
CH3COONa
弱酸强碱盐
pH>7
碱性
NH4Cl
强酸弱碱盐
pH<7
酸性
Na2CO3
弱酸强碱盐
pH>7
碱性
AlCl3
强酸弱碱盐
pH<7
酸性
实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
2.盐溶液呈现酸碱性的原因
(1)NaCl溶液呈中性的原因
NaCl===Na++Cl-
H2OH++OH-
NaCl溶于水后电离出的Na+和Cl-均不能与水电离出的OH-或H+结合,水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-),因而NaCl溶液呈中性。
(2)CH3COONa溶液呈碱性的原因
CH3COONa电离出的CH3COO-与H2O电离出的H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向电离方向移动,导致溶液中c(OH-)>c(H+),因而CH3COONa溶液呈碱性。
(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因
NH4Cl电离出的NH与H2O电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,导致溶液中c(H+)>c(OH-),因而NH4Cl溶液呈酸性。
随学随练
1.下列溶液由于水解反应显酸性的是
A.稀盐酸 B.NH4Cl溶液 C.NaHCO3溶液 D.NaHSO4溶液
【答案】B
【详解】A.稀盐酸中完全电离产生使溶液显酸性,酸性来源于电离与水解无关,A错误;
B.属于强酸弱碱盐,发生水解反应:,因水解使溶液显酸性,B正确;
C.属于强碱弱酸盐,的水解程度大于其电离程度,溶液因水解显碱性,C错误;
D.是强酸的酸式盐,完全电离产生使溶液显酸性,酸性来源于电离与水解无关,D错误;
故选B。
2.下列溶液因盐类的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】A
【详解】A.是强酸弱碱盐,发生水解:,溶液因水解呈酸性,A正确;
B.是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,B错误;
C.是强酸的酸式盐,在溶液中完全电离产生使溶液呈酸性,与水解无关,C错误;
D.溶液中,的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D错误;
故选A。
3.下列物质中属于盐且水溶液呈碱性的是
A.NaHSO4 B.Na2O2 C.Na2CO3 D.NaOH
【答案】C
【详解】A.属于酸式盐,在水溶液中能电离出,水溶液呈酸性,A错误;
B.属于过氧化物,不属于盐,B错误;
C.属于盐,碳酸根离子发生水解反应使水溶液呈碱性,C正确;
D.属于碱,不属于盐,D错误;
故选C。
4.下列物质的水溶液因水解呈酸性的是
A.AlCl3 B.Na2CO3 C.NaCl D.K2SO4
【答案】A
【详解】A.属于强酸弱碱盐,电离出的发生水解:,溶液因水解呈酸性,A正确;
B.属于强碱弱酸盐,电离出的发生水解:,溶液因水解呈碱性,B错误;
C.属于强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,C错误;
D.属于强酸强碱盐,不发生水解,溶液呈中性,D错误;
故答案选A。
知识点 盐类水解的原理
1.盐类水解的概念
在水溶液中盐电离产生的阳离子或阴离子跟水电离出来的OH-或H+结合生成弱电解质的反应。
2.盐类水解的实质
在溶液中盐电离出来的弱碱的阳离子或弱酸的阴离子结合水电离出的OH-或H+生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液显示不同的酸性、碱性或中性。
3.盐类水解的特点
(1)与酸碱中和反应互为可逆反应,是吸热反应。
(2)一般情况下,盐类水解程度极其微弱。
(3)符合化学平衡移动的原理。
4.盐类水解反应离子方程式的书写
(1)盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。如:
NaClO:ClO-+H2O⇌HClO+OH-。
(NH4)2SO4: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: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:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+。
5.盐类水解的规律
(1)有弱才水解——必须含有弱酸或弱碱的离子才能发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。
常见不水解的离子:
①强酸阴离子:Cl-、SO、NO、Br-、I-、ClO;
②强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
(3)谁弱谁水解——发生水解的是弱碱阳离子或弱酸阴离子。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子),则显酸(碱)性。
(5)都弱都水解——弱酸弱碱盐因阴、阳离子都能发生水解且两水解过程可相互促进,所以水解程度较大,少数可以完全水解。
(6)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,盐溶液呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
(7)越弱越水解——组成盐的酸根离子对应的酸(即水解生成的酸)酸性越弱(或阳离子对应的碱的碱性越弱),水解程度就越大,此即“越弱越水解”规律。
电离程度:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,水解程度:CH3COO-<HCO<CN-<CO。
易错提醒
1.盐的电离方程式和水解方程式的区别
要将盐的电离方程式与盐类水解的离子方程式区别开来。
如HCO3-+H2OCO32-+H3O+是HCO3-的电离方程式,而HCO3-+H2OH2CO3+OH-是HCO3-水解的离子方程式。
2.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↑。
随学随练
5.下列表示NaHS水解的离子方程式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】水解生成硫化氢和氢氧根离子:,故选C。
6.下列各方程式中,属于水解反应的是
A.HS-+H2OH3O++S2- B.OH-+HS-S2-+H2O
C.CO2+H2OH2CO3 D.S2-+H2O HS-+OH-
【答案】D
【详解】A.该反应为的电离反应,电离产生水合氢离子和,水解反应为HS-+H2OOH-+H2S,A错误;
B.该反应为与的酸碱中和反应,生成和,不属于水解反应,B错误;
C.该反应为与的化合反应,生成弱电解质,不属于水解反应,C错误;
D.该反应为弱酸根结合水电离出的生成酸式酸根,同时产生,符合水解反应的定义,D正确;
故答案选D。
7.下列离子在人体血液的控制中可以起稳定作用的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.为强碱阳离子,既不与反应也不与反应,无调节pH的作用,A错误;
B.人体血液的pH稳定依靠缓冲对实现,最核心的缓冲体系是:可以和额外的反应消耗酸,也可以和额外的反应消耗碱,从而抵消少量酸碱的影响,维持pH稳定,B正确;
C.主要参与人体骨骼形成、肌肉收缩等生理过程,无法缓冲或,不能稳定血液pH,C错误;
D.为强酸阴离子,既不与反应也不与反应,无调节pH的作用,D错误;
故选B。
拓展 盐类水解的原理和规律
1.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。
2.盐类水解的特点:
→水解反应是可逆反应
→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
→水解反应程度很微弱
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。
活学活用
1.在25℃时,浓度均为 的三种溶液①、②、③溶液中,铵根离子浓度由大到小的顺序是
A.①②③ B.③①② C.②①③ D.②③①
【答案】B
【详解】三种溶液初始浓度均为1 mol/L,从化学式组成看,1 mol三种物质都能电离出2 mol ,会发生水解:,铵根离子的实际浓度受共存离子对其水解平衡的影响:
①(NH4)2SO4:为强酸的酸根,不水解,故其对水解无影响;
②(NH4)2CO3:水解生成OH-,使溶液呈碱性,会消耗,促进水解;
③(NH4)2Fe(SO4)2:Fe2+会发生水解:,溶液中浓度升高,抑制水解;
水解程度越大,剩余的浓度越小,综上所述,铵根离子浓度顺序为③ > ① > ② ,故选B。
2.下列物质溶解时,同时存在电离平衡和水解平衡的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.溶解时完全电离,不存在电离平衡,仅存在的水解平衡,A不符合题意;
B.溶解时完全电离出,是弱酸酸式酸根,既存在电离平衡,又存在水解平衡,同时存在两种平衡,B符合题意;
C.是弱酸,溶解时仅存在自身的电离平衡,不存在水解平衡,C不符合题意;
D.溶解时完全电离,不存在电离平衡,仅存在的水解平衡,D不符合题意;
故选B。
3.25℃时,有浓度均为0.1 mol/L的4种溶液:①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法错误的是
A.溶液pH:③>④>②>①
B.水电离出的浓度:①=③<②<④
C.②和④等体积混合后的溶液中:
D.①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
【答案】D
【详解】A.等浓度时,③是强碱完全电离出,④氨水是弱碱部分电离,故③>④;②是弱酸部分电离出,①盐酸是强酸完全电离,故②>①,整体顺序为③>④>②>①,A正确;
B.酸碱均抑制水的电离,溶液中自由的或浓度越大,抑制作用越强,水电离出的浓度越小。①、③均为强电解质,电离出的、浓度均为,抑制程度相同;,故电离出的浓度大于氨水电离出的浓度,对水的抑制更强,故水电离出的浓度①=③<②<④,B正确;
C.②和④等体积混合后溶质为,水解常数,水解常数,水解程度大于,溶液显酸性,故离子浓度顺序为,C正确;
D.混合后说明过量,列式,解得,D错误;
故选D。
4.常温下,有下列4种溶液:①pH=11的氨水,②pH=11的氢氧化钠溶液,③pH=3的醋酸,④pH=3的盐酸。下列有关叙述正确的是
A.将溶液①、④等体积混合,所得溶液中:
B.将a L溶液④与b L溶液②混合后,若所得溶液的pH=4,则a:b=9:11
C.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两种溶液的pH均减小
D.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:②>①>④>③
【答案】C
【详解】A.的氨水浓度远大于,的盐酸浓度为,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,;存在电荷守恒:,可知,正确离子浓度排序为,A错误;
B.的溶液和的盐酸浓度均为,混合后说明酸过量,列式,解得,B错误;
C.氨水中加入氯化铵晶体,浓度增大抑制电离,减小,减小;氢氧化钠溶液中加入氯化铵晶体,与结合生成弱电解质,减小,减小,两种溶液均减小,C正确;
D.弱电解质稀释时会继续电离,变化小于强电解质,所以稀释10倍后:,D错误;
故选C。
拓展 盐类水解方程式的书写和判断
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。
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↑
活学活用
常见水解方程式的书写
CH3COONa:CH3COO—+ H2OCH3COOH+OH-
NaF:F—+ H2OHF+OH-
NaClO:ClO—+ H2OHClO +OH-
Na2CO3:CO32—+ H2OHCO3— +OH- HCO3—+ H2O H2CO3 +OH-
Na2SO3:SO32—+ H2OHSO3— +OH- HSO3—+ H2O H2SO3 +OH-
Na2C2O4:C2O42—+ H2OHC2O4— +OH- HC2O4—+ H2O H2C2O4 +OH-
K2S:S2—+ H2OHS— +OH- HS—+ H2O H2S +OH-
Na3PO4:PO43—+ H2O HPO42—+OH- ;HPO42—+ H2O H2PO4— +OH-;
H2PO4—+ H2O H3PO4 +OH-
NaHCO3:HCO3—+ H2O H2CO3 +OH-
NaHSO3:HSO3—+ H2O H2SO3 +OH-
KHS:HS—+ H2O H2S +OH-
NaHC2O4:HC2O4—+ H2O H2C2O4 +OH-
NaH2PO4:H2PO4—+ H2O H3PO4 +OH-
Na2HPO4:HPO42—+ H2O H2PO4— +OH-;H2PO4—+ H2O H3PO4 +OH-
NH4Cl:NH4++ H2ONH3•H2O+H+
FeCl3:Fe3++ 3H2OFe(OH)3+3H+
Al(NO)3:Al 3++ 3H2OAl(OH)3+3H+
MgCl2:Mg2++ 2H2OMg(OH)2+2H+
CuSO4:Cu2++ 2H2OCu(OH)2+2H+
CH3COONH4的双水解:CH3COONH4 +H2O CH3COOH+ NH3•H2O
HCO3-和Al3+的双水解:3HCO3-+ Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
题型 盐溶液的酸碱性
▌例1 下列溶液不一定显酸性的是
A.溶液中
B.的溶液
C.常温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸等体积混合
D.物质的量浓度相等的硫酸与氨水等体积混合
【答案】B
【详解】A.溶液酸碱性的本质判断依据为与的相对大小,的溶液一定显酸性,A不符合题意;
B.仅在常温下对应酸性,若温度高于常温,水的离子积增大,中性溶液的大于,此时该浓度的溶液可能为中性甚至碱性,不一定显酸性,B符合题意;
C.常温下pH=3的醋酸浓度远大于,pH=11的溶液浓度为,等体积混合后醋酸大量过量,溶液一定显酸性,C不符合题意;
D.物质的量浓度相等的硫酸与氨水等体积混合,反应生成,完全电离、水解均使溶液显酸性,溶液一定显酸性,D不符合题意;
故选B。
解题贴士
盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
▌对点练1-1 常温下,有下列四种溶液,以下说法正确的是
①
②
③
④
氨水
pH = 10氨水
盐酸
pH = 4盐酸
A.①稀释到原来的100倍,pH与②相同
B.由水电离出的:②>④
C.①与③混合,若混合溶液pH = 7,则原溶液体积①>③
D.②与④等体积混合,混合溶液的pH < 7
【答案】C
【详解】A.①稀释到原来的100倍后,氨水的浓度为。一水合氨是弱电解质,在水中存在电离平衡,不能完全电离,因此稀释后溶液中,pH < 10,与②的pH不同,A错误;
B.酸和碱均抑制水的电离,且水电离产生的与的浓度相等。②呈碱性,其来自水的电离,所以;④呈酸性,其来自水的电离,根据常温下水的离子积可得。两者由水电离产生的浓度相等,B错误;
C.①与③的浓度相同,若等体积混合,发生反应,恰好完全反应后得到氯化铵溶液。由于存在水解平衡,溶液呈酸性。要使混合溶液呈中性,氨水的用量应超过恰好完全反应所需的量,因此原溶液体积①>③,C正确;
D.②是pH=10的氨水,氨水为弱碱,其自身实际浓度远大于,④是pH=4的盐酸,HCl浓度为,二者等体积混合后,氨水大量剩余,溶液呈碱性,pH>7,D错误;
故选C。
▌对点练1-2 等浓度的下列物质的水溶液,加热到80℃,忽略水的蒸发,溶液的pH几乎不变的是
A.KOH B. C.NaCl D.
【答案】B
【详解】A.为强碱,溶液中浓度基本不变,温度升高到80℃时水的离子积增大,溶液中增大,减小,A错误;
B.为强酸,完全电离,溶液中主要来自的电离,温度升高几乎不变,故溶液几乎不变,B正确;
C.为强酸强碱盐,溶液呈中性,温度升高增大,增大,减小,C错误;
D.为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,升高温度促进水解,增大,减小,D错误;
故选B。
题型 盐类水解方程式书写
▌例2 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:+H2OH2SO3+OH-
D.NaHCO3水溶液呈碱性:+H2OH2CO3+OH-
【答案】D
【详解】A.为多元弱酸根离子,水解应分步书写,不能一步生成,正确的第一步水解为,A错误;
B.水溶液呈酸性是因为发生水解,正确的离子方程式为,B错误;
C.水溶液中的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,并非碱性,相应的离子方程式应为,C错误;
D.水溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,水解离子方程式为,D正确;
故答案选D。
解题贴士
1.盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解反应的离子方程式时,一般用“⇌”连接,产物不标“↑”或“↓”。
2.多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步为主。
3.多元弱碱阳离子水解反应过程复杂,要求一步写到底。
▌对点练2-1 下列叙述正确的是
A.明矾可以用于净水是因为:[Al(OH)4]-Al(OH)3+OH-
B.NaHSO3溶液的水解方程式:+H2OH3O++
C.MgCl2溶液显酸性的原因:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+
D.小苏打能中和胃酸是因为:+H2O+OH-
【答案】C
【详解】A.明矾可用于净水是因为铝离子在溶液中发生水解反应生成氢氧化铝胶体,反应的离子方程式为,A错误;
B.亚硫酸氢钠在溶液中水解生成亚硫酸和氢氧化钠,水解的离子方程式为,B错误;
C.氯化镁溶液显酸性是因为镁离子在溶液中水解生成氢氧化镁,反应的离子方程式为,C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠能中和胃酸是因为与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,D错误;
故选C。
▌对点练2-2 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
【详解】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。
题型 盐类水解规律
▌例3 时,下列说法正确的是
A.的氨水和的溶液中,由水电离产生的均为
B.分别把的溶液和的氨水加水稀释至,所得溶液均为10
C.分别向等体积等的溶液和溶液中加入等浓度的溶液,恰好为中性时,消耗溶液的体积后者大
D.分别向的盐酸和的溶液中加入少量固体,两溶液中水的电离程度均减小
【答案】C
【详解】A.pH=11的氨水抑制水的电离,水电离出的;为强碱弱酸盐,碳酸根水解促进水的电离,水电离出的,A错误;
B.是强碱,稀释10倍后pH降为10;氨水为弱电解质,稀释会促进其电离,总物质的量增大,稀释后pH>10,B错误;
C.等pH的浓度远大于,等体积时;HCl完全中和生成的显中性,消耗的物质的量等于;中和至中性时,消耗的物质的量略小于,但仍远大于,故消耗溶液体积后者大,C正确;
D.盐酸中加入,与结合生成弱酸,浓度减小,对水的电离抑制作用减弱,同时铵根离子水解促进水的电离,水的电离程度增大;醋酸中加入,浓度增大抑制醋酸电离,浓度减小,对水的电离抑制作用减弱,同时铵根离子水解促进水的电离,水的电离程度增大,两溶液水的电离程度均增大,D错误;
故选C。
解题贴士
1.能发生水解相互促进反应的离子不能大量共存,反应进行完全,产生沉淀或气体,如:
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑。
2.相同温度下,Ka(HA)>Ka(HB),即HA的酸性比HB强,那么相同浓度的NaA、NaB溶液中B-的水解程度比A-大;c(A-)>c(B-),c(HA)<c(HB),NaA溶液的c(OH-)小,碱性弱。
3.多元弱酸的电离常数Ka1≫Ka2≫Ka3,由此可以推知弱酸的正盐的碱性比酸式盐强,以Na2CO3和NaHCO3为例:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,CO和HCO对应的弱酸分别是HCO和H2CO3,HCO的电离程度比H2CO3小得多,所以CO的水解程度比HCO大得多,相同浓度时Na2CO3溶液的碱性强,pH大。
4.多元弱酸的酸式酸根离子既有水解倾向又有电离倾向,其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若水解程度大于电离程度,溶液显碱性。如NaHCO3、NaHS。
②若水解程度小于电离程度,溶液显酸性。如NaHSO3。
5.多元强酸的酸式盐中,酸式酸根离子只电离不水解,溶液显酸性。如NaHSO4=Na++SO+H+。
▌对点练3-1 设阿伏加德罗常数的数值为,下列说法正确的是
A.常温下,含少量、的溶液中数为
B.常温下,的硫酸溶液中数目为
C.标况下,的与足量反应产生
D.常温下,的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液
【答案】A
【详解】A.含少量、的溶液中,根据pH=7可得:,根据电荷守恒可得,可得,中的个数为,则数为,A正确;
B.常温下,的硫酸溶液中,故数目为,B错误;
C.标况下,的中的浓度未知,与足量反应无法计算生成氢气的量,C错误;
D.常温下,的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合,设两体积均为1 L,混合后溶液,pH不等于10.7,D错误;
故选A。
▌对点练3-2 下列叙述不正确的是
A.一定浓度的醋酸钠溶液可使酚酞溶液变红,其原因是发生了如下反应:,使溶液中
B.常温下,盐酸与溶液混合,若混合后溶液的体积为,则溶液的
C.溶液中:
D.常温下,的盐酸和的氨水等体积混合,混合后溶液的
【答案】D
【详解】A.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子发生水解反应,使溶液中,溶液呈碱性,可使酚酞变红,A正确;
B.混合后剩余,,常温下,,B正确;
C.溶液中存在电荷守恒,阳离子所带正电荷总浓度等于阴离子所带负电荷总浓度,溶液中仅存在四种离子,电荷守恒关系式书写正确,C正确;
D.一水合氨是弱碱,只能部分电离,常温下的氨水实际浓度远大于,远大于的盐酸的浓度,二者等体积混合后,氨水大量剩余,溶液呈碱性,,D错误;
故选D。
基础通关
1.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列属于水解反应方程式且书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.为弱碱阳离子,可结合水电离出的生成弱电解质,多元弱碱阳离子水解可一步书写,且用可逆符号,符合水解反应要求,A正确;
B.是多元弱酸根,水解需分步进行,以第一步水解为主(),不能一步直接生成,B错误;
C.该反应为弱酸的电离方程式,不属于水解反应,C错误;
D.该反应为与的化合反应,不属于盐类水解反应,D错误;
故选A。
2.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.HCl溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】B
【详解】A.属于酸,不属于盐,其酸性来自的电离,与盐的水解无关,A错误;
B.是强酸弱碱盐,发生水解反应,使溶液中,溶液因水解呈酸性,B正确;
C.溶液中,的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,C错误;
D.溶液中,的电离程度大于其水解程度,酸性主要来自的电离而非水解,D错误;
故选 B。
3.(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
【详解】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。
4.(25-26高二上·广东汕头·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.是强碱弱酸盐,水解结合水电离出的,促进水的电离,使水的电离程度增大,A正确;
B.是弱酸,电离出的抑制水的电离,水的电离程度减小,B错误;
C.在水溶液中完全电离出,使溶液中浓度升高,抑制水的电离,水的电离程度减小,C错误;
D.是强碱,电离出的抑制水的电离,水的电离程度减小,D错误;
故选A。
5.(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
【详解】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。
6.(24-25高二上·浙江湖州·期末)在水溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】D
【详解】A.与发生完全双水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,A错误;
B.与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.与反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.、、、之间不发生反应,可以大量共存,D正确;
故答案选D。
7.(24-25高二上·北京房山·期末)下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A.用可溶性铝盐作净水剂:
B.25℃时,0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液pH<13:
C.白醋可除去水壶中的水垢:2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
D.将装有NO2的密闭烧瓶浸泡在热水中,颜色变深: ΔH<0
【答案】C
【详解】A.可溶性铝盐中发生水解生成具有吸附性的胶体可吸附水中杂质,水解方程式书写正确,A正确;
B.是弱电解质,在水溶液中部分电离,故溶液中,,电离方程式书写正确,B正确;
C.白醋的主要成分为醋酸,醋酸是弱电解质,离子方程式中不能拆分为,选项给出的方程式书写错误,正确的应为,C错误;
D.反应,正反应放热,热水中温度升高平衡逆向移动,浓度增大颜色变深,方程式书写正确,D正确;
故选C。
8.(25-26高二上·福建福州·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A.Ca(OH)2 B.NH3 C.NaCl D.CH3COONa
【答案】D
【详解】A.是强碱,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度减小,A不符合题意;
B.溶于水生成弱碱,电离出的会抑制水的电离,水的电离程度减小,B不符合题意;
C.是强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离无影响,C不符合题意;
D.是强碱弱酸盐,水解结合水电离出的,促进水的电离,使水的电离程度增大,D符合题意;
故选D。
9.探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定下列溶液的pH与7的关系,按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐溶液
pH
盐类型
酸碱性
NaCl
pH_______7
强酸强碱盐
_______
Na2SO4
pH_______7
Na2CO3
pH_______7
强碱弱酸盐
_______
NaHCO3
pH_______7
CH3COONa
pH_______7
FeCl3
pH_______7
强酸弱碱盐
_______
(NH4)2SO4
pH_______7
【答案】 = 中性 = > 碱性 > > < 酸性 <
【详解】本题可根据盐类水解规律“有弱才水解,谁强显谁性,同强显中性”分析:
1. 强酸强碱盐:阳离子为强碱电离出的阳离子(如),阴离子为强酸电离出的酸根(如、),两类离子均不发生水解,溶液中,常温下,呈中性;
2. 强碱弱酸盐:阳离子为强碱阳离子(不水解),阴离子为弱酸根(如、),弱酸根会结合水电离出的发生水解,使溶液中,常温下,呈碱性;
3. 强酸弱碱盐:阴离子为强酸根(不水解),阳离子为弱碱对应的阳离子(如、),阳离子会结合水电离出的发生水解,使溶液中,常温下,呈酸性。
10.(25-26高二上·广东揭阳·期中)写出下列盐溶液中水解的离子方程式。
(1)CuSO4:___________。
(2)NaClO:___________。
(3)NaHCO3:___________。
(4)CH3COONa:___________。
【答案】(1)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
(2)ClO-+H2OHClO+OH-
(3)HC+H2OH2CO3+OH-
(4)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
【详解】(1)铜离子水解生成氢氧化铜和氢离子,为可逆反应,水解的离子方程式为:;
(2)次氯酸根离子水解生成次氯酸和氢氧根离子,为可逆反应,水解的离子方程式为:;
(3)碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子部分水解生成碳酸和氢氧根离子,其水解的离子方程式为:;
(4)醋酸根离子水解生成醋酸和氢氧根离子,水解的离子方程式为:。
11.(25-26高二上·天津·期中)按要求书写下列方程式
(1)书写下列物质在水溶液中的电离方程式:
①:_______________________________。
②HCN:_______________________________。
③:_______________________________。
(2)书写下列物质在水溶液中水解的离子方程式:
①NaClO:_______________________________。
②:_______________________________。
③:_______________________________。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)①是强酸的酸式盐,属于强电解质,水溶液中硫酸氢根完全电离为和,电离方程式为;
②为一元弱酸,属于弱电解质,仅能部分电离,电离方程式为;
③为一元弱酸,属于弱电解质,仅能部分电离,电离方程式为。
(2)①为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为;
②为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,水解的离子方程式为;
③为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水解的离子方程式为。
12.(24-25高二上·新疆喀什·期末)按要求写出下列方程式:
(1)CH3COOH的电离方程式________。
(2)NH3·H2O的电离方程式_______。
(3)CH3COONa在水溶液中的水解离子方程式________。
(4)NH4Cl在水溶液中的水解离子方程式_______。
(5)Ag2S在水中的沉淀溶解平衡用离子方程式表示为________。
【答案】(1)CH3COOHCH3COO- + H+
(2)NH3·H2ONH + OH-
(3)CH3COO- + H2OCH3COOH + OH-
(4)NH + H2ONH3·H2O + H+
(5)Ag2S (s)2Ag+(aq) + S2-(aq)
【详解】(1)醋酸为弱酸,不完全电离,用可逆符号,则电离方程式为:。
(2)一水合氨为弱碱,不完全电离,用可逆符号,则电离方程式为:。
(3)CH3COONa中的为弱酸根离子,发生水解生成,同时生成,则水解的离子方程式为:。
(4)NH4Cl中的为弱碱的离子,要发生水解生成,同时生成,则水解的离子方程式为:。
(5)在水溶液中存在着的溶解与离子结合成固体的平衡,则用离子方程式表示为:。
素养提升
1.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列溶液肯定显酸性的是
A.的溶液 B.加酚酞呈无色的溶液
C.的溶液 D.溶液
【答案】C
【详解】A.pH小于7的溶液不一定显酸性,如100 ℃中性溶液的pH为6,A错误;
B.加酚酞呈无色的溶液不一定显酸性,如25℃时加酚酞呈无色的溶液的pH小于8.4,溶液可能显酸性,也可能显中性,还可能显弱碱性,B错误;
C.氢离子浓度大于氢氧根离子浓度的溶液肯定显酸性,C正确;
D.醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中水解使溶液显碱性,D错误;
故选C。
2.(26-27高二上·四川绵阳·阶段检测)表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.电解法精炼铜时,阴极质量增加64 g时,转移电子数为
B.常温下,的溶液中,含有数目为
C.常温下,1 L pH = 11的溶液,由水电离产生的数目为
D.常温下,1 L pH = 2的溶液中,数目为
【答案】C
【详解】A.电解法精炼铜时,阴极上铜离子得到电子生成铜,电极反应为。阴极增加的质量即析出铜的质量,析出铜的物质的量为。每生成1 mol铜转移2 mol电子,故转移电子的物质的量为2 mol,转移电子数为,A错误;
B.溶液中氯化铝的物质的量为。铝离子发生水解,水解方程式为,部分铝离子被消耗,因此溶液中的物质的量小于0.5 mol,其数目小于,B错误;
C.碳酸钠溶液中碳酸根离子发生水解,主要反应为。水解消耗水电离产生的氢离子,促进水的电离,溶液中的氢氧根离子由水电离产生。常温下,pH = 11时,,由水的离子积可得。因此,1 L溶液中由水电离产生的氢氧根离子的物质的量为,数目为,C正确;
D.溶液的pH = 2,说明溶液中氢离子的浓度为。1 L溶液中氢离子的物质的量为,故氢离子数目为,D错误;
故选C。
3.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)下列叙述正确的是
A.常温下,的溶液一定是酸溶液
B.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐
C.等物质的量浓度的溶液中
D.用润湿的pH试纸测定硫酸氢钠溶液的pH,结果偏高
【答案】D
【详解】A.常温下,仅代表溶液中,溶液显酸性,但不一定是酸溶液。例如盐溶液,水解,溶液也满足,属于盐溶液,A错误;
B.溶液呈中性的盐,不一定是强酸强碱生成的盐。是弱酸与弱碱形成的盐,、水解程度相等,溶液同样显中性,B错误;
C.会发生水解:。可以直接电离出,溶液中浓度更大,会抑制的水解,消耗更少。因此等物质的量浓度下,的浓度为,C错误;
D.在溶液中完全电离:,溶液呈酸性。使用润湿的试纸测该溶液,相当于对待测溶液加水稀释,降低,酸性减弱,测得的数值比真实值偏高,D正确;
故选D。
4.(26-27高二上·安徽宣城·阶段检测)25℃时,若化合物M溶于水所得溶液中由水电离出的氢离子浓度为。则M不可能是
A. B. C.HF D.
【答案】A
【分析】25℃时,纯水中水电离的。本题溶液中由水电离出的,该数值小于,说明水的电离受到抑制。酸或者碱可以电离出或,抑制水的电离;而可水解的盐一般会促进水的电离。
【详解】A.是强酸弱碱盐,发生水解:,盐类水解会促进水的电离,水电离的氢离子浓度将大于,无法达到,所以M不可能是,A符合题意;
B.属于强碱,在溶液中电离出大量,增大溶液中,使水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离,可以使水电离的氢离子浓度降到,B不符合题意;
C.是弱酸,在溶液中电离出,增大溶液中,抑制水的电离,可以使水电离的氢离子浓度降到,C不符合题意;
D.在水中完全电离:,电离产生,抑制水的电离,可以使水电离的氢离子浓度降到,D不符合题意;
故选A。
5.(26-27高二上·山东济南·阶段检测)下列实验事实不能说明某可溶性一元酸()是弱酸的是
A.室温下,测 溶液的pH,pH>1
B.向的溶液中加入固体,pH变大
C.与溶液反应,产生气体
D.室温下,测 溶液的pH,pH>7
【答案】C
【详解】A.是一元酸,若完全电离,则溶液中,pH=1;实际测得pH>1,说明,在水溶液中只部分电离,能说明其为弱酸,A正确;
B.加入固体后,溶解并电离,使溶液中的浓度增大。pH变大说明的浓度减小,即增大的浓度抑制了的电离,表明溶液中存在电离平衡,能说明为弱酸,B正确;
C.强酸也能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳,例如盐酸与碳酸钠反应:。因此,产生二氧化碳的现象不能说明在水溶液中是否完全电离,不能据此认定其为弱酸,C错误;
D.室温下,溶液的pH>7,说明溶液呈碱性。不发生水解,溶液呈碱性是因为发生水解:。因此,为弱酸根离子,能说明为弱酸,D正确;
故选C。
6.(26-27高二上·云南昆明·期中)化学用语是化学的独特语言,下列表示正确的是
A.NaHCO3在水中的电离方程式:
B.HS-的水解离子方程式:
C.食醋去除水垢中的CaCO3:
D.向Ba(OH)2滴加NaHSO4溶液至沉淀完全:
【答案】D
【详解】A.是弱酸的酸式盐,不能完全电离,正确电离方程式为,A错误;
B.给出的是的电离方程式,的水解离子方程式应为,B错误;
C.食醋中的醋酸是弱电解质,离子方程式中不能拆为,应写化学式,正确的离子方程式为:,C错误;
D.沉淀完全时与物质的量之比为1:1,此时参与反应的与物质的量之比也为1:1,离子方程式书写正确,D正确;
答案选D。
7.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)常温下,某溶液的。下列关于该溶液的说法中,不正确的是
A.该事实可证明为弱碱
B.该溶液中,水电离产生的
C.将此溶液加水稀释10倍,和均减小
D.的、混合溶液:
【答案】C
【详解】A.溶液呈酸性,说明发生水解,可证明为弱碱,A正确;
B.水解促进水的电离,溶液中全部来自水的电离,常温下则水电离的,水电离产生的等于水电离的,故为,B正确;
C.加水稀释时,溶液酸性减弱,减小,常温下不变,故增大,并非和均减小,C错误;
D.混合溶液即,根据电荷守恒,可得,D正确;
故答案选C。
8.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是:
A.水电离的的溶液中:、、、
B.无色透明溶液中:、、、
C.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
D.加入铝粉能产生的溶液中:、、、
【答案】C
【详解】A.水电离的的溶液为酸性或强碱性,酸性条件下与发生氧化还原反应,碱性条件下与反应生成,均不能大量共存,A错误;
B.与发生双水解反应,离子方程式为,不能大量共存,B错误;
C.能使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,、、、在酸性条件下均不发生反应,可以大量共存,C正确;
D.加入铝粉能产生的溶液为酸性或强碱性,与反应生成和,与反应生成和,不能大量共存,D错误;
故选C。
9.(26-27高二上·广西柳州·阶段检测)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列方程式不能正确解释相应事实的是
A.明矾净水原理:
B.亚硫酸钠水解:
C.少量与的反应:
D.泡沫灭火器灭火原理为:
【答案】B
【详解】A.明矾溶于水产生的发生水解,生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质,使其聚沉,从而起到净水作用,相应水解方程式为,A正确;
B.多元弱酸的酸根离子分步水解,且以第一步水解为主,水解方程式通常只写第一步,不能将各步水解合并为一步表示。亚硫酸钠水解的离子方程式应写为,B错误;
C.在水溶液中完全电离,产生的与的物质的量之比为。当少量时,过量,全部与结合生成水,全部与结合生成沉淀,因此离子方程式为,C正确;
D.与的水解相互促进,生成沉淀和气体,产生的泡沫覆盖可燃物表面,起到隔绝空气的作用,从而灭火,反应的离子方程式为,D正确;
故选B。
10.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)已知 25℃ 时部分弱电解质的电离平衡常数如下:
CH3COOH:Ka=1.8×10-5
H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
HClO:Ka=3.0×10-8
(1)写出碳酸的第一级电离方程式:________________。
(2)四种酸中酸性最强的是________,最弱的是________。
(3)下列离子方程式正确的是________(填字母)。
A.向 NaClO 溶液中通入少量 CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
B. 向 Na2CO3 溶液中滴加少量醋酸:+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-
C. 向次氯酸钙溶液中通入足量 CO2:Ca2++2ClO-+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO
(4)常温下,将 0.1 mol/L CH3COOH 溶液与 0.1 mol/L NaOH 溶液等体积混合,所得溶液呈________(填酸、碱或中)性,原因是________________(用离子方程式表示)。
(5)0.1 mol/L CH3COONa 溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
【答案】(1)
(2) CH3COOH
(3)A
(4) 碱
(5)
【详解】(1)碳酸属于二元弱酸,在水溶液中分步电离,且以第一级电离为主。第一级电离产生氢离子和碳酸氢根离子,由于是弱电解质,需使用可逆符号,电离方程式为:。
(2)在相同温度下,弱酸的电离平衡常数()越大,说明其电离程度越大,酸性越强。根据题干给出的数据进行比较:,即 。因此,这四种酸(包含碳酸氢根)中酸性最强的是 ,最弱的是 。
(3)A.根据电离常数可知酸性强弱为 ,根据“强酸制弱酸”原理,向 溶液中通入只能生成 和,不能生成,离子方程式正确,A正确;
B.向 溶液中滴加少量醋酸,反应应生成碳酸氢钠和醋酸钠,不会产生气体,正确的离子方程式为 ,B错误;
C.向次氯酸钙溶液中通入足量,生成次氯酸和碳酸氢钙。由于碳酸氢钙是易溶于水的强电解质,在离子方程式中必须拆开写,且 未参与反应不应写出,正确的离子方程式为 ,C错误;
故选A。
(4)的溶液与 的NaOH溶液等体积混合,两者恰好完全中和,生成和水。是强碱弱酸盐,在水中会发生水解,消耗水中的并产生,从而使溶液显碱性。水解离子方程式为:。
(5)在的溶液中,盐完全电离:,所以浓度最大;同时发生微弱水解生成和,导致 且溶液显碱性();由于水解程度较小,水解产生的浓度远小于未水解的浓度。综合考虑,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为:。
迁移创新
11.(26-27高二上·内蒙古呼和浩特·阶段检测)已知、、、、分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数、水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为时以下数据,,,,。已知:。
(1)有关上述常数的说法正确的是___________(填字母)。
A.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
B.所有弱电解质的电离平衡常数和难溶电解质的溶度积常数都随温度的升高而增大
C.常温下,在水中的大于在饱和溶液中的
D.一定温度下,在溶液中,
(2)时,向的溶液中通入,当溶液中时的______________(忽略溶液体积的变化)
(3)时,溶液的约等于__________。将浓度相等的与溶液等体积混合,判断溶液呈_____________(填“酸”“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:______________________________________________________________________。
(4)试推断溶液的__________(填“>”“<”或“=”)7。
(5)时,反应的平衡常数__________。
【答案】(1)AD
(2)10.3
(3) 1.7 酸 和的浓度相等,,溶液中的水解常数 ,因为,所以的电离程度大于的水解程度,溶液显酸性
(4)=
(5)810
【详解】(1)A.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,能反映一定条件下对应变化进行的程度,A正确;
B.难溶电解质如的随温度的升高而减小,B错误;
C.电离平衡常数只与温度有关,温度相同则电离平衡常数相同,C错误;
D.在 溶液中,,即 ,D正确;
故选AD。
(2)当溶液中 时,根据碳酸的第二步电离常数 ,可得 ,则。
(3) 时, 溶液中,,解得。已知 ,则 ,故 。将浓度相等的与溶液等体积混合, 的电离常数 ,的水解常数 ,由于 ,说明的电离程度大于的水解程度,因此溶液呈酸性。
(4)已知 ,说明和的水解能力相同,两者发生双水解且程度相等,故溶液呈中性,。
(5)反应 的平衡常数表达式为 。分子分母同乘 ,可得 。代入数据计算得 。
12.(24-25高二上·北京延庆·期末)醋酸在自然界分布广泛,具有重要用途。
(1)室温下,稀释冰醋酸过程中溶液的导电能力变化如图所示。
①A、B、C三点对应的溶液中,电离程度最大的是_______(填字母,下同)。
②A、B、C三点对应的溶液中,最大的是_______。
③若使B点对应的溶液中,增大、减小,可采用的方法是_______。
a.加 b.加固体 c.加固体
(2)关于溶液,回答下列问题。
①25℃时,测得溶液的,则由水电离出的的浓度为_______。
②溶液显_______(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表示其原因_______。
(3)室温时,电离常数如下:;
①物质的量浓度相同的和溶液的大小:_______NaCN(填“<”“=”或“>”)。
②结合电离常数判断,进行得比较完全,其理由是_______。
【答案】(1) C B bc
(2) 碱性
(3) 经计算该反应的,接近,说明该反应正反应进行的程度大;或的电离常数远小于的电离常数
【分析】分析室温下稀释冰醋酸过程中溶液的导电能力变化图:冰醋酸(纯CH3COOH):没有水,几乎不电离,无自由离子,导电能力≈0。加水稀释,。电离程度:已经电离的醋酸占总醋酸的比例,加水越多,电离程度越大。导电能力:看离子浓度,不是电离程度。先升后降:一开始加水,电离增加占主导,离子浓度上升;水加多后,稀释效应占主导,离子浓度下降。
【详解】(1)①弱电解质,越稀越电离。C点加水量最多,溶液最稀,所以醋酸电离程度最大,故CH3COOH电离程度最大的是C。
②导电能力大小等于溶液中离子总浓度。B点导电能力最强,离子浓度最大,所以氢离子浓度最大。
③a.加水稀释后平衡右移,但稀释影响更大,CH3COOH、H+浓度都减小,a错误;
b.加入NaOH固体后OH-与H+反应,消耗H+,平衡正向移动;c(H+)下降,c(CH3COO-)变大,b正确;
c.加CH3COONa固体时直接加入大量CH3COO-,醋酸电离平衡逆向移动;c(CH3COO-)增大,c(H+)减小,c正确;
故选bc。
(2)①醋酸是酸,溶液中的H+主要来自醋酸电离;溶液里的OH-全部来自水的电离,,,,水电离:。
②离子方程式:,CH3COO-是弱酸阴离子,会发生水解,结合水电离的H+,使水的电离平衡右移,c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。
(3)Ka越大,酸越强;酸越弱,对应的弱酸根水解程度越大,同浓度盐溶液碱性越强,pH越大。
①更小,说明HCN酸性比醋酸弱。弱酸越弱,对应阴离子水解越强。CN-水解程度大于CH3COO-,NaCN碱性更强,pH更大。
②反应,该反应平衡常数:,一般来说,K>105反应基本完全,,数值很大,说明正反应进行程度很大;或者HCN的电离常数远小于CH3COOH的电离常数,说明醋酸酸性强于HCN,根据强酸制弱酸原理,该反应正向可以较大程度发生。
13.(24-25高二上·湖南娄底·期末)【1】一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力随着加水量的变化曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)Oa段溶液的导电能力逐渐增强的原因是________________________。
(2)a点溶液中的物质的量________(填“>”或“<”)c点。
(3)若使c点溶液中减小,可以采取下列措施中的________。
A、加水 B、通入HCl气体 C、加入锌粒
【2】在时对氨水进行如下操作。
(4)若向氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,写出反应的离子方程式________________________。所得溶液pH________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因________________________________。
【答案】(1)醋酸电离平衡正向移动,使溶液离子浓度增大
(2)<
(3)AB
(4)减小
(5) <
【详解】(1) 溶液的导电能力主要取决于溶液中自由移动离子的浓度。O点为纯冰醋酸,未发生电离,不导电;在Oa段,随着加水量的增加,冰醋酸逐渐电离出 和 ,且电离产生离子的物质的量增大的倍数大于溶液体积增大的倍数,使溶液中离子的浓度增大,溶液的导电能力增强。
(2) 醋酸是弱电解质,加水稀释会促进其电离平衡正向移动。c点加入的水量多于a点,因此c点时醋酸的电离程度更大,电离出的 物质的量更多,即a点溶液中 的物质的量小于c点。
(3) A.加水稀释,虽然促进醋酸电离,但溶液体积增大的影响占主导,导致溶液中 减小,A正确;
B.通入 气体,溶液中 增大,抑制醋酸的电离,平衡逆向移动, 减小,B正确;
C.加入锌粒,锌与 反应消耗 ,促进醋酸电离,平衡正向移动, 增大,C错误;
故选AB。
(4)氨水中存在电离平衡:,其电离常数表达式为 。将其变形可得 。由于温度不变,电离常数 保持不变,加入少量硫酸铵固体后,溶液中 增大,因此该比值减小。
(5)氨水(弱碱)与稀硫酸(强酸)发生中和反应生成硫酸铵和水,一水合氨在离子方程式中应保留化学式,反应的离子方程式为 。恰好中和后生成强酸弱碱盐,会发生水解反应,消耗水中的 并生成 ,使得溶液中,溶液显酸性,即 。其水解的离子方程式为 。
14.(25-26高二上·四川攀枝花·期末)下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃)。
酸
HClO
电离平衡常数
回答下列问题:
(1)相同物质的量浓度的下列溶液中,pH最小的是_______。
A. B.HClO C. D.
(2)溶液呈_______(选填“酸”、“中”或“碱)性,用离子方程式表示其原因:_______。
(3)NaClO溶液呈碱性,发生水解反应“”的平衡常数_______;通入NaClO溶液中发生反应“”的平衡常数_______。
【答案】(1)A
(2) 碱
(3) 11.25
【详解】(1)相同物质的量浓度的弱酸,电离平衡常数越大,酸性越强,pH越小,在下列几个酸中,电离平衡常数最大,酸性最强,pH最小,故选A。
(2)①俗称纯碱,溶液呈碱性;
②呈碱性原因为碳酸根水解出氢氧根离子,离子方程式为:;
(3)①
②
15.(25-26高二上·湖北黄石·期末)非金属元素C、N、P、S可形成多种化合物,这些物质的水溶液中可能存在多种平衡。已知25℃,几种酸的电离常数:
酸
碳酸
次磷酸
磷酸
电离常
数(25℃)
(1)已知在、温度下水的电离平衡曲线如图所示:
①温度时,若中,则由水电离产生的________。
②温度下将的稀硫酸与的KOH溶液等体积混合后,溶液的________。
(2)已知亚硫酸的电离平衡常数为、,常温下向亚硫酸溶液加入NaOH固体调节pH,其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数与pH的关系如图:
①________。
②将通入NaOH溶液中,当降至时,溶液中的________。
③溶液呈碱性的原因________(用离子方程式表示)。将少量通入溶液发生反应的离子方程式为________。
(3)①是________(填“酸式”、“正”、“碱式”)盐。
②常温下,溶液中、和的浓度由大到小的顺序为________。
【答案】(1) 6
(2) 0.1
(3) 正
【详解】(1)①温度时由水的电离平衡曲线可知,中,,则由水电离产生的;
②温度时由水的电离平衡曲线可知,的稀硫酸中,的KOH溶液中,且等体积混合,溶液为中性,;
(2)①由图可知,c(H2SO3)=c()时,即代表对应物质的两条线相交时,pH=2,,同理c()=c()时,pH=7,,;
②降至时,,;
③溶液呈碱性的原因是碳酸根水解产生氢氧根,离子方程式为;由题可知,,酸性,可以发生强酸制弱酸的复分解反应,将少量通入溶液发生反应生成和,离子方程式为;
(3)①由电离常数可知是一元酸,所以是正盐;
②的水解平衡常数>的电离平衡常数,水解程度大于电离程度且水解程度很微弱,故浓度由大到小的顺序为。
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