3.3 盐类的水解 第2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2课时 影响盐类水解的影响 盐类水解的应用
课标要点
1.结合化学平衡移动原理,分析温度、浓度、外加酸、碱等条件对盐类水解平衡的影响,构建水解平衡的分析模型。
2.了解盐类水解在生产、生活、实验室中的典型应用,能用盐类水解原理解释相关现象。
3.能结合水解平衡,判断促进、抑制水解的措施,会分析双水解的简单情况。
4.运用平衡思想解决真实情境问题,提升证据推理与科学思维素养。
学习重难点
重点:
1.外界条件(温度、浓度、酸碱)对盐类水解平衡的影响规律。
2.盐类水解在实验室、生活、化工中的常见应用与原理解释。
难点:
1. 利用水解知识综合解释复杂实际问题(如明矾净水、泡沫灭火器、盐溶液配制)
2. 溶液中离子浓度大小比较
3. 三大守恒的应用。
知识点 盐的性质与盐的水解平衡常数
1.实验探究内因对水解平衡的影响
已知常温下HClO、CH3COOH、HNO2的电离平衡常数Ka分别为2.95×10-8、1.8×10-5、5.6×10-4。
用pH计测量下列三种盐溶液的pH如下表:
盐溶液/(0.1 mol·L-1)
pH
解释与结论
NaClO
10.3
HClO的Ka ,水解程度
CH3COONa
9.0
CH3COOH的Ka ,水解程度
NaNO2
8.2
HNO2的Ka ,水解程度
实验结论:在盐类水解的过程中,若生成的弱电解质越 ,则生成弱电解质的倾向 ,盐水解的程度就 ,溶液中c(H+)和c(OH-)的差别 ,即“越弱越水解”,也就是说,盐自身的组成和性质对其在水溶液中的水解平衡有着本质影响。
2.水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2OHA+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 ;反之,盐的相对应的弱酸或弱碱越强,盐的水解程度 。
(3)意义:Kh数值越大,水解程度 。
(4)影响因素:Kh只受 影响。温度升高,Kh 。
3.盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh ,对应盐溶液中离子水解程度 ,对应盐溶液碱性或酸性 (即越弱越水解)。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈 性。NaHSO4===Na++H++SO。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡。
电离平衡:HA-H++A2-,水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-。
溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小。
HA-的电离常数为Ka2,HA-的水解常数Kh=。
若Ka2>Kh,则HA-的电离程度 其水解程度,溶液呈 。
若Ka2<Kh,则HA-的电离程度 其水解程度,溶液呈 。
(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度 X-的水解程度,混合液呈 。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度 HX的电离程度,混合液呈 。
易错提醒
二元弱酸对应盐的水解常数
H2CO3的电离常数分别为Ka1、Ka2,则
Na2CO3溶液:CO+H2OHCO+OH-
Na2CO3的水解常数:Kh===。
NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-
NaHCO3的水解常数:Kh===。
随学随练
1.下列关于盐类水解的叙述,正确的是
A.能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性
B.水解平衡常数Kh越大,盐的水解程度越大
C.升高温度,盐的水解程度减小
D.所有盐都能发生水解
2.下列叙述正确的是
A.将溶液从升温至,溶液中增大
B.向盐酸中加入等物质的量浓度的氨水至中性,V(盐酸):V(氨水)=1:1
C.时,的H2S溶液比等浓度的Na2S溶液的导电能力弱
D.时,amol/L一元酸与bmol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的为7,则
3.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.稀释溶液,水解平衡常数不变 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
知识点 影响盐类水解的外界因素
1.实验探究外界条件对盐类水解的影响
【实验1】在小烧杯中加入20 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,用pH计测量该溶液的pH。
实验现象:溶液的pH 7。
实验结论与解释: 。
【实验2】在另一只小烧杯中加入5 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,加水稀释到50 mL,用pH计测量该溶液的pH。
实验现象:溶液的pH比稀释前 。
实验结论与解释:稀释的过程中虽然FeCl3的水解平衡向正反应方向移动,但稀释对H+浓度的变化占主要优势,所以pH比稀释前大。
【实验3】在A、B、C三支试管中加入等体积0.1 mol·L-1Fe(NO3)3溶液。将A试管在酒精灯火焰上加热到溶液沸腾,向B试管中加入3滴6 mol·L-1 HNO3溶液。观察A、B试管中溶液的颜色,并与C试管中溶液的颜色比较。用化学平衡移动的原理解释上述实验现象。
实验现象:A与C比较颜色 ;B与C比较颜色 。
实验结论与解释:加热时A中Fe(NO3)3的水解平衡向 方向移动,Fe3+浓度 ,颜色 ;向B中加H2SO4时,Fe(NO3)3的水解平衡向 方向移动,Fe3+浓度 ,颜色 。
2.影响盐类水解的外界因素
(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度 。
(2)浓度:盐溶液的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率 ,水解程度 。
(3)酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制 离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制 离子水解。
3.实例分析
以0.1mol·L-1FeCl3溶液为例,FeCl3溶液水解的离子方程式为 。请填写下表。
影响因素
溶液颜色
移动方向
c(H+)
n(H+)
水解程度
加热
加入盐酸
加入NaOH
加水
加入FeCl3
加入NH4Cl
加入NaHCO3
随学随练
4.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
5.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2- + H2OHS-+ OH-。 下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,增大
C.加CuSO4固体,c(HS-)增大 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
6.通过控制条件,氯化铁在水中生成聚合氯化铁,具有很强的吸附能力,离子方程式为:,欲使平衡正向移动可采用的方法是
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.通入HCl
知识点 盐类水解的应用
1.实验探究盐类水解的应用
【实验1】Al2(SO4)3饱和溶液与NaHCO3饱和溶液混合。
实验现象: 。
实验原理:Al3+和HCO3-分别与水电离出的OH-和H+反应,两者相互促进使水解反应正向进行,使Al3+和HCO3-最终水解完全。离子方程式为: 。
【实验2】明矾净水原理
实验现象: 。
实验原理:明矾电离出的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,离子方程式为: ,Al(OH)3胶体能吸附水中微小的悬浮颗粒,使它们聚集在一起形成较大的颗粒沉降下来,从而除去水中悬浮的杂质。
加入少量NaHCO3,可以 氢氧化铝胶体的生成,增强明矾的净水能力。
2.利用盐类水解原理解释有关问题
(1)比较相同物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性强弱。
Na2CO3的水解方程式为 ,NaHCO3的水解方程式为 ,由于Ka1(H2CO3) Ka2(H2CO3),因此CO32-的水解程度 HCO3-的水解程度,因此Na2CO3溶液的碱性 。
(2)实验室配制Na2S溶液时,需要抑制S2-水解,采取的措施是 。
(3)泡沫灭火器的外筒是铁皮做的,内筒为塑料(或玻璃),Al2(SO4)3溶液应放在 , NaHCO3溶液应放在 ,因为Al3+水解呈 ,会腐蚀铁。
(4)废旧钢铁在焊接前,先用饱和Na2CO3溶液处理焊点,原理是Na2CO3水解的离子方程式为: 。在碱性条件下,油脂发生水解,起到去污的作用。
(5)铵态氮肥不宜与含碳酸钾的草木灰混合使用,原因是K2CO3水解显 ,NH4+水解呈 ,两者发生反应,导致铵态氮肥肥效减弱。
3.盐类水解在生产、生活中的应用
(1)盐类作净水剂
铝盐、铁盐等盐类水解生成 ,有较强的 性,常用作净水剂。
(2)某些活泼金属与强酸弱碱盐反应
Mg加入NH4Cl、CuCl2、FeCl3等溶液中产生氢气。
原理:以NH4Cl为例,NH4+水解产生H+,NH4++H2ONH3·H2O+H+,加入金属Mg,Mg+2H+=== Mg2++H2↑, 减小,使水解平衡 移动,总反应式为: 。
(3)热碱水去油污
纯碱水解的离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-。在碱性条件下,油脂发生 ,起到去污的作用,加热能促进CO32-的水解,溶液碱性 ,去污能力 。
(4)盐溶液的配制和保存
配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量 ,目的是抑制Sn2+或Fe3+的水解。
(5)制备Fe(OH)3胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾,从而制备Fe(OH)3胶体,反应方程式为 。
(6)碱性溶液的贮存
碱性溶液会腐蚀磨口玻璃塞,不能使用玻璃塞,要使用 。
如Na2CO3、Na2SiO3、KF等的溶液,水解呈较强的碱性,OH-与玻璃中的SiO2反应: ,使玻璃发生缓慢的腐蚀作用,磨口玻璃塞由于接触面积大,腐蚀速率较快。
(7)除杂
①采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。
②向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3。
Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgO与 反应,水解平衡 移动,生成 。
(8)判断溶液中离子能否共存
两种不同性质的离子在水溶液中,会发生双水解,使水解程度增大。
如Al3+、Fe3+等在水溶液中水解呈 ,CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等离子在水溶液中呈 。两种离子发生互相促进水解,使水解程度显著增大,最终生成对应的弱碱和弱酸,因此不能大量共存。
用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液作 就是依据此原理。
4.在化学实验中的应用
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+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的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,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3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+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
易错提醒
加热蒸发盐溶液时所得固体的判断方法
(1)热稳定性好的盐的溶液,加热蒸干时,析出盐的晶体,如NaCl溶液、Na2CO3溶液。
(2)阳离子能水解,但生成的酸不挥发,加热蒸干,析出该盐的晶体,如Al2(SO4)3溶液。
(3)阳离子能水解,但水解后生成的酸(如HCl、HNO3)有挥发性,加热时,水解程度增大,酸挥发,析出金属氢氧化物,若蒸干后继续加热,则可分解为金属氧化物。如AlCl3溶液和FeCl3溶液加热时,水解程度增大,HCl挥发,分别生成Al(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀,继续加热蒸干,Al(OH)3和Fe(OH)3受热分解,得到Al2O3和Fe2O3。
(4)盐在较低温度下受热能分解,则加热蒸干其溶液时,盐会分解,如NaHCO3、Ca(HCO3)2加热时会发生分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、Ca(HCO3)2CaCO3+CO2↑+H2O。
(5)具有较强还原性的盐,加热时被氧气氧化,生成气体物质,如Na2SO3被氧化成Na2SO4:2Na2SO3+O22Na2SO4。
随学随练
7.下列事实与盐类的水解无关的是
A.用明矾净水 B.用稀盐酸清除铁锈
C.用热的纯碱溶液清洗油污 D.配制溶液时加入少量盐酸
8.化学与生活密切相关。下列应用没有涉及水解原理的是
A.用明矾净水
B.用溶液清洗油污
C.用溶液除铁锈
D.用排饱和NaCl溶液的方法收集氯气
9.下列事实与盐类的水解无关的是
A.明矾作净水剂 B.氯化铁溶液刻蚀铜电路板
C.泡沫灭火器灭火 D.NaF溶液保存在塑料瓶而不是玻璃瓶
拓展 水解常数及其应用
1.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=
=
==(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
2.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受温度的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而增大。
活学活用
1.下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量溶液,的水解常数不变
B.向溶液中通入氨气至中性,
C.增大平衡体系的压强,混合气体颜色变深,可用勒夏特列原理解释
D.的水解方程:
2.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
3.已知:溶液在、时的分别为9.66、9.37。下列有关叙述正确的是
A.溶液中:
B.升高温度,平衡逆向移动
C.温度升高时,水的电离程度和的水解程度均增大
D.时的水解常数小于时的水解常数
拓展 溶液中微粒间的关系
一、溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
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。
如:Na2CO3溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
2.元素质量守恒
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,其质量在反应前后是守恒的,即元素质量守恒。
如:Na2CO3溶液中
①=,即n(Na+)=2c(CO),CO在水中部分会水解成HCO、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
②c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
3.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。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
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。
如:Na2CO3溶液中c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H+)。
活学活用
4.常温下,下列关于pH=5的(已知:常温下的,)和pH=9的两种溶液的说法正确的是
A.两溶液中由水电离出的相等
B.溶液中的与溶液中的相等
C.向溶液中滴加次氯酸钠溶液,增大
D.两溶液中均存在:(R代表C或S)
5.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
B.醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反应,溶液中
C.向溶液中加入少量水,溶液中减小
D.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
6.常温下,向溶液中加入溶液。下列说法正确的是
A.当时,溶液中:
B.当时,所得溶液,
C.当时,所得溶液中:
D.当时,所得溶液中:
7.常温下,下列有关说法正确的是
A.常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B.溶液中:
C.pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D.常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
拓展 溶液中离子浓度比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.同一溶液中不同离子浓度的大小比较。
3.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
4.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序
是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序
是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序
为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
5.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),
且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
6.抓“四点”,突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系:
①抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
②抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
③抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
④抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
实例分析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示:
(注:a点为反应一半点,b点呈中性,c点恰好完全反应,d点NaOH过量一倍)
分析:
a点,溶质为CH3COONa CH3COOH
离子浓度关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
b点,溶质为CH3COONa CH3COOH
离子浓度关系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
c点,溶质为CH3COONa
离子浓度关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
d点,溶质为CH3COONa NaOH
离子浓度关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
活学活用
8.常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如下图所示。已知:,下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.若在溶液中滴加几滴酚酞,过程可观察到酚酞由无色变红
D.当时,溶液中
9.室温下,下列有关说法正确的是
A.用pH计测得某一元酸(HR)溶液的pH=2.8,则HR为弱电解质
B.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
C.0.1mol/L Na2CO3溶液中存在:
D.浓度均为0.1mol/L的HCN和NaCN溶液等体积混合后呈碱性,则:
10.下列溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.溶液:
B.室温下,的混合溶液:
C.与的混合溶液可能存在:
D.溶液与溶液等体积混合后,所得溶液中:
题型 影响盐类水解的因素
▌例1 兴趣小组为探究在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
蒸馏水
溶液为黄色
②
盐酸
溶液为浅黄色
③
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中溶液颜色比①中浅,说明溶液显黄色与水解有关
B.②、③中溶液均为浅黄色,说明两份溶液中的水解程度相同
C.由以上实验推断,若将③中浅黄色溶液加热,则溶液颜色变深
D.由以上实验推断,若向④溶液中加入固体,则溶液变为浅黄色
解题贴士
1.内因:组成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解,如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
▌对点练1-1 分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
▌对点练1-2 在一定条件下,溶液存在水解平衡;。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.加固体,减小 D.加入固体,溶液减小
题型 水解常数及其应用
▌例2 硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:。下列说法错误的是
A.该水解常数表达式为:
B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡右移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
解题贴士
1.二元弱酸的水解常数和电离常数的关系
二元弱酸H2A的电离常数为Ka1、Ka2,则Na2A的水解常数Kh为,NaHA的水解常数为。
2.酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小分析思路
3.判断等浓度的HX和NaX混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
▌对点练2-1 亚硝酸钠()是一种防腐剂和着色剂,可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产。已知:常温下,。下列说法正确的是
A.常温下,将0.1的溶液稀释至0.01的过程中,一直减小
B.常温下,溶液中,
C.在水中的电离方程式为
D.常温下,等体积等浓度的溶液和溶液混合后,溶液呈碱性
▌对点练2-2 下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
题型 溶液中离子浓度比较
▌例3 25℃时,的、HClO的。下列说法正确的是
A.酸性:
B.碱性:
C.25℃时,溶液中,
D.25℃时,溶液中,约为
解题贴士
判断酸碱混合溶液中离子浓度大小的一般思路
(1)判断反应产物,确定溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡,水解平衡)。
(3)根据题给信息,确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。
(4)比较离子大小,在比较中,要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。
▌对点练3-1 下列有关电解质溶液的说法错误的是
A.室温下的溶液与的KOH溶液等体积混合,溶液
B.等体积等浓度的HCN和NaCN溶液混合形成的碱性溶液中
C.物质的量:的溶液的溶液
D.的溶液中
▌对点练3-2 室温下,下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是
A.溶液中:
B.的硫酸溶液与的氨水等体积混合,所得溶液中:
C.溶液中:
D.溶液中:
题型 滴定曲线的综合应用
▌例4 常温下,用盐酸滴定溶液,所得溶液、和的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线①代表,曲线②代表
B.若选择甲基橙为指示剂,滴定终点的溶液颜色变化为黄色变为橙色
C.的电离常数的数量级为
D.a点溶液中存在
解题贴士
抓“四点”,突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系:
①抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
②抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
③抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
④抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
▌对点练4-1 常温下,向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变),溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L
B.a点到m点发生的主要离子反应:
C.m点溶液中离子关系:
D.NaHSO3溶液中各离子浓度大小:
▌对点练4-2 常温下,用NaOH调节苹果酸(二元弱酸,分子式为)溶液的pH,溶液中含碳微粒、、的分布系数[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.时,
C.常温下,的水解常数为
D.b点溶液中:
基础通关
1.(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
2.(25-26高二下·云南曲靖·期中)下列关于盐类水解的叙述,正确的是
A.能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性
B.水解平衡常数Kh越大,盐的水解程度越大
C.升高温度,盐的水解程度减小
D.所有盐都能发生水解
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)下列物质水溶液呈碱性的是
A. B.NaCl C. D.
4.(25-26高二上·四川自贡·阶段检测)生活中常用浓度为0.1mol/L的NH4Cl溶液除铁锈,下列说法正确的是
A.NH4Cl溶液呈碱性
B.该溶液中c() = c(Cl⁻)
C.铁锈溶解的原因是水解使溶液显酸性
D.加水稀释时,的水解程度减小
5.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)配制FeSO4溶液时,为了防止Fe2+发生水解,需向溶液中加入
A.铁粉 B.硫酸 C.盐酸 D.氨水
6.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)下列说法与盐类水解无关的是
A.明矾净水 B.热的纯碱溶液去油污效果更好
C.铁在潮湿的空气中生锈 D.配制 FeCl3溶液时加少量稀盐酸
7.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)下列应用与盐类水解无关的是
A.热纯碱溶液去油污 B.用与制作泡沫灭火器
C.自来水厂使用明矾净水 D.实验室配制溶液时,加少量铁粉
8.(25-26高二上·湖南常德·期末)化学与生活密切相关。下列应用没有涉及水解原理的是
A.用明矾净水
B.用溶液清洗油污
C.用溶液除铁锈
D.用排饱和NaCl溶液的方法收集氯气
9.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)在一定条件下,溶液中存在水解平衡:。下列说法中正确的是
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入的浓度减小
C.升高温度,不变 D.加入NaOH固体,溶液的pH增大
10.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)下列事实与盐类水解无关的是
A.实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
B.实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
C.CH3COONa溶液中
D.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
11.(25-26高二上·河北石家庄·期中)已知:硬脂酸(C17H35COOH)是一元弱酸。在日常生活中,用肥皂水(C17H35COONa)洗手、洗油污等。下列有关肥皂水的叙述错误的是
A.肥皂水有强氧化性 B.肥皂水呈碱性
C.肥皂水中c(Na+)最大 D.硬水遇肥皂水产生沉淀
12.(25-26高二上·甘肃天水·期末)物质的量的浓度相等的以下溶液①、②、③、④、⑤,其中的浓度由大到小的顺序
A.③①②⑤④ B.①③⑤④② C.①③⑤②④ D.③①④⑤②
13.(25-26高二上·四川广安·期末)常温下,有①的醋酸,②的盐酸,③的溶液,④的溶液四种溶液,下列说法错误的是
A.将①③等体积混合,所得溶液呈酸性
B.用③分别中和等体积的①和②,二者放出的热量一样多
C.将②④等体积混合,所得溶液中:
D.向④中加入少量③,水解程度减小,但溶液的碱性增强
14.(25-26高二上·广东广州·期中)下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A.饱和小苏打溶液中:
B.溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
C.与混合溶液呈酸性:
D.时,的纯碱溶液:
15.(25-26高二上·北京丰台·阶段检测)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是
A.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:c(Cl-)>3c(Fe3+)
B.0.1 mol·L-1 KCl溶液:c(H+)=c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.室温下,pH=7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:c()>c(Cl-)
素养提升
1.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)已知部分弱酸的电离常数如下:
HCOOH:1.77×10-⁴;HCN:4.9×10-1⁰;H2CO3:Ka1=4.3×10-⁷,Ka2=5.6×10-11
下列说法不正确的是
A.可发生反应:CN-+H2O+CO2=HCN+HCO
B.25℃时,CO的第一步水解常数约为1.8×10-4
C.将等pH的HCOOH溶液和HCN溶液稀释相同倍数后,pH前者大
D.中和等体积、等物质的量浓度的HCOOH溶液和HCN溶液,消耗NaOH的量前者多
2.(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:
3.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)常温下,下列有关说法正确的是
A.常温下,pH=6.3的某酸式盐NaHA的水溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+)
C.pH均为5的CH3COOH溶液和NH4Cl溶液中水的电离程度相同
D.常温下,pH=12的氨水与pH=2的H2SO4等体积混合,所得溶液显碱性
4.(26-27高二上·天津河东·阶段检测)下列叙述正确的是
A.相等的溶液、溶液和溶液中,溶质浓度大小关系是:
B.将pH=4的CH3COOH溶液加水稀释10倍,溶液中各离子浓度均减小
C.的NaHA溶液,其pH=4:
D.新制氯水中加入固体NaOH:
5.(专题08 盐类的水解 沉淀溶解平衡(期中真题汇编,四川专用)高二化学上学期)常温下浓度均为的①;②NaOH(aq);③,下列叙述正确的是
A.①中
B.②③稀释相同倍数,pH变化较大的是③
C.①③等体积混合以后,
D.①②等体积混合后水的电离程度比①③等体积混合后水的电离程度大
6.(26-27高二上·重庆九龙坡·阶段检测)下列有关说法不正确的是
A.、、溶液依次增大,可得出、、的酸性依次减弱
B.浓度均为的①、②、③溶液中,的大小顺序为②>①>③
C.向的溶液中加少量固体,水的电离程度变大
D.相等的①、②、③溶液的物质的量浓度大小:②>①>③
7.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)室温下,下列说法错误的是
A.向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中的值增大
B.等浓度的NaOH溶液和氨水分别与等量的盐酸充分反应,消耗氨水溶液体积更大
C.等体积等pH的盐酸和醋酸分别加水稀释至pH仍相同,则醋酸中加的水更多
D.向醋酸钠溶液中加冰醋酸,水解平衡逆向移动,水解程度减小
8.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)测定0.1 mol/L 溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下表:
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①、④时刻的溶液,加入盐酸酸化的溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是
A.溶液中共有8种粒子 B.④产生的白色沉淀是
C.①与④的相等 D.①→④过程中,亚硫酸根被氧化为硫酸根,使溶液pH升高
9.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列化学用语及解释不合理的是
A.由制备:
B.配制溶液,需加入:,提高浓度,抑制水解
C.泡沫灭火器的工作原理:
D.用食醋处理水垢[主要成分和]:、
10.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3 ②FeSO4 ③KCl ④CuCl2 ⑤NH4Cl ⑥Na2SO3 ⑦Na2CO3 ⑧NaHCO3 ⑨KMnO4。可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是
A.①②⑤ B.①③⑦ C.②④⑥⑦ D.①④⑤⑨
11.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)Ⅰ.常温下,有下列五种溶液:
①0.1mol·L-1NH4Cl溶液;②0.1mol·L-1CH3COONH4溶液;③0.1mol·L-1NH4HSO4溶液;④0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl的混合液;⑤0.1mol·L-1氨水。
(1)溶液①呈____(填“酸”“碱”或“中”)性,用化学用语表示原因是____(用离子方程式表示);
(2)在溶液①②③⑤中,NH的浓度由大到小顺序____(填序号);
(3)常温下,测得溶液②的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)____(填“>”“<”或“=”,下同)c(NH);
(4)溶液④中各离子浓度大小顺序为____(用离子符号表示)。
Ⅱ.按要求完成下题:
(5)将AlCl3·6H2O晶体直接灼烧得不到AlCl3,教材课后习题中介绍了用AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热的反应方程式:____;
(6)把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____;
(7)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)=____mol/L;pH=10的KOH溶液中,由水电离出的c(H+)=____mol/L;
(8)T℃时,纯水中pH=6,该温度下,pH=1的稀硫酸与0.15mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合液的pH为____。
12.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)已知25℃时,几种物质的电离平衡常数()如下表,完成下列问题:
化学式
HClO
电离常数
(1)在水溶液中:、、、结合质子由强到弱的顺序为:__________________________。
(2)常温下,四种溶液物质的量浓度均为:①;②;③;④;则溶液中由大到小的顺序为__________(用序号排序填空)
(3)将少量通入到NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________________;在溶液中加入溶液,发生反应的离子方程式为__________________。
(4)的水溶液pH___________(填“大于”“小于”或“等于7”)。利用表格中的数据从水解和电离的角度,通过计算(或列出计算式)说明其原因______________________________________________。
(5)常温下,的溶液中:__________;若溶液的,则__________。
迁移创新
13.(25-26高二上·福建宁德·期末)亚硫酸盐缓冲溶液在某些中药制剂中有稳定pH与抗氧化作用。某学习小组向一定浓度溶液中逐滴滴加NaOH溶液,模拟制备该缓冲溶液。常温下,溶液中含硫微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
(1)第一步电离的方程式为______。
(2)______(写表达式)。
(3)______(填数值)。
(4)E、F两点水的电离程度较小的是__________。
(5)溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),通过计算说明理由______________________。
(6)的溶液中,下列说法正确的是______。
A.
B.
C.
(7)含黄芩苷的某中药制剂,贮存时随pH下降,黄芩苷含量快速下降,为了保持体系pH稳定在,应在制剂中加入和______(填化学式)作为缓冲溶液。
14.(25-26高二上·吉林长春·期中)在室温下,下列四种浓度均为的溶液,请根据要求填写下列空白:
①溶液;②溶液;③溶液;④氨水
(1)溶液①呈___________(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______________________(用离子方程式表示)。
(2)室温下,测得溶液②的,则说明的水解程度___________(填“>”、“<”或“=”,下同)的水解程度,与浓度的大小关系是___________。
(3)若将①与④等体积混合,则在溶液中___________(填离子符号)的浓度为;和___________(填离子符号)的浓度之和为。
(4)溶液①至④中,从小到大的顺序是__________________。
(5)时,向氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是___________。
a.
b.
(6)在空气中加热蒸干氯化镁溶液得到__________________固体。
三、解答题
15.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)Ⅰ.已知表中所示的一组物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
(1)常温时,的溶液呈碱性的是_____。(填序号)
(2)恒温下,向溶液中加入少量固体,电离平衡常数_____。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是_____。
A. B. C. D.
Ⅱ.磷的含氧酸有磷酸()、亚磷酸()、次磷酸()等多种,它们在工业上都是重要化工原料。
(4)某实验小组用溶液处理含废水,当溶液中时,溶液呈_________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)已知:常温下,磷酸()的,、,则常温下,溶液中、和的浓度由大到小的顺序为__________。
(6)向某浓度的磷酸溶液中滴加溶液,其与溶液中、、和的物质的量分数()(平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,发生主要反应的离子方程式是_____________。
16.(25-26高二上·广东东莞·期中)根据水溶液中的离子反应与平衡知识,按要求回答下列问题。
(1)下列物质中,属于强电解质的是__________(填序号)。
①氨气 ②氨水 ③铜 ④冰醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥氯化银 ⑦熔融的氯化钠 ⑧二氧化碳
(2)常温下,的溶液中水电离出来的__________。
(3)物质的量浓度相同的①NaCN,②NaClO,③三种溶液,其pH由大到小的顺序为__________(填序号)。
已知:弱酸的电离平衡常数HCN:;:,;HClO:。
(4)用离子方程式表示用氯化铵溶液作金属除锈剂原理:______________________________。
(5)离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:________________________________________。
(6)将 溶液与盐酸等体积混合,所得溶液中______(填“>”“<”或“=”)。已知:弱酸的电离平衡常数;:,。
(7)pH相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的在相同状况下的体积分别为和,则______(填“>”“<”或“=”,下同);物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的在相同状况下的体积分别为和,则______。
(8)是二元弱酸,溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温下某浓度的溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示,据此分析。
曲线a代表。当时,______。
17.(26-27高二上·四川成都·阶段检测)燃煤生成的大量排放对环境造成严重破坏。
(1)将二氧化硫溶于水,得到亚硫酸()溶液,写出在水中的电离方程式:_____________________。常温下,下列事实一定能说明是弱电解质的是__________(填标号)。
A.浓度均为的溶液和溶液,溶液导电能力更弱
B.和不能发生反应
C.溶液的
D.向稀溶液中加入固体,溶液变大
(2)25℃时,以下4种含硫溶液①的溶液 ②的溶液 ③的溶液 ④的溶液,由水电离出的氢离子浓度之比为_____________(需化简为整数比)。
(3)工业上有多种吸收二氧化硫的方法。已知常温下,各常见物质的如下表所示:
酸
①向溶液中通入少量气体,发生的主要离子反应方程式为_________________________。
②溶液吸收:若将气体通入的溶液中充分吸收(不考虑二氧化硫逸出,分子以计),当时,溶液中含硫微粒浓度由大到小顺序为:______________。当微粒浓度满足时,_________。
③溶液吸收:用溶液吸收纯净的,当溶液中时,测得()降至,此时吸收能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中约为_____(用含的式子表示)。
(4)是制备硫酸的重要原料。常温下向含的溶液中加入固体,测得,若,则____________(用含的代数式表示)。
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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2课时 影响盐类水解的影响 盐类水解的应用
课标要点
1.结合化学平衡移动原理,分析温度、浓度、外加酸、碱等条件对盐类水解平衡的影响,构建水解平衡的分析模型。
2.了解盐类水解在生产、生活、实验室中的典型应用,能用盐类水解原理解释相关现象。
3.能结合水解平衡,判断促进、抑制水解的措施,会分析双水解的简单情况。
4.运用平衡思想解决真实情境问题,提升证据推理与科学思维素养。
学习重难点
重点:
1.外界条件(温度、浓度、酸碱)对盐类水解平衡的影响规律。
2.盐类水解在实验室、生活、化工中的常见应用与原理解释。
难点:
1. 利用水解知识综合解释复杂实际问题(如明矾净水、泡沫灭火器、盐溶液配制)
2. 溶液中离子浓度大小比较
3. 三大守恒的应用。
知识点 盐的性质与盐的水解平衡常数
1.实验探究内因对水解平衡的影响
已知常温下HClO、CH3COOH、HNO2的电离平衡常数Ka分别为2.95×10-8、1.8×10-5、5.6×10-4。
用pH计测量下列三种盐溶液的pH如下表:
盐溶液/(0.1 mol·L-1)
pH
解释与结论
NaClO
10.3
HClO的Ka最小,水解程度最大
CH3COONa
9.0
CH3COOH的Ka较大,水解程度较小
NaNO2
8.2
HNO2的Ka最大,水解程度最小
实验结论:在盐类水解的过程中,若生成的弱电解质越难电离,则生成弱电解质的倾向越大,盐水解的程度就越大,溶液中c(H+)和c(OH-)的差别越大,即“越弱越水解”,也就是说,盐自身的组成和性质对其在水溶液中的水解平衡有着本质影响。
2.水解平衡常数Kh
(1)水解平衡常数(Kh)表达式
水解反应A-+H2OHA+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。
3.盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh越大,对应盐溶液中离子水解程度越大,对应盐溶液碱性或酸性越强(即越弱越水解)。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈酸性。NaHSO4===Na++H++SO。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡。
电离平衡:HA-H++A2-,水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-。
溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小。
HA-的电离常数为Ka2,HA-的水解常数Kh=。
若Ka2>Kh,则HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性。
若Ka2<Kh,则HA-的电离程度小于其水解程度,溶液呈碱性。
(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度大于X-的水解程度,混合液呈酸性。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度大于HX的电离程度,混合液呈碱性。
易错提醒
二元弱酸对应盐的水解常数
H2CO3的电离常数分别为Ka1、Ka2,则
Na2CO3溶液:CO+H2OHCO+OH-
Na2CO3的水解常数:Kh===。
NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-
NaHCO3的水解常数:Kh===。
随学随练
1.下列关于盐类水解的叙述,正确的是
A.能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性
B.水解平衡常数Kh越大,盐的水解程度越大
C.升高温度,盐的水解程度减小
D.所有盐都能发生水解
【答案】B
【详解】A.能水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,如的阴阳离子水解程度相近,溶液呈中性,A错误;
B.水解平衡常数是衡量盐水解趋势的物理量,相同条件下越大,盐的水解程度越大,B正确;
C.盐的水解为吸热过程,升高温度水解平衡正向移动,盐的水解程度增大,C错误;
D.仅含有弱离子(弱酸根阴离子或弱碱阳离子)的盐能发生水解,强酸强碱盐如不发生水解,D错误;
故选B。
2.下列叙述正确的是
A.将溶液从升温至,溶液中增大
B.向盐酸中加入等物质的量浓度的氨水至中性,V(盐酸):V(氨水)=1:1
C.时,的H2S溶液比等浓度的Na2S溶液的导电能力弱
D.时,amol/L一元酸与bmol/LNaOH溶液等体积混合后溶液的为7,则
【答案】C
【详解】A.CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=,因此有,升高温度,Kh增大,即减小,故A错误;
B.盐酸和氨水等体积等物质的量浓度混合后,溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此向盐酸中加入等物质的量浓度氨水至中性,氨水应过量,V(盐酸)∶V(氨水)<1∶1,故B错误;
C.电解质溶液导电能力与离子浓度、离子所带电荷数有关,H2S为弱酸,Na2S为强电解质,相同浓度下,H2S溶液中离子浓度小于Na2S溶液中离子浓度,即25℃,0.1mol/L,H2S溶液比0.1mol/LNa2S溶液导电能力弱,故C正确;
D.若HA为强酸,溶液pH=7,HA与NaOH等体积混合恰好反应,有a=b,若HA为弱酸,恰好完全反应时,溶质为NaA,溶液显碱性,即使溶液pH=7,HA应过量,即a>b,故D错误;
答案为C。
3.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.稀释溶液,水解平衡常数不变 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】C
【详解】A.加水稀释,平衡正移,但是HS-浓度减小,故A错误;
B.水解是吸热反应,升温,平衡正向移动,硫氢根离子浓度增大,硫离子浓度减小,所以增大,故B错误;
C.水解平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故C正确;
D.加入氢氧化钠,溶液的碱性增强,溶液pH增大,故D错误;
故选C。
知识点 影响盐类水解的外界因素
1.实验探究外界条件对盐类水解的影响
【实验1】在小烧杯中加入20 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,用pH计测量该溶液的pH。
实验现象:溶液的pH<7。
实验结论与解释:Fe3+发生水解,使溶液呈酸性:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
【实验2】在另一只小烧杯中加入5 mL 0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,加水稀释到50 mL,用pH计测量该溶液的pH。
实验现象:溶液的pH比稀释前大。
实验结论与解释:稀释的过程中虽然FeCl3的水解平衡向正反应方向移动,但稀释对H+浓度的变化占主要优势,所以pH比稀释前大。
【实验3】在A、B、C三支试管中加入等体积0.1 mol·L-1Fe(NO3)3溶液。将A试管在酒精灯火焰上加热到溶液沸腾,向B试管中加入3滴6 mol·L-1 HNO3溶液。观察A、B试管中溶液的颜色,并与C试管中溶液的颜色比较。用化学平衡移动的原理解释上述实验现象。
实验现象:A与C比较颜色变浅;B与C比较颜色变深。
实验结论与解释:加热时A中Fe(NO3)3的水解平衡向正反应方向移动,Fe3+浓度减小,颜色变浅;向B中加H2SO4时,Fe(NO3)3的水解平衡向逆反应方向移动,Fe3+浓度增大,颜色加深。
2.影响盐类水解的外界因素
(1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
(2)浓度:盐溶液的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越大,水解程度越大。
(3)酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制弱碱离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制弱酸根离子水解。
3.实例分析
以0.1mol·L-1FeCl3溶液为例,FeCl3溶液水解的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。请填写下表。
影响因素
溶液颜色
移动方向
c(H+)
n(H+)
水解程度
加热
变深
正向
增大
增大
增大
加入盐酸
变浅
逆向
增大
增大
减小
加入NaOH
变深
正向
减小
减小
增大
加水
变浅
正向
减小
增大
增大
加入FeCl3
变深
正向
增大
增大
减小
加入NH4Cl
变浅
逆向
增大
增大
减小
加入NaHCO3
变深
正向
减小
减小
增大
随学随练
4.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
【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。
5.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2- + H2OHS-+ OH-。 下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,增大
C.加CuSO4固体,c(HS-)增大 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【详解】A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度减小,A错误;
B.水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以增大,B正确;
C.加入CuSO4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向进行,c(HS-)减小,C错误;
D.加入NaOH固体是一种强碱,溶液pH增大,D错误;
故答案为B。
6.通过控制条件,氯化铁在水中生成聚合氯化铁,具有很强的吸附能力,离子方程式为:,欲使平衡正向移动可采用的方法是
A.降温 B.加水稀释 C.加入 D.通入HCl
【答案】B
【详解】A.水解反应为吸热反应,降温会使平衡逆向移动,A错误;
B.加水稀释时,Fe3+和H+的浓度均降低,稀释促进水解平衡正向移动,B正确;
C.铵根离子水解产生H+,增加H+浓度使平衡逆向移动,C错误;
D.通入HCl直接增加H+浓度,抑制水解,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
知识点 盐类水解的应用
1.实验探究盐类水解的应用
【实验1】Al2(SO4)3饱和溶液与NaHCO3饱和溶液混合。
实验现象:剧烈反应,有白色沉淀生成,有大量气泡产生。
实验原理:Al3+和HCO3-分别与水电离出的OH-和H+反应,两者相互促进使水解反应正向进行,使Al3+和HCO3-最终水解完全。离子方程式为:Al3++3HCO3-= Al(OH)3↓+3CO2↑。
【实验2】明矾净水原理
实验现象:带有悬浮颗粒的水变澄清。
实验原理:明矾电离出的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中微小的悬浮颗粒,使它们聚集在一起形成较大的颗粒沉降下来,从而除去水中悬浮的杂质。
加入少量NaHCO3,可以促进氢氧化铝胶体的生成,增强明矾的净水能力。
2.利用盐类水解原理解释有关问题
(1)比较相同物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性强弱。
Na2CO3的水解方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-,NaHCO3的水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,由于Ka1(H2CO3)> Ka2(H2CO3),因此CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,因此Na2CO3溶液的碱性更强。
(2)实验室配制Na2S溶液时,需要抑制S2-水解,采取的措施是将Na2S固体溶解在NaOH溶液中。
(3)泡沫灭火器的外筒是铁皮做的,内筒为塑料(或玻璃),Al2(SO4)3溶液应放在内筒, NaHCO3溶液应放在外筒,因为Al3+水解呈酸性,会腐蚀铁。
(4)废旧钢铁在焊接前,先用饱和Na2CO3溶液处理焊点,原理是Na2CO3水解的离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-。在碱性条件下,油脂发生水解,起到去污的作用。
(5)铵态氮肥不宜与含碳酸钾的草木灰混合使用,原因是K2CO3水解显碱性,NH4+水解呈酸性,两者发生反应,导致铵态氮肥肥效减弱。
3.盐类水解在生产、生活中的应用
(1)盐类作净水剂
铝盐、铁盐等盐类水解生成胶体,有较强的吸附性,常用作净水剂。
(2)某些活泼金属与强酸弱碱盐反应
Mg加入NH4Cl、CuCl2、FeCl3等溶液中产生氢气。
原理:以NH4Cl为例,NH4+水解产生H+,NH4++H2ONH3·H2O+H+,加入金属Mg,Mg+2H+=== Mg2++H2↑,c(H+)减小,使水解平衡正向移动,总反应式为:2NH4Cl+Mg=== 2NH3↑+MgCl2+H2↑。
(3)热碱水去油污
纯碱水解的离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-。在碱性条件下,油脂发生水解,起到去污的作用,加热能促进CO32-的水解,溶液碱性增强,去污能力增强。
(4)盐溶液的配制和保存
配制、保存SnCl2或FeCl3等易水解的盐溶液时,加入少量盐酸,目的是抑制Sn2+或Fe3+的水解。
(5)制备Fe(OH)3胶体
向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,并加热至沸腾,从而制备Fe(OH)3胶体,反应方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
(6)碱性溶液的贮存
碱性溶液会腐蚀磨口玻璃塞,不能使用玻璃塞,要使用橡皮塞。
如Na2CO3、Na2SiO3、KF等的溶液,水解呈较强的碱性,OH-与玻璃中的SiO2反应:SiO2+2OH-===SiO32-+H2O,使玻璃发生缓慢的腐蚀作用,磨口玻璃塞由于接触面积大,腐蚀速率较快。
(7)除杂
①采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中某些金属离子。例如,不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的方法来除去KNO3溶液中所含的Fe3+。
②向MgCl2、FeCl3的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3。
Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,MgO与H+反应,水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀。
(8)判断溶液中离子能否共存
两种不同性质的离子在水溶液中,会发生双水解,使水解程度增大。
如Al3+、Fe3+等在水溶液中水解呈酸性,CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等离子在水溶液中呈碱性。两种离子发生互相促进水解,使水解程度显著增大,最终生成对应的弱碱和弱酸,因此不能大量共存。
用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液作泡沫灭火剂就是依据此原理。
4.在化学实验中的应用
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+
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的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,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3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+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为
TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
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加热蒸发盐溶液时所得固体的判断方法
(1)热稳定性好的盐的溶液,加热蒸干时,析出盐的晶体,如NaCl溶液、Na2CO3溶液。
(2)阳离子能水解,但生成的酸不挥发,加热蒸干,析出该盐的晶体,如Al2(SO4)3溶液。
(3)阳离子能水解,但水解后生成的酸(如HCl、HNO3)有挥发性,加热时,水解程度增大,酸挥发,析出金属氢氧化物,若蒸干后继续加热,则可分解为金属氧化物。如AlCl3溶液和FeCl3溶液加热时,水解程度增大,HCl挥发,分别生成Al(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀,继续加热蒸干,Al(OH)3和Fe(OH)3受热分解,得到Al2O3和Fe2O3。
(4)盐在较低温度下受热能分解,则加热蒸干其溶液时,盐会分解,如NaHCO3、Ca(HCO3)2加热时会发生分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、Ca(HCO3)2CaCO3+CO2↑+H2O。
(5)具有较强还原性的盐,加热时被氧气氧化,生成气体物质,如Na2SO3被氧化成Na2SO4:2Na2SO3+O22Na2SO4。
随学随练
7.下列事实与盐类的水解无关的是
A.用明矾净水 B.用稀盐酸清除铁锈
C.用热的纯碱溶液清洗油污 D.配制溶液时加入少量盐酸
【答案】B
【详解】A.明矾中水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.稀盐酸与铁锈主要成分发生复分解反应生成氯化铁和水,属于酸与碱性氧化物的反应,与盐类水解无关,B符合题意;
C.纯碱为,溶液中水解使溶液呈碱性,温度升高水解程度增大,溶液碱性增强,可促进油污的水解从而去除油污,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.溶液中易发生水解:,加入少量盐酸可增大浓度,使水解平衡逆向移动,抑制水解,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选B。
8.化学与生活密切相关。下列应用没有涉及水解原理的是
A.用明矾净水
B.用溶液清洗油污
C.用溶液除铁锈
D.用排饱和NaCl溶液的方法收集氯气
【答案】D
【详解】A.明矾中的水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,涉及水解原理,A不符合题意;
B.溶液中水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下发生皂化反应被除去,涉及水解原理,B不符合题意;
C.溶液中水解使溶液呈酸性,可与铁锈(主要成分为)反应达到除锈目的,涉及水解原理,C不符合题意;
D.氯气与水存在可逆反应,饱和溶液中浓度较高,使上述平衡逆向移动,降低氯气的溶解度,该原理为同离子效应下的化学平衡移动,未涉及水解原理,D符合题意;
故选D。
9.下列事实与盐类的水解无关的是
A.明矾作净水剂 B.氯化铁溶液刻蚀铜电路板
C.泡沫灭火器灭火 D.NaF溶液保存在塑料瓶而不是玻璃瓶
【答案】B
【详解】A.明矾中水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.氯化铁溶液刻蚀铜电路板的反应为,属于氧化还原反应,与盐类水解无关,B符合题意;
C.泡沫灭火器中与发生双水解反应,生成和,可起到灭火作用,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.溶液中水解生成,能与玻璃主要成分反应腐蚀玻璃,因此溶液需保存在塑料瓶中,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选B。
拓展 水解常数及其应用
1.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=
=
==(Ka为CH3COOH的电离常数)
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
如Na2CO3的水解常数Kh=;
NaHCO3的水解常数Kh=。
NH4Cl的水解常数Kh=(Kb为NH3·H2O的电离常数)。
2.水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。水解常数只受温度的影响;因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度的升高而增大。
活学活用
1.下列说法错误的是
A.向溶液中加入少量溶液,的水解常数不变
B.向溶液中通入氨气至中性,
C.增大平衡体系的压强,混合气体颜色变深,可用勒夏特列原理解释
D.的水解方程:
【答案】C
【详解】A.水解常数仅与温度有关,加入碳酸钠溶液时温度不变,的水解常数不变,A正确;
B.中性溶液中,根据电荷守恒,可得,B正确;
C.反应前后气体分子数相等,增大压强平衡不移动,混合气体颜色变深是因为压强增大、体积缩小,浓度升高,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.水解时结合水电离出的生成,同时生成,水解方程式书写正确,D正确;
故选C。
2.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。
3.已知:溶液在、时的分别为9.66、9.37。下列有关叙述正确的是
A.溶液中:
B.升高温度,平衡逆向移动
C.温度升高时,水的电离程度和的水解程度均增大
D.时的水解常数小于时的水解常数
【答案】C
【详解】A.Na2SO3溶液中的质子守恒式为,A错误;
B.水解反应是吸热反应,升温促使平衡正向移动,B错误;
C.升温促进水的电离(吸热过程),同时的水解程度也因吸热而增大,C正确;
D.温度升高,水解平衡正向移动,水解常数增大(水解常数只与温度有关,升温水解常数增大),所以时Na2SO3的水解常数大于时Na2SO3的水解常数,D错误;
故答案选C。
拓展 溶液中微粒间的关系
一、溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
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。
如:Na2CO3溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
2.元素质量守恒
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,其质量在反应前后是守恒的,即元素质量守恒。
如:Na2CO3溶液中
①=,即n(Na+)=2c(CO),CO在水中部分会水解成HCO、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
②c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
3.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。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
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。
如:Na2CO3溶液中c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H+)。
活学活用
4.常温下,下列关于pH=5的(已知:常温下的,)和pH=9的两种溶液的说法正确的是
A.两溶液中由水电离出的相等
B.溶液中的与溶液中的相等
C.向溶液中滴加次氯酸钠溶液,增大
D.两溶液中均存在:(R代表C或S)
【答案】D
【详解】A.常温下,NaHSO3溶液的pH=5,溶液呈酸性,说明的电离程度大于水解程度,抑制水电离;NaHCO3溶液的pH=9,溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,促进水电离,所以两溶液中由水电离出的c(H+):前者小于后者,A错误;
B.两种溶液的物质的量浓度相对大小未知,无法判断和的大小关系,B错误;
C.次氯酸钠具有强氧化性,可以将亚硫酸氢根离子氧化为硫酸根离子,向NaHSO3溶液中滴加次氯酸钠溶液,二者发生氧化还原反应生成和Cl-,所以导致溶液中减小,C错误;
D.溶液中都存在电荷守恒,存在物料守恒,所以存在,D正确;
故选D。
5.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
B.醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反应,溶液中
C.向溶液中加入少量水,溶液中减小
D.将溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大
【答案】B
【详解】A.向盐酸中加入氨水至中性时,根据电荷守恒,中性溶液,故,,A错误;
B.醋酸和氢氧化钠恰好反应生成,发生水解使浓度降低,故,,B正确;
C.向溶液中加少量水,电离平衡正向移动,增大、减小,同一溶液体积相同,故增大,C错误;
D.,升温促进水解,增大,故该比值减小,D错误;
故选B。
6.常温下,向溶液中加入溶液。下列说法正确的是
A.当时,溶液中:
B.当时,所得溶液,
C.当时,所得溶液中:
D.当时,所得溶液中:
【答案】B
【详解】A.当时,溶液为溶液,微弱电离产生和,同时也会电离产生,因此,A错误;
B.当时,反应后得到等物质的量浓度的和混合溶液,常温下的电离程度大于的水解程度,溶液,因此,B正确;
C.当时,恰好完全反应生成,溶液体积变为20mL,根据物料守恒,,不等于0.1mol/L,C错误;
D.当时,反应后溶质为等物质的量的和,结合电荷守恒和物料守恒,整理可得,与选项中等式不符,D错误;
故选B。
7.常温下,下列有关说法正确的是
A.常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
B.溶液中:
C.pH均为5的溶液和溶液中水的电离程度相同
D.常温下,的某酸式盐NaHA的水溶液中:
【答案】A
【详解】A.常温下的氨水为弱碱溶液,溶质浓度远大于,的为强酸溶液,,二者等体积混合后氨水过量,所得溶液显碱性,A正确;
B.溶液中存在物料守恒,钠元素总物质的量是碳元素总物质的量的2倍,即,题给等式不符合物料守恒关系,B错误;
C.是酸,会抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,均为5的两溶液中水的电离程度后者更大,二者不相同,C错误;
D.常温下的水溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,电离产生、水解产生,因此,题给离子浓度顺序错误,D错误;
故选A。
拓展 溶液中离子浓度比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.同一溶液中不同离子浓度的大小比较。
3.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
4.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序
是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序
是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序
为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
5.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),
且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
6.抓“四点”,突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系:
①抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
②抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
③抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
④抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
实例分析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示:
(注:a点为反应一半点,b点呈中性,c点恰好完全反应,d点NaOH过量一倍)
分析:
a点,溶质为CH3COONa CH3COOH
离子浓度关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
b点,溶质为CH3COONa CH3COOH
离子浓度关系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
c点,溶质为CH3COONa
离子浓度关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
d点,溶质为CH3COONa NaOH
离子浓度关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
活学活用
8.常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如下图所示。已知:,下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.M点:
C.若在溶液中滴加几滴酚酞,过程可观察到酚酞由无色变红
D.当时,溶液中
【答案】D
【分析】向溶液滴入,一开始很大,随甲酸加入,不断消耗,浓度持续下降,所以曲线①代表;随着反应进行不断生成,逐渐增大,曲线②代表;M点是两曲线交点,。
【详解】A.M点溶质是与,N点时已加入20 mL甲酸,酸碱恰好完全反应,溶质只有,是强碱而强烈抑制水的电离,水解会促进水的电离。所以水的电离程度,A错误;
B.M点溶质是与,溶液呈碱性,,交点满足,则离子浓度顺序:,B错误;
C.整个过程溶液始终显碱性,酚酞一开始就是红色;随着浓度不断降低,碱性减弱,现象是红色逐渐变浅,C错误;
D.加入10 mL ,,反应之后溶质为等物质的量的和。根据钠元素总量是含碳微粒(、)总物质的量的2倍,溶液中存在物料守恒表达式:,D正确;
故选D。
9.室温下,下列有关说法正确的是
A.用pH计测得某一元酸(HR)溶液的pH=2.8,则HR为弱电解质
B.向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
C.0.1mol/L Na2CO3溶液中存在:
D.浓度均为0.1mol/L的HCN和NaCN溶液等体积混合后呈碱性,则:
【答案】D
【详解】A.未给出HR溶液的物质的量浓度,若HR为强酸,当浓度为时,完全电离时也为2.8,无法证明HR为弱电解质,A错误;
B.醋酸的电离常数,变形得,加水稀释时减小、温度不变不变,故该比值增大,B错误;
C.溶液的电荷守恒中,带2个单位负电荷,浓度前需加系数2,正确的电荷守恒为,C错误;
D.混合溶液呈碱性,则,也说明的水解程度大于的电离程度,根据电荷守恒,可得,且弱酸电离和盐类水解均为微弱过程,故,离子浓度排序正确,D正确;
故选D。
10.下列溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.溶液:
B.室温下,的混合溶液:
C.与的混合溶液可能存在:
D.溶液与溶液等体积混合后,所得溶液中:
【答案】C
【详解】A.在溶液中发生水解反应浓度降低,因此,A正确;
B.根据电荷守恒,混合溶液中,室温下时,因此,B正确;
C.根据电荷守恒,混合液中,若,则必然满足,C错误;
D.等体积等浓度混合后,溶质为等物质的量的和,根据物料守恒,,即,D正确;
故选C。
题型 影响盐类水解的因素
▌例1 兴趣小组为探究在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号
操作
试剂a
试剂b
现象
①
蒸馏水
溶液为黄色
②
盐酸
溶液为浅黄色
③
蒸馏水
溶液为浅黄色
④
硝酸
溶液接近无色
下列说法不正确的是
A.②中溶液颜色比①中浅,说明溶液显黄色与水解有关
B.②、③中溶液均为浅黄色,说明两份溶液中的水解程度相同
C.由以上实验推断,若将③中浅黄色溶液加热,则溶液颜色变深
D.由以上实验推断,若向④溶液中加入固体,则溶液变为浅黄色
【答案】B
【详解】A.已知Fe3+水解溶液显酸性,加入2mol/L盐酸后溶液中H+浓度增大,导致水解平衡逆向移动,故②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动,A正确;
B. 由以上实验可推知,导致②溶液为浅黄色的原因是Fe3+的水解平衡逆向移动,而导致③溶液为浅黄色的原因是Fe3+浓度和水解生成的Fe(OH)3减小,故不相同,B错误;
C.升温促进Fe3+水解,若将③中浅黄色溶液加热,则溶液颜色变深,C正确;
D.对比实验①③和实验②④实验现象可知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关,因此若向④溶液中加入固体,则溶液变为浅黄色,D正确;
故选B。
解题贴士
1.内因:组成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解,如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
2.外因
▌对点练1-1 分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【答案】D
【分析】在水溶液中发生水解反应 ,溶液呈碱性。
【详解】A.升温促进水解,CH3COO⁻减少,CH3COOH增加,比值减小,故不选A;
B.恒温加水稀释,促进水解,不变,减小,所以减小,故不选B;
C.加入NaHSO4电离出H+,促进水解,CH3COO⁻减少,CH3COOH增加,减小,故不选C;
D.加入KOH,OH-浓度增大,水解平衡逆向移动,CH3COO⁻增加,CH3COOH减少,增大,故选D;
选D。
▌对点练1-2 在一定条件下,溶液存在水解平衡;。下列说法正确的是
A.加水稀释,平衡正移,HS-浓度增大 B.升高温度,减少
C.加固体,减小 D.加入固体,溶液减小
【答案】C
【详解】A.稀释溶液时,虽然水解平衡正向移动,但溶液体积增大导致水解反应中各离子浓度均降低,HS-浓度实际减小,A错误;
B.水解是吸热反应,升温促使平衡正向移动,c(HS⁻)增大而c(S2-)减小,其比值增大,B错误;
C.加入后,Cu2+与S2-生成CuS沉淀,S2-浓度降低,平衡逆向移动,HS-浓度减小,C正确;
D.加入NaOH固体,OH-浓度增大,抑制水解,但总OH-浓度增加,pH增大,D错误;
故选C。
题型 水解常数及其应用
▌例2 硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:。下列说法错误的是
A.该水解常数表达式为:
B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡右移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
【答案】C
【详解】A.水解平衡常数表达式中,稀溶液中浓度视为常数不写入,为未沉淀的水解产物,浓度需写入,给出的表达式符合书写规则,A正确;
B.加水稀释时盐类水解平衡右移,但是溶液体积增大对离子浓度的影响大于平衡移动的影响,浓度降低,溶液颜色变浅,B正确;
C.滴加浓盐酸时浓度增大,水解平衡应左移,同时酸性条件下具有强氧化性,会将氧化为,溶液变为黄色,不会出现绿色加深的现象,C错误;
D.盐类水解为吸热过程,升高温度水解平衡正向移动,硝酸亚铁水解程度增大,D正确;
故选C。
解题贴士
1.二元弱酸的水解常数和电离常数的关系
二元弱酸H2A的电离常数为Ka1、Ka2,则Na2A的水解常数Kh为,NaHA的水解常数为。
2.酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小分析思路
3.判断等浓度的HX和NaX混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
▌对点练2-1 亚硝酸钠()是一种防腐剂和着色剂,可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产。已知:常温下,。下列说法正确的是
A.常温下,将0.1的溶液稀释至0.01的过程中,一直减小
B.常温下,溶液中,
C.在水中的电离方程式为
D.常温下,等体积等浓度的溶液和溶液混合后,溶液呈碱性
【答案】A
【详解】A.HNO2为弱酸,溶液中存在电离平衡,稀释使浓度减小,溶液中水电离出的、增大,减小程度大于,一直减小,A正确;
B.常温下,溶液中存在水解平衡,由于水的电离,,B错误;
C.在水中的电离方程式为,C错误;
D.的水解常数Kh=,HNO2电离大于亚硝酸根离子水解,等体积等浓度的溶液和溶液混合后的溶液呈酸性,D错误;
故答案选A。
▌对点练2-2 下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
【答案】D
【详解】A.Na2CO3溶液水解呈碱性,通入NH3,抑制水解,[]增大,[]减小,减小,故A正确;
B.温度升高,促进水解,[]减小,故增大,故B正确;
C.向0.1mol/L的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,[H+]=[OH-],所得溶液中一定存在:[Na+]=[F-],所以=1,故C正确;
D.CH3COONa溶液中加入少量水,促进CH3COO-水解,但温度不变水解常数、水的离子积常数不变,==不变,故D错误;
答案选D。
题型 溶液中离子浓度比较
▌例3 25℃时,的、HClO的。下列说法正确的是
A.酸性:
B.碱性:
C.25℃时,溶液中,
D.25℃时,溶液中,约为
【答案】D
【详解】A.相同温度下,弱酸的越大酸性越强,的大于,故酸性,A错误;
B.弱酸的酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越强,对应强碱弱酸盐的碱性越强,该结论的前提是温度相同、盐溶液的物质的量浓度相等,选项未限定浓度相等的前提,故无法比较二者碱性,B错误;
C.溶液中,醋酸自身电离出的和浓度近似相等,同时水也会微弱电离出少量,因此,正确的浓度关系为,C错误;
D.HClO的极小,电离程度很弱,因此平衡时,根据电离常数表达式,且,可得,D正确;
故选D。
解题贴士
判断酸碱混合溶液中离子浓度大小的一般思路
(1)判断反应产物,确定溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡,水解平衡)。
(3)根据题给信息,确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。
(4)比较离子大小,在比较中,要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。
▌对点练3-1 下列有关电解质溶液的说法错误的是
A.室温下的溶液与的KOH溶液等体积混合,溶液
B.等体积等浓度的HCN和NaCN溶液混合形成的碱性溶液中
C.物质的量:的溶液的溶液
D.的溶液中
【答案】C
【详解】A.是弱酸,室温下的溶液浓度远大于,的溶液中浓度为,等体积混合后过量,溶液呈酸性,A正确;
B.等体积等浓度的和混合溶液显碱性,说明水解程度大于电离程度,根据电荷守恒,得,且水解是微弱过程,,B正确;
C.水解存在“越稀越水解”的规律,1L 溶液浓度更小,水解程度更大,剩余物质的量更少;溶液浓度更大,水解程度更小,剩余物质的量更多,C错误;
D.溶液中电荷守恒式为,移项可得,D正确;
故选C。
▌对点练3-2 室温下,下列指定溶液中微粒的浓度关系正确的是
A.溶液中:
B.的硫酸溶液与的氨水等体积混合,所得溶液中:
C.溶液中:
D.溶液中:
【答案】D
【详解】A.溶液中钠元素与碳元素物质的量之比为,物料守恒关系为,A错误;
B.氨水为弱电解质,的氨水浓度远大于的硫酸浓度,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,B错误;
C.溶液中发生水解,溶液呈碱性,浓度顺序为,C错误;
D.溶液中,水电离出的部分与结合为,质子守恒关系为,D正确;
故选D。
题型 滴定曲线的综合应用
▌例4 常温下,用盐酸滴定溶液,所得溶液、和的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线①代表,曲线②代表
B.若选择甲基橙为指示剂,滴定终点的溶液颜色变化为黄色变为橙色
C.的电离常数的数量级为
D.a点溶液中存在
【答案】D
【分析】盐酸滴定氨水,氨水逐渐减少,铵根离子增多,且和的物质的量分数相等时,各占50%,因此曲线①代表,曲线②代表,
【详解】A.根据以上分析,曲线①代表,曲线②代表,故A正确;
B.滴定终点所得氯化铵溶液,溶液显酸性,若选择甲基橙为指示剂,滴定终点溶液的颜色变化为黄色变为橙色,故B正确;
C.a点时,, , ,数量级为,故C正确;
D.a点溶液,溶液,呈碱性,即,根据电荷守恒可判断出,故有,故D错误;
选D。
解题贴士
抓“四点”,突破酸碱中和滴定曲线中的粒子浓度关系:
①抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
②抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
③抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
④抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
▌对点练4-1 常温下,向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变),溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L
B.a点到m点发生的主要离子反应:
C.m点溶液中离子关系:
D.NaHSO3溶液中各离子浓度大小:
【答案】B
【详解】A.,时,故,对应时的,数值远大于,A错误;
B.点到点,的物质的量分数逐渐减小,的物质的量分数逐渐增大,主要反应为与反应生成和,离子方程式书写正确,B正确;
C.溶液中电荷守恒式为,选项中前缺少系数2,不符合电荷守恒,C错误;
D.溶液呈酸性,电离程度大于水解程度,来自的电离和水的电离,故,选项离子浓度顺序错误,D错误;
故本题选B。
▌对点练4-2 常温下,用NaOH调节苹果酸(二元弱酸,分子式为)溶液的pH,溶液中含碳微粒、、的分布系数[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.时,
C.常温下,的水解常数为
D.b点溶液中:
【答案】B
【分析】苹果酸是二元弱酸,随着加入、溶液升高,依次发生两步电离、,浓度不断减小,对应曲线Ⅰ;中间型体先增大后减小,对应曲线Ⅱ;二价阴离子随升高持续增大,对应曲线Ⅲ;点,,则;点,,则。
【详解】A.增大,分布系数不断变大,曲线Ⅲ代表,曲线Ⅱ才是,A错误;
B.点,;点,。介于3.46和5.21之间,图像上曲线Ⅰ()高于曲线Ⅲ(),因此,B正确;
C.的水解平衡:,水解常数,C错误;
D.点,电荷守恒为,代入等量关系得,而不是,D错误;
故选B。
基础通关
1.(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
【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。
2.(25-26高二下·云南曲靖·期中)下列关于盐类水解的叙述,正确的是
A.能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性
B.水解平衡常数Kh越大,盐的水解程度越大
C.升高温度,盐的水解程度减小
D.所有盐都能发生水解
【答案】B
【详解】A.能水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,如的阴阳离子水解程度相近,溶液呈中性,A错误;
B.水解平衡常数是衡量盐水解趋势的物理量,相同条件下越大,盐的水解程度越大,B正确;
C.盐的水解为吸热过程,升高温度水解平衡正向移动,盐的水解程度增大,C错误;
D.仅含有弱离子(弱酸根阴离子或弱碱阳离子)的盐能发生水解,强酸强碱盐如不发生水解,D错误;
故选B。
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)下列物质水溶液呈碱性的是
A. B.NaCl C. D.
【答案】D
【详解】A.是强酸弱碱盐,发生水解,水解平衡为,使溶液中氢离子浓度增大,水溶液呈酸性,A错误;
B.NaCl是强酸强碱盐,和均不发生水解,水溶液呈中性,B错误;
C.是强酸弱碱盐,发生水解,使溶液中氢离子浓度增大,水溶液呈酸性,C错误;
D.是弱酸强碱盐,发生水解,水解平衡为,使溶液中氢氧根离子浓度增大,水溶液呈碱性,D正确;
故选D。
4.(25-26高二上·四川自贡·阶段检测)生活中常用浓度为0.1mol/L的NH4Cl溶液除铁锈,下列说法正确的是
A.NH4Cl溶液呈碱性
B.该溶液中c() = c(Cl⁻)
C.铁锈溶解的原因是水解使溶液显酸性
D.加水稀释时,的水解程度减小
【答案】C
【详解】A.为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,并非碱性,A错误;
B.发生水解反应导致浓度降低,因此溶液中,B错误;
C.水解产生使溶液显酸性,铁锈的主要成分为的水合物,可与反应溶解,C正确;
D.盐类水解符合“越稀越水解”的规律,加水稀释时的水解程度增大,D错误;
故选C。
5.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段检测)配制FeSO4溶液时,为了防止Fe2+发生水解,需向溶液中加入
A.铁粉 B.硫酸 C.盐酸 D.氨水
【答案】B
【详解】A.加入铁粉的作用是将被氧化生成的还原为,防止被氧化,不能抑制水解,A错误;
B.水解使溶液显酸性,加入硫酸可增大浓度,使水解平衡逆向移动,抑制水解,且不引入新杂质,B正确;
C.加入盐酸虽然也能抑制水解,但会引入杂质离子,不符合配制溶液的要求,C错误;
D.氨水为弱碱,会消耗,促进水解,甚至反应生成沉淀,D错误;
故选B。
6.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)下列说法与盐类水解无关的是
A.明矾净水 B.热的纯碱溶液去油污效果更好
C.铁在潮湿的空气中生锈 D.配制 FeCl3溶液时加少量稀盐酸
【答案】C
【详解】A.明矾中的发生水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质净水,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.纯碱为,水解使溶液显碱性,温度升高水解平衡正向移动,溶液碱性增强,油污在碱性条件下更易水解去除,与盐类水解有关,B不符合题意;
C.铁在潮湿的空气中生锈是铁发生吸氧腐蚀的电化学腐蚀过程,属于氧化还原反应,与盐类水解无关,C符合题意;
D.为强酸弱碱盐,易水解生成沉淀,加少量稀盐酸可增大浓度,抑制水解,与盐类水解有关,D不符合题意;
故答案选C。
7.(26-27高二上·北京西城·阶段检测)下列应用与盐类水解无关的是
A.热纯碱溶液去油污 B.用与制作泡沫灭火器
C.自来水厂使用明矾净水 D.实验室配制溶液时,加少量铁粉
【答案】D
【详解】A.碳酸钠属于强碱弱酸盐,碳酸根离子发生水解,溶液显碱性,可以去油污,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.碳酸氢钠溶于水,水解显碱性,硫酸铝溶于水,水解显酸性;二者混合后,相互促进水解,且水解进行到底,产生沉淀和气体,可以用来灭火,与盐类的水解有关,B不符合题意;
C.明矾溶于水形成的铝离子能水解形成氢氧化铝胶体而具有净水作用,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.亚铁离子具有强的还原性,易被氧化为铁离子,加入铁粉,铁离子还原为亚铁离子,与盐类的水解无关,D符合题意;
故选D。
8.(25-26高二上·湖南常德·期末)化学与生活密切相关。下列应用没有涉及水解原理的是
A.用明矾净水
B.用溶液清洗油污
C.用溶液除铁锈
D.用排饱和NaCl溶液的方法收集氯气
【答案】D
【详解】A.明矾中的水解生成具有吸附性的胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,涉及水解原理,A不符合题意;
B.溶液中水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下发生皂化反应被除去,涉及水解原理,B不符合题意;
C.溶液中水解使溶液呈酸性,可与铁锈(主要成分为)反应达到除锈目的,涉及水解原理,C不符合题意;
D.氯气与水存在可逆反应,饱和溶液中浓度较高,使上述平衡逆向移动,降低氯气的溶解度,该原理为同离子效应下的化学平衡移动,未涉及水解原理,D符合题意;
故选D。
9.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)在一定条件下,溶液中存在水解平衡:。下列说法中正确的是
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入的浓度减小
C.升高温度,不变 D.加入NaOH固体,溶液的pH增大
【答案】D
【详解】A.水解平衡常数仅与温度有关,稀释溶液时温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.通入,发生反应,导致的浓度增大,故B错误;
C.水解是吸热反应,升高温度使平衡正向移动,c(HS⁻)增大,c(S2⁻)减小,比值增大,故C错误;
D.加入NaOH固体,OH⁻浓度增大,抑制水解平衡,但总OH⁻浓度增加,溶液pH增大,故D正确;
故选D。
10.(25-26高二上·湖南邵阳·阶段检测)下列事实与盐类水解无关的是
A.实验室通常使用热的纯碱溶液去除油污
B.实验室制氢气时加入CuSO4可加快反应速率
C.CH3COONa溶液中
D.实验室配制FeCl3溶液时加入少量稀盐酸
【答案】B
【详解】A.热的纯碱溶液中,水解使溶液显碱性,加热可促进水解,溶液碱性增强更有利于油污的分解去除,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.实验室制氢气时加入,是因为制取氢气的活泼金属可置换出,二者与酸溶液形成原电池加快反应速率,与盐类水解无关,B符合题意;
C.溶液中,发生水解被消耗,故存在,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.实验室配制溶液时加入少量稀盐酸,是为了增大浓度抑制的水解,避免溶液出现浑浊,与盐类水解有关,D不符合题意;
故选B。
11.(25-26高二上·河北石家庄·期中)已知:硬脂酸(C17H35COOH)是一元弱酸。在日常生活中,用肥皂水(C17H35COONa)洗手、洗油污等。下列有关肥皂水的叙述错误的是
A.肥皂水有强氧化性 B.肥皂水呈碱性
C.肥皂水中c(Na+)最大 D.硬水遇肥皂水产生沉淀
【答案】A
【详解】A.硬脂酸钠()中不含具有强氧化性的基团,肥皂水去污依靠乳化作用,无强氧化性,A错误;
B.硬脂酸为弱酸,发生水解反应:,溶液呈碱性,B正确;
C.为强电解质,完全电离出和,部分水解,水电离出的、浓度很低,因此最大,C正确;
D.硬水中含有较多、,可与反应生成难溶的硬脂酸钙、硬脂酸镁沉淀,D正确;
故选A。
12.(25-26高二上·甘肃天水·期末)物质的量的浓度相等的以下溶液①、②、③、④、⑤,其中的浓度由大到小的顺序
A.③①②⑤④ B.①③⑤④② C.①③⑤②④ D.③①④⑤②
【答案】C
【详解】①、③每摩尔能电离出2mol,但中碳酸根离子发生水解反应促进铵根水解,:①>③;②、④、⑤每摩尔电离出1mol,在溶液④中,仅有发生水解;在溶液②中,Fe3+水解产生的H+会抑制的水解;在溶液⑤中完全电离产生的H+会抑制的水解,溶液中c(H+)的顺序为⑤>②>④,对水解的抑制程度顺序为⑤>②>④,因此的顺序为⑤>②>④
故其中由大到小的顺序为①③⑤②④,故选C。
13.(25-26高二上·四川广安·期末)常温下,有①的醋酸,②的盐酸,③的溶液,④的溶液四种溶液,下列说法错误的是
A.将①③等体积混合,所得溶液呈酸性
B.用③分别中和等体积的①和②,二者放出的热量一样多
C.将②④等体积混合,所得溶液中:
D.向④中加入少量③,水解程度减小,但溶液的碱性增强
【答案】B
【详解】A.醋酸为弱酸、氢氧化钠为强碱,pH=2的醋酸浓度远大于0.01 mol/L NaOH溶液浓度,两者等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,A正确;
B.醋酸为弱酸、盐酸为强酸,pH=2的醋酸和pH=2的盐酸相比,醋酸浓度远大于盐酸,用0.01 mol/L NaOH分别中和等体积的pH=2的醋酸和pH=2的盐酸,醋酸中和时需更多NaOH,二者放热量不一样多,B错误;
C.将pH=2盐酸浓度为0.01 mol/L,其与0.01 mol/L 等体积混合,反应生成等物质的量的NaCl和NaHCO3,碳酸氢根离子水解程度大于其电离程度使得溶液显碱性,则溶液中存在,C正确;
D.向中加入少量NaOH,OH⁻抑制碳酸根离子的水解,水解程度减小;NaOH为强碱,使溶液中氢氧根离子浓度增大,碱性增强,D正确;
故选B。
14.(25-26高二上·广东广州·期中)下列溶液中各离子的物质的量浓度关系正确的是
A.饱和小苏打溶液中:
B.溶液中:滴加几滴稀盐酸,增大
C.与混合溶液呈酸性:
D.时,的纯碱溶液:
【答案】A
【详解】A.饱和小苏打溶液中,根据物料守恒,钠离子浓度等于、和的总浓度,因此c(Na+) > c() + c(),A正确;
B.在溶液中存在水解平衡,其水解平衡常数。可得。滴加稀盐酸,溶液中增大,而在温度不变时为定值,故比值减小,B错误;
C.混合液呈酸性时,电荷守恒为c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)。因c(H+) > c(OH-),故c(Na+) < c(CH3COO-),C错误;
D. 50℃时,水的离子积常数大于,pH=12的溶液中,,。在纯碱溶液中,根据质子守恒可近似得到。由水解平衡常数表达式可知,。由于远大于,而(碳酸根水解常数)随温度升高而增大,其数量级约为,可推算出不等于,D错误;
故答案选A。
15.(25-26高二上·北京丰台·阶段检测)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是
A.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液:c(Cl-)>3c(Fe3+)
B.0.1 mol·L-1 KCl溶液:c(H+)=c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.室温下,pH=7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:c()>c(Cl-)
【答案】D
【详解】A.FeCl3溶液中Fe3+发生水解,导致c(Cl-)>3c(Fe3+),A正确;
B.KCl溶液为强酸强碱盐溶液,呈中性,c(H+)=c(OH-),B正确;
C.CH3COONa溶液中CH3COO-水解,溶液呈碱性,离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C正确;
D.室温下,pH=7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液呈中性,电荷守恒关系为c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),故c()=c(Cl-),D错误;
故选D。
素养提升
1.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)已知部分弱酸的电离常数如下:
HCOOH:1.77×10-⁴;HCN:4.9×10-1⁰;H2CO3:Ka1=4.3×10-⁷,Ka2=5.6×10-11
下列说法不正确的是
A.可发生反应:CN-+H2O+CO2=HCN+HCO
B.25℃时,CO的第一步水解常数约为1.8×10-4
C.将等pH的HCOOH溶液和HCN溶液稀释相同倍数后,pH前者大
D.中和等体积、等物质的量浓度的HCOOH溶液和HCN溶液,消耗NaOH的量前者多
【答案】D
【详解】A.由电离常数可知酸性,根据强酸制弱酸规律,与、反应生成和,反应方程式书写正确,A正确;
B.25℃时,的第一步水解常数,B正确;
C.酸性,等pH的两种酸溶液中浓度更大,稀释相同倍数时,电离程度增大更多,补充更多,因此稀释后溶液中更小,pH更大,C正确;
D.和均为一元酸,等体积、等物质的量浓度的两种溶液中溶质物质的量相等,中和时消耗的量相等,D错误;
故本题选D。
2.(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
【详解】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。
3.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)常温下,下列有关说法正确的是
A.常温下,pH=6.3的某酸式盐NaHA的水溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+)
C.pH均为5的CH3COOH溶液和NH4Cl溶液中水的电离程度相同
D.常温下,pH=12的氨水与pH=2的H2SO4等体积混合,所得溶液显碱性
【答案】D
【详解】A.的水溶液显酸性,说明的电离程度大于水解程度,因此,题给离子浓度顺序错误,A错误;
B.溶液中存在物料守恒,钠元素总浓度是碳元素总浓度的2倍,即,题给等式不符合物料守恒关系,B错误;
C.是酸,会抑制水的电离,是强酸弱碱盐,水解会促进水的电离,均为5的两溶液中水的电离程度不同,C错误;
D.常温下的氨水为弱碱溶液,溶质浓度远大于,的为强酸溶液,,二者等体积混合后氨水过量,所得溶液显碱性,D正确;
故选D。
4.(26-27高二上·天津河东·阶段检测)下列叙述正确的是
A.相等的溶液、溶液和溶液中,溶质浓度大小关系是:
B.将pH=4的CH3COOH溶液加水稀释10倍,溶液中各离子浓度均减小
C.的NaHA溶液,其pH=4:
D.新制氯水中加入固体NaOH:
【答案】C
【详解】A.相等时,含2个,故溶质浓度最小;中抑制水解,相同浓度下浓度比大,故达到相同时,溶质浓度顺序为,故A错误;
B.溶液稀释时减小,温度不变不变,故增大,并非所有离子浓度均减小,故B错误;
C.0.1 溶液pH=4,说明电离程度大于水解程度,故;完全电离浓度最大,仅少量电离和水解,故浓度顺序为,故C正确;
D.新制氯水加后溶液中存在电荷守恒:,故D错误;
选C。
5.(专题08 盐类的水解 沉淀溶解平衡(期中真题汇编,四川专用)高二化学上学期)常温下浓度均为的①;②NaOH(aq);③,下列叙述正确的是
A.①中
B.②③稀释相同倍数,pH变化较大的是③
C.①③等体积混合以后,
D.①②等体积混合后水的电离程度比①③等体积混合后水的电离程度大
【答案】D
【详解】A.醋酸溶液中,CH3COOH部分电离,大部分以分子形式存在,故c(CH3COOH)最大,溶液中电荷守恒为c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(OH-)>0,所以H⁺浓度大于CH3COO-浓度,A错误;
B.稀释强碱NaOH时,pH下降显著(如稀释10倍,pH从13降至12);而稀释CH3COONa时,水解程度增大,pH下降较缓,因此pH变化较大的是②(NaOH),而非③,B错误;
C.①③等体积混合后,Na⁺来自③(CH3COONa),浓度为0.05 mol/L,根据物料守恒,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol/L(原浓度总和稀释一半),溶液中物料守恒为2c(Na⁺)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C错误;
D.①②等体积混合得到CH3COONa(强碱弱酸盐)溶液,促进水的电离;①③等体积混合为醋酸和醋酸钠的缓冲溶液,醋酸的电离大于CH3COO-的水解,溶液呈酸性,抑制水的电离,因此,①②混合后水的电离程度更大,D正确;
答案选D。
6.(26-27高二上·重庆九龙坡·阶段检测)下列有关说法不正确的是
A.、、溶液依次增大,可得出、、的酸性依次减弱
B.浓度均为的①、②、③溶液中,的大小顺序为②>①>③
C.向的溶液中加少量固体,水的电离程度变大
D.相等的①、②、③溶液的物质的量浓度大小:②>①>③
【答案】D
【详解】A.相同浓度的一元弱酸强碱盐,溶液越大,酸根离子水解程度越大,对应弱酸的酸性越弱,因此、、的酸性依次减弱,A正确;
B.①中水解显碱性,促进水解,②中正常水解,因此②>①;③只能电离出1个,初始的量小于①②,故最小,整体顺序为②>①>③,B正确;
C.电离出的抑制水的电离,加入固体后,抑制的电离,使减小,对水的电离抑制作用减弱,同时水解会促进水的电离,因此水的电离程度变大,C正确;
D.相等即浓度相等,为强碱,完全电离,所需物质的量浓度最小;的水解程度大于,相同浓度下的碱性强于,因此要达到相同,的浓度大于,正确顺序为①>②>③,D错误;
故选D。
7.(26-27高二上·重庆渝中·阶段检测)室温下,下列说法错误的是
A.向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中的值增大
B.等浓度的NaOH溶液和氨水分别与等量的盐酸充分反应,消耗氨水溶液体积更大
C.等体积等pH的盐酸和醋酸分别加水稀释至pH仍相同,则醋酸中加的水更多
D.向醋酸钠溶液中加冰醋酸,水解平衡逆向移动,水解程度减小
【答案】B
【详解】A.稀氨水电离,,,CO2通入后会消耗OH-,减小,温度不变,不变,所以比值变大,A正确;
B.消耗盐酸的物质的量相等,且NaOH溶液和氨水浓度相同,因此消耗氨水的体积也相同,B错误;
C.等体积等pH的盐酸和醋酸分别加水稀释至pH再次相同,盐酸是强酸,完全电离,pH变化更快,醋酸是弱酸,存在电离平衡,有H+补充,pH变化慢,因此醋酸中需加更多的水,C正确;
D.向醋酸钠中加冰醋酸,冰醋酸浓度变大,平衡逆向移动,水解程度减小,D正确;
故答案选B。
8.(26-27高二上·河南洛阳·阶段检测)测定0.1 mol/L 溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下表:
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①、④时刻的溶液,加入盐酸酸化的溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是
A.溶液中共有8种粒子 B.④产生的白色沉淀是
C.①与④的相等 D.①→④过程中,亚硫酸根被氧化为硫酸根,使溶液pH升高
【答案】D
【分析】亚硫酸钠是强碱弱酸盐,溶液中存在水解平衡,使溶液呈碱性。亚硫酸钡能溶于盐酸,盐酸酸化后仍产生白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根。④产生的白色沉淀较多,说明实验过程中硫酸根增多,部分亚硫酸根被空气中的氧气氧化,反应为。因此,应结合亚硫酸根的水解和氧化,以及①、④温度相同这一条件分析溶液性质的变化。
【详解】A.亚硫酸钠电离产生和,亚硫酸根发生分步水解:、;水发生电离,部分亚硫酸根还被氧化为硫酸根。因此,溶液中有、、、、、、和,共8种粒子,A正确;
B.加入盐酸酸化的溶液时,亚硫酸钡能与酸反应,反应为,不能在该酸性条件下稳定存在;硫酸根与钡离子反应生成不溶于盐酸的沉淀,反应为。因此,④产生的白色沉淀是,B正确;
C.水的离子积只与温度有关,①、④的温度均为25℃,因此两时刻的相等,C正确;
D.①、④的温度均为25℃,表中pH由9.66降至9.25。该过程中,部分亚硫酸根被氧化为硫酸根,减小,使水解平衡向左移动,减小。硫酸根在高中盐类水解模型中不发生水解;起止温度相同,不变,根据,增大,溶液pH降低,D错误;
故选D。
9.(26-27高二上·北京海淀·阶段检测)下列化学用语及解释不合理的是
A.由制备:
B.配制溶液,需加入:,提高浓度,抑制水解
C.泡沫灭火器的工作原理:
D.用食醋处理水垢[主要成分和]:、
【答案】D
【详解】A.水解生成和,加热可促进水解进行完全,化学方程式书写正确,A合理;
B.存在水解平衡,加入可增大浓度,抑制水解,解释和离子方程式均正确,B合理;
C.泡沫灭火器中和发生完全双水解反应,生成沉淀和气体,离子方程式书写正确,C合理;
D.食醋中溶质醋酸是弱电解质,离子方程式中不能拆写为,应写化学式,所给离子方程式书写错误,正确的离子方程式为、,D不合理;
故选D。
10.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3 ②FeSO4 ③KCl ④CuCl2 ⑤NH4Cl ⑥Na2SO3 ⑦Na2CO3 ⑧NaHCO3 ⑨KMnO4。可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是
A.①②⑤ B.①③⑦ C.②④⑥⑦ D.①④⑤⑨
【答案】B
【详解】①:会发生水解:,但水解生成的属于难挥发性酸,蒸发过程中无法随水逸出,最终水解平衡被逆向抑制,蒸发后可得到的晶体(可带结晶水);
②:具有强还原性,在空气中蒸发时会直接被氧化,最终生成三价铁的硫酸盐产物,无法得到原晶体;
③: 属于强酸强碱盐,不发生水解,也无还原性、热稳定性强,蒸发溶液可直接得到晶体;
④:水解生成和挥发性的:,蒸发时会不断逸出,水解平衡持续正向移动,最终得到,无法得到原晶体;
⑤:受热极易分解为和气体,蒸发过程中完全分解,无法得到晶体;
⑥:具有强还原性,在空气中蒸发时会被氧化为,无法得到原晶体;
⑦:虽会发生水解生成和,但水解产物无挥发性,且生成的为强碱,会抑制水解正向进行,蒸发后可得到的晶体(可带结晶水);
⑧:热稳定性差,蒸发过程中受热分解:,最终得到,无法得到原晶体;
⑨:受热易发生分解反应,无法通过蒸发溶液得到原的稳定晶体;
综上,只有①③⑦可以通过直接蒸发盐溶液得到对应原盐的晶体,故选B。
11.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)Ⅰ.常温下,有下列五种溶液:
①0.1mol·L-1NH4Cl溶液;②0.1mol·L-1CH3COONH4溶液;③0.1mol·L-1NH4HSO4溶液;④0.1mol·L-1NH3·H2O和0.1mol·L-1NH4Cl的混合液;⑤0.1mol·L-1氨水。
(1)溶液①呈____(填“酸”“碱”或“中”)性,用化学用语表示原因是____(用离子方程式表示);
(2)在溶液①②③⑤中,NH的浓度由大到小顺序____(填序号);
(3)常温下,测得溶液②的pH=7,则溶液中c(CH3COO-)____(填“>”“<”或“=”,下同)c(NH);
(4)溶液④中各离子浓度大小顺序为____(用离子符号表示)。
Ⅱ.按要求完成下题:
(5)将AlCl3·6H2O晶体直接灼烧得不到AlCl3,教材课后习题中介绍了用AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热可制备无水氯化物的知识。请写出将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热的反应方程式:____;
(6)把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____;
(7)常温下,pH=10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)=____mol/L;pH=10的KOH溶液中,由水电离出的c(H+)=____mol/L;
(8)T℃时,纯水中pH=6,该温度下,pH=1的稀硫酸与0.15mol/L的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合液的pH为____。
【答案】(1) 酸 NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)③>①>②>⑤
(3)=
(4)
(5)AlCl3·6H2O+6SOCl2AlCl3+6SO2↑+12HCl↑
(6)Al2O3
(7) 10-4 10-10
(8)11
【详解】(1)为强酸弱碱盐,发生水解反应消耗了水电离出的,使溶液中,故溶液呈酸性,其水解的离子方程式为:;
(2) ①溶液中正常水解;②溶液中,水解呈碱性,促进了的水解,故其浓度小于①;③溶液中,电离出的抑制了的水解,故其浓度大于①;⑤氨水为弱电解质,只有极少部分电离出,浓度最小,因此的浓度由大到小顺序为③①②⑤;
(3)溶液中存在电荷守恒:,由于测得溶液pH=7,即,代入电荷守恒式即可得出;
(4)溶液④为等浓度的和混合液,的电离程度大于的水解程度,溶液呈碱性,即,根据电荷守恒可知,,故溶液中各离子浓度大小顺序为;
(5)与中的结晶水反应生成和气体,生成的能够抑制的水解,从而可以制得无水,反应的化学方程式为:;
(6)在溶液中发生水解:,加热蒸干促进其水解且挥发,得到固体;继续灼烧时,分解生成和水,故最后得到的主要固体产物是;
(7)常温下,是强碱弱酸盐,水解促进水的电离,溶液中的全部由水电离产生,故由水电离出的;是强碱,抑制水的电离,溶液中的全部由水电离产生,故由水电离出的;
(8)时纯水pH=6,说明该温度下。pH=1的稀硫酸中,的溶液中,两者等体积混合后,过量,混合溶液中,则混合液中,故混合液的pH=11。
12.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)已知25℃时,几种物质的电离平衡常数()如下表,完成下列问题:
化学式
HClO
电离常数
(1)在水溶液中:、、、结合质子由强到弱的顺序为:__________________________。
(2)常温下,四种溶液物质的量浓度均为:①;②;③;④;则溶液中由大到小的顺序为__________(用序号排序填空)
(3)将少量通入到NaClO溶液中发生反应的离子方程式为_____________________;在溶液中加入溶液,发生反应的离子方程式为__________________。
(4)的水溶液pH___________(填“大于”“小于”或“等于7”)。利用表格中的数据从水解和电离的角度,通过计算(或列出计算式)说明其原因______________________________________________。
(5)常温下,的溶液中:__________;若溶液的,则__________。
【答案】(1)
(2)②>③>①>④
(3)
(4) 小于 因为电离常数为水解常数,可推出,即电离程度大于水解程度,溶液显酸性
(5) 0.1
【详解】(1)阴离子结合质子的能力取决于其共轭酸的酸性强弱,共轭酸的酸性越弱,其共轭碱结合质子的能力越强。根据表格中的电离平衡常数可知,酸性强弱顺序为:,因此对应阴离子结合质子能力由强到弱的顺序为 。
(2)②中 含有两个 ,浓度约为 ,故 最大;①③④中 初始浓度均为 ,③中 完全电离出的 抑制 水解,①中 对水解无影响,④中 水解呈碱性,会促进 水解。因此 浓度大小顺序为 ②>③>①>④。
(3)根据电离常数可知,酸性 ,故少量 通入 溶液中生成 和 ,离子方程式为 ; 与 在水溶液中会发生彻底的双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为 。
(4) 溶液中 既能电离又能水解。其水解常数 ,而其电离常数 。因为 ,所以 的电离程度大于水解程度,溶液中 ,溶液呈酸性, 小于7。
(5)在 的 溶液中,根据碳元素的物料守恒可得 ;在 溶液中,根据电荷守恒有 ,变形得 。已知 ,则 ,,代入可得 。
迁移创新
13.(25-26高二上·福建宁德·期末)亚硫酸盐缓冲溶液在某些中药制剂中有稳定pH与抗氧化作用。某学习小组向一定浓度溶液中逐滴滴加NaOH溶液,模拟制备该缓冲溶液。常温下,溶液中含硫微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
(1)第一步电离的方程式为______。
(2)______(写表达式)。
(3)______(填数值)。
(4)E、F两点水的电离程度较小的是__________。
(5)溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”),通过计算说明理由______________________。
(6)的溶液中,下列说法正确的是______。
A.
B.
C.
(7)含黄芩苷的某中药制剂,贮存时随pH下降,黄芩苷含量快速下降,为了保持体系pH稳定在,应在制剂中加入和______(填化学式)作为缓冲溶液。
【答案】(1)H2SO3H+ +
(2)
(3)10-1.9
(4)E
(5) 酸性 ,的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性
(6)AC
(7)Na2SO3
【详解】(1)亚硫酸是二元弱酸,在水中分步电离,其第一步电离方程式为 。
(2)代表的电离常数,对应的电离方程式为,表达式:。
(3)由分布分数图可知,E点时,此时溶液的,即;根据第一步电离常数表达式,代入可得。
(4)图中E点,溶液呈较强酸性,溶液中的极大地抑制了水的电离;而F点,接近中性,对水的电离影响较小。因此E点水的电离程度较小。
(5)在溶液中,既能电离又能水解;由图右侧交点可知其电离常数,其水解常数;,的电离程度大于水解程度,溶液中,故溶液呈酸性。
(6)A. 溶液呈酸性,且 电离程度大于水解程度,故离子浓度大小为,A正确;
B.根据电荷守恒,,B错误;
C.根据物料守恒,钠离子浓度与含硫微粒的总浓度相等,即,C正确;
故选AC。
(7)由图可知,当溶液在之间时,溶液中大量存在的含硫微粒是和,因此要配制该范围的缓冲溶液,应加入含有这两种离子的盐,即和。
14.(25-26高二上·吉林长春·期中)在室温下,下列四种浓度均为的溶液,请根据要求填写下列空白:
①溶液;②溶液;③溶液;④氨水
(1)溶液①呈___________(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______________________(用离子方程式表示)。
(2)室温下,测得溶液②的,则说明的水解程度___________(填“>”、“<”或“=”,下同)的水解程度,与浓度的大小关系是___________。
(3)若将①与④等体积混合,则在溶液中___________(填离子符号)的浓度为;和___________(填离子符号)的浓度之和为。
(4)溶液①至④中,从小到大的顺序是__________________。
(5)时,向氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是___________。
a.
b.
(6)在空气中加热蒸干氯化镁溶液得到__________________固体。
【答案】(1) 酸
(2) = =
(3)
(4)④②①③
(5)b
(6)
【详解】(1)是强酸弱碱盐,发生水解:,使溶液中,故溶液呈酸性;
(2)溶液②中和的初始浓度相等。测得,即。由电荷守恒可得,结合两种离子的初始浓度相等,可知二者水解程度相等;
(3)等体积混合后,溶液体积加倍,不参与反应,故。混合前氨水中的一水合氨与氯化铵中的铵根离子各提供的含氮粒子,由含氮粒子的物料守恒可得;
(4)氨水中弱碱的电离程度较小,④中最小;②中醋酸根离子与铵根离子相互促进水解,铵根离子浓度小于①;①中铵根离子仅发生少量水解;③中的电离产生,抑制水解,故从小到大的顺序为④②①③;
(5)a.等物质的量的一水合氨与盐酸恰好反应后得到氯化铵溶液,铵根离子水解使,题给次序将氢离子与氢氧根离子的浓度大小顺序写反,a错误;b.盐酸完全反应后,氯离子的浓度等于含氮粒子的总浓度,由含氮粒子物料守恒可得,b正确。故选b;
(6)发生水解:。加热蒸干时生成的氯化氢挥发,使水解平衡不断向生成物方向移动,因此所得固体为。
三、解答题
15.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)Ⅰ.已知表中所示的一组物质:
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
(1)常温时,的溶液呈碱性的是_____。(填序号)
(2)恒温下,向溶液中加入少量固体,电离平衡常数_____。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)常温下,溶液加水稀释过程中,下列表达式中数据变大的是_____。
A. B. C. D.
Ⅱ.磷的含氧酸有磷酸()、亚磷酸()、次磷酸()等多种,它们在工业上都是重要化工原料。
(4)某实验小组用溶液处理含废水,当溶液中时,溶液呈_________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(5)已知:常温下,磷酸()的,、,则常温下,溶液中、和的浓度由大到小的顺序为__________。
(6)向某浓度的磷酸溶液中滴加溶液,其与溶液中、、和的物质的量分数()(平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,发生主要反应的离子方程式是_____________。
【答案】(1)②④⑤
(2)不变
(3)B
(4)酸
(5)
(6)
【详解】(1)①、③、⑦为酸,溶液呈酸性;⑥为强酸弱碱盐,水解呈酸性;⑧为强酸强碱盐,溶液呈中性;②、④为碱,溶液呈碱性;⑤为强碱弱酸盐,水解呈碱性。故常温下溶液呈碱性的是②④⑤。
(2)弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,恒温下加入固体,温度保持不变,则电离平衡常数不变。
(3)A.加水稀释过程中,醋酸的电离程度虽然增大,但溶液体积增大得更多,导致溶液中减小,A不符合题意;
B.根据电离平衡常数表达式可知,温度不变则不变,加水稀释时减小,该比值变大,B符合题意;
C.,温度不变则水的离子积常数不变,C不符合题意;
D.该表达式即为醋酸的电离平衡常数,温度不变则不变,D不符合题意;
故选B。
(4)混合溶液中存在电荷守恒:。已知当溶液中时,将其代入电荷守恒关系式中,可推得,因此溶液呈酸性。
(5)常温下,溶液中的水解常数,其电离常数。因为,说明的水解程度大于其电离程度,故溶液中。由于水解和电离程度都十分微弱,含磷微粒主要以形式存在,因此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(6)酚酞的变色范围是在之间。由分布分数图可知,当在此范围内时,溶液中曲线2代表的的物质的量分数逐渐减小,曲线3代表的的物质的量分数逐渐增大,说明此时发生的主要反应是与加入的反应转化为,其离子方程式为。
16.(25-26高二上·广东东莞·期中)根据水溶液中的离子反应与平衡知识,按要求回答下列问题。
(1)下列物质中,属于强电解质的是__________(填序号)。
①氨气 ②氨水 ③铜 ④冰醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥氯化银 ⑦熔融的氯化钠 ⑧二氧化碳
(2)常温下,的溶液中水电离出来的__________。
(3)物质的量浓度相同的①NaCN,②NaClO,③三种溶液,其pH由大到小的顺序为__________(填序号)。
已知:弱酸的电离平衡常数HCN:;:,;HClO:。
(4)用离子方程式表示用氯化铵溶液作金属除锈剂原理:______________________________。
(5)离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:________________________________________。
(6)将 溶液与盐酸等体积混合,所得溶液中______(填“>”“<”或“=”)。已知:弱酸的电离平衡常数;:,。
(7)pH相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的在相同状况下的体积分别为和,则______(填“>”“<”或“=”,下同);物质的量浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌反应,生成的在相同状况下的体积分别为和,则______。
(8)是二元弱酸,溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温下某浓度的溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示,据此分析。
曲线a代表。当时,______。
【答案】(1)
⑤⑥⑦
(2)
(3)
③①②
(4)
(5)
(6)
<
(7)
<
=
(8)
(或)
【详解】(1) 强电解质是指在水溶液中或熔融状态下能完全电离的化合物。①氨气、⑧二氧化碳是非电解质;②氨水是混合物;③铜是单质;④冰醋酸是弱电解质;⑤硫酸钡、⑥氯化银虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质;⑦熔融的氯化钠完全电离,属于强电解质。故选⑤⑥⑦。
(2) 是强碱弱酸盐,水解呈碱性,促进水的电离,溶液中的全部来自水的电离。常温下的溶液中,,则,故水电离出的。
(3) 根据“越弱越水解”规律,弱酸的电离常数越小,其对应酸根离子的水解程度越大,相同浓度下钠盐溶液的碱性越强,越大。由已知电离常数可知,酸性强弱顺序为,则酸根离子水解程度大小为,故溶液由大到小的顺序为③①②。
(4) 氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在水溶液中发生水解使溶液呈酸性,产生的能与金属表面的铁锈(主要成分为)反应,从而达到除锈目的。其原理的离子方程式为。
(5) 泡沫灭火器内装有硫酸铝和碳酸氢钠溶液,两者混合后,和发生相互促进的双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为。
(6) 等体积等浓度混合后恰好完全反应生成。在溶液中,的水解常数,而其电离常数。因为,说明的水解程度大于电离程度。水解生成,电离生成,故溶液中。
(7)相同即初始相同,由于醋酸是弱酸,部分电离,其物质的量浓度远大于盐酸。体积相同时,醋酸的物质的量远大于盐酸,与足量锌反应放出的氢气更多,故。
物质的量浓度和体积均相同,则两者提供的总物质的量相同,与足量锌反应放出的氢气体积相等,故。
(8)由分布系数图可知,当时,曲线相交,此时,可得的第二步电离常数。当时,,代入表达式得,即。
17.(26-27高二上·四川成都·阶段检测)燃煤生成的大量排放对环境造成严重破坏。
(1)将二氧化硫溶于水,得到亚硫酸()溶液,写出在水中的电离方程式:_____________________。常温下,下列事实一定能说明是弱电解质的是__________(填标号)。
A.浓度均为的溶液和溶液,溶液导电能力更弱
B.和不能发生反应
C.溶液的
D.向稀溶液中加入固体,溶液变大
(2)25℃时,以下4种含硫溶液①的溶液 ②的溶液 ③的溶液 ④的溶液,由水电离出的氢离子浓度之比为_____________(需化简为整数比)。
(3)工业上有多种吸收二氧化硫的方法。已知常温下,各常见物质的如下表所示:
酸
①向溶液中通入少量气体,发生的主要离子反应方程式为_________________________。
②溶液吸收:若将气体通入的溶液中充分吸收(不考虑二氧化硫逸出,分子以计),当时,溶液中含硫微粒浓度由大到小顺序为:______________。当微粒浓度满足时,_________。
③溶液吸收:用溶液吸收纯净的,当溶液中时,测得()降至,此时吸收能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中约为_____(用含的式子表示)。
(4)是制备硫酸的重要原料。常温下向含的溶液中加入固体,测得,若,则____________(用含的代数式表示)。
【答案】(1) , AD
(2)
(3) 3
(4)202a
【详解】(1)是二元弱酸,在水溶液中分步可逆电离,电离方程式为,;
弱电解质的核心判定依据:存在电离平衡、不能完全电离:
A.浓度均为的溶液和溶液,溶液导电能力更弱,说明电离出离子更少,没有完全电离,可以证明是弱电解质,A正确;
B.和不能发生反应,和酸性强弱无关,B错误;
C.溶液的,只能说明电离程度大于水解程度,不能证明是弱电解质,C错误;
D.向稀溶液中加入固体,浓度增大,抑制的电离,减小、变大,证明是弱电解,D正确;
故答案选AD;
(2)25℃时, ,酸会抑制水的电离,可水解的盐促进水的电离,水电离出的:
①的溶液:,水电离:
②的溶液:水解促进水的电离,
③的溶液:水解促进水的电离,
④的溶液:酸抑制水的电离,,浓度之比为
(3)根据,可知越小,酸性越强。因此酸性顺序为:,强酸制弱酸:
①向溶液中通入少量气体,只能由制出酸性更弱的,不能生成,离子方程式为;
②当,即,发生反应:,得到等物质的量的。,大于的电离常数,说明大于电离程度,含硫微粒浓度顺序:;等式变形推导:电荷守恒:已知条件:;将电荷守恒式两边x3,减去已知等式,整理得:,根据S元素守恒,,因此;
③两步电离常数相乘:
,,,,,
(4)溶液,,电荷守恒:,化简:,其中,,醋酸电离常数:,代入,得:,,根据醋酸物料守恒,联立可得:,解得。
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