2025届高中化学一轮复习:第十二章 第55讲 盐类水解原理的应用、水解常数(课件 讲义 练习四份打包)(共82张PPT)

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2025届高中化学一轮复习:第十二章 第55讲 盐类水解原理的应用、水解常数(课件 讲义 练习四份打包)(共82张PPT)

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(共82张PPT)
第55讲
盐类水解原理的应用、水解常数
1.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。
2.了解水解常数(Kh) 的含义,并能应用其定量分析盐溶液水解程度的大小。
3.掌握溶液中的守恒关系,并能应用其判断盐溶液中的粒子浓度关系。








考点一  盐类水解原理的应用
考点二  水解常数及应用
考点三  电解质溶液中的守恒关系
练真题  明考向
课时精练
盐类水解原理的应用
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考点一
1.纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:___________________________
_____________________________________________________________。
2.简述明矾的净水原理:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:____________________________________。
一、水解产物性质的应用
+H2O     +OH- ,使溶液显碱性,会与玻璃中的SiO2反应
溶液中碳酸根离子水解:
明矾溶液中的铝离子水解:Al3++3H2O  Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用
Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈
NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应:Al3++    ===Al(OH)3↓+3CO2↑
6.泡沫灭火器反应原理:___________________________________________________
____________________________________。
铵态氮肥中的  水解显酸性,草木灰中的
  水解显碱性,相互促进,使氨气逸出降低肥效
4.热的纯碱溶液去油污效果好,原因是_______________________________________
_______________________________________________。
二、促进盐类水解的应用举例
碳酸钠的水解为吸热反应,升高温度水解平衡向右移动,溶液的碱性增强,去污效果增强
5.铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:_______________________________________
_________________________________________________。
7.选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
(1)Mg2+(Fe3+)加入 ,能除杂的原因是_________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
MgO或Mg(OH)2
溶液中存在Fe3++3H2O
  Fe(OH)3+3H+,MgO或Mg(OH)2能与溶液中的H+反应,使Fe3+的水解平衡向右移动,最终生成Fe(OH)3沉淀而除去
(2)Cu2+(Fe3+)加入 。优点是 。
CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
不引入新的杂质
8.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化
 合价为+7价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++    ===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O

过二硫酸钠中含有过氧键,分子中硫元素的化合价为+6价,A错误;
氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、  ,B错误;
溶液中铁离子能与锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,C错误。
9.在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量 中,再加蒸馏水 。
10.用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是____________________
__________________________________________________________________________________________________________。
三、抑制盐类水解的应用举例
浓盐酸
稀释到所需浓度
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气
11.在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
四、盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
盐溶液 产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
NH4Cl
Na2SO3
FeCl2/AlCl3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
CaO/Na2CO3

Na2SO4
Fe2O3/Al2O3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
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水解常数及应用
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考点二
1.水解常数的概念
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式
①对于A-+H2O  HA+OH-,Kh=________________;
②对于B++H2O  BOH+H+,Kh=________________。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度________;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh_______。
越大
增大
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2O  CH3COOH+OH-
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:
Ka·Kh=Kw
一、判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小
1.已知常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。
(1)通过计算判断0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)
多元弱酸酸式盐溶液比较粒子浓度大小时,要分析酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小。如:
3.磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是_____________(填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH_____(填“>”“<”或“=”)7。
③<②<①

(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈______(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相
对大小说明判断理由:_____________________。

4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:______________________。
(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
5.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
二、判断缓冲溶液的酸碱性及粒子浓度大小

CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),C项错误;
6.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。
(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:________________________________________________________________________。
(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是____________________________________________。
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
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电解质溶液中的守恒关系
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考点三
1.电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
如Na2S与NaHS两溶液的电荷守恒式相同:
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)。
2.元素守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
如常温下,在1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)]=2 mol·L-1。
3.质子守恒
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。
质子守恒的书写方法:
①方法一:分析质子转移情况(适合正盐)。如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如右:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
②方法二:通过元素守恒与电荷守恒推出质子守恒。
如Na2S溶液
元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]…(ⅰ)
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)…(ⅱ)
将(ⅰ)式代入(ⅱ)式化简得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),与方法一结果相同。
一、单一溶液的守恒关系
1.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
①元素守恒:_____________________________________。
②电荷守恒:_______________________________________。
③质子守恒:_______________________________。
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)
(2)0.1 mol·L-1Na2CO3溶液
①元素守恒:___________________________________________。
②电荷守恒:_______________________________________________。
③质子守恒:________________________________________。
(3)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
①元素守恒:________________________________________。
②电荷守恒:______________________________________________。
③质子守恒:_____________________________________。
二、混合溶液的守恒关系
2.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合
①电荷守恒:_________________________________。
②元素守恒:_____________________________。
(2)0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒:_______________________________________________。
②元素守恒:_____________________________________________。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液等体积混合
①电荷守恒:______________________________________________。
②元素守恒:__________________________________________。
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Cl-)
混合溶液中粒子浓度大小比较
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练真题 明考向
1.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体

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热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;
重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;
蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意;
Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。
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2.(2021·广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)

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GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,但水解较为微弱,因此0.001 mol·
L-1 GHCl水溶液的pH>3,故A错误;
稀释GHCl溶液时,GH+的水解程度将增大,溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;
GHCl为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,故C错误;
根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误。
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4.(2022·重庆,11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
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忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)

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经过步骤①,100 mL 0.1 mol·L-1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2+Na2SO4===2NaCl+CaSO4↓,生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4,CaSO4微溶,则溶液中含有  和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),故A错误;
步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq)===CaCO3(s)+Na2SO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,则c(Na+)=6c(   ),故B错误;
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步骤③中,CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),故D正确。
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5.(1)[2019·天津,7(4)]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式______________________________________________________,因此,配制SbCl3溶液应注意__________________。
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(3)25 ℃时,CH3COONH4溶液呈中性,溶液中离子浓度大小关系为______________
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SbCl3+H2O  SbOCl↓+2HCl(“ ”写成“===”亦可)
加盐酸,抑制水解
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c(CH3COO-)
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课时精练
1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去

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A项,Mg2+水解呈酸性,Ca2+不发生水解反应,错误;
B项,氯化铵是强酸弱碱盐,  水解使溶液显酸性,因此能溶解铁锈,错误;
C项,惰性电极电解食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠与氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备消毒液,与水解无关,错误;
2.下列说法不正确的是
A.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为溶液中的   水解
B.TiO2化学性质稳定,制备时用TiCl4加入大量水,同时加热,生成物再经焙烧可得
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理
D.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不用玻璃塞

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pH由4.68变为4.28,主要是雨水中溶解的二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸,酸性增强,故 A错误。
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa===NaHCO3+C6H5OH
D.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
3.已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的6种溶液的pH如表所示。下列反应不能成立的是

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溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3
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溶质 NaClO NaCN C6H5ONa(苯酚钠)
pH 10.3 11.1 11.3
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酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH与CN-发生反应生成HCN,D正确。
4.(2021·广东1月适应性测试,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小

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NaN3溶液呈碱性,说明HN3为弱酸,故0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH>2,A错误;
升高温度促进HN3的电离,c(H+)增大, pH减小,B正确;
NaN3是强电解质,电离方程式为 NaN3=== Na++  ,C错误;
在0.01 mol·L-1 NaN3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(  )+c(HN3),D错误。
5.下列实验操作不能达到实验目的的是
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选项 实验目的 实验操作
A 实验室配制FeCl3水溶液 将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2 将MgCl2溶液加热蒸干
C 证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
D 除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+ 加入过量MgO充分搅拌,过滤

将MgCl2溶液加热蒸干时,镁离子的水解正向移动,加热可使HCl挥发,蒸干、灼烧得到MgO,B项符合题意。
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6.化学用语是学习化学最好的工具,下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是

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7.25 ℃时,二元弱酸H2A的Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,下列说法正确的是
A.NaHA溶液中c(A2-)B.将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.H2A+A2-  2HA-的化学平衡常数K=
D.向0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加NaOH溶液至中性时c(HA-)>c(A2-)

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H2A为二元弱酸,将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍后,前者溶液中H+浓度小于后者,即前者pH较大,B错误;
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8.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(   )+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(   )+c(Na+)

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A项,未加盐酸时,由于NH3·H2O的部分电离,所以c(OH-)>c(Na+)>c(NH3·H2O),错误;
B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),再由电荷守恒可知c(   )+c(H+)=c(OH-),正确;
C项,由电荷守恒得c(Na+)+c(   )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,
c(H+)=c(OH-) ,所以有c(Cl-)>c(Na+),错误;
D项,当加入20 mL盐酸时,溶质为NaCl、 NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(   )+c(Na+),则c(Cl-)>
c(   )+c(Na+),错误。
9.(2021·河北,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成

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硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀HNO3,可降低反应剧烈程度,A正确;
金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3++   +H2O  BiONO3+2H+,转化工序中加入稀HCl,使氢离子浓度增大,硝酸铋水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B正确;
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氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O  BiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C正确;
水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应,也不利于生成BiOCl,D错误。
10.50 ℃时,下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)

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D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
A项,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,根据电荷守恒可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(H+)>c(CH3COO-),错误;
B项,CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(OH-)1
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D项,在50 ℃时,Kw>1.0×10-14,pH=12,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,所以此时c(OH-)>1.0×10-2 mol·L-1,错误。
11.Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4×10-7、Ka2(H2CO3)=5×10-11,下列说法不正确的是
A.0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液pH约为12
B.pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1

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B项,NaHCO3溶液中碳酸氢根离子的水解促进水的电离,pH=8的NaHCO3溶液中c(H+)=10-8 mol·L-1,所以水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1,正确;
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下列有关说法正确的是
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将小于9.7
C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)
 =c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(   )+2c(H2CO3)
12.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:

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溶液 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故加热NaClO溶液,ClO-水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,B项错误;
常温下,NaF溶液的pH=7.5>7,说明NaF是强碱弱酸盐,则HF是弱酸,pH=2的HF浓度大于pH=12的NaOH溶液浓度,二者等体积混合,HF有剩余,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)<c(F-),酸的电离程度较小,则溶液中离子浓度c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;
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溶液 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
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溶液 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
13.(2023·福建南平统考模拟)常温下,向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是
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平衡常数只受温度的影响,故pKa1不移动,D错误。
14.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。请回答下列问题:
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是_____(填字母,下同)。
A.加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
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C
加水稀释或升高温度,醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡均正向移动,则醋酸的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大,A、B错误。
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是_____。
A.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
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BC
据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据元素守恒有2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),联立两式可得2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),A错误、B正确;
据元素守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
(3)常温时,pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(Na+)
______(填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-),该溶液中电荷守恒表达式为______________________________________。
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c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
常温时,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,发生中和反应后,醋酸剩余,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),从而推知:c(Na+)(4)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m_____(填“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中c(H+)______NaOH溶液中c(OH-)。
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<
常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,此时溶液呈中性;若二者恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,欲使溶液呈中性,醋酸要稍过量,则有m>n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若醋酸中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后醋酸远远过量,故醋酸溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。
返回1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是(  )
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去
2.下列说法不正确的是(  )
A.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为溶液中的SO水解
B.TiO2化学性质稳定,制备时用TiCl4加入大量水,同时加热,生成物再经焙烧可得
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理
D.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不用玻璃塞
3.已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的6种溶液的pH如表所示。下列反应不能成立的是(  )
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3
pH 8.8 9.7 11.6
溶质 NaClO NaCN C6H5ONa(苯酚钠)
pH 10.3 11.1 11.3
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa===NaHCO3+C6H5OH
D.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
4.(2021·广东1月适应性测试,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是(  )
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
C.NaN3的电离方程式:NaN3===Na++3N
D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(N)+c(HN3)
5.下列实验操作不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 实验室配制FeCl3水溶液 将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2 将MgCl2溶液加热蒸干
C 证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
D 除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+ 加入过量MgO充分搅拌,过滤
6.化学用语是学习化学最好的工具,下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是(  )
A.测得碳酸钠溶液呈碱性:CO+2H2O??2OH-+CO2↑
B.饱和FeCl3溶液滴入沸水中变红褐色:FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3↓
C.铅酸蓄电池正极反应:PbO2+2e-+SO+4H+===PbSO4+2H2O
D.小苏打与明矾共溶于水,产生大量气泡:3HCO+2Al3++6H2O===3CO2↑+2Al(OH)3↓
7.25 ℃时,二元弱酸H2A的Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,下列说法正确的是(  )
A.NaHA溶液中c(A2-)B.将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.H2A+A2-??2HA-的化学平衡常数K=
D.向0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加NaOH溶液至中性时c(HA-)>c(A2-)
8.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时: c(Cl-)=c(NH)+c(Na+)
9.(2021·河北,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是(  )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
10. 50 ℃时,下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
11.Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4×10-7、Ka2(H2CO3)=5×10-11,下列说法不正确的是(  )
A.0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液pH约为12
B.pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中存在c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
D.pH=10的该缓冲溶液中存在:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
12.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:
溶液 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
下列有关说法正确的是(  )
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将小于9.7
C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
13.(2023·福建南平统考模拟)常温下,向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是(  )
A.pH=pKa2+1时,10c(H2PO)=c(HPO)
B.2pH=pKa1+pKa2时,c(H2PO)>c(H3PO4)>c(HPO)
C.pH=pKa1时,c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-)
D.若用0.5 mol·L-1的H3PO4溶液进行实验,pKa1将向左移动
14.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。请回答下列问题:
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是________(填字母,下同)。
A.加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是________。
A.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
(3)常温时,pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(Na+)______
(填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-),该溶液中电荷守恒表达式为_____________________。
(4)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m_______(填“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中c(H+)______
NaOH溶液中c(OH-)。
1.D 2.A 
3.A [根据盐类水解中越弱越水解的规律,可得酸性的强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HCO;再利用较强酸制较弱酸原理进行判断。HClO可与CO发生反应生 HCO,故CO2与NaClO溶液发生反应:CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO,A错误、B正确;酸性:H2CO3>C6H5OH>HCO,CO2通入C6H5ONa溶液中发生反应生成NaHCO3和C6H5OH,C正确;酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH与CN-发生反应生成HCN,D正确。]
4.B 5.B
6.C [碳酸钠水解的离子方程式为CO+H2O??OH-+HCO,A错误;向沸水中滴入饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色是生成氢氧化铁胶体,其化学方程式为FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3(胶体),B错误;铝离子和碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,离子方程式为3HCO+Al3+===3CO2↑+Al(OH)3↓,D错误。]
7.C [Kh(HA-)==<Ka2,即说明HA-的电离程度大于其水解程度,故NaHA溶液中c(A2-)>c(H2A),A错误;H2A为二元弱酸,将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍后,前者溶液中H+浓度小于后者,即前者pH较大,B错误;H2A+A2-??2HA-的化学平衡常数K===,C正确;向0.1 mol·L-1 H2A溶液滴加NaOH溶液至中性时即c(H+)=10-7 mol·L-1,Ka2==1.5×10-4,则=1.5×103,即c(HA-)<c(A2-),D错误。]
8.B [A项,未加盐酸时,由于NH3·H2O的部分电离,所以c(OH-)>c(Na+)>c(NH3·H2O),错误;B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),再由电荷守恒可知c(NH)+c(H+)=c(OH-),正确;C项,由电荷守恒得c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-) ,所以有c(Cl-)>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时,溶质为NaCl、 NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH)+c(Na+),则c(Cl-)>c(NH)+c(Na+),错误。]
9.D
10.B [A项,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,根据电荷守恒可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(H+)>c(CH3COO-),错误;B项,CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(OH-)1.0×10-14,pH=12,c(H+)=1.0×10-12 mol·
L-1,所以此时c(OH-)>1.0×10-2 mol·L-1,错误。]
11.D [A项,由Kh(CO)==可得0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中c(OH-)≈= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH约为12,正确;B项,NaHCO3溶液中碳酸氢根离子的水解促进水的电离,pH=8的NaHCO3溶液中c(H+)=10-8 mol·L-1,所以水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1,正确;C项,NaHCO3溶液显碱性,说明HCO的水解程度大于其电离程度,所以c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),正确;D项,由元素守恒可知,NaHCO3溶液中c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),Na2CO3溶液中c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),则pH=10的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中c(Na+)>c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),错误。]
12.D
13.A [10c(H2PO)=c(HPO)时,Ka2===10c(H+),则pH=pKa2+1,A正确;2pH=pKa1+pKa2时,pH=,此时溶液中主要含有H2PO,溶液显酸性,其电离程度大于水解程度,故c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO4),B错误;pH=pKa1时,根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-),C错误;平衡常数只受温度的影响,故pKa1不移动,D错误。]
14.(1)C (2)BC (3)< c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (4)> <第55讲 盐类水解原理的应用、水解常数
[复习目标] 1.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。2.了解水解常数(Kh) 的含义,并能应用其定量分析盐溶液水解程度的大小。3.掌握溶液中的守恒关系,并能应用其判断盐溶液中的粒子浓度关系。
考点一 盐类水解原理的应用
一、水解产物性质的应用
1.纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:溶液中碳酸根离子水解:CO+H2O??HCO+OH-,使溶液显碱性,会与玻璃中的SiO2反应。
2.简述明矾的净水原理:明矾溶液中的铝离子水解:Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用。
3.ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈。
二、促进盐类水解的应用举例
4.热的纯碱溶液去油污效果好,原因是碳酸钠的水解为吸热反应,升高温度水解平衡向右移动,溶液的碱性增强,去污效果增强。
5.铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:铵态氮肥中的NH水解显酸性,草木灰中的CO水解显碱性,相互促进,使氨气逸出降低肥效。
6.泡沫灭火器反应原理:NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
7.选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
(1)Mg2+(Fe3+)加入MgO或Mg(OH)2,能除杂的原因是溶液中存在Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,MgO或Mg(OH)2能与溶液中的H+反应,使Fe3+的水解平衡向右移动,最终生成Fe(OH)3沉淀而除去。
(2)Cu2+(Fe3+)加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。优点是不引入新的杂质。
8.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是(  )
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、SO
C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HCO===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
答案 D
解析 过二硫酸钠中含有过氧键,分子中硫元素的化合价为+6价,A错误;氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、SO,B错误;溶液中铁离子能与锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,C错误。
三、抑制盐类水解的应用举例
9.在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
10.用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气。
四、盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
11.在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
盐溶液 产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
NH4Cl
Na2SO3
FeCl2/AlCl3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
答案 CaO/Na2CO3 无 Na2SO4 Fe2O3/Al2O3 Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4 Na2CO3
考点二 水解常数及应用
1.水解常数的概念
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式
①对于A-+H2O??HA+OH-,Kh=______________________________________;
②对于B++H2O??BOH+H+,Kh=_______________________________________。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度________;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh________________________________________。
答案 (2)①

(3)①越大 ②增大
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-
Kh=

==
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:
Ka·Kh=Kw
一、判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小
1.已知常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。
(1)通过计算判断0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)
答案 HCO发生水解反应:HCO+H2O??H2CO3+OH-,水解常数Kh(HCO)==≈2.38×10-8;HCO的电离常数Ka2=5.6×10-11,因Kh>Ka2,HCO的水解程度大于其电离程度,故NaHCO3溶液呈碱性。
(2)NaHCO3溶液中,c(Na+)、c(HCO)、c(CO)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系为____________。
答案 c(Na+)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
2.草酸(H2C2O4)为二元中强酸,经测定常温下,0.1 mol·L-1 NaHC2O4的pH=2.7,则其溶液中c(Na+)、c(HC2O)、c(C2O)、c(H2C2O4)四种微粒浓度的大小关系为______________。
答案 c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
多元弱酸酸式盐溶液比较粒子浓度大小时,要分析酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小。如:
3.磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________________(填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH________(填“>”“<”或“=”)7。
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小说明判断理由:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.6×10-7,Kh>Ka3,即HPO的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
解析 (2)NaH2PO4的水解常数Kh===≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2PO的电离程度大于其水解程度,因而pH<7。
4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:______________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
答案 NH水解使溶液显酸性,其水解常数为Kh(NH)==≈5.6×10-10,HCO水解使溶液显碱性,其水解常数为Kh(HCO)==≈2.3×10-8,HCO的水解程度大于NH的水解程度,溶液显碱性
(2)试比较该溶液中c(NH)、c(HCO)、c(NH3·H2O)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系:____________。
答案 c(NH)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
二、判断缓冲溶液的酸碱性及粒子浓度大小
5.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是(  )
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
答案 D
解析 CN-的水解常数Kh=1.6×10-5,则HCN的电离常数为Ka===6.25×10-10,Kh>Ka,所以水解程度更大,溶液显碱性,pH>7,A项错误;CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),C项错误;c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),溶液显中性,所以c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol·L-1,溶液中还存在元素守恒:c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)= mol·L-1,所以有Ka===6.25×10-10,解得c=,D项正确。
6.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。
(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 CH3COONa的水解常数Kh==≈5.9×10-10(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是________________________________________________________________________。
答案 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
考点三 电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
如Na2S与NaHS两溶液的电荷守恒式相同:
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)。
2.元素守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
如常温下,在1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)]=2 mol·L-1。
3.质子守恒
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。
质子守恒的书写方法:
①方法一:分析质子转移情况(适合正盐)。如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
②方法二:通过元素守恒与电荷守恒推出质子守恒。
如Na2S溶液
元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]…(ⅰ)
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)…(ⅱ)
将(ⅰ)式代入(ⅱ)式化简得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),与方法一结果相同。
一、单一溶液的守恒关系
1.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
①元素守恒:___________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
②c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
③c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)
(2)0.1 mol·L-1Na2CO3溶液
①元素守恒:___________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
②c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
③c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)
(3)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
①元素守恒:___________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(Na+)=c(HCO)+c(H2CO3)+c(CO) ②c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO) ③c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
二、混合溶液的守恒关系
2.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合
①电荷守恒:___________________________________________________________。
②元素守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
②2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
(2)0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒:___________________________________________________________。
②元素守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)
②c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Cl-)
(3)浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液等体积混合
①电荷守恒:___________________________________________________________。
②元素守恒:___________________________________________________________。
答案 ①c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO)
②2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)
混合溶液中粒子浓度大小比较
1.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是(  )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
答案 B
解析 热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意; Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。
2.(2021·广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是(  )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+ c(G)
答案 B
解析 GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,但水解较为微弱,因此0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH>3,故A错误;稀释GHCl溶液时,GH+的水解程度将增大,溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;GHCl为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,故C错误;根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误。
3.(2021·天津,10)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是(  )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中:c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(H2CO3)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
答案 A
解析 磷酸分步电离且电离程度逐渐减小,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,粒子浓度大小顺序为c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO),故A项正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),故B项错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据元素守恒得c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故C项错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(Cl-)<c(NH),故D项错误。
4.(2022·重庆,11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(  )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
答案 D
解析 经过步骤①,100 mL 0.1 mol·L-1CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2+Na2SO4===2NaCl+CaSO4↓,生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4,CaSO4微溶,则溶液中含有SO和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),故A错误;步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq)===CaCO3(s)+Na2SO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,则c(Na+)=6c(SO),故B错误;由B项分析可知,存在元素守恒:c(Cl-)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),故C错误;步骤③中,CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol (CH3COO)2Ca,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),故D正确。
5.(1)[2019·天津,7(4)]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式________________,因此,配制SbCl3溶液应注意__________________。
(2)已知室温时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=________。
(3)25 ℃时,CH3COONH4溶液呈中性,溶液中离子浓度大小关系为________。
答案 (1)SbCl3+H2O??SbOCl↓+2HCl(“”写成“===”亦可) 加盐酸,抑制水解
(2)10
(3)c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
课时精练
1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是(  )
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去
答案 D
解析 A项,Mg2+水解呈酸性,Ca2+不发生水解反应,错误;B项,氯化铵是强酸弱碱盐,NH水解使溶液显酸性,因此能溶解铁锈,错误;C项,惰性电极电解食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠与氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备消毒液,与水解无关,错误;D项,碳酸钠溶液中存在水解平衡:CO+H2O??HCO+OH-,加入氯化钡溶液后生成碳酸钡沉淀,降低了CO的浓度,水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,所以红色逐渐褪去,正确。
2.下列说法不正确的是(  )
A.某雨水样品采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为溶液中的SO水解
B.TiO2化学性质稳定,制备时用TiCl4加入大量水,同时加热,生成物再经焙烧可得
C.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体,利用的是盐类水解原理
D.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不用玻璃塞
答案 A
解析 pH由4.68变为4.28,主要是雨水中溶解的二氧化硫生成亚硫酸,亚硫酸被氧化为硫酸,酸性增强,故 A错误。
3.已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的6种溶液的pH如表所示。下列反应不能成立的是(  )
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3
pH 8.8 9.7 11.6
溶质 NaClO NaCN C6H5ONa(苯酚钠)
pH 10.3 11.1 11.3
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa===NaHCO3+C6H5OH
D.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
答案 A
解析 根据盐类水解中越弱越水解的规律,可得酸性的强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HCO;再利用较强酸制较弱酸原理进行判断。HClO可与CO发生反应生成HCO,故CO2与NaClO溶液发生反应:CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO,A错误、B正确;酸性:H2CO3>C6H5OH>HCO,CO2通入C6H5ONa溶液中发生反应生成NaHCO3和C6H5OH,C正确;酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH与CN-发生反应生成HCN,D正确。
4.(2021·广东1月适应性测试,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是(  )
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH=2
B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
C.NaN3的电离方程式:NaN3===Na++3N
D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(N)+c(HN3)
答案 B
解析 NaN3溶液呈碱性,说明HN3为弱酸,故0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH>2,A错误;升高温度促进HN3的电离,c(H+)增大, pH减小,B正确;NaN3是强电解质,电离方程式为 NaN3=== Na++N,C错误;在0.01 mol·L-1 NaN3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(N)+c(HN3),D错误。
5.下列实验操作不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验操作
A 实验室配制FeCl3水溶液 将FeCl3溶于少量浓盐酸中,再加水稀释
B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2 将MgCl2溶液加热蒸干
C 证明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
D 除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+ 加入过量MgO充分搅拌,过滤
答案 B
解析 将MgCl2溶液加热蒸干时,镁离子的水解正向移动,加热可使HCl挥发,蒸干、灼烧得到MgO,B项符合题意。
6.化学用语是学习化学最好的工具,下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是(  )
A.测得碳酸钠溶液呈碱性:CO+2H2O??2OH-+CO2↑
B.饱和FeCl3溶液滴入沸水中变红褐色:FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3↓
C.铅酸蓄电池正极反应:PbO2+2e-+SO+4H+===PbSO4+2H2O
D.小苏打与明矾共溶于水,产生大量气泡:3HCO+2Al3++6H2O===3CO2↑+2Al(OH)3↓
答案 C
解析 碳酸钠水解的离子方程式为CO+H2O??OH-+HCO,A错误;向沸水中滴入饱和FeCl3溶液至液体呈红褐色是生成氢氧化铁胶体,其化学方程式为FeCl3+3H2O3HCl+Fe(OH)3(胶体),B错误;铝离子和碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应,离子方程式为3HCO+Al3+===3CO2↑+Al(OH)3↓,D错误。
7.25 ℃时,二元弱酸H2A的Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4,下列说法正确的是(  )
A.NaHA溶液中c(A2-)B.将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.H2A+A2-??2HA-的化学平衡常数K=
D.向0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加NaOH溶液至中性时c(HA-)>c(A2-)
答案 C
解析 Kh(HA-)==<Ka2,即说明HA-的电离程度大于其水解程度,故NaHA溶液中c(A2-)>c(H2A),A错误;H2A为二元弱酸,将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍后,前者溶液中H+浓度小于后者,即前者pH较大,B错误;H2A+A2-??2HA-的化学平衡常数K===,C正确;向0.1 mol·L-1 H2A溶液滴加NaOH溶液至中性时即c(H+)=10-7 mol·L-1,Ka2==1.5×10-4,则=1.5×103,即c(HA-)<c(A2-),D错误。
8.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时: c(Cl-)=c(NH)+c(Na+)
答案 B
解析 A项,未加盐酸时,由于NH3·H2O的部分电离,所以c(OH-)>c(Na+)>c(NH3·H2O),错误;B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),再由电荷守恒可知c(NH)+c(H+)=c(OH-),正确;C项,由电荷守恒得c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-) ,所以有c(Cl-)>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时,溶质为NaCl、 NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH)+c(Na+),则c(Cl-)>c(NH)+c(Na+),错误。
9.(2021·河北,6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是(  )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
答案 D
解析 硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀HNO3,可降低反应剧烈程度,A正确;金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3++NO+H2O??BiONO3+2H+,转化工序中加入稀HCl,使氢离子浓度增大,硝酸铋水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O??BiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C正确;水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应,也不利于生成BiOCl,D错误。
10.50 ℃时,下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
答案 B
解析 A项,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,根据电荷守恒可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(H+)>c(CH3COO-),错误;B项,CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(OH-)1.0×10-14,pH=12,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,所以此时c(OH-)>1.0×10-2 mol·L-1,错误。
11.Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4×10-7、Ka2(H2CO3)=5×10-11,下列说法不正确的是(  )
A.0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液pH约为12
B.pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中存在c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
D.pH=10的该缓冲溶液中存在:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
答案 D
解析 A项,由Kh(CO)==可得0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中c(OH-)≈= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH约为12,正确;B项,NaHCO3溶液中碳酸氢根离子的水解促进水的电离,pH=8的NaHCO3溶液中c(H+)=10-8 mol·L-1,所以水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1,正确;C项,NaHCO3溶液显碱性,说明HCO的水解程度大于其电离程度,所以c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),正确;D项,由元素守恒可知,NaHCO3溶液中c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),Na2CO3溶液中c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),则pH=10的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中c(Na+)>c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),错误。
12.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:
溶液 NaF NaClO Na2CO3
pH 7.5 9.7 11.6
下列有关说法正确的是(  )
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将小于9.7
C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
答案 D
解析 根据表中数据可知,离子水解程度F-<ClO-<CO,则酸的电离平衡常数:HF>HClO>HCO,A项错误;盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故加热NaClO溶液,ClO-水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,B项错误;常温下,NaF溶液的pH=7.5>7,说明NaF是强碱弱酸盐,则HF是弱酸,pH=2的HF浓度大于pH=12的NaOH溶液浓度,二者等体积混合,HF有剩余,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)<c(F-),酸的电离程度较小,则溶液中离子浓度c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;根据元素守恒得2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]=c(Na+),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),故c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3),D项正确。
13.(2023·福建南平统考模拟)常温下,向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是(  )
A.pH=pKa2+1时,10c(H2PO)=c(HPO)
B.2pH=pKa1+pKa2时,c(H2PO)>c(H3PO4)>c(HPO)
C.pH=pKa1时,c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-)
D.若用0.5 mol·L-1的H3PO4溶液进行实验,pKa1将向左移动
答案 A
解析 10c(H2PO)=c(HPO)时,Ka2===10c(H+),则pH=pKa2+1,A正确;2pH=pKa1+pKa2时,pH=,此时溶液中主要含有H2PO,溶液显酸性,其电离程度大于水解程度,故c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO4),B错误;pH=pKa1时,根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-),C错误;平衡常数只受温度的影响,故pKa1不移动,D错误。
14.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25 ℃,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。请回答下列问题:
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是________(填字母,下同)。
A.加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是________。
A.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
(3)常温时,pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(Na+)________(填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-),该溶液中电荷守恒表达式为______________________。
(4)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m________(填“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中c(H+)________NaOH溶液中c(OH-)。
答案 (1)C (2)BC (3)< c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (4)> <
解析 (1)加水稀释或升高温度,醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡均正向移动,则醋酸的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大,A、B错误。
(2)据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据元素守恒有2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),联立两式可得2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),A错误、B正确;据元素守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
(3)常温时,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,发生中和反应后,醋酸剩余,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),从而推知:c(Na+)(4)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,此时溶液呈中性;若二者恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,欲使溶液呈中性,醋酸要稍过量,则有m>n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若醋酸中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后醋酸远远过量,故醋酸溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。第55讲 盐类水解原理的应用、水解常数
[复习目标] 1.能用盐类水解原理解释生产、生活中的水解现象。2.了解水解常数(Kh) 的含义,并能应用其定量分析盐溶液水解程度的大小。3.掌握溶液中的守恒关系,并能应用其判断盐溶液中的粒子浓度关系。
考点一 盐类水解原理的应用
一、水解产物性质的应用
1.纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:________________________________
_______________________________________________________________________________。
2.简述明矾的净水原理:________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
3.ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:_________________________________________
_______________________________________________________________________________。
二、促进盐类水解的应用举例
4.热的纯碱溶液去油污效果好,原因是____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
5.铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
6.泡沫灭火器反应原理:________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
7.选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
(1)Mg2+(Fe3+)加入________,能除杂的原因是_______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)Cu2+(Fe3+)加入_______________________________________________________________。
优点是________________________________________________________________________。
8.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是(  )
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、SO
C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HCO===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
三、抑制盐类水解的应用举例
9.在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量________中,再加蒸馏水______________________。
10.用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是_______________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
四、盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
11.在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
盐溶液 产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
NH4Cl
Na2SO3
FeCl2/AlCl3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Na2CO3
考点二 水解常数及应用
1.水解常数的概念
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式
①对于A-+H2O??HA+OH-,
Kh=________________________________________________________________________;    
②对于B++H2O??BOH+H+,
Kh=________________。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度________;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh______________________________________________。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa溶液为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-
Kh=

==
因而Ka、Kh与Kw的定量关系:
Ka·Kh=Kw
一、判断酸式盐溶液的酸碱性及粒子浓度大小
1.已知常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。
(1)通过计算判断0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液呈酸性还是碱性?(写出必要过程)
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)NaHCO3溶液中,c(Na+)、c(HCO)、c(CO)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系为_______________________________________________________________________________。
2.草酸(H2C2O4)为二元中强酸,经测定常温下,0.1 mol·L-1 NaHC2O4的pH=2.7,则其溶液中c(Na+)、c(HC2O)、c(C2O)、c(H2C2O4)四种微粒浓度的大小关系为_____________________________________________。
多元弱酸酸式盐溶液比较粒子浓度大小时,要分析酸式酸根离子电离与水解程度的相对大小。如:
3.磷酸是三元中强酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________________(填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH________(填“>”“<”或“=”)7。
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小说明判断理由:_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
4.(1)试通过计算说明室温下NH4HCO3溶液的酸碱性:______________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
(2)试比较该溶液中c(NH)、c(HCO)、c(NH3·H2O)、c(H2CO3)四种微粒浓度的大小关系:_______________________________________________________________________________。
二、判断缓冲溶液的酸碱性及粒子浓度大小
5.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.6×10-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol·L-1的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是(  )
A.混合溶液的pH<7
B.混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C.混合溶液中存在c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.若c mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
6.常温下,CH3COOH的Ka=1.7×10-5。
(1)通过计算解释等浓度等体积的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液显酸性的原因:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)混合溶液中,c(Na+)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)四种微粒浓度大小关系是_______________________________________________________________________________。
考点三 电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
如Na2S与NaHS两溶液的电荷守恒式相同:
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)。
2.元素守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
如常温下,在1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)]=2 mol·L-1。
3.质子守恒
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。
质子守恒的书写方法:
①方法一:分析质子转移情况(适合正盐)。如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
②方法二:通过元素守恒与电荷守恒推出质子守恒。
如Na2S溶液
元素守恒:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]…(ⅰ)
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)…(ⅱ)
将(ⅰ)式代入(ⅱ)式化简得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),与方法一结果相同。
一、单一溶液的守恒关系
1.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
①元素守恒:___________________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L-1Na2CO3溶液
①元素守恒:___________________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________________。
(3)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
①元素守恒:___________________________________________________________________。
②电荷守恒:___________________________________________________________________。
③质子守恒:___________________________________________________________________。
二、混合溶液的守恒关系
2.25 ℃时,写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合
①电荷守恒:__________________________________________________________________。
②元素守恒:___________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒:___________________________________________________________________。
②元素守恒:___________________________________________________________________。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液等体积混合
①电荷守恒:___________________________________________________________________。
②元素守恒:__________________________________________________________________。
混合溶液中粒子浓度大小比较
1.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是(  )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
2.(2021·广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是(  )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+ c(G)
3.(2021·天津,10)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是(  )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中:c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(H2CO3)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
4.(2022·重庆,11)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(  )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
5.(1)[2019·天津,7(4)]氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式____________________________________________________________________________,
因此,配制SbCl3溶液应注意____________________________________________________。
(2)已知室温时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液的pH=________。
(3)25 ℃时,CH3COONH4溶液呈中性,溶液中离子浓度大小关系为______________________
______________________________________________________________________________。

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