资源简介

第3讲　盐类的水解
【复习目标】
1.认识盐类水解的原理及其一般规律,掌握水解反应离子方程式的书写。
2.认识影响盐类水解程度的主要因素。
3.了解盐类水解的应用,能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
考点一　盐类的水解
一、盐类水解的含义与规律
1.含义
2.规律
[注意] 弱酸弱碱盐中阴、阳离子的水解是相互促进的,水解反应的进行程度较大,溶液的酸碱性取决于酸、碱的相对强弱。
二、水解反应离子方程式的书写
1.盐类水解的离子方程式:一般用“”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
2.多元弱酸盐:水解反应分步书写,以第一步为主。
3.多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
4.阴、阳离子相互促进的水解
(1)若水解程度不大(水解产物不能分离,两者能建立逆向的平衡),用“”表示。
(2)相互促进的水解程度较大的(水解产物能够分离,反应进行彻底),书写时用“”“↑”“↓”。
[示例] 写出下列盐溶液中水解反应的离子方程式。
(1)NH4Cl:　 。
(2)Na2CO3:　 、 　 。
(3)FeCl3:　 。
(4)CH3COONH4: 　。
(5)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 　。
[理解·辨析] 判断正误
(1)常温下,pH=11的CH3COONa溶液与pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同。(　　)
(2)相同温度时,浓度均为0.2 mol·L-1的 NaHCO3 和Na2CO3溶液中,存在的粒子种类相同。(　　)
(3)已知酸性:HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa溶液的碱性强于NaF溶液。(　　)
(4)Na2S水解的离子方程式为S2-+2H2OH2S+2OH-。(　　)
(5)CH3COONa溶液和NH4Cl溶液混合后,CH3COO-和N发生相互促进的水解反应,溶液中将不存在大量的CH3COO-和N。(　　)
(6)向FeCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成。(　　)
一、盐类水解的实质及规律
1.室温下,0.1 mol/L的NH4CN溶液的pH=9.32,下列说法错误的是(　　)
[A] 上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
[B] 室温下,NH3·H2O是比HCN弱的电解质
[C] 上述溶液中CN-的水解程度大于N的水解程度
[D] 室温下,0.1 mol/L NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
2.25 ℃时浓度都是1 mol/L的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY,AX的溶液pH=7且溶液中 c(X-)=1 mol/L,BX的溶液pH=4,BY的溶液pH=6。下列说法正确的是(　　)
[A] 电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY)
[B] AY溶液的pH小于BY溶液的pH
[C] 稀释相同倍数,溶液pH变化为BX等于BY
[D] 将浓度均为1 mol/L的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
二、水解实质的拓展延伸
3.广义的水解观认为无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是(　　)
[A] BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
[B] PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
[C] Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
[D] CH3COCl的水解产物是两种酸
4.物质与水发生的复分解反应称为水解反应,如Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑。在一定条件下,BrCl、CuCl2、Mg2C3和K3P均可以发生水解。根据上述观点,下列说法不正确的是(　　)
[A] BrCl的水解产物是HBrO和HCl
[B] K3P的水解产物是KOH和H3PO4
[C] Mg2C3的水解产物是Mg(OH)2和C3H4
[D] CuCl2的水解产物是Cu(OH)2和HCl
考点二　盐类水解的影响因素及应用
一、盐类水解的影响因素
1.内因:弱酸根离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越　　　　,就越易发生水解。
例如,酸性强弱:CH3COOH>H2CO3相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为　　　　　　　　>　　　　　　　　。
2.外因
以不同条件对FeCl3水解平衡的影响为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]。
条件 平衡移 动方向 H+数目 pH 现象
升温 　　移 增多 减小 溶液颜色变深
通HCl(g) 　　移 增多 减小 溶液颜色变浅
续　表
条件 平衡移 动方向 H+数目 pH 现象
加H2O 　　移 增多 增大 溶液颜色变浅
加NaHCO3(g) 　　移 减少 增大 生成红褐色沉淀,放出气体
二、盐类水解的应用
1.在化学科学中的应用
应用 实例
判断盐溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是
判断酸性强弱 等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:　　　　　
续　表
应用 实例
某些盐溶液的配制或贮存 配制CuSO4溶液时,加入少量　　　　,防止Cu2+水解; 配制FeCl3溶液,先溶于浓盐酸再加水稀释; 贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用　　　　　　　　的试剂瓶
制取Fe(OH)3胶体
比较溶液中离子浓度的大小 如Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为
判断离子能否大量共存 某些离子之间因水解相互促进而不能大量共存。如Al3+与C、HC、S2-、HS-
判断某些盐溶液蒸干时的产物 盐水解生成挥发性酸,蒸干灼烧后一般得氧化物。如MgCl2→MgO
制备某些无机化合物 由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在 　　　　气流中加热;
用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl
2.在生产、生活中的应用
应用 原理或解释
铝盐、铁盐净水 Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3 胶体、Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用
ZnCl2、NH4Cl 溶液可作焊接时的除锈剂 Zn2+、N水解使溶液呈酸性,能溶解铁锈
续　表
应用 原理或解释
热的纯碱溶液去油污 碳酸钠水解溶液显碱性,升温可促进碳酸钠水解,溶液的碱性增强,去油污效果增强
铵态氮肥与草木灰不得混合施用 铵态氮肥中的N水解使溶液呈酸性,草木灰中的C水解使溶液呈碱性,两者混合,N与C发生相互促进的水解反应,生成的氨逸出降低肥效
泡沫灭火器 NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
[理解·辨析] 判断正误
(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强。(　　)
(2)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。(　　)
(3)在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解。(　　)
(4)通入适量的HCl气体,使FeCl3溶液中 增大。(　　)
(5)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干并灼烧,最后得到Fe2O3。(　　)
(6)将氯化铵溶液加水稀释时,减小。(　　)
一、盐类水解的影响因素
1.室温下,将0.20 mol Na2CO3固体溶于水配成 100 mL 溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)
选项 加入的物质 结论
[A] 100 mL 2 mol/L H2SO4溶液 反应结束后,c(Na+)=c(S)
[B] 0.20 mol CaO 溶液中增大
[C] 200 mL H2O 由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
[D] 0.4 mol NaHSO4固体 反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
2.(2024·广东南粤名校联考,节选)科学探究要实事求是、严谨细致。为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响,某兴趣小组设计了如下实验方案:
实验 编号 c(NH4Cl)/ (mol·L-1) 温度/ ℃ 待测物 理量X 实验目的
1 0.5 30 a —
2 1.5 ⅰ b 探究浓度对氯化铵水解平衡的影响
3 1.5 35 c ⅱ
4 2.0 40 d 探究温度、浓度同时对氯化铵水解平衡的影响
该实验限选药品和仪器:恒温水浴、pH传感器、烧杯、0.1 mol·L-1硝酸银溶液、蒸馏水和各种浓度的NH4Cl溶液。
(1)实验中,待测物理量X是　 。
(2)为了探究浓度对氯化铵水解平衡的影响,实验2 可与实验　　　　做对照实验。
(3)实验目的ⅱ是 　　　　　　　　。
(4)上述表格中,b　　　　(填“>”“<”或“=”)d。
二、盐类水解的应用
3.(2024·四川成都摸底考试)生产、生活中,盐类水解有着广泛的应用。下列做法错误的是(　　)
[A] 洗餐具油污时,用热的纯碱溶液较冷的好
[B] 用泡沫灭火剂灭火时,将NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合
[C] 将TiCl4溶于大量水并加热制备TiO2·xH2O
[D] 为增加肥效将草木灰与铵态氮肥混合施用
4.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(　　)
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
[A] H2O2、ZnO [B] 氨水
[C] KMnO4、ZnCO3 [D] NaOH溶液
5.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体是　　　　　　　,原因是　
(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
(2)分析镁粉可溶解在NH4Cl溶液中的原因: 　。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能否得到CuCl2·2H2O晶体 　　　　　(填“能”或“不能”)。如果不能应如何操作 　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)向Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变为红色,若再向该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:　 　。
利用水解原理除杂的一般要求
(1)要根据杂质离子沉淀的pH,调控溶液的pH,做到既能除掉杂质离子,又不会把主要成分除去。
(2)选择调节溶液pH的物质时要注意不能引入新的杂质,多选用主体成分的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等可以消耗氢离子的物质。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,除杂时可选用MgO、Mg(OH)2、MgCO3等。
考点三　水解常数(Kh)及其与Ka(Kb)、Kw的关系　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.水解常数的表达式
用HA表示酸,用MOH表示碱,MA表示由它们生成的盐,在MA溶液中,若M+、A-均能水解,A-+H2OHA+OH-,A-的水解常数为 Kh=;M++H2OMOH+H+,M+的水解常数为Kh=。
2.水解常数的影响因素
水解常数仅受温度的影响,因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度升高而增大。
3.水解常数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:
(1)Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
(2)Na2CO3的水解常数Kh=。
(3)NaHCO3的水解常数Kh=。
4.水解常数的应用
(1)判断溶液的酸碱性,如HC的水解常数大于其电离常数,NaHCO3溶液呈碱性。
(2)计算盐溶液中的c(H+)或c(OH-)。
如
　　　　　A-+H2OHA　+　OH-
起始浓度 c 0 0
平衡浓度 c-c(OH-) c(OH-) c(OH-)
Kh=≈,c(OH-)≈;
同理,对于M++H2OMOH+H+,c(H+)≈。
[理解·辨析] 判断正误
(1)弱酸的电离平衡常数Ka越大,其形成的盐的水解常数Kh也越大。(　　)
(2)FeCl3溶液的浓度越小,水解程度越大,则水解常数也越大。(　　)
(3)常温下,H2S的电离常数>,则NaHS的Kh大于Na2S的Kh。(　　)
(4)可以通过弱酸的Ka或弱碱的Kb判断其对应的盐的水解程度。(　　)
一、判断溶液的酸碱性
1.常温下,磷酸的电离常数是 =6.9×10-3,=6.2×10-8,=4.8×10-13,回答下列问题。
(1)常温下,同浓度的三种水溶液①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是　　　　　　　　(用序号表示)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液的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:　 　。
2.25 ℃时,Ka(HF)=6.3×10-4。25 ℃时,1.0 mol·L-1 HF溶液的pH约等于　　　　。将浓度相等的HF溶液与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:　 　。
二、水解常数的有关计算
3.(1)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合所得溶液中c(N)=
c(Cl-),则溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O的电离平衡常数Kb=　　　　　　　　　　　　　。
(2)25 ℃时,H2SO3HS+H+的电离常数Ka=1.4×10-2,则该温度下pH=3、c(HS)=
0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=　　　　　　　　　　　　。
4.(1)已知常温下,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,该溶液的pH=　　　　。
(2)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡
　　　(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算所得溶液中=　　　(常温下,H2SO3的电离常数=1.4×10-2,=6.0×10-8)。
考点四　电解质溶液中的守恒关系
一、理解“两大平衡”,明确粒子种类和浓度大小关系
1.电离平衡
(1)在溶液中弱电解质存在电离平衡,其电离程度比较小,电离产生的离子的浓度都较小。未电离的分子浓度远大于电离出的离子浓度,此外还要考虑水电离产生的c(OH-)与c(H+),但其电离程度更小。
如氨水中存在平衡:NH3·H2ON+OH-,H2OOH-+H+,溶液中存在粒子NH3·H2O、N、OH-、H+,浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)>c(H+)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,第一步电离产生的离子的浓度要远大于第二步电离产生的离子的浓度。但在分析粒子种类时,需要都考虑。
如在饱和H2S溶液中存在平衡:H2SHS-+H+,HS-H++S2-,H2OOH-+H+,溶液中存在粒子H2S、HS-、S2-、H+、OH-,浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。
2.水解平衡
(1)溶液中的弱电解质离子存在水解平衡,其水解程度比较小,水解产生的粒子的浓度都较小(水解相互促进的除外)。同时还要考虑水的电离产生的c(OH-)与c(H+)。
如NH4Cl溶液中存在平衡:N+H2ONH3·H2O+H+,H2OOH-+H+,溶液中存在粒子N、Cl-、NH3·H2O、H+、OH-,浓度大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主。
如在Na2CO3溶液中:C、HC、H2CO3的浓度大小关系应是c(C)>c(HC)>c(H2CO3)。
二、用好“三个守恒”,确定粒子的等量关系
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NaHCO3溶液中的离子有Na+、H+、HC、C、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)。
2.元素守恒
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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
(1)单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(N)=
1 mol,即氮元素守恒。
(2)两元素守恒,如NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(H2CO3)+c(HC)+c(C),即钠元素与碳元素守恒。
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。
如Na2S水溶液中的质子转移情况如图所示:
质子守恒式:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素守恒式推导得到。
[理解·辨析] 判断正误
(1)在0.1 mol·L-1H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P)。(　　)
(2)在0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+c(C2)。(　　)
(3)在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c(HC)=0.1 mol·L-1。(　　)
(4)常温下,氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)。(　　)
一、单一溶液中粒子浓度的比较
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是(　　)
[A] 氨水中,c(N)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
[B] NH4Cl溶液中,c(N)>c(Cl-)
[C] Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
[D] Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
二、混合溶液中粒子浓度关系
2.(2024·广东湛江模拟)已知:H2BH++HB-,HB-H++B2-。室温下,取30 mL
0.1 mol·L-1 某二元酸H2B溶液,滴加0.2 mol·L-1NaOH溶液。下列说法正确的是(　　)
[A] 0.1 mol·L-1的H2B溶液中有c(H+)=c(OH-)=c(B2-)=0.1 mol·L-1
[B] 当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(B2-)+c(HB-)
[C] 当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时,溶液的pH<7
[D] 当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时,溶液中有c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)+2c(H2B)
3.草酸氢钠溶液显酸性,常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加 0.01 mol/L NaOH 溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是(　　)
[A] V(NaOH溶液)=0时,c(H+)=0.01 mol/L
[B] V(NaOH溶液)<10 mL时,不可能存在c(Na+)=2c(C2)+c(HC2)
[C] V(NaOH溶液)=10 mL时,c(H+)=1×10-7 mol/L
[D] V(NaOH溶液)>10 mL时,c(Na+)>c(C2)>c(HC2)
三、不同溶液中同一粒子浓度大小比较
4.比较下列几组溶液中指定粒子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是　　　　　　　　(用序号表示,下同)。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4 溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为　 。
四、利用电离常数等常数进行离子浓度比较
5.(2024·安徽卷,13)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,(H2S)=10-6.97,(H2S)=10-12.90,
Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是(　　)
[A] Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
[B] 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
[C] 向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
[D] 向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
比较溶液中粒子浓度大小的解题流程
1.(2023·北京卷,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.(2023·海南卷,14)25 ℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] c(Na2CO3)=0.6 mol/L时,溶液中c(OH-)<0.01 mol/L
[B] Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
[C] 在水中H2CO3的<4×10-11
[D] 0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液 c(OH-)<2×10-4 mol/L
3.(2024·湖南卷,11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如图:
已知①H3PO4的电离常数:=6.9×10-3,=6.2×10-8,=4.8×10-13;
②Na2HPO4·12H2O易风化。
下列说法错误的是(　　)
[A] “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液
[B] “调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
[C] “结晶”工序中溶液显酸性
[D] “干燥”工序需在低温下进行
4.(2024·江苏卷,12)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知(H2SO3)=
1.3×10-2,(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液 pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性 KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(　　)
[A] 实验1所得溶液中:c(HS)+c(S)>c(H+)
[B] 实验2所得溶液中:c(S)>c(HS)
[C] 实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3 固体
[D] 实验3所得溶液中:c(S)>c(Mn2+)
第3讲　盐类的水解
考点一　盐类的水解
必备知识整合
[示例] (1)N+H2ONH3·H2O+H+
(2)C+H2OHC+OH-　HC+H2OH2CO3+OH-
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(4)CH3COO-+N+H2OCH3COOH+NH3·H2O
(5)Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
[理解·辨析] (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
【提示】 (1)CH3COONa促进水的电离,CH3COOH抑制水的电离。
(4)Na2S为多元弱酸盐,分步进行水解,离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(5)由于没有沉淀、气体生成,不能水解完全,CH3COO-和N可以在溶液中大量共存。
关键能力提升
1.B　室温下,NH4CN溶液呈碱性,能使甲基橙试剂变黄色,故A正确;HCN和NH3·H2O均是弱电解质,NH4CN溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于N的水解程度,由“越弱越水解”可知,NH3·H2O是比HCN强的电解质,故B错误,C正确;CN-、N发生相互促进的水解反应,所以0.1 mol/L NaCN溶液中,CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度,故D正确。
2.A　A项,根据BY溶液的pH=6,B+比Y-更易水解,则BOH比HY更难电离,因此电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY),正确;B项,根据AX、BX、BY溶液的pH,AX为强酸强碱盐,BX为强酸弱碱盐,BY为弱酸弱碱盐,则AY为弱酸强碱盐,溶液的pH>7,故AY溶液的pH大于BY溶液的pH,错误;C项,稀释相同倍数,BX、BY溶液的pH均增大,且BX溶液的pH变化大于BY溶液,错误;D项,HX为强酸,HY为弱酸,浓度相同时,稀释10倍后,HY的电离程度增大,但仍不可能全部电离,故HX溶液的酸性强,pH小,错误。
3.B　BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,故A正确;该反应中氯元素由-1价变为+1价,有电子转移,不符合水解原理,故B错误;Al4C3水解得到Al(OH)3和CH4,反应中没有元素化合价变化,符合水解原理,故C正确;CH3COCl的水解产物是两种酸,为CH3COOH和HCl,符合水解原理,故D正确。
4.B　BrCl中氯元素为-1价,溴元素为+1价,所以BrCl的水解产物是HBrO和HCl,故A正确;K3P中磷元素为 -3价,水解生成PH3,即K3P的水解产物是KOH和PH3,故B不正确;Mg2C3中镁元素为+2价,碳元素为-价,水解产物是Mg(OH)2和C3H4,故C正确;CuCl2中铜元素为+2价,氯元素为-1价,水解产物是Cu(OH)2和HCl,故D正确。
考点二　盐类水解的影响因素及应用
必备知识整合
一、1.弱　NaHCO3溶液　CH3COONa溶液
2.右　左　右　右
二、1.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+　HX>HY>HZ　稀硫酸　带磨口玻璃塞　Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+　c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)　HCl
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
【提示】 (2)水解平衡右移,盐的离子的水解程度也可能是减小,如增大盐的浓度。
(4)通入HCl气体,抑制了Fe3+的水解,c(Fe3+)增大,但 c(Cl-)增大程度更大,因此其比值会降低。
(5)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干并灼烧,最后得到 Fe2(SO4)3。
(6)加水稀释促进N水解,n(N)减小,n(Cl-) 不变,两者浓度之比等于其物质的量之比,故减小。
关键能力提升
1.B　n(H2SO4)=2 mol/L×0.1 L=0.2 mol,H2SO4和Na2CO3二者恰好完全反应生成强酸强碱盐Na2SO4,则 c(Na+)=2c(S),故A错误;CaO+H2OCa(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH,随着C的消耗,C+H2OHC+OH-向左移动,c(HC)减小,反应生成OH-,则c(OH-)增大,导致溶液中增大,故B正确;加水稀释,促进碳酸钠水解,则由水电离出的n(H+)、n(OH-)都增大,但氢离子、氢氧根离子物质的量增大倍数小于溶液体积增大倍数,c(H+)、c(OH-) 减小,二者浓度之积减小,故C错误;NaHSO4和Na2CO3反应的化学方程式为2NaHSO4+Na2CO32Na2SO4+H2O+CO2↑,则溶液的pH减小,c(Na+)增大,故D错误。
2.【答案】 (1)溶液的pH　(2)1(或4)
(3)探究温度对氯化铵水解平衡的影响　(4)>
【解析】 (1)由提供的药品和仪器可知,pH传感器是用来准确测定溶液的pH的,所以待测物理量X是溶液的pH。
(2)探究浓度对氯化铵水解平衡的影响,则温度必须相同,所以实验2的温度可与实验1相同,即为30 ℃,也可与实验4相同,即为40 ℃。
(3)实验2和实验3氯化铵的浓度相同,温度不同,所以是探究温度对氯化铵水解平衡的
影响。
(4)水解反应属于吸热反应,温度越高水解程度越大,氢离子浓度增大,浓度越大,水解生成的氢离子浓度越大,则溶液的酸性越强,已知实验4的浓度大,温度高,所以溶液的pH小,即b>d。
3.D　油污的主要成分是油脂,其在碱性条件下能水解,纯碱在溶液中水解显碱性,加热可提高其水解程度,洗餐具油污时,用热的纯碱溶液较冷的好,故A正确;泡沫灭火剂灭火时,NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,可达到灭火的目的,故B正确;TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加热促进水解,所以将TiCl4溶于大量水并加热制备TiO2·xH2O,故C正确;草木灰的主要成分是碳酸钾,与铵态氮肥发生相互促进的水解反应生成氨,氨易挥发而降低肥效,所以不能将草木灰与铵态氮肥混合施用,故D错误。
4.A　为除去Fe2+、Fe3+杂质制得纯净的 ZnSO4,首先应该加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入氧化锌固体调整溶液的pH到4.5,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,故选A。
5.(1)Al2O3　在AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl挥发,使平衡进一步右移得到Al(OH)3,灼烧时发生反应 2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(2)在NH4Cl溶液中存在水解平衡N+H2ONH3·H2O+H+,加入镁粉,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡右移,使镁粉不断溶解
(3)不能　应在HCl气流中加热蒸发
(4)产生白色沉淀,且溶液红色褪去　在Na2SO3溶液中存在水解平衡S+H2OHS+OH-,加入BaCl2后,发生反应 Ba2++SBaSO3↓(白色),由于c(S)减小,S的水解平衡左移,c(OH-)减小,溶液红色褪去
考点三　水解常数(Kh)及其与Ka(Kb)、Kw的关系
必备知识整合
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)×　(4)√
【提示】 (1)Ka·Kh=Kw,可见Ka与Kh成反比,所以弱酸的电离平衡常数Ka越大,其形成的盐的水解常数Kh则越小。
(2)水解常数只与温度有关,与盐的浓度无关。
(3)对于NaHS,·Kh=Kw,对于Na2S,·Kh=Kw,>,则NaHS的Kh小于Na2S的Kh。
(4)通过Ka·Kh=Kw和Kb·Kh=Kw,可依据Ka或Kb大小确定其对应盐的Kh,进而确定其水解程度大小。
关键能力提升
1.【答案】 (1)③<②<①　(2)<
(3)碱　Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.6×10-7,Kh>,即HP的水解程度大于其电离程度,因此Na2HPO4溶液呈碱性
【解析】 (1)根据Ka·Kh=Kw,可确定①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的水解常数Kh为③<②<①,水解程度为③<②<①,所以相同浓度的这三种水溶液的pH为③<②<①。(2)NaH2PO4的水解常数Kh===≈1.4×10-12,>Kh,即H2P的电离程度大于其水解程度,因此 pH<7。
2.【答案】 1.6　酸　HF和NaF的浓度相等,Ka(HF)=6.3×10-4,Kh(HF)=≈1.6×10-11
【解析】 Ka(HF)=6.3×10-4=≈,则1.0 mol·L-1 HF溶液中氢离子浓度约为 2.5×10-2 mol·L-1,所以pH=-lg c(H+)≈1.6;HF溶液和NaF溶液的浓度相等,Ka(HF)=6.3×
10-4,Kh(HF)=≈1.6×10-113.【答案】 (1)中　
(2)7.1×10-3 mol·L-1
【解析】 (1)根据电荷守恒得c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-),因为c(N)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性;Kb===。
(2)由Ka=,代入数据得c(H2SO3)≈7.1×10-3 mol·L-1。
4.【答案】 (1)10　(2)向右　60
【解析】 (1)C的水解常数Kh==2×10-4,又c(HC)∶c(C)=2∶1,
c(OH-)=10-4 mol·L-1,结合常温下Kw=1.0×10-14可得,c(H+)=10-10 mol·L-1,pH=10。
(2)NaOH电离出的OH-抑制水的电离,Na2SO3电离出的S水解促进水的电离。HSS+H+,由=6.0×10-8、pH=9可知,==60。
考点四　电解质溶液中的守恒关系
必备知识整合
[理解·辨析] (1)√　(2)×　(3)×　(4)×
【提示】 (1)H3PO4分步电离,电离程度为第一步电离>第二步电离>第三步电离,所以
0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P)。
(2)任何电解质水溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(HC2)+2c(C2)。
(3)该溶液中存在元素守恒,溶液中还存在C,
根据元素守恒得c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1。
(4)常温下混合溶液pH=9>7,溶液呈碱性,则 c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒 c(OH-)+
c(Cl-)=c(N)+c(H+),则 c(Cl-)关键能力提升
1.C　氨水为弱碱溶液,NH3·H2O只能部分电离,结合电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-),可得c(N)c(S)>c(OH-)=c(H+),C正确;Na2SO3溶液中存在元素守恒,c(Na+)=2c(S)+
2c(HS)+2c(H2SO3),D错误。
2.C　由H2B的电离方程式可知,其一级电离完全,二级电离不完全,0.1 mol·L-1的H2B溶液中一级电离产生的 c(H+)=0.1 mol·L-1,二级电离继续产生氢离子,因此氢离子的浓度大于0.1 mol·L-1,溶液显酸性,c(OH-)2c(B2-)+c(HB-)+c(OH-),滴加至中性时,c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=2c(B2-)+c(HB-),故B错误;当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时,NaOH恰好与H2B反应生成NaHB,HB-只能发生电离,使溶液显酸性,pH<7,故C正确;当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时,NaOH恰好与H2B反应生成Na2B,B2-可以发生水解,但HB-不水解,故溶液中不存在H2B,故D错误。
3.D　草酸氢钠溶液显酸性,说明草酸氢根离子的电离程度大于其水解程度。草酸是弱电解质,故0.01 mol/L NaHC2O4溶液中,氢离子的浓度小于0.01 mol/L,A不正确;常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol/L NaOH溶液,发生反应NaOH+NaHC2O4Na2C2O4+H2O,二者恰好反应时,消耗氢氧化钠溶液的体积为10 mL,生成的草酸钠发生水解反应,溶液显碱性,c(H+)<1×10-7 mol/L,C不正确;若氢氧化钠溶液的体积小于10 mL,则二者反应后,溶液有可能显中性,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C2)+c(HC2)+
c(OH-)可知,若溶液显中性,c(Na+)=2c(C2)+c(HC2),B不正确;若氢氧化钠溶液的体积大于10 mL时,溶液中含有氢氧化钠和草酸钠两种溶质,由于草酸钠的水解以第一步为主,且氢氧化钠的存在会抑制其水解,故存在c(Na+)>c(C2)>c(HC2),D正确。
4.(1)③>②>④>①　(2)②>①>③　(3)④>②>③>①
5.B　Na2S溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh====10-1.1,根据硫元素守恒可知,c(HS-)<10-1.1 mol·L-1,所以>1,则c(OH-)>c(S2-),B不正确;
Ksp(FeS) Ksp(CdS),向 c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为K===108.9>105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中 c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,若加入足量FeS,可使 c(Cd2+)<10-8 mol·L-1,
C正确;Cd2+(aq)+H2S(aq)CdS(s)+2H+(aq)的平衡常数K=====106.23>105,该反应可以完全进行,则认为Cd2+沉淀完全,有c(Cd2+)=10-13.05 mol·L-1,
因此,当向 c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),D正确。
真题验收
1.B　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胶体,加热能增大Fe3+的水解程度,D不符合题意。
2.B　由图像可知,c(Na2CO3)=0.6 mol/L时,pH>12.0,溶液中c(OH-)>0.01 mol/L,故A错误;盐溶液越稀越水解,Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小,故B正确;由图像可知,c(Na2CO3)=0.5 mol/L时,pH=12.0,Kh=≈=2×10-4,则==5×10-11,故C错误;若0.2 mol/L的Na2CO3溶液和等体积的蒸馏水混合,浓度变为0.1 mol/L,由图可知,pH>11.6,得到的溶液c(OH-)>2×10-4 mol/L,0.2 mol/L的 Na2CO3 溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合后 c(OH-)大于与水混合的氢氧根离子浓度,故D错误。
3.C　铁是较活泼金属,可与H3PO4反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液,A项正确;若“中和”工序加入Na2CO3过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入H3PO4,若“中和”工序加入H3PO4过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4,B项正确;“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液,由已知可知H3PO4的=6.2×10-8,=4.8×10-13,则HP的水解常数Kh==≈1.6×10-7,由于Kh>Ka3,则Na2HPO4的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,C项错误;由于Na2HPO4·12H2O易风化,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确。
4.D　实验1得到H2SO3溶液,实验2溶液的pH为4,实验2得到NaHSO3溶液,实验3中SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。实验1得到H2SO3溶液,其电荷守恒关系式为 c(HS)+2c(S)+c(OH-)=c(H+),则 c(HS)+c(S)c(Mn2+),D正确。
(
第
14
页
)(共175张PPT)
第3讲
盐类的水解
1.认识盐类水解的原理及其一般规律,掌握水解反应离子方程式的书写。
2.认识影响盐类水解程度的主要因素。
3.了解盐类水解的应用,能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
一、盐类水解的含义与规律
1.含义
2.规律
[注意] 弱酸弱碱盐中阴、阳离子的水解是相互促进的,水解反应的进行程度较大,溶液的酸碱性取决于酸、碱的相对强弱。
必备知识整合
二、水解反应离子方程式的书写
2.多元弱酸盐:水解反应分步书写,以第一步为主。
3.多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
4.阴、阳离子相互促进的水解
[示例] 写出下列盐溶液中水解反应的离子方程式。
(1)NH4Cl:　 。
(2)Na2CO3:　 、　 。
(3)FeCl3:　 。
(4)CH3COONH4: 　 。
(5)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 　 。
[理解·辨析] 判断正误
(1)常温下,pH=11的CH3COONa溶液与pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同。(　 　)
×
【提示】 (1)CH3COONa促进水的电离,CH3COOH抑制水的电离。
(2)相同温度时,浓度均为0.2 mol·L-1的 NaHCO3 和Na2CO3溶液中,存在的粒子种类相同。(　 　)
(3)已知酸性:HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa溶液的碱性强于NaF溶液。(　 　)
√
√
×
×
(6)向FeCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成。(　 　)
√
一、盐类水解的实质及规律
1.室温下,0.1 mol/L的NH4CN溶液的pH=9.32,下列说法错误的是(　　)
[A] 上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
[B] 室温下,NH3·H2O是比HCN弱的电解质
[D] 室温下,0.1 mol/L NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
B
2.25 ℃时浓度都是1 mol/L的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY,AX的溶液pH=7且溶液中 c(X-)=1 mol/L,BX的溶液pH=4,BY的溶液pH=6。下列说法正确的是(　　)
[A] 电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY)
[B] AY溶液的pH小于BY溶液的pH
[C] 稀释相同倍数,溶液pH变化为BX等于BY
[D] 将浓度均为1 mol/L的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
A
【解析】 A项,根据BY溶液的pH=6,B+比Y-更易水解,则BOH比HY更难电
离,因此电离平衡常数Kb(BOH)小于Ka(HY),正确;B项,根据AX、BX、BY溶液的pH,AX为强酸强碱盐,BX为强酸弱碱盐,BY为弱酸弱碱盐,则AY为弱酸强碱盐,溶液的pH>7,故AY溶液的pH大于BY溶液的pH,错误;C项,稀释相同倍数,BX、BY溶液的pH均增大,且BX溶液的pH变化大于BY溶液,错误;D项,
HX为强酸,HY为弱酸,浓度相同时,稀释10倍后,HY的电离程度增大,但仍不可能全部电离,故HX溶液的酸性强,pH小,错误。
二、水解实质的拓展延伸
3.广义的水解观认为无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是(　　)
[A] BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
[B] PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
[C] Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
[D] CH3COCl的水解产物是两种酸
B
【解析】 BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,故A正确;该反应中氯元素由-1价变为+1价,有电子转移,不符合水解原理,故B错误;Al4C3水解得到Al(OH)3和CH4,反应中没有元素化合价变化,符合水解原理,故C正确;CH3COCl的水解产物是两种酸,为CH3COOH和HCl,符合水解原理,故D正确。
[A] BrCl的水解产物是HBrO和HCl
[B] K3P的水解产物是KOH和H3PO4
[C] Mg2C3的水解产物是Mg(OH)2和C3H4
[D] CuCl2的水解产物是Cu(OH)2和HCl
B
一、盐类水解的影响因素
1.内因:弱酸根离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越 ,就越易发生水解。
弱
NaHCO3溶液
CH3COONa溶液
2.外因
条件 平衡移动方向 H+数目 pH 现象
升温 移 增多 减小 溶液颜色变深
通HCl(g) 移 增多 减小 溶液颜色变浅
加H2O 移 增多 增大 溶液颜色变浅
加NaHCO3(g) 移 减少 增大 生成红褐色沉淀,放出气体
右
左
右
右
二、盐类水解的应用
1.在化学科学中的应用
应用 实例
判断盐溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是
判断酸性强弱 等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:
某些盐溶液的配制或贮存 配制CuSO4溶液时,加入少量 ,防止Cu2+水解;
配制FeCl3溶液,先溶于浓盐酸再加水稀释;
贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用 的试剂瓶
HX>HY>HZ
稀硫酸
带磨口玻璃塞
HCl
2.在生产、生活中的应用
[理解·辨析] 判断正误
(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强。
(　 　)
(2)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。(　 　)
×
【提示】 (2)水解平衡右移,盐的离子的水解程度也可能是减小,如增大盐的浓度。
×
(3)在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解。(　 　)
√
×
【提示】 (4)通入HCl气体,抑制了Fe3+的水解,c(Fe3+)增大,但c(Cl-)增大程度更大,因此其比值会降低。
(5)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干并灼烧,最后得到Fe2O3。(　 　)
×
【提示】 (5)将Fe2(SO4)3溶液加热蒸干并灼烧,最后得到Fe2(SO4)3。
√
一、盐类水解的影响因素
1.室温下,将0.20 mol Na2CO3固体溶于水配成 100 mL 溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)
B
2.(2024·广东南粤名校联考,节选)科学探究要实事求是、严谨细致。为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响,某兴趣小组设计了如下实验方案:
实验编号 c(NH4Cl)/ (mol·L-1) 温度/℃ 待测物理量X 实验目的
1 0.5 30 a —
2 1.5 ⅰ b 探究浓度对氯化铵水解平衡的影响
3 1.5 35 c ⅱ
4 2.0 40 d 探究温度、浓度同时对氯化铵水解平衡的影响
该实验限选药品和仪器:恒温水浴、pH传感器、烧杯、0.1 mol·L-1硝酸银溶液、蒸馏水和各种浓度的NH4Cl溶液。
(1)实验中,待测物理量X是　 。
溶液的pH
【解析】 (1)由提供的药品和仪器可知,pH传感器是用来准确测定溶液的pH的,所以待测物理量X是溶液的pH。
(2)为了探究浓度对氯化铵水解平衡的影响,实验2 可与实验　　　　做对照实验。
1(或4)
【解析】 (2)探究浓度对氯化铵水解平衡的影响,则温度必须相同,所以实验2的温度可与实验1相同,即为30 ℃,也可与实验4相同,即为40 ℃。
(3)实验目的ⅱ是 　　　　 　　　　。
探究温度对氯化铵水解平衡的影响
【解析】 (3)实验2和实验3氯化铵的浓度相同,温度不同,所以是探究温度对氯化铵水解平衡的影响。
(4)上述表格中,b　　　　(填“>”“<”或“=”)d。
>
【解析】 (4)水解反应属于吸热反应,温度越高水解程度越大,氢离子浓度增大,浓度越大,水解生成的氢离子浓度越大,则溶液的酸性越强,已知实验4的浓度大,温度高,所以溶液的pH小,即b>d。
二、盐类水解的应用
3.(2024·四川成都摸底考试)生产、生活中,盐类水解有着广泛的应用。下列做法错误的是(　　)
[A] 洗餐具油污时,用热的纯碱溶液较冷的好
[B] 用泡沫灭火剂灭火时,将NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合
[C] 将TiCl4溶于大量水并加热制备TiO2·xH2O
[D] 为增加肥效将草木灰与铵态氮肥混合施用
D
【解析】 油污的主要成分是油脂,其在碱性条件下能水解,纯碱在溶液中水解显碱性,加热可提高其水解程度,洗餐具油污时,用热的纯碱溶液较冷的好,故A正确;泡沫灭火剂灭火时,NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,可达到灭火的目的,故B正确;TiCl4水解生成TiO2·xH2O,加热促进水解,所以将TiCl4溶于大量水并加热制备TiO2·xH2O,故C正确;草木灰的主要成分是碳酸钾,与铵态氮肥发生相互促进的水解反应生成氨,氨易挥发而降低肥效,所以不能将草木灰与铵态氮肥混合施用,故D错误。
4.下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是(　　)
金属离子 Fe2+ Fe3+ Zn2+
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
[A] H2O2、ZnO [B] 氨水
[C] KMnO4、ZnCO3 [D] NaOH溶液
A
【解析】 为除去Fe2+、Fe3+杂质制得纯净的 ZnSO4,首先应该加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入氧化锌固体调整溶液的pH到4.5,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去,故选A。
5.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体是　　　 　　,原因是
(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
Al2O3
(2)分析镁粉可溶解在NH4Cl溶液中的原因:
　 。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能否得到CuCl2·2H2O晶体 　　　　　(填“能”或“不能”)。如果不能应如何操作 　　　　　　　　　　　　　　　。
不能
应在HCl气流中加热蒸发
(4)向Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变为红色,若再向该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是　　 　 　,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:
产生白色沉淀,且溶液红色褪去
　 　。
思维建模
利用水解原理除杂的一般要求
(1)要根据杂质离子沉淀的pH,调控溶液的pH,做到既能除掉杂质离子,又不会把主要成分除去。
(2)选择调节溶液pH的物质时要注意不能引入新的杂质,多选用主体成分的氧化物、氢氧化物、碳酸盐等可以消耗氢离子的物质。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,除杂时可选用MgO、Mg(OH)2、MgCO3等。
1.水解常数的表达式
2.水解常数的影响因素
水解常数仅受温度的影响,因水解反应是吸热反应,故水解常数随温度升高而增大。
3.水解常数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:
因而Ka(或Kb)与Kw的定量关系:
(1)Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
4.水解常数的应用
(2)计算盐溶液中的c(H+)或c(OH-)。
[理解·辨析] 判断正误
(1)弱酸的电离平衡常数Ka越大,其形成的盐的水解常数Kh也越大。(　　)
×
【提示】 (1)Ka·Kh=Kw,可见Ka与Kh成反比,所以弱酸的电离平衡常数Ka越大,其形成的盐的水解常数Kh则越小。
(2)FeCl3溶液的浓度越小,水解程度越大,则水解常数也越大。(　 　)
×
【提示】 (2)水解常数只与温度有关,与盐的浓度无关。
×
(4)可以通过弱酸的Ka或弱碱的Kb判断其对应的盐的水解程度。(　 　)
√
【提示】 (4)通过Ka·Kh=Kw和Kb·Kh=Kw,可依据Ka或Kb大小确定其对应盐的Kh,进而确定其水解程度大小。
一、判断溶液的酸碱性
③<②<①
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液的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:
碱
　 　。
2.25 ℃时,Ka(HF)=6.3×10-4。25 ℃时,1.0 mol·L-1 HF溶液的pH约等于　　。将浓度相等的HF溶液与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈　　(填“酸”“碱”或“中”)性,并结合有关数据解释原因:
1.6
酸
　 　。
二、水解常数的有关计算
中
7.1×10-3 mol·L-1
10
向右
60
一、理解“两大平衡”,明确粒子种类和浓度大小关系
1.电离平衡
(1)在溶液中弱电解质存在电离平衡,其电离程度比较小,电离产生的离子的浓度都较小。未电离的分子浓度远大于电离出的离子浓度,此外还要考虑水电离产生的c(OH-)与c(H+),但其电离程度更小。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,第一步电离产生的离子的浓度要远大于第二步电离产生的离子的浓度。但在分析粒子种类时,需要都考虑。
2.水解平衡
(1)溶液中的弱电解质离子存在水解平衡,其水解程度比较小,水解产生的粒子的浓度都较小(水解相互促进的除外)。同时还要考虑水的电离产生的c(OH-)与c(H+)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主。
二、用好“三个守恒”,确定粒子的等量关系
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。
2.元素守恒
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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
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。
如Na2S水溶液中的质子转移情况如图所示:
质子守恒式:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素守恒式推导得到。
[理解·辨析] 判断正误
√
×
×
×
一、单一溶液中粒子浓度的比较
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是(　　)
C
二、混合溶液中粒子浓度关系
[A] 0.1 mol·L-1的H2B溶液中有c(H+)=c(OH-)=c(B2-)=0.1 mol·L-1
[B] 当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(B2-)+c(HB-)
[C] 当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时,溶液的pH<7
[D] 当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时,溶液中有c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)+
2c(H2B)
C
【解析】 由H2B的电离方程式可知,其一级电离完全,二级电离不完全,0.1 mol·L-1的H2B溶液中一级电离产生的c(H+)=0.1 mol·L-1,二级电离继续产生氢离子,因此氢离子的浓度大于0.1 mol·L-1,溶液显酸性,c(OH-)2c(B2-)+c(HB-),故B错误;当消耗NaOH溶液的体积为15 mL时,NaOH恰好与H2B反应生成NaHB,HB-只能发生电离,使溶液显酸性,pH<7,故C正确;当消耗NaOH溶液的体积为30 mL时,NaOH恰好与H2B反应生成Na2B,B2-可以发生水解,但HB-不水
解,故溶液中不存在H2B,故D错误。
3.草酸氢钠溶液显酸性,常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4溶液中滴加 0.01 mol/L NaOH 溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是(　　)
D
三、不同溶液中同一粒子浓度大小比较
4.比较下列几组溶液中指定粒子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是　　　　　 　　　　　(用序号表示,下同)。
③>②>④>①
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,
c(CH3COO-)由大到小的顺序是　　　　　　　。
②>①>③
④>②>③>①
B
四、利用电离常数等常数进行离子浓度比较
[A] Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
[B] 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
[C] 向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
[D] 向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:
c(H+)>c(Cd2+)
构建模型
比较溶液中粒子浓度大小的解题流程
1.(2023·北京卷,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
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胶体,加热能增大Fe3+的水解程度,D不符合题意。
2.(2023·海南卷,14)25 ℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
[A] c(Na2CO3)=0.6 mol/L时,溶液中c(OH-)<0.01 mol/L
[B] Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
B
[D] 0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液 c(OH-)<2×10-4 mol/L
若0.2 mol/L的Na2CO3溶液和等体积的蒸馏水混合,浓度变为0.1 mol/L,由图可知,pH>11.6,得到的溶液c(OH-)>2×10-4 mol/L,0.2 mol/L的 Na2CO3 溶液和0.3 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合后c(OH-)大于与水混合的氢氧根离子浓度,故D错误。
3.(2024·湖南卷,11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如图:
下列说法错误的是(　　)
[A] “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液
[B] “调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
[C] “结晶”工序中溶液显酸性
[D] “干燥”工序需在低温下进行
C
【解析】 铁是较活泼金属,可与H3PO4反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液,A项正确;若“中和”工序加入Na2CO3过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入H3PO4,若“中和”工序加入H3PO4过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4,
B项正确;
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性 KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(　　)
D
课时作业38　盐类的水解
(时间:30分钟　满分:100分)
一、选择题(共11小题,每小题7分,共77分)
1.(2022·浙江1月选考,1)水溶液呈酸性的盐是(　　)
[A] NH4Cl [B] BaCl2
[C] H2SO4 [D] Ca(OH)2
A
【解析】 A.NH4Cl为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,符合题意;B.BaCl2为强酸强碱盐,水溶液为中性,不符合题意;C.H2SO4为酸,不属于盐,不符合题意;
D.Ca(OH)2为碱,不属于盐,不符合题意。
2.常温下浓度均为0.1 mol/L的四种盐溶液,其pH如下表所示,下列说法正确的是(　　)
序号 ① ② ③ ④
溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO
pH 8.8 9.7 11.6 10.3
[A] 等浓度的CH3COOH溶液和HClO溶液,pH小的是HClO溶液
[B] 四种溶液中水的电离程度:③>④>②>①
[C] NaHCO3在溶液中电离程度大于水解程度
B
【解析】 对应的盐溶液的pH越大,酸根离子水解程度越大,对应酸的酸性越弱,则等浓度的CH3COOH溶液和HClO溶液,CH3COOH的酸性强,pH小的是CH3COOH溶液,故A错误;易水解的盐能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,则四种溶液中,水的电离程度③>④>②>①,故B正确;碳酸氢钠溶液的pH为9.7,溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子在溶液中的电离程度小于水解程度,故C错误;
A
①固体NaOH　②固体KOH　③固体NaHSO4　④固体CH3COONa　
⑤冰醋酸　⑥降温
[A] 只有①③ [B] ①③④
[C] ②④⑤⑥ [D] ③④⑥
4.(2021·北京卷,12)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是(　　)
[A] Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
[B] CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
[C] Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
[D] 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
B
A
5.(2021·福建卷,10)如图为某实验测得 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是(　　)
6.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
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
7.(2022·湖南卷,13)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶
液,产生蓝色沉淀。
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是(　　)
[A] 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
[B] 实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
[C] 实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D
实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度FeCl3溶液,根据现象分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率大,故C合理;结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率大,因证据不足,不能说明亚硫酸根离子对铁离子的水解反应无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D不合理。
C
9.测定0.1 mol/L Na2SO3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BaCl2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] Na2SO3溶液中共有8种粒子
[B] ④产生的白色沉淀是BaSO4
[C] ①与④的Kw相等
D
10.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] 酸浸工序中分批加入稀硝酸可降低反应剧烈程度
[B] 转化工序中加入稀盐酸可抑制生成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
D
[A] 测溶液a的pH≈1.3,证明Fe3+发生了水解
[B] 加入浓盐酸,H+与Cl-对溶液颜色变化、Fe3+浓度大小的影响是一致的
[C] 向b中加入AgNO3后,黄色褪去,说明H+能抑制Fe3+水解
[D] 将溶液a滴入沸水中,加热,检测有丁达尔效应,说明加热能促进Fe3+水解
B
二、非选择题(共2小题,除标注外,每空2分,共23分)
12.(10分)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为 0.10 mol/L 的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,
pH=4.76,回答下列问题。[已知25 ℃时 Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh为盐的水解常数]
(1)25 ℃时,Kh(CH3COO-)= 　 　 　　(写表达式),计算Kh(CH3COO-)=
　　　　　　　(保留三位有效数字)。
5.71×10-10
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是
　 。
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【解析】 (2)该缓冲溶液pH=4.76<7,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),
说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,CH3COOH电离程度、CH3COO-水解程度都较小,
溶液中还存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),
所以c(Na+)则溶液中存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中 c(H+) 为　　　　mol/L。
10-4.76
【解析】 (3)向1.0 L题述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),NaOH和H+反应生成水,但CH3COOH发生电离补充消耗的H+,所以混合溶液中c(H+)基本不变,为 10-4.76 mol/L。
a.升温
b.加入NaOH固体
c.稀释
d.加入CH3COONa固体
d
向右
60
(2)已知常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显　 　　(填“酸”
“碱”或“中”)性,c(CN-)　　　　(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　 　。
碱
<
c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
②(3分)常温下,若将c mol·L-1盐酸与 0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=　　　　(保留小数点后四位)。
0.616 2
课时作业39　溶液中的粒子浓度关系
(时间:30分钟　满分:80分)
一、选择题(共10小题,每小题6分,共60分)
1.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是(　　)
[A] pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
[B] pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D
2.(2024·山东滨州一中月考)常温下,某酸式盐 NaHY 的水溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度。下列叙述正确的是(　　)
[A] 该酸式盐的水溶液pH<7
[B] 该酸式盐的水溶液中:c(Na+)=c(Y2-)+c(HY-)+c(H2Y)
[C] 该酸式盐的水溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HY-)+c(Y2-)+c(OH-)
[D] 该酸式盐的水溶液中离子浓度大小关系为
c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
B
【解析】 NaHY溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度,
则其溶液pH>7,A错误;
该酸式盐的水溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(Y2-)+c(HY-)+c(H2Y),B正确;
该酸式盐的水溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HY-)+2c(Y2-)+c(OH-),
C错误;该酸式盐的水溶液中c(HY-)>c(Y2-),D错误。
3.常温下,将某一元酸HA溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表所示。
实验 编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH) ① 0.1 0.1 9
② x 0.2 7
下列判断不正确的是(　　)
[A] 实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
[C] 实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
[D] 实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
B
【解析】 实验①两者等浓度、等体积混合恰好完全反应生成KA,反应后溶液的pH=9,即溶液呈碱性,说明HA为弱酸,A-水解,A正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)可知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B不正确;因为HA为弱酸,如果与等体积、等浓度的KOH溶液混合,溶液呈碱性,若溶液呈中性,则在两溶液体积相等的条件下,HA溶液的浓度应大于0.2 mol·L-1,所以实验②反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C正确;实验②反应后的溶液呈中性,根据电荷守恒得c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D正确。
4.(2021·天津卷,10)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是(　　)
A
5.山梨酸钾(RCOOK)是常用的食品防腐剂,其水溶液呈碱性。下列叙述正确的是(　　)
[A] 山梨酸和山梨酸钾都是强电解质
[B] 稀释山梨酸钾溶液时,n(OH-)、c(OH-)都减小
[C] 山梨酸钾溶液中:c(H+)+c(K+)=c(OH-)+c(RCOOH)+c(RCOO-)
D
6.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
B
C
7.(2024·贵州高考适应性考试)在25 ℃时,对10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是(　　)
[B] 加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,所得溶液pH>7
[C] 加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液 pH<7,则水电离的c(H+)<1×
10-7 mol·L-1
[D] 加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1
8.(2025·河北市级联考期中)某研究小组利用电位滴定法研究盐酸滴入亚磷酸钠(Na2HPO3)溶液的过程,得到电极电位U和溶液pH随盐酸滴加的体积变化曲线如图所示。
已知:
①电位滴定法的原理:在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也发生了突跃,进而确定滴定终点。
下列说法正确的是(　　)
[A] A点对应溶液的pH>7
[B] B点对应第二次电极电位突跃,溶液的溶质是H3PO3
[D] 水的电离程度:A>B>C
C
Na2HPO3的水解促进水的电离,盐酸抑制水的电离,加盐酸过程中水的电离程度逐渐减小,所以水的电离程度 A>C>B,故D错误。
9.(2022·重庆卷,11)某小组模拟成垢—除垢过程如下。
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
10.室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH计测得0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4溶液pH为8.60
2 向0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7
3 向0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4溶液中滴加等浓度、等体积稀盐酸
4 向0.010 0 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入足量稀硫酸酸化后,再滴加KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
下列说法不正确的是(　　)
B
二、非选择题(共1小题,共20分)
11.(20分,每空4分)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。请回答下列问题。
(1)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　 　(填字母)。
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
BC
【解析】 (1)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;根据元素守恒可得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
(2)常温时,pH=3的CH3COOH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
　 　　　 　　　　　　　。
<
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
【解析】(2)常温时,pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,发生中和反应后,CH3COOH有剩余,所得溶液呈酸性,则有 c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),从而推知 c(Na+)<
c(CH3COO-)。
(3)常温时,将m mol·L-1 CH3COOH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,
CH3COOH溶液中c(H+)　　　　NaOH溶液中c(OH-)。
>
<
【解析】 (3)常温时,将m mol·L-1 CH3COOH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,CH3COOH要稍过量,则有m>n。由于CH3COOH是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若CH3COOH溶液中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后CH3COOH远远过量,故CH3COOH溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。课时作业38　盐类的水解
(时间:30分钟　满分:100分)
一、选择题(共11小题,每小题7分,共77分)
1.(2022·浙江1月选考,1)水溶液呈酸性的盐是(　　)
[A] NH4Cl [B] BaCl2
[C] H2SO4 [D] Ca(OH)2
2.常温下浓度均为0.1 mol/L的四种盐溶液,其pH如下表所示,下列说法正确的是(　　)
序号 ① ② ③ ④
溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO
pH 8.8 9.7 11.6 10.3
[A] 等浓度的CH3COOH溶液和HClO溶液,pH小的是HClO溶液
[B] 四种溶液中水的电离程度:③>④>②>①
[C] NaHCO3在溶液中电离程度大于水解程度
[D] Na2CO3溶液中有c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
3.CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质或改变如下条件,能使一定减小的是(　　)
①固体NaOH　②固体KOH　③固体NaHSO4　④固体CH3COONa　⑤冰醋酸　⑥降温
[A] 只有①③ [B] ①③④
[C] ②④⑤⑥ [D] ③④⑥
4.(2021·北京卷,12)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是(　　)
[A] Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
[B] CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
[C] Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
[D] 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
5.(2021·福建卷,10)如图为某实验测得 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法正确的是(　　)
[A] a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小
[B] a点时,Kw<(H2CO3)·(H2CO3)
[C] b点溶液中,c(Na+)=c(HC)+2c(C)
[D] ab段,pH减小说明升温抑制了HC的水解
6.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盐酸与0.6 mol/L NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=
7.(2022·湖南卷,13)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是(　　)
[A] 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
[B] 实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
[C] 实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
[D] 整个实验说明 S对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
8.25 ℃时,二元弱酸H2A的=5.6×10-2,=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-)
9.测定0.1 mol/L Na2SO3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BaCl2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] Na2SO3溶液中共有8种粒子
[B] ④产生的白色沉淀是BaSO4
[C] ①与④的Kw相等
[D] ①→③的过程中,温度对水解平衡的影响比c(S)的影响更大
10.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] 酸浸工序中分批加入稀硝酸可降低反应剧烈程度
[B] 转化工序中加入稀盐酸可抑制生成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
11.Fe2(SO4)3溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a),加入少量浓盐酸黄色加深(b)。已知:Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色);浓度较小时 [Fe(H2O)6]3+ (用Fe3+表示)几乎无色,取溶液进行如下实验,对现象的分析不正确的是(　　)
[A] 测溶液a的pH≈1.3,证明Fe3+发生了水解
[B] 加入浓盐酸,H+与Cl-对溶液颜色变化、Fe3+浓度大小的影响是一致的
[C] 向b中加入AgNO3后,黄色褪去,说明H+能抑制Fe3+水解
[D] 将溶液a滴入沸水中,加热,检测有丁达尔效应,说明加热能促进Fe3+水解
二、非选择题(共2小题,除标注外,每空2分,共23分)
12.(10分)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为 0.10 mol/L 的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,回答下列问题。[已知 25 ℃ 时 Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh为盐的水解常数]
(1)25 ℃时,Kh(CH3COO-)= 　　　　(写表达式),计算Kh(CH3COO-)=　　　　　　　(保留三位有效数字)。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是 　。
(3)向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中 c(H+) 为　　　　mol/L。
(4)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中增大的是　　　　(填字母)。
a.升温
b.加入NaOH固体
c.稀释
d.加入CH3COONa固体
13.(13分)(1)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡　　　　(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中=　　　　(常温下H2SO3的电离平衡常数=1.0×10-2,=6.0×10-8)。
(2)已知常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)　　 　　(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　 。
②(3分)常温下,若将c mol·L-1盐酸与 0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=　　　　　　(保留小数点后四位)。
课时作业38　盐类的水解
1.A　A.NH4Cl为强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,符合题意;B.BaCl2为强酸强碱盐,水溶液为中性,不符合题意;C.H2SO4 为酸,不属于盐,不符合题意;D.Ca(OH)2为碱,不属于盐,不符合题意。
2.B　对应的盐溶液的pH越大,酸根离子水解程度越大,对应酸的酸性越弱,则等浓度的CH3COOH溶液和HClO溶液,CH3COOH的酸性强,pH小的是CH3COOH溶液,故A错误;易水解的盐能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,则四种溶液中,水的电离程度③>④>②>①,故B正确;碳酸氢钠溶液的pH为9.7,溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子在溶液中的电离程度小于水解程度,故C错误;依据质子守恒,Na2CO3溶液中有
c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),故D错误。
3.A　加入固体NaOH,c(Na+)与c(CH3COO-)都增大,但 c(Na+)增大幅度较大,则减小,①符合题意;加入固体KOH,抑制CH3COO-水解,c(CH3COO-)增大,而 c(Na+) 不变,则增大,②不符合题意;加入固体NaHSO4,水解平衡向右移动,c(Na+)增大,
c(CH3COO-)减小,则减小,③符合题意;加入固体CH3COONa,CH3COO-浓度增大,水解程度降低,则增大,④不符合题意;加入冰醋酸,c(CH3COO-)增大,则增大,⑤不符合题意;水解是吸热反应,降温,平衡逆向移动,醋酸根离子浓度增大,则增大,⑥不符合题意。
4.B　Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中均存在Na+、C、HC、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的粒子种类相同,A正确;NaHCO3溶液中存在HCH++C,加入Ca2+后,Ca2+和C反应生成沉淀,促进HC的电离,Na2CO3溶液中加入Ca2+,发生反应Ca2++CCaCO3↓,使C的水解平衡逆向移动,B错误;Al3+与C、HC都能发生相互促进的水解反应,C正确;由题干信息可知,形成沉淀时会消耗碳酸根离子和碳酸氢根离子,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根离子的浓度也会减小,pH均降低,D正确。
5.A　Kw=c(H+)·c(OH-),随着温度的升高,Kw增大,a点、c点的pH相同,即氢离子浓度相同,但是c(OH-)不同,c点的Kw大,所以a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小,故A正确;碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,说明HC的水解程度大于其电离程度,Kh=>(H2CO3),所以Kw>(H2CO3)·(H2CO3),故B错误;b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),由于c(H+)c(HC)+2c(C),故C错误;碳酸氢钠溶液中存在电离和水解两个过程,而电离和水解均为吸热过程,升高温度,促进了电离和水解,故D错误。
6.D　CN-的水解常数Kh=1.6×10-5,则HCN的电离常数Ka===6.25×10-10,Kh>Ka,所以CN-水解程度大于HCN电离程度,混合溶液呈碱性,pH>7,A项错误;NaCN促进水的电离,HCN抑制水的电离,因为NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,则混合溶液中水的电离程度大于纯水的,B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 盐酸与0.6 mol/L 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-),溶液呈中性,所以c(CN-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol/L,溶液中还存在物料守恒c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)= mol/L,所以有Ka===6.25×10-10,解得c=,D项正确。
7.D　铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度增大,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A合理;在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象分析可知,Fe3+既发生了水解反应生成红褐色的Fe(OH)3,又被S还原得到Fe2+,加入K3[Fe(CN)6]溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B合理;实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度FeCl3溶液,根据现象分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率大,故C合理;结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率大,因证据不足,不能说明亚硫酸根离子对铁离子的水解反应无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D不合理。
8.C　Kh(HA-)==<,则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溶液中滴加NaOH溶液至中性时 c(H+)=10-7 mol·L-1,==1.5×10-4,则=1.5×103,即c(HA-)9.D　Na2SO3在水溶液中发生水解反应生成NaHSO3,NaHSO3 水解生成H2SO3,所以Na2SO3溶液中存在Na+、H+、S、HS、H2SO3、OH-、H2O,部分Na2SO3被氧化为Na2SO4,所以溶液中还存在S,故A正确;BaSO3能溶于稀盐酸,BaSO4难溶于稀盐酸,取①、④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明④产生的白色沉淀是BaSO4,故B正确;水的离子积常数只与温度有关,①、④温度相同,所以水的离子积常数相等,故C正确;①→③的过程中温度升高,水解平衡正向移动,而升温过程中,部分S被氧化为S,S浓度减小,水解平衡逆向移动,由题表数据知,①→③的过程中pH降低,说明对水解平衡移动方向的影响程度更大的是 c(S),故D错误。
10.D　酸浸工序中分批加入稀硝酸可控制反应物浓度,降低反应的剧烈程度,A正确;转化工序中加入NaCl可生成BiCl3,Bi3+会水解生成BiOCl和BiONO3,加入稀盐酸可抑制 BiONO3的生成,提高BiOCl的产率,B正确;水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+正向移动,有利于Bi3+水解生成BiOCl,C正确;水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+逆向移动,不利于BiOCl的生成,D错误。
11.B　如果Fe3+不水解则溶液呈中性,现测溶液a的pH≈1.3,证明Fe3+发生了水解,A正确;加入浓盐酸,H+浓度增大,抑制Fe3+水解,Fe3+浓度增大,而Cl-浓度增大,促进Fe3++4Cl-[FeCl4]-平衡正向移动,Fe3+浓度减小,溶液颜色也不一样,则H+与Cl-对溶液颜色变化、Fe3+浓度大小的影响是不一致的,B不正确;向b中加入AgNO3后,由于 Ag++Cl-AgCl↓,导致Fe3++4Cl-[FeCl4]-平衡逆向移动,同时由于溶液中H+的存在,H+能抑制Fe3+水解,使得溶液几乎无色,C正确;将溶液a滴入沸水中,发生反应Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,检测有丁达尔效应,说明加热能促进Fe3+水解,D正确。
12.【答案】 (1)　5.71×10-10
(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)10-4.76
(4)d
【解析】 (1)25 ℃时,Kh(CH3COO-)的表达式为 Kh(CH3COO-)=;
Kh(CH3COO-)==≈5.71×10-10。
(2)该缓冲溶液pH=4.76<7,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,CH3COOH电离程度、CH3COO-水解程度都较小,溶液中还存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)向1.0 L题述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),NaOH和H+反应生成水,但CH3COOH发生电离补充消耗的H+,所以混合溶液中 c(H+)基本不变,为
10-4.76 mol/L。
(4)=×=。升温促进CH3COO-水解,溶液碱性增强,则溶液中c(CH3COO-)减小、c(OH-)增大,所以减小,故a错误;加入NaOH固体,溶液中 c(OH-) 增大而抑制CH3COO-水解,溶液中c(CH3COOH)减小,温度不变,水解常数不变,则减小,故b错误;加水稀释促进CH3COO-水解,但CH3COO-水解程度小于溶液体积增大程度,导致溶液中c(CH3COOH)减小,温度不变,水解常数不变,则减小,故c错误;加入CH3COONa固体,溶液中c(CH3COO-)增大,c(CH3COOH) 增大,温度不变,水解常数不变,所以增大,故d 正确。
13.【答案】 (1)向右　60
(2)①碱　<　c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)　
②0.616 2
【解析】 (1)NaOH电离出的OH-抑制水的电离,Na2SO3电离出的S水解,促进水的电离。S+H2OHS+OH-,Kh===,
所以====60。
(2)①常温下,NaCN的水解常数Kh==≈1.61×10-5,Kh>Ka,故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故CN-水解产生的 c(OH-)大于HCN电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且 c(CN-)0.616 2。
(
第
5
页
)

展开更多......

收起↑