【弯道超车】第14讲 盐类的水解及其应用--新高二化学暑期讲义选必修1(含解析)

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【弯道超车】第14讲 盐类的水解及其应用--新高二化学暑期讲义选必修1(含解析)

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第14讲 盐类的水解及其应用
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模块一
盐类水解及其规律
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1.盐类的水解
(1)概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
盐电离→→生成弱电解质→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性。
2.盐类水解的实质(原因)
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中的变化 H2OH++OH- NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质 否
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+)=c(OH-),呈中性,无弱电解质生成
理论解释 水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
2.盐类水解的条件
(1)盐溶于水;
(2)盐在组成上必须具有弱酸根阴离子或弱碱阳离子。
3.盐类水解规律
有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类别 溶液的酸碱性 原因
强酸弱碱盐 呈酸性,pH<7 弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)> c(OH-) 水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐 呈碱性,pH>7 弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) >c(H+)
强酸强碱盐 呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐 若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)【判断酸式盐的水溶液的酸碱性要看该盐的构成微粒的实际表现】
1.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性,如:NaHSO4===Na++H++SO。
2.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要),使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液显碱性。
②电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:HSOH++SO(主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要),使c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。同理NaH2PO4溶液显酸性。
【例1 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类水解的实质是促进水电离,水电离平衡右移(  )
(2)盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱(  )
(3)Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO)之比为2∶1(  )
(4)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性(  )
(5)酸式盐溶液一定显酸性(  )
(6)同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比后者pH小(  )
(7)25 ℃,pH=11的Na2CO3溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1(  )
(8)Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同(  )       
(9)可溶性正盐BA溶液呈中性,则HA是强酸( )
(10)若测得0.01mol/LHA溶液pH>2,则HA是弱酸( )
(11)含CO32-的溶液中,可能大量存在:Na+、SO42-、A13+( )
(12)等pH等体积的HC1O、HC1溶液分别与浓度相同的NaOH溶液反应呈中性,HClO消耗的NaOH溶液体积少( )
(13)通入适量的HCl气体,使FeCl3溶液中,增大( )
(14)NH4Cl溶于D2O中的水解方程式为:NH4+ + D2ONH3·D2O + H+( )
(15)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应( )
【答案】(1) √ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6) √ (7)× (8)√ (9)×  (10) √ (11)× (12)× (13)× (14)× (15)×
【例2 】物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是(  )
A.HX、HZ、HY B.HX、HY、HZ
C.HZ、HY、HX D.HY、HZ、HX
答案 B
解析 利用盐类水解规律“越弱越水解,谁强显谁性”,结合同浓度三种酸对应的钠盐的溶液的pH可推知,碱性越强则对应的酸越弱。
【例3 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡( )
(2)盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程( )
(3)盐类水解的结果使溶液不一定呈中性( )
(4)Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH( )
(5)在盐类水解的过程中,水的电离程度一定会增大( )
(6)在盐类水解的过程中,c(H+)与c(OH-)的乘积一定会增大( )
(7)CH3COONa溶液呈碱性,说明CH3COOH是弱酸( )
(8)往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中加入盐酸,可抑制Fe2+水解,溶液绿色加深( )
(9)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同( )
【答案】(1) √ (2)√ (3)√  (4)× (5)√ (6) × (7)√ (8) × (9) √ 
4.盐类水解方程式的书写
(1)一般要求
如NH4Cl的水解离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸盐水解反应分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式。如Na2CO3的水解离子方程式为CO32-+H2OHCO32-+OH-。
(3)多元弱碱盐水解反应,水解离子方程式一步写完。如FeCl3的水解离子方程式Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
【例4 】写出下列盐溶液中水解的离子方程式。
(1)NH4Cl: 。
(2)Na2CO3: 。
(3)FeCl3: 。
(4)CH3COONH4: 。
(5)Al2S3: 。
(6)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 。
【答案】(1)NH+H2ONH3·H2O+H+
(2)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(4)CH3COO-+NH+H2OCH3COOH+NH3·H2O
(5)2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
(6)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
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题型归纳
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【题型1 盐类酸碱性的判断】
1.1根据表中信息,判断0.10 mol·L-1的下列各物质的溶液pH最大的是(  )
酸 电离常数(常温下)
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
A.CH3COONa B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.Na2S
【答案】D
【解析】根据表格中的酸的电离常数可知,酸性的强弱顺序为CH3COOH> H2CO3> H2S>HCO> HS-,根据越弱越水解的规律可知,水解能力强弱顺序为S2->CO>HS->HCO>CH3COO-,故选项中0.10 mol·L-1的各溶液pH最大的是Na2S。
1.2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
【答案】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项正确;该反应中Cl元素的化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,故B项错误;Al4C3水解得到氢氧化铝和甲烷,符合水解原理,故C项正确;CH3COCl的水解产物是两种酸,为CH3COOH和HCl,符合水解原理,故D项正确。
1.3下列电离或水解方程式正确的是(  )
A.Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH-
B.NaHCO3的电离:NaHCO3Na++H++CO32-
C.KHS溶液中HS-的电离:HS-+H2OH3O++S2-
D.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===2HClO+Fe(OH)2↓
【答案】C 
【解析】Na2SO3水解的离子方程式为SO32-+H2OHSO3-+OH-,故A错误;NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO3-,故B错误;KHS溶液中HS-的电离方程式为HS-+H2OH3O++S2-,故C正确;NaClO溶液与FeCl2溶液混合发生氧化还原反应及双水解反应,故D错误。
1.4在“天宫课堂”中,王亚平老师用醋酸钠过饱和溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。下列对溶液的说法不正确的是
A.呈碱性 B.存在四种离子
C.存在 D.
【答案】D
【解析】A. 水解:,使溶液呈碱性,A项正确;B. 溶液中存在、、、四种离子,B项正确;C. 水解会生成,C项正确,D. CH3COONa电离生成的CH3COO-与Na+一样多,由于CH3COO-发生水解,所以c(Na+)>c(CH3COO ), D项错误;故选D。
【题型2 盐类水解的实质及其规律】
2.1下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】A.盐类水解的实质就是破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中的c(H+)与c(OH-)不相等,导致溶液呈酸性或碱性,A正确;B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性是由于铵根离子水解,溶液中c(H+)>c(OH-),B正确;C.在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-结合水电离出的H+生成难电离的醋酸,使溶液中的c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,而水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;D.选项中所描述的就是盐类水解的实质,故D正确;答案选C。
2.2常温下有体积相同的四种溶液:①的溶液;②的盐酸;③的氨水;④的溶液。下列说法正确的有
a.②和③混合,所得混合溶液的大于7
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的体积:③=④
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①<②
d.若将四种溶液稀释100倍,溶液的大小顺序是:③>④>①>②
e.①和③混合,混合液的约为7
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
【答案】A
【解析】醋酸是弱酸,盐酸是强酸,则物质的量浓度:①>②,物质的量:①>②;一水合氨是弱碱,氢氧化钠是强碱,则物质的量浓度:③>④,物质的量:③>④;a.②和③混合,氨水过量,所得混合溶液的大于7,a正确;b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的物质的量:③>④,消耗硫酸的体积:③>④,b错误;c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①>②,c错误;d.若将四种溶液稀释100倍,① 溶液的pH:;②盐酸的;③氨水的pH:;④ 溶液的,则溶液的大小顺序是:③>④>②>①,d错误;e.①中氢离子浓度和③中氢氧根离子浓度相等,①中醋酸和③中的碱浓度、物质的量均相等,①和③混合恰好中和得醋酸铵,铵离子和醋酸根离子水解程度相同,混合液呈中性,常温下的约为7,e正确;综上,2项正确,选A。
2.3下列说法正确的是
A.Na2C2O4溶液中离子浓度关系:c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)=c(Na+)
B.能水解的盐溶液可能呈酸性或碱性,也有可能呈中性
C.配制FeSO4溶液时要加入铁粉防止Fe2+水解
D.将Al2(SO4)3水溶液蒸干得到Al(OH)3固体
【答案】B
【解析】A.Na2C2O4溶液中,根据物料守恒,离子浓度关系:2[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)]=c(Na+),故A错误;B.强碱弱酸盐溶液水解呈碱性,强酸弱碱盐溶液水解呈酸性,弱酸弱碱盐水解可能呈中性,如醋酸铵溶液,故B正确;C.配制FeSO4溶液时要加入铁粉防止Fe2+被氧化,故C错误;D.将Al2(SO4)3水溶液蒸干得到Al(OH)3固体,Al(OH)3受热分解生成三氧化二铝,故D错误。答案为:B。
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模块

外因对水解平衡的影响
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1.【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】
以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变深 升高温度,Fe3+水解平衡向右移动
把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变浅 降低温度,Fe3+水解平衡向左移动
反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变深 增大c(Fe3+),Fe3+水解平衡右移动
生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变浅 增大c(H+),Fe3+水解平衡左移动
2.内因——越弱越水解
形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如同一条件下水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
3.外因
因素及其变化 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度
温度 升高 右移 增大 增大
浓度 增大 右移 减小 增大
减小 (即稀释) 右移 增大 减小
外加 酸碱 酸 弱碱阳离子水解程度减小
碱 弱酸阴离子水解程度减小
以Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+为例
条件 移动方向 H+数 pH 现象
升温 向右 增多  减小 颜色变深
通HCl 向左 增多 减小 颜色变浅
加H2O 向右 增多 增大 颜色变浅
加NaHCO3 向右 减小 增大 生成红褐色沉淀,放出气体
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模块

盐类的水解常数
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1.水解常数的概念:在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的关系
(1)水解常数(Kh)表达式:
①用HA表示一元弱酸,MOH表示一元强碱,MA表示由它们生成的盐,MA为强碱弱酸盐,其水解离子方程式为A-+H2OHA+OH-,则水解常数:Kh=
②用HA表示一元强酸,MOH表示一元弱碱,MA表示由它们生成的盐,MA为强酸弱碱盐,其水解离子方程式为M++H2OMOH+H+,则水解常数:Kh=
(2)水解常数(Kh)与电离常数的关系
①CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
②NH4Cl溶液中存在如下水解平衡:
NH+H2ONH3·H2O+H+
Kh====
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为:
A.Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw
B.Na2CO3的水解常数Kh1=
C.NaHCO3的水解常数Kh2=
3.意义及影响因素
①Kh越大,表示盐的水解程度越大。
②水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
4.盐类水解常数的应用
① 计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)的浓度 :通过水解常数可以计算出溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度。
② 判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小 :例如,NaHCO3溶液呈碱性,因为其水解程度大于电离程度;NaHSO3溶液呈酸性,因为其水解程度小于电离程度。
③ 预测水解平衡的移动方向 :升温可以使水解平衡向右移动,增大水解程度。
【例4 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)能水解的盐的浓度越低,水解程度越大,溶液的酸碱性越强。(  )
(2)盐溶液显酸碱性,一定是由水解引起的。(  )
(3)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大(。(  )
(4)NaHCO3和NaHSO4都能促进水的电离。(  )
(5)加水稀释FeCl3溶液,的值减小。(  )
(6)Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。(  )
(7)加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小( )
(8)为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸( )
(9)在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离( )
(10)同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大( )
(11)在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解( )
(12) 将光亮Mg条放入盛有氯化铵溶液的试管中,产生的气体只有H2( )
(13)水解达到平衡时(不饱和),加氯化铁溶液达饱和,溶液的酸性会增强( )
(14)浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小( )
(15)有50 ℃和20 ℃的同浓度的两种FeCl3稀溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小( )X
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×  (7)√ (8)× (9)√ (10)× (11)√ (12)× (13)√  (14)√ (15)×  
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题型归纳
)
【题型3 影响盐类水解的因素】
3.1在较稀溶液中,存在如下水解平衡:,以下叙述不正确的是
A.通入氯化氢气体,数目增多,体系颜色变浅
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,数目增多,pH减小
D.加入溶液,生成红褐色沉淀
【答案】C
【详解】A.通入氯化氢气体,数目增多,平衡逆向移动,体系颜色变浅,A正确;
B.水解吸热,升温,平衡右移,体系颜色变深,B正确;
C.加水,促进水解正向移动,数目增多,但减小,pH增大,C错误;
D.加入溶液,和相互促进水解,水解程度增大,生成氢氧化铁红褐色沉淀,D正确;
答案选C。
3.2将浓度均为0.1mol/L的氨水与盐酸等体积混合,下列做法能使混合后溶液与比值变大的是
A.加入固体硫酸钾 B.通入少量氯化氢
C.降低溶液温度 D.加入少量固体氢氧化钠
【答案】C
【分析】氨水与盐酸等浓度等体积混合,恰好生成,溶液中存在。
【详解】A.加入固体硫酸钾,不影响溶液中和,该比值不变,A项错误;
B.通入HCl,增大,抑制的水解,但溶液中增加的物质的量大于增加的物质的量,该比值减小,B项错误;
C.盐类水解为吸热过程,降低温度,抑制水解,增大,比值增大,C项正确;
D.加入固体NaOH,促进水解,降低,比值减小,D项错误;
故为C。
3.3 溶液中存在水解平衡:。下列说法错误的是
A.通入,溶液pH减小 B.升高温度,平衡常数增大
C.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小 D.加入固体,减小
【答案】C
【详解】A.CO2能与水、反应生成碳酸氢根,平衡左移,溶液pH减小,故A正确;
B.因水解是吸热的,则升温可以促进水解,平衡正向移动,平衡常数增大,故B正确;
C.因稀释Na2CO3时,碳酸根离子、碳酸氢根、氢氧根离子的浓度变小,因Kw不变,则氢离子的浓度增大,故C错误;
D.加入NaOH固体,平衡向左移动,减小、增大,减小,故D正确;
故选:C。
【题型4 判断溶液的酸碱性】
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,即Ka2和的相对大小。
如:a.常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则HCO的电离程度小于水解程度,即Ka2<,所以NaHCO3溶液呈碱性。类似的离子还有HS-、HPO。
b.常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8,则HSO的电离程度大于水解程度,即Ka2>,所以NaHSO3溶液呈酸性。类似的离子还有H2PO。
(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。
4.1已知常温下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为________________。
①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaClO溶液 ④CH3COONa溶液
答案 ①>③>②>④
解析 ①Na2CO3溶液中,CO水解常数Kh=;②NaHCO3溶液中,HCO水解常数Kh=;③NaClO溶液中,ClO-水解常数Kh=;④CH3COONa溶液中,CH3COO-水解常数Kh=;由于Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),所以Kh大小顺序:①>③>②>④,故溶液pH由大到小顺序为①>③>②>④。
4.2室温下,实验①:将0.2 mol·L-1的一元酸HX和0.2 mol·L-1 KOH溶液各100 mL混合,测得混合后溶液的pH=9;实验②:将0.2 mol·L-1的一元酸HX和c mol·L-1 KOH溶液各100 mL混合,测得反应后溶液的pH=7(以上溶液混合后体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(  )
A.实验②KOH的浓度c<0.2
B.室温下,KX的水解常数是1×10-9
C.实验①所得溶液中1×10-5 mol·L-1<c(X-)<0.1 mol·L-1
D.实验②所得溶液中c(K+)>c(X-)>c(H+)=c(OH-)
答案 D
解析 实验①,等体积、等浓度的HX和KOH恰好反应生成KX和水,所得溶液显碱性,说明HX为弱酸;实验②,反应后溶液显中性,则HX过量,即c<0.2,故A正确;实验①酸碱中和后溶液的溶质为KX,存在水解平衡:X-+H2O??HX+OH-,溶液的pH=9,则c(OH-)=1×10-5 mol·L-1≈c(HX),c(X-)=0.1 mol·L-1-c(OH-)≈0.1 mol·L-1,则KX的水解常数Kh≈=1×10-9,故B正确;实验①酸碱中和后溶液的溶质为KX,
c(K+)>c(X-)>c(OH-),c(K+)=0.1 mol·L-1,c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,所以1×10-5 mol·
L-1<c(X-) mol·L-1<0.1 mol·L-1,故C正确;实验②的溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知实验②所得溶液中c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),得出c(K+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-),故D错
4.3常温下,三种酸的电离常数如下表所示。
酸 HX HY HZ
Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
回答下列问题:
(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液,pH最大的是_____________________________。
(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液,浓度最大的是____________。
(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显____性,原因是___________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)NaX (2)NaZ (3)酸 HX的电离常数Ka=9×10-7,NaX的水解常数Kh=解析 (1)根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,酸的电离程度越大,酸根离子水解程度越小,则相同浓度的钠盐溶液,酸根离子水解程度越大的溶液其碱性越强,同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液,NaX溶液pH最大。(3)HX的电离常数Ka=9×10-7,NaX的水解常数Kh=4.4 (1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,试求该溶液的pH=____________________________。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1 NH4Cl溶液中c(H+)=________ mol·L-1(已知≈2.36)。
(3)25 ℃时,H2SO3??HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 (1)9 (2)2.36×10-5 (3)1×10-12 增大
解析 (1)水的离子积Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh==2.0×10-3,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,c(OH-)= mol·L-1=1.0×
10-3 mol·L-1,则c(H+)== mol·L-1=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。
(2)根据题干信息可知,该温度下1 mol·L-1 NH4Cl溶液的水解平衡常数Kh==≈5.56×10-10,又根据水解平衡表达式可知Kh=≈,则c(H+)= mol·L-1≈2.36×10-5 mol·L-1。
(3)NaHSO3的水解常数Kh=====1×10-12。由Kh=得=,加入I2后,HSO被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。
(
模块

盐类水解原理的应用
)
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性(谁强显谁性,同强显中性) 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++3H2O=Fe(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反应至中性时,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,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理 泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂 明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不能混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强 加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
3.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
原物质 蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2 CaCO3或CaO
NaHCO3 Na2CO3
KMnO4 K2MnO4和MnO2
NH4Cl 分解为NH3和HCl,无固体物质存在
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
【例5 】下列事实,其中与盐类的水解有关的是________(填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性
②长期使用(NH4)2SO4化肥会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体
④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
答案 ②③④⑤
解析 ①中NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为在溶液中电离出的H+所致;②中是NH水解显酸性所致;③中HCl会抑制Cu2+水解;④中碳酸钠水解呈碱性;⑤加热时FeCl3会发生水解。
【例6 】将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是______(填序号)。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④氯化铜 ⑤硫酸亚铁 ⑥碳酸钠 ⑦亚硫酸钠 ⑧NH4Cl ⑨KMnO4 ⑩Ca(HCO3)2
答案 ③⑥
解析 ①胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发,蒸发结晶,再灼烧得CuSO4;②AlCl3、④CuCl2发生水解:AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl、CuCl2+2H2O??Cu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;③Al2(SO4)3+6H2O??2Al(OH)3+3H2SO4,硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3;⑤硫酸亚铁在蒸干过程中易被氧化;⑦亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠;⑧NH4Cl、⑨KMnO4、⑩Ca(HCO3)2蒸干灼烧过程中分解。
4.广义水解
广义的盐类水解观认为就是某化合物与水发生复分解,化合物中显正价的离子结合OH-,显负价的离子结合H+。包括盐类水解和类盐水解,类盐虽然不是由酸碱中和后得到的生成物,但也具有盐的水解等性质的一类化合物。类盐水解通式为:AmBn+mnH2OmA(OH)n+nHmB
中学阶段常见的类盐水解反应
(1)金属氢化物
NaH+H2O===NaOH+H2↑
CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
(2)金属氮化物、磷化物
Li3N +3H2O===3LiOH_+NH3↑
Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑
AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑
(3)金属碳化物
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑
Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
Mg2C3+4H2O===2Mg(OH)2↓+C3H4↑
(4)卤素互化物
IBr+H2O===HIO+HBr
IF5+3H2O===HIO3+5HF
(5)非金属元素的卤化物
NH2Cl + H2ONH3+HClO
NCl3+3H2O===3HClO+NH3
BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl
PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl
PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
SiCl4+4H2O===H4SiO4↓+4HCl
【例7 】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解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是(  )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
答案 B
解析 水解是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质,该反应相当于复分解反应,反应过程中没有电子转移,其特征是没有元素化合价升降。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,A项正确;该反应中Cl元素化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,B项错误;Al4C3水解得到氢氧化铝和甲烷,符合水解原理,C项正确;CH3COCl的水解产物是CH3COOH和HCl,符合水解原理,D项正确。
【例8 】实验室可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3:
(1)SbCl3水解的化学方程式为_______________________________________________。
(2)为得到较多较纯的Sb2O3,操作时将SbCl3徐徐加入大量水中,反应后期还要加入少量________(填字母)。
A.氨水   B.盐酸   C.醋酸
(3)SOCl2是一种液态化合物,将其滴入水中,可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。
①根据实验现象写出SOCl2和H2O反应的化学方程式:________________________。
②利用AlCl3·6H2O制备无水AlCl3时,可用SOCl2和AlCl3·6H2O混合共热,试解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2SbCl3+3H2O??Sb2O3+6HCl (2)A
(3)①SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑ ②SOCl2和结晶水反应既能消耗水,生成的酸又能抑制AlCl3水解
解析 (2)水解产生HCl的H+浓度越高,水解反应越难进行,加多点水pH越接近7,有利于水解反应的进行;而后期Sb3+浓度很低,靠单纯的水解很难再反应下去,已经达到水解平衡,所以要加NH3·H2O促进水解。
(3)①SOCl2和水剧烈反应,液面上有白雾生成,说明生成的气体遇水蒸气能形成小液滴,则气体中含有HCl;还生成气体,该气体能使品红溶液褪色,说明该气体具有漂白性,生成物中含有二氧化硫,所以该反应的化学方程式为SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑。②SOCl2与水剧烈反应生成HCl而抑制铝离子水解,且SOCl2与水反应又减少了水的量,所以能得到氯化铝固体。
【题型5 盐类水解的应用】
5.1下列有关问题与盐类的水解有关的是(  )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②草木灰与铵态氮肥不能混合施用
③实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
A.仅①②③ B.仅②③④
C.仅①④ D.①②③④
【答案】D
【解析】①NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;②草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;③碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏合在一块儿而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;④CuCl2 溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Cu(OH)2固体。
5.2下列根据反应原理设计的应用,不正确的是(  )
A.CO+H2OHCO+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
【答案】D
【解析】升高温度,促使CO的水解平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大,碱性增强,有利于油污的水解及清洗,A正确;明矾是KAl(SO4)2·12H2O,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮杂质,起到净水作用,B正确;TiCl4发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀,经脱水制备TiO2,C正确;SnCl2易发生水解反应,而配制其溶液时,加入NaOH固体,消耗HCl促使水解平衡正向移动,生成Sn(OH)Cl沉淀,故应加入HCl溶液抑制其水解,D错误。
5.3下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是(  )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2 ⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.全部都可以 B.仅①②③
C.仅①③⑥ D.仅①③
【答案】D
【解析】FeSO4溶液加热过程中生成Fe(OH)2和H2SO4,又由于Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3,故蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物;Ca(HCO3)2受热会分解生成CaCO3;NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O、CO2;KMnO4受热分解生成K2MnO4和MnO2;FeCl3受热促进水解生成Fe(OH)3和盐酸,而盐酸挥发进一步促进其水解,最终水解彻底,受热分解得到的固体物质是Fe2O3。
5.4下列事实与盐类水解无关的是(  )
A.MgCO3可以除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
B.氯化铁溶液常用作铜印刷电路板的腐蚀剂
C.常用热的纯碱溶液除去油污
D.长期施用硫酸铵易使土壤酸化
【答案】B
【解析】MgCO3调节pH,使Fe3+的水解平衡正向移动,使Fe3+沉淀完全,转化成Fe(OH)3,MgCO3难溶于水,不引入新杂质,A项与盐类水解有关;氯化铁具有强氧化性,可与铜发生氧化还原反应,可用于腐蚀铜印刷电路板,B项与盐类水解无关;Na2CO3的水解是吸热反应,故升高温度,溶液碱性增强,去油污能力增强,C项和盐类的水解有关;铵态氮肥中铵根离子水解显酸性,长期施用硫酸铵易使土壤酸化,D项与盐类水解有关。
5.5下列应用与水解原理无关的是
A.用热的纯碱溶液去油污
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.用水热法制
D.配制溶液时加入铁粉
【答案】D
【解析】A.用热的纯碱溶液去油污, ,油污在碱性条件下水解,选项A不符合题意;B.草木灰显碱性不能与铵态氮肥混合使用,否则会产生氨气降低肥效,选项B不符合题意;
C.TiCl4水解生成和HCl,与水解原理有关,选项C不符合题意;D.亚铁离子容易被氧化,配置溶液时加入铁粉,防止亚铁离子氧化,与水解原理无关,选项D符合题意;答案选D。
5.6下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是
A.水溶液蒸发结晶能得到
B.常温下,溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液
【答案】A
【解析】A.氢氧化镁比碳酸镁更难溶,水溶液蒸发结晶能得到Mg(OH)2,故A错误;
B.常温下,溶液水解生成氢氟酸,二氧化硅和氢氟酸反应生成SiF4和水,所以溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,故B正确;C.配制氯化铁溶液时,为防止氯化铁水解,先将氯化铁固体溶于盐酸中,故C正确;D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确;选A。
5.7下列与盐的水解有关的是
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
②NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
③实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.①④⑥ B.②④⑥ C.①③⑥ D.全部
【答案】D
【解析】①FeCl3为强酸弱碱盐,在水溶液中易发生水解,在溶液中加少量盐酸,可抑制水解反应的进行,①符合题意;②NH4Cl与ZnCl2溶液都能发生水解,从而使溶液显酸性,所以可作焊接中的除锈剂,②符合题意;③Na2CO3、Na2SiO3等在溶液中都能发生水解,从而使溶液显碱性,所以试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞,③符合题意;④NH4Cl或AlCl3在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,加入金属镁会产生氢气,④符合题意;⑤硫酸铵在溶液中会发生水解,从而使溶液显酸性,长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强;草木灰为碱性肥料,与铵态氮肥混合施用,会生成氨气逸出,从而造成肥分损失,⑤符合题意;⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性时,需考虑盐的水解,⑥符合题意;综合以上分析,①②③④⑤⑥都与水解有关,故选D。
(
模块

分层训练
)
1.下列盐类能抑制水的电离的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.电离出的和,不影响水的电离,A错误;B.中水解程度大于电离程度,促进水的电离,B错误;C.电离出的抑制水的电离,但是其为碱,不为盐,C错误;D.属于酸式盐,能完全电离出,抑制水的电离,D正确;故选D。
2.下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】D
【解析】A.为强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性,A错误;
B.为强碱弱酸盐,碳酸氢根水解使溶液显碱性,B错误;
C.为弱酸,醋酸电离,溶液显酸性,C错误;
D.为强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性,D正确;
故选D。
3.下列方程式中,属于水解反应且书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.该方程式为H2O的电离方程式,不是水解反应,A错误;B.该反应为Al(OH)3与H+反应,属于酸碱中和反应不是水解反应,B错误;C.Fe3+发生水解生成氢氧化铁和氢离子,离子方程式书写正确,C正确;D.分步水解,第一步反应为,第二步反应为,D错误;故答案选C。
4.常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】某溶液中由水电离产生的,促进水的电离,说明该溶液是要水解的盐溶液,、、都因电离出氢离子或氢氧根离子而抑制水的电离,而因碳酸氢根离子水解程度大于电离程度而促进水的电离,故C符合题意;综上所述,答案为C。
5.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】A.盐类水解的实质就是破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液中的c(H+)与c(OH-)不相等,导致溶液呈酸性或碱性,A正确;B.溶液呈酸碱性的本质就是c(H+)与c(OH-)的相对大小,当c(H+)>c(OH-)时溶液呈酸性,当c(H+)<c(OH-)时溶液呈碱性,NH4Cl溶液呈酸性是由于铵根离子水解,溶液中c(H+)>c(OH-),B正确;C.在醋酸钠溶液中,由于CH3COO-结合水电离出的H+生成难电离的醋酸,使溶液中的c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,而水自身电离出的c(H+)和c(OH-)一定是相等的,C错误;D.选项中所描述的就是盐类水解的实质,故D正确;答案选C。
6.下列电离或水解方程式书写正确的是
A.水溶液呈碱性:
B.溶解于重水中:
C.在水溶液中的电离:
D.常温下,0.1mol/L溶液约为3:
【答案】C
【解析】A.S2-的水解为分步水解,以第一步为主,A错误;B.NH4Cl 溶解于重水中,,B错误;C.NaHSO3为盐,可以完全电离,C正确;D.0.1mol/L H3PO4 溶液 pH 约为3,则氢离子的浓度为10-3mol/L,所以H3PO4分步电离,,D错误;故答案为:C。
7.为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
【答案】D
【解析】A.水解吸热,加热促进水解,c(S2-)减小,c(Na+)不变,则增大,A项错误;B.加入稀盐酸,n(S2-)减小,n(Na+)不变,则增大,B项错误;C.加入适量蒸馏水,S2-水解程度增大,n(S2-)减小,n(Na+)不变, 增大,C项错误;D.加入固体,据平衡移动原理可知增大,又c(Na+)不变,则减小,D项正确;故答案为:D。
8.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,平衡左移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
【答案】C
【解析】A.稀溶液中H2O的浓度为常量,不写入平衡常数表达式,而Fe(OH)2不是沉淀,浓度不为定值,应写入表达式,故A正确;B.加水稀释,c(Fe2+)、c[Fe(OH)2]和c(H+)均减小,浓度商减小,故平衡右移,溶液颜色变浅,故B正确;C.加浓盐酸,强酸性时将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为黄色,故C错误;D.水解为吸热反应,升高温度,水解平衡右移,水解程度增大,故D正确;答案选C。
9.常温下,稀释溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.水解呈酸性,加水稀释,水解程度增大,但酸性减弱,溶液的增大,溶液中离子数减小,且溶液的体积增大,减小,A正确;B.稀释溶液,水解的平衡常数不变,B错误;C.加水稀释,水解程度增大,减小,C错误;D.加水稀释,水解程度增大,减小,D正确;故选A。
10.在蒸发发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是
A.氯化铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
【答案】D
【解析】A.加热蒸干氯化铝溶液,水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,氯化铝完全水解生成氢氧化铝,灼烧氢氧化铝分解得到氧化铝,A不符合题意;B.加热硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁被氧气氧化生成硫酸铁,B不符合题意;C.加热碳酸氢钠溶液,碳酸氢钠分解,最终生成碳酸钠固体,C不符合题意;D.加热硫酸铝溶液,虽然铝离子水解生成氢氧化铝,但硫酸难挥发,最终固体仍为硫酸铝,D符合题意;故选D。
11.下列事实与盐类水解有关且正确的是
①Na2SiO3溶液、NaF溶液不能贮存于带玻璃塞的玻璃瓶中
②同浓度的Na2S、NaHS溶液,前者的碱性强
③25℃时,pH=7的 CH3COONH4溶液中水的电离程度比纯水大
④用 TiCl4制备 TiO2·x H2O时,加入大量的水同时加热
⑤在氯化氢气流中灼烧MgCl2·6H2O晶体制备无水氯化镁;⑥硫酸铜和石灰乳配制波尔多液杀虫剂
⑦用漂白精漂白有色织物
⑧用泡沫灭火器灭火
⑨用FeS除去废水中的Cu2+
A.①②③⑥⑦⑨ B.①②④⑤⑥⑧ C.①②③④⑤⑦⑧ D.①②③④⑤⑨
【答案】C
【解析】①Na2SiO3溶液、NaF溶液水解产生的氢氧化钠和HF均能与二氧化硅反应,不能贮存于带玻璃塞的玻璃瓶中,与盐类水解有关,故正确;②S2-的水解程度大于SH-的水解程度,所以Na2S溶液的pH大,与盐类水解有关,故正确;③CH3COONH4溶液中醋酸根离子和铵根离子都能够水解,pH=7是因为其水解程度相同,但CH3COONH4溶液中水的电离程度大于纯水,故正确;④加入大量水的同时加热,促进TiCl4水解趋于完全,可得TiO2 xH2O,反应方程式为:TiCl4+(x+2)H2O TiO2 xH2O↓+4HCl,与盐类水解有关,故正确;⑤氯化镁水解显酸性,氯化氢气流中加热防止水解,HCl气流可抑制Mg2+水解,故正确;⑥硫酸铜和石灰乳配制波尔多液杀虫剂是利用硫酸铜为重金属盐、石灰乳为强碱,能使蛋白质变性,与盐类水解无关,故错误;⑦漂白粉的有效成分为次氯酸钙,而次氯酸钙为强碱弱酸盐,在溶液中能水解出具有漂白性的HClO,故能漂白,与盐类水解有关,故正确;⑧泡沫灭火器(成分为Al2(SO4)3、NaHCO3溶液)的灭火原理是利用铝离子和碳酸氢根离子双水解反应生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与盐类水解有关,故正确;⑨FeS溶解产生S2-的与溶液中的Cu2+满足Q大于Ksp(CuS)的条件,S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀,与盐类水解无关,故错误;答案选C。
12.下列关于盐类水解的说法错误的是(  )
A.在纯水中加入能水解的正盐一定促进水的电离
B.同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH4+水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中C(CH3COOH)与C(CH3COO-)的比值将增大
【答案】B
【解析】A. 在纯水中加入能水解的正盐一定会破坏水的电离平衡,消耗水电离产生的氢离子或氢氧根离子,促进水的电离平衡右移,故A正确;B. 碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的水解程度,水解程度越大,碱性越强,所以同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH小,故B错误;C. 在NH4Cl溶液中铵根离子水解溶液显酸性,加入稀HNO3,氢离子浓度增大能抑制NH4+水解,故C正确;D. 加热醋酸钠溶液,促进醋酸根的水解,所以醋酸根浓度减小,而醋酸浓度增大,所以比值变大,故D正确;答案选B。
13.常温时,向20.00 mL 0.1 mol·L 1氨水溶液中滴加0.1 mol·L 1盐酸,混合溶液的与pOH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.c点溶液对应的pOH为6.744
B.b点对应滴加的盐酸溶液体积约为10 mL
C.常温时,的水解常数的数量级为10 10
D.c点溶液中:
【答案】D
【解析】A.由b点横坐标pOH=4.744得c(OH )=10 4.744,由纵坐标,得c(NH4+)=c(NH3·H2O),所以=10 4.744,c点纵坐标,即c(NH4+)=100c(NH3·H2O),代入Kb,故c(OH )=10 6.744,pOH=6.774,故A正确;B.当盐酸为10mL时,氨水反应了一半,c(NH4Cl)=c(NH3·H2O),NH3·H2O电离程度小,c(NH4+)c(NH3·H2O),代入Kb,故此时c(OH )=10 4.744,故B正确;C.Kh(NH4+)==10 9.256,故C正确;D. c点为碱性,c(OH )>c(H+),由电荷守恒有c(Cl )14.根据要求完成下列问题
Ⅰ.填空:
(1)KNO3溶液显 ,(填“酸性”“碱性”或“中性”,下同)原因: 。
(2)FeCl3溶液显 ,原因: (用离子方程式回答,下同)。
(3)CH3COONa溶液显 ,原因: 。
Ⅱ.判断下列溶液的酸碱性:用“酸性”“碱性”“中性”或“不确定”填空。
(1)pH<7的溶液 。
(2)pH=7的溶液 。
(3)c(H+)=c(OH-)的溶液 。
(4)c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液 。
(5)c(H+)>c(OH-)的溶液 。
(6)0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液 。
(7)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液 。
(8)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液 。
Ⅲ.室温下,向的溶液中滴入的溶液,溶液由水电离出的氢离子浓度的负对数与所加溶液体积的关系如图所示:
(1)溶液 。
(2)点的溶质为 ,溶液呈 (选填“酸”“碱”或“中”下同)性。
(3)点的溶质为 ,溶液呈 性。
(4)点的溶质为 ,溶液呈 性。
【答案】Ⅰ.(1)中性 硝酸钾属于强碱强酸盐,硝酸根和钾离子均不水解
(2)酸性
(3)碱性
Ⅱ.(1)不确定(2)不确定(3)中性(4)不确定(5)酸性(6)酸性(7)碱性(8)酸性
Ⅲ.(1)3 (2)NaA和HA 中 (3)NaA 碱 (4)NaA和NaOH 碱
【解析】Ⅰ.(1)硝酸钾属于强碱强酸盐,硝酸根和钾离子均不水解,所以硝酸钾溶液显中性;
(2)氯化铁溶液中铁离子水解使溶液呈酸性,;
(3)醋酸钠溶液中醋酸跟离子水解使溶液呈碱性,
Ⅱ.(1)未指明温度,pH<7的溶液,不确定溶液的酸碱性。
(2)未指明温度,pH=7的溶液,不确定溶液的酸碱性。
(3)任何温度下,当时,溶液为中性。
(4)c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液,未指明温度,不确定溶液的酸碱性。
(5)任何温度下,当时,溶液为酸性。
(6)NH4Cl溶液中存在:,溶液为酸性。
(7)NaHCO3溶液中存在反应:,,由于的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性。
(8)NaHSO3溶液中存在反应:,,由于的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性。
Ⅲ.【分析】由图可知,室温下0.1mol/LHA溶液中水电离出的氢离子浓度为10-11mol/L,则HA溶液中氢离子浓度为mol/L=1×10-3 mol/L,M点为NaA和HA的混合溶液,溶液呈中性,水电离出的氢离子浓度最大的N点为NaA溶液,溶液呈碱性,P点为NaA和氢氧化钠的混合溶液,溶液呈碱性。
(1)由分析可知,0.1mol/LHA溶液中氢离子浓度为mol/L=1×10-3 mol/L,则溶液的pH为3,故答案为:3;
(2)由分析可知,M点为NaA和HA的混合溶液,溶液呈中性;
(3)由分析可知,水电离出的氢离子浓度最大的N点为NaA溶液,溶液呈碱性;
(4)由分析可知,P点为NaA和氢氧化钠的混合溶液,溶液呈碱性,故答案为:NaA和NaOH;碱;
15.二元酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。已知常温下,H2SO3和H2CO3的电离平衡常数如下表所示。
二元酸 H2SO3 H2CO3
Ka1 1.5×10-2 4.5×10-7
Ka2 6.0×10-8 4.7×10-11
(1)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升,血液缓冲体系中的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下0.1mol/L NaHSO3溶液的pH=a,则a (填字母)。
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
该溶液中,水电离出的H+浓度为 mol/L(用a表示)。
(3)浓度为均为0.1mol/L Na2SO3和Na2CO3等体积混合后,溶液中①SO、②CO、③HSO、④HCO浓度从大到小的顺序为 (填序号)。
(4)常温下,用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中,含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示[例如A2-的分布系数:δ(A2-)=]。
①常温下,Na2A的水解平衡常数为 。
②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化),混合后溶液中c(Na+)+c(K+) 2c(HA-)+2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)减小
(2)B 10a-14
(3)①②④③
(4)10-12 =
【解析】(1)当血液中CO2浓度上升,溶液中c(H+)增大,温度不变,碳酸的电离平衡常数不变,血液缓冲体系中减小,故答案为:减小;
(2)常温下0.1mol/LNaHSO3溶液中的水解平衡常数Kh=,说明的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性,a<7;抑制水电离,该溶液中,水电离出的c(H+)= c(OH-)==10a-14mol/L,故答案为:B;10a-14;
(3)浓度为均为0.1mol/LNa2SO3和Na2CO3等体积混合后,水解程度:②>①,水解程度越大,溶液中该离子浓度越小,得到的酸式酸根离子浓度越大,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是①②④③,故答案为:①②④③;(4)①根据图知,常温下,溶液中含A的微粒有两种,说明H2A第一步完全电离、第二步部分电离,随着溶液pH值的增大,δ(A2-)增大、δ(HA-)减小,当δ(A2-)=δ(HA-)时,c(A2-)=c(HA-),溶液的pH=2,Ka2==c(H+)=10-2 mol/L,Na2A的水解平衡常数=,故答案为:10-12;②混合后溶液中存在物料守恒为c(Na+)=c(K+)=c(HA-)+c(A2-),所以存在c(Na+)+c(K+)=2c(HA-)+2c(A2-),故答案为:=。
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第14讲 盐类的水解及其应用
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模块一
盐类水解及其规律
)
1.盐类的水解
(1)概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的 或 结合生成 的反应,叫做盐类的水解。
盐电离→→生成 →破坏了水的 →水的电离程度 →c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性。
2.盐类水解的实质(原因)
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中的变化 H2OH++OH- NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+) c(OH-),呈 性, 弱电解质生成
理论解释 水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+) c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
2.盐类水解的条件
(1)盐溶于水;
(2)盐在组成上必须具有 或 。
3.盐类水解规律
有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的类别 溶液的酸碱性 原因
强酸弱碱盐 呈酸性,pH<7 弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)> c(OH-) 水解实质:盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合成弱电解质
强碱弱酸盐 呈碱性,pH>7 弱酸根阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-) >c(H+)
强酸强碱盐 呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐 若电离程度>水解程度,c(H+)>c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<水解程度,c(H+)【判断酸式盐的水溶液的酸碱性要看该盐的构成微粒的实际表现】
1.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性,如:NaHSO4===Na++H++SO。
2.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要),使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。同理NaHS溶液、Na2HPO4溶液显碱性。
②电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:HSOH++SO(主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要),使c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。同理NaH2PO4溶液显酸性。
【例1 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类水解的实质是促进水电离,水电离平衡右移(  )
(2)盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱(  )
(3)Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO)之比为2∶1(  )
(4)酸碱恰好中和生成的盐溶液一定显中性(  )
(5)酸式盐溶液一定显酸性(  )
(6)同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比后者pH小(  )
(7)25 ℃,pH=11的Na2CO3溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11 mol·L-1(  )
(8)Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同(  )       
(9)可溶性正盐BA溶液呈中性,则HA是强酸( )
(10)若测得0.01mol/LHA溶液pH>2,则HA是弱酸( )
(11)含CO32-的溶液中,可能大量存在:Na+、SO42-、A13+( )
(12)等pH等体积的HC1O、HC1溶液分别与浓度相同的NaOH溶液反应呈中性,HClO消耗的NaOH溶液体积少( )
(13)通入适量的HCl气体,使FeCl3溶液中,增大( )
(14)NH4Cl溶于D2O中的水解方程式为:NH4+ + D2ONH3·D2O + H+( )
(15)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应( )
【例2 】物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是(  )
A.HX、HZ、HY B.HX、HY、HZ
C.HZ、HY、HX D.HY、HZ、HX
【例3 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡( )
(2)盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程( )
(3)盐类水解的结果使溶液不一定呈中性( )
(4)Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH( )
(5)在盐类水解的过程中,水的电离程度一定会增大( )
(6)在盐类水解的过程中,c(H+)与c(OH-)的乘积一定会增大( )
(7)CH3COONa溶液呈碱性,说明CH3COOH是弱酸( )
(8)往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中加入盐酸,可抑制Fe2+水解,溶液绿色加深( )
(9)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同( )
4.盐类水解方程式的书写
(1)一般要求
如NH4Cl的水解离子方程式为 。
(2)多元弱酸盐水解反应分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式。如Na2CO3的水解离子方程式为 。
(3)多元弱碱盐水解反应,水解离子方程式一步写完。如FeCl3的水解离子方程式 。
【例4 】写出下列盐溶液中水解的离子方程式。
(1)NH4Cl: 。
(2)Na2CO3: 。
(3)FeCl3: 。
(4)CH3COONH4: 。
(5)Al2S3: 。
(6)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 。
(
题型归纳
)
【题型1 盐类酸碱性的判断】
1.1根据表中信息,判断0.10 mol·L-1的下列各物质的溶液pH最大的是(  )
酸 电离常数(常温下)
CH3COOH Ka=1.75×10-5
H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11
H2S Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13
A.CH3COONa B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.Na2S
1.2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
1.3下列电离或水解方程式正确的是(  )
A.Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH-
B.NaHCO3的电离:NaHCO3Na++H++CO32-
C.KHS溶液中HS-的电离:HS-+H2OH3O++S2-
D.NaClO溶液与FeCl2溶液混合:2ClO-+Fe2++2H2O===2HClO+Fe(OH)2↓
1.4在“天宫课堂”中,王亚平老师用醋酸钠过饱和溶液做了一个“点水成冰”的趣味实验。下列对溶液的说法不正确的是
A.呈碱性 B.存在四种离子
C.存在 D.
【题型2 盐类水解的实质及其规律】
2.1下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
2.2常温下有体积相同的四种溶液:①的溶液;②的盐酸;③的氨水;④的溶液。下列说法正确的有
a.②和③混合,所得混合溶液的大于7
b.③与④分别用等浓度的硫酸中和,消耗硫酸的体积:③=④
c.①与②分别与足量的镁粉反应,生成的量:①<②
d.若将四种溶液稀释100倍,溶液的大小顺序是:③>④>①>②
e.①和③混合,混合液的约为7
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
2.3下列说法正确的是
A.Na2C2O4溶液中离子浓度关系:c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)=c(Na+)
B.能水解的盐溶液可能呈酸性或碱性,也有可能呈中性
C.配制FeSO4溶液时要加入铁粉防止Fe2+水解
D.将Al2(SO4)3水溶液蒸干得到Al(OH)3固体
(
模块

外因对水解平衡的影响
)
1.【探究——反应条件对FeCl3水解平衡的影响】
以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 把0.01mol/L的FeCl3溶液用水浴加热 红褐色变 升高温度,Fe3+水解平衡向 移动
把0.01mol/L的FeCl3溶液用冰水冷却 红褐色变 降低温度,Fe3+水解平衡向 移动
反应物的浓度 向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入少量FeCl3晶体 红褐色变 增大c(Fe3+),Fe3+水解平衡 移动
生成物的浓度 向0.01mol/L的 FeCl3溶液中加入少量盐酸 红褐色变 增大c(H+),Fe3+水解平衡 移动
2.内因——越弱越水解
形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如同一条件下水解程度:Na2CO3 Na2SO3,Na2CO3 NaHCO3。
3.外因
因素及其变化 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度
温度 升高 右移
浓度 增大 右移
减小 (即稀释) 右移
外加 酸碱 酸 弱碱阳离子水解程度
碱 弱酸阴离子水解程度
以Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+为例
条件 移动方向 H+数 pH 现象
升温 颜色
通HCl 颜色
加H2O 颜色
加NaHCO3 生成 沉淀,放出
(
模块

盐类的水解常数
)
1.水解常数的概念:在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是 ,该常数就叫水解平衡常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的关系
(1)水解常数(Kh)表达式:
①用HA表示一元弱酸,MOH表示一元强碱,MA表示由它们生成的盐,MA为强碱弱酸盐,其水解离子方程式为A-+H2OHA+OH-,则水解常数:Kh=
②用HA表示一元强酸,MOH表示一元弱碱,MA表示由它们生成的盐,MA为强酸弱碱盐,其水解离子方程式为M++H2OMOH+H+,则水解常数:Kh=
(2)水解常数(Kh)与电离常数的关系
①CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh====
②NH4Cl溶液中存在如下水解平衡:
NH+H2ONH3·H2O+H+
Kh====
因而Ka(或Kh)与Kw的定量关系为:
A.Ka·Kh= 或Kb·Kh=
B.Na2CO3的水解常数Kh1=
C.NaHCO3的水解常数Kh2=
3.意义及影响因素
①Kh越大,表示盐的水解程度 。
②水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受 的影响,因水解过程是 过程,故它随温度的升高而 。
4.盐类水解常数的应用
① 计算盐溶液中 的浓度 :通过水解常数可以计算出溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度。
② 判断盐溶液的 和微粒浓度的 :例如,NaHCO3溶液呈碱性,因为其水解程度大于电离程度;NaHSO3溶液呈酸性,因为其水解程度小于电离程度。
③ 预测水解平衡的 :升温可以使水解平衡向右移动,增大水解程度。
【例4 】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)能水解的盐的浓度越低,水解程度越大,溶液的酸碱性越强。(  )
(2)盐溶液显酸碱性,一定是由水解引起的。(  )
(3)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大(。(  )
(4)NaHCO3和NaHSO4都能促进水的电离。(  )
(5)加水稀释FeCl3溶液,的值减小。(  )
(6)Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。(  )
(7)加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小( )
(8)为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸( )
(9)在纯水中加入能水解的盐一定促进水的电离( )
(10)同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大( )
(11)在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH水解( )
(12) 将光亮Mg条放入盛有氯化铵溶液的试管中,产生的气体只有H2( )
(13)水解达到平衡时(不饱和),加氯化铁溶液达饱和,溶液的酸性会增强( )
(14)浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小( )
(15)有50 ℃和20 ℃的同浓度的两种FeCl3稀溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小( )X
(
题型归纳
)
【题型3 影响盐类水解的因素】
3.1在较稀溶液中,存在如下水解平衡:,以下叙述不正确的是
A.通入氯化氢气体,数目增多,体系颜色变浅
B.升温,平衡右移,体系颜色变深
C.加水,数目增多,pH减小
D.加入溶液,生成红褐色沉淀
3.2将浓度均为0.1mol/L的氨水与盐酸等体积混合,下列做法能使混合后溶液与比值变大的是
A.加入固体硫酸钾 B.通入少量氯化氢
C.降低溶液温度 D.加入少量固体氢氧化钠
3.3 溶液中存在水解平衡:。下列说法错误的是
A.通入,溶液pH减小 B.升高温度,平衡常数增大
C.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小 D.加入固体,减小
【题型4 判断溶液的酸碱性】
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,即Ka2和的相对大小。
如:a.常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则HCO的电离程度小于水解程度,即Ka2<,所以NaHCO3溶液呈碱性。类似的离子还有HS-、HPO。
b.常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8,则HSO的电离程度大于水解程度,即Ka2>,所以NaHSO3溶液呈酸性。类似的离子还有H2PO。
(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。
4.1已知常温下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则同浓度的下列四种溶液的pH由大到小的顺序为________________。
①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③NaClO溶液 ④CH3COONa溶液
4.2室温下,实验①:将0.2 mol·L-1的一元酸HX和0.2 mol·L-1 KOH溶液各100 mL混合,测得混合后溶液的pH=9;实验②:将0.2 mol·L-1的一元酸HX和c mol·L-1 KOH溶液各100 mL混合,测得反应后溶液的pH=7(以上溶液混合后体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(  )
A.实验②KOH的浓度c<0.2
B.室温下,KX的水解常数是1×10-9
C.实验①所得溶液中1×10-5 mol·L-1<c(X-)<0.1 mol·L-1
D.实验②所得溶液中c(K+)>c(X-)>c(H+)=c(OH-)
4.3常温下,三种酸的电离常数如下表所示。
酸 HX HY HZ
Ka 9×10-7 9×10-6 1×10-2
回答下列问题:
(1)同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液,pH最大的是_____________________________。
(2)同pH的NaX、NaY、NaZ溶液,浓度最大的是____________。
(3)等物质的量浓度的HX和NaX混合溶液显____性,原因是___________________
________________________________________________________________________。
4.4 (1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,试求该溶液的pH=____________________________。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1 NH4Cl溶液中c(H+)=________ mol·L-1(已知≈2.36)。
(3)25 ℃时,H2SO3??HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(
模块

盐类水解原理的应用
)
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性(谁强显谁性,同强显中性) 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:
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 玻璃塞
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2O=Fe(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反应至中性时, 过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时, 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,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
2.在生产生活中的应用
泡沫灭火器原理 泡沫灭火器中药品成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂 明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰 混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
热纯碱去污能力强 加热,促进Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增强
3.盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
原物质 蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2 CaCO3或CaO
NaHCO3 Na2CO3
KMnO4 K2MnO4和MnO2
NH4Cl 分解为NH3和HCl,无固体物质存在
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
【例5 】下列事实,其中与盐类的水解有关的是________(填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性
②长期使用(NH4)2SO4化肥会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体
④实验室盛放纯碱溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
【例6 】将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是______(填序号)。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④氯化铜 ⑤硫酸亚铁 ⑥碳酸钠 ⑦亚硫酸钠 ⑧NH4Cl ⑨KMnO4 ⑩Ca(HCO3)2
4.广义水解
广义的盐类水解观认为就是某化合物与水发生复分解,化合物中显正价的离子结合OH-,显负价的离子结合H+。包括盐类水解和类盐水解,类盐虽然不是由酸碱中和后得到的生成物,但也具有盐的水解等性质的一类化合物。类盐水解通式为:AmBn+mnH2OmA(OH)n+nHmB
中学阶段常见的类盐水解反应
(1)金属氢化物
NaH+H2O===
CaH2+2H2O===
(2)金属氮化物、磷化物
Li3N +3H2O===
Ca3P2+6H2O===
AlP+3H2O===
(3)金属碳化物
CaC2+2H2O===
Al4C3+12H2O===
Mg2C3+4H2O===
(4)卤素互化物
IBr+H2O===
IF5+3H2O===
(5)非金属元素的卤化物
NH2Cl + H2O
NCl3+3H2O===
BCl3+3H2O===
PCl3+3H2O===
PCl5+4H2O===
SiCl4+4H2O===
【例7 】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解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是(  )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
【例8 】实验室可利用SbCl3的水解反应制取Sb2O3:
(1)SbCl3水解的化学方程式为_______________________________________________。
(2)为得到较多较纯的Sb2O3,操作时将SbCl3徐徐加入大量水中,反应后期还要加入少量________(填字母)。
A.氨水   B.盐酸   C.醋酸
(3)SOCl2是一种液态化合物,将其滴入水中,可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有带刺激性气味气体逸出,该气体可使品红溶液褪色。
①根据实验现象写出SOCl2和H2O反应的化学方程式:________________________。
②利用AlCl3·6H2O制备无水AlCl3时,可用SOCl2和AlCl3·6H2O混合共热,试解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【题型5 盐类水解的应用】
5.1下列有关问题与盐类的水解有关的是(  )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②草木灰与铵态氮肥不能混合施用
③实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
A.仅①②③ B.仅②③④
C.仅①④ D.①②③④
5.2下列根据反应原理设计的应用,不正确的是(  )
A.CO+H2OHCO+OH- 用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
5.3下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是(  )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2 ⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.全部都可以 B.仅①②③
C.仅①③⑥ D.仅①③
5.4下列事实与盐类水解无关的是(  )
A.MgCO3可以除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+
B.氯化铁溶液常用作铜印刷电路板的腐蚀剂
C.常用热的纯碱溶液除去油污
D.长期施用硫酸铵易使土壤酸化
5.5下列应用与水解原理无关的是
A.用热的纯碱溶液去油污
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.用水热法制
D.配制溶液时加入铁粉
5.6下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是
A.水溶液蒸发结晶能得到
B.常温下,溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液
5.7下列与盐的水解有关的是
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸
②NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
③实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不能用玻璃塞
④在NH4Cl或AlCl3溶液中加入金属镁会产生氢气
⑤长期使用硫酸铵,土壤酸性会增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用
⑥比较NH4Cl和Na2S等溶液中离子浓度的大小或某些盐溶液的酸碱性
A.①④⑥ B.②④⑥ C.①③⑥ D.全部
(
模块

分层训练
)
1.下列盐类能抑制水的电离的是
A. B. C. D.
2.下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
3.下列方程式中,属于水解反应且书写正确的是
A. B.
C. D.
4.常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
5.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c((OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(H+)≠c((OH-)
D.水电离出的H+或OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,引起盐溶液呈酸碱性
6.下列电离或水解方程式书写正确的是
A.水溶液呈碱性:
B.溶解于重水中:
C.在水溶液中的电离:
D.常温下,0.1mol/L溶液约为3:
7.为使溶液中减小,下列措施可行的是
A.加热溶液 B.加适量的稀盐酸
C.加入适量蒸馏水 D.加入适量固体
8.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,平衡左移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
9.常温下,稀释溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示为
A. B. C. D.
10.在蒸发发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列的溶液,可以得到该物质的固体是
A.氯化铝溶液 B.硫酸亚铁溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.硫酸铝溶液
11.下列事实与盐类水解有关且正确的是
①Na2SiO3溶液、NaF溶液不能贮存于带玻璃塞的玻璃瓶中
②同浓度的Na2S、NaHS溶液,前者的碱性强
③25℃时,pH=7的 CH3COONH4溶液中水的电离程度比纯水大
④用 TiCl4制备 TiO2·x H2O时,加入大量的水同时加热
⑤在氯化氢气流中灼烧MgCl2·6H2O晶体制备无水氯化镁;⑥硫酸铜和石灰乳配制波尔多液杀虫剂
⑦用漂白精漂白有色织物
⑧用泡沫灭火器灭火
⑨用FeS除去废水中的Cu2+
A.①②③⑥⑦⑨ B.①②④⑤⑥⑧ C.①②③④⑤⑦⑧ D.①②③④⑤⑨
12.下列关于盐类水解的说法错误的是(  )
A.在纯水中加入能水解的正盐一定促进水的电离
B.同温时,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,NaHCO3溶液的pH大
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3能抑制NH4+水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中C(CH3COOH)与C(CH3COO-)的比值将增大
13.常温时,向20.00 mL 0.1 mol·L 1氨水溶液中滴加0.1 mol·L 1盐酸,混合溶液的与pOH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.c点溶液对应的pOH为6.744
B.b点对应滴加的盐酸溶液体积约为10 mL
C.常温时,的水解常数的数量级为10 10
D.c点溶液中:
14.根据要求完成下列问题
Ⅰ.填空:
(1)KNO3溶液显 ,(填“酸性”“碱性”或“中性”,下同)原因: 。
(2)FeCl3溶液显 ,原因: (用离子方程式回答,下同)。
(3)CH3COONa溶液显 ,原因: 。
Ⅱ.判断下列溶液的酸碱性:用“酸性”“碱性”“中性”或“不确定”填空。
(1)pH<7的溶液 。
(2)pH=7的溶液 。
(3)c(H+)=c(OH-)的溶液 。
(4)c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液 。
(5)c(H+)>c(OH-)的溶液 。
(6)0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液 。
(7)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液 。
(8)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液 。
Ⅲ.室温下,向的溶液中滴入的溶液,溶液由水电离出的氢离子浓度的负对数与所加溶液体积的关系如图所示:
(1)溶液 。
(2)点的溶质为 ,溶液呈 (选填“酸”“碱”或“中”下同)性。
(3)点的溶质为 ,溶液呈 性。
(4)点的溶质为 ,溶液呈 性。
15.二元酸及其盐在水溶液中存在相关平衡。已知常温下,H2SO3和H2CO3的电离平衡常数如下表所示。
二元酸 H2SO3 H2CO3
Ka1 1.5×10-2 4.5×10-7
Ka2 6.0×10-8 4.7×10-11
(1)缓冲溶液是能缓解外加少量酸或碱而保持溶液pH基本不变的溶液。人体血液中H2CO3/HCO缓冲体系对稳定pH发挥着重要作用。当血液中CO2浓度上升,血液缓冲体系中的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下0.1mol/L NaHSO3溶液的pH=a,则a (填字母)。
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
该溶液中,水电离出的H+浓度为 mol/L(用a表示)。
(3)浓度为均为0.1mol/L Na2SO3和Na2CO3等体积混合后,溶液中①SO、②CO、③HSO、④HCO浓度从大到小的顺序为 (填序号)。
(4)常温下,用一定浓度的NaOH溶液滴定某二元酸H2A溶液。溶液中,含A元素粒子的分布系数δ随pH的变化关系如图所示[例如A2-的分布系数:δ(A2-)=]。
①常温下,Na2A的水解平衡常数为 。
②若向0.1mol/L的NaHA溶液中加入等体积的0.1mol/L KOH溶液(忽略混合后溶液的体积变化),混合后溶液中c(Na+)+c(K+) 2c(HA-)+2c(A2-)(填“>”“<”或“=”)。
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