第三节 盐类的水解 第2课时(分层作业)(含答案)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1)【2025-2026】高二化学同步备课学案(人教版2019选择性必修1)

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第三节 盐类的水解 第2课时(分层作业)(含答案)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1)【2025-2026】高二化学同步备课学案(人教版2019选择性必修1)

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教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响因素及其应用
教习目标 1.认识影响盐类水解平衡的因素,能多角度、动态地分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.掌握盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。能发现和提出有关盐类水解的问题,并设计探究方案,进行实验探究。
重点和难点 重点:影响盐类水解的主要因素,盐类水解的应用,能应用水解常数进行相关计算。 难点:影响盐类水解的主要因素,能应用水解常数进行相关计算。
◆知识点一 盐类水解的影响因素
1.【实验探究】反应条件对FeCl3水解平衡的影响 P75
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
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.影响盐类水解的因素
(1)内因—反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越大,对水电离平衡的影响越大,水解程度越大。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越小),水解程度越大。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次减小,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次增大,其溶液的pH依次增大。
外因
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
②浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越大。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
即学即练
1.在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是(  )
A.加热
B.通入HCl
C.加入少量Na2SO4(s)
D.加入NaCl溶液
【答案】D
【解析】加热能使平衡向水解方向移动,c(H+)增大,pH减小;通入HCl能增大c(H+),抑制了水解,且pH减小;加入NaCl溶液,相当于加水稀释,能促进水解,但因加入NaCl溶液稀释引起c(H+)变小,故pH增大。
2.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盐一定能促进水的电离
B.同温下,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N水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小
【解析】盐类水解促进水的电离,A项正确;同温下,等浓度的Na2CO3和NaHCO3中,C水解程度大于HC,所以Na2CO3溶液的碱性强,B项错误;N水解使溶液显酸性,加入HNO3能抑制N的水解,C项正确;加热CH3COONa溶液,CH3COO-水解程度增大,c(CH3COO-)减小,c(Na+)不变,则的值变小,D项正确。答案:B
◆知识点二 盐类的水解常数
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.水解常数的意义及影响因素
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。
即学即练
1.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2O??HCO+OH-平衡。下列说法不正确的是(  )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
【答案】A
【解析】温度不变,水解平衡常数不变,Kh=的值不变,故A错误;CO2与CO反应生成HCO,HCO比CO水解程度小,所以溶液碱性减弱,即pH减小,故B正确;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C正确;加入NaOH固体,OH-抑制CO水解,HCO的物质的量浓度减小,CO的物质的量浓度增大,所以减小,故D正确。
2.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向氨水中加入氯化铵晶体,氨水的电离平衡左移,减小
B.向溶液中加入少量水,溶液中减小
C.将溶液从升温至,溶液中增大
D.相等的①②、③溶液的物质的量浓度大小:
【答案】D
【解析】A.向氨水中加入少量氯化铵固体,铵根离子浓度增大,平衡虽然逆向移动,但根据勒夏特列原理,铵根离子浓度增大,A错误;B.向0.1 mol/LCH3COOH溶液中加入少量水,c(CH3COO-)减小,Ka不变,溶液中增大,B错误;C.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,CH3COO-的水解程度增大,Kh增大,溶液中,则减小,C错误;D.和水解呈碱性,且碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠;是强电解质,电离显碱性;故溶液物质的量浓度大小:,D正确;答案选D。
◆知识点三 盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+
判断酸性强弱 相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐 将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存 Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量 如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为 TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl 加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
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++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O?? NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O??Zn(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
即学即练
1.下列说法正确的是(  )
A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【答案】C
【解析】AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错;很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质SO,选项B错;由于Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,选项C正确;为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝,选项D错。
2.将下列物质配成的溶液蒸干灼烧,最后仍能得到该物质的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A. 不稳定,易被氧气氧化生成铁盐,所以得不到原来物质,故A错误;
B. 不稳定,受热易分解生成碳酸钠,所以蒸干、灼烧碳酸氢钠溶液时得到的是碳酸钠,故B错误;
C. 较稳定,受热不易分解,蒸干溶液时仍然得到原来溶质,故C正确;
D. 不稳定,受热易分解,蒸干灼烧全部分解,故D错误;
故选C。
盐溶液蒸干、灼烧后产物的判断
1.强酸强碱盐溶液和水解生成难挥发性酸的盐溶液,蒸干后一般得到原物质,如NaCl溶液蒸干得NaCl固体,CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体。
2.盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的弱碱,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
3.酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后可得到原物质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体。
4.考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3↑+HCl↑。
5.还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
实践应用
1.下列溶液蒸干后,能析出溶质固体的是(  )
①FeCl3 ②Fe2(SO4)3 ③Ca(HCO3)2 ④Na2CO3
A.仅①④ B.仅②④ C.仅①② D.仅④
【答案】B
【解析】酸根阴离子易水解的强碱盐和难挥发酸的盐一般蒸干后得原溶质固体,Ca(HCO3)2会分解生成CaCO3。
2.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。
电解质溶液的三大守恒
1.电荷守恒
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,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Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
2.物料守恒
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
3.质子守恒
质子守恒是依据水的电离H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中该H+和OH-以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
实践应用
1.在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是(  )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-3 mol·L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,c(CH3COOH)远远大于10-3 mol·L-1。两者等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合液,且c(CH3COOH)远大于c(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),离子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
2.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB-H++B2-。则在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是( )
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
【答案】CD
【解析】在Na2B溶液中存在:Na2B===2Na++B2-,B2-+H2O??HB-+OH-,H2O??H++OH-。由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-),C对;由物料守恒知,c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 mol
·L-1,D对;在Na2B溶液中不存在H2B,A错;由物料守恒和电荷守恒知,B错。
电解质溶液的离子浓度大小的比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3??HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
3.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
4.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
实践应用
1.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是(  )
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+) D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】因A-+H2OHA+OH-,所以c(Na+)>c(A-)>c(OH-);水解后溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+);根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)。
2.常温下,对pH=10的NaHCO3溶液中,各微粒的物质的量浓度分析正确的是(  )
A.c(CO)>c(H2CO3) B.c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-) D.c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
【答案】B
【解析】NaHCO3溶液中既存在HCO的电离又存在HCO的水解,根据溶液pH=10,可知其水解程度大于电离程度,即溶液中c(CO)<c(H2CO3),A项错误;只有少量的HCO发生电离和水解,溶液中存在c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),B项正确;根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),C项错误;根据物料守恒可知c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),D项错误。
考点一 盐类水解的应用
【例1】化学与生活密切相关,下列与盐类水解有关的是
A.利用烟道气中和碱性废水 B.食醋除水垢
C.作沉淀剂除废水中的 D.明矾净化水
【答案】D
【解析】A.烟道气中常含有二氧化硫气体,能与碱发生反应,可用于环保领域中处理碱性废水,与盐类水解无关,故A不选;B.醋酸的酸性比碳酸强,故醋酸能和碳酸钙反应生成可溶性醋酸钙和二氧化碳和水,从而去水垢,与盐类水解无关,故B不选;C.硫离子与铜离子反应生成硫化铜沉淀,所以可用Na2S除废水中Cu2+,与盐类水解无关,故C不选;D.明矾中Al3+水解生成氢氧化铝胶体,胶体的表面积大,吸附性强,能吸附水中的杂质达到净水的目的,与盐类水解有关,故D选;答案选D。
【变式1-1】为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是(  )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
【答案】D
【解析】A项不恰当,因为NaHCO3加热易分解;B、C项也不恰当,因为AlCl3与FeCl3在加热蒸发的情况下,分别发生反应Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+、Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,由于HCl挥发,水解趋于完全,最终得到的是Al(OH)3和Fe(OH)3。
【变式1-2】下列实验操作能达到目的的是(  )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
【答案】B
【解析】Al3+和S2-在水溶液中会彻底水解得不到Al2S3;MgCl2在水溶液中水解,蒸发过程中水解生成的HCl会挥发,最后得到Mg(OH)2而不是MgCl2。
考点二 影响盐类水解的因素
【例2】在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O??HS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.升高温度,减小
C.通入H2S,HS-的浓度增大 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】C
【解析】水解平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,A项错误;水解是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,HS-的浓度增大,S2-的浓度减小,所以HS-的浓度和S2-的浓度的比值增大,B项错误;通入H2S,H2S会结合水解出的OH-,使平衡正向移动,HS-的浓度增大,C项正确;加入氢氧化钠固体,溶液的碱性增强,溶液pH增大,D项错误。
【变式2-1】0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量HCl D.加热
【答案】C
【分析】如果要使更接近于0.1mol/L,需要抑制铵根离子水解,并且加入的物质和铵根离子之间不反应即可,根据水解平衡的移动影响因素来回答。
【解析】A.加入氢氧化钠,会消耗铵根离子,使得铵根离子浓度更小于,故A错误;B.加水稀释会导致溶液中铵根离子浓度减小,故B错误;C.加入HCl会抑制铵根离子水解,能使更接近于0.1mol/L,故C正确;D.加热会促进铵根离子水解,导致溶液中铵根离子浓度减小,故D错误;答案选C。
【变式2-2】为了配制NH的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入(  )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH
A.①② B.③ C.③④ D.④
【答案】B
【解析】NH4Cl溶液中存在NH+H2O??NH3·H2O+H+,为增大NH浓度,应加入酸或NH3·H2O,①加入HCl虽然增大了H+的浓度,但也增大了Cl-的浓度,不符合题目要求。
基础达标
1.能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是(  )
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中加入明矾晶体 ⑤向水中加NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体
A.①②④⑤ B.①④⑤
C.③④⑤ D.④
【答案】D
2.对滴有酚酞溶液的下列溶液,下列操作后颜色变深的是(  )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
【答案】B
【解析】明矾溶液中Al3+水解,溶液呈酸性,加热水解平衡向右移动,c(H+)增大,溶液仍无色,A项错误;CH3COONa溶液呈碱性,加热促进水解,溶液碱性增强,溶液红色加深,B项正确;氨水中加入少量NH4Cl,抑制NH3·H2O的电离,溶液红色变浅,C项错误;小苏打溶液呈弱碱性,加入NaCl对溶液酸碱性无影响,D项错误。
3.下列关于FeCl3水解的说法错误的是(  )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.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+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但Fe3+水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,Fe3+水解程度增大,A、B项均正确;盐类水解是吸热过程,温度升高,水解程度增大,C项错误;Fe3+水解后溶液呈酸性,增大H+的浓度可抑制Fe3+的水解,D项正确。
4.25 ℃时,在1.0 L浓度均为0.01 mol·L-1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中,测得c(Na+)>c(A-),则下列描述不正确的是(  )
A.该溶液的pH<7
B.HA为弱酸,A-的水解程度较大
C.c(A-)+c(HA)=0.02 mol·L-1
D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
【答案】A
【解析】该混合溶液中存在Na+、A-、OH-与H+ 4种离子,根据c(Na+)>c(A-),再结合电荷守恒知溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,pH>7,说明HA为弱酸,且A-的水解程度较大,故A项错误,B项正确;由物料守恒可知,C项正确;因n(Na+)=0.01 mol,利用电荷守恒可知,D项正确。
5.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。
6.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.古代用草木灰的水溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到
【答案】B
【解析】A.草木灰的主要成分是碳酸钾,碳酸钾水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下易被除去,与盐类水解有关,A错误;
B.铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气,增大管道内气压用于疏通下水道,与盐类水解无关,B正确;
C.铵根离子水解,有H+生成,使溶液显酸性,H+与铁锈反应,能起到除锈的作用,与盐类水解有关,C错误;
D.在加热的条件下,TiCl4水解得TiO2 xH2O和HCl,最后焙烧得到TiO2,与盐类水解有关,D错误;
故选B。
7.欲使CH3COONa稀溶液中增大,可采取的措施是(  )
A.升温 B.加水稀释
C.加少量的KOH固体 D.加少量固体Na2CO3
【答案】C
【解析】根据水解平衡:CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,升温,水解平衡正向移动,c(CH3COO-)减小;加水稀释水解平衡正向移动,c(CH3COO-)减小;加少量的KOH固体,增大了c(OH-),水解平衡逆向移动,c(CH3COO-)增大;加少量固体Na2CO3,水解平衡逆向移动,c(CH3COO-)增大,但c(CH3COO-)增大的倍数远小于c(Na+)增大的倍数,故减小。
8.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是(  )
A.K+、S2-、Al3+、AlO B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
【答案】A
【解析】A项,Al3+与S2-、AlO能发生相互促进的水解反应;C中的Fe3+与S2-和D中的Fe2+、H+、NO都因为发生氧化还原反应而不能大量共存。
9.常温下,0.1 mol·L-1的下列溶液中c(NH)最大的是(  )
A.NH4Al(SO4)2 B.NH4Cl
C.NH3·H2O D.CH3COONH4
【答案】A
【解析】A项,NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO,Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,抑制NH水解;D项,CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,促进NH的水解;C项,NH3·H2O??NH+OH-,NH3·H2O只有少部分电离,故溶液中c(NH)由多到少的顺序为A>B>D>C。
10.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是(  )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH溶液和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
【答案】C
【解析】A项,加热蒸干Na2CO3溶液,得不到NaOH,虽然加热促进CO水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3;B项,Mg2+和Fe3+均可与OH-反应生成沉淀,且引入了新杂质Na+;D项,KCl不水解,不可能得到KOH固体。
11.室温时,下列操作能使浓度均为0.01mol·L-1的
①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是
A.升高温度 B.加水稀释 C.加入少量硫酸 D.加入少量NaOH固体
【答案】D
【解析】A.升高温度促进电离和水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)增大,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故A不符合题意;
B.加水稀释虽然能促进电离和水解,但溶液稀释的倍数大于电离的倍数,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)减小,故B不符合题意;
C.加入少量硫酸,氢离子浓度增大,抑制①CH3COOH电离,促进②CH3COONa溶液的水解,所以①CH3COOH溶液中c(CH3COO-)减小,②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)增大,故C不符合题意;
D.加入少量NaOH固体,促进①CH3COOH电离,抑制②CH3COONa溶液的水解,所以c(CH3COO-)都增大,故D符合题意;
故答案:D。
12.有关下列两种溶液的说法中,正确的是(  )
①0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液 ②0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
A.相同温度下,溶液中水的电离程度:溶液①>溶液②
B.等体积混合溶液①和溶液②,所得溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.加水稀释溶液①,溶液中不变
D.向溶液①中加少量的CH3COONa固体则减小
【答案】A
【解析】醋酸钠溶液中醋酸根离子水解促进水的电离,醋酸是酸,抑制水的电离;等浓度等体积混合后,溶液中醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液显酸性,醋酸根浓度最大。
13.0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量盐酸 D.加热
【答案】C
【分析】如果要使更接近于0.1mol/L,需要抑制铵根离子水解,并且加入的物质和铵根离子之间不反应即可,根据水解平衡的移动影响因素来回答。
【解析】A.加入氢氧化钠,会消耗铵根离子,使得铵根离子浓度更小于,故A错误;
B.加水稀释会导致溶液中铵根离子浓度减小,故B错误;
C.加入盐酸会抑制铵根离子水解,能使更接近于0.1mol/L,故C正确;
D.加热会促进铵根离子水解,导致溶液中铵根离子浓度减小,故D错误;
答案选C。
14.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH、I-、NO
C.FeCl3溶液:K+、Na+、SO、AlO
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO、NO
【答案】D
【解析】A中H+与HSO不共存;B中NO在酸性条件下具有强氧化性,可氧化I-,不共存;C中Fe3+与AlO相互促进强烈水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3不共存;D中为碱性,可共存。
15.将AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液分别加热蒸干,并灼烧,所得产物的主要成份是:
A.均为Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得Al(NO3)3
C.均为Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得Al(NO3)3
【答案】C
【解析】AlCl3和Al(NO3)3都是强酸弱碱盐,水解产生A1(OH)3、HCl及HNO3,由于盐酸和硝酸都是挥发性的酸,所以AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液在加热时水解生成固体A1(OH)3,Al(OH)3在加热条件下分解生成Al2O3,故合理选项是C。
16.25 ℃时,某氯化铵溶液的pH=4,下列叙述中不正确的是
A.溶液中的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1
B.溶液中的c(Cl-)>>c(H+)>c(OH-)
C.溶液中的c(H+)+=c(Cl-)+c(OH-)
D.溶液中的c(NH3·H2O)=
【答案】D
【解析】A.NH4Cl溶液pH = 4,c(H+)=10-4mol/L,由于在25℃时Kw=10-14,所以溶液中的 c(OH-) ==1×10-10 mol/L,A正确;
B.NH4Cl是强酸弱碱盐,弱碱根NH离子发生水解反应而消耗,所以c(Cl-) >c(NH);弱碱根NH离子发生水解反应消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡被破坏,水继续电离,当最终达到电离平衡时,c(H+)>c(OH-)。盐水解的程度是很微弱的,因此c(NH)>c(H+)。故整个溶液中离子浓度关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),B正确;
C.根据电荷守恒可知溶液中的c(H+) + c(NH) = c(Cl-) + c(OH-),C正确;
D.在溶液中NH3·H2O 是盐水解产生的,而NH是盐电离产生的。在溶液中盐水解的程度是很微弱的,因此c(NH3·H2O) <故选D。
17.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。
综合应用
18.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。
19.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.的溶液:、、、
B.溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】A.,则,,溶液显酸性,该组离子在酸性条件下均不反应,能大量共存,A项符合题意;
B.和发生双水解反应生成、和,B项不符合题意;
C.的溶液中含有大量,具有还原性,会与、发生氧化还原反应,不能大量共存,C项不符合题意;
D.的溶液显酸性,含有大量,会与反应,不能大量共存,D项不符合题意。
答案选A。
20.已知溶液显酸性,溶液中存在以下平衡;


向的溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是
A.加入少量金属Na,反应①平衡逆向移动,溶液中增大
B.加入少量固体,则
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则
【答案】C
【解析】A.加入少量金属Na,Na与HSO电离出的H+反应,促使平衡②右移,HSO离子浓度减小,又促使平衡①左移,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO)浓度减小,故A错误;
B.由电荷守恒可知,存在,故B错误;
C.加入NaOH,与NaHSO3反应生成亚硫酸钠和水,c(SO)增大,c(HSO)减小,则增大,溶液碱性增强,故也增大,故C正确;
D.0.1mol L-1的NaHSO3溶液中加入氨水至中性,溶液中存在物料守恒,即:c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3),则c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-),故D错误。
答案选C。
21.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;
拓展培优
22.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
【答案】A
【解析】0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,因为醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A选项正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH)>c(NH3·H2O),B选项错误;根据物料守恒,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),二者等体积混合,则2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),即c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),C选项错误;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)+c(Cl-),D选项错误。
23.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 )24.二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:=。
25.“吃饺子要蘸醋”是很多中国人传统的饮食习惯,我们对醋酸的使用有着悠久的历史。
(1)的醋酸和盐酸各分别稀释至,所得醋酸的 (填“>”“<”或“=”)所得盐酸的。
(2)取冰醋酸作导电性实验,测得其导电率随加入水的量的变化如图所示。
①由水电离出的氢离子:a b(填“>”“<”或“=”)。
②使图中b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是 (填标号)。
A.加入 B.加入固体 C.加入浓硫酸 D.加入固体
(3)向面食中加入适量的醋可以中和其中过量的食用碱而改善口感,已知时,三种弱酸的电离平衡常数如下表,写出过量醋酸与溶液反应的离子方程式: ;判断结合质子能力由大到小顺序为 。
弱酸
电离平衡常数
(4)吃醋虽好但不宜过量,不然容易造成牙齿酸软,甚至引发龋齿,牙齿的主要成分是羟基磷灰石,市面上含氟牙膏常添加了来预防龋齿,请结合化学用语解释含氟牙膏预防龋齿的原因: [已知难溶于酸]。
(5)常温下,某同学取物质的量浓度为的醋酸,向其中滴入溶液,当滴入的溶液的体积为,溶液呈中性,则醋酸的电离平衡常数 (用含x的代数式表示)。
【答案】(1)<
(2)< BD
(3)
(4)添加了后,刷牙过程中牙齿表面的发生转化:,生成了更难溶于酸的,从而预防龋齿
(5)
【解析】(1)盐酸是强电解质,醋酸是弱电解质不完全电离,的醋酸和盐酸各分别稀释至,盐酸的pH变为3,醋酸的pH小于3,所得醋酸的pH<所得盐酸的;
(2)取冰醋酸作导电性实验,测得其导电率随加入水的量的变化如图所示。随着水的加入醋酸的电离程度增大,溶液中离子浓度增大,溶液的导电性增强,当水继续增加溶液中总离子浓度减少,导电性减弱。
①a点醋酸电离出的氢离子对水的电离有抑制效果,在图像最高点抑制达到最大,随后随着水的增加醋酸电离出的氢离子浓度减少对于水的电离抑制减弱,所以由水电离出的氢离子:a<b;
②A.加入,醋酸根和氢离子浓度都减少,不符合题意;
B.加入固体,促进醋酸的电离,醋酸根浓度增大,氢氧根浓度增大氢离子浓度减少,符合题意;
C.加入浓硫酸,氢离子浓度增大,醋酸根浓度减少,不符合题意;
D.加入固体,生成二氧化碳,和醋酸钠,溶液中氢离子浓度减少,醋酸根浓度增大,符合题意;
故选:BD。
(3)过量醋酸与溶液反应的离子方程式:;,,
,,水解平衡常数越大,结合质子能力越大,
结合质子能力由大到小顺序为;
(4)含氟牙膏预防龋齿的原因:添加了后,刷牙过程中牙齿表面的发生转化:,生成了更难溶于酸的,从而预防龋齿;
(5)当滴入的溶液的体积为,溶液呈中性,则溶液的溶质为醋酸钠和醋酸的混合物,根据电荷守恒:,根据电荷守恒:,,

1教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响因素及其应用
教习目标 1.认识影响盐类水解平衡的因素,能多角度、动态地分析外界条件对盐类水解平衡的影响。2.掌握盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。能发现和提出有关盐类水解的问题,并设计探究方案,进行实验探究。
重点和难点 重点:影响盐类水解的主要因素,盐类水解的应用,能应用水解常数进行相关计算。 难点:影响盐类水解的主要因素,能应用水解常数进行相关计算。
◆知识点一 盐类水解的影响因素
1.【实验探究】反应条件对FeCl3水解平衡的影响 P75
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
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.影响盐类水解的因素
(1)内因—反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越大,对水电离平衡的影响越大,水解程度越大。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越小),水解程度越大。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次减小,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次增大,其溶液的pH依次增大。
外因
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
②浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越大。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
即学即练
1.在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是(  )
A.加热
B.通入HCl
C.加入少量Na2SO4(s)
D.加入NaCl溶液
2.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盐一定能促进水的电离
B.同温下,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N水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小
◆知识点二 盐类的水解常数
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.水解常数的意义及影响因素
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。
即学即练
1.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2O??HCO+OH-平衡。下列说法不正确的是(  )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
2.下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.向氨水中加入氯化铵晶体,氨水的电离平衡左移,减小
B.向溶液中加入少量水,溶液中减小
C.将溶液从升温至,溶液中增大
D.相等的①②、③溶液的物质的量浓度大小:
◆知识点三 盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+
判断酸性强弱 相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取 制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐 将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存 Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量 如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为 TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl 加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
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++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O?? NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O??Zn(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
即学即练
1.下列说法正确的是(  )
A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
2.将下列物质配成的溶液蒸干灼烧,最后仍能得到该物质的是
A. B. C. D.
盐溶液蒸干、灼烧后产物的判断
1.强酸强碱盐溶液和水解生成难挥发性酸的盐溶液,蒸干后一般得到原物质,如NaCl溶液蒸干得NaCl固体,CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体。
2.盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的弱碱,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
3.酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后可得到原物质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体。
4.考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3↑+HCl↑。
5.还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
实践应用
1.下列溶液蒸干后,能析出溶质固体的是(  )
①FeCl3 ②Fe2(SO4)3 ③Ca(HCO3)2 ④Na2CO3
A.仅①④ B.仅②④ C.仅①② D.仅④
2.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
电解质溶液的三大守恒
1.电荷守恒
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,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Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
2.物料守恒
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
3.质子守恒
质子守恒是依据水的电离H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中该H+和OH-以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
实践应用
1.在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是(  )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
2.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB-H++B2-。则在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是( )
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
电解质溶液的离子浓度大小的比较
1.不同溶液中同一离子浓度比较
要考虑溶液中其他离子对该离子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
2.弱酸溶液中离子浓度大小比较
(1)HClO溶液中存在的电离平衡有:HClOH++ClO-,H2OH++OH-,溶液中微粒有H2O、HClO、H+、OH-、ClO-,由于HClO电离程度小,且H2O的电离程度更小,所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)碳酸的电离方程式是H2CO3??HCO+H+,HCOH++CO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H+、HCO、CO、OH-。
碳酸是弱酸,第一步电离很微弱,第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)。
3.单一溶液中离子浓度大小的比较
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。
电离:NH4Cl===NH+Cl-、H2OH++OH-。
水解:NH+H2ONH3·H2O+H+。
判断溶液中存在的离子有NH、Cl-、H+、OH-。
②再根据其电离和水解程度的相对大小,比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:Na2CO3===2Na++CO、H2OH++OH-。
水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、CO、HCO、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(3)碳酸氢钠溶液
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:
电离:NaHCO3===Na++HCO、HCOH++CO、H2OH++OH-。
水解:HCO+H2OH2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO、CO、H+、OH-。
②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)。
(4)亚硫酸氢钠溶液
①先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程。
电离:NaHSO3===Na++HSO、HSOH++SO、H2OH++OH-。
水解:HSO+H2OH2SO3+OH-。
溶液中存在离子有:Na+、HSO、H+、SO、OH-。
②由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,所以溶液中离子浓度由大到小顺序为:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。
4.混合溶液中各离子浓度比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中:由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中:由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
实践应用
1.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是(  )
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+) D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
2.常温下,对pH=10的NaHCO3溶液中,各微粒的物质的量浓度分析正确的是(  )
A.c(CO)>c(H2CO3) B.c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-) D.c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
考点一 盐类水解的应用
【例1】化学与生活密切相关,下列与盐类水解有关的是
A.利用烟道气中和碱性废水 B.食醋除水垢
C.作沉淀剂除废水中的 D.明矾净化水
【变式1-1】为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是(  )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
【变式1-2】下列实验操作能达到目的的是(  )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
考点二 影响盐类水解的因素
【例2】在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O??HS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.升高温度,减小
C.通入H2S,HS-的浓度增大 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【变式2-1】0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量HCl D.加热
【变式2-2】为了配制NH的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入(  )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH
A.①② B.③ C.③④ D.④
基础达标
1.能促进水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是(  )
①将水加热煮沸 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中加入明矾晶体 ⑤向水中加NaHCO3固体 ⑥向水中加NaHSO4固体
A.①②④⑤ B.①④⑤
C.③④⑤ D.④
2.对滴有酚酞溶液的下列溶液,下列操作后颜色变深的是(  )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
3.下列关于FeCl3水解的说法错误的是(  )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.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+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
4.25 ℃时,在1.0 L浓度均为0.01 mol·L-1的某一元酸HA与其钠盐组成的混合溶液中,测得c(Na+)>c(A-),则下列描述不正确的是(  )
A.该溶液的pH<7
B.HA为弱酸,A-的水解程度较大
C.c(A-)+c(HA)=0.02 mol·L-1
D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
5.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
6.化学与生活生产密切相关,下列事实与盐类水解无关的是
A.古代用草木灰的水溶液来洗涤衣物
B.“管道通”中含有铝粉和苛性钠,用于疏通下水道
C.氯化铵溶液可做金属焊接中的除锈剂
D.向中加入水,加热蒸干,最后焙烧固体得到
7.欲使CH3COONa稀溶液中增大,可采取的措施是(  )
A.升温 B.加水稀释
C.加少量的KOH固体 D.加少量固体Na2CO3
8.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是(  )
A.K+、S2-、Al3+、AlO B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
9.常温下,0.1 mol·L-1的下列溶液中c(NH)最大的是(  )
A.NH4Al(SO4)2 B.NH4Cl
C.NH3·H2O D.CH3COONH4
10.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是(  )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH溶液和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
11.室温时,下列操作能使浓度均为0.01mol·L-1的
①CH3COOH溶液②CH3COONa溶液中c(CH3COO-)都增大的是
A.升高温度 B.加水稀释 C.加入少量硫酸 D.加入少量NaOH固体
12.有关下列两种溶液的说法中,正确的是(  )
①0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液 ②0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
A.相同温度下,溶液中水的电离程度:溶液①>溶液②
B.等体积混合溶液①和溶液②,所得溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.加水稀释溶液①,溶液中不变
D.向溶液①中加少量的CH3COONa固体则减小
13.0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氢氧化钠 B.加入少量水
C.加入少量盐酸 D.加热
14.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH、I-、NO
C.FeCl3溶液:K+、Na+、SO、AlO
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO、NO
15.将AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液分别加热蒸干,并灼烧,所得产物的主要成份是:
A.均为Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得Al(NO3)3
C.均为Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得Al(NO3)3
16.25 ℃时,某氯化铵溶液的pH=4,下列叙述中不正确的是
A.溶液中的c(OH-)=1×10-10 mol·L-1
B.溶液中的c(Cl-)>>c(H+)>c(OH-)
C.溶液中的c(H+)+=c(Cl-)+c(OH-)
D.溶液中的c(NH3·H2O)=
17.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
综合应用
18.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
19.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.的溶液:、、、
B.溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
20.已知溶液显酸性,溶液中存在以下平衡;


向的溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是
A.加入少量金属Na,反应①平衡逆向移动,溶液中增大
B.加入少量固体,则
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则
21.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。
拓展培优
22.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
23.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:
24.二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“=”)。
25.“吃饺子要蘸醋”是很多中国人传统的饮食习惯,我们对醋酸的使用有着悠久的历史。
(1)的醋酸和盐酸各分别稀释至,所得醋酸的 (填“>”“<”或“=”)所得盐酸的。
(2)取冰醋酸作导电性实验,测得其导电率随加入水的量的变化如图所示。
①由水电离出的氢离子:a b(填“>”“<”或“=”)。
②使图中b点对应的溶液中增大、减小,可采用的方法是 (填标号)。
A.加入 B.加入固体 C.加入浓硫酸 D.加入固体
(3)向面食中加入适量的醋可以中和其中过量的食用碱而改善口感,已知时,三种弱酸的电离平衡常数如下表,写出过量醋酸与溶液反应的离子方程式: ;判断结合质子能力由大到小顺序为 。
弱酸
电离平衡常数
(4)吃醋虽好但不宜过量,不然容易造成牙齿酸软,甚至引发龋齿,牙齿的主要成分是羟基磷灰石,市面上含氟牙膏常添加了来预防龋齿,请结合化学用语解释含氟牙膏预防龋齿的原因: [已知难溶于酸]。
(5)常温下,某同学取物质的量浓度为的醋酸,向其中滴入溶液,当滴入的溶液的体积为,溶液呈中性,则醋酸的电离平衡常数 (用含x的代数式表示)。
1第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
一、知识目标
1.理解影响盐类水解的主要因素,包括内因(盐的性质)和外因(温度、浓度、外加酸、碱、盐等),能运用平衡移动原理分析这些因素对盐类水解平衡的影响。
2.了解盐类水解在日常生活、化学实验和工农生产中的应用,能够运用水解平衡原理解决相关实际问题。
二、素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过观察盐类水解的实验现象,从宏观上认识盐类水解的特点和规律;从微观角度分析盐类水解的本质,理解盐类水解与离子浓度变化的关系。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据论证,建立盐类水解平衡的模型,运用该模型解释盐类水解的影响因素和应用,培养逻辑推理能力和科学思维。
3.科学探究与创新意识:通过设计并完成盐类水解影响因素的实验,培养实验操作能力和探究精神;尝试运用盐类水解原理解决实际问题,培养创新意识和实践能力。
一、教学重点
影响盐类水解的主要因素,盐类水解在生活、生产和科学研究中的应用。
二、教学难点
运用平衡移动原理分析影响盐类水解的因素,以及盐类水解原理在实际问题中的应用。
本节教学内容出自人教版高中化学选择性必修第一册第三章《水溶液中的离子反应与平衡》第三节《盐类的水解》第2课时。盐类水解是高中化学重要的基础理论知识,它是在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性等知识之后的延伸和拓展,也是后续学习沉淀溶解平衡等内容的基础,在整个高中化学知识体系中起着承上启下的作用。 本课时聚焦盐类水解的应用及影响盐类水解的主要因素。教材通过探究盐类水解的影响因素,引导学生运用化学平衡移动原理分析盐类水解平衡的移动,培养学生的逻辑思维和科学探究能力。在盐类水解的应用部分,教材紧密联系生活、生产和科学研究实际,如明矾净水、泡沫灭火器原理等,让学生体会化学知识的实用性,增强学生学习化学的兴趣。
教学对象为高二学生,他们已经具备了一定的化学知识基础,掌握了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性等相关知识,这为本节课的学习奠定了理论基础。在思维能力方面,高二学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们已经具备了一定的逻辑推理和分析问题的能力,但对于复杂的化学平衡移动问题,还需要教师的引导和启发。 在学习盐类水解的应用时,学生可能对将化学原理应用于实际问题的解决存在一定困难,需要教师结合具体实例进行详细讲解。同时,学生在分析影响盐类水解的因素时,可能会受到化学平衡移动原理的干扰,对一些复杂的情况(如加水稀释对水解平衡的影响)理解不够深入。因此,在教学过程中,教师应充分考虑学生的认知水平和学习能力,采用实验探究、问题引导等多种教学方法,帮助学生理解和掌握盐类水解的相关知识,提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。
教学环节一 课堂导入
【生活情境展示】同学们,在日常生活中,大家有没有注意到这样一个现象:家里厨房中用来清洗餐具油污的纯碱,它的水溶液能起到去除油污的作用,而且用热水溶解的纯碱溶液去除油污的效果更好。大家可以想一想,在自己家里帮忙洗碗的时候,是不是也有类似的感受呢?(给学生一些时间,让他们回忆生活场景,鼓励他们举手分享自己的经历)
【提出问题】那为什么纯碱的水溶液可以去除油污,而且热水溶解的效果会更好呢?这里面其实蕴含着我们今天要学习的化学知识——盐类水解的相关内容。接下来,就让我们一起揭开这个现象背后的化学奥秘。
【设计意图】
1.激发学生兴趣:以学生日常生活中常见的洗碗场景作为导入,容易引起学生的共鸣,使他们迅速将注意力集中到课堂上,激发他们对问题的好奇心和探索欲望,提高课堂参与度。
2.联系生活实际:将抽象的化学知识与生活实际紧密联系起来,让学生感受到化学在生活中的广泛应用,认识到化学知识的实用性,从而增强学生学习化学的动力和积极性。
3.自然导入新课:通过提出关于纯碱去油污效果的问题,自然地引出本节课要学习的盐类水解的主题,为后续的教学内容做好铺垫,使学生能够带着问题去学习,明确学习目标,提高学习的针对性。
教学任务一 影响盐类水解的主要因素
活动一 探究盐类水解的影响因素——内因
【引入】同学们,我们在生活中会发现纯碱的水溶液可用于餐具油污的去除,而且用热水溶解的纯碱溶液去除油污的效果更好。这背后其实和盐类水解有着密切的关系。那首先我们来探究一下影响盐类水解的因素。对于盐类水解,其程度大小是受多种因素影响的,我们先从盐本身的性质这个内因来分析。
【问题】对于强酸弱碱盐和强碱弱酸盐,生成盐的弱碱碱性和弱酸酸性的强弱对盐的水解程度有什么影响呢?
【学生思考】结合教材和之前所学知识,思考并回答:对于强酸弱碱盐来说,生成盐的弱碱碱性越弱,该盐的水解程度越大;对于强碱弱酸盐来说,生成盐的弱酸酸性越弱,该盐的水解程度越大。例如强碱弱酸盐,时,水解平衡常数;强酸弱碱盐,时,水解平衡常数。
【讲解】评价、强调:“越弱越水解”这一规律是判断盐类水解程度内因的重要依据。也就是说酸(或碱)越弱,其对应的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)的水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强。
【对应训练1】物质的量浓度相同的三种盐、和的溶液,其分别为、、,则、、的酸性由强到弱的顺序是( )
A.、、
B.、、
C.、、
D.、、
【答案】B
【解析】相同物质的量浓度的钠盐溶液,酸根离子对应的酸越弱,酸根离子水解程度越大,溶液的碱性越强,越大。已知三种盐溶液的:,所以、、的酸性由强到弱的顺序是,答案选B。
活动二 探究盐类水解的影响因素——外因(温度)
【引入】我们已经知道了盐本身性质对水解程度的影响,接下来从反应条件这个外因来探究。大家先思考一下,从反应条件考虑,影响盐类水解平衡的因素可能有哪些呢?我们先来探究温度对盐类水解平衡的影响。
【问题】以的水解为例,预测温度升高对该水解平衡有什么影响?
【学生思考】根据化学平衡移动原理,预测:温度升高,平衡向吸热方向移动。因为酸碱中和反应是放热反应,盐类水解是酸碱中和反应的逆反应,所以盐类水解应该是吸热反应,那么升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
【学生实验】进行验证温度对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后加热该溶液,观察溶液颜色变化。
【学生汇报】加热后溶液颜色加深,说明水解平衡正向移动,的浓度增大,进一步验证了升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
【讲解】评价、强调:温度是影响盐类水解平衡的重要外因之一,升高温度会促进盐类的水解。
【对应训练2】下列关于水解的说法错误的是( )
A.在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为和的两种溶液,其他条件相同时,的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的溶液在和时发生水解,时的水解程度比时的小
D.为抑制的水解,更好地保存溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】A项,加饱和溶液,增大反应物浓度,平衡右移;加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡也向右移动,A正确;B项,浓度越小,水解程度越大,所以的溶液中的水解程度小于的溶液,B正确;C项,盐类水解是吸热反应,升高温度促进水解,所以时的水解程度比时的大,C错误;D项,加少量盐酸,增大浓度,抑制的水解,D正确。答案选C。
活动三 探究盐类水解的影响因素——外因(浓度)
【引入】除了温度,浓度也是影响盐类水解平衡的重要外因。我们继续以的水解为例来探究浓度对水解平衡的影响。
【问题】对于可逆反应,我们可以用浓度商来判断反应是否平衡或平衡移动的方向。那么对于,当改变的浓度时,水解平衡会如何移动呢?
【学生思考】从浓度商和化学平衡移动原理分析:
加水稀释倍时,设原溶液中,,加水稀释后,,所以平衡向右移动,水解程度增大,减小。
加晶体时,增大,设水解的转化率为,达到新平衡后,由三段式可得,温度不变,不变,增大,故水解的转化率必然减小,但平衡仍向右移动。
【学生实验】
进行加水稀释对水解平衡影响的实验。取一定体积的溶液于试管中,测量溶液的并观察溶液颜色,然后加水稀释至,再次测量并观察溶液颜色变化。
进行加晶体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,加入晶体,振荡,观察溶液颜色变化。
【学生汇报】
加水稀释后,增大,颜色变浅,说明水解平衡右移,数增多,但由于水的体积的增加量大于平衡正移的量,所以增大。
加晶体后,溶液颜色加深,说明平衡向右移动。
【讲解】评价、强调:浓度对盐类水解平衡的影响比较复杂,加水稀释和增大反应物浓度都会使平衡向右移动,但对水解程度的影响不同。加水稀释促进水解,水解程度增大;增大反应物浓度,虽然平衡右移,但水解程度减小。
【对应训练3】在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①;②;③;④;⑤可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是( )
A.①②③
B.①③⑤
C.②④
D.①③④⑤
【答案】A
【解析】①水解生成氢氧化铁和硫酸,硫酸难挥发,加热蒸干最终得到晶体;②水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠,加热促进水解,但碳酸氢钠和氢氧化钠又会反应生成,最终得到晶体;③不水解,加热蒸干得到晶体;④水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸易挥发,加热促进水解,最终得到氢氧化铜,不能得到晶体;⑤受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,不能得到晶体。所以可以得到相应盐的晶体的是①②③,答案选A。
活动四 探究盐类水解的影响因素——外因(生成物浓度)
【引入】我们已经探究了温度和反应物浓度对盐类水解平衡的影响,接下来探究生成物浓度对水解平衡的影响。还是以的水解为例。
【问题】若向溶液中通入气体(增大浓度),水解平衡会如何移动?若加入少量浓碱(),溶液颜色又会如何变化呢?
【学生思考】根据化学平衡移动原理分析:
通入气体,增大,,平衡逆向移动,水解程度减小。
加入少量浓碱(),与反应,减小,,水解平衡正向移动,水解程度增大,溶液颜色加深。
【学生实验】进行通入气体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后通入气体,观察溶液颜色变化。
【学生汇报】通入气体后,溶液颜色变浅,说明增大,水解平衡逆向移动,水解程度减小。
【讲解】评价、强调:改变生成物浓度同样会影响盐类水解平衡,增大生成物浓度,平衡逆向移动,水解程度减小;减小生成物浓度,平衡正向移动,水解程度增大。
教学任务二 盐类水解的应用
活动一 应用水解平衡原理解决日常生活问题
【引入】在生活、生产和科学研究中,人们常运用盐类水解的原理来解决实际问题。我们先来看一些日常生活中的例子。
【问题】为什么明矾可以作净水剂?泡沫灭火器的原理是什么?纯碱溶液为什么能去除油污且热水效果更好?
【学生思考】结合盐类水解知识分析:
明矾中水解生成的(胶体)具有吸附性,可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用,反应方程式为(胶体)。
泡沫灭火器是通过筒体内酸性溶液与碱性溶液混合发生化学反应,将生成的泡沫压出喷嘴,喷射出去进行灭火的。一般不用,因为反应速率慢,主要反应为。
去油污的是,水解可以生成,,水解反应是吸热的,升温促进水解,使溶液中的增大,去污效果更好。
【讲解】评价、强调:盐类水解在日常生活中有很多实际应用,我们要理解其原理并能运用这些知识解释相关现象。
活动二 应用水解平衡原理解决化学实验问题
【引入】在化学实验中,盐类水解的原理也有广泛的应用。我们来看几个例子。
【问题】如何配制易水解的盐溶液(如溶液)?如何制备某些胶体(如氢氧化铁胶体)?如何制备某些无机化合物(如二氧化钛粉末)?
【学生思考】
配制溶液时,为抑制的水解,先将晶体溶解在较浓盐酸中,再加水稀释到所需浓度,因为,增大,可抑制水解。
制备氢氧化铁胶体时,向沸腾的蒸馏水中逐滴加入滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。加热可使(胶体)平衡右移。
制备二氧化钛粉末时,,改变条件使上述平衡右移。方法是在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得经焙烧可得。
【讲解】评价、强调:在化学实验中,我们可以利用盐类水解的原理来控制实验条件,达到我们预期的实验目的。
活动三 应用水解平衡原理解决工农生产问题
【引入】盐类水解在工农生产中也有重要的应用。我们来分析一些相关问题。
【问题】为什么铵态氮肥与草木灰(主要成分为)混合使用会大大降低氮肥的肥效?溶液与溶液为什么可作焊接时的除锈剂?
【学生思考】
铵态氮肥中会水解,草木灰中水解,与反应,使减小,水解平衡向右移动,生成,分解产生逸出,造成肥效损失。
、水解使溶液呈酸性,,,金属氧化物能与酸反应,所以溶液与溶液可作焊接时的除锈剂。
【讲解】评价、强调:在工农生产中,我们要考虑盐类水解的影响,合理利用和避免其带来的不利影响。
拓展延伸
【引入】除了我们前面讲的盐类水解的应用,还有一些有趣的现象也和化学原理有关。比如可乐除水垢。
【问题】可乐除水垢的原理是什么?
【学生思考】根据所学知识分析:可乐含有大量的二氧化碳,碳酸钙和水在通入二氧化碳的时候反应生成可溶性的碳酸氢钙,即。
【讲解】评价、强调:生活中很多现象都蕴含着化学知识,我们要善于观察和思考。
第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
一、影响盐类水解的主要因素
(一)内因
盐本身的性质:越弱越水解
1.强酸弱碱盐:生成盐的弱碱碱性越弱,水解程度越大
2.强碱弱酸盐:生成盐的弱酸酸性越弱,水解程度越大
(二)外因
1.温度
o理论:盐类水解是吸热反应,升温,水解平衡正向移动,水解程度增大
o实验:FeCl 溶液加热,颜色加深
2.浓度
o加水稀释:平衡正向移动,水解程度增大
o增大反应物浓度:平衡正向移动
o增大生成物浓度:平衡逆向移动
3.外加酸、碱、盐
二、盐类水解的应用
(一)日常生活
1.明矾净水:Al +3H O Al(OH) (胶体)+3H
2.泡沫灭火器原理:Al +3HCO =Al(OH) ↓+3CO ↑
3.纯碱去油污:CO + H O HCO + OH
(二)化学实验
1.配制易水解的盐溶液:如FeCl 溶液,加盐酸抑制水解
2.制备某些胶体:如氢氧化铁胶体,加热促进水解
3.制备某些无机化合物:如TiO ,TiCl +(x + 2)H O=TiO ·xH O↓+4HCl
(三)工农生产
1.铵态氮肥与草木灰不能混合使用:NH +H O NH ·H O+H
2.NH Cl溶液与ZnCl 溶液作焊接除锈剂:NH +H O NH ·H O+H ,Zn +2H O Zn(OH) +2H
1.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】对于强碱弱酸盐,生成盐的弱酸酸性越弱,该盐的水解程度越大,溶液的碱性越强。三种盐溶液pH大小顺序为NaZ>NaY>NaX,说明Z 水解程度最大,Y 次之,X 最小,所以酸性强弱顺序为HX>HY>HZ,答案选B。
2.下列关于FeCl 水解的说法错误的是()
A.在FeCl 稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl 饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5mol·L 和0.5mol·L 的两种FeCl 溶液,其他条件相同时,Fe 的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl 溶液在50°C和20°C时发生水解,50°C时Fe 的水解程度比20°C时的小
D.为抑制Fe 的水解,更好地保存FeCl 溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】A.加FeCl 饱和溶液,增大反应物浓度,平衡正向移动;加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡也会向粒子数增多的方向移动,即正向移动,A选项正确;B.浓度越大,水解程度越小,所以5mol·L 的FeCl 溶液中Fe 的水解程度小于0.5mol·L 的FeCl 溶液,B选项正确;C.盐类水解是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,水解程度增大,所以50°C时Fe 的水解程度比20°C时的大,C选项错误;D.Fe 水解显酸性,加少量盐酸,增大H 浓度,可抑制Fe 的水解,D选项正确。答案选C。
3.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe (SO ) ;②Na CO ;③KCl;④CuCl ;⑤NaHCO 可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是()
A.①②③
B.①③⑤
C.②④
D.①③④⑤
【答案】A
【解析】①Fe (SO ) 水解生成硫酸和氢氧化铁,硫酸难挥发,加热过程中硫酸和氢氧化铁又会反应生成Fe (SO ) ,最终得到Fe (SO ) 晶体;②Na CO 水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠,加热时碳酸氢钠与氢氧化钠又反应生成Na CO ,最终得到Na CO 晶体;③KCl不水解,蒸发溶液可得到KCl晶体;④CuCl 水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸易挥发,加热过程中盐酸挥发,促进水解,最终得到氢氧化铜,灼烧得到氧化铜,不能得到CuCl 晶体;⑤NaHCO 受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,不能得到NaHCO 晶体。所以能得到相应盐的晶体的是①②③,答案选A。
4.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是()
A.加热蒸干Na CO 溶液,最后可以得到NaOH和Na CO 的混合固体
B.除去MgCl 溶液中的Fe ,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al +3H O Al(OH) (胶体)+3H
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO 的反应)
【答案】C
【解析】A.加热蒸干Na CO 溶液,虽然碳酸根离子水解,但水解产物碳酸氢钠和氢氧化钠又会反应生成Na CO ,最终得到Na CO 固体,不会得到NaOH,A选项错误;B.加入NaOH固体会引入新的杂质钠离子,且会使镁离子也沉淀,应加入氧化镁、碳酸镁等调节pH除去Fe ,B选项错误;C.明矾中Al 水解生成Al(OH) 胶体,具有吸附性,可用于净水,C选项正确;D.KCl不水解,加热蒸干KCl溶液,最后得到KCl固体,D选项错误。答案选C。
5.下列说法中正确的是()
A.AlCl 溶液和Al (SO ) 溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl 溶液时,往往在FeCl 溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl 溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe
D.用Na CO 和Al (SO ) 两种溶液可作泡沫灭火剂
【答案】C
【解析】A.AlCl 溶液加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,由于氯化氢挥发,最终得到氧化铝;Al (SO ) 溶液加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,由于硫酸难挥发,最终得到Al (SO ) 固体,所得固体成分不同,A选项错误;B.实验室配制FeCl 溶液时,应加入少量盐酸抑制Fe 的水解,若加入硫酸会引入新的杂质硫酸根离子,B选项错误;C.向CuCl 溶液中加入CuO,CuO与H 反应,使溶液pH升高,促进Fe 水解生成氢氧化铁沉淀而除去,C选项正确;D.泡沫灭火器中用的是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,而不是碳酸钠和硫酸铝溶液,因为碳酸钠与硫酸铝反应速率慢,D选项错误。答案选C。
在本次教学中,通过实验探究和理论分析相结合的方式,引导学生理解影响盐类水解的因素和盐类水解的应用,取得了一定的教学效果。实验环节能激发学生的学习兴趣,让他们更直观地感受盐类水解平衡的移动。但在教学过程中也存在一些不足,例如在讲解浓度对水解平衡的影响时,部分学生对加水稀释后pH增大但H 数增多这一现象理解困难,后续应多结合具体数据和实例进行深入讲解。此外,在时间把控上还需优化,给学生更多思考和讨论的时间,以进一步提高学生的参与度和学习效果。
1第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
分层作业
1.(23-24高二上·广东·期末)为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·河北保定·期末)下列物质(括号内为杂质)的除杂方法运用到水解原理的是
A.溶液——通入
B.——加入稀硫酸
C.溶液——用调节溶液
D.——通过灼热的
3.(23-24高二上·广东茂名·期末)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.
4.关于下列实验的说法错误的是
A.CH3COO-的水解程度增大 B.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解 D.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
5.(23-24高二上·浙江台州·期末)下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验目的 实验操作 实验现象和实验结论
A 探究浓度对化学平衡的影响 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl固体 溶液颜色变浅,说明增大生成物浓度平衡逆向移动
B 证明碳酸钠溶液呈碱性与有关 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴加3滴BaCl2溶液 加入少量BaCl2粉末并搅拌后出现白色沉淀,溶液红色变浅,证明溶液呈碱性与有关
C 比较CH3COOH和HClO的酸性强弱 用pH试纸测定同浓度的CH3COONa和NaClO溶液的pH 溶液pH:CH3COONa<NaClO,说明酸性:CH3COOH>HClO
D 测定碳酸氢钠与盐酸反应的热效应 向碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸,测定体系温度变化 体系温度升高,说明碳酸氢钠与盐酸反应放热
6.(24-25高二上·广东江门·阶段练习)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 家务劳动:热纯碱液浸泡油烟机滤网 升温促进碳酸钠水解
B 社区服务:使用氯化铵溶液清洗铁锈 氯化铵可分解产生HCl
C 医药管理:用冰箱保存疫苗 温度越低,反应速率越慢
D 学农活动:野炊时将煤炭碾碎使用 增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧
7.明矾成分是,《金匮要略》中记载:外用解毒杀虫,燥湿止痒;内服止血等。下列有关叙述正确的是
A.加热明矾水溶液,溶液升高
B.明矾溶液也可用于自来水的杀菌净水
C.明矾溶液中能大量存在、、、
D.明矾溶液中
8.下列生活现象与所述的化学知识没有关联的是
选项 生活现象 化学知识
A 纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中 高温下与反应
B 小苏打作膨松剂 受热易分解
C 溶液可作焊接时的除锈剂 溶液呈酸性,能溶解铁锈
D 长期施用,土壤酸性增强 水解显酸性
9.(24-25高三上·广东汕头·期末)为火箭固体燃料,能与某些可燃物作用全部生成气态产物,如。设为阿伏伽德罗常数,下列说法错误的是
A.中含有键的数目为
B.标准状况下,中含有原子数目为
C.溶液中含的数目小于
D.该反应中每转移电子生成的质量为
10.(24-25高二上·四川成都·期中)化学用语是学习化学最好的工具(题中所给数据均正确),下列叙述不正确的是
A.与稀硫酸混合:
B.只能在干态下制备的原因:
C.燃烧热的热化学方程式:
D.泡沫灭火器工作原理:
11.(24-25高二上·四川凉山·期末)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=7的氯化钠溶液中:Na+、Cl-、Fe3+、
B.1.0 mol·L-1碳酸钠溶液中: Al3+、 Na+、Cl-、
C.能使酚酞呈红色的溶液:、、、
D.能使甲基橙变为红色的溶液中:Fe2+、K+、Cl-、
12.(24-25高二上·辽宁·期末)盐类水解在工业、农业、生产、生活中应用广泛。下列实例与盐类水解无关的是
A.硫酸铁作絮凝剂 B.草木灰不能与铵态氮肥混施
C.焊接金属用氯化铵溶液除锈 D.“84”消毒液露置在空气中失效
13.(24-25高二上·天津河西·期末)下列有关生产、生活的表述与盐类水解无关的是
A.氯化铵溶液可除锈
B.活性炭可用作净水剂
C.热的纯碱溶液除去金属表面的油污
D.蒸干、灼烧氯化铁溶液得氧化铁红色颜料
14.(23-24高二上·北京东城·期末)某小组同学探究镁条和醋酸溶液的反应。
(1)同学们分析醋酸溶液中,具有活泼价氢元素的微粒有分子、分子。其中,的主要来源是 (用电离方程式表示)。
(2)依据醋酸分子和水分子的结构特点,同学们预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易。
①同学们预测的依据是 。
②实验证实上述预测:将足量条分别投入冰醋酸和纯水中,观察到前者产生气泡的速率明显大于后者。向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)实验:将(过量)镁条分别同时放入体积和均相同的醋酸溶液和盐酸中,观察到开始阶段醋酸溶液中产生氢气的速率明显更快,并测得反应体系随时间的变化如图所示。
①对于开始阶段反应速率的差异,甲同学解释:在反应过程中,随着醋酸中的消耗,促进了的电离,使得反应过程中醋酸溶液中的比盐酸的大。而乙同学依据实验事实认为该观点不成立,其依据是 ;进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒一定是 。
②已知的水溶液呈中性或弱酸性。依据上图所示实验结果: ,可说明反应过程中醋酸溶液中的水也参与了反应。
③分析反应后两溶液最终差异的可能原因: 。
(4)上述实验条件下,过量镁条在醋酸溶液中发生的反应有 (用化学方程式或离子方程式表示)。
15.(23-24高二上·海南·期末)氯化铬()是一种化工原料,可用于催化剂、颜料、印染、陶瓷、电镀等行业。实验室利用铬酸钡()可制备少量氯化铬: 。回答下列问题:
(1)上述反应中,还原剂是 ,还原产物与氧化产物的物质的量之比是 。
(2)该制备操作方法中,需加稍过量的乙醇,目的是 。
(3)制备的氯化铬粗样品利用下列滴定方法测定其纯度(杂质不参加反应):
已知:I.。
Ⅱ.上述过程发生反应:、。
①标准液应盛放在 中进行滴定。
②滴定终点时,溶液由蓝色变为无色,则滴定时加入的指示剂名称是 。
③滴定时,平行测定3次,平均消耗标准液的体积为,则该氯化铬粗样品中的纯度是 (保留四位有效数字)。
1.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.使酚酞变红色的溶液中:、、、
B.含的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.由水电离的的溶液中:、、、
2.(24-25高二上·广东河源·期中)下列有关事实,与水解反应无关是
A.热的纯碱溶液用于清洗油污
B.明矾在生活中常用作净水剂
C.加热蒸干氯化铜溶液,得不到氯化铜纯固体
D.氯化铁溶液腐蚀铜制电路板
3.(24-25高二上·山东菏泽·期中)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列描述体现对盐类水解应用的为
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”
C.《本草纲目》:“薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”
D.《物理小识》:“有硇水(硝酸)者,剪银塊投之,则旋而为水”
4.(24-25高三上·上海·期中)生活中的油垢大多是酯类物质,在碱性条件下可发生水解反应。Na2CO3水溶液可用于清除油垢,用离子方程式解释碳酸钠溶液的这一用途: ,实践发现,用热的Na2CO3水溶液清除油垢的效果比冷Na2CO3溶液好,请用学过的化学原理解释这一现象 。
5.(23-24高二上·陕西宝鸡·期末)回答下列问题
(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH 7(填”>”或“=”或“<”),原因是(用离子方程式表示): ,实验室在配制AgNO3的溶液时为了抑制其水解,常将AgNO3固体先溶于较浓的 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(2)把FeCl3溶液加热蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)写出NH4Cl溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
6.(24-25高二上·广东河源·期中)I.① ②冰醋酸 ③氨水 ④ ⑤ ⑥ ⑦氯水 ⑧ ⑨ ⑩
(1)上述物质中属于弱电解质的有 ;写出物质③的电离方程式: 。
(2)的热烧热是,写出氢气燃烧的热化学方程式: 。
(3)溶液呈碱性的原因: (写离子方程式):
溶液中四种离子的浓度由大到小的顺序: 。
Ⅱ.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)
实验 草酸溶液 高锰酸钾 稀硫酸 硫酸锰 温度 蒸馏水
① 0
② 0
③ 0
④ 0
回答下列问题:
(4)实验中通过观察什么现象来进行判断: 。
(5)实验③中的 ;实验①和④测得反应速率分别为、,则 (填“>”“<”和“=”)。
1.(24-25高二上·天津静海·阶段练习)盐类水解在生产生活中有广泛应用,请用化学用语回答有关问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体产物主要是 (填写化学式)。
(2)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是 (填写化学式)。
(3)盐碱地(含有较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,试用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因 。
(4)普通泡沫灭火器原理是利用混合时产生的大量气体将泡沫混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是 。
2.(24-25高二上·广西河池·阶段练习)现有下列化合物①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧回答问题:
(1)上述化合物中属于强电解质的是 (填序号);⑧水溶液蒸干灼烧得到的物质是 (填化学式)。
(2)物质的量浓度均为的①、④、⑤三种稀溶液,按由大到小的顺序为 (填序号)。
(3)常温下,的水溶液中,水电离出来的为 ,在的溶液中水电离出来的为 。
(4)室温下,的盐酸与的氨水溶液等体积混合后 7(填“”“”或“”)。
(5)已知水中存在如下平衡:,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,选择的方法是___________。
A.向水中加入固体 B.向水中加入固体
C.加热至 D.向水中加入固体
3.(24-25高二上·吉林松原·阶段练习)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式
电离常数
(1)常温下,物质的量浓度相同的三种溶液①溶液;②溶液;③溶液,其由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)浓度均为①;②;③;④氨水;⑤五种溶液中,由大到小的顺序 (填序号)。
(3)时,将的氨水与的盐酸等体积混合,反应完后溶液中,用含a的代数式表示的电离平衡常数 。
(4)泡沫灭火器中盛有两种溶液,当它们混合时,发生反应的离子方程式为 。
(5)室温下,的溶液和的溶液,设由水电离产生的的物质的量浓度分别为A和B,则等于 。
(6)亚磷酸溶液中的的物质的量分数随的变化如图所示。
已知:。
图像中c点,那c点对应的 (只列出计算式)。
(7)时,的电离常数为。足量溶液和溶液反应的离子方程式为 。
1第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
分层作业
1.(23-24高二上·广东·期末)为除去酸性溶液中的,可在加热并搅拌的条件下加入一种试剂,这种试剂是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,注意要不引入新杂质,且Cu2+不沉淀。
【解析】A.加入CuO,发生反应CuO+2H+=Cu2++H2O,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去,不引入杂质,多余的CuO可一并过滤除去,故A正确;
B.氯化铜、氯化铁均与氨水反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质铵根离子,不能除杂,故B错误;
C.氯化铜、氯化铁均与NaOH反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故C错误;
D.氯化铜、氯化铁均与碳酸钠发生双水解反应生成沉淀,将原物质除去,且引入新杂质钠离子,不能除杂,故D错误;
故选A。
2.(23-24高二上·河北保定·期末)下列物质(括号内为杂质)的除杂方法运用到水解原理的是
A.溶液——通入
B.——加入稀硫酸
C.溶液——用调节溶液
D.——通过灼热的
【答案】C
【解析】A.氯气能够把氯化亚铁氧化为氯化铁,方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,除杂过程涉及氧化还原反应,不涉及水解原理,故A不选;
B.稀硫酸能够和反应生成BaSO4,方程式为:,不涉及水解原理,故B不选;
C.用消耗溶液中H+调节溶液,可以促进水解平衡正向移动,然后过滤除去沉淀,该除杂方法运用到水解原理,故C选;
D.CO和CuO在加热条件下反应生成Cu和CO2,该除杂方法不涉及水解原理,故D不选;
故选C。
3.(23-24高二上·广东茂名·期末)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。
4.关于下列实验的说法错误的是
A.CH3COO-的水解程度增大 B.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解 D.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
【答案】D
【解析】A.CH3COONa在溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加水稀释,水解平衡正向移动,导致CH3COO-的水解程度增大,A正确;
B.在CH3COONa在溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),当向CH3COONa中加入CH3COOH后,c(CH3COOH)会增大,导致溶液中微粒浓度关系为:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>c(Na+),B正确;
C.CH3COONa是强碱弱酸盐,在溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,CH3COO-水解产生OH-使溶液显碱性。NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中存在水解平衡:+H2ONH3·H2O+H+,水解使溶液显酸性。当向CH3COONa溶液中加入NH4Cl溶液时,NH4Cl溶液中的H+会中和CH3COONa溶液中OH-,使CH3COONa溶液中的水解平衡正向移动,因而CH3COO-的水解程度增大,C正确;
D.CH3COONa在溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,水解使溶液显碱性。盐水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向吸热的正反应方向移动,导致溶液中c(OH-)增大,水的电离也吸热,升温同样促进水的电离,且升温对水的电离的影响更大,Kw增大,c(H+)也增大,溶液pH减小,但溶液的pH减小并不是CH3COO-水解平衡移动的结果,D错误;
故合理选项是D。
5.(23-24高二上·浙江台州·期末)下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验目的 实验操作 实验现象和实验结论
A 探究浓度对化学平衡的影响 向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl固体 溶液颜色变浅,说明增大生成物浓度平衡逆向移动
B 证明碳酸钠溶液呈碱性与有关 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴加3滴BaCl2溶液 加入少量BaCl2粉末并搅拌后出现白色沉淀,溶液红色变浅,证明溶液呈碱性与有关
C 比较CH3COOH和HClO的酸性强弱 用pH试纸测定同浓度的CH3COONa和NaClO溶液的pH 溶液pH:CH3COONa<NaClO,说明酸性:CH3COOH>HClO
D 测定碳酸氢钠与盐酸反应的热效应 向碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸,测定体系温度变化 体系温度升高,说明碳酸氢钠与盐酸反应放热
【答案】B
【解析】A.KCl对铁离子与SCN-反应的平衡无影响,则溶液颜色不变,A不合题意;
B.钡离子与碳酸根离子结合生成沉淀,使碳酸根离子的水解+H2O+OH-平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,红色变浅,即可证明碳酸钠溶液呈碱性与有关,B符合题意;
C.NaClO溶液可使pH试纸褪色,即NaClO溶液的pH值不能用pH试纸测量而应选pH计测定,C不合题意;
D.碳酸氢钠与盐酸反应是一个吸热反应,导致反应体系的温度降低,D不合题意;
故答案为B。
6.(24-25高二上·广东江门·阶段练习)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 家务劳动:热纯碱液浸泡油烟机滤网 升温促进碳酸钠水解
B 社区服务:使用氯化铵溶液清洗铁锈 氯化铵可分解产生HCl
C 医药管理:用冰箱保存疫苗 温度越低,反应速率越慢
D 学农活动:野炊时将煤炭碾碎使用 增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧
【答案】B
【解析】A.温度升高会促进纯碱的水解,纯碱水解显碱性,油脂在碱性条件下发生水解,所以用热纯碱溶液浸泡油烟机滤网,与所述的化学知识有关联,故A项正确;
B.氯化铵水解,溶液呈酸性,可以用来清洗铁锈,并不是氯化铵可分解产生HCl,与所述的化学知识没有关联,故B项错误;
C.用冰箱保存疫苗是因为温度越低,化学反应速率越慢,疫苗变质的越慢,与所述的化学知识有关联,故C项正确;
D.将煤炭碾碎可以增大煤炭与空气接触面积,加快燃烧,与所述的化学知识有关联,故D项正确;
故本题选B。
7.明矾成分是,《金匮要略》中记载:外用解毒杀虫,燥湿止痒;内服止血等。下列有关叙述正确的是
A.加热明矾水溶液,溶液升高
B.明矾溶液也可用于自来水的杀菌净水
C.明矾溶液中能大量存在、、、
D.明矾溶液中
【答案】D
【解析】A.明矾中的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝和氢离子,加热,促进铝离子水解,溶液酸性增强,A错误;
B.铝离子水解成胶体,只能起到吸附悬浮杂质从而净水的作用,没有强氧化性,无法杀菌,B错误;
C.明矾溶液中铝离子和HCO 发生完全双水解:,不能共存,C错误;
D.由于铝离子水解导致浓度低于钾离子,且溶液呈酸性,则浓度大小:
,D正确;
答案选D。
8.下列生活现象与所述的化学知识没有关联的是
选项 生活现象 化学知识
A 纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中 高温下与反应
B 小苏打作膨松剂 受热易分解
C 溶液可作焊接时的除锈剂 溶液呈酸性,能溶解铁锈
D 长期施用,土壤酸性增强 水解显酸性
【答案】A
【解析】A.纯碱溶液中由于碳酸根会水解,使纯碱溶液显碱性,在碱性条件下反应生成,其水溶液称为水玻璃,具有黏性,A错误;
B.受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可以使糕点蓬松,可以作发酵剂,B正确;
C.ZnCl2溶液水解显酸性,可以和铁锈的成分氧化铁反应,所以ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂,C正确;
D.硫酸铵中铵根离子水解导致溶液呈酸性,长期施用硫酸铵,土壤酸性增强,D正确;
答案选A。
9.(24-25高三上·广东汕头·期末)为火箭固体燃料,能与某些可燃物作用全部生成气态产物,如。设为阿伏伽德罗常数,下列说法错误的是
A.中含有键的数目为
B.标准状况下,中含有原子数目为
C.溶液中含的数目小于
D.该反应中每转移电子生成的质量为
【答案】D
【解析】A.每个二氧化碳分子中含2个键,物质的量为0.1mol,含键的数目为,A正确;
B.每个氨分子中含4个原子,标准状况下,物质的量为0.5mol,含原子数目为,B正确;
C.在溶液中水解,所以溶液中含的数目小于,C正确;
D.反应中Cl元素化合价从+7价降低至-1价,C元素化合价从0价升高至+4价,每转移8mol电子,生成1mol,对应质量为,D错误;
答案选D。
10.(24-25高二上·四川成都·期中)化学用语是学习化学最好的工具(题中所给数据均正确),下列叙述不正确的是
A.与稀硫酸混合:
B.只能在干态下制备的原因:
C.燃烧热的热化学方程式:
D.泡沫灭火器工作原理:
【答案】D
【解析】A.在酸性条件下发生歧化反应,生成硫和二氧化硫,离子方程式为:,A正确;
B.铝离子和硫离子在水溶液中发生双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,离子方程式为,B正确;
C.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量,H元素完全燃烧生成指定产物为液态水,热化学方程式: ,C正确;
D.泡沫灭火器工作原理是硫酸铝和碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,离子方程式为:,D错误;
故选D。
11.(24-25高二上·四川凉山·期末)25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.pH=7的氯化钠溶液中:Na+、Cl-、Fe3+、
B.1.0 mol·L-1碳酸钠溶液中: Al3+、 Na+、Cl-、
C.能使酚酞呈红色的溶液:、、、
D.能使甲基橙变为红色的溶液中:Fe2+、K+、Cl-、
【答案】C
【解析】A.常温下pH=7的溶液呈中性,Fe3+会变为氢氧化铁沉淀,在中性溶液中不能大量共存,故A不选;
B.CO与Al3+要发生完全双水解反应,不能大量共存,故B不选;
C.能使酚酞呈红色的溶液含有OH-,与、、、均不反应,可以大量共存,故C选;
D.能使甲基橙变为红色的溶液中含有H+,此时有强氧化性,Fe2+不能大量共存,故D不选;
答案选C。
12.(24-25高二上·辽宁·期末)盐类水解在工业、农业、生产、生活中应用广泛。下列实例与盐类水解无关的是
A.硫酸铁作絮凝剂 B.草木灰不能与铵态氮肥混施
C.焊接金属用氯化铵溶液除锈 D.“84”消毒液露置在空气中失效
【答案】D
【解析】A.硫酸铁在水中水解生成氢氧化铁胶体,可吸附水中悬浮杂质,与盐类水解有关,故A不符合题意;
B.铵态氮肥中的水解显酸性,草木灰中的水解显碱性,与发生相互促进的水解反应,使氨逸出降低肥效,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.氯化铵溶液因水解而显酸性,可与金属表面的锈发生反应,与盐类水解有关,故C不符合题意;
D.“84”消毒液的主要成分为NaClO,NaClO溶液长期露置在空气中容易与发生反应生成HClO,HClO再分解为HCl和而失效,失效过程与盐类水解无关,故D符合题意;
答案选D。
13.(24-25高二上·天津河西·期末)下列有关生产、生活的表述与盐类水解无关的是
A.氯化铵溶液可除锈
B.活性炭可用作净水剂
C.热的纯碱溶液除去金属表面的油污
D.蒸干、灼烧氯化铁溶液得氧化铁红色颜料
【答案】B
【解析】A.氯化铵溶液中水解使溶液显酸性,可以除锈,与盐类水解有关,A不符合题意;
B.活性炭具有吸附性,可用作净水剂,与盐类水解无关,B符合题意;
C.热的纯碱溶液中水解程度增大,溶液碱性增强,可以除去金属表面的油污,与盐类水解有关,C不符合题意;
D.温度升高,水解平衡正移,且生成的挥发,故蒸干氯化铁溶液得,灼烧分解得氧化铁红色颜料,与盐类水解有关,D不符合题意;
答案选B。
14.(23-24高二上·北京东城·期末)某小组同学探究镁条和醋酸溶液的反应。
(1)同学们分析醋酸溶液中,具有活泼价氢元素的微粒有分子、分子。其中,的主要来源是 (用电离方程式表示)。
(2)依据醋酸分子和水分子的结构特点,同学们预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易。
①同学们预测的依据是 。
②实验证实上述预测:将足量条分别投入冰醋酸和纯水中,观察到前者产生气泡的速率明显大于后者。向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)实验:将(过量)镁条分别同时放入体积和均相同的醋酸溶液和盐酸中,观察到开始阶段醋酸溶液中产生氢气的速率明显更快,并测得反应体系随时间的变化如图所示。
①对于开始阶段反应速率的差异,甲同学解释:在反应过程中,随着醋酸中的消耗,促进了的电离,使得反应过程中醋酸溶液中的比盐酸的大。而乙同学依据实验事实认为该观点不成立,其依据是 ;进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒一定是 。
②已知的水溶液呈中性或弱酸性。依据上图所示实验结果: ,可说明反应过程中醋酸溶液中的水也参与了反应。
③分析反应后两溶液最终差异的可能原因: 。
(4)上述实验条件下,过量镁条在醋酸溶液中发生的反应有 (用化学方程式或离子方程式表示)。
【答案】(1)
(2)醋酸分子羧基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼 红
(3)由图所示,开始阶段的醋酸溶液的大于盐酸的 分子 反应后溶液的接近10 溶液中存在,醋酸溶液中最终大,使小
(4)、
【解析】(1)醋酸溶液中存在弱电解质水和醋酸的电离,但的主要来源是;
(2)醋酸分子羧基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼,故预测镁与冰醋酸比镁与水反应更容易;向镁条与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液,因溶液含氢氧化镁显碱性而呈红色;
(3)①均相同的醋酸和盐酸中,醋酸的浓度大于盐酸。由图所示,开始阶段的醋酸溶液的大于盐酸的,进一步分析,开始阶段使醋酸溶液与镁反应明显更快的微粒是醋酸,随着反应的进行,醋酸不断电离出更多的氢离子参与反应;
②上图所示实验结果显示醋酸溶液与水反应后溶液的接近10,而已知的水溶液呈中性或弱酸性,故醋酸溶液中的水也参与了反应;
③溶液中存在,醋酸溶液中最终大,使小,导致反应后两溶液最终出现差异;
(4)由分析可知过量镁条在醋酸溶液中既与醋酸发生反应还与水发生反应:、。
15.(23-24高二上·海南·期末)氯化铬()是一种化工原料,可用于催化剂、颜料、印染、陶瓷、电镀等行业。实验室利用铬酸钡()可制备少量氯化铬: 。回答下列问题:
(1)上述反应中,还原剂是 ,还原产物与氧化产物的物质的量之比是 。
(2)该制备操作方法中,需加稍过量的乙醇,目的是 。
(3)制备的氯化铬粗样品利用下列滴定方法测定其纯度(杂质不参加反应):
已知:I.。
Ⅱ.上述过程发生反应:、。
①标准液应盛放在 中进行滴定。
②滴定终点时,溶液由蓝色变为无色,则滴定时加入的指示剂名称是 。
③滴定时,平行测定3次,平均消耗标准液的体积为,则该氯化铬粗样品中的纯度是 (保留四位有效数字)。
【答案】(1)(或乙醇) 2∶1
(2)乙醇易挥发,乙醇过量可保证BaCrO4反应完全
(3)碱式滴定管 淀粉溶液 88.06%
【解析】(1)由方程式可知,反应中铬元素的化合价降低被还原,铬酸钡是反应的氧化剂、氯化铬是还原产物,碳元素的化合价升高被氧化,乙醇是还原剂、二氧化碳是氧化产物,还原产物氯化铬与氧化产物二氧化碳的物质的量之比2∶1,故答案为:(或乙醇);2∶1;
(2)乙醇具有挥发性,制备氯化铬时,加稍过量的乙醇可以使铬酸钡充分反应,有利于提高氯化铬的产率,故答案为:乙醇易挥发,乙醇过量可保证BaCrO4反应完全;
(3)由图可知,将0.3600g氯化铬粗样品溶于水配成250.0mL溶液,取出25.00mL溶液,向溶液中加入稍过量的过氧化钠和过量稀硫酸,加热至沸腾条件下将溶液中的铬离子转化为重铬酸根离子,向溶液中加入过量的碘化钾固体,溶液中重铬酸根离子与碘离子完全反应得到含有碘的溶液,以淀粉溶液为指示剂,用0.02500mol/L硫代硫酸钠溶液滴定反应生成的碘;
①硫代硫酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,会与玻璃中的二氧化硅反应,所以硫代硫酸钠溶液盛放在碱式滴定管中,故答案为:碱式滴定管;
②滴定终点时,溶液由蓝色变为无色,则滴定时加入的指示剂为淀粉溶液,故答案为:淀粉溶液;
③由方程式可得如下转化关系:2CrCl3—Cr2O—3I2—6S2O,滴定消耗24.00mL0.02500mol/L硫代硫酸钠溶液,则样品中氯化铬的纯度为×100%≈88.06%,故答案为:88.06%。
1.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.使酚酞变红色的溶液中:、、、
B.含的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.由水电离的的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】A.使酚酞变红色的溶液呈碱性,与发生反应,不能大量共存,A错误;
B.和彼此相互促进水解,水解程度增大,不能大量共存,B错误;
C.的溶液呈酸性,各离子间不反应,可以大量共存,C正确;
D.水电离的的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,酸性条件下,会与、间发生反应,不能大量共存,D错误;
答案选C。
2.(24-25高二上·广东河源·期中)下列有关事实,与水解反应无关是
A.热的纯碱溶液用于清洗油污
B.明矾在生活中常用作净水剂
C.加热蒸干氯化铜溶液,得不到氯化铜纯固体
D.氯化铁溶液腐蚀铜制电路板
【答案】D
【解析】A.加热促进碳酸钠水解,碱性增强,热的纯碱溶液用于清洗油污,与水解反应有关,故不选A;
B.明矾在水溶液中,铝离子水解为氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,明矾在生活中常用作净水剂,与水解反应有关,故不选B;
C.加热蒸干,促进氯化铜水解平衡正向移动,加热蒸干氯化铜溶液得到氢氧化铜,与水解反应有关,故不选C;
D.氯化铁溶液腐蚀铜制电路板,发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,与水解无关,故选D;
选D。
3.(24-25高二上·山东菏泽·期中)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列描述体现对盐类水解应用的为
A.《华阳国志》:“取井火煮之,一斛水得五斗盐”
B.《梦溪笔谈》:“熬胆矾铁釜,久之易化为铜”
C.《本草纲目》:“薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”
D.《物理小识》:“有硇水(硝酸)者,剪银塊投之,则旋而为水”
【答案】C
【解析】A.A表示从溶液中获得NaCl晶体的过程,为蒸发结晶,与盐类水解无关,A不符合;
B.B表示铁置换铜,为置换反应,与盐类水解无关,B不符合;
C.C中的碱为K2CO3,属于强碱弱酸盐,水解显碱性,可以去除油污,与水解有关,C符合;
D.D表示的是硝酸与银的反应,发生的是氧化还原反应,与水解无关,D不符合;
答案选C。
4.(24-25高三上·上海·期中)生活中的油垢大多是酯类物质,在碱性条件下可发生水解反应。Na2CO3水溶液可用于清除油垢,用离子方程式解释碳酸钠溶液的这一用途: ,实践发现,用热的Na2CO3水溶液清除油垢的效果比冷Na2CO3溶液好,请用学过的化学原理解释这一现象 。
【答案】 CO+H2O=HCO+OH- ①温度升高,反应速率加快;②上述水解反应吸热,升温有利于平衡正向移动,溶液碱性增强
【解析】酯类物质在碱性条件下可发生水解反应,Na2CO3水溶液可用于清除油垢,是因为碳酸根离子能水解产生氢氧根离子达到分解酯类物质的作用,碳酸根离子水解的离子方程式为CO+H2O=HCO+OH-;盐的水解是吸热过程,所以热的碳酸钠溶液清除油垢的效果比冷Na2CO3溶液好的原因是加热对碳酸根离子的水解起促进作用,平衡正移,氢氧根离子浓度增大,去油污效果增强,另外一方面,温度升高,能加快碳酸根离子水解和油脂分解的速率。
5.(23-24高二上·陕西宝鸡·期末)回答下列问题
(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH 7(填”>”或“=”或“<”),原因是(用离子方程式表示): ,实验室在配制AgNO3的溶液时为了抑制其水解,常将AgNO3固体先溶于较浓的 中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度。
(2)把FeCl3溶液加热蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)写出NH4Cl溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
【答案】(1)酸 < Ag++H2OAgOH+H+ 硝酸
(2)Fe2O3
(3)c(Cl-)>c(NH)>c(H+ )>c(OH-)
【解析】(1)AgNO3为强酸弱碱盐,Ag+离子水解使溶液呈酸性,溶液pH<7,水解方程式为Ag++H2O AgOH+H+,在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,防止Ag+离子水解使溶液浑浊,
(2)在FeCl3溶液中,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,由于加热蒸发,使HCl挥发,破坏平衡,使平衡不断向右移动,结果生成Fe(OH)3,又由于灼热发生反应:2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,使Fe(OH)3分解生成Fe2O3;
(3)氯化铵溶液中铵根离子水解使溶液呈酸性,各离子浓度大小顺序为:。
6.(24-25高二上·广东河源·期中)I.① ②冰醋酸 ③氨水 ④ ⑤ ⑥ ⑦氯水 ⑧ ⑨ ⑩
(1)上述物质中属于弱电解质的有 ;写出物质③的电离方程式: 。
(2)的热烧热是,写出氢气燃烧的热化学方程式: 。
(3)溶液呈碱性的原因: (写离子方程式):
溶液中四种离子的浓度由大到小的顺序: 。
Ⅱ.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)
实验 草酸溶液 高锰酸钾 稀硫酸 硫酸锰 温度 蒸馏水
① 0
② 0
③ 0
④ 0
回答下列问题:
(4)实验中通过观察什么现象来进行判断: 。
(5)实验③中的 ;实验①和④测得反应速率分别为、,则 (填“>”“<”和“=”)。
【答案】(1)②④⑨
(2) 或
(3)
(4)观察溶液紫红色褪去的快慢
(5)8.0 <
【解析】(1)①为强酸,属于强电解质;②冰醋酸为弱酸,属于弱电解质;③氨水为混合物,既不是电解质,也不是非电解质;④为弱碱,属于弱电解质;⑤为盐,属于强电解质;⑥为单质,既不是电解质,也不是非电解质;⑦氯水为混合物,既不是电解质,也不是非电解质;⑧为盐,属于强电解质;⑨为弱酸,属于弱电解质;⑩为单质,既不是电解质,也不是非电解质;
属于弱电解质的有②④⑨;氨水电离方程式:;
(2)的热烧热是,故氢气燃烧的热化学方程式: 或 ;
(3)为强碱弱酸盐,因使溶液呈碱性;溶液呈碱性,即,由电荷守恒得,则溶液中四种离子的浓度由大到小的顺序为;
(4)本实验的反应是酸性高锰酸钾溶液氧化草酸,由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,随反应进行浓度逐渐减小,颜色褪去,所以实验中可通过观察溶液紫红色褪去的快慢进行化学反应速率的判断;
(5)实验①和③中草酸的浓度不同,可以探究草酸浓度对反应速率的影响,实验设计中溶液的体积相同,则实验③中的8.0mL;实验①和④中温度不同,温度越高,反应速率越快,则<。
1.(24-25高二上·天津静海·阶段练习)盐类水解在生产生活中有广泛应用,请用化学用语回答有关问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干并灼烧,最后得到的固体产物主要是 (填写化学式)。
(2)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是 (填写化学式)。
(3)盐碱地(含有较多的NaCl、Na2CO3)不利于农作物生长,试用离子方程式表示盐碱地呈碱性的原因 。
(4)普通泡沫灭火器原理是利用混合时产生的大量气体将泡沫混合物压出灭火器,相关反应的离子方程式是 。
【答案】(1)Al2O3
(2)MgO或Mg(OH)2或MgCO3 任写一种
(3)+H2O +OH-
(4)Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑
【解析】(1)AlCl3为强酸弱碱盐,加热促进水解生成氢氧化铝和盐酸,由于盐酸易挥发,故能彻底水解为氢氧化铝,而灼烧时氢氧化铝可分解生成Al2O3,即最终得到Al2O3。
(2)Fe3+易水解生成Fe(OH)3沉淀,可通过调节溶液pH的方法促进Fe3+的水解,注意不能引入新的杂质,可在加热搅拌的条件下加入一种过量的含有Mg元素的物质,既能反应消耗酸,使溶液的pH增大,以除去杂质Fe3+,也不添加新的杂质,这种试剂是MgO或Mg(OH)2或MgCO3。
(3)盐碱地(含有较多的NaCl、Na2CO3),盐碱地呈碱性的原因是发生水解生成和OH-,离子方程式为:+H2O+OH-。
(4)普通泡沫灭火器中含有NaHCO3与Al2(SO4)3溶液,二者分别水解呈碱性和酸性,可发生双水解反应,生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑。
2.(24-25高二上·广西河池·阶段练习)现有下列化合物①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧回答问题:
(1)上述化合物中属于强电解质的是 (填序号);⑧水溶液蒸干灼烧得到的物质是 (填化学式)。
(2)物质的量浓度均为的①、④、⑤三种稀溶液,按由大到小的顺序为 (填序号)。
(3)常温下,的水溶液中,水电离出来的为 ,在的溶液中水电离出来的为 。
(4)室温下,的盐酸与的氨水溶液等体积混合后 7(填“”“”或“”)。
(5)已知水中存在如下平衡:,现欲使平衡向右移动,且所得溶液显酸性,选择的方法是___________。
A.向水中加入固体 B.向水中加入固体
C.加热至 D.向水中加入固体
【答案】(1)①②③④⑤⑧
(2)⑤①④
(3)
(4)
(5)D
【解析】(1)强电解质包括强酸、强碱、活泼金属氧化物,绝大多数盐等;上述化合物中属于强电解质的是①、②、③、④、⑤、⑧;水解生成的氯化氢易挥发,蒸发过程中,水解平衡正向移动,生成氢氧化铁,灼烧得到;
(2)①溶液呈中性;④溶液呈酸性;⑤溶液呈碱性;由大到小的顺序为⑤①④;
(3)常温下,的水溶液中,由于盐的水解,水的电离受到促进,水电离出来的为=;在的溶液中,水的电离受到抑制,水电离出来的为=;
(4)一水合氨是弱碱,不完全电离,的氨水浓度远远大于的盐酸浓度,二者等体积混合后,氨水过量较多,溶液呈碱性,7;
(5)A.向水中加入固体,溶液呈酸性,但抑制水的电离,A错误;
B.向水中加入固体会消耗,促进水的电离,但溶液呈碱性,B错误;
C.加热至,促进水的电离,溶液仍呈中性,C错误;
D.向水中加入固体,铵根离子水解,促进水的电离,溶液呈酸性,D正确;
故选D。
3.(24-25高二上·吉林松原·阶段练习)已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式
电离常数
(1)常温下,物质的量浓度相同的三种溶液①溶液;②溶液;③溶液,其由大到小的顺序是 (填序号)。
(2)浓度均为①;②;③;④氨水;⑤五种溶液中,由大到小的顺序 (填序号)。
(3)时,将的氨水与的盐酸等体积混合,反应完后溶液中,用含a的代数式表示的电离平衡常数 。
(4)泡沫灭火器中盛有两种溶液,当它们混合时,发生反应的离子方程式为 。
(5)室温下,的溶液和的溶液,设由水电离产生的的物质的量浓度分别为A和B,则等于 。
(6)亚磷酸溶液中的的物质的量分数随的变化如图所示。
已知:。
图像中c点,那c点对应的 (只列出计算式)。
(7)时,的电离常数为。足量溶液和溶液反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【解析】(1)酸性:HF>HClO> ,相同浓度的这几种钠盐溶液中,酸根离子对应的酸,酸性越强,水解程度越弱,酸根离子水解程度:,水解程度越大,溶液的值越大,所以这几种溶液的大小顺序为:,故答案为;
(2)浓度均为①、②、③、④氨水、⑤五种溶液中,先不考虑水解,⑤中铵根离子浓度最大,④氨水中一水合氨电离出的铵根离子浓度最小,②中醋酸根离子水解促进铵根离子水解、③中电离出的氢离子抑制铵根离子浓度,由大到小的顺序为:,故答案为;
(3)混合溶液中,根据电荷守恒得,溶液呈中性,二者等体积混合后溶液中氯离子浓度为原来的一半,则,的电离常数,故答案为;
(4)泡沫灭火器中盛有两种溶液,当它们混合时,和发生双水解,离子方程式为;故答案为;
(5)的溶液,,水的电离受抑制,水电离产生的的物质的量浓度为的溶液,,水解促进水的电离,水电离产生的的物质的量浓度为,则等于,故答案为;
(6)由图可知,第一个交叉点可求,第二个交叉点可求,,,根据图示,图象中c点,所以,对应的;
(7)时,的电离平衡常数的电离常数为,,。根据强酸制弱酸,足量溶液和溶液反应生成和,该反应的离子方程式为。
1第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
一、知识目标
1.理解影响盐类水解的主要因素,包括内因(盐的性质)和外因(温度、浓度、外加酸、碱、盐等),能运用平衡移动原理分析这些因素对盐类水解平衡的影响。
2.了解盐类水解在日常生活、化学实验和工农生产中的应用,能够运用水解平衡原理解决相关实际问题。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过观察盐类水解的实验现象,从宏观上认识盐类水解的特点和规律;从微观角度分析盐类水解的本质,理解盐类水解与离子浓度变化的关系。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据论证,建立盐类水解平衡的模型,运用该模型解释盐类水解的影响因素和应用,培养逻辑推理能力和科学思维。
3.科学探究与创新意识:通过设计并完成盐类水解影响因素的实验,培养实验操作能力和探究精神;尝试运用盐类水解原理解决实际问题,培养创新意识和实践能力。
一、学习重点
1.影响盐类水解的主要因素。
2.盐类水解在生活、生产和科学研究中的应用。
二、学习难点
1.运用平衡移动原理分析影响盐类水解的因素。
2.盐类水解原理在实际问题中的应用。
一、影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由 所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越 ,对水电离平衡的影响越 ,水解程度越 。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越 ),水解程度越 。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次 ,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次 ,其溶液的pH依次 。
2.外因
二、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。
三、盐类水解的重要应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果 :纯碱(Na2CO3)水解呈 性,加热能促进 ,溶液的碱性 ,去污效果 。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作 :明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+ ,生成的 、 可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而 ,从而除去水中的 ,起到 作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会 碳酸氢根离子的水解,从而使水解 ,产生 和 。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥 与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成 ,CO在水溶液中水解生成 ,当二者同时存在时,二者水解产生的 和 发生中和反应,使水解程度都 ,铵盐水解产生的 易分解为 而挥发, 了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的 ,是因为NH4Cl水解溶液呈 性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时, 用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在 中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变 ,需加相应的 来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于 的盐酸中再加水 至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈 性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用 ,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于 中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用 ,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物: 。
(一)课堂导入
问题思考
在日常生活中,家里厨房中用来清洗餐具油污的纯碱,它的水溶液能起到去除油污的作用,而且用热水溶解的纯碱溶液去除油污的效果更好。请结合生活实际,思考为什么会出现这种现象?
(二)影响盐类水解的主要因素
1. 探究盐类水解的影响因素——内因
问题思考
对于强酸弱碱盐和强碱弱酸盐,生成盐的弱碱碱性和弱酸酸性的强弱对盐的水解程度有什么影响呢?
问题探究
物质的量浓度相同的三种盐、和的溶液,其分别为、、,则、、的酸性由强到弱的顺序是( )
A. 、、
B. 、、
C. 、、
D. 、、
2. 探究盐类水解的影响因素——外因(温度)
问题思考
以的水解为例,预测温度升高对该水解平衡有什么影响?
问题探究
进行验证温度对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后加热该溶液,观察溶液颜色变化。加热后溶液颜色有什么变化,这说明了什么?
问题思考
下列关于水解的说法错误的是( )
A. 在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B. 浓度为和的两种溶液,其他条件相同时,的水解程度前者小于后者
C. 其他条件相同时,同浓度的溶液在和时发生水解,时的水解程度比时的小
D. 为抑制的水解,更好地保存溶液,应加少量盐酸
3. 探究盐类水解的影响因素——外因(浓度)
问题思考
对于可逆反应,我们可以用浓度商来判断反应是否平衡或平衡移动的方向。那么对于的水解,当改变的浓度时,水解平衡会如何移动呢?
问题探究
进行加水稀释对水解平衡影响的实验。取一定体积的溶液于试管中,测量溶液的并观察溶液颜色,然后加水稀释至一定倍数,再次测量并观察溶液颜色变化。进行加晶体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,加入晶体,振荡,观察溶液颜色变化。根据实验现象,分析浓度对水解平衡的影响。
问题思考
在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①;②;③;④;⑤可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是( )
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②④ D. ①③④⑤
4. 探究盐类水解的影响因素——外因(生成物浓度)
问题思考
若向溶液中通入气体(增大浓度),水解平衡会如何移动?若加入少量浓碱(),溶液颜色又会如何变化呢?
问题探究
进行通入气体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后通入气体,观察溶液颜色变化。根据实验现象,分析生成物浓度对水解平衡的影响。
(三)盐类水解的应用
1. 应用水解平衡原理解决日常生活问题
问题思考
为什么明矾可以作净水剂?泡沫灭火器的原理是什么?纯碱溶液为什么能去除油污且热水效果更好?
2. 应用水解平衡原理解决化学实验问题
问题思考
如何配制易水解的盐溶液(如溶液)?如何制备某些胶体(如氢氧化铁胶体)?如何制备某些无机化合物(如二氧化钛粉末)?
3. 应用水解平衡原理解决工农生产问题
问题思考
为什么铵态氮肥与草木灰(主要成分为)混合使用会大大降低氮肥的肥效?溶液与溶液为什么可作焊接时的除锈剂?
1.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
2.下列关于FeCl 水解的说法错误的是()
A.在FeCl 稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl 饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5mol·L 和0.5mol·L 的两种FeCl 溶液,其他条件相同时,Fe 的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl 溶液在50°C和20°C时发生水解,50°C时Fe 的水解程度比20°C时的小
D.为抑制Fe 的水解,更好地保存FeCl 溶液,应加少量盐酸
3.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe (SO ) ;②Na CO ;③KCl;④CuCl ;⑤NaHCO 可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是()
A.①②③
B.①③⑤
C.②④
D.①③④⑤
4.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是()
A.加热蒸干Na CO 溶液,最后可以得到NaOH和Na CO 的混合固体
B.除去MgCl 溶液中的Fe ,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al +3H O Al(OH) (胶体)+3H
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO 的反应)
5.下列说法中正确的是()
A.AlCl 溶液和Al (SO ) 溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl 溶液时,往往在FeCl 溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl 溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe
D.用Na CO 和Al (SO ) 两种溶液可作泡沫灭火剂
一、影响盐类水解的因素
内因 反应物本身的性质,即组成盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子对应的酸或碱越弱,盐的水解程度越大
温度 盐的水解反应是吸热反应,因此升高温度促进盐的水解,降低温度抑制盐的水解
浓度 盐浓度越小,水解程度越大; 盐浓度越大,水解程度越小
酸碱性 加酸抑制阳离子水解,促进阴离子水解; 加碱抑制阴离子水解,促进阳离子水解
“同离子”效应 向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物消耗掉,则促进水解
规律 (1)能水解的盐的浓度越大,水解程度越小,但其溶液的酸性(或碱性)比稀溶液的酸性(或碱性)强。 (2)越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,加酸碱抑制或促进水解。
二、盐的水解常数及应用
1.盐的水解常数
注意 二元弱酸对应盐的水解常数
以NaHCO3、Na2CO3为例,二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2,则
Na2CO3溶液:CO+H2O HCO+OH-
Na2CO3的水解常数:Kh===。
NaHCO3溶液:HCO+H2O??H2CO3+OH-
NaHCO3的水解常数:Kh===。
2.盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh越大,对应盐溶液中离子水解程度越大,对应盐溶液酸、碱性越强(即越弱越水解)。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈酸性。NaHSO4===Na++H++SO。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA- H++A2-,水解平衡:HA-+H2O H2A+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。
三、盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O Fe(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胶体的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐 将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存 Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解程度强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量 如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl 加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,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 泡沫灭火器中的成分为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++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O Zn(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
四、盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
大多数盐溶液蒸干灼烧后可以得到相应的盐,以下常见的三类盐溶液蒸干得不到相应的盐
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的弱碱,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaO;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3+HCl。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
考点一 盐的水解常数的应用
1.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是(  )
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
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-)
3.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:CO+H2O HCO+OH-。下列说法不正确的是(  )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
4.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___________________
________________________________________________________________________。
5.(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”)。
考点二 盐溶液蒸干(灼烧)产物的判断
1.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3;②Na2CO3;③KCl;④CuCl2;⑤NaHCO3。可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是(  )
A.①②③ B.①③⑤ C.②④ D.①③④⑤
2.为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是(  )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得到FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
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,能得到较纯净的原溶质的是(  )
①CuSO4 ②FeSO4 ③Ca(HCO3)2 ④NH4HCO3 ⑤KMnO4 ⑥FeCl3
A.全部 B.仅①②
C.仅①⑤ D.仅①
考点三 盐类水解对离子共存的影响
1.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是(  )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]- B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
2.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH、I-、NO
C.FeCl3溶液:K+、Na+、SO、[Al(OH)4]-
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO、NO
考点四 盐类水解的综合应用
1.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是(  )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO2的反应)
2.下列说法中正确的是(  )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl3溶液时,往往在FeCl3溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.用Na2CO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
3.(1)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1 mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2O)______(填“大于”“小于”或“等于”)c(H2C2O4)。
(2)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是___________________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是_____________________
(用离子方程式表示);当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为__________________________________。
(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”)。
(4)在室温下,0.175 mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为________[已知醋酸根离子的水解常数Kh=,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5]。
4.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为______________________。
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母)。
A.水解反应为放热反应 B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量 D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为______、_______、_______、_______(填“左”“右”或“不移动”)。
1第三节 盐类的水解
第2课时 盐类水解的应用
一、知识目标
1.理解影响盐类水解的主要因素,包括内因(盐的性质)和外因(温度、浓度、外加酸、碱、盐等),能运用平衡移动原理分析这些因素对盐类水解平衡的影响。
2.了解盐类水解在日常生活、化学实验和工农生产中的应用,能够运用水解平衡原理解决相关实际问题。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过观察盐类水解的实验现象,从宏观上认识盐类水解的特点和规律;从微观角度分析盐类水解的本质,理解盐类水解与离子浓度变化的关系。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据论证,建立盐类水解平衡的模型,运用该模型解释盐类水解的影响因素和应用,培养逻辑推理能力和科学思维。
3.科学探究与创新意识:通过设计并完成盐类水解影响因素的实验,培养实验操作能力和探究精神;尝试运用盐类水解原理解决实际问题,培养创新意识和实践能力。
一、学习重点
1.影响盐类水解的主要因素。
2.盐类水解在生活、生产和科学研究中的应用。
二、学习难点
1.运用平衡移动原理分析影响盐类水解的因素。
2.盐类水解原理在实际问题中的应用。
一、影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物本身性质:
盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,盐与水作用生成弱电解质(弱酸或弱碱)的倾向越大,对水电离平衡的影响越大,水解程度越大。也就是说生成弱电解质越难电离(电离常数越小),水解程度越大。如:CH3COOH、H2CO3、HCO的电离常数依次减小,CH3COO-、HCO、CO的水解程度依次增大,其溶液的pH依次增大。
2.外因
二、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。
三、盐类水解的重要应用
1.在日常生活和工农业生产中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果更好:纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,去污效果增强。水解的离子方程式为CO+H2OHCO+OH-。
(2)明矾(铝盐)、铁盐用作净水剂:明矾、铁盐溶于水电离产生的Al3+、Fe3+水解,生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水作用。Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)泡沫灭火剂:泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)铵态氮肥不能与草木灰混合施用:NH在水溶液中水解生成H+,CO在水溶液中水解生成OH-,当二者同时存在时,二者水解产生的H+和OH-发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3·H2O易分解为NH3而挥发,降低了肥效。
(5)在工业生产中广泛应用
①焊接工业上用氯化铵作为金属的除锈剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,与金属表面的锈发生反应而将其除去。
②工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则易发生反应:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O。
③工业上利用水解原理制备无机化合物等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl。在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2。类似的方法也可用于制备SnO、SnO2和Sn2O3等。
2.在化学实验中的应用
(1)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中再加水稀释至所需浓度来抑制FeCl3水解。
(2)可水解盐溶液的储存:某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞,如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
(3)制备胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,因Fe3+的水解而得到红褐色 Fe(OH)3胶体。
(4)物质制取如制取Al2S3,不能用湿法,若用Na2S溶液和AlCl3溶液,两种盐溶液在发生的水解反应中互相促进,得不到Al2S3。制取时要采用加热铝粉和硫粉的混合物:2Al+3SAl2S3。
(一)课堂导入
问题思考
在日常生活中,家里厨房中用来清洗餐具油污的纯碱,它的水溶液能起到去除油污的作用,而且用热水溶解的纯碱溶液去除油污的效果更好。请结合生活实际,思考为什么会出现这种现象?
答案
这背后蕴含着盐类水解的化学知识。纯碱()溶液中碳酸根离子会发生水解:,水解生成的可以与油污发生反应从而去除油污。盐类水解是吸热反应,加热能促进水解,使溶液中浓度增大,所以用热水溶解的纯碱溶液去除油污的效果更好。
(二)影响盐类水解的主要因素
1. 探究盐类水解的影响因素——内因
问题思考
对于强酸弱碱盐和强碱弱酸盐,生成盐的弱碱碱性和弱酸酸性的强弱对盐的水解程度有什么影响呢?
答案
对于强酸弱碱盐来说,生成盐的弱碱碱性越弱,该盐的水解程度越大;对于强碱弱酸盐来说,生成盐的弱酸酸性越弱,该盐的水解程度越大。例如强碱弱酸盐,,水解平衡常数(为水的离子积常数,为弱酸的电离常数);强酸弱碱盐,,水解平衡常数(为弱碱的电离常数)。“越弱越水解”这一规律是判断盐类水解程度内因的重要依据,也就是说酸(或碱)越弱,其对应的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)的水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强。
问题探究
物质的量浓度相同的三种盐、和的溶液,其分别为、、,则、、的酸性由强到弱的顺序是( )
A. 、、
B. 、、
C. 、、
D. 、、
答案
本题可根据盐类水解的规律来判断。相同物质的量浓度的钠盐溶液,酸根离子对应的酸越弱,酸根离子水解程度越大,溶液的碱性越强,越大。已知三种盐溶液的:,说明水解程度最大,次之,最小,所以、、的酸性由强到弱的顺序是,答案选B。
2. 探究盐类水解的影响因素——外因(温度)
问题思考
以的水解为例,预测温度升高对该水解平衡有什么影响?
答案
根据化学平衡移动原理,温度升高,平衡向吸热方向移动。因为酸碱中和反应是放热反应,盐类水解是酸碱中和反应的逆反应,所以盐类水解应该是吸热反应。水解的离子方程式为,那么升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
问题探究
进行验证温度对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后加热该溶液,观察溶液颜色变化。加热后溶液颜色有什么变化,这说明了什么?
答案
加热后溶液颜色加深,说明水解平衡正向移动,的浓度增大,进一步验证了升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
问题思考
下列关于水解的说法错误的是( )
A. 在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B. 浓度为和的两种溶液,其他条件相同时,的水解程度前者小于后者
C. 其他条件相同时,同浓度的溶液在和时发生水解,时的水解程度比时的小
D. 为抑制的水解,更好地保存溶液,应加少量盐酸
答案
本题可根据盐类水解的影响因素逐一分析选项。
A项:加饱和溶液,增大反应物浓度,平衡右移;加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡也会向粒子数增多的方向移动,即正向移动,A正确。
B项:浓度越大,水解程度越小,所以的溶液中的水解程度小于的溶液,B正确。
C项:盐类水解是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,水解程度增大,所以时的水解程度比时的大,C错误。
D项:水解显酸性,加少量盐酸,增大浓度,可抑制的水解,D正确。
答案选C。
3. 探究盐类水解的影响因素——外因(浓度)
问题思考
对于可逆反应,我们可以用浓度商来判断反应是否平衡或平衡移动的方向。那么对于的水解,当改变的浓度时,水解平衡会如何移动呢?
答案
加水稀释:设原溶液中,,加水稀释倍时,加水稀释后,,(为水解平衡常数),所以平衡向右移动,水解程度增大,减小。
加晶体:增大浓度,设水解的转化率为,达到新平衡后,由三段式可得,温度不变,不变,增大,故水解的转化率必然减小,但平衡仍向右移动。
问题探究
进行加水稀释对水解平衡影响的实验。取一定体积的溶液于试管中,测量溶液的并观察溶液颜色,然后加水稀释至一定倍数,再次测量并观察溶液颜色变化。进行加晶体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,加入晶体,振荡,观察溶液颜色变化。根据实验现象,分析浓度对水解平衡的影响。
答案
加水稀释:加水稀释后,增大,颜色变浅,说明水解平衡右移,数增多,但由于水的体积的增加量大于平衡正移的量,所以减小,增大。这表明加水稀释促进水解,水解程度增大。
加晶体:加晶体后,溶液颜色加深,说明平衡向右移动。但增大反应物浓度时,水解程度减小。所以浓度对盐类水解平衡的影响比较复杂,加水稀释和增大反应物浓度都会使平衡向右移动,但对水解程度的影响不同。
问题思考
在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①;②;③;④;⑤可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是( )
A. ①②③
B. ①③⑤
C. ②④
D. ①③④⑤
答案
本题可根据盐类水解的产物以及物质的性质来分析。
①水解生成硫酸和氢氧化铁,硫酸难挥发,加热过程中硫酸和氢氧化铁又会反应生成,最终得到晶体。
②水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠,加热时碳酸氢钠与氢氧化钠又反应生成,最终得到晶体。
③不水解,蒸发溶液可得到晶体。
④水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸易挥发,加热过程中盐酸挥发,促进水解,最终得到氢氧化铜,灼烧得到氧化铜,不能得到晶体。
⑤受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,不能得到晶体。
所以可以得到相应盐的晶体的是①②③,答案选A。
4. 探究盐类水解的影响因素——外因(生成物浓度)
问题思考
若向溶液中通入气体(增大浓度),水解平衡会如何移动?若加入少量浓碱(),溶液颜色又会如何变化呢?
答案
通入气体:通入气体,增大浓度,,平衡逆向移动,水解程度减小。
加入少量浓碱():加入少量浓碱(),与反应,减小浓度,,水解平衡正向移动,水解程度增大,溶液颜色加深。
问题探究
进行通入气体对水解平衡影响的实验。取少量溶液于试管中,观察溶液颜色,然后通入气体,观察溶液颜色变化。根据实验现象,分析生成物浓度对水解平衡的影响。
答案
通入气体后,溶液颜色变浅,说明浓度增大,水解平衡逆向移动,水解程度减小。这表明改变生成物浓度同样会影响盐类水解平衡,增大生成物浓度,平衡逆向移动,水解程度减小;减小生成物浓度,平衡正向移动,水解程度增大。
(三)盐类水解的应用
1. 应用水解平衡原理解决日常生活问题
问题思考
为什么明矾可以作净水剂?泡沫灭火器的原理是什么?纯碱溶液为什么能去除油污且热水效果更好?
答案
明矾净水:明矾中水解生成的(胶体)具有吸附性,可以使水中细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬浮物,起到净水的作用,反应方程式为。
泡沫灭火器原理:泡沫灭火器是通过筒体内酸性溶液与碱性溶液混合发生化学反应,将生成的泡沫压出喷嘴,喷射出去进行灭火的。一般不用碳酸钠,因为反应速率慢,主要反应为。
纯碱去油污:去油污的是,,水解反应是吸热的,升温促进水解,使溶液中的浓度增大,去污效果更好。
2. 应用水解平衡原理解决化学实验问题
问题思考
如何配制易水解的盐溶液(如溶液)?如何制备某些胶体(如氢氧化铁胶体)?如何制备某些无机化合物(如二氧化钛粉末)?
答案
配制易水解的盐溶液(如溶液):为抑制的水解,先将晶体溶解在较浓盐酸中,再加水稀释到所需浓度,因为,增大浓度,可抑制水解。
制备某些胶体(如氢氧化铁胶体):向沸腾的蒸馏水中逐滴加入滴饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。加热可使平衡右移。
制备某些无机化合物(如二氧化钛粉末):,改变条件使上述平衡右移。方法是在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得经焙烧可得。
3. 应用水解平衡原理解决工农生产问题
问题思考
为什么铵态氮肥与草木灰(主要成分为)混合使用会大大降低氮肥的肥效?溶液与溶液为什么可作焊接时的除锈剂?
答案
铵态氮肥与草木灰混合使用降低肥效:铵态氮肥中会水解,,草木灰中水解,,与反应,使浓度减小,水解平衡向右移动,生成,分解产生逸出,造成肥效损失。
溶液与溶液作焊接除锈剂:、水解使溶液呈酸性。
1.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】对于强碱弱酸盐,生成盐的弱酸酸性越弱,该盐的水解程度越大,溶液的碱性越强。三种盐溶液pH大小顺序为NaZ>NaY>NaX,说明Z 水解程度最大,Y 次之,X 最小,所以酸性强弱顺序为HX>HY>HZ,答案选B。
2.下列关于FeCl 水解的说法错误的是()
A.在FeCl 稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl 饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5mol·L 和0.5mol·L 的两种FeCl 溶液,其他条件相同时,Fe 的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl 溶液在50°C和20°C时发生水解,50°C时Fe 的水解程度比20°C时的小
D.为抑制Fe 的水解,更好地保存FeCl 溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】A.加FeCl 饱和溶液,增大反应物浓度,平衡正向移动;加水稀释,根据勒夏特列原理,平衡也会向粒子数增多的方向移动,即正向移动,A选项正确;B.浓度越大,水解程度越小,所以5mol·L 的FeCl 溶液中Fe 的水解程度小于0.5mol·L 的FeCl 溶液,B选项正确;C.盐类水解是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,水解程度增大,所以50°C时Fe 的水解程度比20°C时的大,C选项错误;D.Fe 水解显酸性,加少量盐酸,增大H 浓度,可抑制Fe 的水解,D选项正确。答案选C。
3.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe (SO ) ;②Na CO ;③KCl;④CuCl ;⑤NaHCO 可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是()
A.①②③
B.①③⑤
C.②④
D.①③④⑤
【答案】A
【解析】①Fe (SO ) 水解生成硫酸和氢氧化铁,硫酸难挥发,加热过程中硫酸和氢氧化铁又会反应生成Fe (SO ) ,最终得到Fe (SO ) 晶体;②Na CO 水解生成碳酸氢钠和氢氧化钠,加热时碳酸氢钠与氢氧化钠又反应生成Na CO ,最终得到Na CO 晶体;③KCl不水解,蒸发溶液可得到KCl晶体;④CuCl 水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸易挥发,加热过程中盐酸挥发,促进水解,最终得到氢氧化铜,灼烧得到氧化铜,不能得到CuCl 晶体;⑤NaHCO 受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,不能得到NaHCO 晶体。所以能得到相应盐的晶体的是①②③,答案选A。
4.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是()
A.加热蒸干Na CO 溶液,最后可以得到NaOH和Na CO 的混合固体
B.除去MgCl 溶液中的Fe ,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al +3H O Al(OH) (胶体)+3H
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO 的反应)
【答案】C
【解析】A.加热蒸干Na CO 溶液,虽然碳酸根离子水解,但水解产物碳酸氢钠和氢氧化钠又会反应生成Na CO ,最终得到Na CO 固体,不会得到NaOH,A选项错误;B.加入NaOH固体会引入新的杂质钠离子,且会使镁离子也沉淀,应加入氧化镁、碳酸镁等调节pH除去Fe ,B选项错误;C.明矾中Al 水解生成Al(OH) 胶体,具有吸附性,可用于净水,C选项正确;D.KCl不水解,加热蒸干KCl溶液,最后得到KCl固体,D选项错误。答案选C。
5.下列说法中正确的是()
A.AlCl 溶液和Al (SO ) 溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl 溶液时,往往在FeCl 溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl 溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe
D.用Na CO 和Al (SO ) 两种溶液可作泡沫灭火剂
【答案】C
【解析】A.AlCl 溶液加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,由于氯化氢挥发,最终得到氧化铝;Al (SO ) 溶液加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,由于硫酸难挥发,最终得到Al (SO ) 固体,所得固体成分不同,A选项错误;B.实验室配制FeCl 溶液时,应加入少量盐酸抑制Fe 的水解,若加入硫酸会引入新的杂质硫酸根离子,B选项错误;C.向CuCl 溶液中加入CuO,CuO与H 反应,使溶液pH升高,促进Fe 水解生成氢氧化铁沉淀而除去,C选项正确;D.泡沫灭火器中用的是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,而不是碳酸钠和硫酸铝溶液,因为碳酸钠与硫酸铝反应速率慢,D选项错误。答案选C。
一、影响盐类水解的因素
内因 反应物本身的性质,即组成盐的弱酸阴离子或弱碱阳离子对应的酸或碱越弱,盐的水解程度越大
温度 盐的水解反应是吸热反应,因此升高温度促进盐的水解,降低温度抑制盐的水解
浓度 盐浓度越小,水解程度越大; 盐浓度越大,水解程度越小
酸碱性 加酸抑制阳离子水解,促进阴离子水解; 加碱抑制阴离子水解,促进阳离子水解
“同离子”效应 向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若将水解产物消耗掉,则促进水解
规律 (1)能水解的盐的浓度越大,水解程度越小,但其溶液的酸性(或碱性)比稀溶液的酸性(或碱性)强。 (2)越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,加酸碱抑制或促进水解。
二、盐的水解常数及应用
1.盐的水解常数
注意 二元弱酸对应盐的水解常数
以NaHCO3、Na2CO3为例,二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2,则
Na2CO3溶液:CO+H2O HCO+OH-
Na2CO3的水解常数:Kh===。
NaHCO3溶液:HCO+H2O??H2CO3+OH-
NaHCO3的水解常数:Kh===。
2.盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh越大,对应盐溶液中离子水解程度越大,对应盐溶液酸、碱性越强(即越弱越水解)。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈酸性。NaHSO4===Na++H++SO。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA- H++A2-,水解平衡:HA-+H2O H2A+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。
三、盐类水解的应用
1.在化学实验中的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O Fe(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胶体的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
制备无水盐 将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液蒸干时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存 Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+与HCO、CO、AlO;NH与AlO、SiO因相互促进水解程度强烈而不能大量共存
判断中和反应至中性的试剂用量 如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时CH3COOH过量
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl 加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,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 泡沫灭火器中的成分为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++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混合施用
除锈剂 NH4Cl溶液与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,原理为NH+H2O NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O Zn(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
四、盐溶液蒸干灼烧后所得产物的判断
大多数盐溶液蒸干灼烧后可以得到相应的盐,以下常见的三类盐溶液蒸干得不到相应的盐
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干后一般得到对应的弱碱,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaO;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3+HCl。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
考点一 盐的水解常数的应用
1.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是(  )
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
答案 D
解析 为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA的水解常数Kh====1×10-9,D正确。
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错误。
3.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:CO+H2O HCO+OH-。下列说法不正确的是(  )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
答案 A
解析 温度不变,水解平衡常数不变,不变,故A错误;CO2与CO反应生成HCO,HCO比CO水解程度小,所以溶液碱性减弱,即pH减小,故B正确;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C正确;加入NaOH固体,OH-抑制CO水解,HCO的物质的量浓度减小,CO的物质的量浓度增大,所以减小,故D正确。
4.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=5.(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。
考点二 盐溶液蒸干(灼烧)产物的判断
1.在空气中直接蒸发下列盐的溶液:①Fe2(SO4)3;②Na2CO3;③KCl;④CuCl2;⑤NaHCO3。可以得到相应盐的晶体(可以含有结晶水)的是(  )
A.①②③ B.①③⑤ C.②④ D.①③④⑤
答案 A
解析 ①加热Fe2(SO4)3溶液时虽发生水解,但硫酸难挥发,蒸发Fe2(SO4)3溶液可得到Fe2(SO4)3晶体,故正确;②加热Na2CO3溶液水解生成NaOH,但NaOH和空气中的CO2反应又得到Na2CO3晶体,故正确;③KCl性质稳定,加热其溶液可得到KCl晶体,故正确;④加热CuCl2溶液水解生成氢氧化铜和HCl,HCl易挥发,得到氢氧化铜晶体,故错误;⑤NaHCO3不稳定,加热易分解生成Na2CO3,故错误。
2.为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是(  )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得到FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
答案 D
解析 A项不恰当,因为NaHCO3加热易分解;B、C项也不恰当,因为AlCl3与FeCl3在加热蒸发的情况下,分别发生反应:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+、Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,由于HCl挥发,水解趋于完全,最终得到的是Al(OH)3和Fe(OH)3。
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,能得到较纯净的原溶质的是(  )
①CuSO4 ②FeSO4 ③Ca(HCO3)2 ④NH4HCO3 ⑤KMnO4 ⑥FeCl3
A.全部 B.仅①②
C.仅①⑤ D.仅①
答案 D
解析 ①CuSO4溶液水解生成氢氧化铜和硫酸,硫酸是难挥发性酸,故加热蒸干至质量不再减少时,能得到较纯净的原溶质;②FeSO4具有还原性,加热时Fe2+被氧化为Fe3+;③Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,加热蒸干至质量不再减少时,能得到较纯净的碳酸钙;④NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O和CO2,得不到原溶质;⑤KMnO4加热到质量不变时分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,得不到原溶质;⑥FeCl3溶液水解生成氢氧化铁和氯化氢,加热时,氯化氢挥发促进FeCl3水解得到氢氧化铁,得不到原溶质。
考点三 盐类水解对离子共存的影响
1.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是(  )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]- B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
答案 A
解析 A项,Al3+与S2-、[Al(OH)4]-能发生相互促进的水解反应;C中的Fe3+与S2-和D中的
Fe2+、H+、NO都因为发生氧化还原反应而不能大量共存。
2.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH、I-、NO
C.FeCl3溶液:K+、Na+、SO、[Al(OH)4]-
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO、NO
答案 D
解析 A中H+与HSO不能共存;B中NO在酸性条件下具有强氧化性,可氧化I-,不能共存;C中Fe3+与[Al(OH)4]-相互促进强烈水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3,不能共存;D中溶液为碱性,离子可共存。
考点四 盐类水解的综合应用
1.下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是(  )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO2的反应)
答案 C
解析 加热蒸干Na2CO3溶液,最后得到Na2CO3固体,A错误;镁离子、铁离子均能与OH-反应生成沉淀,所以不能用NaOH除去MgCl2溶液中的Fe3+,B错误;明矾在水中电离出铝离子,铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,C正确;KCl不水解,加热蒸干KCl溶液,最后得到KCl固体,D错误。
2.下列说法中正确的是(  )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl3溶液时,往往在FeCl3溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.用Na2CO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
答案 C
解析 AlCl3溶液和Al2(SO4)2溶液分别加热、蒸发、浓缩结晶、灼烧,前者得到Al2O3,后者得到Al2(SO4)3,所得固体的成分不相同,故A错误;配制FeCl3溶液时,应将FeCl3固体溶解在盐酸中,再加水稀释到所需的浓度,若溶于硫酸,会引入杂质离子SO,故B错误;Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,向CuCl2溶液中加入CuO,消耗H+,使上述水解平衡正向移动生成氢氧化铁沉淀,达到通过调节pH除去溶液中混有的Fe3+的目的,故C正确;泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,故D错误。
3.(1)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1 mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2O)______(填“大于”“小于”或“等于”)c(H2C2O4)。
(2)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是___________________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是_____________________
(用离子方程式表示);当意外失火时,使泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为__________________________________。
(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”)。
(4)在室温下,0.175 mol·L-1醋酸钠溶液的pH约为________[已知醋酸根离子的水解常数Kh=,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5]。
答案 (1)大于 (2)HCO+H2O H2CO3+OH- Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑ (3)1×10-12 增大 (4)9
解析 (1)HC2O电离生成C2O,水解生成H2C2O4,由KHC2O4的pH为4.8可知,HC2O的电离程度大于其水解程度,故KHC2O4溶液中c(C2O)大于c(H2C2O4)。(2)碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,水解的离子方程式为HCO+H2O H2CO3+OH-,硫酸铝是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度而导致其溶液呈酸性,水解的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解,生成二氧化碳和氢氧化铝,反应的离子方程式为3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑。(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。(4)醋酸根离子的水解常数Kh===,则≈,得c(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。
4.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为______________________。
(2)实验过程中发现烧杯①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母)。
A.水解反应为放热反应 B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量 D.NH4NO3溶于水时吸收热量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,则CH3COO-水解平衡移动的方向分别为______、_______、_______、_______(填“左”“右”或“不移动”)。
答案 (1)CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,溶液显碱性
(2)BD (3)右 左 左 右
解析 (1)CH3COONa溶液中CH3COO-水解使溶液显碱性,碱性溶液使酚酞显红色。(2)生石灰与水反应放出大量的热,根据烧瓶①中溶液的红色变深判断,水解平衡向右移动,说明水解反应吸热,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)酸促进CH3COO-的水解;碱抑制CH3COO-的水解;CO与CH3COO-水解相互抑制;Fe2+与CH3COO-水解相互促进。
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