第三节 盐类的水解(专项训练)(学生版)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(专项训练)(学生版)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
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 盐类的水解常数及其应用
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。
竞赛技巧2 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。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
竞赛技巧3 缓冲溶液及其计算
1.概念:能够抵抗少量外来强酸、强碱或稀释的影响,保持溶液 pH 值基本稳定的混合溶液。其本质是通过共轭酸碱对的动态平衡实现pH调控,例如:
(1)弱酸-弱酸盐:HAc-NaAc(pH≈4.76)
(2)弱碱-弱碱盐:NH3·H2O-NH4Cl(pH≈9.25)
(3)多元弱酸的酸式盐-次级盐:NaH2PO4-Na2HPO4(pH≈7.21)
2.缓冲作用原理
(1)原理:缓冲溶液之所以具有缓冲作用是因为溶液中含有一定量的抗酸成分和抗碱成分。
①当外加少量酸(或碱)时,则它与抗酸(或抗碱)成分作用,使(或)比值基本不变,从而使溶液pH值基本不变。
②适量水稀释时,由于弱酸与弱酸盐(或弱碱与弱碱盐)以同等倍数被稀释,其浓度比值亦不变。
(2)实例以HAc-NaAc体系为例:
①抗酸机制:加入H+时,Ac-+H+HAc,消耗H+。
②抗碱机制:加入OH_时,HAc+OH-Ac_+H2O,消耗OH-。
③稀释效应:稀释时HAc与Ac-浓度同比降低,缓冲比c(Ac-)/c(HAc)不变,pH稳定。
3、pH 计算与Henderson-Hasselbalch方程
(1)基本公式
缓冲溶液一般是由弱酸及其盐(如HAc与NaAc)或弱碱及其盐(如NH3与NH盐)以及多元弱酸及其次级酸式盐或酸式盐及其次级盐(如H2CO3与NaHCO3,NaHCO3与Na2CO3)组成。这类缓冲溶液的pH值 计算可概括为如下两种形式
①弱酸及其盐:pH =
②弱碱及其盐:pOH =
(2)适用条件:共轭酸碱对浓度较大(≥0.1mol/L),且一般浓度比在 0.1~10 范围内,因此缓冲溶液的pH(或pOH)在p(或p)范围内。
(3)规律:缓冲溶液中的弱酸及其盐(或弱碱及其盐)称为缓冲对。缓冲对的浓度愈大,则它抵制外加酸碱影响的作用愈强,通常称缓冲容量愈大。缓冲对浓度比也是影响缓冲容量的重要因素,浓度比为1时,缓冲容量最大。
(4)混合溶液的 pH 计算
①等体积混合:0.1mol/L HAc与0.2mol/L NaAc 等体积混合后,c(HAc)=0.05mol/L ,c(NaAc)0.1mol/L ,则: pH=4.74 +log(0.1/0.05)=5.04;
②酸碱中和生成缓冲对:
10mL 0.3mol/L HAc 与 10mL 0.1mol/L NaOH 混合,反应后剩余 HAc 0.002mol,生成 NaAc 0.001mol,总体积 20mL:pH=4.74 +log[(0.001/0.02)/(0.002/0.02)]=4.44。
4、缓冲容量与影响因素
(1) 缓冲容量(β)的定义:单位体积缓冲溶液的 pH 改变 1 个单位时,所需加入一元强酸或强碱的物质的量(mol/L pH)。
(2)计算公式:β=2.3C(HB)*C(B-)/C,β为缓冲容量,C为缓冲剂的总浓度,C(HB)是共轭酸的浓度,C(B-)是共轭碱的浓度,其中C==C(HB)+C(B-)。缓冲溶液的总浓度和缓冲比是影响缓冲容量的两个重要因素。
当 c(H+)=Ka (即 pH=pKa)时,β达到最大值:βmax=0.576C总。
(3)关键影响因素
①总浓度(C):总浓度越大,缓冲容量越大。例如,0.1mol/L HAc-NaAc 的缓冲容量是 0.01mol/L 同体系的 10 倍。
②缓冲比(C(B-)/(HB)):缓冲比越接近 1,缓冲容量越大。当缓冲比 = 1 时,β 最大;缓冲比偏离 1 时,β下降。
5.实际应用
(1)血液缓冲系统:H2CO3-HCO3-(pH≈7.4)通过肺呼吸调节 CO2浓度,肾排泄调节 HCO3-浓度。
(2)电镀工业:NH3-NH4Cl 缓冲液控制镀液 pH,防止金属离子水解。
(3)制药领域:Tris 缓冲液(pKa=8.1)用于稳定药物制剂的 pH。
竞赛技巧4 电解质溶液中粒子浓度大小比较
一、电解质溶液中的三大守恒
1.电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,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NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素的原子总是守恒的,或两种原子的数目比是固定的。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、H2CO3、HCO、CO、OH-,Na与C比为1:1,故存在如下关系:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。
3.质子守恒规律
①电解质溶液中,分子(或离子)得失质子(H+)的物质的量应相等。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
即给出H+后剩余微粒浓度之和等于得到H+后生成微粒浓度之和,故由图可得Na2S水溶液中质子守恒式:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
②可以通过物料守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如NaHCO3溶液中物料守恒:
c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)①,
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)②,
将①代入②中,整理得质子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-)
二、电解质溶液中粒子浓度大小比较
1.单一溶液中粒子浓度的比较
(1)多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。
如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。
如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。
(3)多元弱酸酸式盐:分析酸式酸根电离与水解大小。
如NaHCO3溶液中HCO3-水解大于电离,则;c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO32-)。
NaHSO3溶液中HSO3-电离大于水解,则c(Na+)>c(HSO3-)c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H2SO3)。
2.混合溶液中各离子浓度的比较
混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度大小的顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
3.不同溶液中同一离子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4,c(NH4+)由大到小的顺序为③>①>②。
4.电解质溶液中粒子浓度大小比较的思维模型
竞赛技巧1 盐类的水解常数及其应用
1.(2023高三·福建·竞赛)关于常温下NH4H2PO4在纯水中的存在形式,下列判断正确的是(已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3分别为2.12,7.20和12.36;pKb(NH3·H2O)的为4.74)
A.[NH4+]=[H2PO4-] B.[HPO42-]=[NH3·H2O]
C.[HPO42-]>[NH3·H2O] D.[HPO42-]<[NH3·H2O]
【答案】C
【分析】首先,NH4H2PO4在水中解离为(NH4+)和(H2PO4-),两者均发生水解或电离:因Ka2>Kh(H2PO4-),故H2PO4-以电离为主,释放H+;NH4+水解也释放H+,溶液整体显酸性。NH4+的水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,水解常数Kh(NH4+)=Kw/Kb(NH3·H2O)= 10-14/10-4.74=10-9.26。
(H2PO4-)的电离与水解:电离:H2PO4-H+ +HPO42-,电离常数 ( Ka2= 10-7.20 );
水解:H2PO4-H3PO4 +OH-),水解常数 ( Kh(H2PO4-) =Kw/Ka1 = 10-14/10-2.12 = 10-11.88。
其次,对于NH4+的水解平衡:Kh(NH4+) =[NH3·H2O][H+]/[NH4+],[NH3·H2O]=Kh(NH4+)·[NH4+]/[H+])。
对于H2PO4-的电离平衡:Ka2= [HPO42-][H+]/[H2PO4-],[HPO42-] = Ka2·[H2PO4-]/[H+]。比较[HPO42-]与[NH3·H2O],两式分母均为[H+],只需比较分子:(Ka2·[H2PO4-])与(Kh(NH4+)·[NH4+])。
已知 Ka2= 10-7.20,Kh(NH4+) = 10-9.26,显然Ka2 Kh(NH4+)。初始时[NH4+]≈[H2PO4-],且两者的水解/电离程度均较小(浓度变化可忽略),故Ka2·[H2PO4-] Kh(NH4+)·[NH4+],即[H2PO4-]>[NH3·H2O]。
【解析】A.因两者水解/电离程度不同(H2PO4- 电离为主,NH4+水解为辅),浓度不等,A不正确;B、D:由上述推导分析可知[H2PO4-]>[NH3·H2O],故 B、D 错误。答案选C。
2.(2019高二·上海·竞赛)常温下.0.10mol/L的苯甲酸钠溶液pH=9,估算在此条件下.苯甲酸根离子水解的比例为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】苯甲酸钠为强碱弱酸盐,苯甲酸根离子用R-代替,则R-+H2O HR+OH-,已知pH=9,溶液中c(H+)=10-9mol/L,则c(OH-)=10-5mol/L,即c(HR)=10-5mol/L,苯甲酸根离子水解的比例==10-4,答案为B。
竞赛技巧2 盐类水解的重要应用
3.(23-24高二上·山东临沂·竞赛)下列问题与盐的水解有关的是
①草木灰(主要成分)与铵态氮肥不能混合施用
②与两种溶液可作泡沫灭火剂
③实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④与溶液可作焊接金属时的除锈剂
⑤加热蒸干溶液并灼烧,可以得到固体
⑥溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】D
【解析】①草木灰(主要成分)与铵态氮肥不能混合施用,是因为碳酸根和铵根水解相互促进,会生成氨气降低肥效,①符合题意;②与两种溶液可作泡沫灭火剂,是因为碳酸氢根和铝离子水解相互促进,生成二氧化碳和氢氧化铝,二氧化碳和氢氧化铝不可燃、不助燃,可以达到灭火目的,②符合题意;③实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,是因为碳酸根水解溶液显碱性,氢氧根会和二氧化硅反应生成硅酸盐,使得玻璃塞和试剂瓶粘连,③符合题意;④与溶液可作焊接金属时的除锈剂,是因为铵根和锌离子都会水解使得溶液显酸性,可以除铁锈,④符合题意;⑤加热蒸干溶液并灼烧,可以得到固体,是因为加热过程,CuCl2水解生成氢氧化铜和氯化氢,氯化氢挥发,促进水解,最终全部变成氢氧化铜,再灼烧变成氧化铜,⑤符合题意;⑥溶液不能保存在玻璃试剂瓶中,是因为铵根和氟离子双水解相互促进,生成的氢氟酸会腐蚀玻璃,⑥符合题意;综上所述,符合题意的有①②③④⑤⑥,故选D。
4.(2021高二上·浙江宁波·竞赛)下列说法中不正确的有:
①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
②测定新制氯水的pH时,先用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
③用米汤直接检验食用盐中是否含有碘元素
④pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
⑤向某溶液中加入硝酸钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,可确定有硫酸根的存在
⑥SO2通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
⑦沸点由高到低排序:正戊烷、异戊烷、新戊烷、正丁烷、异丁烷
⑧分解高锰酸钾制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤
⑨蒸干氯化铝溶液可得纯净的无水氯化铝
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
【答案】C
【解析】①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应分别生成的NaClO、 Ca(ClO)2都是含氯消毒剂,①正确;②由于Cl2水中含有HClO分子, 具有漂白性,故测定新制氯水的pH时,不能用pH试纸,应该用pH计,②不正确;③加碘盐中加入的是KlO3,故用米汤不能直接检验食用盐中是否含有碘元素,③不正确;④pH小于5.6的降水通常称为酸雨,④不正确;⑤向某溶液中加入硝酸钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,由于HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4,不可确定有硫酸根存在,也可能含有亚硫酸根存在,⑤不正确;⑥SO2通入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,⑥不正确;⑦烷烃碳原子越多,沸点越高,碳原子数相同时,支链越多,沸点越低,戊烷碳原子数多于丁烷,正、异、新三种结构支链数逐渐增加,⑦正确;⑧分解高锰酸钾制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质为MnO2和K2MnO4,MnO2与稀盐酸不反应,故不可用稀盐酸洗涤,应该用浓盐酸并加热,⑧不正确;⑨氯化铝水解且生成HCl,故蒸干AlCl3溶液HCl挥发,促进水解,直接蒸干AlCl3溶液将得不到纯净的无水氯化铝,⑨不正确;错误的有7个,故选C。
竞赛技巧3 缓冲溶液及其计算
5.(2013高二·安徽·竞赛)在水质检验中,测定水的硬度时,用到氨和氯化铵(NH3·H2O~ NH4Cl)缓冲溶液,控制溶液在pH=9.1左右。则关于该缓冲溶液的说法正确的是
A.在缓冲溶液中,不可能有c(Cl- )>c(NH )>c(H+) >c(OH-)
B.在缓冲溶液中,一定有c(NH) +c(NH3) =2c(Cl-)
C.在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,pH基本不变
D.在缓冲溶液中,水的电离可能受到促进也可能受到抑制
【答案】AC
【解析】A.NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液pH=9.1,呈碱性,则c(OH-)>c(H+),由电荷守恒:c(Cl- )+ c(OH-)=c(H+)+ c(NH ),则c(Cl- )< c(NH ),离子浓度大小顺序为:c(NH )>c(Cl- )>c(OH-)>c(H+),A正确;B.该缓冲溶液c(NH3·H2O):c(NH4Cl)不确定,不是1:1关系,则不一定有c(NH) +c(NH3) =2c(Cl-),B错误;C.加水稀释可同时促进氨水的电离平衡和铵根的水解平衡,在有效缓冲范围内,两者的影响程度可能一样,则pH基本不变,C正确;D.在缓冲溶液中,存在氨水的电离平衡和铵根的水解平衡,因为显碱性,氨水的电离程度大于铵根水解程度,而氨的电离对水有抑制作用,所以水的电离受抑制,D错误;故选:AC。
6.(2023高三·福建·竞赛)已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka(HAc)=1.8×10-5,按pH值由大而小排列以下溶液,顺序正确的是
①0.05mol·dm-1NH4Cl和0.05mol·dm-1NH3·H2O混合液
②0.05mol·dm-1NaAc和0.05mol·dm-1HAc混合液
③0.05mol·dm-1NH4Ac
④0.10mol·dm-1NaOH和0.05mol·dm-1HAc混合液
A.④>③>①>② B.④>①>③>② C.②>③>①>④ D.④>①>②>③
【答案】B
【解析】分析溶液①:NH4Cl与NH3 H2O混合液,这是弱碱(NH3 H2O)与其共轭酸(NH4+)组成的缓冲溶液,浓度相等(0.05mol dm-3)。弱碱的Kb=1.8×10-5,故pKb=-log(1.8×10-5)=4.74。根据缓冲溶液公式:pOH=pKb+log,因浓度相等,pOH=pKb=4.74,则pH=14-pOH=14-4.74=9.26;分析溶液②:NaAc与HAc混合液,这是弱酸(HAc)与其共轭碱(Ac-)组成的缓冲溶液,浓度相等(0.05mol dm-3),弱酸的Ka=1.8×10-5,故pKa=log(1.8×10-5)=4.74。根据缓冲溶液公式:pH=pKa+log,因浓度相等,pH=pKa=4.74;分析溶液③:NH4Ac溶液,这是弱酸弱碱盐,NH4+(共轭酸)与Ac-(共轭碱)的水解相互促进,NH4+的水解常数:Kh(NH4+)=Kw/Kb(NH3 H2O)=10-14/(1.8×10-5)=5.56×10-10,Ac-的水解常数:Kh(Ac-)=Kw/Kb(NH3 H2O)=10-14/(1.8×10-5)=5.56×10-10,因两者水解常数相等,溶液呈中性,pH=7;分析溶液④:NaOH与HAc混合液,NaOH过量,反应后生成NaAc并剩余NaOH:假设等体积混合,反应后n(NaOH)=0.10V-0.05V=0.05V,n(NaAc)=0.05V,浓度:c(NaOH)=0.02mol·dm-3,c(NaAc)=0.025mol·dm-3,NaOH为强碱,主导溶液碱性,c(OH-)=0.025mol·dm-3,pOH=1.6,pH=12.4;pH顺序排列比较结果:④(≈12.4)>①(≈9.26)>③(≈7)>②(≈4.74)。答案:B.④>①>③>②
竞赛技巧4 电解质溶液中粒子浓度大小比较
7.(2013高二·安徽·竞赛)在通风橱中,向10mL0.1 mol· L-1Na2S溶液中逐滴滴加V mL0.1 mol· L-1HCl溶液,边滴边振荡。下列有关滴加过程中粒子浓度关系正确的是
A.当V=0时,c(OH-) =c(H+) +c(HS-) +c(H2S)
B.当V=5时,c(Na+) +c(H+) =2c(S2-) +c(HS-) +c(OH-)
C.当V=10时,c(Cl-) =c(S2-) +c(HS- ) +c(H2S)
D.当V=15时,c(Na+) =c(Cl-)>c(HS- ) >c(OH-) >c(H+)
【答案】C
【解析】A.当V=0时,溶质为Na2S,根据质子守恒c(OH-) =c(H+) +c(HS-) +2c(H2S),故A错误;B.当V=5时,溶质为等物质的量的Na2S、NaHS、NaCl,根据电荷守c(Na+) +c(H+) =2c(S2-) +c(HS-) +c(OH-)+ c(Cl-),故B错误;C.当V=10时,溶质为等物质的量的NaHS、NaCl,根据物料守恒c(Cl-) =c(S2-) +c(HS- ) +c(H2S),故C正确;D.当V=15时,溶质中NaHS、NaCl的物质的量比为1:2,c(Na+)>c(Cl-)>c(HS- ),故D错误;选C。
8.(2022高二·山东·竞赛)常温下,用的溶液滴定的溶液,溶液的pH与的体积关系如图所示。(的电离常数为和)下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.C点,
C.D点,
D.若A点的纵坐标为3,则
【答案】A
【解析】A.酸或碱抑制水电离,C点溶质为NaHA,C点溶液呈碱性,说明HA-水解程度大于电离程度,HA-水解而促进水电离,B点不影响水电离、C点促进水电离,则水电离程度:B7,溶液呈碱性,则c(H+)1.下列说法错误的是
A.进行酸碱中和滴定实验时,眼睛须注视着锥形瓶内的颜色变化
B.除去溶液中少量杂质,加入稍过量的固体后过滤
C.配制溶液时,将固体溶于稀硫酸中,然后稀释至所需浓度
D.将溶液和溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为和
【答案】C
【解析】A.在酸碱中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,以便及时判断滴定终点,A正确;B.的溶解度大于Fe(OH)3,可利用沉淀转化原理加入固体除去溶液中少量杂质,B正确;C.配制溶液时,将固体溶于稀盐酸中,抑制Fe3+水解,同时不引入杂质离子,然后稀释至所需浓度,C错误;D.水解得Al(OH)3和HCl,HCl易挥发,加热使水解平衡正向移动,蒸干得Al(OH)3,Al(OH)3灼烧得Al2O3,的第二步水解程度小,致使加热条件下Na2CO3水解程度仍然很小,故加热蒸干溶液仍然得固体,热稳定性好,受热不分解,灼烧后仍然是,D正确。答案选C。
2.下列说法不正确的是
A.将溶液蒸干并灼烧可得到
B.将加入大量水中并加热,可得到
C.实验室配制溶液,常将固体溶于浓氨水中,再加水稀释至所需浓度
D.若少量固体溶于2~3mL蒸馏水会产生SbOCl白色沉淀,则所得溶液显酸性
【答案】C
【解析】A.加热氯化铁溶液能加快氯化铁的水解生成氢氧化铁和盐酸,且生成的盐酸是挥发性酸,灼烧氢氧化铁,氢氧化铁分解生成氧化铁,所以如果将氯化铁溶液加热蒸干、灼烧得到Fe2O3,A正确;B.TiCl4水解得TiO2 xH2O和HCl,反应方程式为TiC14+(x+2)H2O=TiO2 xH2O↓+4HCl↑,加入大量的水,同时加热,平衡正向移动,可得到,B正确;C.实验室配制溶液,加入少量固体抑制水解,加入氨水会引入杂质离子,C错误;D.少量固体溶于2~3mL蒸馏水发生反应+H2O=SbOCl↓+2HCl,会产生SbOCl白色沉淀,所得溶液显酸性,D正确;综上所述,答案为C。
3.以酚酞为指示剂,用NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。[例如的分布系数:],下列叙述错误的是
A.曲线①代表
B.溶液的浓度为
C.的电离常数
D.滴定终点时,溶液中
【答案】C
【解析】A.从分布系数图像中观察只有一个含A微粒的交点,pH变化曲线只有一个突变,可得出第一步电离是完全电离,曲线①代表,A正确;B.的NaOH溶液在40mL时达到反应终点,可知20.00mL溶液浓度也为,B正确;C.的电离常数计算可以找分布系数图像的交点,观察交点对应的pH为2,所以,C错误;D.滴定终点时的溶质为,根据质子守恒可知,D正确;答案选C。
4.侯德榜是我国近代著名化学家,发明了“联合制碱法”,也被成为“侯德榜制碱法”。某化学小组模拟实验过程。常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A.c点大于7
B.由a点到b点的过程中,溶液中增大
C.d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D.b至e点的总反应为
【答案】A
【分析】结合题干和图像可知:从反应开始到b点随V增大而减小,水的电离被抑制,为通入的过程;从b点到e点为通入气体的过程,整个过程为侯氏制碱法的原理,根据电离平衡常数,结合盐的水解规律及反应原理分析解答。
【解析】A.由图可知,b点开始水的电离程度不断增大,d点水的电离程度达到最大值,说明在由b点到d点过程中与通入的反应产生,溶液一直呈碱性,c点处于b点与d点之间,则c点溶液呈碱性,大于7,A正确;B.由的电离平衡常数,可知,a点到b点的过程中,随着的通入,溶液碱性增强,增大,而不变,则减小,B错误;C.d点时水电离程度最大,饱和食盐水中的与通入的反应产生,所以此时溶液溶质为和,C错误;D.根据水的电离程度可知:起始至b点为通入的过程,b点到e点为通入气体的过程,则b点到e点过程为侯氏制碱法的原理,所以b至e点的总反应为:,D错误;故答案选A。
5.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中:
B.在溶液中:
C.在溶液中:
D.在溶液呈碱性,存在:
【答案】C
【解析】A.在溶液中,有以下电离和水解:、、,得到物料守恒为:,A错误;B.在溶液中,有以下电离和水解:、、、,得到质子守恒为:,B错误;C.在溶液中,有以下分步电离:、、,且电离程度逐渐减弱,电离出的离子浓度逐渐降低,则有:,C正确;D.在溶液中,有以下电离和水解:、、,因溶液呈碱性,说明水解强于电离,则有:,D错误;故答案为:C。
6.已知时二元酸的。下列说法正确的是
A.pH值相同的与NaHA溶液,水的电离程度前者大于后者
B.的溶液的pH约为3
C.向溶液中加入NaOH溶液至,则
D.等浓度的与NaHA混合溶液中存在关系:
【答案】B
【解析】A.25℃,两个溶液相同,两个溶液中,两个溶液中的氢离子和氢氧根离子均来自水的电离,故水的电离程度相同,A错误;B.因为溶液中,则有三段式如下:的电离程度很小,,可以得到,,B正确;C.该溶液中满足,当溶液时,,,C错误;D.等浓度的混合溶液中Na原子和A原子个数比为,溶液中钠元素只以钠离子形式存在,而溶液中A元素的存在形式有三种,可以得到物料守恒为:,D错误;故答案选B。
7.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.溶液:
B.溶液:
C.pH=5的溶液:
D.溶液:
【答案】A
【解析】A.溶液存在电荷守恒:,A正确;B.溶液中S2-分步水解,第一步水解大于第二步水解,OH-浓度大于HS-浓度,即:,B错误;C.pH=5的溶液中溶液显酸性,离子的电离大于水解,的浓度大于H2SO3分子的浓度,C错误;D.溶液存在质子守恒:,D错误;答案选A。
8.常温下,向的溶液中缓慢加入溶液,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.常温下,的平衡常数为
B.点时,
C.点时,
D.点点过程中,由水电离出的逐渐增大
【答案】C
【分析】酸碱中和反应放热,随着NaOH的加入,溶液温度逐渐升高,当NaOH过量后溶液温度又开始下降,故曲线Ⅰ表示温度随的变化关系;随着NaOH的加入,溶液pH逐渐增大,故曲线Ⅱ表示pH随的变化关系。
【解析】A.a点对应溶液中, 则,的平衡常数,A项错误;B.,溶质为Na2X,对应d点,由元素守恒得c(Na+)=2c(HX-)+2c(X2-)+2c(H2X),B项错误;
C.c点时溶质为NaHX、Na2X,pH小于7,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(HX-)+2c(X2-),可得c(Na+)9.室温下,向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液进行滴定,测得混合溶液的温度、随加入氢氧化钡溶液体积的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.氢氧化钡溶液的物质的量浓度为
B.滴定时宜选择甲基橙作指示剂
C.a点时溶液中存在
D.、、三点对应的水解平衡常数:
【答案】C
【解析】A.向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好完全反应,放热最多,溶液的温度最高,氢氧化钡溶液的体积为时,恰好完全反应,的醋酸溶液中含有的物质的量为,则消耗氢氧化钡的物质的量为,该氢氧化钡溶液的物质的量浓度为,A错误;B.滴定终点时生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,宜选择酚酞作指示剂,B错误;C.a点加入10mL氢氧化钡溶液,反应后溶质为醋酸和醋酸钡,且醋酸为醋酸钡浓度的2倍,根据电荷守恒可得:,根据物料守恒可得:,二者结合可得:,C正确;D.升高温度促进的水解,水解平衡常数增大,由图可知,温度:,则a、b、c三点的水解平衡常数,D错误;故选C。
10.磷的三种常见含氧酸的分子结构如下图所示。已知:它们均为弱电解质,羟基上的氢原子可以电离,非羟基氢原子不能电离;的,,。下列说法正确的是
A.溶液与溶液反应的离子方程式为:
B.溶液中离子浓度关系为:
C.向溶液中通入气体(忽略溶液体积变化),时,的电离度为
D.向溶液中加入溶液,当溶液的时,
【答案】B
【解析】A.由的结构可知,为一元酸,与过量溶液反应的离子方程式为:,A错误;B.溶液中,根据质子守恒得离子浓度关系:,B正确;C.向的溶液中通入气体(忽略溶液体积的变化,溶液时,,根据三段式计算:
,,可得电离度约为,C错误;D.在溶液中加入溶液,随着的加入,溶液的增大,当溶液的时,,,则,则,D错误。故选B。
11.常温下,向一定浓度的邻苯二甲酸溶液(用H2R表示)中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度随pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图。下列叙述错误的是
A.曲线M代表lg的变化
B.HR-水解常数的数量级是10-12
C.当混合溶液呈中性时,c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)]
D.水的电离程度m【答案】D
【分析】pOH相同时,氢离子浓度相同,>,则N代表,M代表,pOH=0时,c(H+)=10-14mol/L,=11.1,,=8.6,;
【解析】A.根据分析,曲线M代表的变化,A正确;B.pOH=0时=11.1,c(OH-)=1mol/L,HR-水解常数为=,数量级是10-12,B正确;C.当混合溶液呈中性时,存在电荷守恒:c(K+)= c(HR-)+2c(R2-),根据,可得,,则c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)],C正确;D.m点=0,,c(H+)=mol/L;n点=0,,c(H+)=mol/L,n点酸性更强,对水的电离抑制程度较大,则水的电离程度m>n,D错误;故选D。
12.常温下,向的溶液中滴加的溶液,溶液中随的变化关系如图所示(取)。下列说法正确的是
A.常温下,的电离常数为
B.当溶液的时,消耗溶液
C.溶液中水的电离程度大小:
D.c点溶液中:
【答案】A
【分析】醋酸为弱电解质,在溶液中存在电离平衡:,常温下,其电离常数为Ka=,结合b点坐标信息知Ka=;的溶液中约为,对应的pH为2.88,则a点为单一的醋酸溶液;b点溶液显酸性,溶质为;的水解平衡常数为Kh=,当pH为8.73时,约为,,,说明c点二者恰好完全中和,溶质为。
【解析】A.结合分析知,常温下,的电离常数为,故A符合题意;B.根据分析,c点对应消耗的溶液为,溶质为,属于强碱弱酸盐,溶液显碱性,,当溶液的时,消耗溶液的体积小于,故B不符合题意;C.酸、碱抑制水的电离,强碱弱酸盐因水解而促进水的电离,结合分析知,a点为单一的醋酸溶液,b点溶质为,c点为溶液,则溶液中水的电离程度大小:c>b>a,故C不符合题意;D.c代表溶液,溶液显碱性,由于醋酸根存在微弱水解,其浓度低于钠离子,则c点溶液中存在:,故D不符合题意;故选A。
13.已知,。常温下,向0.1000mol/L二元酸溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液中、、的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c三个交点处,溶液中水的电离程度:a>b>c
B.向溶液中加入少量溶液,发生的反应是:
C.NaHX溶液中,
D.含有等浓度的和混合溶液的pH<7
【答案】B
【分析】由图可知,曲线交点处,两种物种的分布系数相等(浓度相等),可直接计算电离常数:
H2X与HX-的交点:此时c(H2X) = c(HX-),根据Ka1= c(H+),故Ka1 = 10-pH,对应pH≈4.35,即Ka1=10-4.35。同理,HX-与X2-的交点,此时c(HX-) = c(X2-),Ka2 = c(H+),对应pH≈7.35,即Ka2=10-7.35。a点时pH<4.35,H2X为主要物种,溶液呈酸性,抑制水的电离。b点:pH=7,溶液呈中性,此时HX-为主要物种。c点:pH>7.35,X2-为主要物种,X2-水解使溶液显碱性,促进水的电离。
【解析】A.a点溶液呈酸性,抑制水的电离;b点溶液呈中性,水的电离程度不受影响;c点溶液呈碱性,促进水的电离。所以水的电离程度应该是c > b > a,A错误;B.由图像可知H2X的Ka1=10-4.35,Ka2=10-7.35,H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,因为Ka2(H2X)>Ka1(H2CO3),所以向Na2CO3溶液中加入少量H2X溶液,发生的反应是,B正确;C.NaHX溶液中,HX-的电离常数Ka2=10-7.35,水解常数Kh===10-9.65,因为Ka2>Kh,所以HX-的电离程度大于水解程度,溶液中c(X2-)>c(HX-)>c(H2X),C错误;D.含有等浓度的A2-和HA-混合溶液,HA-的电离常数Ka2=10-7.35,A2-的水解常数Kh== = 10-6.65,因为Kh>Ka2,所以溶液呈碱性,pH>7,D错误;故选B。
14.的电离分步进行,常温下,,,下列说法不正确的是
A.加水稀释使电离程度增大,溶液pH减小
B.
C.溶液中,
D.浓度均为的NaOH溶液和溶液按照体积比混合,混合液的pH>7
【答案】A
【解析】A.加水稀释时,虽然H3PO4的电离程度增大,但溶液中H+浓度的降低幅度大于电离增加的幅度,总体pH会增大而非减小,A错误;B.电荷守恒式为:,与选项B完全一致,B正确;C.对于Na2HPO4溶液,质子守恒应满足:,选项C的等式正确,C正确;D.0.1mol/L NaOH与H3PO4按体积比2:1混合,生成Na2HPO4。的水解常数(Kh≈1.6×10-7)大于其电离常数(Ka3=4.8×10-13),溶液呈碱性,pH>7,D正确;答案选A。
15.25℃,向20.00mL 0.100 mol·LHX中滴加0.100 mol·LNaOH过程中,pH变化如下图所示。
(1)写出HX的电离方程式: 。
(2)下列有关B点溶液的说法正确的是 (填字母序号)。
a. 溶质为:HX、NaX
b. 微粒浓度满足:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
c. 微粒浓度满足:c(Na+)=c(HX)+c(X-)
d. 微粒浓度满足:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)A、C两点水的电离程度:A C(填“>”、“<”或“=”)。
(4)C点对应离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)用离子方程式解释D点溶液pH>7的原因: 。
【答案】(1)HX H++X- (2)abd (3)<
(4)c(Na+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-) (5)X-+H2O HX+OH-
【分析】(1)观察曲线起点的pH,判断HX是弱电解质,写出HX的电离方程式;(2) B点溶液是20.00mL 0.100 mol·LHX中滴加0.100 mol·LNaOH10 mL时所得,则消耗1×10-3molHX,剩余1×10-3molHX,生成1×10-3mol NaX,据此判断说法是否正确;(3)A、C两点水的电离程度可从水电离产生的氢离子或氢氧浓度的相对大小来比较;(4)C点溶液呈中性,结合电荷守恒可判断对应离子浓度的顺序为;(5) D点溶液为NaX盐溶液,pH>7的原因是因为水解,据此写离子方程式。
【解析】(1)观察曲线起点为0.100 mol·LHX溶液,pH>1,判断HX是弱电解质,则HX的电离方程式为HX H++X-;答案为:HX H++X-;
(2) B点溶液是HX中滴加10 mL 0.100 mol·LNaOH时所得,则溶液中含1×10-3molHX、1×10-3mol NaX,且溶液呈酸性,说明酸HX的电离程度大于盐NaX的水解程度,则
a. 溶质为:HX、NaX,说法正确;b. 因为溶液中含有这四种离子,则微粒浓度满足:,溶液中电荷守恒,B正确;c.溶液中含 1×10-3molHX、1×10-3mol NaX,按物料守恒知,2c(Na+)=c(HX)+c(X-),C错误;d. 溶液呈电中性,则,因为溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),则c(X-)>c(Na+),故微粒浓度满足:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),d正确;答案为:abd;
(3)A点为HX溶液,酸抑制水电离,C点溶液呈中性,则水电离产生的氢离子浓度是A中的小,水的电离程度是A中的小;答案为:<;
(4)C点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液呈电中性,则,故c(X-)=c(Na+),则溶液中对应离子浓度的顺序为c(Na+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-);答案为:c(Na+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-);
(5) D点溶液为NaX盐溶液,强碱弱酸盐水解呈碱性,故常温下pH>7,则离子方程式为X-+H2O HX+OH-;答案为:X-+H2O HX+OH-。
1.(2023高三·福建·竞赛)有甲、乙、丙三瓶同体积同浓度的H2C2O4、NaHC2O4和Na2C2O4溶液,若用HCl或NaOH调节至同样pH,最后补加水至同样体积,此时三瓶中的c(HC2O4-)关系是
A.甲瓶最小 B.乙瓶最大 C.丙瓶最小 D.三瓶相等
【答案】D
【分析】明确体系与核心平衡:三瓶溶液初始为同体积、同浓度的H2C2O4(甲)、NaHC2O4(乙)、Na2C2O4(丙),最终体积相同,故总草酸根浓度(各种存在形式的总和)c相等。草酸的电离平衡为:H2C2O4H+ + HC2O4- (Ka1) 、 HC2O4-H++C2O42-(Ka2),目标是比较调节至相同pH后,三瓶中c(HC2O4-)的关系。
【解析】推导c(HC2O4-)浓度的通用表达式:
设总草酸浓度为c,则总浓度守恒:c=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
结合电离常数表达式:Ka1=、Ka2=
代入总浓度守恒式:c=+c(HC2O4-)+
整理得:c(HC2O4-)=
因此,上述表达式中分母的三个项对三瓶溶液完全相同,故c(HC2O4-)仅由c、c(H+)、Ka1、Ka2决定,三瓶溶液的总草酸浓度c相同(初始浓度相同,最终体积相同)。调节后pH相同,即c(H+)相同。Ka1、Ka2为草酸的固有电离常数,与溶液初始状态无关,故三瓶溶液的c(HC2O4-)相等。答案选D。
2.(2024高三下·浙江·竞赛)已知HClO的Ka=2.98×10-8,HN3的Ka=1.7×10-5,下列有关说法正确的是
A.温度一定时在pH=3的叠氮酸中加入少量0.001mol/L的稀盐酸,溶液的pH不会改变
B.等浓度等体积的NaClO和溶液NaN3前者所含离子总数比后者小
C.100mL pH=2的新制氯水中:n(OH-)+n(ClO-)+n(HClO)=0.001mol
D.将Cl2通入NaOH溶液中,若溶液呈中性,则溶液中存在4种微粒
【答案】AB
【解析】A.pH=3的叠氮酸中H+浓度为0.001mol/L,向其中加入少量0.001mol/L的稀盐酸,H+浓度不变,则溶液的pH不会改变,A项正确;B.两种溶液中存在电荷守恒,和,HClO的Ka小于HN3的Ka,同浓度两种溶液,NaClO溶液OH-浓度大,H+浓度小,等体积时NaClO溶液中n(H+)小,故NaClO溶液中n(H+)+n(Na+)小,则两种溶液中NaClO溶液中离子总数小,B项正确;C.100mL pH=2的新制氯水中,,根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,联立二式有:,C项错误;D.将Cl2通入NaOH溶液中,无论溶液呈什么性,溶液中均含有Na+、Cl-、ClO-、H+、OH-、HClO、H2O,共7种粒子,D项错误;答案选AB。
3.(2024高三下·浙江·竞赛)已知H3PO4的pKa1=2.1,pKa2=7.2,pKa3=12.7,则0.10mol·L-1Na2HPO4水溶液的pH值约为
A.4.65 B.9.95 C.7.40 D.7.33
【答案】B
【解析】0.10mol·L-1Na2HPO4水溶液中的水解常数Kh2=,的电离程度和水解程度都很小,溶液中c()≈c(),Ka2Ka3= = ,c(H+)= ,pH=-lgc(H+)=( pKa2+ pKa3)=(7.2+12.7)=9.95,故选B。
4.(2024高三下·浙江·竞赛)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示],其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在三级电离平衡,电离常数分别为K1、K2、K3,向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知,下列表述正确的是
A.M点等浓度HR和H2R+混合
B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【分析】随pH增大,H3R2+的分布系数δ(x)减小、H2R+的分布系数δ(x)先增大后减小,HR的分布系数δ(x)先增大后减小、R-的分布系数δ(x)增大,如图所示,①表示H3R2+;②表示H2R+;③表示HR;④表示R-。
【解析】A.由分析可知,M点H3R2+和H2R+的浓度相等,A错误;B.根据电荷守恒c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R2+)+ c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),M点,c(H2R2+)= c(H2R+),所以c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=3c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),故B错误;C.、,,,O点时,所以,c2(H+)=K2K3,pH=-lgc(H+)=,故C正确;D.根据电荷守恒,P点时c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=c(Na+)+c(H+),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D错误;故选C。
5.(2023高一·广西·竞赛)常温下,向1L 1.0 molLNaClO溶液中缓慢通入SO2气体,使其充分吸收,溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解),下列说法正确的是

A.常温下,NaClO水解平衡常数的数量级为10-4
B.a点溶液中存在c(HClO)=c(ClO-)
C.b点时溶液发生反应的离子方程式为SO2+H2O+ClO- =SO+Cl- +2H+
D.c点溶液中存在c(H+)>c(Na+)=c(SO)=c(Cl- )>c(OH-)
【答案】D
【分析】n(NaClO)=1L1.0mol/L=1mol,通入少量SO2时,发生反应①SO2+H2O+3NaClO=Na2SO4+NaCl+2HClO,SO2过量时,发生反应② SO2+H2O+NaClO=H2SO4+NaCl。由图像可知,b点pH突然减小,且SO2通入mol,说明b点时反应①恰好进行完,c点SO2为1mol,说明c点反应②恰好进行完。
【解析】A.在b点处,pH=3.8,故,根据反应①可知,,故,由可知,,故,NaClO水解平衡常数Kh=,数量级为10-7,故A错误;B.a点时通入,,,消耗的,剩余的=1mol-0.6mol=0.4mol,故,,同一溶液中体积相同,所以,故B错误;C.根据分析,b点恰好发生反应①,离子方程式为:SO2+H2O+3ClO-=SO +Cl-+2HClO,故C错误;D.根据分析c点SO2为1mol,说明c点反应SO2+H2O+NaClO=H2SO4+NaCl恰好进行完全,溶液中的溶质为硫酸和氯化钠,物质的量均为1mol,离子浓度关系为c(H+)>c(Na+)=c(SO)=c(Cl- )>c(OH-),故D正确;故选:D。
6.(2023高三·福建·竞赛)当溶解在水中时,建立如下平衡:平衡常数是。如果溶液的pH值是6.0,那么与的浓度之比是
A. B.6.0 C.0.38 D.13.4
【答案】C
【解析】该反应的平衡常数K=c(H+)c(HCO)/c(CO2)=3.8×10-7,pH值等于6.0说明氢离子的浓度为10-6mol/L,则碳酸氢根和二氧化碳的浓度之比等于K/c(H+)=0.38,故C正确,本题选C。
7.(2023高二下·重庆·竞赛)25℃时,二元弱酸H2A的,,下列说法正确的是
A.溶液中
B.将等浓度的溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.的化学平衡常数
D.向溶液滴加溶液至中性时
【答案】C
【解析】A.由题干数据信息可知,H2A的Kh2=<Ka2,即说明HA-的电离大于水解,故有溶液中,A错误;B.由题干数据信息可知,H2A为二元弱酸,将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍后H2A的浓度和H2SO4的浓度还是相等,前者溶液中H+浓度小于后者,即前者pH较大,B错误;C.的化学平衡常数K==,C正确;D.向溶液滴加溶液至中性时即c(H+)=10-7mol/L,Ka2=1.5×10-4,则=1.5×103,即,D错误;故答案为:C。
8.(2022高二下·重庆·竞赛)已知某温度下,Ka(CH3COOH)≈Kb(NH3·H2O)=1.6×10-5,向10 mL浓度均为0.01 mol/L的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L的氨水,测定反应过程中的电导率和pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.d点是原混合溶液与氨水恰好完全反应点
B.a点溶液中c(CH3COO- )≈4 ×10-4mol/L
C.a 、b、 c、d四点溶液中,水的电离程度最大的是c点溶液
D.b点溶液中: c(Cl- )> c(NH4+)> c(H+)> c(CH3COOH)> c(OH- )
【答案】C
【分析】初始溶液(a点) :10 mL0.01mol/LHCl+0.01mol/LCH3COOH混合液。HCl完全电离(c(H+)=0.01mol/L),CH3COOH部分电离,溶液呈强酸性(pH≈2),电导率较高(H+、Cl-为主)。滴加氨水过程 :氨水先与HCl反应(H++NH3·H2O=NH4++H2O),后与CH3COOH反应(CH3COOH+NH2·H2O=CH3COO-+NH4++H2O),最后氨水过量(弱碱溶液)。
关键转折点 :
b点 :HCl恰好完全反应(消耗10mL氨水),溶液为NH4Cl+CH3COOH混合液(酸性)。
c点 :CH3COOH恰好完全反应(共消耗20mL氨水),溶液为NH4Cl+CH3COONH4混合液(中性,因Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O))。
d点 :氨水过量,溶液为NH4++CH3COONH4+NH3·H2O(碱性,pH≈7)。
【解析】A.完全反应需中和HCl和CH3COOH,原体积10mL,浓度0.01mol/L,故n(HCl)=n(CH3COOH)=0.01×0.01=10-4mol,共需氨水2×10-4mol,体积/0.01=0.02L=20mL。图中d点pH<7,显酸性,说明CH COOH未完全中和(若完全中和,CH COONH4+NH4Cl混合液因NH4+水解仍显弱酸性,但更接近中性),故d点未达完全反应,A错误;B.a点为原混合液:c(CH3COOH)=0.01mol/L,HCl完全电离使[H+]=0.01mol/L,代入得:c(CH3COO-)=Ka[(CH3COOH)]/[H+]=1.6×10-5×0.01/0.01=1.6×10-5,B错误;C.a点:强酸(HCl)+弱酸(CH3COOH),强抑制水的电离,b点:HCl被中和为NH4Cl(水解促电离),剩余CH3COOH(电离抑电离),促/抑共存,c点:部分CH3COOH被中和为CH3COONH4(因Ka Kb,水解程度相当,近中性),同时含NH4Cl(水解促电离),促电离效应增强,d点:氨水过量,弱碱(NH3 H2O)抑制水的电离,对比b、c点:c点CH COOH剩余更少,促电离效应更显著,故c点水的电离程度大于b点,故a、b、c、d四点溶液中,水的电离程度最大的是c点溶液,C正确;D.b点反应:10mL氨水中和10mLHCl,生成0.005mol/LNH Cl,剩余0.005mol/LCH COOH。NH4+水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+(水解弱,[NH4+]≈0.005mol/L),CH COOH电离:CH3COOHCH3COO-+H+(电离弱,[CH COOH]≈0.005mol/L),[Cl-]=0.005mol/L(完全电离),[H+]来自两者的弱水解/电离,故,即[CH3COOH]>[H+],与选项中“c(H+)>c(CH3COOH)”矛盾,故D错误。答案选C。
9.(2013高二·河南·竞赛)一种酸溶液甲和一种碱溶液乙,若将它们等体积混和后,溶液的pH>7,则下列说法不正确的是
A.甲为一元弱酸溶液,乙为一元强碱溶液,反应前两溶液物质的浓度相等
B.甲为弱酸溶液,乙为强碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等
C.甲为一元强酸溶液,乙为二元强碱溶液,反应前甲、乙两溶液的物质的量浓度之比为3:2
D.甲为强酸溶液,乙为弱碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等
【答案】B
【分析】混合后溶液 pH>7 意味着碱过量或生成强碱弱酸盐(水解显碱性)。需结合酸碱的强弱、浓度及反应比例分析。
【解析】A.甲为一元弱酸溶液,乙为一元强碱溶液,反应前两溶液物质的量浓度相等 :等体积混合后,弱酸与强碱完全反应生成强碱弱酸盐(如CH3COONa),该盐水解显碱性,因此pH>7成立,A正确;B.甲为弱酸溶液,乙为强碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等 :由于甲是弱酸,其c(H+)小于实际浓度(部分电离);而乙是强碱,c(OH-)等于其浓度。当c(H+)=c(OH-)时,甲的物质的量浓度更高,等体积混合后酸过量,溶液显酸性(pH<7),与pH>7矛盾,因此B不正确;C.甲为一元强酸溶液,乙为二元强碱溶液,反应前甲、乙两溶液的物质的量浓度之比为3:2 :设甲浓度3kmol/L,乙浓度2kmol/L。等体积混合后,n(H+)=3k×V(一元酸),n(OH-)=2×2k×V=4k×V(二元碱提供双倍OH-)。因n(OH-)>n(H+),碱过量,溶液显碱性(pH>7),成立,C正确;D.甲为强酸溶液,乙为弱碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等 :甲是强酸,c(H+)等于其浓度;乙是弱碱,c(OH-)小于其浓度(部分电离)。当c(H+)=c(OH-)时,乙的浓度更高,等体积混合后碱过量,溶液显碱性(pH>7),成立,D正确。综上,答案选B 。
10.(2011高二·广西·竞赛)下列各式中,属于正确的水解反应方程式是
A.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
B.CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
D.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
【答案】A
【分析】水解是盐电离出的离子结合了水电离出的氢离子和氢氧根离子生成弱电解质分子的反应,据此解题。
【解析】A.铵根水解产生一水合氨和氢离子,A选项正确;;B.碳酸根的水解分为两步,第一步水解得到碳酸氢根和氢氧根,第二步水解得到碳酸和氢氧根,主要以第一步水解为主,且两步水解不能合并书写,B选项错误;C.醋酸和氢氧根反应生成醋酸根和水,属于中和反应,不属于水解反应,C选项错误;D.醋酸和水产生醋酸根和水合氢离子属于电离过程,不属于水解反应,D选项错误;本题选A。
11.(2023高二上·浙江宁波·竞赛)电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置。常温下,用xmol/L盐酸标准溶液测定ymL某纯碱样品溶液中NaHCO3的含量(其它杂质不参与反应),电位滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
(注:—表示电极电位曲线图;…表示电极电压曲线图)
A.水的电离程度:a>b>c
B.a点溶液中存在关系:
C.c点指示的是第二滴定终点,b到c过程中存在c(Na+)D.ymL该纯碱样品溶液中含有NaHCO3的质量为0.084xg
【答案】AD
【分析】a点为第一个终点发生反应为:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,c点为第二个终点:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【解析】A.a点的成分为NaCl和NaHCO3。相比a点,b点加入更多盐酸, NaHCO3减少,b点成分为NaCl和NaHCO3。c点成分为NaCl。NaHCO3为强碱弱酸盐,盐的水解促进水的电离,水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.a点的成分NaCl、NaHCO3,且c(NaHCO3)>c(NaCl),则选项中物料关系不正确,离子关系为,故B错误;C.b点的成分为NaCl、NaHCO3,而c点成分为NaCl,所以b到c的过程中c(Na+)>c(Cl-),故C错误;D.Na2CO3转变为NaHCO3消耗盐酸2.9mL,而总共消耗盐酸6.8mL,所以纯碱中NaHCO3消耗盐酸为6.8-2.9×2=1mL。所以n(NaHCO3)=n(HCl)=10-3xmol,得m(NaHCO3)= n(NaHCO3)×M(NaHCO3)=84×10-3xg=0.084xg,故D正确;故选AD。
12.(2024高二上·山东临沂·竞赛)室温下,将溶液滴加到己二酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.当混合溶液呈中性时,
B.曲线表示与的变化关系
C.溶液中
D.的数量级为10-5
【答案】AD
【分析】因为Ka1>Ka2,pH相同时,lg>lg,由图可知,N表示lg,M代表lg;【解析】A.当混合溶液呈中性时,Na2A的物质的量应该大于NaHA,则c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),故A错误;B.因为Ka1>Ka2,即>,pH相同时,lg>lg,由图可知,N表示lg,故B正确;C.由图可知,当lg=0时,c(X2-)=c(HX-),溶液的pH=4.4<7,近似为等浓度的NaHA和Na2A的混合溶液显酸性,因此NaHA溶液必为酸性,,故C正确;D.当lg=-0.6时,pH=4.8,此时Ka2(H2X)==10-0.6×10-4.8=10-5.4,则Ka2(H2X)的数量级为10-6,故D错误;故选:AD。
13.(2024高三下·浙江·竞赛)在25℃时,将1.0Lxmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应,然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.水的电离程度:a>b>c
B.a点对应的混合溶液中:c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+)
C.b点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)=mol/L
D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数均为Ka=
【答案】ABC
【分析】由图可知,1.0Lxmol/L醋酸溶液与0.1mol氢氧化钠固体充分反应得到的混合溶液pH小于5可知,b点反应得到的溶液为醋酸钠和醋酸的混合溶液;向b点溶液中通入0.1mol氯化氢气体得到c点溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液;向b点溶液中加入0.1mol氢氧化钠得到pH为7的醋酸和醋酸钠的a点溶液。
【解析】A.醋酸电离出的氢离子抑制水的电离,醋酸根离子在溶液中水解促进水的电离,则混合溶液中醋酸的浓度越大,水的电离程度越小,醋酸根离子浓度越大,水的电离程度越大,由分析可知,溶液中醋酸根离子浓度的大小顺序为a>b>c,则水的电离程度大小顺序为a>b>c,故A正确;B.由分析可知,a点对应的混合溶液为pH为7的醋酸和醋酸钠的中性溶液,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+ c(OH—)可知,溶液中c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+),故B正确;C.由分析可知,b点反应得到的溶液为醋酸钠和醋酸的混合溶液,由物料守恒可知,溶液中c(CH3COO—)+ c(CH3COOH)=x,由电离常数可得:Ka=,整理两式可得c(CH3COOH)= mol/L,故C正确;D.由分析可知,a点对应的混合溶液为pH为7的醋酸和醋酸钠的中性溶液,溶液中氢离子浓度为10—7mol/L,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+ c(OH—)可知,溶液中c(CH3COO—)=c(Na+)=0.2mol/L,由物料守恒可知溶液中c(CH3COOH)=(x—0.2) mol/L,则醋酸的电离常数Ka==,故D错误;故选ABC。
15.(19-20高二上·甘肃古浪·竞赛)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH 7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(2)氯化铝水溶液呈 性,原因是(用离子方程式表示): ;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)在配制氯化铝溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的 。
【答案】(1)酸 < Ag++H2OAgOH+H+ 抑制
(2)酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Al2O3
(3)盐酸
【分析】(1)AgNO3是强酸弱碱盐,在水溶液中Ag+发生水解,生成AgOH和H+,从而使溶液显酸性;实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以抑制其水解。
(2)氯化铝是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,主要是Al3+发生水解,生成Al(OH)3和H+;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后HCl挥发,Al(OH)3分解,2Al(OH)3Al2O3+3H2O,由此可知,最终得到的主要固体产物的成分。
(3)在配制氯化铝溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的酸。
【解析】(1)AgNO3是强酸弱碱盐,在水溶液中Ag+发生水解,生成AgOH和H+,从而使溶液显酸性,pH<7,原因是Ag++H2OAgOH+H+;实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以抑制其水解。答案为:酸;<;Ag++H2OAgOH+H+;抑制;
(2)氯化铝是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,主要是Al3+发生水解,生成Al(OH)3和H+;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,HCl挥发,Al(OH)3分解,2Al(OH)3Al2O3+3H2O,最终所得主要固体的成分为Al2O3。答案为:酸;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;Al2O3;
(3)在配制氯化铝溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的盐酸。答案为:盐酸。
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第三节 盐类的水解
题型01 盐溶液的酸碱性
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型03 盐类水解反应的特征及方程式书写
题型04 盐类的水解与离子共存
题型05 电解质溶液中的三大守恒
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
题型07 影响盐类水解的主要因素
题型08 盐的水解常数
题型09 盐类水解的应用
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型01 盐溶液的酸碱性
1、盐的类型
强酸强碱盐: NaCl 、 Na2SO4 、 KNO3 ; 强酸弱碱盐:NH4Cl 、MgCl2 ;
强碱弱酸盐:CH3COONa 、K2CO3 ; 弱酸弱碱盐:NH4HCO3 、 CH3COONH4 ;
2、盐溶液的酸碱性
盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐
盐溶液的酸碱性 中性 酸性 碱性
【典例1】盐溶液酸碱性的探究
写出下列盐溶液的pH(25℃)、盐的类型和溶液的酸碱性:
盐溶液 盐的类型 溶液pH 酸碱性
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
Na2CO3
AlCl3
实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈 ,弱酸强碱盐溶液呈 ,强酸弱碱盐溶液呈 。
【答案】 强酸强碱盐 pH=7 中性 弱酸强碱盐 pH>7 碱性 强酸弱碱盐 pH<7 酸性 弱酸强碱盐 pH>7 碱性 强酸弱碱盐 pH<7 酸性 中性 碱性 酸性
【详解】NaCl属于强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,pH=7;
CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根水解,溶液显碱性,pH>7;
NH4Cl属于强酸弱碱盐,铵根水解,溶液显酸性,pH<7;
Na2CO3属于强碱弱酸盐,碳酸根水解,溶液显碱性,pH>7;
AlCl3属于强酸弱碱盐,铵根水解,溶液显酸性,pH<7;
实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液呈碱性,强酸弱碱盐溶液呈酸性。
【变式1-1】下列说法正确的是
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.碳酸钠溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
D.NaHCO3溶液显酸性
【答案】C
【详解】A、盐溶液不一定显中性的,如碳酸钠溶液水解显碱性,A错误;
B、盐溶液的酸碱性与盐的类型 有关,强酸强碱盐显中性,弱酸强碱盐显碱性,强酸弱碱盐显酸性,B错误;
C、碳酸钠溶液水解生成氢氧化钠和碳酸氢钠,溶液中c(OH-)>c(H+)显碱性,C正确;
D、NaHCO3溶液中存在电离和水解,但水解程度大于电离程度,溶液显碱性,D错误。
【变式1-2】实验探究:测定盐溶液的pH(室温)
盐溶液 NaCl
pH
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
溶液酸碱性
【答案】 中性 碱性 酸性
【详解】盐类水解的规律:有弱就水解,谁强显谁性,无弱不水解。强酸强碱盐不水解,如NaCl、KNO3溶液显中性;、属于强碱弱酸盐,弱酸根离子发生水解,溶液显碱性;、属于强酸弱碱盐,铵根离子水解,溶液显酸性。
【变式1-3】25℃时,下列说法正确的是
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,该盐一定为强酸强碱盐
C.将浓度为0.10的醋酸溶液稀释,电离平衡正向移动,减小
D.pH=10.0的溶液中水电离出的物质的量为mol
【答案】C
【详解】A.NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;
C.弱酸的浓度越小,其电离程度越大,但是稀释后仍减小,C正确;
D.pH=10.0的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10-4mol/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1×10-4mol/L,但是体积未知,故物质的量无法计算,D错误;
答案选C。
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1、不同类型的盐溶液呈现不同酸碱性的原因
盐溶液 NaCl溶液 NH4Cl溶液 CH3COONa溶液
溶液中存在的离子 Na+ 、Cl- 、H+ 、OH- NH4+ 、Cl- 、H+ 、OH- Na+ 、CH3COO- 、H+ 、OH-
离子间能否相互作用形成弱电解质 能,生成H2O 能,生成H2O和NH3·H2O 能,生成H2O和CH3COOH
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+) = c(OH-) c(H+) > c(OH-) c(H+) < c(OH-)
2、盐类的水解
像NH4Cl、CH3COONa这样,在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
【典例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】B
【详解】A.NaCl是强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性,A错误;
B.AlCl3是强酸弱碱盐,Al3+水解生成H+,溶液因水解呈酸性,B正确;
C.NaHSO3中的电离(释放H+)强于水解,酸性主要来自电离而非水解,C错误;
D.NaHSO4中完全电离产生H+,酸性由电离导致,与水解无关,D错误;
故选B。
【变式2-1】在常温下,要使纯水的电离平衡向电离方向移动,并使H+浓度增大, 可加入的物质是
A.硫酸钠 B.硫酸铝 C.碳酸氢钠 D.醋酸钠
【答案】B
【详解】A.硫酸钠为强酸强碱盐,不能水解因此不能影响水的电离平衡,A不符合题意;
B.硫酸铝为强酸弱碱盐,铝离子水解使水的电离平衡正向移动,且溶液呈酸性,溶液中氢离子浓度在增大,B符合题意;
C.碳酸氢钠为弱酸强碱盐,碳酸氢根离子水解使水的电离平衡正向移动,但溶液显碱性,溶液中氢离子浓度减小,C不符合题意;
D.醋酸钠为弱酸强碱盐,醋酸根离子根离子水解使水的电离平衡正向移动,但溶液显碱性,溶液中氢离子浓度减小,D不符合题意;
故选B。
【变式2-2】常温下,纯水中存在电离平衡:。欲使水的电离平衡向正方向移动,并使增大,应加入的物质是
A. B. C.NaOH D.
【答案】A
【详解】A.碳酸钠溶于水水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,促进水的电离,且导致氢氧根离子浓度增大,A正确;
B.水解生成氢氧化铝和氢离子促进水的电离,且使得氢离子浓度增大,B错误;
C.氢氧化钠为强碱,会抑制水的电离,C错误;
D.硝酸钠为强酸强碱盐,不影响水的电离、不影响溶液中氢氧根离子浓度,D错误;
故选A。
【变式2-3】下列有关盐类水解的叙述正确的是
A.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐
B.含有弱酸根离子的盐的水溶液一定呈碱性
C.酸式盐由于可以电离出来,所以酸式盐溶液中的电离一定被抑制
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
【答案】D
【详解】A. 溶液呈中性的盐不一定是强酸、强碱反应生成的盐,也可能是弱酸弱碱盐,比如醋酸铵溶液呈中性,故A错误;
B. 含有弱酸根离子的盐的水溶液不一定呈碱性,比如碳酸铵溶液呈酸性,故B错误;
C. 酸式盐可以电离出来,但酸式盐溶液中的电离不一定被抑制,也可能因水解程度大于电离程度而促进水的电离,比如碳酸氢根的钠盐溶液会促进水的电离,故C错误;
D. 盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱,谁相对强,则显谁的性质,故D正确;
答案选D。
题型03 盐类水解反应的特征及方程式书写
1、盐类水解反应的特征
可逆:大多数盐类的水解反应是可逆反应
微弱:大多数盐类水解反应的程度很微弱
吸热:盐类的水解反应可看成酸碱中和的逆反应,酸碱中和反应放热,而盐类水解反应吸热
2、盐类水解的离子方程式
(1)NH4Cl溶液中:,导致溶液显 酸 性 ;
(2)CH3COONa溶液中:,导致溶液显 碱 性 ;
(3)Na2CO3溶液中:
第一步,CO32-发生水解:;
第二步,生成的HCO3-进一步发生水解,,
CO32-发生水解,与水电离出的H+结合,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-)增大,溶液呈 碱 性。
【典例3】下列电离方程式或水解反应的离子方程式书写正确的是
A.NaHCO3Na++H++ B.H3PO43H++
C.+2H2OH2CO3+2OH- D.Cu2+ + 2H2OCu(OH)2 + 2H+
【答案】D
【详解】A.在水溶液中电离程度极小,NaHCO3完全电离应生成Na+和,,A错误;
B.H3PO4为弱电解质,需分步电离且以第一步电离为主,B错误;
C.碳酸是二元弱酸水解应分步进行,且以第一步为主,C错误;
D.Cu2+水解也是分步进行但我们一步写出其水解方程式,D正确;
故选D。
【变式3-1】在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是
A.+2H2ONH3·H2O+H3O+ B.+H2OH3O++
C.H2SH++HS- D.Cl2+H2OH++Cl-+HClO
【答案】A
【详解】A.+2H2ONH3·H2O+H3O+表示结合水电离的氢氧根离子生成一水合氨,属于铵根离子的水解,故A符合题意;
B.+H2OH3O++表示在水溶液中的电离,故B不符合题意;
C.H2SH++HS-表示H2S的一级电离,故C不符合题意;
D.Cl2+H2OH++Cl-+HClO表示Cl2溶于水生成HCl和HClO,与盐的水解无关,故D不符合题意;
故选A。
【变式3-2】判断下列盐溶液的酸碱性,能发生水解的用离子方程式表示,不能发生水解的请写上“不发生水解”字样。K2CO3溶液呈 性, ;K2SO4溶液呈 性, ;FeCl3溶液呈 性, ;Ba(NO3)2溶液呈 性, 。
【答案】 碱 CO32-+H2O HCO3-+OH- 中 不发生水解 酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 中 不发生水解
【分析】先判断是否有弱离子再确定是否水解,结合水解方程式判断溶液的酸碱性。
【详解】K2CO3是强碱弱酸盐,水解后水溶液呈碱性,水解的离子方程式为:CO32-+H2O HCO3-+OH-;K2SO4是强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性;FeCl3是强酸弱碱盐,水解后溶液呈酸性,水解的离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;Ba(NO3)2是强酸强碱盐,不水解,溶液呈中性;故答案为:碱;CO32-+H2O HCO3-+OH-;中;不发生水解;酸;Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+;中;不发生水解。
【点睛】把握盐类水解规律是解题的关键。本题的易错点为Ba(NO3)2,要注意氢氧化钡是强碱,Ba(NO3)2属于强酸强碱盐,另外,Fe3+水解生成的氢氧化铁不能加“↓”。
【变式3-3】按要求写出下列方程式:
(1)CH3COOH的电离方程式 。
(2)NH3·H2O的电离方程式 。
(3)CH3COONa在水溶液中的水解离子方程式 。
(4)NH4Cl在水溶液中的水解离子方程式 。
【答案】(1)CH3COOHCH3COO- + H+
(2)NH3·H2ONH + OH-
(3)CH3COO- + H2OCH3COOH + OH-
(4)NH + H2ONH3·H2O + H+
【详解】(1)醋酸为弱酸,不完全电离,用可逆符号,则电离方程式为:。
(2)一水合氨为弱碱,不完全电离,用可逆符号,则电离方程式为:。
(3)CH3COONa中的为弱酸根离子,发生水解生成,同时生成,则水解的离子方程式为:。
(4)NH4Cl中的为弱碱的离子,要发生水解生成,同时生成,则水解的离子方程式为:。
题型04 盐类的水解与离子共存
相互促进的水解反应:
1、水解程度较大的阴阳离子,在溶液中不共存;
阴、阳离子均水解,且水解程度较大,一般能进行到底,此类水解反应的离子方程式用“==”表示,生成物中的沉淀、气体分别用“↓”“↑”标出。
如:Al3++ 3HCO3-=Al(OH)3↓ + 3CO2↑
因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子组合:
Al3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
Fe3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
NH4+与[Al(OH)4]-、SiO32-。
2、 NH4+与CH3COO-、HCO3-、CO32-、S2-虽能发生相互促进的水解反应,但水解程度较小,能大量共存。
【典例4】室温下,下列各组离子能大量共存的是
A.Na+、Al3+、、 B.K+、Fe3+、、SCN-
C.、K+、Cl-、H+ D.Na 、Cl 、ClO 、OH
【答案】D
【详解】A.Al3+与双水解不共存,A错误;
B.Fe3+与SCN-发生络合反应不共存,B错误;
C.与H+反应生成SO2、S和H2O,不能共存,C错误;
D.所含离子之间能够大量共存,D正确;
故选D。
【变式4-1】常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A.pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
B.含有大量 Al3+的溶液:NH、Cl-、Na+、 HCO
C.由水电离的 c(OH-)=10-9mol·L-l的溶液中:Na+、Cl-、K+、CH3COO-
D.无色溶液中:Mg2+、Na+、NO、MnO
【答案】C
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,Fe2+与NO在酸性条件下发生氧化还原反应,生成Fe3+和NO等,不能大量共存,A错误;
B.Al3+与HCO发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不能大量共存,B错误;
C.水电离的c(OH-)=10-9mol·L-l,溶液可能为强酸性或强碱性,若为强碱性,CH3COO-可存在;若为强酸性,CH3COO-与H+反应,题目要求“可能”共存,碱性条件下符合,C正确;
D.MnO为紫红色,与“无色溶液”矛盾,不能共存,D错误;
故选C。
【变式4-2】下列离子方程式书写错误的是
A.溶液和溶液反应:
B.向溶液中通入足量氯气:
C.澄清石灰水与少量溶液反应:
D.侯氏制碱法的关键反应:
【答案】A
【详解】A.Al3+与S2-在水溶液中会发生双水解生成Al(OH)3和H2S,故A错误;
B.足量Cl2可将Fe2+和Br-完全氧化,反应的离子方程式为,故B正确;
C.澄清石灰水与少量溶液生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式为,故C正确;
D.侯氏制碱法的关键反应是饱和食盐水、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故D正确;
选A。
【变式4-3】下列有关方程式书写不正确的是
A.醋酸的电离:
B.水溶液显碱性:
C.和在水溶液中不能大量共存:
D.气体通入溶液中产生黑色沉淀:
【答案】C
【详解】A.醋酸在水溶液中电离生成和,则醋酸的电离方程式为:,A正确;
B.为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性是因为发生水解:,B正确;
C.和在水溶液中不能大量共存是因为和发生了双水解,反应的离子方程式为:,C错误;
D.气体通入溶液中生成黑色的CuS沉淀,反应的离子方程式为:,D正确;
故选C。
题型05 电解质溶液中的三大守恒
1、电荷守恒
(1)含义:电解质溶液总是呈现电中性,及溶液中阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数;
(2)应用:如Na2CO3,溶液中存在的阳离子有Na+、H+,存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-
根据电荷守恒有c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) ;
2、物料守恒
(1)含义:在某些电解质溶液中,由于部分离子发生水解或电离,离子的存在形式发生变化,
离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒(物料守恒)
(2)应用:如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-),由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了CO32-,还有HCO3-、H2CO3,
根据碳元素守恒: c(Na+) =2[c(H2CO3) + c(HCO3-)+c(CO32-)] ;
3、质子守恒
(1)含义:电解质溶液中各粒子电离出来的H+总数等于粒子接受的H+总数;
(2)应用:Na2CO3溶液中质子转移如下:
得质子守恒:c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)
【典例5】在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是
A.c平(Na+)=2c平(CO)
B.c平(OH-)=c平(H+)+c平(HCO)+c平(H2CO3)
C.c平(HCO)>c平(H2CO3)
D.c平(Na+)+c平(H+)=c平(CO)+c平(HCO)+c平(OH-)
【答案】C
【详解】A.Na2CO3解离产生2mol Na+和1mol CO,CO会部分水解,导致其实际浓度小于0.1 mol/L,所以c(Na+) > 2c(CO),故A错误;
B.根据质子守恒,c(OH-) = c(H+) + c(HCO) + 2c(H2CO3),故B错误;
C.CO水解以第一步为主,HCO的浓度远大于H2CO3,故C正确;
D.根据电荷守恒,c(Na+) + c(H+) = 2c(CO) + c(HCO) + c(OH-),故D错误;
选C。
【变式5-1】的电离分步进行,常温下,,,下列说法不正确的是
A.加水稀释使电离程度增大,溶液pH减小
B.
C.溶液中,
D.浓度均为的NaOH溶液和溶液按照体积比混合,混合液的pH>7
【答案】A
【详解】A.加水稀释时,虽然H3PO4的电离程度增大,但溶液中H+浓度的降低幅度大于电离增加的幅度,总体pH会增大而非减小,A错误;
B.电荷守恒式为:,与选项B完全一致,B正确;
C.对于Na2HPO4溶液,质子守恒应满足:,选项C的等式正确,C正确;
D.0.1mol/L NaOH与H3PO4按体积比2:1混合,生成Na2HPO4。的水解常数(Kh≈1.6×10-7)大于其电离常数(Ka3=4.8×10-13),溶液呈碱性,pH>7,D正确;
答案选A。
【变式5-2】常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a是HA的分布分数
B.当溶液时,溶液中
C.HA的电离平衡常数
D.当该溶液的时,
【答案】B
【分析】向NaOH溶液中加入弱酸HA,发生的反应为: NaOH+HA=NaA+H2O,可知当pH小时,主要含有的是HA,因此曲线a是HA的分布分数,据此作答。
【详解】A.随pH的增大而减小,因此曲线a是HA的分布分数,A正确;
B.由图可知,当溶液时,溶液中较小,但不等于0,B错误;
C.HA、的分布分数相等时,,溶液的,HA的电离平衡常数,C正确;
D.常温下,当该溶液的时,有,根据电荷守恒有:,综合可知,D正确;
故答案选B。
【变式5-3】25℃时,向氨水中通入气体,溶液与反应物的物质的量之比的关系如图所示(忽略通入气体后溶液体积的变化)。下列有关说法错误的是
A.点溶液中:
B.点溶液中:
C.点溶液中,
D.时,的水解平衡常数的数量级为
【答案】C
【分析】根据起点氨水=11.1可知,,,,随气体的通入,发生,溶液中含有,存在水解平衡,。
【详解】A.点时,溶液中溶质只有,水解程度较小,溶液中,A正确;
B.点时,溶液=7为中性,则溶液中,根据电荷守恒,则,B正确;
C.点时,溶液中溶质为、,且物质的量之比为1:1,溶液显碱性,说明水解程度小于的电离程度,则溶液中,,C错误;
D.时,的水解平衡常数,数量级为,D正确;
故选C。
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
巧用“三大守恒”、电离平衡、水解平衡来分析
1、单一溶液中各粒子浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,多部电离越来越弱
如:0.1mol/L H2CO3溶液: c(H+) > c(HCO3-) > c(CO32-) >c(OH-) ;
(2)多元弱酸的酸式盐:
如:NaHCO3溶液呈 碱 性,HCO3-的水解程度 大于 电离程度,
故离子浓度由大到小为: c(Na+) > c(HCO3-) >c(OH-) > c(H+)> c(CO32-)
2、不同溶液中同一粒子浓度大小的比较
综合考虑电解质的电离和水解,也得考虑其他离子对该离子的影响
如:室温时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4
NH4+的浓度由大到小的顺序:④ > ③ > ① > ②
【典例6】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,二者恰好完全反应生成强碱弱酸盐MA,由于A-水解导致溶液显碱性,但水解程度通常较小,A-的浓度应高于OH-,故溶液中离子浓度大小顺序为:c(M+) > c(A-) > c(OH-) > c(H+),故答案为:C。
【变式6-1】25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B.若③点溶液中存在,此时
C.①点溶液中:
D.在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
【答案】C
【详解】A.滴定终点时,溶质为CH3COONa溶液,CH3COONa溶液显碱性,应选用酚酞试液作指示剂,A项错误;
B.若,根据物料守恒,此时与恰好完全反应生成,溶液体积,B项错误;
C.①点时,加入10mL溶液,此时溶液中溶质为等物质的量的和,电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,此时溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度,溶液中离子浓度大小应为,C项正确;
D.①点溶液中过量,溶液呈酸性,抑制水的电离;②点溶液呈中性,水的电离基本不受影响;水的电离:②>①;③点可能是恰好完全反应的计量点,此时恰好生成,促进水的电离,也可能是过量,溶液呈碱性,抑制水的电离,所以在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:不可能是①最大,D项错误;
故选C。
【变式6-2】常温下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/L的叠氮酸(HN3)溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.常温下,
B.水的电离程度:d>c
C.b点溶液中:
D.d点,
【答案】B
【详解】A.由题干图像a点信息可知,0.1mol/L HN3溶液的pH=3,即此时溶液中c(H+)=c()=10-3mol/L,故常温下,=10-5,A错误;
B.由题干图像信息可知,d点加入20mLNaOH溶液即HN3与NaOH恰好完全反应,而c点HN3还有剩余,故d点由于的水解程度比c点大,故水的电离程度:d>c,B正确;
C.由题干图像信息可知,b点加入10mLNaOH溶液即HN3与NaOH反应后生成等物质的量的NaN3和HN3,且溶液呈酸性,说明HN3的电离大于的水解,故b点溶液中:,C错误;
D.由题干图像信息可知,d点加入20mLNaOH溶液,此时溶液体积变为40mL,根据物料守恒可知,d点,,D错误;
故答案为:B。
【变式6-3】乙二酸()是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL、0.1mol/L 溶液中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液PH的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线Ⅰ表示溶液中的物质的量分数随溶液PH的变化
B.pH为2.5~5.5过程中,主要反应的离子方程式是
C.25℃时,反应的平衡常数为
D.加20mL 时,溶液中离子浓度由大到小顺序为:
【答案】D
【详解】A.随着NaOH溶液的滴加,草酸逐渐被中和,溶液的pH值逐渐增大,n(H2C2O4)逐渐减小、n()先增大后减小、n()逐渐增大,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、、的物质的量分数随溶液pH的变化,故A正确;
B.根据图示可知:在溶液pH=2.5时,溶液中主要存在,在溶液pH由2.5至5.5过程中,的浓度逐渐减小,逐渐增大,是与OH-反应产生,离子方程式为:,故B正确;
C.25℃时,pH=1.2时,c()=c(H2C2O4),Ka1==10-1.2mol/L,pH=4.2时,c()=c(),Ka2==10-4.2mol/L,反应的平衡常数K====,故C正确;
D.若加入NaOH溶液体积为20 mL,恰好反应生成Na2C2O4,溶液中存在水解平衡:+H2O +OH-,+H2O H2C2O4+OH-,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:,故D错误;
答案选D。
题型07 影响盐类水解的主要因素
以反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响为例
Fe2(SO4)3水解方程式:Fe3++3H2O Fe(OH)3 + 3H+
外界条件 平衡移动方向 H+数目 c(H+) pH Fe3+的水解程度 现象
升高温度 正向 增多 增大 减小 增大 溶液颜色变深
加水 正向 增多 减小 增大 增大 溶液颜色变浅
加浓硫酸 逆向 增多 增大 减小 减小 溶液颜色变浅
加CaCO3固体 正向 减少 减小 增大 增大 产生红褐色沉淀、无色气体
加NaHCO3溶液 正向 减少 减小 增大 增大 产生红褐色沉淀、无色气体
加Fe2(SO4)3固体 正向 增多 增大 减小 减小 溶液颜色变深
【总结】
1、酸根离子对应的弱酸酸性越弱,弱酸越难电离,酸根离子水解程度越大;
2、盐类水解是 吸热 反应,因此升高温度 促进 盐类的水解,降低温度 抑制 盐类的水解;
3、增大盐溶液的浓度,水解平衡 正向 移动,但水解程度 减小 ;
加水稀释,可以 促进 水解,水解平衡 正向 移动,水解程度增大;
【典例7】分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【答案】D
【详解】A.升温促进CH3COO-水解,c(CH3COO-)减小,而c(Na+)不变,比值减小,A错误;
B.恒温加水稀释时,水解程度增大,c(CH3COO-)减少幅度大于c(Na+),比值减小,B错误;
C.加入NaHSO4会引入H+,促进CH3COO-水解使其浓度降低,同时增加c(Na+),比值减小,C错误;
D.加入KOH抑制CH3COO-水解,c(CH3COO-)增大,而c(Na+)不变,比值增大,D正确;
故选D。
【变式7-1】配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释。下列说法正确的是
A.FeCl3溶液显黄色, 没有 Fe(OH)3存在
B.稀释过程中 FeCl3水解程度增大,c(H )增大
C.FeCl3溶液中存在
D.较浓氢氧化钠可有效抑制Fe 水解
【答案】C
【详解】A.FeCl3溶液中存在水解平衡,溶液中一定存在Fe(OH)3,故A错误;
B.稀释过程中 FeCl3水解程度增大,c(H )减小,故B错误;
C.FeCl3溶液中存在水解平衡,该反应为可逆反应,故C正确;
D.FeCl3溶液中存在水解平衡,增大c(OH-)可使平衡正向移动,促进Fe 水解,故D错误;
故选C。
【变式7-2】向1000 mL 0.10 mol/L醋酸钠的水溶液中加入纯醋酸,下列说法正确的是(忽略溶液的体积与温度变化)。
A.醋酸根离子水解平衡向正反应方向移动
B.溶液中醋酸分子的浓度降低
C.溶液的pH升高
D.溶液中醋酸根离子的浓度升高
【答案】D
【分析】醋酸钠中醋酸根离子的水解方程式:,据此分析;
【详解】A.醋酸根在溶液中部分水解,加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,A错误;
B.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,B错误;
C.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,溶液中氢氧根离子浓度减小,氢离子浓度增大,pH减小,C错误;
D.加入纯醋酸,醋酸溶液浓度增大,平衡逆向移动,溶液中醋酸根离子的浓度升高,D正确;
故选D。
【变式7-3】0.1的溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1,可以采取的措施是
A.加入少量盐酸 B.加入适量的水 C.加入适量的 D.加热
【答案】C
【分析】水解的离子方程式为。
【详解】A.加入少量盐酸,和盐酸反应生成KHCO3,浓度减小,故不选A;
B.加入适量的水稀释,浓度减小,故不选B;
C.加入适量的,氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,浓度增大,更接近于0.1,故选C;
D.水解吸热,加热平衡正向移动,浓度减小,故不选D;
选C。
题型08 盐的水解常数
以CH3COONa为例,溶液中存在CH3COO-的水解
水解方程式为:CH3COO-+H2O CH3COOH + OH -
水解平衡常数可表示为:Kh=
水解常数只受温度影响,升高温度,水解常数一定增大。
CH3COOH的电离方程式为:CH3COOH CH3COO- + H +
电离平衡常数表示为:Ka=
Kh×Ka=×= c(H+)c(OH-)= KW
【典例8】在一定条件下,溶液存在水解平衡:,下列说法正确的是
A.升高温度,增大 B.加入固体,浓度增大
C.稀释溶液,水解平衡常数增大 D.加入固体,溶液减小
【答案】A
【详解】A.硫离子在溶液中的水解反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中硫离子浓度减小,氢硫酸根离子浓度增大,则溶液中增大,故A正确;
B.向溶液中加入硫酸铜固体,铜离子与溶液中的硫离子反应生成硫化铜沉淀,溶液中的硫离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,溶液中氢硫酸根离子浓度减小,故B错误;
C.水解平衡常数为温度函数,温度不变,水解平衡常数不变,则稀释溶液时,水解平衡常数不变,故C错误;
D.向溶液中加入氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大,故D错误;
故选A。
【变式8-1】下列说法不正确的是
A.加水稀释溶液,水解常数不变,增大
B.向溶液中加入少量固体,的浓度增大
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.25℃时,的溶液,水电离出的
【答案】B
【详解】A.水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,加水稀释,减小,增大,A正确;
B.Na2S中存在S2-+H2O HS-+OH-,加入少量硫酸铜固体,硫离子与铜离子反应生成CuS沉淀,促使该反应的化学平衡逆向移动,HS-的浓度减小,B错误;
C.,则,=1×10-4,则Kh=1×10-10,C正确;
D.的溶液,常温下Kw= c(OH-)·c(H+)=1×10-14 ,联立可得c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中氢氧根全部由水电离,且水电离出的氢离子浓度和氢氧根相等,所以由水产生的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,D正确;
故选B。
【变式8-2】硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:下列说法错误的是
A.该水解常数表达式为:
B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡左移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
【答案】C
【详解】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,NO表现强氧化性将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;
故选:C。
【变式8-3】根据表中信息,判断下列说法错误的是
酸 电离常数(常温下)

A.相同条件下结合氢离子的能力强弱顺序为:
B.往溶液中加入足量能生成
C.溶液中,
D.溶液中加水稀释过程中增大
【答案】C
【分析】电离平衡常数越大,酸性越强,根据表中数据可知酸性:>>HS-;
【详解】A.酸性越弱,其对应酸根结合氢离子的能力越强,根据表中电离常数可知酸性,故结合氢离子的能力:,A正确;
B.由于酸性,根据强酸制弱酸原理,故往溶液中加入足量能生成,B正确;
C.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数,根据硫元素守恒可知,所以,则,C不正确;
D.,加水稀释过程中醋酸的电离常数不变,减小,故增大,D正确;
选C。
题型09 盐类水解的应用
一、在科学研究中的应用
1、配制强酸弱碱盐溶液时,需要加入相应的强酸,抑制阳离子的水解;
如:配制FeCl3溶液时,通常将FeCl3固体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释至所需的浓度;
2、利用水解原理制备胶体,如向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,制备Fe(OH)3胶体,离子方程式为:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+ 3H+;
3、保存碱性溶液:Na2CO3溶液呈碱性,碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应生成粘性的Na2SiO3,所以保存时不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶,应用带橡胶塞的试剂瓶;
4、盐的水解程度很大,可以用于氧化物的制备;
如:用TiCl4制备TiO2的反应为: TiCl4 +(x+2)H2O == TiO2·xH2O↓ + 4HCl
制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得到的TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2,
用类似的方法也可用于制备SnO、SnO2等。
二、在工农业生产和生活中的应用
1、可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
铝离子、铁离子发生水解反应,产生Al(OH)3、Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物而起到净水的作用;
2、热的纯碱溶液去油污
水解方程式:,加热使平衡 正向 移动,溶液的碱性 增强 ,去油污效果更好;
3、泡沫灭火器的原理
Al2(SO4)3 和 NaHCO3溶液混合,发生相互促进的水解反应:;
4、铵态氮肥与草木灰(主要成分为K2CO3)混合使用会大大降低氮肥的肥效
CO32-与NH4+发生相互促进的水解反应,产生NH3逸出,降低肥效。
【典例9】化学与生产、生活密切相关,下列事实与盐类的水解无关的是
A.用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污 B.用硫单质处理水银
C.草木灰与铵态氮肥不能混合使用 D.用可溶性的铁盐作净水剂
【答案】B
【详解】A.盐的水解是一个吸热过程,升高温度水解程度增大,则热的纯碱溶液中c(OH-)比冷的纯碱溶液中大,去除油污的效果好,A不符合题意;
B.汞易挥发,汞蒸汽会污染环境,用硫单质处理水银时,发生反应生成不挥发的HgS,与盐类的水解无关,B符合题意;
C.草木灰的主要成分为K2CO3,水解使溶液显碱性,与铵态氮肥中的铵根离子反应生成氨气逸出,从而使肥分损失,所以草木灰等碱性肥料与铵态氮肥不能混合使用,C不符合题意;
D.可溶性的铁盐在水溶液中发生水解,生成氢氧化铁胶体,具有吸附水中悬浮颗粒物的能力,可用作净水剂,D不符合题意;
故选B。
【变式9-1】下列说法中与盐类水解有关的是
①明矾和可作净水剂
②实验室配制溶液时,先将AlCl3固体溶解在盐酸中,然后加水稀释
③实验室盛放、 等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
④泡沫灭火器反应原理
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】①明矾和Fe2(SO4)3水解生成胶体,可作净水剂;②AlCl3水解使溶液呈酸性,实验室配制溶液时,需加盐酸抑制水解;③Na2CO3、Na2SiO3水解使溶液呈碱性,能腐蚀玻璃,应用橡皮塞;④泡沫灭火器的原理为Al3+和发生双水解生成氢氧化铝、CO2、H2O,①②③④均与水解有关,故选D。
【变式9-2】下列过程或现象与盐类水解有关的是
A.用氯化铵水溶液清洗铁锈 B.铜在潮湿的空气中生锈
C.用铁红生产红色颜料 D.酚酞遇稀氢氧化钠溶液变红
【答案】A
【详解】A.水解使溶液呈酸性,因此溶液可以清洗铁锈,故A符合题意;
B.铜在潮湿的空气中发生化学腐蚀或电化学腐蚀,与盐类水解无关,故B不符合题意;
C.铁红为红色,可用于生产红色颜料,与盐类水解无关,故C不符合题意;
D.NaOH电离出,使酚酞变红,与水解无关,故D不符合题意;
答案选A。
【变式9-3】下列有关实验说法正确的是
A.将氯化铁溶液放在蒸发皿中,蒸发结晶可得无水氯化铁
B.中和热测定时,应向内筒中少量多次缓慢加入溶液
C.在测溶液时,应先将玻璃棒润湿,再蘸取待测液
D.酸式滴定管排气泡的方法是将其旋塞打开,利用液流将气泡冲出
【答案】D
【详解】A.FeCl3在溶液中水解生成Fe(OH)3和HCl,蒸发时由于HCl的挥发,水解平衡正向移动,水解趋于完全,不能直接得到无水FeCl3,A错误;
B.中和热测定需快速一次加入NaOH溶液以减少热量散失,缓慢加入会导致误差,B错误;
C.润湿玻璃棒会稀释待测液,影响pH测定结果,C错误;
D.酸式滴定管排气泡的正确方法是快速开旋塞利用液流冲出气泡,D正确;
故选D。
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
一、金属阳离子易水解的挥发性强酸的盐:
AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3固体,灼烧后得到Al2O3,FeCl3溶液蒸干灼烧得到Fe2O3。
二、金属阳离子易水解的难挥发性强酸的盐:
Al2(SO4)3溶液蒸干得到Al2(SO4)3固体,硫酸难挥发,故蒸干得原溶质。
三、阴阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐:
阴阳离子均易水解,蒸干后相互促进水解,蒸干后得不到任何固体,如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶液蒸干后无固体存在;
四、热稳定性差的盐:NaHCO3溶液蒸干后得到相应的正盐Na2CO3固体。
五、易氧化的盐加热蒸干时被氧化,得不到原物质:如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。
【典例10】把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到固体产物是
A.无水AlCl3 B.Al(OH)3 C.FeCl3·6H2O D.Al2O3
【答案】D
【详解】A.AlCl3在蒸干过程中Al3+水解变为Al(OH)3,同时生成的HCl挥发,因此最终不能得到无水AlCl3,A错误;
B.AlCl3是易挥发的盐酸反应生成的强酸弱碱盐,加热蒸干时Al3+水解生成的HCl挥发逸出,Al3+水解生成Al(OH)3,但在后续的灼烧Al(OH)3会分解,变为Al2O3,最后得到固体产物不是Al(OH)3,B错误;
C.AlCl3溶液中无Fe元素,根据元素守恒可知:把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到固体产物不可能是FeCl3·6H2O,C错误;
D.AlCl3是强酸弱碱盐,在蒸干过程中盐水解产生Al(OH)3和HCl,HCl挥发逸出,得到固体为Al(OH)3,将Al(OH)3固体灼烧,发生分解反应生成Al2O3固体和H2O,H2O蒸发逸出,因此最终得到固体是Al2O3,D正确;
故合理选项是D。
【变式10-1】下列说法正确的是
A.Na2CO3溶液可用带玻璃塞的试剂瓶保存
B.将饱和的AlCl3溶液蒸干并灼烧,可得到AlCl3固体
C.配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后加水稀释
D.配制SbCl3溶液时,应将SbCl3固体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度
【答案】D
【详解】A.Na2CO3溶液呈碱性,会与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,导致玻璃塞粘连,因此需用橡胶塞试剂瓶保存,A错误;
B.AlCl3溶液蒸干时,Al3+水解生成的HCl挥发,促进水解生成Al(OH)3,灼烧后最终产物为Al2O3而非AlCl3,B错误;
C.FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl,配制时应溶于盐酸(而非硫酸)以抑制水解,硫酸会引入杂质离子且无法提供Cl-,C错误;
D.SbCl3溶液中存在水解平衡:SbCl3+H2O SbOCl↓+2HCl,为抑制Sb3+的水解,实验室配制SbCl3溶液时需将SbCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释,D正确;
故选D。
【变式10-2】盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
【答案】B
【详解】A.铁离子的水解显酸性,配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,能抑制铁离子的水解,与水解有关,A错误;
B.Mg2+与Fe3+均能和氢氧化钠反应生成沉淀,因此加入NaOH固体不能除去MgCl2中的Fe3+,且与水解无关,B正确;
C.浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,与水解有关,C错误;
D.AlCl3水解生成Al(OH)3,加热促进水解,所以加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体,与水解有关,D错误;
故选B。
【变式10-3】下列含铁化合物的制备方案正确的是选项
选项 目标产物 制备方案
A 溶液通足量后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B 红热的铁粉与水蒸气反应
C 在干燥的气流中脱水
D 溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.溶液通足量后,得到FeCl3溶液,若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发,导致生成,无法得到,A错误;
B.红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4,得不到,B错误;
C.Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化,则让在干燥的气流中脱水可以得到,C正确;
D.溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤,生成的易被氧化为,D错误;
故选C。
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第三节 盐类的水解
题型01 盐溶液的酸碱性
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
题型03 盐类水解反应的特征及方程式书写
题型04 盐类的水解与离子共存
题型05 电解质溶液中的三大守恒
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
题型07 影响盐类水解的主要因素
题型08 盐的水解常数
题型09 盐类水解的应用
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
题型01 盐溶液的酸碱性
1、盐的类型
强酸强碱盐: 、 、 ; 强酸弱碱盐: 、 ;
强碱弱酸盐: 、 ; 弱酸弱碱盐: 、 ;
2、盐溶液的酸碱性
盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐
盐溶液的酸碱性
【典例1】盐溶液酸碱性的探究
写出下列盐溶液的pH(25℃)、盐的类型和溶液的酸碱性:
盐溶液 盐的类型 溶液pH 酸碱性
NaCl
CH3COONa
NH4Cl
Na2CO3
AlCl3
实验结论:盐溶液的酸碱性与盐的组成类型有关,强酸强碱盐溶液呈 ,弱酸强碱盐溶液呈 ,强酸弱碱盐溶液呈 。
【变式1-1】下列说法正确的是
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.碳酸钠溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
D.NaHCO3溶液显酸性
【变式1-2】实验探究:测定盐溶液的pH(室温)
盐溶液 NaCl
pH
盐的类型 强酸强碱盐 强碱弱酸盐 强酸弱碱盐
溶液酸碱性
【变式1-3】25℃时,下列说法正确的是
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,该盐一定为强酸强碱盐
C.将浓度为0.10的醋酸溶液稀释,电离平衡正向移动,减小
D.pH=10.0的溶液中水电离出的物质的量为mol
题型02 盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1、不同类型的盐溶液呈现不同酸碱性的原因
盐溶液 NaCl溶液 NH4Cl溶液 CH3COONa溶液
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用形成弱电解质
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-) c(H+) c(OH-)
2、盐类的水解
像NH4Cl、CH3COONa这样,在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的 或 结合
生成 的反应,叫盐类的水解。盐类的水解使盐溶液呈现不用的酸碱性。
【典例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
【变式2-1】在常温下,要使纯水的电离平衡向电离方向移动,并使H+浓度增大, 可加入的物质是
A.硫酸钠 B.硫酸铝 C.碳酸氢钠 D.醋酸钠
【变式2-2】常温下,纯水中存在电离平衡:。欲使水的电离平衡向正方向移动,并使增大,应加入的物质是
A. B. C.NaOH D.
【变式2-3】下列有关盐类水解的叙述正确的是
A.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱反应生成的盐
B.含有弱酸根离子的盐的水溶液一定呈碱性
C.酸式盐由于可以电离出来,所以酸式盐溶液中的电离一定被抑制
D.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
题型03 盐类水解反应的特征及方程式书写
1、盐类水解反应的特征
可逆:大多数盐类的水解反应是可逆反应
微弱:大多数盐类水解反应的程度很微弱
吸热:盐类的水解反应可看成酸碱中和的逆反应,酸碱中和反应放热,而盐类水解反应吸热
2、盐类水解的离子方程式
(1)NH4Cl溶液中: ,导致溶液显 性 ;
(2)CH3COONa溶液中: ,导致溶液显 性 ;
(3)Na2CO3溶液中:
第一步,CO32-发生水解: ;
第二步,生成的HCO3-进一步发生水解, ,
CO32-发生水解,与水电离出的H+结合,促使水继续电离,使溶液中的c(OH-) ,溶液呈 性。
【典例3】下列电离方程式或水解反应的离子方程式书写正确的是
A.NaHCO3Na++H++ B.H3PO43H++
C.+2H2OH2CO3+2OH- D.Cu2+ + 2H2OCu(OH)2 + 2H+
【变式3-1】在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是
A.+2H2ONH3·H2O+H3O+ B.+H2OH3O++
C.H2SH++HS- D.Cl2+H2OH++Cl-+HClO
【变式3-2】判断下列盐溶液的酸碱性,能发生水解的用离子方程式表示,不能发生水解的请写上“不发生水解”字样。K2CO3溶液呈 性, ;K2SO4溶液呈 性, ;FeCl3溶液呈 性, ;Ba(NO3)2溶液呈 性, 。
【变式3-3】按要求写出下列方程式:
(1)CH3COOH的电离方程式 。
(2)NH3·H2O的电离方程式 。
(3)CH3COONa在水溶液中的水解离子方程式 。
(4)NH4Cl在水溶液中的水解离子方程式 。
题型04 盐类的水解与离子共存
相互促进的水解反应:
1、水解程度较大的阴阳离子,在溶液中不共存;
阴、阳离子均水解,且水解程度较大,一般能进行到底,此类水解反应的离子方程式用“==”表示,生成物中的沉淀、气体分别用“↓”“↑”标出。
如:Al3++ 3HCO3-=Al(OH)3↓ + 3CO2↑
因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子组合:
Al3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
Fe3+与HCO3-、CO32-、[Al(OH)4]-、SiO32-、HS-、S2-等;
NH4+与[Al(OH)4]-、SiO32-。
2、 NH4+与CH3COO-、HCO3-、CO32-、S2-虽能发生相互促进的水解反应,但水解程度较小,能大量共存。
【典例4】室温下,下列各组离子能大量共存的是
A.Na+、Al3+、、 B.K+、Fe3+、、SCN-
C.、K+、Cl-、H+ D.Na 、Cl 、ClO 、OH
【变式4-1】常温下,下列离子组在溶液中可能大量共存的是
A.pH=1 的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NO
B.含有大量 Al3+的溶液:NH、Cl-、Na+、 HCO
C.由水电离的 c(OH-)=10-9mol·L-l的溶液中:Na+、Cl-、K+、CH3COO-
D.无色溶液中:Mg2+、Na+、NO、MnO
【变式4-2】下列离子方程式书写错误的是
A.溶液和溶液反应:
B.向溶液中通入足量氯气:
C.澄清石灰水与少量溶液反应:
D.侯氏制碱法的关键反应:
【变式4-3】下列有关方程式书写不正确的是
A.醋酸的电离:
B.水溶液显碱性:
C.和在水溶液中不能大量共存:
D.气体通入溶液中产生黑色沉淀:
题型05 电解质溶液中的三大守恒
1、电荷守恒
(1)含义:电解质溶液总是呈现电中性,及溶液中阳离子所带正电荷总数 阴离子所带负电荷总数;
(2)应用:如Na2CO3,溶液中存在的阳离子有Na+、H+,存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-
根据电荷守恒有 ;
2、物料守恒
(1)含义:在某些电解质溶液中,由于部分离子发生水解或电离,离子的存在形式发生变化,
离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒(物料守恒)
(2)应用:如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-),由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了CO32-,还有HCO3-、H2CO3,
根据碳元素守恒: ;
3、质子守恒
(1)含义:电解质溶液中各粒子电离出来的H+总数等于粒子接受的H+总数;
(2)应用:Na2CO3溶液中质子转移如下:
得质子守恒:
【典例5】在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是
A.c平(Na+)=2c平(CO)
B.c平(OH-)=c平(H+)+c平(HCO)+c平(H2CO3)
C.c平(HCO)>c平(H2CO3)
D.c平(Na+)+c平(H+)=c平(CO)+c平(HCO)+c平(OH-)
【变式5-1】的电离分步进行,常温下,,,下列说法不正确的是
A.加水稀释使电离程度增大,溶液pH减小
B.
C.溶液中,
D.浓度均为的NaOH溶液和溶液按照体积比混合,混合液的pH>7
【变式5-2】常温下,向NaOH溶液中加入弱酸HA,主要成分的分布分数随pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a是HA的分布分数
B.当溶液时,溶液中
C.HA的电离平衡常数
D.当该溶液的时,
【变式5-3】25℃时,向氨水中通入气体,溶液与反应物的物质的量之比的关系如图所示(忽略通入气体后溶液体积的变化)。下列有关说法错误的是
A.点溶液中:
B.点溶液中:
C.点溶液中,
D.时,的水解平衡常数的数量级为
题型06 盐溶液中离子浓度大小比较
巧用“三大守恒”、电离平衡、水解平衡来分析
1、单一溶液中各粒子浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液,多部电离越来越弱
如:0.1mol/L H2CO3溶液: ;
(2)多元弱酸的酸式盐:
如:NaHCO3溶液呈 性,HCO3-的水解程度 电离程度,
故离子浓度由大到小为:
2、不同溶液中同一粒子浓度大小的比较
综合考虑电解质的电离和水解,也得考虑其他离子对该离子的影响
如:室温时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④(NH4)2SO4
NH4+的浓度由大到小的顺序:
【典例6】强碱MOH的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【变式6-1】25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B.若③点溶液中存在,此时
C.①点溶液中:
D.在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
【变式6-2】常温下,用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/L的叠氮酸(HN3)溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.常温下,
B.水的电离程度:d>c
C.b点溶液中:
D.d点,
【变式6-3】乙二酸()是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL、0.1mol/L 溶液中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液PH的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线Ⅰ表示溶液中的物质的量分数随溶液PH的变化
B.pH为2.5~5.5过程中,主要反应的离子方程式是
C.25℃时,反应的平衡常数为
D.加20mL 时,溶液中离子浓度由大到小顺序为:
题型07 影响盐类水解的主要因素
以反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响为例
Fe2(SO4)3水解方程式:
外界条件 平衡移动方向 H+数目 c(H+) pH Fe3+的水解程度 现象
升高温度 溶液颜色
加水 溶液颜色
加浓硫酸 溶液颜色
加CaCO3固体 产生 沉淀、无色气体
加NaHCO3溶液 产生 沉淀、无色气体
加Fe2(SO4)3固体 溶液颜色
【总结】
1、酸根离子对应的弱酸酸性越弱,弱酸越难电离,酸根离子水解程度越大;
2、盐类水解是 反应,因此升高温度 盐类的水解,降低温度 盐类的水解;
3、增大盐溶液的浓度,水解平衡 移动,但水解程度 ;
加水稀释,可以 水解,水解平衡 移动,水解程度 ;
【典例7】分别对稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是
A.升温 B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体 D.恒温加入少量固体KOH
【变式7-1】配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释。下列说法正确的是
A.FeCl3溶液显黄色, 没有 Fe(OH)3存在
B.稀释过程中 FeCl3水解程度增大,c(H )增大
C.FeCl3溶液中存在
D.较浓氢氧化钠可有效抑制Fe 水解
【变式7-2】向1000 mL 0.10 mol/L醋酸钠的水溶液中加入纯醋酸,下列说法正确的是(忽略溶液的体积与温度变化)。
A.醋酸根离子水解平衡向正反应方向移动
B.溶液中醋酸分子的浓度降低
C.溶液的pH升高
D.溶液中醋酸根离子的浓度升高
【变式7-3】0.1的溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1,可以采取的措施是
A.加入少量盐酸 B.加入适量的水 C.加入适量的 D.加热
题型08 盐的水解常数
以CH3COONa为例,溶液中存在CH3COO-的水解
水解方程式为:
水解平衡常数可表示为:Kh=
水解常数只受 影响,升高温度,水解常数一定 。
CH3COOH的电离方程式为:
电离平衡常数表示为:Ka=
Kh×Ka= = =
【典例8】在一定条件下,溶液存在水解平衡:,下列说法正确的是
A.升高温度,增大 B.加入固体,浓度增大
C.稀释溶液,水解平衡常数增大 D.加入固体,溶液减小
【变式8-1】下列说法不正确的是
A.加水稀释溶液,水解常数不变,增大
B.向溶液中加入少量固体,的浓度增大
C.25℃时,,该温度下的水解常数为
D.25℃时,的溶液,水电离出的
【变式8-2】硝酸亚铁是一种重要的化学试剂,可用于印染业,也可用作医药治疗缺铁性贫血。其稀溶液中存在以下平衡:下列说法错误的是
A.该水解常数表达式为:
B.加水稀释,平衡右移,溶液颜色变浅
C.滴加浓盐酸,平衡左移,溶液绿色加深
D.升高温度,硝酸亚铁水解程度增大
【变式8-3】根据表中信息,判断下列说法错误的是
酸 电离常数(常温下)

A.相同条件下结合氢离子的能力强弱顺序为:
B.往溶液中加入足量能生成
C.溶液中,
D.溶液中加水稀释过程中增大
题型09 盐类水解的应用
一、在科学研究中的应用
1、配制强酸弱碱盐溶液时,需要加入相应的强酸,抑制阳离子的水解;
如:配制FeCl3溶液时,通常将FeCl3固体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释至所需的浓度;
2、利用水解原理制备胶体,如向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,制备Fe(OH)3胶体,离子方程式为: ;
3、保存碱性溶液:Na2CO3溶液呈碱性,碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应生成粘性的Na2SiO3,所以保存时不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶,应用带橡胶塞的试剂瓶;
4、盐的水解程度很大,可以用于氧化物的制备;
如:用TiCl4制备TiO2的反应为:
制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得到的TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2,
用类似的方法也可用于制备SnO、SnO2等。
二、在工农业生产和生活中的应用
1、可溶性的铝盐、铁盐作净水剂
铝离子、铁离子发生水解反应,产生Al(OH)3、Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物而起到净水的作用;
2、热的纯碱溶液去油污
水解方程式: ,加热使平衡 移动,溶液的碱性 ,去油污效果更好;
3、泡沫灭火器的原理
Al2(SO4)3 和 NaHCO3溶液混合,发生相互促进的水解反应: ;
4、铵态氮肥与草木灰(主要成分为K2CO3)混合使用会大大降低氮肥的肥效
CO32-与NH4+发生相互促进的水解反应,产生NH3逸出,降低肥效。
【典例9】化学与生产、生活密切相关,下列事实与盐类的水解无关的是
A.用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污 B.用硫单质处理水银
C.草木灰与铵态氮肥不能混合使用 D.用可溶性的铁盐作净水剂
【变式9-1】下列说法中与盐类水解有关的是
①明矾和可作净水剂
②实验室配制溶液时,先将AlCl3固体溶解在盐酸中,然后加水稀释
③实验室盛放、 等溶液的试剂瓶应用橡皮塞
④泡沫灭火器反应原理
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
【变式9-2】下列过程或现象与盐类水解有关的是
A.用氯化铵水溶液清洗铁锈 B.铜在潮湿的空气中生锈
C.用铁红生产红色颜料 D.酚酞遇稀氢氧化钠溶液变红
【变式9-3】下列有关实验说法正确的是
A.将氯化铁溶液放在蒸发皿中,蒸发结晶可得无水氯化铁
B.中和热测定时,应向内筒中少量多次缓慢加入溶液
C.在测溶液时,应先将玻璃棒润湿,再蘸取待测液
D.酸式滴定管排气泡的方法是将其旋塞打开,利用液流将气泡冲出
题型10 盐溶液蒸干、灼烧时产物的判断
一、金属阳离子易水解的挥发性强酸的盐:
AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3固体,灼烧后得到Al2O3,FeCl3溶液蒸干灼烧得到Fe2O3。
二、金属阳离子易水解的难挥发性强酸的盐:
Al2(SO4)3溶液蒸干得到Al2(SO4)3固体,硫酸难挥发,故蒸干得原溶质。
三、阴阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐:
阴阳离子均易水解,蒸干后相互促进水解,蒸干后得不到任何固体,如(NH4)2S、(NH4)2CO3溶液蒸干后无固体存在;
四、热稳定性差的盐:NaHCO3溶液蒸干后得到相应的正盐Na2CO3固体。
五、易氧化的盐加热蒸干时被氧化,得不到原物质:如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。
【典例10】把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到固体产物是
A.无水AlCl3 B.Al(OH)3 C.FeCl3·6H2O D.Al2O3
【变式10-1】下列说法正确的是
A.Na2CO3溶液可用带玻璃塞的试剂瓶保存
B.将饱和的AlCl3溶液蒸干并灼烧,可得到AlCl3固体
C.配制FeCl3溶液时,可将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后加水稀释
D.配制SbCl3溶液时,应将SbCl3固体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度
【变式10-2】盐类水解与生活密切联系,下列做法与盐类水解无关的是
A.实验室配制FeCl3溶液时,应先将其溶解在盐酸中,而后加水稀释
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.用浓NaHCO3溶液与浓Al2(SO4)3溶液混合作灭火剂
D.加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
【变式10-3】下列含铁化合物的制备方案正确的是选项
选项 目标产物 制备方案
A 溶液通足量后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B 红热的铁粉与水蒸气反应
C 在干燥的气流中脱水
D 溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤
A.A B.B C.C D.D
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第三节 盐类的水解
内容概览
01 竞赛技巧总结 核心策略精讲,高效解题通法提炼
02 技巧针对训练 专项能力突破,弱点题型强化攻坚
03 综合培优精练 高阶思维拓展,综合问题融合演练
04 竞赛真题精练 实战命题解密,赛场节奏模拟特训
竞赛技巧1 盐类的水解常数及其应用
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。
竞赛技巧2 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。
3.在化学解题中的应用
(1)判断离子能否大量共存:若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO、HCO。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4和MnO2;NH4Cl―→NH3和HCl。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)Mg、Zn等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中,产生H2。例如:将镁条投入NH4Cl溶液中,有H2、NH3产生,有关离子方程式为:NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑。
竞赛技巧3 缓冲溶液及其计算
1.概念:能够抵抗少量外来强酸、强碱或稀释的影响,保持溶液 pH 值基本稳定的混合溶液。其本质是通过共轭酸碱对的动态平衡实现pH调控,例如:
(1)弱酸-弱酸盐:HAc-NaAc(pH≈4.76)
(2)弱碱-弱碱盐:NH3·H2O-NH4Cl(pH≈9.25)
(3)多元弱酸的酸式盐-次级盐:NaH2PO4-Na2HPO4(pH≈7.21)
2.缓冲作用原理
(1)原理:缓冲溶液之所以具有缓冲作用是因为溶液中含有一定量的抗酸成分和抗碱成分。
①当外加少量酸(或碱)时,则它与抗酸(或抗碱)成分作用,使(或)比值基本不变,从而使溶液pH值基本不变。
②适量水稀释时,由于弱酸与弱酸盐(或弱碱与弱碱盐)以同等倍数被稀释,其浓度比值亦不变。
(2)实例以HAc-NaAc体系为例:
①抗酸机制:加入H+时,Ac-+H+HAc,消耗H+。
②抗碱机制:加入OH_时,HAc+OH-Ac_+H2O,消耗OH-。
③稀释效应:稀释时HAc与Ac-浓度同比降低,缓冲比c(Ac-)/c(HAc)不变,pH稳定。
3、pH 计算与Henderson-Hasselbalch方程
(1)基本公式
缓冲溶液一般是由弱酸及其盐(如HAc与NaAc)或弱碱及其盐(如NH3与NH盐)以及多元弱酸及其次级酸式盐或酸式盐及其次级盐(如H2CO3与NaHCO3,NaHCO3与Na2CO3)组成。这类缓冲溶液的pH值 计算可概括为如下两种形式
①弱酸及其盐:pH =
②弱碱及其盐:pOH =
(2)适用条件:共轭酸碱对浓度较大(≥0.1mol/L),且一般浓度比在 0.1~10 范围内,因此缓冲溶液的pH(或pOH)在p(或p)范围内。
(3)规律:缓冲溶液中的弱酸及其盐(或弱碱及其盐)称为缓冲对。缓冲对的浓度愈大,则它抵制外加酸碱影响的作用愈强,通常称缓冲容量愈大。缓冲对浓度比也是影响缓冲容量的重要因素,浓度比为1时,缓冲容量最大。
(4)混合溶液的 pH 计算
①等体积混合:0.1mol/L HAc与0.2mol/L NaAc 等体积混合后,c(HAc)=0.05mol/L ,c(NaAc)0.1mol/L ,则: pH=4.74 +log(0.1/0.05)=5.04;
②酸碱中和生成缓冲对:
10mL 0.3mol/L HAc 与 10mL 0.1mol/L NaOH 混合,反应后剩余 HAc 0.002mol,生成 NaAc 0.001mol,总体积 20mL:pH=4.74 +log[(0.001/0.02)/(0.002/0.02)]=4.44。
4、缓冲容量与影响因素
(1) 缓冲容量(β)的定义:单位体积缓冲溶液的 pH 改变 1 个单位时,所需加入一元强酸或强碱的物质的量(mol/L pH)。
(2)计算公式:β=2.3C(HB)*C(B-)/C,β为缓冲容量,C为缓冲剂的总浓度,C(HB)是共轭酸的浓度,C(B-)是共轭碱的浓度,其中C==C(HB)+C(B-)。缓冲溶液的总浓度和缓冲比是影响缓冲容量的两个重要因素。
当 c(H+)=Ka (即 pH=pKa)时,β达到最大值:βmax=0.576C总。
(3)关键影响因素
①总浓度(C):总浓度越大,缓冲容量越大。例如,0.1mol/L HAc-NaAc 的缓冲容量是 0.01mol/L 同体系的 10 倍。
②缓冲比(C(B-)/(HB)):缓冲比越接近 1,缓冲容量越大。当缓冲比 = 1 时,β 最大;缓冲比偏离 1 时,β下降。
5.实际应用
(1)血液缓冲系统:H2CO3-HCO3-(pH≈7.4)通过肺呼吸调节 CO2浓度,肾排泄调节 HCO3-浓度。
(2)电镀工业:NH3-NH4Cl 缓冲液控制镀液 pH,防止金属离子水解。
(3)制药领域:Tris 缓冲液(pKa=8.1)用于稳定药物制剂的 pH。
竞赛技巧4 电解质溶液中粒子浓度大小比较
一、电解质溶液中的三大守恒
1.电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,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NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素的原子总是守恒的,或两种原子的数目比是固定的。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、H2CO3、HCO、CO、OH-,Na与C比为1:1,故存在如下关系:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。
3.质子守恒规律
①电解质溶液中,分子(或离子)得失质子(H+)的物质的量应相等。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
即给出H+后剩余微粒浓度之和等于得到H+后生成微粒浓度之和,故由图可得Na2S水溶液中质子守恒式:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
②可以通过物料守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如NaHCO3溶液中物料守恒:
c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)①,
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)②,
将①代入②中,整理得质子守恒:c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-)
二、电解质溶液中粒子浓度大小比较
1.单一溶液中粒子浓度的比较
(1)多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。
如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。
如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。
(3)多元弱酸酸式盐:分析酸式酸根电离与水解大小。
如NaHCO3溶液中HCO3-水解大于电离,则;c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO32-)。
NaHSO3溶液中HSO3-电离大于水解,则c(Na+)>c(HSO3-)c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H2SO3)。
2.混合溶液中各离子浓度的比较
混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度大小的顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
3.不同溶液中同一离子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4,c(NH4+)由大到小的顺序为③>①>②。
4.电解质溶液中粒子浓度大小比较的思维模型
竞赛技巧1 盐类的水解常数及其应用
1.(2023高三·福建·竞赛)关于常温下NH4H2PO4在纯水中的存在形式,下列判断正确的是(已知H3PO4的pKa1、pKa2、pKa3分别为2.12,7.20和12.36;pKb(NH3·H2O)的为4.74)
A.[NH4+]=[H2PO4-] B.[HPO42-]=[NH3·H2O]
C.[HPO42-]>[NH3·H2O] D.[HPO42-]<[NH3·H2O]
2.(2019高二·上海·竞赛)常温下.0.10mol/L的苯甲酸钠溶液pH=9,估算在此条件下.苯甲酸根离子水解的比例为
A. B. C. D.
竞赛技巧2 盐类水解的重要应用
3.(23-24高二上·山东临沂·竞赛)下列问题与盐的水解有关的是
①草木灰(主要成分)与铵态氮肥不能混合施用
②与两种溶液可作泡沫灭火剂
③实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④与溶液可作焊接金属时的除锈剂
⑤加热蒸干溶液并灼烧,可以得到固体
⑥溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
4.(2021高二上·浙江宁波·竞赛)下列说法中不正确的有:
①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
②测定新制氯水的pH时,先用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
③用米汤直接检验食用盐中是否含有碘元素
④pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
⑤向某溶液中加入硝酸钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,可确定有硫酸根的存在
⑥SO2通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
⑦沸点由高到低排序:正戊烷、异戊烷、新戊烷、正丁烷、异丁烷
⑧分解高锰酸钾制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤
⑨蒸干氯化铝溶液可得纯净的无水氯化铝
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
竞赛技巧3 缓冲溶液及其计算
5.(2013高二·安徽·竞赛)在水质检验中,测定水的硬度时,用到氨和氯化铵(NH3·H2O~ NH4Cl)缓冲溶液,控制溶液在pH=9.1左右。则关于该缓冲溶液的说法正确的是
A.在缓冲溶液中,不可能有c(Cl- )>c(NH )>c(H+) >c(OH-)
B.在缓冲溶液中,一定有c(NH) +c(NH3) =2c(Cl-)
C.在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,pH基本不变
D.在缓冲溶液中,水的电离可能受到促进也可能受到抑制
6.(2023高三·福建·竞赛)已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka(HAc)=1.8×10-5,按pH值由大而小排列以下溶液,顺序正确的是
①0.05mol·dm-1NH4Cl和0.05mol·dm-1NH3·H2O混合液
②0.05mol·dm-1NaAc和0.05mol·dm-1HAc混合液
③0.05mol·dm-1NH4Ac
④0.10mol·dm-1NaOH和0.05mol·dm-1HAc混合液
A.④>③>①>② B.④>①>③>② C.②>③>①>④ D.④>①>②>③
竞赛技巧4 电解质溶液中粒子浓度大小比较
7.(2013高二·安徽·竞赛)在通风橱中,向10mL0.1 mol· L-1Na2S溶液中逐滴滴加V mL0.1 mol· L-1HCl溶液,边滴边振荡。下列有关滴加过程中粒子浓度关系正确的是
A.当V=0时,c(OH-) =c(H+) +c(HS-) +c(H2S)
B.当V=5时,c(Na+) +c(H+) =2c(S2-) +c(HS-) +c(OH-)
C.当V=10时,c(Cl-) =c(S2-) +c(HS- ) +c(H2S)
D.当V=15时,c(Na+) =c(Cl-)>c(HS- ) >c(OH-) >c(H+)
8.(2022高二·山东·竞赛)常温下,用的溶液滴定的溶液,溶液的pH与的体积关系如图所示。(的电离常数为和)下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B.C点,
C.D点,
D.若A点的纵坐标为3,则
1.下列说法错误的是
A.进行酸碱中和滴定实验时,眼睛须注视着锥形瓶内的颜色变化
B.除去溶液中少量杂质,加入稍过量的固体后过滤
C.配制溶液时,将固体溶于稀硫酸中,然后稀释至所需浓度
D.将溶液和溶液分别加热蒸干、灼烧后,所得固体为和
2.下列说法不正确的是
A.将溶液蒸干并灼烧可得到
B.将加入大量水中并加热,可得到
C.实验室配制溶液,常将固体溶于浓氨水中,再加水稀释至所需浓度
D.若少量固体溶于2~3mL蒸馏水会产生SbOCl白色沉淀,则所得溶液显酸性
3.以酚酞为指示剂,用NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。[例如的分布系数:],下列叙述错误的是
A.曲线①代表
B.溶液的浓度为
C.的电离常数
D.滴定终点时,溶液中
4.侯德榜是我国近代著名化学家,发明了“联合制碱法”,也被成为“侯德榜制碱法”。某化学小组模拟实验过程。常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A.c点大于7
B.由a点到b点的过程中,溶液中增大
C.d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D.b至e点的总反应为
5.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A.在溶液中:
B.在溶液中:
C.在溶液中:
D.在溶液呈碱性,存在:
6.已知时二元酸的。下列说法正确的是
A.pH值相同的与NaHA溶液,水的电离程度前者大于后者
B.的溶液的pH约为3
C.向溶液中加入NaOH溶液至,则
D.等浓度的与NaHA混合溶液中存在关系:
7.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.溶液:
B.溶液:
C.pH=5的溶液:
D.溶液:
8.常温下,向的溶液中缓慢加入溶液,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.常温下,的平衡常数为
B.点时,
C.点时,
D.点点过程中,由水电离出的逐渐增大
9.室温下,向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液进行滴定,测得混合溶液的温度、随加入氢氧化钡溶液体积的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.氢氧化钡溶液的物质的量浓度为
B.滴定时宜选择甲基橙作指示剂
C.a点时溶液中存在
D.、、三点对应的水解平衡常数:
10.磷的三种常见含氧酸的分子结构如下图所示。已知:它们均为弱电解质,羟基上的氢原子可以电离,非羟基氢原子不能电离;的,,。下列说法正确的是
A.溶液与溶液反应的离子方程式为:
B.溶液中离子浓度关系为:
C.向溶液中通入气体(忽略溶液体积变化),时,的电离度为
D.向溶液中加入溶液,当溶液的时,
11.常温下,向一定浓度的邻苯二甲酸溶液(用H2R表示)中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度随pOH[pOH=-lgc(OH-)]变化的关系如图。下列叙述错误的是
A.曲线M代表lg的变化
B.HR-水解常数的数量级是10-12
C.当混合溶液呈中性时,c(K+)>[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)]
D.水的电离程度m12.常温下,向的溶液中滴加的溶液,溶液中随的变化关系如图所示(取)。下列说法正确的是
A.常温下,的电离常数为
B.当溶液的时,消耗溶液
C.溶液中水的电离程度大小:
D.c点溶液中:
13.已知,。常温下,向0.1000mol/L二元酸溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液中、、的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.a、b、c三个交点处,溶液中水的电离程度:a>b>c
B.向溶液中加入少量溶液,发生的反应是:
C.NaHX溶液中,
D.含有等浓度的和混合溶液的pH<7
14.的电离分步进行,常温下,,,下列说法不正确的是
A.加水稀释使电离程度增大,溶液pH减小
B.
C.溶液中,
D.浓度均为的NaOH溶液和溶液按照体积比混合,混合液的pH>7
15.25℃,向20.00mL 0.100 mol·LHX中滴加0.100 mol·LNaOH过程中,pH变化如下图所示。
(1)写出HX的电离方程式: 。
(2)下列有关B点溶液的说法正确的是 (填字母序号)。
a. 溶质为:HX、NaX
b. 微粒浓度满足:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)
c. 微粒浓度满足:c(Na+)=c(HX)+c(X-)
d. 微粒浓度满足:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)A、C两点水的电离程度:A C(填“>”、“<”或“=”)。
(4)C点对应离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)用离子方程式解释D点溶液pH>7的原因: 。
1.(2023高三·福建·竞赛)有甲、乙、丙三瓶同体积同浓度的H2C2O4、NaHC2O4和Na2C2O4溶液,若用HCl或NaOH调节至同样pH,最后补加水至同样体积,此时三瓶中的c(HC2O4-)关系是
A.甲瓶最小 B.乙瓶最大 C.丙瓶最小 D.三瓶相等
2.(2024高三下·浙江·竞赛)已知HClO的Ka=2.98×10-8,HN3的Ka=1.7×10-5,下列有关说法正确的是
A.温度一定时在pH=3的叠氮酸中加入少量0.001mol/L的稀盐酸,溶液的pH不会改变
B.等浓度等体积的NaClO和溶液NaN3前者所含离子总数比后者小
C.100mL pH=2的新制氯水中:n(OH-)+n(ClO-)+n(HClO)=0.001mol
D.将Cl2通入NaOH溶液中,若溶液呈中性,则溶液中存在4种微粒
3.(2024高三下·浙江·竞赛)已知H3PO4的pKa1=2.1,pKa2=7.2,pKa3=12.7,则0.10mol·L-1Na2HPO4水溶液的pH值约为
A.4.65 B.9.95 C.7.40 D.7.33
4.(2024高三下·浙江·竞赛)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示],其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在三级电离平衡,电离常数分别为K1、K2、K3,向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知,下列表述正确的是
A.M点等浓度HR和H2R+混合
B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
5.(2023高一·广西·竞赛)常温下,向1L 1.0 molLNaClO溶液中缓慢通入SO2气体,使其充分吸收,溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积的变化和NaClO、HClO的分解),下列说法正确的是

A.常温下,NaClO水解平衡常数的数量级为10-4
B.a点溶液中存在c(HClO)=c(ClO-)
C.b点时溶液发生反应的离子方程式为SO2+H2O+ClO- =SO+Cl- +2H+
D.c点溶液中存在c(H+)>c(Na+)=c(SO)=c(Cl- )>c(OH-)
6.(2023高三·福建·竞赛)当溶解在水中时,建立如下平衡:平衡常数是。如果溶液的pH值是6.0,那么与的浓度之比是
A. B.6.0 C.0.38 D.13.4
7.(2023高二下·重庆·竞赛)25℃时,二元弱酸H2A的,,下列说法正确的是
A.溶液中
B.将等浓度的溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.的化学平衡常数
D.向溶液滴加溶液至中性时
8.(2022高二下·重庆·竞赛)已知某温度下,Ka(CH3COOH)≈Kb(NH3·H2O)=1.6×10-5,向10 mL浓度均为0.01 mol/L的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.01mol/L的氨水,测定反应过程中的电导率和pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.d点是原混合溶液与氨水恰好完全反应点
B.a点溶液中c(CH3COO- )≈4 ×10-4mol/L
C.a 、b、 c、d四点溶液中,水的电离程度最大的是c点溶液
D.b点溶液中: c(Cl- )> c(NH4+)> c(H+)> c(CH3COOH)> c(OH- )
9.(2013高二·河南·竞赛)一种酸溶液甲和一种碱溶液乙,若将它们等体积混和后,溶液的pH>7,则下列说法不正确的是
A.甲为一元弱酸溶液,乙为一元强碱溶液,反应前两溶液物质的浓度相等
B.甲为弱酸溶液,乙为强碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等
C.甲为一元强酸溶液,乙为二元强碱溶液,反应前甲、乙两溶液的物质的量浓度之比为3:2
D.甲为强酸溶液,乙为弱碱溶液,反应前溶液甲的c(H+)和溶液乙的c(OH-)相等
10.(2011高二·广西·竞赛)下列各式中,属于正确的水解反应方程式是
A.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
B.CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
D.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
11.(2023高二上·浙江宁波·竞赛)电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置。常温下,用xmol/L盐酸标准溶液测定ymL某纯碱样品溶液中NaHCO3的含量(其它杂质不参与反应),电位滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
(注:—表示电极电位曲线图;…表示电极电压曲线图)
A.水的电离程度:a>b>c
B.a点溶液中存在关系:
C.c点指示的是第二滴定终点,b到c过程中存在c(Na+)D.ymL该纯碱样品溶液中含有NaHCO3的质量为0.084xg
12.(2024高二上·山东临沂·竞赛)室温下,将溶液滴加到己二酸溶液中,混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.当混合溶液呈中性时,
B.曲线表示与的变化关系
C.溶液中
D.的数量级为10-5
13.(2024高三下·浙江·竞赛)在25℃时,将1.0Lxmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应,然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.水的电离程度:a>b>c
B.a点对应的混合溶液中:c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+)
C.b点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)=mol/L
D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数均为Ka=
15.(19-20高二上·甘肃古浪·竞赛)(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”)性,常温时的pH 7(填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(2)氯化铝水溶液呈 性,原因是(用离子方程式表示): ;把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)在配制氯化铝溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的 。
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