高二化学选择性必修1重难点突破

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高二化学选择性必修1重难点突破

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课时3.8 电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较(二)
一、抓“五点”突破中和滴定图像
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
二、常见图像分析
1、酸碱中和滴定曲线
(1)强碱滴定一元强酸、一元弱酸
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
①曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低②突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应③室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应时,终点不是pH=7而是pH>7
(2)强酸滴定一元强碱、一元弱碱
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
①曲线起点不同:强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高②突跃点变化范围不同:强酸与强碱反应的突跃点变化范围大于强酸与弱碱反应③室温下pH=7不一定是终点:强酸与强碱反应时,终点是pH=7;强酸与弱碱反应时,终点不是pH=7而是pH<7)
2、一元强碱滴定多元弱酸曲线
向20mL 0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液
①发生的反应有NaOH+H2A===NaHA+H2ONaOH+NaHA===Na2A+H2O2NaOH+H2A===Na2A+2H2O②根据反应的规律可知:Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-③判断NaHA酸碱性的方法: V(NaOH)=20mL时,溶质为NaHA,此时由纵坐标可得出c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),可知NaHA显酸性
3、分布系数图及分析
分布曲线:指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线
(1)一元弱酸的分布分数——以“弱酸HA”为例
曲线的名称 δ0为HA分布系数,δ1为A-分布系数 弱酸HA的分布分数
曲线的规律 ①随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多②根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式③同一pH条件下可以存在多种溶质微粒④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
交点 利用曲线的交点可以求出弱酸的Ka=c(H+)=10-4.76
(2)二元弱酸的分布分数——以“弱酸H2A”为例
曲线的名称 δ0为H2A分布系数、δ1为HA-分布系数、δ2为A2-分布系数 弱酸H2A的分布分数
曲线的规律 ①随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多②根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式③同一pH条件下可以存在多种溶质微粒④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
交点 利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka1=c(H+)=10-1.2、Ka2=c(H+)=10-4.2
NaHA酸碱性的方法 方法1:δ1为HA-分布系数,当最大时可以认为全部是NaHA,此时横坐标为酸性,可以判定NaHA溶液显酸性方法2:利用Ka1和Ka2,比较NaHA的水解常数Kh=和电离常数Ka2的相对大小,即可判断NaHA溶液显酸性
【课后作业】
1、常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是(  )
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
2、25℃时,向20.00 mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中,溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中,错误的是(  )
A.CH3COOH溶液的浓度为0.1 mol·L-1
B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小
C.点④所示溶液中存在:c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.滴定过程中会存在:c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)
3、室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1 的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A- )+c(HA) D.b点所示溶液中c(A- )>c(HA)
4、298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是(  )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12
5、室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1 的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mL
C.V(NaOH) =20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.V(NaOH) =10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
6、常温下,向l00mL 0.01mol L﹣1HA溶液中逐滴加入0.02mol L﹣1MOH溶液,如图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(溶液体积变化忽略不计).下列说法中,正确的是(  )
A.HA为一元强酸,MOH为一元强碱
B.K点所示溶液中c(A﹣)>c(M+)
C.N点水的电离程度小于K点水的电离程度
D.K点溶液的pH=10,则有c(MOH)+c(OH﹣)﹣c(H+)=0.005mol L﹣1
7、室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是(  )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
8、向20 mL 0.5 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如右图所示。下列关于混合溶液的相关说法错误的是(  )
A.醋酸的电离常数:b点>a点
B.由水电离出的c(OH-):b点>c点
C.从a点到b点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+)
D.b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
9、如下图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-),向20mL0.2mol/L H2A溶液中滴加0.2mol/L NaOH溶液 , 根据图示判断,下列说法正确的是(  )
A.H2A在水中的电离方程式是:H2A===H++HA-;HA-H++A2-
B.当V(NaOH)=20 mL时,溶液中各离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
C.当V(NaOH)=30 mL时,溶液中存在以下关系:2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(A2-)+2c(OH-)
D.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水大
10、25 ℃,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。下列有关叙述不正确的是(  )
A.pH=5.5溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.由图可知该温度下醋酸的电离常数为1×10-4.75
C.pH=3.5溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
D.向1 L W点所表示溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略):
2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-)+2c(Cl-)
11、常温下,向某浓度H2A溶液中逐滴加入一定量浓度NaOH溶液,所得溶液中H2A、HA﹣、A2﹣三种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是(  )
A.H2A是一种二元弱酸
B.常温下,H2AH++HA﹣的电离平衡常数Ka1=0.01
C.将相同物质的量的NaHA和Na2A固体溶于水所得混合溶液pH一定为5.5
D.在量热计中,用20.0mL0.10mol/LNaOH溶液,分别与10.0mL0.20mol/LH2A和20.0mL0.10mol/LH2A反应后放出热量不相同
12、25℃时,向盛有50 mL pH=3的HA溶液的绝热容器中加入pH =14的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.HA溶液的物质的量浓度为0 0l mol/L
B.a-b的过程中,混合溶液不可能存在:c(A-)=c(Na+)
C.b—c的过程中,温度降低的主要原因是溶液中A一发生了水解反应
D.25℃时,HA的电离平衡常数K约为1.25×10-6
13、弱酸H2A 溶液中,存在H2A、HA-和A2-三种形态的粒子, 其物质的量分数δ(X)随溶液pH变化的关系如图所示[已知δ(X) = ],下列说法不正确 的是(图中:a=1.25、b=4.27)(  )
A.已知pKa=-lgKa,则pKa1=1.25
B.0.1mol·L-1的NaHA溶液显碱性
C.0.1mol·L-1Na2A溶液中:2c(H2A)+c(HA-)=c(OH-)-c(H+)
D.0.1mol·L-1NaHA溶液中:c(Na+)+c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)=0.2mol·L-1
14、常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后再滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,整个过程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列选项正确的是(  )
A.a点所示的溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(HClO)+c(OH-)
B.b点所示的溶液中:c(H+)>c(Cl-)>c(HClO)>c(ClO-)
C.c点所示的溶液中:c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)
D.d点所示的溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)
15、在常温下,0.100 0 mol·L-1 Na2CO3溶液25 mL用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定,其滴定曲线如图所示,对滴定过程中所得溶液中相关离子浓度间的关系,下列有关说法正确的是(  )
A.a点:c(CO)=c(HCO)>c(OH-) B.b点:5c(Cl-)>4c(HCO)+4c(CO)
C.c点:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3) D.d点:c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
16、常温下,向10mL某浓度的H2SO3溶液中滴加0.2mol﹒L-1 NaOH溶液,含S微粒的物质的量变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.曲线Ⅱ代表H2SO3的浓度 B.V(NaOH)=10ml时,溶液温度最高,c(H2SO3)= 0.1mol﹒L-1
C.水的电离程度大小:a点<b点<c点 D.若c点pH=6,则K2(H2SO3)=10—8
17、在某温度时,将nmol/L的氨水滴入10mL0.1mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.a点KW=1.0×10-14 B.b点:c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.25℃时,一水合氨的电离平衡常数为10-7/(10n-1) (用n表示) D.水的电离程度:b>c>a>d
18、25℃时,向l0mL 0.l mol/LH2A溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液的pH与NaOH溶液的体积关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.C点溶液中含有NaHA和Na2A B.NaHA溶液中水的电离程度比Na2A溶液中小
C.B 点,c (Na+)=2[c (H2A)+c (HA-)+c (A2-)] D.D 点,c (Na+)>c (A2-)>c (OH-)>c (HA-)>c (H+)
19、常温下,向50mL溶有0.1molCl2的氯水中滴加2mol/L的NaOH溶液,得到溶液pH随所加NaOH溶液体积的变化图像如下。下列说法正确的是(  )
A.若a点pH=4,且c(Cl-)=m c(ClO-),则Ka(HClO)=
B.若x=100,b点对应溶液中:c(OH-)>c(H+),可用pH试纸测定其pH
C.若y=200,c点对应溶液中:c(OH-)-c(H+)=2c(Cl-)+c(HClO)
D.b~c段,随NaOH溶液的滴入,逐渐增大
20、室温下,将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL 1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol/L
B. b点:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)= c(NH4+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
21、常温下,向 1L 0.10 mol·L-1CH3COONa 溶液中,不断通入HC1气体(忽略溶液体积变化),得到 c (CH3COO-)和c(CH3COOH)与 pH 的变化关系如下,则下列说法正确的是(  )
A.溶液的pH比较:xB.在y点再通入0.05 mol HCl气体,溶液中离子浓度大小比较:c(Na+) =c(Cl-) > c(H+) >c(CH3COO-) >c(OH-)
C.在溶液中加入一滴强酸或强碱,溶液pH变化最小的是y点
D.该温度下,CH3COOH的Ka=104.75
22、亚砷酸(H3AsO3)在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒物质的量分数与溶液pH关系如下图所示。下列说法中,不正确的是(  )
A.K3AsO3溶液中的水解方程式:AsO33-+H2OHAsO32-+OH-
B.pH=12.8时,c(HAsO32-) >c(H2AsO3-)=c(AsO33-)
C.pH = 12时,溶液中c(H2AsO3-) + 2c(HAsO32-) + 3c(AsO33-) + c(OH-) = c(H+)
D.pH=8.2时,在H2AsO3-和H3AsO3的混合溶液中:c(H2AsO3-):c(H3AsO3)=1:10
23、已知:常温下,(1)Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11;(2)H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中水的电离程度比纯水大
C.在pH=3的溶液中存在=10-3
D.向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2CO+H2R===2HCO+R2-
【电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较(二)】答案
1、D。解析:点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa,据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),整理后得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-);点②溶液的pH=7,据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-);点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。]
2、C。解析:A、图像分析氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L,②点时氢氧化钠溶液恰好被中和消耗醋酸的溶液20ml,则醋酸浓度为0.1mol/L,正确,不选A;B、图中①点到③点所示溶液中随着滴入醋酸反应,水的电离被抑制程度减小,即水的电离程度增大,恰好反应后继续滴加醋酸,对水的电离起到抑制作用,图中①到③所示的溶液中水的电离程度先增大后减小,正确,选B;C、④点所示溶液是醋酸和醋酸钠溶液,(CH3COOH)+ c(CH3COO-) = 2c(Na+),电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),错误,不选C;D、滴定过程中的某点,醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na+)> c(CH3COO-)=c(OH-)> c(H+),正确,选D。
3、D。解析:A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+)。B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA)。]
4、D。解析:A项,盐酸滴定氨水时,滴定终点溶液为NH4Cl溶液,呈酸性,故指示剂应选甲基橙,错误;B项,一水合氨属于弱碱,与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性,故二者等浓度反应时,若溶液的pH=7,盐酸的体积应小于氨水的体积,即小于20.0 mL,错误;C项,根据电荷守恒可知溶液中:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),M点溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),由于水的电离是微弱的,故c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,由图可知,N点即为0.10 mol·L-1氨水,由其电离度为1.32%,可知0.10 mol·L-1氨水中c(OH-)=0.001 32 mol·L-1,故该氨水中115、B。解析:A项,滴定开始时0.100 0 mol·L-1盐酸pH=1,0.100 0 mol·L-1醋酸pH>1,所以滴定盐酸的曲线是Ⅱ,滴定醋酸的曲线是Ⅰ,错误;B项,醋酸钠水解呈碱性,氯化钠不水解,pH=7时,醋酸所用NaOH溶液的体积小,正确;C项,V(NaOH)=20.00 mL 时,二者反应生成氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,浓度小于氯离子,错误;D项,加入10 mL氢氧化钠时,溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠,醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,所以c(CH3COO- ) >c(Na+ ),错误。
6、D。解析:A、0.01mol L-1 HA溶液中pH=2,则HA是强酸,5ml碱溶液恰好反应后,溶液呈酸性,51ml恰好溶液呈中性,说明碱为弱碱,故A错误;B、N点时溶液呈中性,MOH的物质的量大于HA的物质的量,说明MOH是弱碱,K点溶液为MA和MOH,溶液呈碱性,电离大于水解,溶液中c(A-)<c(M+),故B错误;C、由图象可知,N点溶液呈中性,水电离的氢离子为10-7mol/l,K点溶液呈碱性,MOH电离的氢氧根离子抑制了水电离,水电离的氢离子小于10-7mol/l,所以N点水的电离程度大于K点水的电离程度,故C错误;D、在K点时混合溶液体积是碱溶液的2倍,根据物料守恒结合溶液体积变化知,c(MOH)+c(M+)=0.01mol L-1,根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=c(M+)-c(A-)+c(MOH)=0.01mol L-1-0.005mol L-1=0.005mol L-1,故D正确;故选D。
7、C。解析:根据起点pH:HAHB>HD,根据酸性越强,酸的电离常数越大,则KHA>KHB>KHD,故A项正确;P点时根据横坐标中和百分数为50%知c(HB)∶c(NaB)=1∶1,根据纵坐标pH<7知酸的电离程度大于盐的水解程度,故B项正确;根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)和pH=7知c(Na+)=c(A-),同理c(Na+)=c(B-)、c(Na+)=c(D-),根据中和原理知溶液显中性时需要的NaOH的量不同,故c(Na+)不相同,则c(A-)、c(B-)、c(D-)三者不相同,C项错误;当中和百分数都达到100%时,溶液为NaA、NaB、NaD的混合物,则c(OH-)=c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+),即c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。]
8、D。解析:A选项,电离常数作为化学常数的一种,只受温度影响,而且电离过程是吸热的,故温度升高,电离常数增大,A正确。由题意可知b点时,恰好生成CH3COONa溶液,则c点时NaOH溶液过量,CH3COONa这种强碱弱酸盐能促进水的电离,过量的NaOH会抑制水的电离,即b点水的电离程度大于c点,故B正确。C选项,在a点时,溶液为CH3COOH和CH3COONa的混合液,溶液显酸性,b点为CH3COONa溶液,溶液显碱性,因此中间一定经历中性的点,在中性点根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),且溶液呈中性c(H+)=c(OH-),可分析出C选项正确。D选项可利用极端法思考,根据c点加入物质的量的关系,可判断出n(CH3COONa)=n(NaOH)。若假设CH3COONa不水解和水不电离,则c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+),但由于CH3COO-水解和水电离,在c点时溶液中离子浓度应该为c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D错误。
9、B。解析:A. 据图可知,当V(NaOH)=20mL时,发生的反应为:NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶质主要为NaHA,此时溶液中同时存在HA 、A2 和H2A,说明H2A是一种二元弱酸,则H2A在水中的电离方程式为:H2AH++HA 、HA H++A2 ,故A错误;
B. 当V(NaOH)=20mL时,发生的反应为:NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶质主要为NaHA,据图可知,此时溶液中c(A2 )>c(H2A),说明HA 的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,则c(Na+)>c(HA )>c(H+)>c(A2 )>c(OH ),故B正确;
C. 当V(NaOH)=30mL时,发生的反应为:NaOH+H2A=NaHA+H2O、NaHA+NaOH=Na2A+H2O,溶液为等物质的量浓度的NaHA和Na2A的混合溶液,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HA )+2c(A2 )+c(OH ),根据物料守恒得:3c(HA )+3c(A2 )+3c(H2A)=2c(Na+),联立两式得:2c(H+)+c(HA )+3c(H2A)=c(A2 )+2c(OH ),故C错误;
D. 由图示关系可知,等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后得到NaHA溶液,此时溶液中的c(A2 )>c(H2A),说明HA 的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,水的电离受到抑制,所以等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水小,故D错误;答案选B。
10、A。解析:递减曲线为CH3COOH的变化曲线,递增曲线为CH3COO-的变化曲线。A项,当pH=5.5时,c(CH3COO-)>c(CH3COOH),错误;B项,CH3COOHH++CH3COO-,c(H+)=10-4.75 mol·L-1,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1,Ka==1×10-4.75;C项,电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),由于c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1,所以c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1-c(CH3COOH),即c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1;
D项,通入HCl气体后发生反应为
CH3COONa+HCl === CH3COOH+NaCl
0.05 mol  0.05 mol  0.05 mol  0.05 mol
相当于有0.1 mol的CH3COOH和0.05 mol的NaCl混合,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=2c(Cl-),电荷守恒式为2c(Na+)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(Cl-)+2c(CH3COO-),即:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(Cl-)+2c(CH3COO-),化简得:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-)+2c(Cl-)。]
C。解析:试题分析:A、从图可以看出,随着pH的增大,H2A先转变为HA-,再转变为A2-,即H2A的电离分两步进行,故H2A是一种二元弱酸,故A正确;B、当pH=2时,C(H2A)=C(HA-),H2A=H++HA-的电离平衡常数Ka1==0.01,故B正确;
C、HA-即能水解又能电离,A2-能水解,而且A2-的水解程度大于HA-的水解程度,故将相同物质的量的NaHA和Na2A固体溶于水后,HA-和A2-的浓度不再相等,故溶液的pH 不等于5.5,故C错误;D、溶液越稀,电离程度越大,10.0mL0.20mol/LH2A和20.0mL0.10mol/LH2A相比,后者的电离程度更大,故与氢氧化钠反应时,后者H2A电离时吸收的热量少,故中和反应时放出的热量多于前者,故D正确。
12、D
13、B
14、B。解析 b点之前是氯水,存在的反应及电离方程式有Cl2+H2O??HCl+HClO、HCl===H++Cl-、HClOH++ClO-、H2O??H++OH-,所以c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),因为HClO电离是比较微弱的,所以c(HClO)>c(ClO-),A项错误,B项正确;依据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-)及溶液呈中性可知c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),依据Cl2+H2O??HCl+HClO可知c(Cl-)=c(HClO)+c(ClO-),所以c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO),C项错误,D项错误。
15、B
16、C
17、C
18、C
19、C
20、C
21、C
22、C
23、B。解析: A项,在pH=4.3的溶液中,c(HR-)=c(R2-),根据溶液中电荷守恒2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),可知3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),正确;B项,等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合生成NaHR,此时HR-含量最高,H2R和R2-含量接近于0,由题图可知,此时pH接近于3,溶液显酸性,对水的电离起到抑制作用,所以溶液中水的电离程度比纯水小,错误;C项,当溶液pH=1.3时,c(H2R)=c(HR-),则Ka1==10-1.3,当溶液pH=4.3时,c(R2-)=c(HR-),则Ka2==10-4.3,===10-3,正确,D项,由C选项分析可知,H2R的电离常数Ka2大于H2CO3的Ka2,即酸性:HR->HCO,所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2CO+H2R===2HCO+R2-,正确。
1课时3.7 电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较(一)
一、单一解质溶液中“三个守恒和一个比较”
1、电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等
实例解题思路 以Na2S溶液为例
①写出Na2S溶液中电离和水解过程 Na2S===2Na++S2-S2-+H2OHS-+OH-HS-+H2OH2S+OH-H2OH++OH-
②分析溶液中所有的阴、阳离子 Na+、H+、S2-、HS-、OH-
③阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式 1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(S2-)+1×c(HS-)+1×c(OH-)化简得:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
2、物料守恒(也叫原子守恒):在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,
变成了其它离子或分子,使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化,其质量在反应前后是守恒的,始终遵循原子守恒
实例解题思路 以Na2S溶液为例
①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外) ,即n(Na+)=2c(S2-),S2-在水中部分会水解成HS-、H2S,共三种含碳元素的存在形式
②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式 c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
3、质子守恒——以Na2S溶液为例
(1)方法一:可以由电荷守恒与物料守恒推导出来,将两个守恒中不水解的Na+消掉
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
将Na+消掉得:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-),即为质子守恒
(2)方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。可用下列图示进行快速书写
Na2S水溶液中的质子转移作用图 质子守恒
c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
微点拨 得、失几个质子,微粒前面系数就是几个
4、离子(粒子)浓度比较——以Na2S溶液为例
分析思路 存在的平衡过程 抓住电离和水解都是微弱的,分清主次关系
Na2S===2Na++S2-S2-+H2OHS-+OH- (主)HS-+H2OH2S+OH- (次)H2OH++OH- 粒子浓度顺序:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)
5、书写练习
(1)Na2CO3溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(2)NaHCO3溶液中三个守恒关系式及浓度大小(显碱性)
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(3)Na2S溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(4)NaHS溶液中三个守恒关系式及浓度大小(显碱性)
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(5)Na 2SO3溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(6)NaHSO3溶液中三个守恒关系式及浓度大小(显酸性)
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(7)CH3COONa溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(8)NH4Cl溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(9)(NH4)2SO4溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(10)NaCN溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(11)NaHC2O4溶液中三个守恒关系式及浓度大小(显酸性)
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
(12)Na3PO4溶液中三个守恒关系式及浓度大小
电荷守恒 物料守恒
质子守恒 浓度大小
二、四组混合溶液中“三个守恒和一个比较”
1、以“常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性”为例
实例 解题思路 常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液和NaA溶液等体积混合,溶液呈酸性
写出混合溶液中存在的平衡过程 NaA===Na++A-HA自身电离:HAH++A- ①(呈酸性,以HA电离为主)NaAA-中水解:A-+H2OHA+OH- ②(水解呈碱性,次要)H2OH++OH-
①电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
②物料守恒 ,2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③质子守恒 将Na+消掉得:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)
④离子(粒子)浓度比较 分析:在没有电离和水解之前c(Na+)、c(A-)、c(HA)均为0.1 mol·L-1,但由于溶液呈酸性,以HA的电离为主,即电离程度大于水解程度c(HA)=0.1-电离消耗+水解生成<0.1c(A-)=0.1+电离生成-水解消耗>0.1c(Na+)=0.1,至于是由HA电离出来的,电离程度很微弱,故浓度大小为:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
2、书写练习
(1)CH3COOH和CH3COONa等量混合时,溶液呈酸性 [c(CH3COONa)≤c(CH3COOH)时,溶液也呈酸性]
电荷守恒
质子守恒
物料守恒
浓度大小
(2)NH3·H2O和NH4Cl等量混合时,溶液呈碱性 [c(NH4Cl)≤c(NH3·H2O)时,溶液也呈碱性]
电荷守恒
质子守恒
物料守恒
浓度大小
(3)NaCN和HCN等量混合时,溶液呈碱性 [c(HCN)≤c(NaCN)时,溶液也呈碱性]
电荷守恒
质子守恒
物料守恒
浓度大小
(4)Na2CO3和NaHCO3等量混合时,溶液呈碱性
电荷守恒
质子守恒
物料守恒
浓度大小
三、常见题型
题型一、单一电解质离子浓度比较
1、室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是(  )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
2、常温下,0.1 mol·L-1的NaHA溶液中c(H+)A.c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-) B.c(H+)·c(OH-)=10-14
C.c(Na+)=c(A2-)+c(HA-) D.c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)>c(OH-)>c(H+)
题型二、不同溶液中同一粒子浓度比较:既要考虑离子在溶液中的水解因素,又要考虑其它离子的影响,是抑制还是促进,然后再判断
1、有4种混合溶液,分别由等体积 0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:①NH4Cl与CH3COONa(混合溶液呈中性) ②NH4Cl与HCl ③NH4Cl与NaCl ④NH4Cl与NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是(  )
A.pH:②<①<③<④ B.溶液中c(H+):①<③<②<④
C.c(NH):①<③<②<④ D.c(NH3·H2O):①<③<④<②
2、等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3 ②Na2CO3 ③NaHCO3 ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是(  )
A.c(CO)的大小关系为②>⑤>③>④>①
B.c(HCO)的大小关系为④>③>⑤>②>①
C.将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的固体物质
D.②③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
题型三、混合溶液中离子浓度的比较
判断酸碱混合溶液中离子浓度大小的一般思路
(1)判断反应产物:判断两种溶液混合时生成了什么物质,是否有物质过量,再确定反应后溶液的组成(2)明确溶液中存在的所有平衡:根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)(3)确定溶液的酸碱性:根据题给信息,确定溶液的酸碱性,判断是以电离为主还是以水解为主(4)比大小:比较离子大小,在比较中,要充分运用电荷守恒、物料守恒关系
(1)相互不反应——同时考虑电离和水解
1、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+)
2、在含CH3COOH和CH3COONa均为0.1mol/L的溶液中,则下列关系式中正确的是(  )
A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)<c(OH-)
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)<0.2mol/L
(2)相互反应——不过量
3、在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度CH3COOH溶液,反应后溶液中各微粒浓度关系错误的是(  )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(3)相互反应——其中一物质过量
4、将0.2 mol·L-1 CH3COOK 与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是(  )
A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c(CH3COOH) B.c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH) D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
5、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-)
6、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:3c(Na+)=2[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+)
【课后作业】
1、硫化氢的水溶液中存在动态平衡:H2SH++HS-;HS-H++S2-;H2OH++OH-。在物质的量浓度为0.1 mol·L-1的H2S溶液中,下列各离子浓度的关系正确的是(  )
A.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-) B.2c(H+)=2c(HS-)+c(S2-)+2c(OH-)
C.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-) D.c(H+)=2c(S2-)+c(OH-)
2、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-)
3、已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是(  )
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+) B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+) D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
4、一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
B.Na2 CO3溶液中: c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na+)的大小:③>①>②
5、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
6、在25 ℃时,在浓度为1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,测得其c(NH)分别为a、b、c(单位为mol·L-1),下列判断正确的是(  )
A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b
7、有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是(  )
A.pH:②>③>④>① B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④ D.c(CH3COOH):①>④>③>②
8、有关①100 mL 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液、②100 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液两种溶液的叙述不正确的是(  )
A.溶液中水电离出的H+个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO)>c(H2CO3) D.②溶液中:c(HCO)>c(H2CO3)
9、室温下将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是(  )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+) B.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-) D.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
10、常温时将0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后(若混合后两者的体积可以相加),恰好完全反应,则下列有关所得混合液的说法正确的是(  )
A.所得混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.混合后溶液pH=7
C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1
D.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)
11、下列溶液中离子浓度关系表示正确的是(  )
A.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO)+c(HCO)
B.pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(H+)<c(OH-)
C.0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:
2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
12、常温下,盐酸和氨水混合,所得溶液pH=7,则此溶液中的关系正确的是(  )
A.c(NH)<c(Cl-) B.c(NH)=c(Cl-)
C.c(NH)>c(Cl-) D.无法确定c(NH)与c(Cl-)的大小
13、常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是(  )
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
14、(双选)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.室温下,向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
D.25 ℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+)
15、已知某溶液中只存在OH-、H+、Cl-、NH四种离子,其离子浓度可能有如下关系,下列说法正确的是(  )
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(NH)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)
A.若①正确,则溶液中溶质一定为NH4Cl
B.若③正确,则溶液中c(NH3·H2O)+c(NH)>c(Cl-)
C.若④正确,且盐酸和氨水体积相等,则盐酸中c(H+)等于氨水中c(OH-)
D.溶质不同时,上述四种关系式均可能成立
16、(多选)已知HCN的电离常数K=6.2×10-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,则下列关系式正确的是(  )
A.c(CN-)>c(Na+) B.c(CN-)C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1 D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
17、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-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是____________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________(填字母)。
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-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是____________
18、常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸,理由是_______________________________________
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a______(填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因:________________________,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=____________
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:____________________________
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________(填“>”“<”或“=”)2c(A-);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)=________mol·L-1
【电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较(一)】答案
题型一、单一电解质离子浓度比较
1、B。解析:A项,Na2S溶液中所有电离、水解方程式有Na2S===2Na++S2-、S2-+H2O??HS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-、H2OH++OH-,因此溶液中OH-来源于S2-、HS-的水解和水的电离三部分,HS-仅来源于S2-的水解,所以c(OH-)>c(HS-),A项错误;B项,由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)和物料守恒:c(Na+)=2c(H2C2O4)+2c(HC2O)+2c(C2O),二者结合可知B项正确;C项的电荷守恒关系应为c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),C项错误;D项的物料守恒关系式应为c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D项错误。
2、B。解析:由NaHA溶液中c(H+)c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)。]
题型二、不同溶液中同一粒子浓度比较
1、C。解析:A项,④呈碱性,①呈中性,③呈弱酸性,②呈强酸性,pH:②<③<①<④,错误;B项,溶液中c(H+):④<①<③<②,错误;D项,c(NH3·H2O):②<③<①<④,错误。
2、A。解析:由于④中NH与HCO互相促进水解,故c(HCO):③>④,c(CO):③>④,B错误;将各溶液蒸干后①③④⑤都分解,得不到原来的物质,C错误;Na2CO3只能与盐酸反应,而与NaOH溶液不反应,D错误。A项:NH与CO水解相互促进,c(CO):②>⑤,HCO既水解又电离,水解程度大于电离程度,③④中的c(CO)小于②⑤中的c(CO),H2CO3是弱酸,二级电离Ka2很小,H2CO3中的c(CO)最小。
题型三、混合溶液中离子浓度的比较
1、A 2、A 3、A 4、D 5、D 6、A
【课后作业】
1、A。解析:解本题的关键是先要分析清楚硫化氢的水溶液中存在哪些离子,再从守恒的角度分析题目。H2S为二元弱酸,所以其在水溶液中不能完全电离。由电荷守恒得,c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)。本题选A。]
2、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-)。
3、A。解析:在NaA和NaB的混合液中存在A-和B-的水解平衡:A-+H2O??HA+OH-、B-+H2O??HB+OH-,由于HA比HB酸性弱,因此A-的水解程度大于B-的水解程度,故c(HA)>c(HB)、c(B-)>c(A-)>c(OH-),因此只有A项正确。
4、B。解析:任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),A错误;在Na2CO3溶液中,由于CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,所以水电离出来的H+在溶液中存在的形式有HCO、H2CO3、H+,即质子守恒:水电离出来的H+的浓度c水(H+)=c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+),B正确;0.1 mol·L-1的Na2S溶液中,根据物料守恒得Na+和含有硫元素的微粒个数之比是2∶1,所以c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],C错误;氢氧化钠是强碱,完全电离,显碱性,CH3COO-和ClO-水解使溶液显碱性,且CH3COO-的水解能力小于ClO-,所以pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na+)的大小关系是①>③>②,D错误。
5、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)由多到少顺序为A>B>D>C。
6、D。解析:NH在溶液中存在水解平衡:NH+H2O??NH3·H2O+H+;Fe2+水解呈酸性,能抑制NH的水解,c最大;CO水解呈碱性,能促进NH的水解,b最小,故c>a>b,D项正确。
7、B。解析:A项,pH:②>④>③>①;C项,应为①>③>④>②;D项,应为①>③>④>②。
8、C。解析:相同温度下,等浓度的CO水解程度大于HCO水解程度,Na2CO3溶液中水的电离程度大于NaHCO3溶液中水的电离程度,A项正确;NaHCO3溶液中存在两个平衡:HCOCO+H+,HCO+H2O??H2CO3+OH-,无论电离还是水解,阴离子浓度都不变,Na2CO3溶液中存在水解平衡,CO+H2O??HCO+OH-,CO水解后阴离子浓度增大,B项正确;HCO水解程度大于其电离程度,①中c(CO)<c(H2CO3),C项错误;CO第一步水解程度大于第二步水解程度,②中c(HCO)>c(H2CO3),D项正确。
9、B。解析:HCl+NH3·H2O===NH4Cl+H2O,NH3·H2O过量,所以c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
10、C。解析:二者混合后溶质为CH3COONa。根据物料守恒,反应后的溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=×0.1 mol·L-1=0.05 mol·L-1,C正确。CH3COONa水解显碱性,pH>7,B不正确;离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A不正确;由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D不正确。
11、D。解析:A项,根据溶液呈电中性,溶液中阳离子带的电荷总数等于阴离子带的电荷总数,则有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO),错误;B项,pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)与pH=11的NaOH溶液中c(OH-)相等,而醋酸为弱酸,则反应后醋酸过量,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),错误;C项,一般情况下盐的水解程度较弱,0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),错误;D项,物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,混合前n(CH3COOH)=n(CH3COONa),根据物料守恒,则有等体积混合后的溶液中2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),正确。
12、B。解析:盐酸和氨水混合后的溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为所得溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(Cl-)。]
13、D。解析:溶液中的电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故A项错误;NaHCO3溶液的pH=8.3,说明其水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO),故B项错误;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合时,氨水是过量的,溶液不显中性,故C项错误;CH3COOH溶液与NaOH溶液反应得到等浓度的CH3COOH和CH2COONa的混合溶液,由电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),移项得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D项正确。
14、AC。解析:0.01 mol·L-1NH4HSO4中加NaOH溶液,当OH-与H+按1∶1反应结束后,由于NH水解呈酸性,需要再加NaOH与NH反应使溶液呈中性,所以c(Na+)>c(SO)>c(NH),A项正确;B项中,虽然HCO水解呈碱性,但水解微弱,c(Na+)与c(HCO)数值接近,所以c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),故B项错误;C项中,把c(H+)移项得:c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+),这是质子守恒,所以C项正确;D项,由电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒有:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式联立得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),因溶液pH=4.75,即c(H+)>c(OH-),得c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),D项错误。]
15、B。解析:A项,若①正确,可以是NH4Cl也可以是少量HCl和NH4Cl的混合液;B项,若③正确,由于c(NH)>c(Cl-),所以c(NH3·H2O)+c(NH)也一定大于c(Cl-);C项,若④正确,当盐酸和氨水的体积相等,此时氨水应稍过量,但盐酸中c(H+)仍大于氨水中c(OH-);D项,②违背电荷守恒,不成立。
16、BC。解析:因溶液呈碱性,故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),A错误;B正确;由物料守恒可知,C项正确;根据电荷守恒c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)=0.1 mol/L+c(H+),D项错误。
17、(1)碱性 B2-+H2OHB-+OH- (2)CD
(3)c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
解析:(1)由H2B===H++HB-(完全电离),HB-H++B2-(部分电离),知Na2B溶液中B2-会发生水解反应:B2-+H2O??HB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。(2)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。
(3)在NaHB溶液中,NaHB===Na++HB-,HB-H++B2-,H2O??H++OH-。溶液中各离子浓度由大到小顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
18、(1)强 0.01 mol·L-1 HA溶液中pH=2,即c(H+)=0.01 mol·L-1,完全电离
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-a mol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) (4)= 0.005
解析:(1)由题目信息可知0.01 mol·L-1 HA溶液的pH=2,说明其完全电离,故为强电解质。(2)由题目图像可知向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol·L-1 MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,故其所对应的MA是强酸弱碱盐,水解显酸性,溶液中的H+全部是水电离出来的,故水电离出的c(OH-)=1×10-amol·L-1。(3)K点是由100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液与100 mL 0.02 mol·L-1 MOH溶液混合而成的,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈
0.005 mol·L-1。
1课时3.2 弱电解质的电离平衡
【学习目标】
1、掌握弱电解质在水溶液中的电离平衡、电离平衡的特征及影响电离平衡的因素
2、知道电离平衡常数的意义,了解电离度的概念
3、掌握一元强酸和一元弱酸之间的比较
【主干知识梳理】
一、电离平衡状态
1、概念:在一定条件(如温度、浓度)下,弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化,电离过程就达到了电离平衡状态
2、建立过程
3、电离平衡的特征
①弱:研究对象是弱电解质
②等:弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成弱电解质分子的速率相等
③动:电离平衡是一种动态平衡,即1mol CH3COOH电离同时则有1mol CH3COOH分子形成
④定:条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子
⑤变:条件改变时,电离平衡发生移动,各粒子的浓度要发生改变
4、电离平衡的影响因素
(1)内因:电解质本身的性质,通常电解质越弱,电离程度越小
(2)外因
①浓度:电解质溶液的浓度越小,它的电离程度就越大(越稀越电离);浓度越大,电离程度越小
a.同一弱电解质,稀释溶液时,电离平衡将向电离的方向移动,电离程度增大,但溶液中离子浓度不一定变大,如:弱酸HA溶液稀释时,c(HA)、c(H+)、c(A-)均减小(参与平衡建立的微粒),但c(OH-)会增大
b.增大溶液的物质的量浓度,电离平衡将向电离方向移动,但电解质的电离程度减小
②温度:弱电解质的电离一般是吸热过程,升高温度使电离平衡向电离的方向移动,电离程度增大
③同离子效应——加入具有相同离子的物质
加入与弱电解质具有相同离子的电解质时,可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动,电离程度减小
④化学反应:加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时,电离平衡向电离方向移动
以0.1mol/L CH3COOHCH3COO-+H+为例
平衡移动方向 平衡常数Ka 电离 程度 n(H+) c(H+) c(CH3COO- ) c(CH3COOH ) 导电能力
加水稀释
加冰醋酸
升温
加CH3COONa(s)
通入HCl(g)
加NaOH(s)
加Na2CO3(s)
【对点训练1】
1、将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到1 L溶液。下列各项中,表明已达到电离平衡状态的是(  )
A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1
C.醋酸分子的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成醋酸分子的速率相等
2、在0.1 mol·L-1的HCN溶液中存在如下电离平衡:HCNH++CN-,下列叙述正确的是(  )
A.加入少量NaOH固体,平衡正向移动
B.加水,平衡逆向移动
C.滴加少量0.1 mol·L-1的HCl溶液,溶液中c(H+)减小
D.加入少量NaCN固体,平衡正向移动
3、已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使溶液中值增大,可以采取的措施是(  )
①加少量烧碱固体 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水 ⑤加少量醋酸钠固体
A.①② B.②③⑤ C.③④⑤ D.②④
4、在氨水中存在下列电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,下列情况能引起电离平衡向正向移动的有(  )
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
A.①③⑤   B.①④⑥ C.③④⑤ D.①②④
二、电离平衡常数
1、概念:在一定条件下,当弱电解质的电离达到平衡时,溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积,与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,用K表示
2、电离平衡常数的表示方法:如弱电解质ABA++B- 
K= (在此计算公式中,离子浓度都是平衡浓度,酸一般用Ka表示,碱用Kb表示)
(1)一元弱酸的电离平衡常数:CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=
(2)一元弱碱的电离平衡常数:NH3·H2ONH+OH- Kb=
(3)多元弱酸的电离平衡常数:多元弱酸的电离是分步进行的,每步各有电离平衡常数,通常用K1、K2等来分别表示
H2CO3H++HCO Ka1= HCOH++CO Ka2=
【微点拨】多元弱酸各步电离常数的大小比较为Ka1 Ka2,第一级电离程度较大,第一步电离产生的H+,对第二级、第三级电离起抑制作用,因此,多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
(4)弱碱的电离平衡常数:由于多元弱碱为难溶碱,所以一般不用电离平衡常数,而用以后要学到的难溶物的溶度积常数
3、意义:表示弱电解质的电离能力。通常情况下,Ka越大,弱酸的酸性相对越强;Kb越大,弱碱的碱性相对越强;多元弱酸是分步电离的,每一级电离都有相应的电离平衡常数(用Ka1、Ka2等表示),且Ka1>>Ka2>>Ka3,其酸性主要由第一步电离决定
4、电离常数的影响因素
(1)内因:同一温度下,不同的弱电解质的电离常数不同,说明电离常数首先由物质的本性所决定
(2)外因:对于同一弱电解质,电离平衡常数只与温度有关,由于电离为吸热过程,所以电离平衡常数随温度升高而增大
5、电离平衡常数的应用
(1)根据电离平衡常数可以判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,相同条件下,电离平衡常数越大,酸性(或碱性)越强
(2)根据浓度商Q与电离平衡常数K的相对大小判断电离平衡的移动方向
(3)根据电离平衡常数判断溶液中微粒浓度比值的变化情况
如:0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀释,==,加水稀释时,c(H+)减小,Ka值不变,则增大
6、实验探究:CH3COOH与H2CO3酸性强弱比较
实验过程 向盛有2 mL 1 mol·L-1 醋酸的试管中滴加1 mol·L-1 Na2CO3溶液,观察现象
实验示意图
实验现象 有气泡产生
实验结论 CH3COOH酸性大于碳酸
Ka大小比较 Ka(CH3COOH)大于Ka1(H2CO3)
【对点训练2】
1、下列说法正确的是(  )
A.电离常数受溶液浓度的影响
B.相同条件下,电离常数可以表示弱电解质的相对强弱
C.Ka大的酸溶液中c(H+)一定比Ka小的酸溶液中的c(H+)大
D.H2CO3的电离常数表达式:K=
2、将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )
A.c(H+) B.Ka(HF) C. D.
3、醋酸的电离方程式为CH3COOH(aq)H+(aq)+CH3COO-(aq) ΔΗ>0。25 ℃时,0.1 mol·L-1醋酸溶液的
Ka==1.75×10-5。下列说法正确的是(  )
A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸,平衡逆向移动,平衡时溶液中c(H+)减小
B.向该溶液中加少量CH3COONa固体,平衡正向移动
C.该温度下,0.01 mol·L-1醋酸溶液的Ka<1.75×10-5
D.升高温度,c(H+)增大,Ka增大
4、下表是常温下某些一元弱酸的电离常数,则0.1 mol·L-1的下列溶液中,c(H+)最大的是(  )
弱酸 HCN HF CH3COOH HNO2
电离常数 6.2×10-10 6.8×10-4 1.8×10-5 6.4×10-6
A.HCN B.HF C.CH3COOH D.HNO2
5、运用电离平衡常数判断下列可以发生的反应是(  )
酸 电离平衡常数(25 ℃)
碳酸 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11
次溴酸 K=2.4×10-9
①HBrO+Na2CO3===NaBrO+NaHCO3 ②2HBrO+Na2CO3===2NaBrO+H2O+CO2↑
③HBrO+NaHCO3===NaBrO+H2O+CO2↑ ④NaBrO+CO2+H2O===NaHCO3+HBrO
A.①③        B.②④ C.①④ D.②③
三、电离度及其应用
1、定义:弱电解质在水中的电离达到平衡状态时,已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)百分率,称为电离度,通常用α表示
2、表式:
3、意义:电离度实质上是一种平衡转化率,表示弱电解质在水中的电离程度
4、一元弱酸、一元弱碱电离度的计算
(1)一元弱酸:HAH++A—
(2)一元弱酸:BOHB++OH—
如:浓度相同的HCl、CH3COOH,溶液中H+浓度关系为:前者 后者
H+浓度相同的HCl、CH3COOH,则HCl分子、CH3COOH分子的浓度的关系为:前者 后者
5、电离度与电离常数的关系
25 ℃ c mol·L-1的CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
起始浓度/mol·L-1 c 0 0
变化浓度/mol·L-1 x x x
平衡浓度/mol·L-1 c-x x x
平衡常数Ka==,x=,则:c(H+)=
电离度 (越稀越电离)
【微点拨】由于弱电解质的电离程度比较小,平衡时弱电解质的浓度(a-x) mol·L-1一般近似为a mol·L-1
【例题】已知25℃时,0.1mol/L CH3COOH溶液,Ka=1.75×10—5,则
【对点训练3】
1、下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离程度与浓度关系的是(  )
A       B      C       D
2、写出在一定温度下,加水逐渐稀释1 mol·L-1氨水的过程中,随着水量的增加,溶液中下列含量的变化(填“增大”“减小”或“不变”)
(1)n(OH-)________ (2)__________ (3)__________
3、25 ℃时,0.10 mol·L-1 HA溶液中有1%的HA电离,则HA的电离平衡常数Ka为_______
四、强酸和弱酸比较
1、实验探究:镁条与等浓度、等体积盐酸、醋酸的反应
实验过程 向两个锥形瓶中各加入0.05 g镁条,盖紧橡胶塞,然后用注射器分别注入2 mL 2 mol/L盐酸、2 mL 2 mol/L醋酸,测得锥形瓶内气体的压强随时间的变化如图所示
压强与时间图
宏观辨识 微观探析
反应初期 盐酸的反应速率比醋酸大 盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中的c(H+)较大,因而反应速率较大
反应过程中 盐酸的反应速率始终比醋酸大,盐酸的反应速率减小明显,醋酸的反应速率减小不明显 醋酸中存在电离平衡,随反应的进行,电离平衡正向移动,消耗的氢离子能及时电离补充,所以一段时间速率变化不明显
最终 二者产生的氢气的量基本相等,速率几乎都变为零 镁条稍微过量,两种酸的物质的量相同,随醋酸电离,平衡正向移动,醋酸几乎消耗完全,最终二者与镁条反应的氢离子的物质的量几乎相同,因而产生的H2的量几乎相同。两种酸都几乎消耗完全,反应停止,因而反应速率几乎都变为0
2、一元强酸和一元弱酸的比较 (以一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较为例)
酸比较项目 等物质的量浓度、等体积的HCl(a)与CH3COOH(b) pH相同、相同体积的HCl(a)与CH3COOH(b)
c(H+) a>b a=b
pH a酸分子的起始物质的量浓度 a=b ac(Cl—)与c(CH3COO—)大小 c(Cl—)>c(CH3COO—) c(Cl—)=c(CH3COO—)
溶液的导电性 a>b a=b
中和酸所用NaOH的物质的量 a=b a与过量Zn反应产生H2的体积 a=b a与Zn反应的起始反应速率 a>b a=b;反应过程中a分别加该酸的钠盐固体后pH a:不变;b:变大 a:不变;b:变大
【对点训练4】
1、(1)将等质量的Zn粉分别投入:a:10 mL 0.1 mol·L-1 HCl和b:10 mL 0.1 mol·L-1醋酸中
①若Zn不足量,则反应速率a______b (填“>”、“=”或“<”,下同)
②若Zn过量,产生H2的量a______b
(2)将等质量的Zn粉分别投入pH=1,体积均为10 mL的a:盐酸和b:醋酸中
①若Zn不足量,则起始反应速率a______b
②若Zn过量,产生H2的量a______b
2、在同体积0.3mol L-1的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中,加入足量的Zn,下列说法中正确的是( )
A.硫酸中放出氢气量最多 B.醋酸中放出氢气量最多
C.盐酸中放出的氢气量最多 D.盐酸和硝酸中放出的氢气量相等
3、一定温度下,有a、盐酸;b、硫酸;c、醋酸三种酸的稀溶液(用a、b、c、<、=、>号填写)
①当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是___________________
②同体积同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH能力的顺序是___________________
③当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为_____________________
④当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序为____________
⑤当pH相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的氢气(相同状况)则开始时反应速率_________,反应所需的时间____
⑥将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,c(H+)由大到小的顺序为__________________
五、强、弱电解质的判断方法(以HA为例)
实验方法 结论
①测0.01 mol·L-1 HA溶液的pH pH=2,HA为强酸;pH>2,HA为弱酸
②室温下测NaA溶液的pH pH=7,HA为强酸;pH>7,HA为弱酸
③相同条件下,测相同浓度的HA溶液和盐酸(强酸)的导电性 若导电性相同,则HA为强酸;若导电性较盐酸弱,则HA为弱酸
④测定同pH的HA与HCl溶液稀释相同倍数后的pH变化 若ΔpH(HA)=ΔpH(HCl),HA是强酸;若ΔpH(HA)<ΔpH(HCl),HA是弱酸
⑤测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸分别中和NaOH的量 若消耗NaOH的量相同,则HA为强酸;若HA溶液消耗NaOH的量较盐酸多,则HA为弱酸
⑥往同浓度的HA和HCl中投入相同的Zn粒 开始反应速率快的为强酸;开始反应速率慢的为弱酸
⑦从升高温度后pH的变化判断 若升高温度,溶液的pH明显减小,则是弱酸;若升高温度,溶液的pH变化幅度小,则是强酸
【对点训练5】
1、已知HCl为强酸,下列对比实验不能用于证明CH3COOH为弱酸的是(  )
A.对比等浓度的两种酸溶液的pH
B.对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率
C.对比等浓度、等体积的两种酸溶液与等量NaOH溶液反应后放出的热量
D.对比等浓度、等体积的两种酸溶液与足量Zn反应生成H2的体积
2、下列事实不能证明HNO2是弱电解质的是(  )
①滴入酚酞,NaNO2溶液显红色
②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸和HNO2溶液中和碱时,HNO2中和碱的能力强
④25 ℃时0.1 mol·L-1 HNO2溶液的pH=2
⑤HNO2与CaCO3反应放出CO2气体
⑥25 ℃时 0.1 mol·L-1的HNO2溶液稀释至1 000倍,pH>4
A.①⑤  B.②⑤   C.③⑥  D.③④
【课后作业】
1、稀氨水中存在着下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若要使平衡向逆方向移动,同时使c(OH-)增大,应采取的措施是(  )
①加入少量NH4Cl固体  ②加入少量硫酸  ③加入少量NaOH固体 
④加入少量水  ⑤加热  ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤ B.③ C.③④⑥ D.③⑤
2、下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(  )
A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100 mL 0.1 mol·L-1的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.c(H+)=10-3 mol·L-1的两溶液稀释100倍,c(H+)均为10-5 mol·L-1
D.向两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
3、已知7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是三种酸的电离平衡常数。若这三种酸可发生如下反应:
①NaCN+HNO2===HCN+NaNO2 ②NaCN+HF===HCN+NaF ③NaNO2+HF===HNO2+NaF,则下列叙述中不正确的是(  )
A.HF的电离平衡常数为7.2×10-4 B.HNO2的电离平衡常数为4.9×10-10
C.根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱 D.HNO2的电离平衡常数比HCN的大,比HF的小
4、醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是(  )
①1 mol·L-1的醋酸溶液中:c(H+)=0.01 mol·L-1
②醋酸以任意比与水互溶
③10 mL 1 mol·L-1的醋酸溶液恰好与10 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液完全反应
④在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸弱
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5、c(H+)相等的盐酸(甲)和醋酸(乙),分别与锌反应,若最后锌已全部溶解且放出气体一样多,则下列说法正确的是(  )
A.反应开始时的速率:甲>乙 B.反应结束时的c(H+):甲=乙
C.反应开始时的酸的物质的量浓度:甲=乙 D.反应所需时间:甲>乙
6、下列关于0.1 mol·L-1NaOH与氨水两种稀溶液的说法正确的是(  )
A.两溶液中c(OH-)相同 B.等体积的两溶液能中和等物质的量的HCl
C.两溶液稀释10倍,c(OH-)均为0.01 mol·L-1 D.两溶液的导电能力相同
7、化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡:HIn(aq)H+(aq)+In-(aq)
(红色)       (黄色)
故可用作酸碱指示剂。现有浓度为0.02 mol·L-1的下列各溶液:①盐酸,②石灰水,③NaCl溶液,④NaHSO4溶液,⑤NaHCO3溶液,⑥氨水,其中能使指示剂显红色的是(  )
A.①④⑤    B.②⑤⑥ C.①④ D.②③⑥
8、在醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,要使电离平衡右移且c(H+)增大,应采取的措施是(  )
A.加入NaOH(s)   B.加入盐酸 C.加蒸馏水 D.升高温度
9、下列关于电离常数(K)的说法中正确的是(  )
A.电离常数(K)越小,表示弱电解质的电离能力越弱 B.电离常数(K)与温度无关
C.不同浓度的同一弱电解质,其电离常数(K)不同 D.多元弱酸各步电离常数相互关系为K110、25 ℃时,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,HCOOH的电离平衡常数K=1.75×10-5,。下列说法不正确的是(  )
A.向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生
B.25℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,HCOOH的电离程度和K均增大
C.向0.1 mol·L-1甲酸中加入蒸馏水,c(H+)减小
D.向碳酸中加入NaHCO3固体,c(H+)减小
11、把1 L 0.1 mol·L-1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10 L,下列叙述正确的是(  )
A.c(CH3COOH)变为原来的 B.c(H+)变为原来的
C.的比值增大 D.溶液的导电性增强
12、体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,下列叙述错误的是(  )
A.与NaOH完全中和时,醋酸所消耗的NaOH多
B.分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
C.两种溶液的pH相等
D.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl-)<n(CH3COO-)
13、0.1 mol·L-1氨水10 mL,加蒸馏水稀释到1 L后,下列变化中正确的是(  )
①电离程度增大 ②c(NH3·H2O)增大 ③NH数目增多 ④c(OH-)增大 ⑤导电性增强 ⑥eq \f(c(NH),c(NH3·H2O))增大
A.①②③      B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
14、(多选)向0.1 mol/L的CH3COOH溶液中加水或加入少量CH3COONa晶体时,下列有关叙述不正确的是(  )
A.都能使溶液的pH增大 B.都能使溶液中c(H+)·c(CH3COO-)增大
C.都能使溶液中增大 D.溶液中c(CH3COO-)增大
15、下列醋酸溶液中c(H+)最大的是(  )
A.20℃ 0.1 mol/L B.30℃ 0.1mol/L C.20℃ 0.01 mol/L D.30℃ 0.01 mol/L
16、H+浓度均为0.01mol/L的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50mL,加入过量的镁粉,充分反应后,收集H2的体积在相同状况下分别为V1和V2若V1>V2,下列说法正确( )
A.HY一定是弱酸 B.酸性HX>HY C.HX一定是强酸 D.反应开始时二者生成H2的速率相同
17、中和c(H+)相同、体积相同的H2SO4、HCl和CH3COOH溶液,耗用同一浓度的NaOH溶液,体积分别为V1、V2和V3,则V1、V2和V3的关系正确的是(  )
A.V1>V2=V3 B.V3>V2=V1 C.V1>V2>V3 D.V1=V2=V3
18、将一定体积的某NaOH溶液分成两等份,一份用H+浓度为0.01mol/L的一元酸HA溶液中和,消耗酸溶液的体积为V1;另一份用H+浓度为0.0lmol/L的一元酸HB溶液中和,消耗酸溶液体积为V2,则下列叙述正确的是( )
A.若V1>V2,则说明HA的酸性比HB的酸性弱
B.若V1>V2,则分别加水稀释10倍,两溶液的H+浓度HB>HA ’
C.不论两种是强是弱,因为溶液H+浓度相等,中和碱时所耗体积V1=V2
D.若将两种溶液等体积混合,混合液的H+浓度一定等于0.02mol/L
19、如图所示,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答。
(1)“O”点为什么不导电____________________________________________
(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为__________
(3)a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是__________
(4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)提高,在如下措施中,可选择________
A.加热 B.加很稀的NaOH溶液 C.加固体KOH D.加水
E.加固体CH3COONa F.加Zn粒 G.加MgO固体 H.加Na2CO3固体
(5)在稀释过程中,随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是___________
A.c(H+) B.H+个数 C.CH3COOH分子数 D.c(H+)/c(CH3COOH)
20、今有①盐酸、②醋酸、③硫酸三种稀溶液,用序号回答下列问题。
(1)若三种酸的物质的量浓度相等。
a.三种溶液中的c(H+)大小关系为__________________
b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH体积大小关系为_________
c.若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为__________
(2)若三种酸溶液中的c(H+)相等。
a.三种酸的物质的量浓度大小关系为__________________
b.取等体积上述三种溶液,分别用同浓度的NaOH溶液完全中和,所需NaOH溶液体积大小关系为_________
c.若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应,使Zn恰好完全反应时,消耗三种酸的体积大小关系为___________
【弱电解质的电离平衡】答案
【对点训练1】
1、D。解析:在未电离时c(CH3COOH)=1 mol·L-1,当醋酸、H+、CH3COO-的浓度不再变化时(但此时三者的浓度不一定是0.5 mol·L-1),醋酸的电离达到平衡状态,故A、B、C均错。依据平衡状态的标志即分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等,可知D项正确。
2、A
3、D。解析:①中加少量NaOH固体时,H+与OH-结合生成难电离的H2O,使值减小;②中CH3COOH的电离是吸热过程,升温,c(H+)增大,c(CH3COOH)减小,故值增大;③中加入无水CH3COOH时,c(CH3COOH)增大量大于c(H+)增大量,致使值减小;④中加水稀释,电离平衡右移,n(CH3COOH)减小,n(H+)增大,故=增大;⑤加少量醋酸钠固体时,平衡逆向移动,c(H+)减小,c(CH3COOH)增大,值减小。
4、C。解析:①加入NH4Cl固体相当于加入NH,平衡左移;②相当于加入OH-,平衡左移;③通HCl,相当于加入H+,中和OH-,平衡右移;④加CH3COOH溶液,相当于加H+,中和OH-,平衡右移;⑤加水,稀释,越稀越电离,平衡右移;⑥加压,无气体参加和生成,无影响。
【对点训练1】
1、B。解析:电离平衡常数是与温度有关的函数,与溶液浓度无关,故A项错误;酸中c(H+)既跟酸的电离常数有关,也跟酸的浓度有关,故C项错误;碳酸是分步电离的,故D项错误
2、D 3、D 4、B
5、C。解析:根据复分解反应中较强酸制备较弱酸的原理,①中K(次溴酸)=2.4×10-9>K2(碳酸)=5.6×10-11,能发生;④中K(次溴酸)=2.4×10-9<K1(碳酸)=4.3×10-7,能发生;②和③都不能发生。
【对点训练3】
1、B。解析:这两种物质都是弱电解质,在温度不变、浓度相等时,电离程度CH3COOH2、(1)增大 (2)增大 (3)不变
解析:加水稀释,NH3·H2O的电离平衡向电离方向移动,n(OH-)逐渐增大,n(NH3·H2O)逐渐减小,=,所以逐渐增大;电离平衡常数K=只与温度有关,所以加水稀释时不变。
3、1.0×10-5
解析:发生电离的HA的物质的量浓度为c(HA)=0.10 mol·L-1×1%=1.0×10-3 mol·L-1,根据HAH++A-,则平衡时c(H+)=c(A-)=1.0×10-3 mol·L-1,c(HA)=0.10 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1≈1.0×10-1 mol·L-1,将有关数据代入电离平衡常数表达式得Ka==1.0×10-5。
【对点训练4】
1、(1)①> ②= (2)①= ②< 2、A
3、①b>a>c;②b>a=c;③c>a>b;④c>a=b;⑤a=b=c,ca=b
【对点训练5】
1、D。解析:对比等浓度的两种酸的pH,若醋酸pH比盐酸pH大,说明醋酸没有完全电离,可说明为弱酸,故A项不选;氢离子浓度越大,初始反应速率越大,可对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率判断酸性的强弱,故B项不选;弱电解质的电离为吸热过程,根据等量的醋酸与NaOH发生中和反应放出的热量少于盐酸,可证明醋酸酸性的强弱,故C项不选;等浓度、等体积的两种酸溶液与足量Zn反应生成H2的体积相等,不能证明醋酸酸性的强弱,故答案选D。
2、B。解析:①中NaNO2溶液使酚酞显红色,说明NO水解生成弱电解质(酸)HNO2;②不能根据溶液导电性强弱判断强、弱电解质;③中说明等pH、等体积的盐酸和HNO2,c(HNO2)>c(HCl);④中说明HNO2溶液发生不完全电离;⑤中只能说明酸性:HNO2>H2CO3;⑥中说明存在HNO2H++NO。]
【课后作业】
1、B。解析:①若在氨水中加入NH4Cl固体,c(NH)增大,平衡向逆方向移动,c(OH-)减小,错误;②硫酸中的H+与OH-反应,使c(OH-)减小,平衡向正方向移动,错误;③当在氨水中加入NaOH固体后,c(OH-)增大,平衡向逆方向移动,符合题意,正确;④若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正方向移动,但 c(OH-)减小,错误;⑤电离属吸热过程,加热平衡向正方向移动,c(OH-)增大,错误;⑥加入少量MgSO4固体,发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,使平衡向正方向移动,且溶液中c(OH-)减小,错误。
2、B。解析:相同浓度的两溶液,醋酸部分电离,故醋酸中c(H+)比盐酸的小,故A错误;由反应方程式可知B正确;醋酸稀释过程中平衡向电离方向移动,故稀释后醋酸的c(H+)大于10-5 mol·L-1,故C错误;醋酸中加入醋酸钠,由于增大了溶液中醋酸根离子的浓度,抑制了醋酸电离,使c(H+)明显减小,而盐酸中加入氯化钠,对溶液中c(H+)无影响,故D错误。
3、B。解析:根据强酸制弱酸的原理,题给三个反应中,第①个反应说明酸性HNO2>HCN,第③个反应说明酸性HF>HNO2,故HF、HNO2、HCN的酸性依次减弱。相同条件下,酸的酸性越强,电离平衡常数越大,据此可以将三个电离平衡常数与酸对应起来。
4、D。解析:①中若醋酸完全电离,c(H+)=1 mol·L-1,而现在c(H+)=0.01 mol·L-1,说明醋酸部分电离,为弱电解质;③是与强碱的反应,不能说明其电离程度的大小;④是在相同条件下,比较二者导电性强弱,醋酸溶液的导电性弱,说明醋酸溶液中离子浓度小,即电离程度小,盐酸中的HCl是完全电离的,故说明醋酸是部分电离,为弱电解质。
5、D 6、B
7、C。解析:若使指示剂显红色,须增大c(H+);①~⑥中只有①、④能增大溶液中的 c(H+)。
8、D。解析:加入NaOH(s)、蒸馏水、升高温度均能使平衡右移,但加入NaOH、蒸馏水时c(H+)减小,升高温度时c(H+)增大。]
9、A。解析:加热能促进弱电解质的电离,故电离常数(K)增大,B错误;电离常数只与温度有关,与浓度无关,C错误;多元弱酸各步电离常数的大小关系为K1 K2 K3,D错误。
10、B。解析:酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生, A正确; 25 ℃时,向甲酸中加入NaOH溶液,NaOH中和H+而促进HCOOH电离,则HCOOH电离程度增大,电离平衡常数只与温度有关,温度不变电离平衡常数K不变, B错误;向0.1 mol·L-1甲酸中加入蒸馏水,促进HCOOH电离,但是HCOOH电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(H+)减小, C正确;向碳酸溶液中加入NaHCO3固体,c(HCO)增大而抑制碳酸电离,导致溶液c(H+)减小, D正确。
11、C。解析:由于加水稀释,CH3COOH的电离程度增大,故而c(CH3COOH)应小于原来的,c(H+)应大于原来的,=,而n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,故的比值增大。加水稀释后离子浓度减小,故导电性应减弱。故只有C项正确。
12、B。解析:体积相同的盐酸和醋酸两种溶液,n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol,根据二者的电离方程式可知,二者电离出的c(H+)相同,故pH相等,C项正确;由于CH3COOH不能完全电离,因此n(CH3COOH)>n(HCl),故与NaOH完全中和时,醋酸消耗的NaOH多,分别与足量CaCO3反应时,醋酸参与的反应放出的CO2多,A项正确、B项错误;分别用水稀释相同倍数时,醋酸的电离程度增大,n(CH3COO-)增大,而n(Cl-)不变,D项正确。
13、C。解析:氨水加水稀释,电离程度增大,则c(NH3·H2O)减小,NH数目增多,①③对,②错;溶液中n(OH-)增大,但c(OH-)减小,④错;溶液稀释时c(NH)、c(OH-)均减小,溶液导电性减弱,⑤错;根据K=eq \f(c(NH)·c(OH-),c(NH3·H2O)),则eq \f(c(NH),c(NH3·H2O))=,由于温度不变,K不变,而c(OH-)减小,则eq \f(c(NH),c(NH3·H2O))增大,⑥对。
14、BD。解析:CH3COOH在水溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加水促进电离,但是c(H+)减小,pH增大;加CH3COONa晶体时,平衡左移,c(H+)减小,pH增大,A选项正确。加水时,除c(OH-)增大外,其他离子浓度都减小,c(H+)·c(CH3COO-)减小;加醋酸钠时电离常数K不变,但c(CH3COOH)增大,故c(H+)·c(CH3COO-)增大,B选项错误。加水时,各组分浓度成比例减小,但由于加水促进电离,则n(CH3COO-)增大,n(CH3COOH)减小,=增大;加CH3COONa晶体时,虽然平衡左移,但是c(CH3COO-)增大的幅度比c(CH3COOH)大,则增大,C选项正确。Kw=c(H+)·c(OH-),Kw只与温度有关,D选项正确。
15、B 16、D 17、B 18、B
19、(1)因为冰醋酸未电离,无自由移动的离子 (2)c20、(1)③>①>② ③>①=② ①=②>③ (2)②>①>③ ②>①=③ ①=③>②
1课时3.3 水的电离和溶液的pH
【学习目标】
1、认识水的电离存在电离平衡,掌握水的电离平衡的影响因素,知道水的离子积常数
2、认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法
3、能进行pH的简单计算,并能计算各类混合溶液的pH
【主干知识梳理】
一、水的电离
1、水的电离:水是一种极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-
2、水的电离平衡常数:
因为水的电离极其微弱,在室温下1L纯水(即55.6 mol)只有1×10-7mol H2O电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,因此c(H2O)可以视为常数,上式可表示为:c (H+)·c (OH—)=K电离·c (H2O)。其中常数K电离与常数c(H2O)的积作为一新的常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积,记作KW,即K W= c(H+)· c(OH—)
3、水的离子积常数(KW)
(1)表达式:KW=c(H+)·c(OH-),室温时,KW=1.0×10-14
(2)影响因素:KW只受温度影响,由于水的电离是吸热过程,温度升高,KW增大
4、外界条件对水的电离平衡的影响
(1)温度(升高温度,促进水的电离):水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡向右移动,电离程度增大,c(H+)和c(OH―)同时增大,KW增大,但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等,故仍呈中性
(2)加入酸、碱或强酸的酸式盐(抑制水的电离):向纯水中加入酸或NaHSO4、碱,由于酸(碱)电离产生的H+(OH―),使溶液中c(H+)或c(OH―)增大,使水的电离平衡左移,水的电离程度减小
(3)含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐(促进水的电离):在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐,由于它们能跟水电离出的H+和OH―结合生成难电离物,使水的电离平衡右移,水的电离程度增大
(4)加入活泼金属(促进水的电离):向纯水中加入金属钠,由于活泼金属能与水电离的H+直接作用,产生氢气,促进水的电离
H2OH++OH- ΔH>0
改变条件 平衡移动方向 c(H+) c(OH-) 水的电离程度 Kw
升高温度 右移 增大 增大 增大 增大
加入HCl(g) 左移 增大 减小 减小 不变
加入NaOH(s) 左移 减小 增大 减小 不变
加入NaHSO4(s) 左移 增大 减小 减小 不变
加入金属Na 右移 减小 增大 增大 不变
5、水的离子积适用范围:KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀溶液,不管是哪种溶液,由水电离出的c(H+)与c(OH-)一定相等
6、水的离子积表达式的应用:在水溶液中,均存在水的电离平衡,因此在表达式中,c(H+)、c(OH―)表示整个溶液总物质的量浓度,KW=c(H+)溶液·c(OH-)溶液
(1)纯水中:KW=c(H+)水·c(OH-)水
(2)酸溶液中:KW=[c(H+)酸+c(H+)水]·c(OH-)水,由于c(H+)酸>>c(H+)水,故忽略水电离出的H+
即:KW=c(H+)酸·c(OH-)水,但由水电离出来的:c(H+)水=c(OH-)水
例:计算25℃,0.1mol/L的HCl中,c(H+)酸= ,c(H+)水= ,c(OH-)水= ,由水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=____________
(3)碱溶液中:KW=c(H+)水·[c(OH-)碱+c(OH-)水],由于c(OH-)碱>>c(OH-)水,故忽略水电离出的OH-
即:KW=c(H+)水·c(OH-)碱,但由水电离出来的:c(H+)水=c(OH-)水
例:计算25℃,0.1mol/L的NaOH中,c(H+)水= ,c(OH-)碱= ,c(OH-)水= ,由水电离出的c(H+)水·c(OH-)水=____________
【微点拨】
①在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)一定相等
②对于酸、碱、盐的稀溶液中,c(H2O)也可认为是定值。Kw=c(H+)·c(OH-),但c(H+)、c(OH-)为溶液中的浓度,不一定是水电离出的
③室温下,由水电离出的c水(H+)或c水(OH-)<10-7 mol·L-1时,可能是加酸或加碱抑制了水的电离
【对点训练1】
1、25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是(  )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,c(H+)不变
2、常温下,某溶液中由水电离出的c(H+)水=1.0×10-13 mol·L-1,该溶液可能是(  )
A.二氧化硫水溶液 B.氯化钠水溶液 C.硝酸钠水溶液 D.硫酸钠水溶液
3、常温下,0.1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为(  )
A.0.1 mol·L-1 B.1.0×10-13 mol·L-1 C.1.0×10-7 mol·L-1 D.1.0×10-6 mol·L-1
4、常温下,下列三种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为(  )
①1 mol·L-1的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸 ③0.01 mol·L-1的NaOH
A.1∶10∶100 B.0∶1∶12 C.14∶13∶12 D.14∶13∶2
5、某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-3 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(  )
A.该温度高于25 ℃ B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-11 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)增大
二、溶液的酸碱性与pH
1、溶液的酸碱性
(1)溶液的酸碱性:溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小
(2)溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
c(H+)与c(OH-)相对大小 c(H+)/mol·L-1的范围(25 ℃)
中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+)=1.0×10-7
酸性溶液 c(OH-)1.0×10-7
碱性溶液 c(OH-)>c(H+) c(H+)<1.0×10-7
(3)溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
①pH的定义:pH是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lg c(H+)
②pH的意义:pH越大,溶液的碱性越强;pH越小,溶液的酸性越强
③溶液酸碱性与pH的关系(常温下):pH<7,为酸性溶液;pH=7,为中性溶液;pH>7,为碱性溶液
④pH的适用范围:1×10-14 mol·L-1≤c(H+)≤1 mol·L-1
【微点拨】
①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质
②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小,而应比较二者相对大小,不受温度影响
③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断,如:pH=7的溶液不一定为中性溶液,100℃时,pH=6为中性溶液
④当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,通常用c(H+)或c(OH-)直接表示
⑤当c(H+)或c(OH-)小于或等于1 mol·L-1时,通常用pH表示
2、溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0浅红色 >10.0红色
甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
(2)利用pH试纸测定
①使用pH试纸的正确操作:取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH
②pH试纸分类
a.广泛pH试纸:其pH范围是1~14(最常用),可以识别的pH差约为1,只能读整数
b.精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值
c.专用pH试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸
(3)用pH计测量:pH计也叫酸度计,该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为0~14,可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)
【微点拨】
①使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿
②pH试纸不能测漂白性的物质的pH(如:氯水、次氯酸盐、浓硝酸),pH试纸不能测脱水性的物质的pH(如:浓硫酸)
3、pH的应用
(1)医疗上:血液中的pH是诊断疾病的一个重要参数,而利用药物调控血液的pH是辅助治疗的重要手段之一
(2)生活中:人们使用的护发素的主要功能也是调节头发的pH,使之达到适宜的酸碱度
(3)环保领域:酸性和碱性废水的处理常利用中和反应,处理过程中可利用pH自动测定仪进行检测和控制
(4)农业生产中:各种农作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求
(5)科学实验和工农业生产中:溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。如在用于测定酸碱溶液浓度的酸碱中和反应滴定中,溶液pH的变化是判断滴定终点的依据
【对点训练2】
1、下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(  )
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱度更为方便
D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
2、下列溶液一定呈酸性的是(  )
A.c(H+)=10-6 mol·L-1的溶液 B.pH<7的溶液
C.c(H+)>c(OH-)的溶液 D.滴加酚酞显无色的溶液
3、下列说法正确的是(  )
A.c(H+)=的溶液一定呈中性
B.将水加热,Kw增大,pH不变,仍呈中性
C.向水中加入少量氢氧化钠固体,溶液的c(OH-)增大,平衡逆向移动,Kw减小
D.向0.01 mol·L-1醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的c(H+)将减小
4、用pH试纸测定溶液的pH,正确操作是(  )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小块试纸先用蒸馏水润湿后,再在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
三、pH的计算 (25 ℃)
1、单一溶液的pH计算
(1)求强酸溶液的pH:已知c mol·L-1 的HnA强酸溶液,则c(H+)=nc mol·L-1;
【对点训练3】
1、计算25 ℃时1×10-3 mol/L HCl溶液的pH?
2、计算25 ℃时1×10-3 mol/L H2SO4溶液的pH?
3、计算25 ℃时pH=1的HCl溶液的物质的量浓度为多少?
4、计算25 ℃时pH=1的H2SO4溶液的物质的量浓度为多少?
(2)求强碱溶液的pH:已知c mol·L-1 B(OH)n强碱溶液,则c(OH-)=nc mol·L-1;;
(求碱溶液pH时注意转换)
【对点训练4】
1、计算25 ℃时0.1 mol/L NaOH溶液的pH?
2、计算25 ℃时0.1 mol/L Ba(OH)2溶液的pH?
3、计算25 ℃时pH=12的NaOH溶液的物质的量浓度为多少?
4、计算25 ℃时pH=12的Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为多少?
(3)求一元弱酸溶液的pH
【对点训练5】
1、已知常温下浓度为0.01 mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的pH值?
2、已知常温下浓度为0.1 mol/L的CH3COOH溶液的电离常数为1.75x10-5,求该溶液的pH值?
(4)求一元弱碱溶液的pH
【对点训练6】
1、已知常温下浓度为0.01 mol/L的氨水溶液的电离度为1%,求该溶液的pH值?
2、已知常温下浓度为0.1 mol/L的氨水溶液的电离常数为1.75x10-5,求该溶液的pH值?
2、酸碱溶液混合后pH的计算
(1)强酸与强酸混合 (稀溶液体积变化忽略)
两强酸混合:先求混合后的c(H+)混,,然后再求pH
速算规律: pH相差2个单位以上的强酸等体积混合,混合后的pH混==pH小+0.3
【对点训练7】
1、1L 0.1 mol/L HCl与2L 0.2 mol/L HCl混合,求该混合溶液的pH值
2、将pH=1和pH=3的盐酸溶液等体积混合,求该混合溶液的pH值
3、将pH=2的H2SO4溶液与pH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的pH值
(2)强碱与强碱混合 (稀溶液体积变化忽略)
两强碱混合:先计算,再求,最后求pH
速算规律:pH相差2个单位以上的强碱等体积混合,混合后的pH混 = pH大-0.3
【对点训练8】
1、1L 0.1 mol/L NaOH与2L 0.2 mol/L Ba(OH)2混合,求该混合溶液的pH值
2、将pH=11和pH=13的NaOH溶液等体积混合,求该混合溶液的pH值
3、将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的pH值
3、强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略)
强酸与强碱溶液混合:根据n(H+)与n(OH-)的相对大小先判断酸、碱的过量情况
①恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7 (25 ℃)
②若酸过量[n(H+)>n(OH-)]:先求,再求pH
③若碱过量[n(OH-)>n(H+)]:先求,再求,最后求pH
【对点训练9】
1、常温下pH=4的HCl和pH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的pH值
4、常温下,酸与碱pH之和为14,等体积混合
(1)若为强酸与强碱,则混合后pH=7
(2)若为强酸与弱碱,则混合后pH>7
(3)若为弱酸与强碱,则混合后pH<7
四、溶液的稀释与pH
1、酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH=a) 碱(pH=b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pHb-n pH=b-n
无限稀释 pH趋向于7
2、酸碱溶液稀释时pH的变化图像
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
【微点拨】可以看出无论是c相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱
【对点训练10】
1、常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(  )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
2、某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是(  )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线 B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大 D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
3、浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.MOH的碱性强于ROH的碱性 B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等 D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大
4、常温下,按要求完成关于溶液稀释的问题。
(1)将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=________
(2)pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=________
(3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则a______(填“>”“<”或“=”)b
(4)pH=5的硫酸稀释10 000倍后,c(H+)∶c(SO)=________
5、(1)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为________
(2)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为______
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_______
(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为_______
【课后作业】
1、将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是(  )
A.水的离子积变大,pH变小,呈酸性 B.水的离子积不变,pH不变,呈中性
C.水的离子积变小,pH变大,呈碱性 D.水的离子积变大,pH变小,呈中性
2、在室温下,下列叙述正确的是(  )
A.将1 mL pH=3的一元酸溶液稀释到10 mL,若溶液的pH<4,则此酸为弱酸
B.将1 mL 1.0×10-5 mol·L-1盐酸稀释到1 000 mL,得到pH=8的盐酸
C.用pH=1的盐酸分别中和1 mL pH=13的NaOH溶液和氨水,NaOH消耗盐酸的体积大
D.pH=2的盐酸与pH=1的硫酸比较,c(Cl-)=c(SO)
3、纯水在25 ℃和80 ℃时,c(H+)前后大小关系及酸碱性分别是(  )
A.大于 弱酸性 B.等于 都显中性 C.小于 弱酸性 D.小于 都显中性
4、下列溶液一定显酸性的是(  )
A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1 D.常温时,溶液中由水电离的c(H+)=10-9 mol·L-1
5、在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是(  )
A.两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
B.NaOH溶液和盐酸中由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1
C.两溶液中由水电离出的c(H+)相等
D.两者都促进了水的电离
6、下列说法不正确的是(  )
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH-)相等
C.在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.氨水和盐酸反应后的溶液,若c(Cl-)=c(NH),则溶液呈中性
7、下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是(  )
①pH=0的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸 ③0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
8、室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(  )
A.Al3+、Na+、NO、Cl- B.K+、Na+、Cl-、NO
C.K+、Na+、Cl-、AlO D.K+、NH、SO、NO
9、水的电离常数如图两条曲线所示,曲线中的点都符合c(H+)×c(OH-)=常数,下列说法错误的是(  )
A.图中温度T1>T2
B.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
C.曲线a、b均代表纯水的电离情况
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性
10、甲、乙两种醋酸稀溶液,甲的pH=a,乙的pH=a+1,下列叙述正确的是(  )
A.甲中水电离出来的H+的物质的量浓度是乙中水电离出来的H+的物质的量浓度的10倍
B.中和等物质的量的NaOH,需甲、乙两种醋酸溶液的体积,10V(甲)>V(乙)
C.物质的量浓度c(甲)>10c(乙)
D.甲中的c(OH-)为乙中的c(OH-)的10倍
11、常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(  )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
12、已知在100 ℃时水的离子积KW=1×10-12,下列溶液的温度均为100 ℃。其中说法正确的是(  )
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
C.pH=3的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液完全中和需要NaOH溶液的体积是硫酸溶液的2倍
D.pH=4的盐酸与pH=8的氨水等体积混合后pH=6
13、在室温下,等体积的酸和碱的溶液混合后,pH一定大于7的是(  )
A.pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液 B.pH=3的盐酸跟pH=11的氨水
C.pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液 D.pH=3的磷酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
14、室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是(  )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7 B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7 D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
15、室温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比混合,所得溶液pH=12,则原溶液的浓度为(  )
A.0.01 mol·L-1  B.0.017 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
16、现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸,下列叙述错误的是 (  )
A.盐酸溶液中的c(Cl-)与醋酸溶液中的c(CH3COO-)相等
B.它们与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多
C.分别用水稀释相同倍数时,n(Cl-)<n(CH3COO-)
D.它们分别与足量CaCO3反应时,放出的CO2一样多
17、常温下,若1体积硫酸与2体积pH=11的氢氧化钠溶液混合后的溶液的pH=3(混合后体积变化不计),则二者物质的量浓度之比应为 (  )
A.5∶1    B.5∶2 C.1∶5 D.2∶5
18、有关常温下pH均为3的硫酸和醋酸溶液的说法正确的是(  )
A.分别加水稀释100倍后,硫酸溶液的pH变化比醋酸溶液小
B.两种溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1
C.与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,都恰好中和
D.分别加入足量锌片充分反应后,两溶液中产生的氢气的量一样多
19、25 ℃时,将pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合,当混合后溶液的pH=11时,盐酸和NaOH溶液的体积比是(  )
A.9∶2 B.9∶1 C.1∶10 D.2∶5
20、已知100 ℃时,0.01 mol·L-1 NaHSO4溶液中水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1,该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH=5的NaHSO4溶液V2 L混合,所得溶液pH=7,则V1∶V2为(  )
A.2∶9 B.1∶9 C.1∶1 D.1∶2
21、常温下,将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份,一份加入适量水,另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液,两者pH都增大了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为(  )
A.11∶1 B.10∶1 C.6∶1 D.5∶1
22、25 ℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系(  )
A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7
23、常温下,①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的H2SO4溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。相同条件下,有关上述溶液的比较中正确的是(  )
A.水电离的c(H+):①=②=③=④
B.将②④溶液混合后,pH=7,消耗溶液的体积:②<④
C.等体积的①②④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:②最大
D.向10 mL上述四溶液中各加入90 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②
24、pH=2的a、b两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等 B.稀释后,a酸溶液的酸性比b酸溶液强
C.x=6时,a是强酸,b是弱酸 D.若a、b都是弱酸,则2<x<5
25、在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14,B点水的离子积为__________。造成水的离子积变化的原因是______________
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>D b.AB线上任意点的溶液均显中性
c.B点溶液的pH=6,显酸性 d.图中温度T1>T2
(3)T2 ℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?_____________
(4)T2 ℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=________________
26、(1)某温度(T ℃)时,测得0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的Kw=________
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合
①若所得混合液为中性,且a=11,b=3,则Va∶Vb=________
②若所得混合液为中性,且Va∶Vb=10∶1,则a+b=__________
③若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________
27、在25 ℃时,有pH为x的盐酸和pH为y的NaOH溶液,取Vx L该盐酸同该NaOH溶液中和,需Vy L NaOH溶液。回答下列问题:
(1)若x+y=14,=________(填数值)
(2)若x+y=13,=________(填数值)
(3)若x+y>14,=______(表达式),且Vx______Vy(填“>”“<”或“=”)(题中x≤6,y≥8)。
28、室温下,有一pH为12的NaOH溶液100 mL,如果在忽略溶液混合时的体积变化下将其pH降为11,则:
(1)若用蒸馏水应加入________mL
(2)若用pH=10的NaOH溶液,应加入______mL
(3)若用pH=2的盐酸,应加入________mL
(4)若用0.01 mol·L-1硫酸,应加入________mL
29、25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知:
Va<Vb和a=0.5b。请填写下列空白:
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________,其理由是______________________________________________
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________,其理由是______________________________________________
(3)a的取值范围是_______________________________________
【水的电离和溶液的pH】答案
【对点训练1】
1、B。解析:本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析水的电离平衡的移动方向,再讨论c(H+)、c(OH-)或Kw的变化。向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,A项不正确;向水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO,c(H+)增大,但Kw不变,B项正确;向水中加入少量CH3COOH后,使水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,c(H+)增大,C项不正确;将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,Kw增大,c(H+)增大,D项不正确。
2、A。解析:c(H+)水=1.0×10-13 mol·L-1<1.0×10-7 mol·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液既可能呈酸性,也有可能呈碱性。A项,SO2+H2OH2SO3,H2SO3HSO+H+,HSOSO+H+,溶液呈酸性。B、C、D项溶液呈中性,不符合题意。
3、B。解析:NaOH为强碱,在水溶液中完全电离为Na+和OH-,水电离出的OH-很少,可以忽略不计,所以0.1 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,则由水电离出的OH-的物质的量浓度=c(H+)===1.0×10-13 mol·L-1。
4、A
5、B。解析:25 ℃时,纯水中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,c(H+)=1×10-6 mol·L-1说明水的电离得到促进,故T>25 ℃,A项正确;c(H+)=1×10-6 mol·L-1,水的离子积常数为1×10-12,Kw=c(H+)·c(OH-),当c(H+)=1×10-3 mol·L-1时,c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,故由水电离出来的c(H+)=1×10-9 mol·L-1,B项错误;NaHSO4电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,C项正确;温度不变时,Kw不变,加水稀释,c(H+)减小,Kw=c(H+)·c(OH-),所以c(OH-)增大,D项正确。
【对点训练2】
1、D
2、C。解析:酸性溶液是指c(H+)>c(OH-)的溶液;滴加酚酞显无色的溶液,有可能显酸性也有可能显弱碱性;由于未指明温度,不能依据c(H+)=10-6 mol·L-1或pH<7来判断溶液的酸碱性。
3、A。解析:A项,溶液中c(H+)=c(OH-)时为中性,c(H+)=,说明c(H+)=c(OH-),则溶液为中性,正确;B项,加热促进水的电离,Kw增大,氢离子浓度增大,则pH减小,溶液中c(H+)=c(OH-),仍呈中性,错误;C项,向水中加入少量氢氧化钠固体,溶液的c(OH-)增大,Kw只与温度有关,温度不变,则Kw不变,错误;D项,酸电离的氢离子能抑制水的电离,向0.01 mol·L-1醋酸溶液中加水,酸电离的氢离子浓度减小,对水的电离的抑制程度减小,则水电离的c(H+)增大,错误。
4、A。解析:A项,正确;B项,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则测酸溶液的pH时将会使所测pH偏大,测碱溶液的pH时将会使所测pH偏小,而对中性溶液不影响;C项,不能将pH试纸浸入到溶液中去测溶液的pH;D项明显不对。
【对点训练3--9】略
【对点训练10】
1、C。解析:A项,pH=3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100倍时,30.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,pH=13;D项,NaOH是强碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能无限接近于7。
2、B。解析:根据电解质的电离平衡特点知:Ⅱ应为醋酸溶液稀释时的pH变化曲线,A项错误;溶液导电性取决于离子浓度,b点的H+浓度大,导电性强,B项正确;Kw的大小取决于温度,C项错误;相同pH的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液浓度远大于盐酸的浓度,稀释到相同体积时,醋酸溶液(Ⅱ)浓度大于盐酸(Ⅰ)浓度,D项错误。
3、D。解析:A项,0.10 mol·L-1等体积的MOH和ROH溶液,前者pH=13,后者pH小于13,说明前者是强碱,后者是弱碱,正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点电离程度大于a点,正确;C项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性,c(OH-)相等,正确;D项,由MOH是强碱,在溶液中完全电离,所以c(M+)不变,ROH是弱碱,升高温度,促进电离平衡ROHR++OH-向右移动,c(R+)增大,所以减小,错误。
4、(1)13 (2)1×10-8 mol·L-1 (3)< (4)200∶1
解析:(1)c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,故pH=13。(2)稀释后c(H+)=10-6 mol·L-1,c(OH-)=10-8 mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)=10-8 mol·L-1。(3)若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为a mL,则盐酸的c(H+)比醋酸的c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等,则醋酸应该继续加水稀释,则有b>a。
5、(1)mn (3)mn
解析:(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图甲所示:分别加水稀释10倍后,二者的浓度仍相同,由于HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度,因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度,因此有mn。(3)由于醋酸中存在电离平衡,在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H+,其稀释过程中的图像如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线),易得mn。
【课后作业】
1、D。解析:升高温度,水的电离平衡右移,电离程度增大,c(H+)和c(OH-)同时增大,Kw增大,但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等,故仍呈中性。
2、A
3、D。解析:Kw随温度升高而增大,纯水中c(H+)也随温度升高而增大,但仍等于c(OH-),显中性。
4、B。解析:判断溶液酸碱性的关键是看c(H+)和c(OH-)的相对大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c(H+)>10-7 mol·L-1溶液呈酸性,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红,则该溶液为酸性;D项中水电离的c(H+)<10-7 mol·L-1,说明向水中加入了抑制水电离的酸或者是碱,溶液的酸碱性不能确定。
5、C。解析:若该温度下水的离子积常数为Kw(这里没有说是25 ℃),则在0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离的c(H+)== mol·L-1。在0.01 mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)水电离= mol·L-1。
6、B。解析:pH<7的溶液不一定呈酸性,如100 ℃时,pH=6为中性溶液,pH<7可能为碱性溶液,故A正确;NH3·H2O是弱碱,在相同温度下,物质的量浓度相等的氨水、NaOH溶液,氢氧化钠溶液中的c(OH-)大于氨水中的c(OH-),故B错误;在相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液,c(H+)和c(OH-)分别相等,根据电荷守恒,分别有c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),因此c(Cl-)=c(CH3COO-),故C正确;氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),若c(Cl-)=c(NH),则c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,故D正确。
7、A。解析:①中c(H+)=1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于1.0×
10-14 mol·L-1;
②中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1;
③中c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(H+)相等,等于1.0×
10-12 mol·L-1;
④中c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1,同③所述由水电离出的c(H+)=1.0×10-11 mol·L-1。
即(1.0×10-14)∶(1.0×10-13)∶(1.0×10-12)∶(1.0×10-11)=1∶10∶100∶1 000。
8、B。解析:溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,溶液的pH为0或14,溶液呈酸性或碱性。A项,Al3+与OH-不能大量共存;C项,AlO与H+不能大量共存;D项,NH与OH-不能大量共存。
9、C。解析:由图像可知,A点在T2时的曲线上,而B点在T1时的曲线上,因为A、B点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等,所以是纯水的电离,B点的电离程度大于A点,所以温度T1>T2,故A正确;由图像可知,A、E、D都是T2时曲线上的点,Kw只与温度有关,温度相同时Kw相同,温度升高,促进水的电离,Kw增大,则B>A=D=E,由C点c(OH-)×c
(H+)可知,C点的Kw大于A点,则Kw值B>C>A=D=E,故B正确;由E和D点c(H+)≠c
(OH-)可知其不是纯水的电离,故C错误;B点时,Kw=1×10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,与pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,等体积混合后,溶液显碱性,故D正确。
10、C。解析:c(H+)=10-pH,所以c(H+)甲=10-a mol·L-1,c(H+)乙=10-(a+1) mol·L-1,所以c(H+)甲=10c(H+)乙,则10c(OH-)甲=c(OH-)乙,酸溶液中水电离出的c(H+)等于溶液中的c(OH-),则水电离出的氢离子浓度:乙是甲的10倍,故A、D错误;乙的pH比甲大1,则c(甲)>10c(乙),所以与等量NaOH反应,消耗酸的体积,10V(甲)<V(乙),故B错误、C正确。
11、B。解析:A项,pH=3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100倍时,3<pH<5;B项,pH=7,则1×10-3 L×0.1 mol·L-1=0.1 L×c(OH-),c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,pH=14-3=11;C项,0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液稀释到2 L时,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,pH=13;D项,NaOH溶液是碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能成为6,只能无限接近于7。
12、A。解析:A项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg 0.01 =2。此计算与KW值无关,不要受KW=1×10-12的干扰,正确;B项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,pH=6,错误;C项,pH=3的H2SO4溶液c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液c(OH-)=10-3 mol·L-1,二者完全中和,需要溶液的体积相等,错误;D项,等体积混合,氨水过量,显碱性,pH>6,错误。
13、B。解析:A、C两项中都是强酸与强碱中和,等体积混合时酸溶液中氢离子的物质的量和碱溶液中氢氧根离子的物质的量相等,即pH强酸+pH强碱=14,恰好完全中和,pH=7;B项,pH强酸+pH弱碱=14,混合后碱过量,pH>7;D项,pH弱酸+pH强碱=14,混合后酸过量,pH<7。
14、D。解析:==·=·10a+b-14。若a+b=14,x=y,则n(OH-)=n(H+),pH=7,A项错误;若a+b=13,10x=y,则=·10a+b-14=,溶液呈酸性,pH<7,B项错误;若ax=by且a+b=13,则=·10a+b-14=<1(a>b),故pH<7,C项错误;若x=10y,且a+b=14,则=10,pH>7,D项正确。]
15、C。解析:设原溶液的浓度为c,两者反应后碱过量,应先求c(OH-),c(OH-)==0.01(mol·L-1),解得c=0.05 mol·L-1。
16、D。解析:两种溶液中分别存在c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),因pH相等,则c(CH3COO-)=c(Cl-),故A正确;醋酸为弱酸,pH相同时,醋酸浓度较大,则与NaOH完全中和时,醋酸溶液所消耗的NaOH多,故B正确;加水稀释,促进醋酸的电离,醋酸溶液酸性较强,由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+),c(Cl-)+c(OH-)=c(H+),可知n(Cl-)<n(CH3COO-),故C正确;醋酸浓度较大,体积相同时物质的量较大,则与足量CaCO3反应时,醋酸放出的CO2较多,故D错误。
17、B。解析:H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,设硫酸的物质的量浓度为c mol·L-1,体积为V L,氢氧化钠溶液浓度为10-3 mol·L-1,体积为2V L,混合后pH=3,即c(H+)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,解得c=×10-3,则二者物质的量浓度之比应为5∶2,B项正确。]
18、B。解析:A项,稀释100倍,强酸ΔpH=2,弱酸ΔpH<2,错误;C项,与醋酸溶液反应时,醋酸过量,错误;D项,未指明溶液体积,产生H2的量不确定,错误。
19、A。解析:pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的NaOH溶液中c(H+)=10-12 mol·L-1,由Kw可求出NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,混合溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,则混合溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,设盐酸和NaOH溶液的体积分别为a和b,则c(OH-)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,解得a∶b=9∶2,A项正确。
20、A。解析:根据100 ℃时,0.01 mol·L-1 NaHSO4溶液中水电离的c(H+)=10-10 mol·L-1,确定水的离子积为1.0×10-12,该温度下将pH=8的Ba(OH)2溶液V1 L与pH=5的NaHSO4溶液V2 L混合,所得溶液pH=7,溶液呈碱性,所以c(OH-)=10-5 mol·L-1=,则V1∶V2=2∶9。
21、C。解析:设所取每份硫酸的体积为V1,使硫酸由pH=1变为pH=2,所加水的体积为9V1;设所加NaOH溶液的体积为V2,则有c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,解得V2=V1,即V水∶VNaOH=6∶1。
22、C。解析:酸中n(H+)=10-a×10,碱中n(OH-)=×1=10-14+b,根据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。
23、A
24、D。解析:读图可知,稀释过程中,b酸的pH变化小,则b酸较a酸弱,两者pH相等时,物质的量浓度一定不同,A项错误;读图知稀释后a溶液的pH大于b溶液的pH,则a中c(H+)小于b中c(H+),a酸溶液的酸性比b酸溶液的酸性弱,B项错误;pH=2的a酸溶液稀释1 000倍,pH不可能增加4,C项错误;若a、b都是弱酸,稀释1 000倍后,a、b两溶液pH均要增大,且增加量均小于3,故2<x<5。
25、(1)1×10-12 水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大 
(2)b
(3)否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于B点位置
(4)2×10-9 mol·L-1
26、(1)10-13 (2)①1∶10 ②12 ③1∶9
解析:(1)T ℃时,0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,其pH=11,即c(H+)=10-11 mol·L-1,则水的离子积为10-13。
(2)①pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=3的H2SO4溶液中c(H+)=
10-3 mol·L-1,酸中n(H+)=Vb L×10-3 mol·L-1,碱中n(OH-)=Va L×10-2 mol·L-1,若混合后呈中性,则Va×10-2=Vb×10-3,即Va∶Vb=1∶10。
②酸中n(H+)=Vb L×10-b mol·L-1,碱中n(OH-)= mol·L-1=10-13+a mol·L-1,若混合后呈中性,则Vb×10-b=Va×10-13+a,即=1013-a-b=10,即a+b=12。
③若混合后pH=10,即c(OH-)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,故=10-3,即Va∶Vb=1∶9。
27、(1)1 (2) (3)10(x+y-14) >
解析:Vx·10-x=Vy·10-(14-y),==10(x+y-14)。
(1)若x+y=14,则=1。
(2)若x+y=13,则=。
(3)当x+y>14时,根据=10x+y-14,Vx>Vy。
28、(1)900 (2)1 000 (3)81.8 (4)42.86
解析:(1)由c(OH-)稀释=10-3 mol·L-1=,得V(H2O)=0.9 L=900 mL。
(2)设加入pH=10的NaOH溶液的体积为x,c(OH-)=10-3 mol·L-1
= 得x=1 L=1 000 mL。
(3)设加入pH=2的盐酸的体积为y,
c(OH-)=10-3 mol·L-1
= 得y≈0.081 8 L=81.8 mL。
(4)设加入硫酸的体积为z
c(OH-)=10-3 mol·L-1
= 得z≈0.042 86 L=42.86 mL。
29、(1)否 a=3 b=6, 溶液呈酸性与题意的强碱溶液不符合
(2)否 a=5, b=10,满足恰好完全反应时nOH-=nH+,则有Va·10-a= Vb·10 b-14,,从而可推出va>vb与题意va(3)
1课时3.5 盐类的水解
【学习目标】
1、了解不同盐溶液的酸碱性,理解盐溶液的水解规律
2、掌握盐类水解方程式的书写方法,能说明影响盐类水解的主要因素
【主干知识梳理】
一、盐类的水解
1、盐溶液的酸碱性
(1)实验探究:用pH计测定下列溶液的pH与7的关系,按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表
盐 NaCl Na2CO3 NH4Cl KNO3 CH3COONa (NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 中性 碱性 酸性
盐的类型 强酸强碱盐  弱酸强碱盐  强酸弱碱盐  强酸强碱盐  弱酸强碱盐  强酸弱碱盐 
(2)实验结论
盐的类型 强酸弱碱盐 强酸强碱盐 弱酸强碱盐
溶液的酸碱性 酸性 中性 碱性
2、盐溶液呈现不同酸碱性的原因
(1)强酸强碱盐——以NaCl为例
溶液中存在的离子 H2OH++OH-NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质 否
c(H+)和c(OH-)的相对大小 溶液中c(H+)=c(OH-),呈中性
理论解释 水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)强酸弱碱盐——以NH4Cl为例
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质 是
c(H+)和c(OH-)的相对大小 溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
理论解释 NH和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+)>c(OH-)
总反应离子方程式 NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)强碱弱酸盐——以CH3COONa为例
溶液中存在的离子
离子间能否相互作用生成弱电解质 是
c(H+)和c(OH-)的相对大小 溶液中c(H+)理论解释 CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向电离方向移动,使溶液中c(H+)总反应离子方程式 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
3、盐类水解
(1)概念:在水溶液中,盐电离出来的弱酸根阴离子或弱碱阳离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解
(2)实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性、酸性或中性
(3)条件:盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱根阳离子,即有弱才水解,强酸强碱盐不水解
(4)盐类水解的特点
①可逆:盐类的水解是可逆反应,是酸碱中和反应的逆反应
②吸热:中和反应是放热反应,因此盐类的水解是吸热反应
③微弱:通常情况下,盐类的水解程度很微弱
(5)水解的规律:有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解;同强显中性
盐的类型 强酸强碱盐 强酸弱碱盐 弱酸强碱盐
实例 NaCl、KNO3 NH4Cl、Cu(NO3)2 CH3COONa、Na2CO3
是否水解 否 是 是
水解的离子 无 NH、Cu2+ CH3COO-、CO
溶液的酸碱性 中性 酸性 碱性
溶液的pH (25 ℃) pH=7 pH<7 pH>7
【微点拨】
①“越弱越水解”指的是盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强,若酸性HA>HB,那么相同浓度的NaA和NaB溶液,后者的碱性强
如:CH3COOH的酸性比HClO的酸性强,则相同浓度时,CH3COO-的水解程度比ClO-小,后者的碱性强
②同浓度的NaHCO3和CH3COONa溶液相比,谁的碱性强?为什么?
③同浓度的NH4Cl和Cu(NO3)2溶液相比,谁的酸性强?为什么?
【对点训练1】
1、下列有关盐类水解的说法不正确的是(  )
A.盐类的水解过程破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类水解的结果使溶液不一定呈中性
D.Na2CO3水解的实质是Na+与H2O电离出的OH-结合生成了NaOH
2、下列物质的水溶液因溶质水解呈酸性的是(  )
A.FeCl3 B.Na2CO3 C.CH3COOH D.KHSO4
3、下列离子能促进水电离的是(  )
4、在水中加入下列物质,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性的是(  )
A.NaCl B.NaHSO4 C.Na2CO3 D.NH4Cl
5、有下列盐溶液:①KNO3 ②AgNO3 ③K2CO3 ④FeCl3 ⑤K2SO4 ⑥NaClO ⑦NH4Cl
呈酸性的是________,呈碱性的是________,呈中性的是________
6、等物质的量浓度的下列物质的溶液,其pH由小到大的顺序排列正确的是________
①CH3COONa ②NaOH ③NaNO3 ④HCl ⑤Al2(SO4)3 ⑥CH3COOH
二、盐类水解方程式的书写
1、书写形式:盐中的离子+水弱酸+ OH-,如:R-+H2OHR+OH- 显碱性
盐中的离子+水弱碱+H+, 如:M++H2OMOH+H+ 显酸性
2、书写要求:盐类水解程度一般很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式
3、不同类型盐水解的离子方程式
(1)一元弱酸强碱盐
CH3COONa:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;NaClO:ClO-+H2OHClO+OH-
(2)一元弱碱强酸盐
NH4Cl:NH+H2ONH3·H2O+H+;(NH4)2SO4:NH+H2ONH3·H2O+H+
(3)多元弱酸强碱盐(正盐):多元弱酸强碱盐水解是分步进行的,应分步书写。水解程度主要取决于第一步反应
Na2CO3:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-
Na2S:S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-
(4)多元弱碱强酸盐:多元弱碱强酸盐水解也是分步的,由于中间过程复杂,中学阶段仍写成一步
CuCl2:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
4、水解平衡常数
(1)CH3COONa:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2)NH4Cl:NH4++H2ONH3·H2O+H+
(3)Na2CO3:CO32—+H2OHCO3—+OH- ,HCO3—+H2OH2CO3+OH-
5、酸式强碱盐溶液酸碱性的判断:酸式强碱盐的水溶液呈什么性质,这要看该盐的组成微粒的性质
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性,如NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO42-
(2)弱酸的酸式盐存在两种趋势,既存在电离平衡又存在水解平衡:NaHA===Na++HA-
HA-H++A2- (电离,显酸性)
HA-+H2OH2A+OH- (水解,显碱性)
①若电离程度大于水解程度,则显酸性,常见的酸式盐中,显酸性的有:NaHSO3、KHC2O4
②若水解程度大于电离程度,则显碱性;常见的酸式盐中,显碱性的有:NaHCO3、NaHS
如:NaHSO3===Na++HSO3- (H2SO3:K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7)
HSO3-H++SO32- (主要,大)呈酸性
HSO3—+H2OH2SO3+OH- (次要,小)
NaHCO3===Na++HCO3- (H2CO3:K1=4.30×10-7 ,K2=5.61×10-11)
HCO3-+H2OH2CO3+OH- (主要,大)呈碱性
HCO3-H++CO32- (次要,小)
(3)在酸式盐NaHA溶液中,电离程度>水解程度、c(H+)>c(OH-)和c(A2-)>c(H2A)是等价条件,都表明溶液呈酸性,反之亦反
6、完全双水解反应:某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,相互促进对方的水解,使两种离子的水解趋于完全,这样的水解反应称为完全(彻底)双水解,此类反应的离子方程式用“===”而不用“”表示,并标“↑”和“↓”
(1)离子方程式书写技巧:书写离子方程式时,一般要根据水解的特征、水解生成的酸和碱的特点确定反应物和生成物,以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行配平
Na2S与AlCl3溶液混合:________________________________________________________
AlCl3溶液和Na2CO3溶液混合:__________________________________________________
(2)常见的能发生双水解反应(因而不能大量共存)的离子组合有
①Al3+和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-、SiO32-、ClO-
②Fe3+和CO32-、HCO3-、AlO2-、SiO32-、ClO-
③NH4+和AlO2-、SiO32-
(3)NH与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度仍然很小,离子间可以大量共存,水解方程式仍用可逆符号表示,不标“↑”和“↓”,不稳定产物也忽略其分解。因此,NH4+和CO32—、NH4+和HCO3—、NH4+和CH3COO—在同一溶液中能大量共存,NH+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O
【对点训练2】
1、下列水解的离子方程式正确的是(  )
A.Br-+H2OHBr+OH- B.NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
C.CO+2H2OH2CO3+2OH- D.Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
2、相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为(  )
A.NH4Cl  (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONaNaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
3、有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7,由此判断不水解的盐是(  )
A.BX B.AX C.AY D.BY
4、等体积的下列溶液,阴离子的总浓度最大的是(  )
A.0.2 mol·L-1 K2S B.0.1 mol·L-1 Ba(OH)2 C.0.2 mol·L-1 NaCl D.0.2 mol·L-1 (NH4)2SO4
5、已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的几种溶液:①CH3COOH ②HClO ③NaClO ④H2CO3 ⑤Na2CO3 ⑥NaHCO3 ⑦CH3COONa,pH由小到大排列的顺序是
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平衡常数 K=1.8×10-5 K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11 K=3.0×10-8
A.④①②⑦⑤⑥③     B.④①②⑦⑥⑤③ C.①④②⑦⑥③⑤ D.①④②⑦③⑥⑤
6、0.1 mol下列气体分别与1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是(  )
A.NO2       B.SO2 C.SO3 D.CO2
三、影响盐类水解的主要因素
1、内因:盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解
2、外因
影响因素 水解平衡 水解程度 水解产生离子的浓度
温度 升高 右移 增大 增大
浓度 增大 右移 减小 增大
减小(即稀释) 右移 增大 减小
外加酸碱 酸 弱碱阳离子水解程度减小
碱 弱酸阴离子水解程度减小
3、实验探究:反应条件对FeCl3水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的影响
影响因素 实验步骤 实验现象 解释
温度 取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,放在酒精灯上加热 溶液逐渐变为红褐色(加深) 温度升高,水解平衡正向移动
溶液的酸碱度 取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,加入2滴盐酸,测溶液的pH 溶液颜色变浅,溶液的pH变小 加入盐酸,c(H+)增大,水解平衡向逆反应方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,加入少量NaOH溶液 产生红褐色沉淀 加入氢氧化钠后,OH-消耗H+,c(H+)减小,水解平衡向正反应方向移动
盐的浓度 取一支试管加入1 mL FeCl3溶液,加入少量的FeCl3(s),再测溶液的pH 溶液颜色变深,溶液的pH变小 加入FeCl3固体,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反应方向移动
【对点训练3】
1、(双选)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.加入适量Na2CO3(s) D.加入NaCl溶液
2、在一定浓度的FeCl3溶液中,存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列说法中正确的是(  )
A.水解平衡正向移动  B.水解平衡逆向移动
C.溶液中H+浓度不变 D.Fe3+的水解程度增大
3、0.1 mol·L-1的K2CO3溶液中,由于CO的水解,使得c(CO)<0.1 mol/L。如果要使c(CO)更接近于0.1 mol/L,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KOH D.加热
4、向三份0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为(  )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
5、在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+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
【课后作业】
1、下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是(  )
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离 的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+(或OH-)与盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)结合,造成盐溶液呈碱(或酸)性
2、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.盐溶液的酸碱性主要取决于形成盐的酸和碱的相对强弱
D.强酸强碱盐的水溶液一定呈中性
3、在盐类水解的过程中,下列说法正确的是(  )
A.盐的电离平衡被破坏 B.水的电离程度一定会增大
C.溶液的pH一定会增大 D.c(H+)与c(OH-)的乘积一定会增大
4、下列物质的水溶液常温下pH小于7的是(  )
A.NaCl B.CH3COONa C.NH4Cl D.NaHCO3
5、下列各离子方程式中,属于水解反应且书写正确的是(  )
A.CH3COOH+H2OH3O++CH3COO- B.CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.HCO+H2OH3O++CO D.F-+H2OHF+OH-
6、下图表示某物质发生的是(  )
A.中和反应   B.水解反应 C.电离反应 D.取代反应
7、将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是 (  )
A.KCl B.Na2SO4 C.Na2CO3 D.MgSO4
8、相同温度、相同浓度下的六种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③代表的物质可能分别为(  )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4
9、对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(  )
A. B.26Fe3+ C. D.
10、由一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC各1 mol·L-1,在室温下,前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液的pH<7,则下列说法正确的是(  )
A B C D
碱性 AOH>BOH AOH<BOH AOH>BOH AOH<BOH
酸性 HC>HD HC>HD HC<HD HC<HD
11、物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中,所含微粒种类最多的是(  )
A.CaCl2 B.CH3COONa C.NH3 D.K2S
12、室温下,0.5 mol·L-1相同体积的下列四种溶液①KCl、②FeCl3、③HF、④Na2CO3,其中所含阳离子数由多到少的顺序是(  )
A.④>①=②>③ B.①>④>②>③ C.④>①>③>② D.④>②>①>③
13、如图所示是某离子X的水解过程示意图,则离子X可能是(  )
A.CO     B.HCO C.Na+ D.NH
14、下列说法不正确的是(  )
A.同温下,0.01 mol·L-1的NaHCO3溶液的pH小于0.01 mol·L-1的NaClO溶液的pH
B.25 ℃时pH=4的溶液中水电离出的c(H+)H2O一定为1×10-4 mol·L-1
C.盐类水解反应一般为吸热反应
D.NaHSO3溶液显酸性是因为HSO的电离程度大于其水解程度
15、下列有关盐类水解的说法不正确的是(  )
A.盐类的水解过程破坏了水的电离平衡 B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆反应
C.盐类水解的结果是使溶液不一定呈中性 D.Na2CO3溶液中,c(Na+)是c(CO)的2倍
16、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
17、0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH最接近于(  )
A.5.6 B.7.0 C.8.4 D.13.0
18、25 ℃时,有关浓度均为0.2 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液的判断不正确的是(  )
A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同
C.c(OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO)均增大
19、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
20、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
21、室温下,将碳酸钠溶液加热至70 ℃,其结果是(  )
A.溶液中c(CO)增大 B.水的电离程度不变
C.Kw将变小 D.溶液的碱性增强
22、为使Na2S溶液中的值减小,可加入的物质是(  )
①盐酸 ②适量的NaOH溶液 ③适量的KOH溶液 ④适量的KHS溶液
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
23、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
24、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
25、(多选)有一种酸式盐AHB,它的水溶液呈弱碱性。则以下说法中错误的是(  )
A.相同物质的量浓度的AOH溶液和H2B溶液,前者的电离程度大于后者的电离程度
B.H2B不是强酸
C.HB-的电离程度大于HB-的水解程度
D.该盐溶液的电离方程式一般写成:AHBA++HB-,HB-H++B2-
26、广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是水解物质和水分别离解成两部分,然后两两重新结合成新的物质。根据信息,下列说法不正确的是(  )
A.CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和PH3
C.Al4C3的水解产物之一是CH4
D.Al2S3的水解产物是Al(OH)3和H2S
27、NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子均表示正确的是(  )
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
28、盐的水解程度大小可以用“水解度”来表示。关于NaA(A-表示一元酸根离子)型盐的水解度,就是已水解的盐的物质的量占原来盐总物质的量的百分数。若测得2 L1 mol·L-1的强碱弱酸盐NaA溶液pH为10,则A-离子的水解度是(  )
A.0.01% B.0.1% C.0.2% D.1%
29、某实验小组拟用pH试纸验证醋酸是弱酸。甲、乙两同学的方案分别是
甲:①准确配制0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液100 mL
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸
乙:①量取一定量的冰醋酸准确配制pH=1的醋酸溶液100 mL
②取醋酸溶液1 mL,加水稀释为10 mL
③用pH试纸测出②中溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸
(1)两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是__________________,简要说明pH试纸的使用方法:_______________________________________
(2)甲方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸钠溶液的pH__________(选填“<”“>”或“=”,下同)7,乙方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH__________2
(3)请你评价乙方案的不妥之处:__________________________________________________
30、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________
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)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,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为________、________、________、________(填“左”“右”或“不移动”)
31、回答下列问题:
(1)已知:
化学式 H2S H2CO3 CH3COOH NH3·H2O
电离平衡常数 Ka1=1.3×10-7 Ka2=7.1×10-15 K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11 Ka=1.8×10-5 Kb=1.8×10-5
①常温下,0.1 mol·L-1 Na2S溶液和0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,碱性更强的是________,其原因是_____________
②25 ℃时,CH3COONH4溶液显_____性。NaHCO3溶液的pH______(填“大于”或“小于”)CH3COONa溶液的pH
③NH4HCO3溶液显________性,原因是__________________________________________
(2)25 ℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka=1.0×10-2,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”)
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO+H2OHSO+OH-水解平衡的事实是_______
A.滴入酚酞溶液变红,再加H2SO4溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加氯水后红色褪去
(4)已知:Ka(HClO2)=1.1×10-2,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5。25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2溶液和CH3COONa溶液,两溶液中c(ClO)________(填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-)。若要使两溶液的pH相等应______
a.向NaClO2溶液中加适量水 b.向NaClO2溶液中加适量NaOH
c.向CH3COONa溶液中加CH3COONa固体 d.向CH3COONa溶液中加适量的水
(5)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是___________________________________(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______________
【盐类的水解】答案
【对点训练1】
1、D。解析:Na2CO3水解的实质是CO与H2O电离出的H+结合生成HCO和H2CO3,使溶液中c(H+)2、A。解析:FeCl3溶液中Fe3+水解使溶液呈酸性,Na2CO3溶液中CO水解使溶液呈碱性,CH3COOH因为电离使溶液呈酸性,KHSO4不水解,因电离使溶液呈酸性,故选A。
3、C。解析:H+、OH-均抑制水的电离;F-水解:F-+H2OHF+OH-,促进水的电离;Na+对水的电离无影响。
4、D。解析:A项,NaCl对水的电离平衡无影响,溶液呈中性;B项,NaHSO4中的H+抑制水的电离,且溶液呈酸性;C项,Na2CO3水解促进水的电离,溶液呈碱性;D项,NH4Cl水解促进水的电离,溶液呈酸性。
5、②④⑦ ③⑥ ①⑤
解析:AgNO3、FeCl3、NH4Cl属于强酸弱碱盐,溶液呈酸性;K2CO3、NaClO属于强碱弱酸盐,溶液呈碱性;KNO3、K2SO4属于强酸强碱盐,溶液呈中性。
6、④⑥⑤③①②
【对点训练2】
1、B
2、B。解析:酸性从大到小的顺序为电离呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈碱性>电离呈碱性。
3、B。解析:AY溶液的pH>7,说明AY为强碱弱酸盐,BX溶液的pH<7,说明BX为强酸弱碱盐,则AX为强酸强碱盐,不能发生水解,B对。
4、A。解析:表面上看,四个选项中阴离子浓度都等于0.2 mol·L-1,但由于A中S2-能水解:S2-+H2OHS-+OH-,每减少1个S2-同时增加2个阴离子,阴离子总数增多,故0.2 mol·L-1 K2S溶液中阴离子总浓度大于0.2 mol·L-1。
5、C。解析:①②④均属于酸,其酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,即三种酸溶液的pH:①<④<②。③⑤⑥⑦均属于强碱弱酸盐,因酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,所以对应盐的碱性为Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa,即四种盐的pH:⑦<⑥<③<⑤。
6、C。解析:A.发生反应:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,二者恰好反应得到的是NaNO3和NaNO2的混合溶液,该溶液中含有强碱弱酸盐,水溶液显碱性;B.发生反应:SO2+NaOH===NaHSO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HSO电离大于水解作用,所以溶液显酸性;C.发生反应:SO3+NaOH===NaHSO4,该盐是强酸强碱的酸式盐,电离时溶液显酸性,相当于一元强酸,所以酸性比NaHSO3强;D.发生反应:CO2+NaOH===NaHCO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HCO电离小于水解作用,所以溶液显碱性。因此溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小。所以符合题意的选项是C。
【对点训练3】
1、CD。解析:加热能使平衡向水解方向移动,c(H+)增大,pH减小,故A项不符合题意;通入HCl能增大c(H+),抑制水解,且pH减小,故B项也不符合题意;加入适量Na2CO3(s),由于发生2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑,相互促进水解,pH增大,故C项符合题意;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也增大,因而D项符合题意。]
2、A。解析:增加Fe3+浓度,水解平衡正向移动,达到平衡后溶液中H+浓度增大,但Fe3+的水解程度减小。]
3、C。解析:A项发生反应:2H++CO===CO2↑+H2O,CO浓度更小;B项和D项均促进CO水解,CO浓度更小;C项KOH抑制CO的水解,正确。]
4、A。解析:CH3COO-水解显碱性,SO水解也呈碱性,会抑制CH3COO-的水解,CH3COO-浓度增大。NH和Fe3+水解呈酸性,会促进CH3COO-水解,CH3COO-浓度会减小。
5、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。
【课后作业】
1、C
2、C。解析:如果弱酸、弱碱的电离程度相当,生成的盐的水溶液呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性,A错误;含有弱酸根离子的盐的水溶液不一定呈碱性,如NaHSO3溶液呈酸性,B错误;强酸强碱盐的水溶液不一定呈中性,如NaHSO4溶液呈酸性,D错误。
3、B。解析:盐类水解是促进水电离的过程。A项,多数盐属于强电解质,不存在电离平衡;C项,强酸弱碱盐溶液的pH减小;D项,温度不变,KW=c(H+)·c(OH-)不变。
4、C。解析:A项是强酸强碱盐,溶液呈中性;B、D项是弱酸强碱盐,溶液呈碱性;C项是强酸弱碱盐,溶液呈酸性。
5、D。解析:A项,是CH3COOH的电离方程式,错误;B项,CO的水解应分步进行,以第一步为主,不能一步完成,错误;C项,是HCO的电离方程式,错误;D项,F-发生水解反应生成HF和OH-,正确。
6、B。解析:由图示可知该反应为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,故为水解反应。
7、C。解析:由于碳酸钠的水解:CO+H2OHCO+OH-,会使溶液阴离子数增多,故C中阴离子数最多。
8、B
9、C。解析:HCl抑制水的电离,Fe3+、CH3COO-都促进水的电离。
10、A。解析:根据盐的水解规律可知:弱离子越弱,水解程度越大,可进行如下归类分析:
综上可知,电离程度:HC=AOH>HD=BOH,即酸性:HC>HD,碱性:AOH>BOH,A项正确。
11、D。解析:CaCl2不水解,其溶液中存在的微粒有5种:Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O;CH3COONa发生水解,其溶液中存在的微粒有6种:Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O;氨水中存在的微粒有6种:NH3、NH3·H2O、NH、OH-、H+、H2O;K2S中S2-发生两步水解,其溶液中存在7种微粒:K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O。
12、D。解析:本题主要考查对强弱电解质电离与水解主次矛盾的掌握情况,由于电解质在水中以电离为主,水解是极其微弱的,所以四种物质中Na2CO3电离的阳离子数一定最多,HF为弱电解质,电离出的H+一定最少,先排除B、C项,再观察KCl和FeCl3,如果只考虑电离,二者电离的阳离子数应相等,但Fe3+存在水解且一个Fe3+可水解生成三个H+,导致其溶液中阳离子数增多,故选D项。
13、D。解析:NH+H2ONH3·H2O+H+。
14、B。解析:25 ℃,pH=4的溶液可能为酸溶液也可能为水解呈酸性的盐溶液,c(H+)H2O可能为1×10-10 mol·L-1或1×10-4 mol·L-1。]
15、D。解析:Na2CO3溶液中因CO水解,故有:c(Na+)∶c(CO)>2∶1。]
16、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。
17、C。解析:NaHCO3的溶液水解呈碱性,但盐类的水解比较微弱,因此0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的碱性不会太强。
18、C。解析:A项,两种溶液中均存在着水的电离平衡,NaHCO3溶液中还存在HCOH++CO及HCO+H2O??H2CO3+OH-,Na2CO3溶液中还存在CO+H2O??HCO+OH-,故A正确;B项,两种溶液中均存在Na+、CO、HCO、H2CO3、OH-、H+、H2O,故B正确;C项,浓度相同时,CO的水解程度大于HCO,故Na2CO3溶液中的c(OH-)更大,故C错;D项,NaHCO3溶液中加入NaOH固体;HCO+OH-===H2O+CO,c(CO)增大,Na2CO3溶液中加入NaOH固体,导致CO的水解平衡逆向移动,c(CO)增大,故D正确。
19、B
20、D
21、D。解析:对于Na2CO3溶液的水解平衡CO+H2O??HCO+OH-,升温,平衡右移,c(CO)减小,水的电离程度增大,Kw变大,溶液的碱性增强。
22、C。解析:在Na2S溶液中存在S2-+H2O??HS-+OH-。①中加入盐酸,H+中和OH-,水解平衡右移,c(S2-)减小,的值增大;②中加入适量的NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,但c(Na+)增大的更多,故的值增大;③中加入适量的KOH溶液,c(OH-)增大,平衡左移,n(S2-)增大而n(Na+)不变,故的值减小;④中加入适量的KHS溶液,c(HS-)增大,平衡左移,n(S2-)增大而n(Na+)不变,故的值减小。
23、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。
24、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。
25、CD。解析:酸式盐AHB的水溶液呈弱碱性,说明AOH的碱性相对较强,H2B的酸性相对较弱,且HB-的电离程度小于HB-的水解程度,相同物质的量浓度的AOH溶液和H2B溶液,前者的电离程度大于后者的电离程度;AHB溶液的电离方程式一般写成AHB===A++HB-,HB-H++B2-。
26、B。解析:水解原理:水解物质和水分子分别离解的两部分两两重新结合形成新的物质,结合方式是正价部分与负价部分相互结合。PCl3的水解产物应是HCl和H3PO3。
27、C。解析:NH4Cl水解的实质是其电离出的NH与重水电离出的OD-结合生成一水合氨的过程。即NH4Cl=NH+Cl-,D2OD++OD-,NH+OD-NH3·HDO,D+再与D2O结合生成D3O+,故C项正确。
28、A。解析:A-+H2OHA+OH-
1 mol       1 mol
x    10-4mol·L-1·2 L
x=2×10-4mol
由题意,A的水解度为
×100%=0.01%
29、(1)100 mL容量瓶 把小块干燥的pH试纸放在洁净干燥的表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH
(2)> <
(3)难以配制pH=1的醋酸溶液,稀释之后用pH试纸测量不易读出准确数值
解析:(1)准确配制溶液要用到容量瓶。
(2)CH3COONa溶液pH大于7说明CH3COO-水解,即证明CH3COOH是弱电解质。强酸每稀释10倍,pH应增大1个单位,若为强酸,稀释后pH应为2,如果小于2说明存在电离平衡,证明是弱酸。
30、(1)CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-,使溶液显碱性
(2)BD 
(3)右 左 左 右
解析:(1)CH3COONa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,说明水解反应是吸热的,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。
31、(1)①Na2S溶液 H2S的Ka2小于H2CO3的Ka2,Na2S更容易水解 
②中 大于 ③碱 NH3·H2O的Kb>H2CO3的Ka1,故NH的水解程度小于HCO的水解程度
(2)1.0×10-12 增大
(3)B
(4)> bc
(5)CuCl2·2H2OCu(OH)2+2HCl↑ 在干燥的HCl气流中加热脱水
1课时3.6 盐类水解的应用
【学习目标】
1、了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用
2、会准确判断盐溶液蒸干后的产物,掌握5种类型由水电离出的H+或OH-浓度的计算方法
【主干知识梳理】
一、盐类水解的应用
1、在化学实验中的应用
(1)判断溶液的酸碱性
如:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(2)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浑浊,需加相应的酸来抑制水解
如:在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解
(3)可水解盐溶液的贮存:某些弱酸强碱盐水解呈碱性,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,应贮存于带橡胶塞的试剂瓶中
(4)制备Fe(OH)3胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体
如:制取Fe(OH)3胶体的离子反应为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(5)分析某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液的反应
如:镁条放入NH4Cl、FeCl3、CuCl2溶液中产生氢气
(6)判断溶液中离子能否大量共存:部分水解显酸性的离子与部分水解显碱性的离子之间因双水解相互促进而不能大量共存
如: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
(7)判断盐所对应酸的相对强弱
如:相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
(8)证明弱酸或弱碱的某些实验可以考虑盐的水解
如:证明Cu(OH)2为弱碱时,可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)来证明
(9)比较非金属的非金属性强弱
如:相同浓度时,硅酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠的pH依次减小,则非金属性:Si<C<S
(10)判断酸碱中和反应至中性时酸或碱的相对用量
如:用氨水与盐酸反应至pH=7时,氨水过量,醋酸与氢氧化钠反应至中性时,醋酸过量。
(11)判断加热浓缩某些盐溶液的产物
如:加热浓缩FeCl3溶液,FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl,由于盐酸易挥发,使水解平衡向右移动,蒸干后得到的物质为Fe(OH)3
(12)制备无水盐: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:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O
(13)制备无机化合物
如:用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量)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TiO2·xH2O经焙烧得TiO2
(14)物质的提纯
如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+的水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO或Mg(OH)2或MgCO3,使Fe3+的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去
(15)中和滴定中确定终点时指示剂的选择
①强碱滴定弱酸,反应达到终点时,因生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,应选用在碱性变色的指示剂――酚酞
②强酸滴定弱碱,反应达到终点时,因生成强酸弱碱盐,溶液显酸性,应选用在酸性变色的指示剂――甲基橙
(16)FeCl3溶液止血:在较小的伤口上,涂上FeCl3可有效止血。因为Fe3+在水解时:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+产生的Fe(OH)3胶体,其胶粒带的正电荷中和了和血液中带负电荷胶粒,发生聚沉,从而使血液凝固
(17)一些盐(如Al2S3)的制取:由于某些弱酸弱碱盐在水中强烈水解,因此这些弱酸弱碱盐的制取不能通过溶液之间的反应而得到
如:Al2S3的制取,若用含Al3+的物质与含S2-的物质在溶液中进行反应,则由于它们相互促进水解而生成Al(OH)3和H2S,得不到Al2S3,应用硫粉和铝混合加热制取
2、在工农业生产和日常生活中的应用
(1)热的纯碱液去油污效果更好:CO32-在水中水解为CO32-+H2OHCO3-+OH-,加热可使CO32-的水解程度增大,产生c(OH-)较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件下,水解受到促进,故热的纯碱比冷的效果好
(2)明矾(铝盐)用作净水剂
如:明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清
(3)泡沫灭火原理:泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者混合发生水解相互促进反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔离开,其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使用:NH与CO水解相互促进放出氨气而降低铵态氮肥的肥效
(5)除锈剂:NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,因为NH、Zn2+水解,呈酸性,能溶解铁锈
如:NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
【对点训练1】
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+、AlO B.MnO、Na+、SO、K+
C.SO、Fe3+、S2-、K+ D.Fe2+、Cl-、H+、NO
2、下列与盐类水解有关的是(  )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸 
②实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞 
③在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡 
④长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强
A.①②④     B.②③④ C.①③④ D.全部
3、下列事实:其中与盐类的水解有关的叙述有(  )
①NaHSO4溶液呈酸性 ②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体 ④NaHS溶液中c(H2S)>c(S2-)
⑤氯化铵溶液可去除金属制品表面的锈斑 ⑥加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体
A.6项 B.5项 C.3项 D.4项
4、配制下列溶液时常需加入少量括号内的物质,其中不是为了抑制离子水解的是(  )
A.FeSO4(Fe) B.SnCl2(HCl) C.FeCl3(HCl) D.NaAlO2(NaOH)
二、不同类型盐蒸干产物的判断
1、金属阳离子易水解的挥发性强酸盐:蒸干时得到氢氧化物,灼烧时得到氧化物
如:AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3
2、金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐:蒸干得原溶质
如:Al2(SO4)3(aq)Al2(SO4)3(s),CuSO4(aq)CuSO4(s)
3、酸根阴离子易水解的强碱盐:蒸干得原溶质
如:Na2CO3(aq)Na2CO3(s)
4、不稳定的化合物的水溶液:加热时在溶液中就能分解,得不到原物质
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+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑
5、易被氧化的盐:蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物
如:Na2SO3(aq)Na2SO4(s);FeSO4(aq)Fe2(SO4)3(s)
6、弱酸的铵盐:蒸干后得不到任何物质
如:(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
【对点训练2】
1、在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 ℃)下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是(  )
A.氯化铝 B.碳酸氢钠 C.硫酸铁 D.高锰酸钾
2、将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是(  )
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④氯化铜 ⑤硫酸亚铁 ⑥碳酸钠
A.③⑥ B.①④⑤ C.①②③⑥ D.全部
3、下列说法正确的是(  )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3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NaCl溶液中混有的FeCl3
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
4、下列各组物质充分反应后过滤,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终不能得到纯净物的是(  )
A.向漂白粉浊液中通入过量CO2 B.向带有氧化膜的铝片中加入盐酸
C.向含1 mol Ca(HCO3)2的溶液中加入1 mol Na2O2 D.向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入2 mol Ba(OH)2
5、判断下列物质蒸干的成分,并简单说明原因
(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是________________________________________
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是__________________________________________
(3)碳酸氢钠溶液蒸干得到的固体物质是__________,原因是___________________________________________
(4)FeCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是________,原因是__________________________________________
(5)硫酸亚铁溶液常压蒸干得到的固体物质是__________,原因是_______________________________________
(6)(NH4)2SO4溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_____________________________________
(7)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是____________________________________
(8)Na2SO3溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是___________________________
三、计算水电离产生c(H+)和c(OH-)的5种类型(25 ℃时)
任何水溶液中水电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的,有关计算有以下5种类型
(1)中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L
(2)酸溶液——OH-全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)
例:pH=2的盐酸中c(H+)=10-2 mol/L,则 c(OH-)水=1×10-12 mol/L,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol/L
(3)碱溶液——H+全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)
例:pH=12的NaOH溶液中c(H+)水=1×10-12 mol/L,即水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol/L
(4)水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离:c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)
例:pH==5的NH4Cl溶液中,由水电离出的 c(H+)水=10-5 mol/L,因部分OH-与部分NH结合使溶液中
c(OH-)=10-9 mol/L
(5)水解呈碱性的盐溶液——OH-全部来自水的电离:c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)
例:pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出的 c(OH-)水=10-2 mol/L,因部分H+与部分CO结合使溶液中
c(H+)=10-12 mol/L
【对点训练3】
1、在常温下,某硫酸和硫酸铝两种溶液的pH都是3,那么硫酸中水电离出的c(H+)是硫酸铝溶液中水电离出的c(H+)的________倍
2、在常温下,设某pH的硫酸中水电离出的c(H+)=1.0×10-a mol·L-1,相同pH的硫酸铝中水电离出c(H+)=1.0×10-bmol·L-1 (a,b都是小于14的正数),那么a和b之间满足的数量关系是(用一个等式和一个不等式表示)____________
3、pH=11的NaOH和pH=11的Na2CO3溶液中,由水电离出的c(OH-)各是多少?二者相差多少倍?
【课后作业】
1、下列过程或现象与盐类水解无关的是(  )
A.纯碱溶液去油污 B.钢铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味
2、下列与盐的水解有关的是(  )
①NH4Cl溶液与ZnCl2溶液均可作焊接金属中的除锈剂
②NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①④⑤ D.①②③④⑤
3、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
4、下列离子组一定不能大量共存的是(  )
A.K+、Na+、CO、NO B.NH、HCO、NO、Na+
C.Al3+、HCO、NO、Cl- D.SiO、Na+、K+、NO
5、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++3H2OAl(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)
6、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
7、pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度前者与后者比较为(  )
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定
8、常温下,在pH=9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中,设由水电离出的OH-浓度分别为M和N,则M和N的关系为(  )
A.M>N B.M=10-4N C.N=10-4M D.M=N
9、常温下pH=4的FeCl3溶液和pH=10的K2CO3溶液中,水的电离程度(  )
A.FeCl3溶液大 B.K2CO3溶液大 C.一样大 D.无法确定
10、物质的量浓度相同的下列各物质的溶液,由水电离出的c(H+)由大到小的顺序是(  )
①NaHSO4 ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④Na2SO4
A.④③②① B.①②③④ C.③②④① D.③④②①
11、常温下,某溶液中由水电离产生的H+的浓度为1×10-5 mol·L-1,则该溶液中的溶质可能是下列物质中的(  )
A.HCl     B.NaHSO4 C.NH4Cl D.NaCl
12、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
13、同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,现有下列化肥:①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4
⑤NH3·H2O,其中最合理的组合方式是(  )
A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
14、下列根据反应原理设计的应用,不正确的是(  )
A.CO+H2OHCO+OH-用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
15、下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶液
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
16、(1)浓度均为0.1 mol·L-1的8种溶液:①HNO3;②H2SO4;③CH3COOH;④Ba(OH)2;⑤NaOH;⑥CH3COONa;⑦KCl;⑧NH4Cl。其溶液的pH由小到大的顺序是________________(填序号)
(2)室温时,pH=6的盐酸和pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)分别为x mol·L-1和y mol·L-1,两者的关系正确的是________(填字母)。
a.x=10-2y b.x=102y c.x=y d.x>y
(3)常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中=108。现取0.1 mol·L-1 HA溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题:
①混合溶液呈__________(填“酸”“中”或“碱”)性,理由是______________________(用离子方程式表示)
②混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)
17、在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ΔH>0。回答下列问题:
(1)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入________
(3)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是_________________________________________________________
18、常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液 ③盐酸 ④氨水。试回答下列问题:
(1)上述溶液中有水解反应发生的是________(填编号,下同),溶液中溶质存在电离平衡的是________
(2)比较等浓度的①、②溶液,pH较大的是________
(3)在溶液④中加入少量NH4Cl固体,此时的值将________(填“变小”“变大”或“不变)
19、(1)Fe(NO3)3的水溶液呈________(填“酸”“中”“碱”)性,原因是(用离子方程式表示):_____________________。实验室在配制Fe(NO3)3的溶液时,常将Fe(NO3)3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)在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的____________
20、把NH4Cl晶体溶入水中,得到饱和NH4Cl溶液。
(1)若在该溶液中加入镁条,观察到有气泡产生,点燃有爆鸣声,此气体是________,产生该气体的原因是______________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)微热后,能放出有刺激性气味的气体,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是________,产生该气体的原因是___________________________________________________________________________
(3)总反应的离子方程式为__________________________________________________
21、“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是____________(填化学式)
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_____________________________________________
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是____________________(填化学式)
(4)操作③中加热煮沸的目的是________________;此步操作的理论依据是____________________________
(5)操作④保持pH=2的目的是______________________________________________
此步操作中加热所用的主要仪器是____________________________________________
22、工业上制取纯净的CuCl2·2H2O的主要过程是:①将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中,加热、过滤,调节滤液的pH为3;②对①所得滤液按下列步骤进行操作:
已知Cu2+、Fe2+在pH为4~5时不水解,而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题:
(1)X是什么物质?________。其反应的离子方程式为___________________________________
(2)Y物质应具备的条件是__________________,生产中Y可选:_____________________________________
(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意:______________________________________________________
23、10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为_______
乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度____NaHCO3的水解程度(填“大于”或“小于”)
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则______(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是______
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液 C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH________(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3,则________(填“甲”或“乙”)判断正确
(3)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是_____________________________________________
【盐类水解的应用】答案
【对点训练1】
1、A。解析:A项,Al3+与S2-、AlO能发生双水解反应;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、D。解析:①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制Fe3+水解生成Fe(OH)3;②Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;③NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;④硫酸铵水解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将增强。故①②③④都与盐类的水解有关。
3、B。解析:①中NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为电离出H+所致;②中是NH水解显酸性所致;③中HCl会抑制Cu2+水解;④中是因HS-水解程度大于其电离程度所致;⑤中NH水解产生的H+与锈斑中的Fe2O3反应;⑥加热时部分FeCl3会发生水解。故除①外其余都与盐类的水解有关。
4、A。解析:A项是为了防止Fe2+被空气中的O2氧化。
【对点训练2】
1、C。解析:AlCl3发生水解反应:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,生成的HCl易挥发而使水解平衡向右移动,致使生成Al(OH)3沉淀,它被灼烧得Al2O3。NaHCO3、KMnO4受热后分别分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2,只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。
2、A。解析:胆矾CuSO4·5H2O溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4;AlCl3、CuCl2发生水解反应:AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl、CuCl2+2H2O??Cu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;Al2(SO4)3+6H2O??2Al(OH)3+3H2SO4,硫酸难挥发,最终仍得到Al2(SO4)3。
3、C。解析:A项,AlCl3与Al2(SO4)3溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3,不正确;B项,将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO,应溶解在盐酸中,不正确;C项,由于Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加热会促进水解,HCl逸出,进而使其水解完全,从而除去FeCl3,正确;D项,为了加快产生CO2的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,Al3+与HCO相互促进水解,比与Na2CO3反应产生CO2的速率快,不正确。
4、A。解析:A项,向漂白粉浊液中通入过量CO2,溶液中溶质为碳酸氢钙和氯化钙,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到氯化钙和碳酸钙的混合物;B项,向带有氧化膜的铝片中加入盐酸,发生反应产生氯化铝,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到的是氢氧化铝,是纯净物;C项,向含1 mol Ca(HCO3)2的溶液中加入1 mol Na2O2会产生碳酸钙沉淀、碳酸钠溶液,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到碳酸钠,是纯净物;D项,向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入2 mol Ba(OH)2恰好反应得到硫酸钡沉淀、偏铝酸钾溶液,将滤液加热、蒸干至质量不变,最终得到偏铝酸钾,是纯净物。故A项符合题意
5、(1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
(2)KAl(SO4)2·12H2O[或KAl(SO4)2] 尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然得到结晶水合物(注意温度过高,会脱去结晶水)
(3)Na2CO3 NaHCO3受热分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)Fe2O3 FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热蒸干过程中因HCl挥发,上述平衡右移至FeCl3完全水解;灼烧时2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(5)Fe2(SO4)3 FeSO4被O2氧化生成Fe2(SO4)3,水解生成的H2SO4为难挥发性酸,最后仍然得到Fe2(SO4)3
(6)(NH4)2SO4 溶液中虽然NH水解生成NH3·H2O,但由于生成的H2SO4为不挥发性强酸,随H2SO4浓度增大,将再与NH3·H2O反应生成(NH4)2SO4
(7)BaCO3 由于在溶液中Ba(HCO3)2分解生成BaCO3、CO2和H2O,随着浓缩的不断进行,CO2不断逸出,最后剩余BaCO3
(8)Na2SO4 由于蒸发过程中Na2SO3不断被氧化,最终生成Na2SO4
【对点训练3】
1、10-8 
2、a+b=14,a>b
3、10-11mol·L-1 10-3 mol·L-1 10-8
解析:pH=11的NaOH溶液中c(H+)液=c(H+)水=10-11mol·L-1。pH=11的Na2CO3溶液中,c(H+)液=10-11mol·L-1,c(OH-)液=c(OH-)水=10-3mol·L-1而c(H+)水=c(OH-)水=10-3 mol·L-1。二者相差=10-8倍,故盐的水解促进水的电离,而酸碱抑制了水的电离。
【课后作业】
1、B。解析:钢铁在潮湿的环境中生锈是因为钢铁发生了原电池反应被腐蚀;D项中,浓硫化钠溶液有臭味,是因为S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,H2S有臭味,与水解有关。
2、D。解析:①中NH4Cl与ZnCl2水解使溶液均显酸性,可除去金属表面的锈;②中HCO与Al3+发生相互促进的水解反应,产生二氧化碳,可作灭火剂;③中草木灰的主要成分碳酸钾水解使溶液显碱性,而铵态氮肥中的铵根离子水解使溶液显酸性,因而不能混合施用;④中碳酸钠水解使溶液显碱性,有NaOH生成,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与NaOH反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏结,因此盛放碳酸钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞;⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断向右移动,最终得到Al(OH)3固体。
3、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++3H2OAl(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。
4、C。解析:A项,四种离子相互之间不能反应,能大量共存;B项,NH与HCO虽然能相互促进水解,但不彻底,所以能大量共存;D项能大量共存;C项,由于Al3+、HCO相互促进水解且生成沉淀和气体,不能大量共存。
5、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。
6、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。
7、B
8、B。解析:pH=9的氢氧化钠溶液中的H+均是由水电离产生的,c水(H+)=c水(OH-)=10-9 mol·L-1,即M=10-9 mol·L-1;pH=9的CH3COONa溶液中c(OH-)=10-5 mol·L-1,OH-完全由水电离产生,即N=10-5 mol·L-1,所以M=10-4N。
9、C
10、C。解析:水中存在电离平衡:H2O??H++OH-,若将自身能电离出H+或OH-的物质加入水中,则水的电离程度减小;若将能结合水中H+或OH-的物质加入水中,则水的电离程度增大。NaHSO4抑制水的电离,Na2CO3、NaHCO3均能促进水的电离且Na2CO3比NaHCO3的促进程度更大,Na2SO4不影响水的电离。本题选C。
11、C。解析:常温下,某溶液中由水电离产生的H+的浓度为1×10-5 mol·L-1>1×10-7 mol·L-1,说明加入促进水电离的物质,NH4Cl为强酸弱碱盐,促进水的电离,C正确。]
12、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。
13、B。解析:Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料,肯定要用,由于Ca(H2PO4)2是酸式盐,其水溶液呈酸性,不宜与碱性肥料NH3·H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用,只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。
14、D。解析:纯碱溶液中由于CO的水解使溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A对;明矾溶于水,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B对;D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质,D错。
15、A。解析:Ca(ClO)2在水中会水解:Ca(ClO)2+2H2O??Ca(OH)2+2HClO,HClO不稳定,受热会分解:2HClO2HCl+O2↑,生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O,故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2;加热Na2SO3溶液的过程中,2Na2SO3+O2===2Na2SO4,蒸干会得到Na2SO4固体;加热FeCl3溶液:FeCl3+3H2O??Fe(OH)3+3HCl,HCl挥发,故加热蒸干会得到Fe(OH)3固体,A项正确;保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,可防止Fe2+被氧化为Fe3+,B项错误;水溶液显碱性的物质不一定是碱,如强碱弱酸盐CH3COONa,其水溶液显碱性,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa,CH3COO-浓度增大,会抑制CH3COOH的电离,CH3COOH的电离程度减小,C项错误;CH3COONH4是能发生双水解的盐,CH3COO-、NH的水解均会促进水的电离,溶液中水的电离程度较大,但溶液中的H+浓度与OH-浓度相等,故溶液呈中性,D项错误。
16、(1)②①③⑧⑦⑥⑤④ 
(2)a
(3)①碱 A-+H2OHA+OH- ②大于
解析:(1)先对物质分类,pH:碱>盐>酸。
同类物质的pH的一般规律:
碱:二元强碱>一元强碱>一元弱碱;
酸:一元弱酸>一元强酸>二元强酸;
盐:强碱弱酸盐>强酸强碱盐>强酸弱碱盐。
(2)pH=6的盐酸中,水电离出的c(OH-)= mol·L-1=1×10-8 mol·L-1;pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)= mol·L-1=10-6 mol·L-1;故x∶y=10-8∶10-6=10-2,x=10-2y。
(3)由于=108,根据c(H+)·c(OH-)=10-14,则c(H+)=10-3 mol·L-1,所以HA为弱酸。①由于A-+H2OHA+OH-,混合液呈碱性。②NaA溶液促进水的电离,而NaOH溶液抑制水的电离。
17、(1)Fe2O3 
(2)少量盐酸 
(3)MgCO3促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去
解析:(1)加热蒸干FeCl3溶液时,FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,加热促进HCl挥发,从而促进FeCl3水解,蒸干时得到氢氧化铁固体,灼烧氢氧化铁固体,氢氧化铁分解生成氧化铁和水,所以最终得到Fe2O3固体。
(2)FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,为防止氯化铁水解,向溶液中滴加少量盐酸即可。
(3)铁离子水解生成氢离子,碳酸镁和氢离子反应生成二氧化碳,从而促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去。
18、(1)①② ②④ 
(2)① 
(3)变大
解析:(1)Na2CO3为弱酸强碱盐,只存在弱酸根的水解平衡;NaHCO3为弱酸的酸式盐,既存在HCO的水解平衡又存在HCO的电离平衡;盐酸为强酸,发生完全电离;氨水中只存在NH3·H2O的电离平衡。
(2)CO对应的酸为HCO,HCO对应的酸为H2CO3,酸性:H2CO3>HCO。等浓度的两种溶液,Na2CO3的水解程度比NaHCO3大,所以pH较大的是Na2CO3溶液。
(3)氨水中存在NH3·H2ONH+OH-,向溶液中加入NH4Cl固体,NH浓度增大,平衡左移,OH-浓度减小,所以的值将变大。
19、(1)酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 抑制 
(2)氢氧化钠固体(或NaOH)
解析:(1)硝酸铁是强酸弱碱盐,铁离子水解,溶液显酸性,水解方程式是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;因此在配制硝酸铁溶液时,先将Fe(NO3)3固体溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,目的就是抑制铁离子水解。
(2)硫化钠是强碱弱酸盐,硫离子水解,溶液显碱性。所以在配制硫化钠溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的氢氧化钠固体以抑制硫离子水解。
20、(1)H2 NH+H2O??NH3·H2O+H+、Mg+2H+===Mg2++H2↑ 
(2)NH3 因为c(H+)减小,使水解平衡右移,产生的NH3·H2O增多,加热使NH3·H2O分解放出NH3 
(3)Mg+2NHMg2++H2↑+2NH3↑
21、(1)Zn(NO3)2
(2)防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解
(3)Zn(OH)2和Fe(OH)3
(4)促使Fe3+完全水解 温度越高,水解程度越大
(5)抑制Zn2+水解 蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒
解析:(1)由题意知,“烂板液”指的是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂板液”中溶质的主要成分应为Zn(NO3)2。(2)因为Zn(OH)2具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解。(3)在碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ的主要成分为Zn(OH)2和Fe(OH)3。(4)操作③是为了分离Zn2+和Fe3+,故加热煮沸是为了促使Fe3+完全水解。(5)由“Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性”可知,Zn(NO3)2是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解。
22、(1)Cl2(或H2O2等) Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
(2)调节溶液酸性,使pH为4~5,且不引进新杂质 CuO[或Cu(OH)2或(Cu2(OH)2CO3]
(3)通入HCl气体(或加入盐酸),并不断搅拌且不能蒸干
解析:(1)根据框图,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为Cl2或H2O2等;(2)结合提示,调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;(3)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,为抑制其水解,根椐Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,加入盐酸可抑制其水解,在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。
23、HCO+H2OH2CO3+OH- 大于
(1)乙 B 
(2)等于 甲(或高于 乙) 
(3)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃
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