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第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第三节　盐类的水解
第1课时　盐类的水解
目
录
知识点二　盐类水解方程式的书写
课时作业
知识点一　盐类水解的原理及类型
即时演练
1.宏观辨识与微观探析:能根据实验现象归纳盐的类型与其溶液酸碱性的关系,认识水解的规律。2.证据推理与模型认知:理解盐类水解的原理,建立盐类水解的理论模型,并应用于分析盐溶液的酸碱性。
核心素养发展目标
一
知识点一　盐类水解的原理及类型
1.探究盐溶液的酸碱性
常温下用pH计测定下列溶液的pH,并按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐 盐溶液 的pH 盐的类型 盐溶液的
酸碱性
NaCl __7 __________ ____
Na2CO3 __7 __________ ____
CH3COONa __7
(NH4)2SO4 __7 __________ ____
=
强酸强碱盐
中性
>
>
强碱弱酸盐
碱性
<
强酸弱碱盐
酸性
2.分析盐溶液呈酸碱性的原因
(1)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
电离方程式
理论解释 N与水电离出来的OH-结合生成弱电解质__________,使水的电离平衡向__移动
平衡时酸碱性 溶液中c(H+)__c(OH-),溶液呈__性
总反应离 子方程式 N+H2O NH3·H2O+H+
NH3·H2O
右
>
酸
(2)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
电离方程式
理论解释 CH3COO-与水电离出来的H+结合,生成弱电解质____________,使水的电离平衡向__移动
平衡时 酸碱性 溶液中c(H+)__c(OH-),溶液呈__性
总反应离子方程式 ________________________________
CH3COOH
右
<
碱
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
3.盐类的水解
概念 在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的________结合生成________的反应
实质 盐电离→→生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性
H+或OH-
弱电解质
特点
可逆
酸碱中和
分步
第
一步
4.盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法
(1)谁弱谁水解——弱碱阳离子或弱酸阴离子发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。常见不水解的离子有①强酸阴离子:Cl-、S;②强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
(3)越弱越水解——组成盐的酸根离子对应酸的酸性越弱(或阳离子对应碱的碱性越弱),水解程度越大。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子),则显酸(碱)性。
(5)同强显中性——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的盐在水溶液中都会发生水解。(　 　)
(2)Na2CO3溶液水解的实质是Na+与水电离出的OH-结合生成了NaOH。(　 　)
(3)盐类水解的实质是促进水电离,使水的电离平衡右移。(　 　)
(4)盐水解后,溶液不是呈酸性就是呈碱性。 (　 　)
(5)pH相同的盐酸和FeCl3溶液中水电离出的H+浓度相同。(　 　)
(6)NaHCO3溶液显碱性,因为HC的水解程度大于其电离程度。(　 　)
基础诊断
×
×
√
×
√
×
酸式盐水溶液的酸碱性
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4 Na++H++S。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如C,碱性:C。
归纳提升
1.下列物质既属于强电解质,又在水溶液中因为水解呈酸性的是 (　 　)
A.NaHSO4 B.CH3COOH
C.NH4Cl D.CH3COONa
解析:NaHSO4是强电解质,但其酸性来源于电离(离解出H+);CH3COOH是弱电解质;NH4Cl是强电解质,N水解生成H+使溶液呈酸性;CH3COONa
是强电解质,但CH3COO-水解生成OH-使溶液呈碱性。
C
2.下列物质水溶液呈碱性并能促进水电离的是 (　 　)
A.AlCl3 B.NaOH
C.HCl D.Na2CO3
解析:AlCl3为强酸弱碱盐,水解使得溶液显酸性,促进水的电离,A错误;NaOH为强碱,会抑制水的电离,B错误;HCl为强酸,会抑制水的电离,C错误;Na2CO3为强碱弱酸盐,水解使得溶液显碱性,促进水的电离,D正确。
D
二
知识点二　盐类水解方程式的书写
一般形式:盐的弱碱阳离子(或弱酸阴离子)+H2O 弱碱(或弱酸)+ H+(或OH-)。
一元强碱 弱酸盐 如CH3COONa溶液:______________________________ __________________
一元强酸 弱碱盐 如NH4Cl溶液:__________________________
多元弱酸 强碱盐 (正盐) 多元弱酸阴离子的水解是分步进行的,应分步书写,如Na2CO3溶液中:_________________________________ ________________________
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
N+H2O NH3·H2O+H+
C+OH-, HC+H2O H2CO3+OH-
多元弱酸 的酸式盐 如NaHCO3溶液:HC+H2O H2CO3+OH-;如Na2HPO4溶液: HP+OH-,H2P+H2O H3PO4+OH-
多元弱碱 强酸盐 多元弱碱阳离子的水解也是分步进行的,但中学阶段不要求分步表示,如Al2(SO4)3溶液:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
弱酸弱 碱盐 N、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进, 但水解程度较小,书写时仍用“ ”表示。如:N+CH3COO-+H2O
CH3COOH+NH3·H2O
Al3+与C、S2-、HS-、[Al(OH)4]-,Fe3+与C等组成的盐水解相互促进,水解程度非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“ ”表示。如Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑(一般要有弱碱沉淀生成)
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)HS-水解的离子方程式为HS-+H2O H3O++S2-。(　 　)
(2)S2-水解的离子方程式为S2-+2H2O H2S+2OH-。(　 　)
(3)盐类的水解反应可看作酸碱中和反应的逆反应。(　 　)
(4)Fe3+在水溶液中发生一步水解生成Fe(OH)3,因此其水解方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。 (　 　)
基础诊断
×
×
√
×
1.微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列水解离子方程式正确的是(　 　)
A.N+H2O NH3·H2O+H+
B.C+2H2O H2CO3+2OH-
C.Cu2++2H2O Cu(OH)2↓+2H+
D.P+OH-
D
解析:N水解应使用可逆符号,而A中写为等号,不符合水解反应的可逆性,A错误;C水解应分步进行,第一步生成HC和OH-,而B直接生成H2CO3,不符合分步水解规律,B错误;Cu2+水解生成Cu(OH)2是微弱的,不应标注“↓”,C错误;P和OH-,符合多元弱酸根离子分步水解的规律且书写正确,D正确。
2.分类书写盐类水解的离子方程式。
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaF:_________________________;
②NH4Cl:_______________________________。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
Na2S:___________________________、_________________________。
(3)多元弱碱强酸盐
FeCl3:_______________________________。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进:
Al2S3:_______________________________。
F-+H2O HF+OH-
N+H2O NH3·H2O+H+
S2-+H2O HS-+OH-
HS-+H2O H2S+OH-
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
Al2S3+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2S↑
书写水解离子方程式常见的错误
(1)误把电离方程式看成水解方程式。如HS-+H2O S2-+H3O+,此方程式为HS-的电离方程式,不是HS-的水解方程式,因为其化简可写为HS- S2-+H+。HS-的水解方程式应为HS-+H2O H2S+OH-。
(2)把“ ”误写为“ ”。如Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+是错误的,正确的为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
(3)水解产物量很小时,不需要标上“↑”或“↓”。
易错提醒
三
即时演练
D
1.如图表示的是某离子X与水的反应过程,离子X可能是(　 　)
A.C
解析:离子X的水解反应生成H+,对比选项可知X只可能是N。
A
2.下列关于明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]溶液的说法正确的是(　 　)
A.25 ℃时,明矾溶液呈酸性
B.25 ℃时,明矾溶液呈碱性
C.25 ℃时,明矾溶液呈中性
D.明矾溶液中K+的数目与Al3+的数目相等
解析:KAl(SO4)2·12H2O溶于水后电离出K+、Al3+、S,铝离子发生水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,因此25 ℃时,明矾溶液呈酸性,A正确,B、C错误;因为Al3+发生水解,因此明矾溶液中Al3+数目比K+数目少,D错误。
3.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
解析:水中存在电离平衡:H2O H++OH-,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。
C
4.现有S2-、S、[Al(OH)4]-、Fe3+、HC、Cl-。请按要求填空。
(1)在水溶液中,水解后溶液呈碱性的离子是____________________ ________________________。
解析:弱酸根离子水解后溶液呈碱性,部分酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,其水溶液也呈碱性。
(2)在水溶液中,水解后溶液呈酸性的离子是________________。
解析:N、Al3+、Fe3+属于弱碱阳离子,水解后溶液呈酸性。
S2-、S、[Al(OH)4]-、HC
N、Al3+、Fe3+
(3)既能在酸性较强的溶液中大量存在,又能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有______________。
解析:Na+是强碱的阳离子,Cl-和S是强酸的阴离子,它们既能在强酸性溶液中存在,又能在强碱性溶液中存在。
(4)既不能在酸性较强的溶液中大量存在,又不能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有_____________。
解析:HP既能与强酸反应,又能与强碱反应。
Na+、S、Cl-
HP
(5)NH4Cl溶于D2O中的水解离子方程式:__________________________。
(6)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合的水解离子方程式:_______________ ____________________。
N+D2O NH3·HDO+D+
Al3++3HC
Al(OH)3↓+3CO2↑
四
课时作业19
C
1.(3分)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
解析:水电离出的c(H+)=c(OH-)一定成立,CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c(H+)B
2.(3分)下列物质的水溶液呈碱性且促进水的电离的是(　 　)
A.Na2SO4 B.NaHCO3
C.NaOH D.CH3COONH4
解析:Na2SO4为强酸强碱盐,显中性,对水的电离平衡无影响,A错误;NaHCO3为强碱弱酸盐,水解显碱性,促进水的电离,B正确;NaOH溶液显碱性,且其电离出的OH-会抑制水的电离,C错误;CH3COONH4溶液显中性,N和CH3COO-水解促进水的电离,D错误。
3.(3分)下列属于水解反应方程式,且书写正确的是(　 　)
A.HCl+H2O H3O++Cl-
B.Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
C.C+2H2O H2CO3+2OH-
D.CaO+H2O Ca2++2OH-
B
解析:HCl为强酸,电离产生的H+与H2O作用形成H3O+,并非发生水解反应,A不正确;Cu2+与水电离产生的OH-结合生成弱碱Cu(OH)2,从而促进水电离,最终生成Cu(OH)2和H+,符合水解反应特征,B正确;碳酸为二元弱酸,C水解分步进行,直接将两步水解合在一起写,从而生成H2CO3,不符合常规,C不正确;该方程式为CaO与水化合生成的Ca(OH)2发生完全电离,并非发生水解反应,D不正确。
D
4.(3分)物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中,所含粒子种类最多的是(　 　)
A.CaCl2 B.CH3COONa
C.NH3 D.K2S
解析:CaCl2不水解,其溶液中存在的粒子有5种:Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O;CH3COONa发生水解,其溶液中存在的粒子有6种:Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O;氨水中存在的粒子有6种:NH3、NH3·H2O、N、OH-、H+、H2O;K2S溶液中发生两步水解,其溶液中存在7种粒子:K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O,故选D。
5.(3分)下列操作会使水的电离平衡向电离方向移动,且pH>7的是(　 　)
A.将纯水加热到80 ℃
B.向水中加入少量的FeCl3
C.向水中加入少量的NaHSO4固体
D.向水中加入少量的NaHCO3固体
D
解析:将纯水加热会促进水的电离平衡向电离方向移动,H+浓度增大,pH减小,所以pH小于7,故A不符合题意;向水中加入少量的FeCl3,Fe3+水解会促进水电离,使电离平衡向电离方向移动,但溶液呈酸性,pH小于7,故B不符合题意;向水中加入少量的NaHSO4固体,NaHSO4在溶液中电离出的H+会使水的电离平衡向左移动,且溶液呈酸性,pH小于7,故C不符合题意;向水中加入少量的NaHCO3固体,HC水解会促进水的电离,使电离平衡向电离方向移动,溶液呈碱性,pH大于7,故D符合题意。
A
6.(3分)已知常温时H2SO4稀溶液中,第一步电离是完全的,第二步电离程度较低,HS,Ka=1.2×10-2。则常温下Na2SO4水溶液显(　 　)
A.碱性 B.酸性
C.中性 D.无法判断
解析:已知常温时,HS,Ka=1.2×10-2,说明HS部分电离,Na2SO4水溶液中S水解:S,因此常温下Na2SO4水溶液显碱性,故A符合题意。
7.(3分)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的6种溶液的pH如表所示。下列反应不能成立的是 (　 　)
A.CO2+H2O+NaCN NaHCO3+HCN
B.CO2+H2O+NaClO NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+2C6H5ONa Na2CO3+2C6H5OH
D.CH3COOH+NaCN CH3COONa+HCN
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3
pH 8.8 9.7 11.6
溶质 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 10.3 11.1 11.3
C
解析:根据盐类水解中越弱越水解的规律,可得酸性的强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>HC,再利用较强酸制较弱酸原理进行判断。HClO可与C,故CO2与NaClO溶液发生反应:CO2+H2O+NaClO NaHCO3+HClO,B正确;酸性: H2CO3>C6H5OH>HC,CO2通入C6H5ONa溶液中发生反应生成NaHCO3和C6H5OH,C错误;酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH与NaCN发生反应生成CH3COONa和HCN,D正确。
B
8.(3分)常温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1,则a和b的关系为 (　 　)
A.a>b B.a=10-4b
C.b=10-4a D.a=b
解析:NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),等于10-9 mol·L-1;CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)= mol·L-1=10-5 mol·L-1,故=10-4,即a=10-4b。
9.(3分)现有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、NaHSO4溶液和BaCl2溶液中的一种,已知A、B溶液的pH相同,A、C溶液混合后溶液变浑浊。下列说法正确的是(　 　)
A.D溶液的pH<7
B.C溶液中的溶质溶于水促进了水的电离
C.A溶液滴入NaHCO3溶液中产生气体
D.B溶液进行焰色试验呈黄色
C
解析:四种溶液中,NH4Cl溶液和NaHSO4溶液呈酸性,CH3COONa溶液呈碱性,BaCl2溶液呈中性。因A、B溶液的pH相同,且A、C溶液混合后产生沉淀,故A溶液为NaHSO4溶液、B溶液为NH4Cl溶液、C溶液为BaCl2溶液、D溶液为CH3COONa溶液。NaHSO4能与NaHCO3反应产生CO2气体。
10.(3分)常温下,下列说法正确的是 (　 　)
A.pH=5的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1
B.5.0×10-3 mol·L-1 KHA溶液的pH=3.75,该溶液中c(A2-)C.pH均为11的氨水和NaOH溶液,由水电离产生的c(H+)后者更大
D.将pH=3的醋酸加水稀释100倍,pH变为5
A
解析:A项,N水解促进水的电离,故pH=5的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,正确;B项,KHA溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程度,则该溶液中c(A2-)>c(H2A),错误;C项,pH均为11的氨水和NaOH溶液中c(OH-)相同,则两者对水电离抑制作用相同,由水电离产生的c(H+)相同,错误;D项,CH3COOH为弱酸,加水稀释促进CH3COOH电离,则将pH=3的醋酸加水稀释100倍,pH小于5,错误。
11.(3分)有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。下列说法正确的是 (　 　)
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
C
解析:酸越弱,其对应的酸根离子越易水解。因酸性:HC②,A错误。若将三种溶液稀释相同倍数,由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡,随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH-,而NaOH为强碱,稀释过程中OH-的物质的量基本不变,因此pH变化最大的应是③,B错误。加入盐酸,①中发生反应:C
,HC水解溶液显碱性;②中发生反应:CH3COO-+H+
CH3COOH,溶液显酸性;③中发生反应:H++OH- H2O,溶液呈中性,故pH最大的是①,C正确。pH相同时,强碱浓度最小,酸根离子水解程度越小的盐,其溶质的浓度越大,故正确的顺序为②>①>③,D错误。
12.(10分)盐是一类常见的电解质,事实表明盐溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分别呈__性、__性、__性。
解析:CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性;KNO3是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性。
碱
酸
中
(2)盐中阴、阳离子的水解使盐溶液呈现的酸碱性不同,盐水解的离子方程式也不相同,如CH3COONa和NH4Cl水解的离子方程式分别为_________________________________、__________________________。
解析:CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,水解的离子方程式为CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,水解的离子方程式为N+H2O NH3·H2O+H+。
(3)AlCl3水溶液呈__性,原因是_________________________(用离子方程式表示)。
解析:AlCl3水溶液中Al3+水解,溶液显酸性,其水解的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+。
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
N+H2O NH3·H2O+H+
酸
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
13.(10分)回答下列问题。
(1)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的8种溶液:①HNO3溶液;②H2SO4溶液;③CH3COOH溶液;④Ba(OH)2溶液;⑤NaOH溶液;⑥CH3COONa溶液;⑦KCl溶液;⑧NH4Cl溶液。这些溶液的pH由小到大的顺序是____________________(填序号)。
解析:先对物质进行分类,等浓度物质溶液的pH:碱溶液>盐溶液>酸溶液。等浓度同类物质的pH的一般规律:①碱溶液:二元强碱溶液>一元强碱溶液>一元弱碱溶液;②酸溶液:一元弱酸溶液>一元强酸溶液>二元强酸溶液;③盐溶液:强碱弱酸盐溶液>强酸强碱盐溶液>强酸弱碱盐溶液。
②①③⑧⑦⑥⑤④
(2)常温下,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-1,二者的关系正确的是__(填字母)。
a.x=10-2y b.x=102y
c.x=y d.x>y
解析: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=1×10-6 mol
·L-1,故x︰y=(1×10-8)︰(1×10-6)=10-2︰1,x=10-2y。
a
(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)。
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+)。
解析:由于=108,根据c(H+)·c(OH-)=10-14可知,c(H+)=10-3 mol·L-1,所以HA为弱酸。①由于A-+H2O HA+OH-,混合溶液呈碱性。②NaA水解促进水的电离,而NaOH抑制水的电离。
碱
A-+H2O
HA+OH-
大于
14.(12分)常温下,有浓度均为0.1 mol·L-1的下列4种溶液:①NaCN溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液、④Na2CO3溶液。
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=6.2×10-10 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=1.75×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是______________ (填序号)。
解析:根据题目中的电离平衡常数分析,平衡常数越大,弱酸的酸性越强,对应酸根离子水解程度越弱,钠盐的碱性越弱。已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,4种溶液:①NaCN溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液、④Na2CO3溶液中NaOH为强碱,碱性最强,则这4种溶液的pH由大到小的顺序是②>④>①>③。
②>④>①>③
(2)NaCN溶液显碱性的原因:______________________(用离子方程式说明)。
解析:NaCN溶液呈碱性的原因是CN-发生水解反应生成HCN和OH-,离子方程式是CN-+H2O HCN+OH-。
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积:③__(填“>”“<”或“=”)④。
解析:等体积的③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中分别滴加盐酸至溶液呈中性,由于同浓度下,CH3COONa溶液的pH较小,则需要盐酸中和至中性的量较少。
CN-+H2O HCN+OH-
<
(4)25 ℃时,将a mol·L-1的醋酸和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a__(填“>”“<”或“=”)0.1。
解析:若a=0.1 mol·L-1,等体积混合后,CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa和水,由CH3COONa水解使得溶液呈碱性可推知,将a mol·L-1的醋酸和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则CH3COOH的浓度a mol·L-1大于0.1 mol·L-1,反应后剩余一些CH3COOH,使得CH3COOH和CH3COONa共存,溶液呈中性。
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(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为______________________________ _________________。
解析:Na2CO3溶液中以Na+和C为主,C和OH-,使得溶液显碱性,水也会电离出OH-,故OH-浓度大于HC大于H+,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)。
(6)向NaCN溶液中加入CH3COOH,则发生反应的离子方程式为___________________________________。
解析:由于CH3COOH的酸性比HCN强,故向NaCN溶液中加入CH3COOH发生反应生成HCN和CH3COONa,离子方程式为CH3COOH+CN-
HCN+CH3COO-。
c(Na+)>c(C)>c(OH-) > c(HC)>c(H+)
CH3COOH+CN- HCN+CH3COO-
Thank you
本课结束第三节　盐类的水解
第1课时　盐类的水解
1.宏观辨识与微观探析:能根据实验现象归纳盐的类型与其溶液酸碱性的关系,认识水解的规律。2.证据推理与模型认知:理解盐类水解的原理,建立盐类水解的理论模型,并应用于分析盐溶液的酸碱性。
知识点一　盐类水解的原理及类型
1.探究盐溶液的酸碱性
常温下用pH计测定下列溶液的pH,并按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐 盐溶液 的pH 盐的类型 盐溶液的 酸碱性
NaCl =7 强酸强碱盐 中性
Na2CO3 >7 强碱弱酸盐 碱性
CH3COONa >7
(NH4)2SO4 <7 强酸弱碱盐 酸性
2.分析盐溶液呈酸碱性的原因
(1)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
电离方程式
理论解释 N与水电离出来的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性 溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
总反应离 子方程式 N+H2ONH3·H2O+H+
(2)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
电离方程式
理论解释 CH3COO-与水电离出来的H+结合,生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时 酸碱性 溶液中c(H+)总反应离 子方程式 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
3.盐类的水解
概念 在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应
实质 盐电离→→生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性
特点
4.盐类水解的规律——判断盐溶液酸碱性的方法
(1)谁弱谁水解——弱碱阳离子或弱酸阴离子发生水解。
(2)无弱不水解——强酸强碱盐不发生水解。常见不水解的离子有①强酸阴离子:Cl-、S
;②强碱阳离子:K+、Na+、Ca2+、Ba2+。
(3)越弱越水解——组成盐的酸根离子对应酸的酸性越弱(或阳离子对应碱的碱性越弱),水解程度越大。
(4)谁强显谁性——组成盐的酸根离子(碱的阳离子)是强酸根离子(强碱的阳离子),则显酸(碱)性。
(5)同强显中性——①强酸强碱盐溶液显中性;②盐中的阳离子对应的碱的电离常数Kb与盐中的阴离子对应的酸的电离常数Ka相等时,盐溶液呈中性,如CH3COONH4溶液呈中性。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的盐在水溶液中都会发生水解。 (　×　)
(2)Na2CO3溶液水解的实质是Na+与水电离出的OH-结合生成了NaOH。(　×　)
(3)盐类水解的实质是促进水电离,使水的电离平衡右移。 (　√　)
(4)盐水解后,溶液不是呈酸性就是呈碱性。 (　×　)
(5)pH相同的盐酸和FeCl3溶液中水电离出的H+浓度相同。(　×　)
(6)NaHCO3溶液显碱性,因为HC的水解程度大于其电离程度。(　√　)
酸式盐水溶液的酸碱性
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4Na++H++S。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如C,碱性:C。
1.下列物质既属于强电解质,又在水溶液中因为水解呈酸性的是 (　C　)
A.NaHSO4 B.CH3COOH
C.NH4Cl D.CH3COONa
解析:NaHSO4是强电解质,但其酸性来源于电离(离解出H+);CH3COOH是弱电解质;NH4Cl是强电解质,N水解生成H+使溶液呈酸性;CH3COONa是强电解质,但CH3COO-水解生成OH-使溶液呈碱性。
2.下列物质水溶液呈碱性并能促进水电离的是 (　D　)
A.AlCl3 B.NaOH
C.HCl D.Na2CO3
解析:AlCl3为强酸弱碱盐,水解使得溶液显酸性,促进水的电离,A错误;NaOH为强碱,会抑制水的电离,B错误;HCl为强酸,会抑制水的电离,C错误;Na2CO3为强碱弱酸盐,水解使得溶液显碱性,促进水的电离,D正确。
知识点二　盐类水解方程式的书写
一般形式:盐的弱碱阳离子(或弱酸阴离子)+H2O弱碱(或弱酸)+H+(或OH-)。
一元强碱 弱酸盐 如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
一元强酸 弱碱盐 如NH4Cl溶液:N+H2ONH3·H2O+H+
多元弱酸 强碱盐 (正盐) 多元弱酸阴离子的水解是分步进行的,应分步书写,如Na2CO3溶液中:C+OH-, HC+H2OH2CO3+OH-
多元弱酸 的酸式盐 如NaHCO3溶液:HC+H2OH2CO3+OH-;如Na2HPO4溶液:HP+OH-,H2P+H2OH3PO4+OH-
多元弱碱 强酸盐 多元弱碱阳离子的水解也是分步进行的,但中学阶段不要求分步表示,如Al2(SO4)3溶液:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
弱酸弱 碱盐 N、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度较小,书写时仍用“”表示。如:N+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O
Al3+与C、S2-、HS-、[Al(OH)4]-,Fe3+与C等组成的盐水解相互促进,水解程度非常彻底,生成气体和沉淀,书写时用“”表示。如Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑(一般要有弱碱沉淀生成)
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)HS-水解的离子方程式为HS-+H2OH3O++S2-。(　×　)
(2)S2-水解的离子方程式为S2-+2H2OH2S+2OH-。(　×　)
(3)盐类的水解反应可看作酸碱中和反应的逆反应。(　√　)
(4)Fe3+在水溶液中发生一步水解生成Fe(OH)3,因此其水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。 (　×　)
1.微粒观和变化观是中学生需要具备的核心素养。下列水解离子方程式正确的是(　D　)
A.N+H2ONH3·H2O+H+
B.C+2H2OH2CO3+2OH-
C.Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2H+
D.P+OH-
解析:N水解应使用可逆符号,而A中写为等号,不符合水解反应的可逆性,A错误;C水解应分步进行,第一步生成HC和OH-,而B直接生成H2CO3,不符合分步水解规律,B错误;Cu2+水解生成Cu(OH)2是微弱的,不应标注“↓”,C错误;P和OH-,符合多元弱酸根离子分步水解的规律且书写正确,D正确。
2.分类书写盐类水解的离子方程式。
(1)一元弱酸(碱)盐的水解
①NaF:F-+H2OHF+OH-;
②NH4Cl:N+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸强碱盐(正盐)
Na2S:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-。
(3)多元弱碱强酸盐
FeCl3:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进:
Al2S3:Al2S3+6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑。
书写水解离子方程式常见的错误
(1)误把电离方程式看成水解方程式。如HS-+H2OS2-+H3O+,此方程式为HS-的电离方程式,不是HS-的水解方程式,因为其化简可写为HS-S2-+H+。HS-的水解方程式应为HS-+H2OH2S+OH-。
(2)把“”误写为“”。如Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+是错误的,正确的为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(3)水解产物量很小时,不需要标上“↑”或“↓”。
1.如图表示的是某离子X与水的反应过程,离子X可能是(　D　)
A.C
解析:离子X的水解反应生成H+,对比选项可知X只可能是N。
2.下列关于明矾[化学式为KAl(SO4)2·12H2O]溶液的说法正确的是(　A　)
A.25 ℃时,明矾溶液呈酸性
B.25 ℃时,明矾溶液呈碱性
C.25 ℃时,明矾溶液呈中性
D.明矾溶液中K+的数目与Al3+的数目相等
解析:KAl(SO4)2·12H2O溶于水后电离出K+、Al3+、S,铝离子发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,因此25 ℃时,明矾溶液呈酸性,A正确,B、C错误;因为Al3+发生水解,因此明矾溶液中Al3+数目比K+数目少,D错误。
3.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 (　C　)
①NaHSO4　②NaHCO3　③Na2CO3　④Na2SO4
A.④③②① B.①②③④
C.③②④① D.③④②①
解析:水中存在电离平衡:H2OH++OH-,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。
4.现有S2-、S、[Al(OH)4]-、Fe3+、HC、Cl-。请按要求填空。
(1)在水溶液中,水解后溶液呈碱性的离子是S2-、S、[Al(OH)4]-、HC。
(2)在水溶液中,水解后溶液呈酸性的离子是N、Al3+、Fe3+。
(3)既能在酸性较强的溶液中大量存在,又能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有Na+、S、Cl-。
(4)既不能在酸性较强的溶液中大量存在,又不能在碱性较强的溶液中大量存在的离子有HP。
(5)NH4Cl溶于D2O中的水解离子方程式:N+D2ONH3·HDO+D+。
(6)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合的水解离子方程式:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。
解析:(1)弱酸根离子水解后溶液呈碱性,部分酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,其水溶液也呈碱性。(2)N、Al3+、Fe3+属于弱碱阳离子,水解后溶液呈酸性。(3)Na+是强碱的阳离子,Cl-和S是强酸的阴离子,它们既能在强酸性溶液中存在,又能在强碱性溶液中存在。(4)HP既能与强酸反应,又能与强碱反应。
(总分:65分)
1.(3分)下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是 (　C　)
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
解析:水电离出的c(H+)=c(OH-)一定成立,CH3COONa溶液显碱性,是由于水电离出的H+有一部分与CH3COO-结合成CH3COOH,从而使c(H+)2.(3分)下列物质的水溶液呈碱性且促进水的电离的是 (　B　)
A.Na2SO4 B.NaHCO3
C.NaOH D.CH3COONH4
解析:Na2SO4为强酸强碱盐,显中性,对水的电离平衡无影响,A错误;NaHCO3为强碱弱酸盐,水解显碱性,促进水的电离,B正确;NaOH溶液显碱性,且其电离出的OH-会抑制水的电离,C错误;CH3COONH4溶液显中性,N和CH3COO-水解促进水的电离,D错误。
3.(3分)下列属于水解反应方程式,且书写正确的是(　B　)
A.HCl+H2OH3O++Cl-
B.Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
C.C+2H2OH2CO3+2OH-
D.CaO+H2OCa2++2OH-
解析:HCl为强酸,电离产生的H+与H2O作用形成H3O+,并非发生水解反应,A不正确;Cu2+与水电离产生的OH-结合生成弱碱Cu(OH)2,从而促进水电离,最终生成Cu(OH)2和H+,符合水解反应特征,B正确;碳酸为二元弱酸,C水解分步进行,直接将两步水解合在一起写,从而生成H2CO3,不符合常规,C不正确;该方程式为CaO与水化合生成的Ca(OH)2发生完全电离,并非发生水解反应,D不正确。
4.(3分)物质的量相等的下列物质形成的等体积溶液中,所含粒子种类最多的是 (　D　)
A.CaCl2 B.CH3COONa
C.NH3 D.K2S
解析:CaCl2不水解,其溶液中存在的粒子有5种:Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O;CH3COONa发生水解,其溶液中存在的粒子有6种:Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O;氨水中存在的粒子有6种:NH3、NH3·H2O、N、OH-、H+、H2O;K2S溶液中发生两步水解,其溶液中存在7种粒子:K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O,故选D。
5.(3分)下列操作会使水的电离平衡向电离方向移动,且pH>7的是(　D　)
A.将纯水加热到80 ℃
B.向水中加入少量的FeCl3
C.向水中加入少量的NaHSO4固体
D.向水中加入少量的NaHCO3固体
解析:将纯水加热会促进水的电离平衡向电离方向移动,H+浓度增大,pH减小,所以pH小于7,故A不符合题意;向水中加入少量的FeCl3,Fe3+水解会促进水电离,使电离平衡向电离方向移动,但溶液呈酸性,pH小于7,故B不符合题意;向水中加入少量的NaHSO4固体,NaHSO4在溶液中电离出的H+会使水的电离平衡向左移动,且溶液呈酸性,pH小于7,故C不符合题意;向水中加入少量的NaHCO3固体,HC水解会促进水的电离,使电离平衡向电离方向移动,溶液呈碱性,pH大于7,故D符合题意。
6.(3分)已知常温时H2SO4稀溶液中,第一步电离是完全的,第二步电离程度较低,HS,Ka=1.2×10-2。则常温下Na2SO4水溶液显(　A　)
A.碱性 B.酸性
C.中性 D.无法判断
解析:已知常温时,HS,Ka=1.2×10-2,说明HS部分电离,Na2SO4水溶液中S水解:S,因此常温下Na2SO4水溶液显碱性,故A符合题意。
7.(3分)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的6种溶液的pH如表所示。下列反应不能成立的是 (　C　)
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3
pH 8.8 9.7 11.6
溶质 NaClO NaCN C6H5ONa
pH 10.3 11.1 11.3
A.CO2+H2O+NaCNNaHCO3+HCN
B.CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+2C6H5ONaNa2CO3+2C6H5OH
D.CH3COOH+NaCNCH3COONa+HCN
解析:根据盐类水解中越弱越水解的规律,可得酸性的强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>C6H5OH>
HC,再利用较强酸制较弱酸原理进行判断。HClO可与C,故CO2与NaClO溶液发生反应:CO2+H2O+NaClONaHCO3+HClO,B正确;酸性:H2CO3>C6H5OH>HC,CO2通入C6H5ONa溶液中发生反应生成NaHCO3和C6H5OH,C错误;酸性:CH3COOH>HCN,CH3COOH与NaCN发生反应生成CH3COONa和HCN,D正确。
8.(3分)常温下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中,设由水电离产生的OH-浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1,则a和b的关系为 (　B　)
A.a>b B.a=10-4b
C.b=10-4a D.a=b
解析:NaOH抑制水的电离,所以由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+),等于10-9 mol·L-1;CH3COONa水解,促进了水的电离,所以由水电离出的c(OH-)= mol·L-1=10-5 mol·L-1,故=10-4,即a=10-4b。
9.(3分)现有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、NaHSO4溶液和BaCl2溶液中的一种,已知A、B溶液的pH相同,A、C溶液混合后溶液变浑浊。下列说法正确的是(　C　)
A.D溶液的pH<7
B.C溶液中的溶质溶于水促进了水的电离
C.A溶液滴入NaHCO3溶液中产生气体
D.B溶液进行焰色试验呈黄色
解析:四种溶液中,NH4Cl溶液和NaHSO4溶液呈酸性,CH3COONa溶液呈碱性,BaCl2溶液呈中性。因A、B溶液的pH相同,且A、C溶液混合后产生沉淀,故A溶液为NaHSO4溶液、B溶液为NH4Cl溶液、C溶液为BaCl2溶液、D溶液为CH3COONa溶液。NaHSO4能与NaHCO3反应产生CO2气体。
10.(3分)常温下,下列说法正确的是 (　A　)
A.pH=5的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1
B.5.0×10-3 mol·L-1 KHA溶液的pH=3.75,该溶液中c(A2-)C.pH均为11的氨水和NaOH溶液,由水电离产生的c(H+)后者更大
D.将pH=3的醋酸加水稀释100倍,pH变为5
解析:A项,N水解促进水的电离,故pH=5的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,正确;B项,KHA溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程度,则该溶液中c(A2-)>c(H2A),错误;C项,pH均为11的氨水和NaOH溶液中c(OH-)相同,则两者对水电离抑制作用相同,由水电离产生的c(H+)相同,错误;D项,CH3COOH为弱酸,加水稀释促进CH3COOH电离,则将pH=3的醋酸加水稀释100倍,pH小于5,错误。
11.(3分)有①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。下列说法正确的是 (　C　)
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
解析:酸越弱,其对应的酸根离子越易水解。因酸性:HC②,A错误。若将三种溶液稀释相同倍数,由于Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中存在水解平衡,随着水的加入弱酸根离子会水解产生少量的OH-,而NaOH为强碱,稀释过程中OH-的物质的量基本不变,因此pH变化最大的应是③,B错误。加入盐酸,①中发生反应:C,HC水解溶液显碱性;②中发生反应:CH3COO-+H+CH3COOH,溶液显酸性;③中发生反应:H++OH-H2O,溶液呈中性,故pH最大的是①,C正确。pH相同时,强碱浓度最小,酸根离子水解程度越小的盐,其溶质的浓度越大,故正确的顺序为②>①>③,D错误。
12.(10分)盐是一类常见的电解质,事实表明盐溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3的水溶液分别呈碱性、酸性、中性。
(2)盐中阴、阳离子的水解使盐溶液呈现的酸碱性不同,盐水解的离子方程式也不相同,如CH3COONa和NH4Cl水解的离子方程式分别为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、N+H2ONH3·H2O+H+。
(3)AlCl3水溶液呈酸性,原因是Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(用离子方程式表示)。
解析:(1)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性;KNO3是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性。(2)CH3COONa是强碱弱酸盐,水解显碱性,水解的离子方程式为CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,水解的离子方程式为N+H2ONH3·H2O+H+。(3)AlCl3水溶液中Al3+水解,溶液显酸性,其水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
13.(10分)回答下列问题。
(1)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的8种溶液:①HNO3溶液;②H2SO4溶液;③CH3COOH溶液;④Ba(OH)2溶液;⑤NaOH溶液;⑥CH3COONa溶液;⑦KCl溶液;⑧NH4Cl溶液。这些溶液的pH由小到大的顺序是②①③⑧⑦⑥⑤④(填序号)。
(2)常温下,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-1,二者的关系正确的是a(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)。
①混合溶液呈碱(填“酸”“中”或“碱”)性,理由是A-+H2OHA+OH-(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的c(H+)大于(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+)。
解析:(1)先对物质进行分类,等浓度物质溶液的pH:碱溶液>盐溶液>酸溶液。等浓度同类物质的pH的一般规律:①碱溶液:二元强碱溶液>一元强碱溶液>一元弱碱溶液;②酸溶液:一元弱酸溶液>一元强酸溶液>二元强酸溶液;③盐溶液:强碱弱酸盐溶液>强酸强碱盐溶液>强酸弱碱盐溶液。(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=1×10-6 mol·L-1,故x︰y=(1×10-8)︰(1×10-6)=10-2︰1,x=10-2y。(3)由于=108,根据c(H+)·c(OH-)=10-14可知,c(H+)=10-3 mol·L-1,所以HA为弱酸。①由于A-+H2OHA+OH-,混合溶液呈碱性。②NaA水解促进水的电离,而NaOH抑制水的电离。
14.(12分)常温下,有浓度均为0.1 mol·L-1的下列4种溶液:①NaCN溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液、④Na2CO3溶液。
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=6.2×10-10 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 Ka=1.75×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③(填序号)。
(2)NaCN溶液显碱性的原因:CN-+H2OHCN+OH-(用离子方程式说明)。
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积:③<(填“>”“<”或“=”)④。
(4)25 ℃时,将a mol·L-1的醋酸和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a>(填“>”“<”或“=”)0.1。
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)。
(6)向NaCN溶液中加入CH3COOH,则发生反应的离子方程式为CH3COOH+CN-HCN+CH3COO-。
解析:(1)根据题目中的电离平衡常数分析,平衡常数越大,弱酸的酸性越强,对应酸根离子水解程度越弱,钠盐的碱性越弱。已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,4种溶液:①NaCN溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液、④Na2CO3溶液中NaOH为强碱,碱性最强,则这4种溶液的pH由大到小的顺序是②>④>①>③。(2)NaCN溶液呈碱性的原因是CN-发生水解反应生成HCN和OH-,离子方程式是CN-+H2OHCN+OH-。(3)等体积的③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中分别滴加盐酸至溶液呈中性,由于同浓度下,CH3COONa溶液的pH较小,则需要盐酸中和至中性的量较少。(4)若a=0.1 mol·L-1,等体积混合后,CH3COOH与NaOH恰好反应生成CH3COONa和水,由CH3COONa水解使得溶液呈碱性可推知,将a mol·L-1的醋酸和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则CH3COOH的浓度a mol·L-1大于0.1 mol·L-1,反应后剩余一些CH3COOH,使得CH3COOH和CH3COONa共存,溶液呈中性。(5)Na2CO3溶液中以Na+和C为主,C和OH-,使得溶液显碱性,水也会电离出OH-,故OH-浓度大于HC大于H+,所以离子浓度大小关系c(Na+)>c(C)>
c(OH-)>c(HC)>c(H+)。(6)由于CH3COOH的酸性比HCN强,故向NaCN溶液中加入CH3COOH发生反应生成HCN和CH3COONa,离子方程式为CH3COOH+CN-HCN+CH3COO-。

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