资源简介

(共77张PPT)
第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第三节　盐类的水解
第2课时　影响盐类水解的主要因素　盐类水解的应用
目
录
知识点二　盐类水解常数及其应用
课时作业
知识点一　影响盐类水解的主要因素
即时演练
知识点三　盐类水解的应用
1.变化观念与平衡思想:认识外界因素对水解平衡的影响,运用平衡移动原理分析影响的因素及平衡移动的方向。2.证据推理与模型认知:理解水解平衡常数的含义及应用,建立定量分析的思维模型。
核心素养发展目标
一
知识点一　影响盐类水解的主要因素
1.内因:反应物的性质
生成盐的弱酸酸性(或弱碱碱性)越弱,即越__电离(电离常数越__),该盐的水解程度越__,可归纳为越弱越水解。
如电离程度:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,水解程度:CH3COO-<
HC。
难
小
大
2.实验探究外界条件对水解平衡的影响
(1)实验原理:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+　ΔH>0。
影响 因素 实验步骤 实验现象 解释
反应 物的 浓度 加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH 溶液颜色变__,pH____ 加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向______方向移动
深
变小
正反应
影响 因素 实验步骤 实验现象 解释
生成 物的 浓度 加浓硫酸后,测溶液的pH 溶液颜色变__,pH____ 加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡向______方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
温度 升高温度 溶液颜色变__,pH____ 升高温度,水解平衡向______方向移动
浅
变小
逆反应
深
变小
正反应
(2)实验结论——外界条件对盐类水解平衡的影响。
①温度:盐的水解是____反应,因此升高温度,水解程度____。可归纳为“越热越水解”。
②浓度:盐的浓度____,水解程度____。可归纳为“越稀越水解”。
③酸碱性:向盐溶液中加入酸,能抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入碱,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
④加入可水解的盐:同性抑制,异性促进。
上述③④可归纳为“同抑异促”。
吸热
增大
越大
越小
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,N的水解程度一样。(　 　)
(2)将Na2CO3溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大。(　 　)
(3)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。(　 　)
(4)将CH3COONa溶液升高温度,会促进CH3COO-水解,溶液碱性增强。(　 　)
(5)在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解。(　 　)
(6)降低温度可以抑制盐的水解。 (　 　)
基础诊断
×
×
×
√
√
√
1.以下实验能证明盐的水解过程是吸热的是(　 　)
A.向氨水中加入NH4Cl固体,溶液的pH变小
B.向CH3COONa溶液中滴入2滴酚酞,加热后红色加深
C.将NH4NO3晶体溶于水,水温下降
D.向盐酸中加入NaOH溶液,混合液温度上升
B
解析:向氨水中加入NH4Cl固体,溶液的pH变小,是因为N抑制NH3·H2O电离,与水解是否吸热无关;向CH3COONa溶液中滴入酚酞,加热后红色加深,说明升温促进CH3COO-水解(碱性增强),证明水解是吸热反应;NH4NO3溶于水时,其溶解过程和N的水解过程均为吸热过程,共同导致溶液温度降低,该实验无法单独区分出水解过程的热效应,因此不能作为盐类水解是吸热过程的证明;盐酸与NaOH溶液反应放热属于中和反应,与盐的水解无关。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O HS-+OH-。下列说法中正确的是(　 　)
A.稀释溶液,增大
B.通入H2S,HS-的浓度减小
C.升高温度,不变
D.加入NaOH固体,溶液的pH增大
D
解析:稀释溶液c(HS-)减小,c(OH-)减小,由温度不变Kw不变可得c(H+)增大,故减小,故A错误;通入H2S,发生反应H2S+S2- 2HS-,导致HS-的浓度增大,故B错误;水解是吸热反应,升高温度使平衡正向移动,c(HS-)增大,c(S2-)减小,比值增大,故C错误;加入NaOH固体,OH-浓度增大,抑制水解平衡,但总OH-浓度增加,溶液pH增大,故D正确。
3.利用Cr2的水解反应(Cr2+2H+)探究温度、浓度对化学平衡的影响,取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是 (　 　)
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故ΔH<0
B.试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中浓度减小
C.试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使Cr2浓度增大
D
解析:微热试管a中溶液,升温后黄色加深,平衡正向移动,则该反应的ΔH>0,故A错误;试管b加水后,促进水解平衡正向移动,反应离子方程式中所有离子浓度均减小,c(Cr2)减小程度更大,增大,故B错误;试管c比试管b黄色更深,说明加入NaOH溶液,OH-与H+反应消耗H+,试管c中水解平衡正向移动,但平衡常数只受温度的影响,平衡常数不变,故C错误;d中加H2SO4溶液,H+浓度增大,平衡逆向移动,溶液橙色变深,Cr2浓度增大,故D正确。
二
知识点二　盐类水解常数及其应用
1.盐的水解常数(Kh)
越大
温度
2.二元弱酸对应盐的水解常数
二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2,则Na2CO3的水解常数为,NaHCO3的水解常数为。
已知,在25 ℃时,H2CO3的电离常数为Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。
(1)请写出Na2CO3水解的离子方程式,并写出其水解常数(Kh1、Kh2)表达式。
C。
问题探究
(2)NaHCO3溶液为什么显碱性,请利用水解常数和电离常数加以说明。
NaHCO3溶液中既存在HC
的水解程度大于其电离程度,故NaHCO3溶液显碱性。
(3)在25 ℃时,等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液谁的碱性强 请利用水解常数加以说明。
Kh1=
的水解程度大，故Na2CO3溶液的碱性强。
归纳提升
盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断弱酸酸式盐的酸碱性
弱酸的酸式盐(如NaHA)溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA- H++A2-,水解平衡:HA-+H2O H2A+OH-,溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小,即Ka2(H2A)和的相对大小。
(2)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度大于X-的水解程度,混合液呈酸性。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度大于HX的电离程度,混合液呈碱性。
1.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。常温下,含等物质的量的HCN与NaCN的混合溶液,下列说法不正确的是 (　 　)
A.溶液显酸性
B.溶液显碱性
C.溶液中c(CN-)D.溶液中c(Na+)>c(CN-)
A
解析:根据公式Kh=,由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10, Kh>Ka(HCN),故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)c(CN-),故选A。
2.下列说法不正确的是 (　 　)
A.加水稀释NH4Cl溶液,水解常数Kh不变,pH增大
B.向Na2S溶液中加入少量CuSO4固体,HS-的浓度增大
C.常温下,Ka(HCOOH)=1.0×10-4,该温度下HCOO-的水解常数为1.0×
10-10
D.常温下,pH=3的HCOOH溶液,水电离出的c(H+)=10-11 mol·L-1
B
解析:水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,加水稀释,c(H+)减小,pH增大,A正确;Na2S中存在水解平衡S2-+H2O HS-+OH-,加入少量CuSO4固体,S2-与Cu2+反应生成CuS沉淀,促使该反应的化学平衡逆向移动,HS-的浓度减小,B错误;Ka(HCOOH)=1.0×10-4,则=
10-4,=1×10-4,则Kh=1×10-10,C正确;常温下Kw=c(OH-)·c(H+)=1×10-14,pH=3的HCOOH溶液中,c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中OH-全部由水电离,且水电离出的H+浓度和OH-浓度相等,所以由水产生的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,D正确。
3.已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HC)︰c(C)=2︰1时,试求该溶液的pH=__。
解析:水的离子积Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=
=2.0×10-3,当溶液中c(HC)︰c(C)=2︰1时,c(OH-)
= mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1
=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。
9
三
知识点三　盐类水解的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是____________________________
热的纯碱溶液去油污 加热促进C水解,溶液碱性增强,去污效果好
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量______,抑制Cu2+水解
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
H2SO4
应用 举例
判断盐溶液蒸干、灼烧后的产物 AlCl3溶液蒸干得到____________,灼烧后得到______
胶体的制取 将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3胶体,离子反应: ____________________________________
物质的提纯 除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入______、___________或________,使Fe3+沉淀后过滤
离子共存的判断 Al3+与[Al(OH)4]-、C、S2-、HS-等因相互促进水解而不能大量共存
Al(OH)3
Al2O3
Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
MgO
Mg(OH)2
MgCO3
应用 举例
泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生反应: ___________________________________
净水原理 明矾可作为净水剂,原理为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的施用 铵态氮肥与草木灰(主要成分为K2CO3)不得混用,原因是N相互促进水解,降低铵态氮肥的肥效
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O
TiO2·xH2O↓+4HCl,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑
《礼记·内则》记载:“……冠带垢,和灰请漱;衣裳垢,和灰请浣……”古人洗涤衣裳、冠带,所用的就是草木灰(主要成分是K2CO3)浸泡的溶液。
(1)洗涤利用了草木灰溶液的什么性质 加热洗涤时为什么可以增强去油污能力
利用了草木灰溶液呈碱性的性质。草木灰中K2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性;加热使水解平衡正向移动,溶液碱性增强,去油污能力增强。
问题探究
(2)从草木灰中获取可溶性盐(主要是K2CO3)的实验过程中,能否通过蒸干K2CO3饱和溶液得到K2CO3固体
能。K2CO3水解产物无法在碱性条件下逸出溶液,所以通过蒸干K2CO3饱和溶液可以得到K2CO3固体。
盐溶液被蒸干、灼烧后所得产物的判断
有些盐溶液被蒸干、灼烧后可以得到原物质,如将NaCl溶液蒸干、灼烧后得到NaCl固体,但以下常见的三类盐溶液被蒸干、灼烧后得不到相应的盐。
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸时,被蒸干后一般得到对应的弱碱,如将AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl等固体受热易分解,因此被蒸干、灼烧后:Ca(HCO3)2→CaO, NaHCO3→ Na2CO3,NH4Cl →NH3+HCl。
(3)在蒸干还原性盐时,还原性盐会被O2氧化,如将Na2SO3溶液蒸干,得到Na2SO4;将FeSO4溶液蒸干,得到Fe2(SO4)3。
归纳提升
1.下列事实:①Na2HPO4水溶液呈碱性;②NaHSO4水溶液呈酸性;③NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂;④铵态氮肥不能与草木灰一起施用;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板;⑥配制SnCl2溶液时加入盐酸;⑦NH4F溶液不能用玻璃瓶盛放;⑧MgCl2溶液中的FeCl3杂质可以加入过量的MgCO3除去。其中与盐类的水解有关的是 (　 　)
A.全部 B.除②⑤以外
C.除②⑦以外 D.除③⑧以外
B
解析:①Na2HPO4为强碱弱酸的酸式盐,因HP的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性;②NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,在水溶液中只发生电离不发生水解,电离出H+使溶液显酸性;③NH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐,在水溶液中都发生水解生成H+而使溶液显酸性,可溶解锈层的金属氧化物;④铵盐中的N与草木灰(主要成分为K2CO3)中的C发生相互促进的水解反应可生成一水合氨,一水合氨易分解,导致挥发出氨气,造成肥分损失;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板时,Fe3+氧化电路板中的Cu,反应生成Fe2+和Cu2+,与水解无关;⑥SnCl2为强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解生成H+使溶液显酸性,配制时加盐酸可抑制Sn2+水解;⑦NH4F为弱酸弱碱盐,水解生成一水合氨和HF,HF会腐蚀玻璃;⑧FeCl3水解生成H+使溶液呈酸性,MgCO3为弱酸盐,会消耗H+,从而促进Fe3+水解并最终使其全部转化为Fe(OH)3沉淀。
2.根据要求回答下列问题。
(1)实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的____中,然后加水稀释到所需的浓度,目的是______________________________________。
(2)贮存Na2CO3溶液不能用________塞,原因是____________________ ______________________________________________________________。
盐酸
通过增大溶液中H+的浓度来抑制Fe3+的水解
磨口玻璃
Na2CO3水解使溶液呈碱性,会与玻璃中的SiO2发生反应生成Na2SiO3,使瓶塞与瓶口黏在一起
3.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶,再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是____(填序号)。
①胆矾　②氯化铝　③硫酸铝　④氯化铜　⑤硫酸亚铁　⑥碳酸钠　
⑦亚硫酸钠 ⑧NH4Cl　⑨KMnO4　⑩Ca(HCO3)2
解析:①胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得CuSO4溶液,因H2SO4难挥发,蒸发结晶,再灼烧得CuSO4;②AlCl3、④CuCl2发生水解:AlCl3+3H2O
Al(OH)3 +3HCl、CuCl2+2H2O Cu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;
③Al2(SO4)3+6H2O 2Al(OH)3+3H2SO4,H2SO4难挥发,最终仍得Al2(SO4)3;⑤硫酸亚铁在蒸干过程中易被氧化;⑦亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠;⑧NH4Cl、⑨KMnO4、⑩Ca(HCO3)2在蒸干、灼烧过程中分解。
③⑥
四
即时演练
B
1.下列与盐类水解有关且说法正确的是 (　 　)
A.用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于Na2CO3直接与油污反应
B.为除去CuCl2溶液中混有的Fe3+,可加入CuO调节pH
C.用H2S除去污水中的Cu2+
D.将Al2(SO4)3溶液加热蒸干、灼烧,可以得到Al2O3固体
解析:水解是吸热过程,加热有利于Na2CO3水解平衡正向移动,溶液碱性增强,去污效果增强,而不是有利于Na2CO3直接与油污反应,A错误;Fe3+在溶液中发生水解反应:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入CuO后,CuO与H+反应使溶液中H+浓度降低,水解平衡正向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,B正确;用H2S除去污水中的Cu2+,是发生反应H2S+Cu2+ CuS↓+2H+,不涉及盐类水解,C错误;Al2(SO4)3为难挥发性酸的盐,加热蒸干其溶液得到的是Al2(SO4)3固体,再灼烧该固体,得到的是Al2(SO4)3,D错误。
D
2.分别对CH3COONa稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是(　 　)
A.升温
B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体NaHSO4
D.恒温加入少量固体KOH
解析:CH3COONa在水溶液中发生水解反应CH3COO-+H2O
CH3COOH +OH-,溶液呈碱性。升温促进水解,CH3COO-减少,CH3COOH增加,减小,故不选A;恒温加水稀释,促进水解,不变,c(OH-)减小,所以减小,故不选B;加入NaHSO4,H+浓度增大,促进水解,CH3COO-减少,CH3COOH增加,减小,故不选C;加入KOH,OH-浓度增大,水解平衡逆向移动,CH3COO-增加,CH3COOH减少,增大,故选D。
D
3.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是(　 　)
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=
c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
解析:为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中H+浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA的水解常数Kh==1×10-9,D正确。
4.按要求填空。
(1)CH3COONa、(NH4)2SO4、KCl的水溶液分别呈__性、__性、__性。
解析:CH3COONa、(NH4)2SO4、KCl分别为强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、强酸强碱盐,水溶液分别呈碱性、酸性、中性。
(2)向TiCl4中加入大量的水,同时加热,制备纳米材料TiO2的化学方程式:__________________________________________。
解析:向TiCl4中加入大量的水,同时加热,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl。
碱
酸
中
TiCl4+(x+2)H2O TiO2·xH2O↓+4HCl
(3)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子方程式表示其灭火原理:___________________________________。
解析:浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合,两者发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀、CO2气体,从而灭火,Al3++3HC
Al(OH)3↓+3CO2↑。
Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑
12
(4)25 ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=____,0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中水电离出的H+浓度为________________。
解析:25 ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的OH-浓度为0.01 mol·L-1,则c(H+)=1×10-12 mol·L-1,pH=12;0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中H+浓度为0.1 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c水(OH-)==10-13 mol·L-1。
(5)把FeCl3溶液蒸干得到的固体产物是________(填化学式)。
解析:将FeCl3溶液蒸干,会促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,则得到的固体产物是Fe(OH)3。
10-13 mol·L-1
Fe(OH)3
五
课时作业20
A
1.(3分)哲学上认为任何体系都存在两种或两种以上矛盾竞争,最终形成主要矛盾和次要矛盾并在一定条件下相互转化,哲学上这一规律在化学中也广泛存在。下列事实与哲学这一观点无关的是 (　 　)
A.NaHSO4溶液呈酸性
B.NaH2PO4溶液呈酸性
C.Na2HPO4溶液呈碱性
D.CH3COONH4溶液呈中性
解析:NaHSO4在水中只电离,不存在水解,A项符合题意;H2P在水中的电离程度大于水解程度导致NaH2PO4溶液呈酸性,B项不符合题意;HP在水中的水解程度大于电离程度导致Na2HPO4溶液呈碱性,C项不符合题意;CH3COONH4在水中同时存在两种离子的水解平衡竞争,且两种离子水解能力相等,D项不符合题意。
D
2.(3分)下列化学实验操作错误的是 (　 　)
A.配制FeCl3溶液:将FeCl3晶体溶于浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度
B.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液后加热至体系呈红褐色,停止加热
C.洗涤试管内的油污:向试管中加入饱和Na2CO3溶液,加热并振荡
D.制备无水MgCl2固体:蒸发MgCl2溶液至溶剂蒸干
解析:Fe3+易水解,配制FeCl3溶液时,用浓盐酸抑制Fe3+水解,再稀释,操作正确,A正确;FeCl3饱和溶液滴入沸水中,加热至体系呈红褐色时,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,操作正确,B正确;饱和Na2CO3溶液因C水解使溶液呈碱性,加热后,水解程度增大,碱性增强,促进油污水解,操作正确,C正确;蒸发MgCl2溶液至蒸干时,MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,HCl易挥发,最终得到Mg(OH)2,无法得到无水MgCl2,操作错误,D错误。
3.(3分)下列各组溶液中的离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是 (　 　)
A.NH4Al(SO4)2溶液中:Na+、Mg2+、HC
B.pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、N、Cl-
C.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Al3+、Ca2+、N、Cl-
D.加入铝粉产生氢气的溶液中:Cu2+、N、Br-
A
解析:NH4Al(SO4)2溶液中,N和Al3+水解而使溶液呈酸性,HC水解呈碱性,因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故A符合题意;pH=1的溶液中:Fe2+、H+、N发生氧化还原反应不能大量共存,故B不符合题意;常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,在酸性条件下Al3+、Ca2+、N、Cl-能大量共存,碱性条件会生成Al(OH)3沉淀不能大量共存,故C不符合题意;加入铝粉产生氢气的溶液,呈强酸性或强碱性:Cu2+、N在碱性条件下不共存,HC在酸性和碱性条件下均不能大量存在,故D不符合题意。
A
4.(3分)在Al3++3H2O Al(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 (　 　)
①加热　②通入HCl　③加入适量的KOH(s) ④加入Na2SO4溶液
A.③④ B.②③
C.①② D.①④
解析:①加热促进水解,c(H+)增大,pH减小;②通入HCl,抑制水解,pH减小;③加入适量的KOH(s),H+与KOH反应,则平衡向水解方向移动且使溶液的pH增大;④加入Na2SO4溶液,相当于加水,水解平衡正向移动,c(H+)减小,pH增大。故③④符合题意,故选A。
5.(3分)常温下,几种常见的弱酸的电离平衡常数如下表所示:
酸 电离平衡常数
CH3COOH 1.75×10-5
HClO 4.0×10-8
H2CO3 Ka1=4.5×10-7　Ka2=4.7×10-11
H2SO3 Ka1=1.4×10-2　Ka2=6.0×10-8
D
下列说法中正确的是 (　 　)
A.NaHSO3溶液中c(H2SO3)>c(S),则NaHSO3溶液显酸性
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的HClO和H2SO3溶液混合,溶液酸性会减弱
C.已知漂白性:HClO>ClO-,漂白粉配制成溶液后放置在空气中,一段时间后漂白性会减弱
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:CH3COONa、NaClO、Na2CO3溶液中,碱性最强的是Na2CO3溶液
解析:由H2SO3的Ka2和Kh(HS)=的电离程度大于其水解程度,则NaHSO3溶液显酸性,NaHSO3溶液中c(S)>c(H2SO3),A项错误;HClO与H2SO3反应后生成强电解质HCl、H2SO4,溶液酸性增强,B项错误;Ca(ClO)2水溶液吸收空气中的CO2,生成HClO,溶液的漂白性增强,C项错误;由Kh=可知,Ka越小,Kh越大,水解程度越大,盐溶液碱性越强,由题表可知HC的Ka最小,因此C水解程度最大,碱性最强的是Na2CO3溶液,D项正确。
D
6.(3分)某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度Na2CO3溶液的pH与温度的关系如图所示。下列分析错误的是 (　 　)
A.c点水解程度最大
B.水解是吸热过程
C.a→b段C水解平衡向右移动
D.水的电离不影响溶液的pH
解析:根据a→b段温度升高,pH增大,可知C+OH-向右移动,溶液中OH-浓度增大,溶液碱性增强,说明水解反应为吸热反应,温度:c>b>a,水解程度:c>b>a,c点水解程度最大,A、B、C正确;题图中b→c段,升高温度,C水解平衡正向移动,水解程度增大,同时水的电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液中H+浓度增大,使得pH变小,水的电离影响溶液的pH,D错误。
7.(3分)某小组同学设计如下实验探究“反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响”。
D
下列说法不正确的是 (　 　)
A.①②对比水的电离程度:①>②
B.①②对比c(H+):②>①
C.③中存在的粒子种类与①②中不完全相同
D.①②③均促进了Fe3+水解平衡正向移动
解析:Fe2(SO4)3溶液中存在:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,①中加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡正向移动,c(H+)增大,②中加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡逆向移动,水的电离受到抑制,②中c(H+)更大,水的电离程度更小,所以水的电离程度:①>②,A正确;②中加入浓硫酸,直接增大了c(H+),所以c(H+):②>①,B正确;①②中粒子主要有Fe3+、S、H+、OH-、H2O、Fe(OH)3,③中加入铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+
3Fe2+,有Fe2+生成,所以③中存在的粒子种类与①②中不完全相同,C正确;①中加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,促进Fe3+水解平衡正向移动,②中加入浓硫酸,c(H+)增大,抑制Fe3+水解平衡正向移动,③中加入铁粉,Fe与Fe3+反应,c(Fe3+)减小,抑制Fe3+水解平衡正向移动,D错误。
B
8.(3分)广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是(　 　)
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
解析:由已知信息可知水解反应相当于复分解反应,反应过程中没有电子转移,其特征是没有元素化合价升降。BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,A项正确;该反应中Cl元素化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,B项错误;Al4C3水解得到Al(OH)3和CH4,符合水解原理,C项正确;CH3COCl的水解产物是CH3COOH和HCl,符合水解原理,D项正确。
9.(16分)回答下列与水解有关的问题。
(1)要求设计实验证明盐类水解是吸热过程,有三名学生分别做了以下实验,其中根据实验现象得出的结论正确的是__(填字母)。
A.甲学生:在CH3COONa溶液中滴入酚酞溶液,加热后溶液红色加深,说明盐类水解是吸热的
B.乙学生:将NH4NO3晶体溶于水,水温下降,说明NH4NO3水解是吸热的
C.丙学生:在CH3COONa溶液中加入CH3COONa晶体,溶液温度下降,说明盐类水解是吸热的
A
解析:将滴有酚酞溶液的CH3COONa溶液加热,溶液红色加深,说明溶液碱性增强,即升高温度促进盐类的水解,可证明盐类水解为吸热过程,故A符合题意;N水解吸热,同时NH4NO3晶体溶解过程中伴有热效应,无法判断温度降低是由什么原因引起的,故无法证明盐类水解是吸热过程,故B不符合题意;CH3COONa晶体溶解过程中也伴有热效应,无法判断温度降低是由什么原因引起的,故无法证明盐类水解是吸热过程,故C不符合题意。
(2)现有0.1 mol·L-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是______________________________________________________________ ______________________________________________________________;纯碱溶液呈碱性的原因是__________________________(用离子方程式表示)。
把pH试纸放在洁净、干燥的白瓷板(或玻璃片)上,用蘸有Na2CO3溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后与标准比色卡对照确定溶液的pH
C+OH-
(3)在纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液变为红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是__________________________;其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
产生白色沉淀,且红色褪去
在纯碱溶液中存在C的水解平衡:C+OH-,加入BaCl2溶液后,Ba2+与C反应生成BaCO3白色沉淀,由于C的浓度减小,C的水解平衡向左移动,c(OH-)减小,酚酞褪色
(4)向纯碱溶液中加入少量FeCl3溶液,观察到的现象是_______________ __________________;原因是_______________________________________ _________________________。
生成红褐色沉淀,
且放出无色气体
Fe3+与C发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2
10.(15分)请回答下列问题。
(1)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1 mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2)____(填“大于”“小于”或“等于”)c(H2C2O4)。
解析:HC2,水解生成H2C2O4,由KHC2O4的pH为4.8可知,HC2的电离程度大于其水解程度,故KHC2O4溶液中c(C2)大于c(H2C2O4)。
大于
(2)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是_____________________________(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是_____________________ ______________(用离子方程式表示);当意外失火时,将泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为__________________________________。
HC+H2O H2CO3+OH-
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
3HC+Al3+ Al(OH)3↓+3CO2↑
解析:NaHCO3溶液中HC的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,水解的离子方程式为HC+H2O H2CO3+OH-,Al(SO4)3是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液中H+浓度大于OH-浓度而导致其溶液呈酸性,水解的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3+3H+;NaHCO3和Al(SO4)3在水溶液中能相互促进水解,生成CO2和Al(OH)3,反应的离子方程式为3HC+Al3+ Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)25 ℃时,H2SO3 HS+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh=_______,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将____(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:NaHSO3的水解常数Kh=,得,加入I2后,HS被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。
1×10-12
增大
(4)在常温下,0.175 mol·L-1CH3COONa溶液的pH约为__[已知CH3COO-的水解常数Kh=,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5]。
解析:CH3COO-的水解常数Kh=,则,得c(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。
9
Thank you
本课结束第2课时　影响盐类水解的主要因素　盐类水解的应用
1.变化观念与平衡思想:认识外界因素对水解平衡的影响,运用平衡移动原理分析影响的因素及平衡移动的方向。2.证据推理与模型认知:理解水解平衡常数的含义及应用,建立定量分析的思维模型。
知识点一　影响盐类水解的主要因素
1.内因:反应物的性质
生成盐的弱酸酸性(或弱碱碱性)越弱,即越难电离(电离常数越小),该盐的水解程度越大,可归纳为越弱越水解。
如电离程度:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,水解程度:CH3COO-2.实验探究外界条件对水解平衡的影响
(1)实验原理:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+　ΔH>0。
影响 因素 实验步骤 实验现象 解释
反应 物的 浓度 加入Fe2(SO4)3晶体,再测溶液的pH 溶液颜色变深,pH变小 加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反应方向移动
生成 物的 浓度 加浓硫酸后,测溶液的pH 溶液颜色变浅,pH变小 加入浓硫酸,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
温度 升高温度 溶液颜色变深,pH变小 升高温度,水解平衡向正反应方向移动
(2)实验结论——外界条件对盐类水解平衡的影响。
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。可归纳为“越热越水解”。
②浓度:盐的浓度越大,水解程度越小。可归纳为“越稀越水解”。
③酸碱性:向盐溶液中加入酸,能抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入碱,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
④加入可水解的盐:同性抑制,异性促进。
上述③④可归纳为“同抑异促”。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,N的水解程度一样。(　×　)
(2)将Na2CO3溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大。(　×　)
(3)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大。(　×　)
(4)将CH3COONa溶液升高温度,会促进CH3COO-水解,溶液碱性增强。(　√　)
(5)在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解。(　√　)
(6)降低温度可以抑制盐的水解。(　√　)
1.以下实验能证明盐的水解过程是吸热的是 (　B　)
A.向氨水中加入NH4Cl固体,溶液的pH变小
B.向CH3COONa溶液中滴入2滴酚酞,加热后红色加深
C.将NH4NO3晶体溶于水,水温下降
D.向盐酸中加入NaOH溶液,混合液温度上升
解析:向氨水中加入NH4Cl固体,溶液的pH变小,是因为N抑制NH3·H2O电离,与水解是否吸热无关;向CH3COONa溶液中滴入酚酞,加热后红色加深,说明升温促进CH3COO-水解(碱性增强),证明水解是吸热反应;NH4NO3溶于水时,其溶解过程和N的水解过程均为吸热过程,共同导致溶液温度降低,该实验无法单独区分出水解过程的热效应,因此不能作为盐类水解是吸热过程的证明;盐酸与NaOH溶液反应放热属于中和反应,与盐的水解无关。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法中正确的是(　D　)
A.稀释溶液,增大
B.通入H2S,HS-的浓度减小
C.升高温度,不变
D.加入NaOH固体,溶液的pH增大
解析:稀释溶液c(HS-)减小,c(OH-)减小,由温度不变Kw不变可得c(H+)增大,故减小,故A错误;通入H2S,发生反应H2S+S2-2HS-,导致HS-的浓度增大,故B错误;水解是吸热反应,升高温度使平衡正向移动,c(HS-)增大,c(S2-)减小,比值增大,故C错误;加入NaOH固体,OH-浓度增大,抑制水解平衡,但总OH-浓度增加,溶液pH增大,故D正确。
3.利用Cr2的水解反应(Cr2+2H+)探究温度、浓度对化学平衡的影响,取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是(　D　)
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故ΔH<0
B.试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中浓度减小
C.试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使Cr2浓度增大
解析:微热试管a中溶液,升温后黄色加深,平衡正向移动,则该反应的ΔH>0,故A错误;试管b加水后,促进水解平衡正向移动,反应离子方程式中所有离子浓度均减小,c(Cr2)减小程度更大,增大,故B错误;试管c比试管b黄色更深,说明加入NaOH溶液,OH-与H+反应消耗H+,试管c中水解平衡正向移动,但平衡常数只受温度的影响,平衡常数不变,故C错误;d中加H2SO4溶液,H+浓度增大,平衡逆向移动,溶液橙色变深,Cr2浓度增大,故D正确。
知识点二　盐类水解常数及其应用
1.盐的水解常数(Kh)
2.二元弱酸对应盐的水解常数
二元弱酸H2CO3的电离常数为Ka1、Ka2,则Na2CO3的水解常数为,NaHCO3的水解常数为。
　已知,在25 ℃时,H2CO3的电离常数为Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。
(1)请写出Na2CO3水解的离子方程式,并写出其水解常数(Kh1、Kh2)表达式。
C。
(2)NaHCO3溶液为什么显碱性,请利用水解常数和电离常数加以说明。
NaHCO3溶液中既存在
的水解程度大于其电离程度,故NaHCO3溶液显碱性。
(3)在25 ℃时,等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液谁的碱性强 请利用水解常数加以说明。
Kh1=的水解程度大,故Na2CO3溶液的碱性强。
盐的水解常数(Kh)的应用
(1)判断弱酸酸式盐的酸碱性
弱酸的酸式盐(如NaHA)溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA-H++A2-,水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小,即Ka2(H2A)和的相对大小。
(2)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度大于X-的水解程度,混合液呈酸性。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度大于HX的电离程度,混合液呈碱性。
1.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。常温下,含等物质的量的HCN与NaCN的混合溶液,下列说法不正确的是 (　A　)
A.溶液显酸性
B.溶液显碱性
C.溶液中c(CN-)D.溶液中c(Na+)>c(CN-)
解析:根据公式Kh=,由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10,Kh>Ka(HCN),故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)c(CN-),故选A。
2.下列说法不正确的是 (　B　)
A.加水稀释NH4Cl溶液,水解常数Kh不变,pH增大
B.向Na2S溶液中加入少量CuSO4固体,HS-的浓度增大
C.常温下,Ka(HCOOH)=1.0×10-4,该温度下HCOO-的水解常数为1.0×10-10
D.常温下,pH=3的HCOOH溶液,水电离出的c(H+)=10-11 mol·L-1
解析:水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,加水稀释,c(H+)减小,pH增大,A正确;Na2S中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-,加入少量CuSO4固体,S2-与Cu2+反应生成CuS沉淀,促使该反应的化学平衡逆向移动,HS-的浓度减小,B错误;Ka(HCOOH)=1.0×10-4,则=10-4,=1×10-4,则Kh=1×10-10,C正确;常温下Kw=c(OH-)·c(H+)=1×10-14,pH=3的HCOOH溶液中,c(OH-)=1×10-11 mol·L-1,溶液中OH-全部由水电离,且水电离出的H+浓度和OH-浓度相等,所以由水产生的c(H+)=1×10-11 mol·L-1,D正确。
3.已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HC)︰c(C)=2︰1时,试求该溶液的pH=9。
解析:水的离子积Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh==2.0×10-3,当溶液中c(HC)︰c(C)=2︰1时,c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。
知识点三　盐类水解的应用
应用 举例
判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
热的纯碱溶液去油污 加热促进C水解,溶液碱性增强,去污效果好
配制或贮存易水解的盐溶液 配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解
判断盐溶液蒸干、灼烧后的产物 AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3
胶体的制取 将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3胶体,离子反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
物质的提纯 除去MgCl2溶液中的Fe3+,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3,使Fe3+沉淀后过滤
离子共存的判断 Al3+与[Al(OH)4]-、C、S2-、HS-等因相互促进水解而不能大量共存
泡沫灭火器原理 成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生反应:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
净水原理 明矾可作为净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的施用 铵态氮肥与草木灰(主要成分为K2CO3)不得混用,原因是N相互促进水解,降低铵态氮肥的肥效
制备无机化合物 如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2
《礼记·内则》记载:“……冠带垢,和灰请漱;衣裳垢,和灰请浣……”古人洗涤衣裳、冠带,所用的就是草木灰(主要成分是K2CO3)浸泡的溶液。
(1)洗涤利用了草木灰溶液的什么性质 加热洗涤时为什么可以增强去油污能力
利用了草木灰溶液呈碱性的性质。草木灰中K2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性;加热使水解平衡正向移动,溶液碱性增强,去油污能力增强。
(2)从草木灰中获取可溶性盐(主要是K2CO3)的实验过程中,能否通过蒸干K2CO3饱和溶液得到K2CO3固体
能。K2CO3水解产物无法在碱性条件下逸出溶液,所以通过蒸干K2CO3饱和溶液可以得到K2CO3固体。
盐溶液被蒸干、灼烧后所得产物的判断
有些盐溶液被蒸干、灼烧后可以得到原物质,如将NaCl溶液蒸干、灼烧后得到NaCl固体,但以下常见的三类盐溶液被蒸干、灼烧后得不到相应的盐。
(1)盐溶液水解生成易挥发性酸时,被蒸干后一般得到对应的弱碱,如将AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼烧则会生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl等固体受热易分解,因此被蒸干、灼烧后:Ca(HCO3)2→CaO,NaHCO3→Na2CO3,NH4ClNH3+HCl。
(3)在蒸干还原性盐时,还原性盐会被O2氧化,如将Na2SO3溶液蒸干,得到Na2SO4;将FeSO4溶液蒸干,得到Fe2(SO4)3。
1.下列事实:①Na2HPO4水溶液呈碱性;②NaHSO4水溶液呈酸性;③NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂;④铵态氮肥不能与草木灰一起施用;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板;⑥配制SnCl2溶液时加入盐酸;⑦NH4F溶液不能用玻璃瓶盛放;⑧MgCl2溶液中的FeCl3杂质可以加入过量的MgCO3除去。其中与盐类的水解有关的是 (　B　)
A.全部 B.除②⑤以外
C.除②⑦以外 D.除③⑧以外
解析:①Na2HPO4为强碱弱酸的酸式盐,因HP的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性;②NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,在水溶液中只发生电离不发生水解,电离出H+使溶液显酸性;③NH4Cl和ZnCl2都是强酸弱碱盐,在水溶液中都发生水解生成H+而使溶液显酸性,可溶解锈层的金属氧化物;④铵盐中的N与草木灰(主要成分为K2CO3)中的C发生相互促进的水解反应可生成一水合氨,一水合氨易分解,导致挥发出氨气,造成肥分损失;⑤FeCl3腐蚀印刷电路板时,Fe3+氧化电路板中的Cu,反应生成Fe2+和Cu2+,与水解无关;⑥SnCl2为强酸弱碱盐,在水溶液中发生水解生成H+使溶液显酸性,配制时加盐酸可抑制Sn2+水解;⑦NH4F为弱酸弱碱盐,水解生成一水合氨和HF,HF会腐蚀玻璃;⑧FeCl3水解生成H+使溶液呈酸性,MgCO3为弱酸盐,会消耗H+,从而促进Fe3+水解并最终使其全部转化为Fe(OH)3沉淀。
2.根据要求回答下列问题。
(1)实验室配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度,目的是通过增大溶液中H+的浓度来抑制Fe3+的水解。
(2)贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞,原因是Na2CO3水解使溶液呈碱性,会与玻璃中的SiO2发生反应生成Na2SiO3,使瓶塞与瓶口黏在一起。
3.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③⑥(填序号)。
①胆矾　②氯化铝　③硫酸铝　④氯化铜　⑤硫酸亚铁　⑥碳酸钠　⑦亚硫酸钠
⑧NH4Cl　⑨KMnO4　⑩Ca(HCO3)2
解析:①胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得CuSO4溶液,因H2SO4难挥发,蒸发结晶,再灼烧得CuSO4;②AlCl3、④CuCl2发生水解:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl、CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;③Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,
H2SO4难挥发,最终仍得Al2(SO4)3;⑤硫酸亚铁在蒸干过程中易被氧化;⑦亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠;⑧NH4Cl、⑨KMnO4、⑩Ca(HCO3)2在蒸干、灼烧过程中分解。
1.下列与盐类水解有关且说法正确的是 (　B　)
A.用热的纯碱溶液洗去油污:加热有利于Na2CO3直接与油污反应
B.为除去CuCl2溶液中混有的Fe3+,可加入CuO调节pH
C.用H2S除去污水中的Cu2+
D.将Al2(SO4)3溶液加热蒸干、灼烧,可以得到Al2O3固体
解析:水解是吸热过程,加热有利于Na2CO3水解平衡正向移动,溶液碱性增强,去污效果增强,而不是有利于Na2CO3直接与油污反应,A错误;Fe3+在溶液中发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO后,CuO与H+反应使溶液中H+浓度降低,水解平衡正向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,B正确;用H2S除去污水中的Cu2+,是发生反应H2S+Cu2+CuS↓+2H+,不涉及盐类水解,C错误;Al2(SO4)3为难挥发性酸的盐,加热蒸干其溶液得到的是Al2(SO4)3固体,再灼烧该固体,得到的是Al2(SO4)3,D错误。
2.分别对CH3COONa稀溶液进行下列操作,一定可使增大的是(　D　)
A.升温
B.恒温加少量水
C.恒温加入少量固体NaHSO4
D.恒温加入少量固体KOH
解析:CH3COONa在水溶液中发生水解反应CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,溶液呈碱性。升温促进水解,CH3COO-减少,CH3COOH增加,减小,故不选A;恒温加水稀释,促进水解,不变,c(OH-)减小,所以减小,故不选B;加入NaHSO4,H+浓度增大,促进水解,CH3COO-减少,CH3COOH增加,减小,故不选C;加入KOH,OH-浓度增大,水解平衡逆向移动,CH3COO-增加,CH3COOH减少,增大,故选D。
3.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是 (　D　)
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
解析:为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中H+浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA的水解常数Kh==1×10-9,D正确。
4.按要求填空。
(1)CH3COONa、(NH4)2SO4、KCl的水溶液分别呈碱性、酸性、中性。
(2)向TiCl4中加入大量的水,同时加热,制备纳米材料TiO2的化学方程式:TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl。
(3)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子方程式表示其灭火原理:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。
(4)25 ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH=12,0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中水电离出的H+浓度为10-13 mol·L-1。
(5)把FeCl3溶液蒸干得到的固体产物是Fe(OH)3(填化学式)。
解析:(1)CH3COONa、(NH4)2SO4、KCl分别为强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、强酸强碱盐,水溶液分别呈碱性、酸性、中性。(2)向TiCl4中加入大量的水,同时加热,反应的化学方程式为TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl。(3)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合,两者发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀、CO2气体,从而灭火,Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。(4)25 ℃时,0.01 mol·L-1 NaOH溶液的OH-浓度为0.01 mol·L-1,则c(H+)=1×10-12 mol·L-1,pH=12;0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中H+浓度为0.1 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c水(OH-)==10-13 mol·L-1。(5)将FeCl3溶液蒸干,会促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,则得到的固体产物是Fe(OH)3。
(总分:55分)
1.(3分)哲学上认为任何体系都存在两种或两种以上矛盾竞争,最终形成主要矛盾和次要矛盾并在一定条件下相互转化,哲学上这一规律在化学中也广泛存在。下列事实与哲学这一观点无关的是 (　A　)
A.NaHSO4溶液呈酸性
B.NaH2PO4溶液呈酸性
C.Na2HPO4溶液呈碱性
D.CH3COONH4溶液呈中性
解析:NaHSO4在水中只电离,不存在水解,A项符合题意;H2P在水中的电离程度大于水解程度导致NaH2PO4溶液呈酸性,B项不符合题意;HP在水中的水解程度大于电离程度导致Na2HPO4溶液呈碱性,C项不符合题意;CH3COONH4在水中同时存在两种离子的水解平衡竞争,且两种离子水解能力相等,D项不符合题意。
2.(3分)下列化学实验操作错误的是 (　D　)
A.配制FeCl3溶液:将FeCl3晶体溶于浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度
B.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液后加热至体系呈红褐色,停止加热
C.洗涤试管内的油污:向试管中加入饱和Na2CO3溶液,加热并振荡
D.制备无水MgCl2固体:蒸发MgCl2溶液至溶剂蒸干
解析:Fe3+易水解,配制FeCl3溶液时,用浓盐酸抑制Fe3+水解,再稀释,操作正确,A正确;FeCl3饱和溶液滴入沸水中,加热至体系呈红褐色时,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体,操作正确,B正确;饱和Na2CO3溶液因C水解使溶液呈碱性,加热后,水解程度增大,碱性增强,促进油污水解,操作正确,C正确;蒸发MgCl2溶液至蒸干时,MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,HCl易挥发,最终得到Mg(OH)2,无法得到无水MgCl2,操作错误,D错误。
3.(3分)下列各组溶液中的离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是 (　A　)
A.NH4Al(SO4)2溶液中:Na+、Mg2+、HC
B.pH=1的溶液中:Fe2+、Al3+、N、Cl-
C.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中:Al3+、Ca2+、N、Cl-
D.加入铝粉产生氢气的溶液中:Cu2+、N、Br-
解析:NH4Al(SO4)2溶液中,N和Al3+水解而使溶液呈酸性,HC水解呈碱性,因发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故A符合题意;pH=1的溶液中:Fe2+、H+、N发生氧化还原反应不能大量共存,故B不符合题意;常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液呈酸性或碱性,在酸性条件下Al3+、Ca2+、N、Cl-能大量共存,碱性条件会生成Al(OH)3沉淀不能大量共存,故C不符合题意;加入铝粉产生氢气的溶液,呈强酸性或强碱性:Cu2+、N在碱性条件下不共存,HC在酸性和碱性条件下均不能大量存在,故D不符合题意。
4.(3分)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　)
①加热　②通入HCl　③加入适量的KOH(s) ④加入Na2SO4溶液
A.③④ B.②③
C.①② D.①④
解析:①加热促进水解,c(H+)增大,pH减小;②通入HCl,抑制水解,pH减小;③加入适量的KOH(s),H+与KOH反应,则平衡向水解方向移动且使溶液的pH增大;④加入Na2SO4溶液,相当于加水,水解平衡正向移动,c(H+)减小,pH增大。故③④符合题意,故选A。
5.(3分)常温下,几种常见的弱酸的电离平衡常数如下表所示:
酸 电离平衡常数
CH3COOH 1.75×10-5
HClO 4.0×10-8
H2CO3 Ka1=4.5×10-7　Ka2=4.7×10-11
H2SO3 Ka1=1.4×10-2　Ka2=6.0×10-8
下列说法中正确的是 (　D　)
A.NaHSO3溶液中c(H2SO3)>c(S),则NaHSO3溶液显酸性
B.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的HClO和H2SO3溶液混合,溶液酸性会减弱
C.已知漂白性:HClO>ClO-,漂白粉配制成溶液后放置在空气中,一段时间后漂白性会减弱
D.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:CH3COONa、NaClO、Na2CO3溶液中,碱性最强的是Na2CO3溶液
解析:由H2SO3的Ka2和Kh(HS)=的电离程度大于其水解程度,则NaHSO3溶液显酸性,NaHSO3溶液中c(S)>c(H2SO3),A项错误;HClO与H2SO3反应后生成强电解质HCl、H2SO4,溶液酸性增强,B项错误;Ca(ClO)2水溶液吸收空气中的CO2,生成HClO,溶液的漂白性增强,C项错误;由Kh=可知,Ka越小,Kh越大,水解程度越大,盐溶液碱性越强,由题表可知HC的Ka最小,因此C水解程度最大,碱性最强的是Na2CO3溶液,D项正确。
6.(3分)某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度Na2CO3溶液的pH与温度的关系如图所示。下列分析错误的是 (　D　)
A.c点水解程度最大
B.水解是吸热过程
C.a→b段C水解平衡向右移动
D.水的电离不影响溶液的pH
解析:根据a→b段温度升高,pH增大,可知C+OH-向右移动,溶液中OH-浓度增大,溶液碱性增强,说明水解反应为吸热反应,温度:c>b>a,水解程度:c>b>a,c点水解程度最大,A、B、C正确;题图中b→c段,升高温度,C水解平衡正向移动,水解程度增大,同时水的电离平衡正向移动,电离程度增大,溶液中H+浓度增大,使得pH变小,水的电离影响溶液的pH,D错误。
7.(3分)某小组同学设计如下实验探究“反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响”。
下列说法不正确的是 (　D　)
A.①②对比水的电离程度:①>②
B.①②对比c(H+):②>①
C.③中存在的粒子种类与①②中不完全相同
D.①②③均促进了Fe3+水解平衡正向移动
解析:Fe2(SO4)3溶液中存在:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,①中加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,水解平衡正向移动,c(H+)增大,②中加入浓硫酸,c(H+)增大,水解平衡逆向移动,水的电离受到抑制,②中c(H+)更大,水的电离程度更小,所以水的电离程度:①>②,A正确;②中加入浓硫酸,直接增大了c(H+),所以c(H+):②>①,B正确;①②中粒子主要有Fe3+、S、H+、OH-、H2O、Fe(OH)3,③中加入铁粉,发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+,有Fe2+生成,所以③中存在的粒子种类与①②中不完全相同,C正确;①中加入Fe2(SO4)3晶体,c(Fe3+)增大,促进Fe3+水解平衡正向移动,②中加入浓硫酸,c(H+)增大,抑制Fe3+水解平衡正向移动,③中加入铁粉,Fe与Fe3+反应,c(Fe3+)减小,抑制Fe3+水解平衡正向移动,D错误。
8.(3分)广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法错误的是 (　B　)
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO3
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4
D.CH3COCl的水解产物是两种酸
解析:由已知信息可知水解反应相当于复分解反应,反应过程中没有电子转移,其特征是没有元素化合价升降。BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,A项正确;该反应中Cl元素化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,B项错误;Al4C3水解得到Al(OH)3和CH4,符合水解原理,C项正确;CH3COCl的水解产物是CH3COOH和HCl,符合水解原理,D项正确。
9.(16分)回答下列与水解有关的问题。
(1)要求设计实验证明盐类水解是吸热过程,有三名学生分别做了以下实验,其中根据实验现象得出的结论正确的是A(填字母)。
A.甲学生:在CH3COONa溶液中滴入酚酞溶液,加热后溶液红色加深,说明盐类水解是吸热的
B.乙学生:将NH4NO3晶体溶于水,水温下降,说明NH4NO3水解是吸热的
C.丙学生:在CH3COONa溶液中加入CH3COONa晶体,溶液温度下降,说明盐类水解是吸热的
(2)现有0.1 mol·L-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是把pH试纸放在洁净、干燥的白瓷板(或玻璃片)上,用蘸有Na2CO3溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后与标准比色卡对照确定溶液的pH;纯碱溶液呈碱性的原因是C+OH-(用离子方程式表示)。
(3)在纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液变为红色,若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是产生白色沉淀,且红色褪去;其原因是在纯碱溶液中存在C的水解平衡:C+OH-,加入BaCl2溶液后,Ba2+与C反应生成BaCO3白色沉淀,由于C的浓度减小,C的水解平衡向左移动,c(OH-)减小,酚酞褪色。(4)向纯碱溶液中加入少量FeCl3溶液,观察到的现象是生成红褐色沉淀,且放出无色气体;原因是Fe3+与C发生相互促进的水解反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2。
解析:(1)将滴有酚酞溶液的CH3COONa溶液加热,溶液红色加深,说明溶液碱性增强,即升高温度促进盐类的水解,可证明盐类水解为吸热过程,故A符合题意;N水解吸热,同时NH4NO3晶体溶解过程中伴有热效应,无法判断温度降低是由什么原因引起的,故无法证明盐类水解是吸热过程,故B不符合题意;CH3COONa晶体溶解过程中也伴有热效应,无法判断温度降低是由什么原因引起的,故无法证明盐类水解是吸热过程,故C不符合题意。
10.(15分)请回答下列问题。
(1)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1 mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2)大于(填“大于”“小于”或“等于”)c(H2C2O4)。
(2)泡沫灭火器内装有NaHCO3饱和溶液,该溶液呈碱性的原因是HC+H2OH2CO3+OH-(用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是Al3++3H2OAl(OH)3+3H+(用离子方程式表示);当意外失火时,将泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为3HC+Al3+Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)25 ℃时,H2SO3HS+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh=1×10-12,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将增大(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在常温下,0.175 mol·L-1CH3COONa溶液的pH约为9[已知CH3COO-的水解常数Kh=,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5]。
解析:(1)HC2,水解生成H2C2O4,由KHC2O4的pH为4.8可知,HC2的电离程度大于其水解程度,故KHC2O4溶液中c(C2)大于c(H2C2O4)。(2)NaHCO3溶液中HC的水解程度大于其电离程度,溶液显碱性,水解的离子方程式为HC+H2OH2CO3+OH-,Al(SO4)3是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液中H+浓度大于OH-浓度而导致其溶液呈酸性,水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;NaHCO3和Al(SO4)3在水溶液中能相互促进水解,生成CO2和Al(OH)3,反应的离子方程式为3HC+Al3+Al(OH)3↓+3CO2↑。(3)NaHSO3的水解常数Kh=,得,加入I2后,HS被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。(4)CH3COO-的水解常数Kh=,则,得c(OH-)=10-5 mol·L-1,pH=9。

展开更多......

收起↑