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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解第一课时导学案
展开第三节 盐类的水解
第一课时 盐类的水解及其影响因素
[明确学习目标] 1.理解盐类水解的概念,能正确书写盐类水解的方程式。2.认识盐类水解的实验和规律,能根据盐的组成判断盐溶液的酸碱性。3.了解影响盐类水解平衡的因素,能分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
1.盐类的水解
(1)盐溶液的酸碱性——用pH计测定(25 ℃)
盐溶液
NaCl
Na2CO3
NH4Cl
酸碱性
pH=7.0
pH>7
pH<7
盐类型
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
结论:强酸强碱盐溶液呈中性,强酸弱碱盐溶液呈酸性,强碱弱酸盐溶液呈碱性。
(2)盐溶液呈现不同酸碱性的原因
溶液的酸、碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,不同类型的盐在水中电离出的离子会引起水中c(H+)和c(OH-)浓度的变化,且结果不同。如,
①NH4Cl溶液——强酸弱碱盐溶液
NH4Cl溶液中存在下列关系:
理论解释
NH4Cl溶于水后电离出和Cl-,NH与水电离出的OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),呈酸性
总的离子方程式
NH+H2ONH3·H2O+H+
②CH3COONa溶液——强碱弱酸盐溶液
CH3COONa溶液中存在下列关系:
理论解释
CH3COONa溶于水后电离出CH3COO-和Na+,CH3COO-与水电离出的H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时溶液的酸碱性
溶液中c(H+)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
③NaCl溶液——强酸强碱盐
NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
(3)盐类水解的定义及实质
①定义
在水溶液中,盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-结合成生成弱电解质的反应,叫盐类的水解。
②实质
盐电离出的离子(弱酸阴离子或弱碱阳离子)与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质(弱酸或弱碱)并建立平衡,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液中c(H+)≠c(OH-),而使溶液呈碱性或酸性。
2.影响盐类水解的因素
研究盐类水解时,一般从两个方面来探究:一是反应物的性质,二是反应条件。
(1)内因
盐的性质是影响盐类水解的主要因素。组成盐的酸根离子对应的弱酸越弱(或阳离子对应的弱碱越弱),盐的水解程度就越大。
(2)反应条件
①探究反应条件对FeCl3水解平衡的影响
影响因素
实验操作
现象
结论
温度
升高温度
溶液颜色变深
升高温度,促进FeCl3的水解
反应物浓度
加入少量FeCl3晶体,测溶液的pH
pH减小
c(Fe3+)增大平衡正向移动
生成物浓度
加入少量盐酸
溶液颜色变浅
c(HCl)增大,抑制Fe3+的水解
②结论的解释
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)所有的盐溶于水都能水解。( )
(2)酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。( )
(3)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。( )
(4)NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离。( )
(5)Na2CO3的水解:CO+2H2O===H2CO3+2OH-。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.下列说法正确的是( )
A.盐溶液都显中性
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.Na2CO3溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
D.NaHCO3溶液显酸性
答案 C
3.下列各式中属于正确的水解反应离子方程式的是( )
A.NH+H2ONH3·H2O+H+
B.S2-+2H2OH2S+2OH-
C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
D.CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
答案 A
知识点一 盐类水解的特点及离子方程式的书写
1.盐类水解的特点
(1)可逆 盐类的水解反应可看成酸碱中和反应的逆反应。
(2)微弱 酸碱中和反应一般进行得很完全,而大多数盐类的水解反应进行得很微弱。
(3)吸热 酸碱中和反应放热,而盐类的水解反应吸热。
2.盐类水解离子方程式的书写
(1)一般模式
盐的离子+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
大多数盐的水解是可逆反应,用“”;一般情况下,盐的水解程度很小,水解产物很少,无明显沉淀或气体生成,不标“↑”“↓”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3)写成其分解产物的形式。
(2)分类呈现
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:NH+H2ONH3·H2O+H+
多元弱酸强
碱盐(正盐)
多元弱酸阴离子的水解分步进行,应分步书写,如Na2CO3溶液:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-
多元弱酸
强碱盐
(酸式盐)
如NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-;如Na2HPO4溶液:HPO+H2OH2PO+OH-,H2PO+H2OH3PO4+OH-
多元弱
碱强酸盐
多元弱碱阳离子的水解也分步进行,但中学阶段不要求分步表示,如FeCl3溶液:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
[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。
[答案] D
[练1] 下列关于盐溶液呈酸性或碱性的说法错误的是( )
A.盐溶液呈酸性或碱性的原因是盐的水解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,由水电离出的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+和OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合,造成盐溶液呈碱性或酸性
答案 C
解析 盐溶液呈酸性或碱性的原因是盐的水解破坏了水的电离平衡,使溶液中c(H+)≠c(OH-),A正确;溶液呈酸性则一定有c(H+)>c(OH-),B正确;根据水的电离方程式:H2OH++OH-可知,水在任何溶液中电离出的c(OH-)=c(H+),但在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-与H+结合生成了弱电解质CH3COOH,使得c(OH-)>c(H+),故溶液呈碱性,C错误;水电离出的H+和OH-与盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合生成弱电解质,是盐溶液呈碱性或酸性的原因,D正确。
[练2] 有下列五种盐溶液:①NaClO、②(NH4)2SO4、③Na2CO3、④AlCl3、⑤KNO3。回答下列问题:
(1)不会破坏水的电离平衡的是 ,溶液呈酸性的是 ,pH>7的是 (在室温下)。
(2)根据盐类水解的实质及水解反应的特点(可逆反应、程度微弱),写出下列盐类水解的离子方程式:
①NaClO: ,
②(NH4)2SO4: ,
③Na2CO3: ,
④AlCl3: 。
答案 (1)⑤ ②④ ①③
(2)①ClO-+H2OHClO+OH-
②NH+H2ONH3·H2O+H+
③CO+H2OHCO+OH-
④Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
解析 强酸强碱盐不水解,不影响水的电离平衡;强酸弱碱盐水解显酸性;强碱弱酸盐水解使溶液的pH>7(室温下)。
规律方法
水解方程式书写的方法思路
(1)一判断:判断可水解的离子,书写化学式。
(2)二规范:写“”,不标“↑”“↓”。
(3)三注意:多元弱酸根分步水解,多元弱碱阳离子一步完成。
知识点二 影响盐类水解的因素
1.“越弱越水解”,酸越弱其对应的强碱盐水解程度越大,碱性越强;碱越弱,其对应的强酸盐的水解程度越大,酸性越强。如:相同温度下,等物质的量浓度的CH3COONa溶液与NaClO溶液相比,由于酸性:CH3COOH>HClO,故pH较大(碱性较强)的是NaClO溶液。又如:相同温度下,等物质的量浓度的NaA、NaB、NaC三种溶液的pH的大小顺序为NaA>NaB>NaC,则三种酸HA、HB、HC的酸性强弱顺序为HA
盐类水解过程是一个吸热过程,因此温度升高能促进盐类水解;盐类水解平衡类同于化学平衡,增大盐的浓度或增大反应生成的H+(或OH-)的浓度能抑制盐的水解(反之能促进盐的水解)。如:以CH3COONa为例分析外因对盐类水解平衡的影响情况:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
加热
加水
加CH3COOH
加CH3COONa
加HCl
加NaOH
c(CH3COO-)
减小
减小
增大
增大
减小
增大
c(CH3COOH)
增大
减小
增大
增大
增大
减小
c(OH-)
增大
减小
减小
增大
减小
增大
c(H+)
减小
增大
增大
减小
增大
减小
pH
增大
减小
减小
增大
减小
增大
水解程度
增大
增大
减小
减小
增大
减小
[解析] 稀释溶液,水解程度增大,但c(OH-)减小,A项错误;将CO2通入水溶液中,相当于生成H2CO3,可以与OH-反应,促进平衡正向移动,B项正确;升高温度,水解平衡正向移动,故增大,C项错误;加入NaOH固体,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。
[答案] B
[练3] 下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在稀FeCl3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.其他条件相同时,浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液分别在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量的盐酸
答案 C
解析 增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,水解程度增大,A、B两项均正确;盐类水解是吸热反应,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。
[练4] 室温时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl溶液 ②CH3COONH4溶液 ③NH4HSO4溶液
④(NH4)2SO4溶液 ⑤(NH4)2Fe(SO4)2溶液。c(NH)由大到小的顺序是 。
答案 ⑤>④>③>①>②
解析 NH在溶液中存在水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+。第1组选①②③,以①为参照物,②中CH3COO-水解显碱性,与NH的水解相互促进,所以c(NH)为②<①。③中NH4HSO4电离出H+,会使NH的水解平衡左移,所以c(NH)为③>①。第2组选④⑤,未水解前④中NH浓度为①②③中的2倍,以④为参照物,⑤中Fe2+的水解呈酸性,对NH的水解起抑制作用,所以c(NH)为⑤>④,综上,c(NH)由大到小顺序为⑤>④>③>①>②。
知识拓展
水解平衡常数——Kh
(1)定义:水解反应的平衡常数叫做水解平衡常数或水解常数,Kh表示。
(2)意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,水解趋势越大。
(3)表达式:如CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,其表达式为Kh===。
(4)影响因素:由于水解吸热,所以温度升高,水解平衡常数变大。
(5)多元弱酸根有多级水解常数,即Kh1、Kh2…且Kh1≫Kh2≫…因此多元弱酸强碱正盐溶液的碱性取决于第一步水解。
本课归纳总结
1.下图所示是某离子X的水解过程示意图,则离子X可能是( )
A.CO B.HCO C.Ca+ D.NH
答案 D
解析 由题给水解过程示意图右侧的结构模型可判断X为NH。
2.下列物质在常温下发生水解时,对应的水解方程式正确的是( )
A.Na2CO3溶液:CO+H2O2OH-+CO2↑
B.NaHS溶液:HS-+H2OH2S+OH-
C.CuSO4溶液:Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2H+
D.KF溶液:F-+H2O===HF+OH-
答案 B
解析 CO的水解分步进行,其水解方程式应分步书写,且一般情况下,盐的水解程度很小,故水解时不会产生CO2气体,A项错误。Cu2+水解程度小,不会产生Cu(OH)2沉淀,C项错误。由于大多数水解反应是可逆反应,所以水解方程式应该用“”,D项错误。
3.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液,pH依次是8、9、10,则HX,HY,HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HY>HX>HZ B.HZ>HY>HX
C.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX
答案 C
解析 酸的酸性越强,相同浓度时,其酸根离子的水解程度越小,对应相同浓度钠盐溶液的pH越小。因此,相同条件下的钠盐溶液,溶液的pH越大,其相应酸的酸性越弱,根据题意知,NaX、NaY和NaZ的溶液pH依次为8、9、10,则这三种酸的酸性由强到弱的顺序是HX>HY>HZ,故选C。
4.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因中正确的是( )
A.NH水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.NH水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.NH水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.NH水解生成NH3·DHO和D3O+
答案 D
解析 NH在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+。
5.0.1 mol·L-1的K2CO3溶液中,由于CO的水解,使得c(CO)<0.1 mol·L-1。如果要使c(CO)更接近于0.1 mol·L-1,可以采取的措施是( )
A.加入少量盐酸 B.加入适量的水
C.加入适量的KOH D.加热
答案 C
解析 A项,发生反应:H++CO===HCO,CO浓度更小;B项和D项均促进CO水解,使CO浓度更小;C项,KOH抑制了CO的水解,正确。
6.如图所示,向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中加入烧碱,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 (用离子方程式说明)。
(2)实验过程中发现烧瓶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)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入少量浓盐酸、NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为 、 、 、 (填“向左”“向右”或“不移动”)。
答案 (1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(2)BD
(3)向右 向左 向左 向右
解析 (1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,酚酞试液遇碱显红色。
(2)烧碱溶于水放出大量的热,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反应,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则是因为NH4NO3溶于水时吸收热量,水解平衡向左移动。
(3)酸促进CH3COO-的水解;碱抑制CH3COO-的水解;CO与CH3COO-带同种电荷,水解相互抑制;Fe2+与CH3COO-带异种电荷,水解相互促进。
课时作业
一、选择题(本题共8小题,每小题只有1个选项符合题意)
1.对水的电离平衡不产生影响的粒子是( )
答案 C
解析 由于H2OH++OH-,A项,加入HCl,c(H+)增大,抑制水的电离;B项为Fe3+,Fe3+能发生水解,促进水的电离;C项为Cl-,Cl-不会发生水解,对水的电离无影响;D项,CH3COOH为弱酸,CH3COO-能发生水解,促进水的电离。
2.下列各反应的化学方程式中,属于水解反应的是( )
A.HCO+H2OCO+H3O+
B.PO+2H2OH2PO+2OH-
C.CO2+H2OH2CO3
D.CO+H2OHCO+OH-
答案 D
解析 A为电离方程式;PO水解分步进行,即PO+H2OHPO+OH-;C项属化合反应;D项为水解离子方程式。
3.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
答案 D
解析 NaCO3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+)
A.FeCl3 B.Na2CO3
C.CH3COOH D.KHSO4
答案 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。
5.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
答案 D
解析 对于Na2CO3溶液的水解平衡CO+H2OHCO+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。
6.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
答案 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。
7.为了配制NH浓度与Cl-浓度比为1∶1 的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH
A.①② B.③ C.③④ D.④
答案 B
解析 NH4Cl溶液中存在NH+H2ONH3·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。
8.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法错误的是( )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
答案 A
解析 温度不变,水解平衡常数不变,Kh=
的值不变,故A错误;CO2与OH-反应,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。
二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
9.下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是( )
A.MgCl2溶液:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+
B.NaHCO3溶液:HCO+H2OH2CO3+OH-
C.Na2SO3溶液:SO+2H2OH2SO3+2OH-
D.KCN溶液:CN-+H2O===HCN+OH-
答案 AB
解析 C项SO应分步水解;D项应用“”。
10.为使Na2S溶液中的值减小,可加入的物质是( )
A.通入适量HCl B.适量的NaOH
C.适量的KOH D.适量的KHS
答案 CD
解析 在Na2S溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-。A中通入HCl,H+中和OH-,水解平衡右移,c(S2-)减小,c(Na+)不变,的值增大;B中加入适量的NaOH,c(OH-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,c(Na+)增大得更多,故的值增大;C中加入适量的KOH,c(OH-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,而c(Na+)不变,故的值减小;D中加入适量的KHS,c(HS-)增大,平衡左移,c(S2-)增大,而c(Na+)不变,故的值减小。
11.物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
答案 C
解析 CO的水解程度大于HCO的,则pH:Na2CO3>NaHCO3,故A、B不符合题意;NH水解使NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性,相同物质的量浓度时,(NH4)2SO4溶液中NH浓度大于NH4Cl溶液中NH浓度,则pH:(NH4)2SO4
A.均存在电离平衡和水解平衡
B.存在的粒子种类不同
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
答案 BC
解析 两种溶液中均存在水的电离平衡,NaHCO3溶液中还存在电离平衡HCOH++CO及水解平衡HCO+H2OH2CO3+OH-,Na2CO3溶液中还存在水解平衡CO+H2OHCO+OH-和HCO+H2OH2CO3+OH-,A项正确;两种溶液中均存在Na+、CO、HCO、H2CO3、OH-、H+、H2O,B项不正确;浓度相同时,酸性H2CO3>HCO,所以CO的水解程度比HCO的大,故Na2CO3溶液中的c(OH-)大,C项不正确;向NaHCO3溶液中加入NaOH固体,发生反应HCO+OH-===H2O+CO,c(CO)增大,向Na2CO3溶液中加入NaOH固体,CO的水解平衡向左移动,c(CO)增大,D项正确。
三、非选择题(本题共3小题)
13.现有Fe3+、NH、Al3+、Na+、SO、AlO、S2-、SO、HCO、Cl-等离子,请按要求填空:
(1)水解使溶液呈碱性的离子是 。
(2)水解使溶液呈酸性的离子是 。
(3)既能在酸性较强的溶液里大量存在,又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 。
(4)既不能在酸性较强的溶液里大量存在,又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有 。
答案 (1)S2-、SO、AlO、HCO
(2)NH、Al3+、Fe3+
(3)Na+、SO、Cl- (4)HCO
解析 (1)水解使溶液呈碱性的是弱酸的酸根离子:S2-、SO、AlO和HCO。
(2)水解使溶液呈酸性的是弱碱的阳离子:NH、Al3+和Fe3+。
(3)与酸和碱均不反应的是强酸的酸根离子或强碱的阳离子:Na+、SO和Cl-。
(4)与酸和碱均反应的是弱酸的酸根离子:HCO。
14.化学学科中的电离平衡和水解平衡均符合勒夏特列原理。常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的5种溶液的pH如下表所示。请回答下列问题:
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是 。
(2)根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列4种物质的溶液中,酸性最强的是 (填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填编号)。
A.HCN B.HClO
C.H2CO3 D.CH3COOH
(3)要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为 。
答案 (1)CO (2)D A
(3)2Cl2+CO+H2O===CO2↑+2Cl-+2HClO
解析 (1)(2)据“越弱越水解”的规律知酸性强弱顺序为CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO,酸性越弱,其阴离子结合质子的能力越强。
(3)中Cl2+H2OH++Cl-+HClO,如果加入少量Na2CO3,则Na2CO3先与H+反应,使平衡右移,从而c(HClO)增大。
15.10 ℃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 (填“大于”或“小于”)NaHCO3。
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,则甲判断正确。
(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
。
答案 HCO+H2OH2CO3+OH- 大于
(1)乙 B (2)等于
(3)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃
解析 乙同学推断NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,因溶液碱性增强,故后者水解程度大于前者;丙同学加入足量的试剂X,目的是检验溶液中碳酸根离子的存在,A、D均为碱,加入后无论是否存在碳酸根离子均会产生沉淀,不能说明问题,C中NaOH是强碱,不能产生沉淀,故只能加入BaCl2溶液,若产生沉淀,则说明存在碳酸根离子,即乙同学观点正确;反之,则乙同学观点不正确;将加热煮沸后的溶液冷却到10 ℃,若溶液的pH=8.3,说明降温,水解平衡逆向移动,恢复到原来状态,故说明甲同学观点正确;通过查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,而常压下水溶液的温度达不到150 ℃,故NaHCO3不会分解,说明乙同学观点错误。
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