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2020年高考化学一轮总复习文档:第八章第26讲盐类的水解 学案
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第26讲 盐类的水解
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
3.特点
4.规律
有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性。
5.离子方程式的书写
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。如CuCl2、NH4Cl水解的离子方程式:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;
NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式只写第一步。如Na2S水解反应的离子方程式:S2-+H2OHS-+OH-。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成,如FeCl3溶液中:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于水解相互促进进行完全的,书写时要用“===”“↑”“↓”等,如NaAlO2与AlCl3混合溶液反应的离子方程式:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
6.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
(2)外因
①温度:温度越高,水解程度越大。
②溶液的浓度:溶液越稀,水解程度越大。
(4)加能水解的盐
7.盐类水解的应用
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。
(1)酸式盐溶液一定呈酸性。(×)
错因:NaHCO3溶液呈碱性。
(2)能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性,不可能呈中性。(×)
错因:CH3COONH4能水解,其水溶液呈中性。
(3)Na2CO3溶液显碱性的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-。(×)
错因:Na2CO3水解的离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-。
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO水解程度减小,pH减小。(×)
错因:Na2CO3与Ca(OH)2反应生成NaOH,pH增大。
(5)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。(√)
错因:____________________________________________________
(6)关于氯化铵溶液,加水稀释时,的值减小。(√)
错因:_____________________________________________________
(7)降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动。(×)
错因:加水稀释,盐的水解平衡正向移动。
(8)通入适量的HCl气体使FeCl3溶液中增大。(×)
错因:向FeCl3溶液中通入HCl,c(Cl-)增大的程度比c(Fe3+)大,应减小。
2.教材改编题
(据人教选修四P59 T1)下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③CO+2H2OH2CO3+2OH-
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤HS-的水解:HS-+H2OS2-+H3O+
⑥NaAlO2与NaHCO3溶液混合:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
A.①②③④ B.①②③⑥
C.②③⑤⑥ D.全部
答案 D
解析 ①④⑤是电离方程式且①应用“===”;②是水解反应方程式,但应用“”;③的水解方程式错误,应分步进行;⑥反应实质是强酸制弱酸,不属于双水解反应。
3.教材改编题
(据人教选修四P52 T1)现有浓度为0.1 mol·L-1的五种电解质溶液①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaAlO2
④CH3COONa ⑤NaOH
这五种溶液的pH由小到大的顺序是( )
A.⑤③①②④ B.①④②③⑤
C.④②①③⑤ D.②④①③⑤
答案 C
考点 盐类水解的实质及规律
[典例1] (1)已知酸性:HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,则相同条件下,相同浓度的NaNO2、HCOONa、Na2CO3、NaCN、NaHCO3五种盐溶液的碱性强弱顺序为________________________________________________。
(2)已知HSO的电离程度大于水解程度,HCO的电离程度小于水解程度,则同浓度的NaHSO4、NaHCO3、NaHSO3溶液pH大小顺序为____________________。
(3)同浓度的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2、NH4Cl、NH4HSO4、NH4HCO3溶液中c(NH)的大小顺序为________________________。
解析 (1)酸越弱,对应盐的水解程度越大,碱性越强。
(2)HSO的电离程度大于其水解程度,所以:NaHSO3溶液呈弱酸性,而HCO的电离程度小于其水解程度,故NaHCO3溶液呈弱碱性,而NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,即NaHSO4溶液呈强酸性,所以,同浓度的三种溶液的pH大小顺序为:NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4。
(3)NH4HSO4电离出的H+,抑制NH的水解,Fe2+水解生成的H+,也抑制NH的水解,而CO、HCO水解生成的OH-又促进NH的水解,再结合水解程度是微弱的,可得出结论:同浓度的盐溶液中c(NH)的大小顺序为:(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3。
答案 (1)Na2CO3>NaCN>NaHCO3>HCOONa>NaNO2
(2)NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4
(3)(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3
名师精讲
1.盐类水解的规律
(1)“谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性。”如酸性:HCNCH3COONa。
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,溶液显碱性。如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要)。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。如NaHSO3溶液中:HSOH++SO (主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO>HCO。
(4)相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
2.水电离出的c(H+)水或c(OH-)水的相关计算
(1)当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离出来的。具体见下表:
(2)当促进水的电离时(如盐的水解)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的数值是水电离出来的。具体见下表:
注意 (1)在任何溶液中水电离出来的c(H+)与c(OH-)始终相等。
(2)溶液中的H+浓度与水电离的H+浓度区别:
①酸溶液中:c(H+)溶液=c(H+)酸+c(H+)水≈c(H+)酸;
②碱溶液中:c(H+)溶液=c(H+)水。
(3)溶液中的OH-浓度与水电离的OH-浓度区别:
①碱溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)碱+c(OH-)水≈c(OH-)碱;
②酸溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)水。
1.常温下,0.1 mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列判断中正确的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次增强
B.离子浓度:c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
C.电离常数:K(HZ)>K(HY)
D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)
答案 D
解析 NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则HX是强酸,HY、HZ是弱酸,再根据水解规律可知,HY的酸性强于HZ的酸性。所以酸性:HX>HY>HZ,故A、C错误;根据“越弱越水解”可知B错误;D选项是正确的物料守恒关系式。
2.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液;②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液;③pH=10的Na2S溶液;④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
答案 A
解析 ①pH=0的H2SO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1,c(OH-)=10-14 mol·L-1,H2SO4溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1;②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=10-13 mol·L-1,Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H+)=10-13mol·L-1;③pH=10的Na2S溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-4mol·L-1;④pH=5的NH4NO3溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-5mol·L-1。4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H+的物质的量,其比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。
考点 盐类水解的影响因素
[典例2] Na2CO3水溶液中存在平衡CO+H2OHCO+OH-。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
解析 稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,A项错误;通入CO2,溶液pH减小,B项正确;升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,C项正确;加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(HCO)减小,c(CO)增大,减小,D项正确。
答案 A
名师精讲
从定性、定量两角度理解盐类水解
(1)盐类水解受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以FeCl3水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加NaHCO3溶液等时,平衡均会发生移动。
(2)水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。MA表示强碱弱酸盐,则A-水解的离子方程式为A-+H2OHA+OH-,Kh===(Ka为HA的电离常数)。
由于HA电离出的A-与H+浓度相等,平衡时c(HA)约等于HA溶液的浓度c,则Ka=,c(H+)= mol·L-1。
同理:强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数与弱碱电离常数(Kb)之间的关系:Kh=。
3.CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质或改变如下条件,能使比值一定减小的是( )
①固体NaOH ②固体KOH ③固体NaHSO4 ④固体CH3COONa ⑤冰醋酸 ⑥降温
A.只有①③ B.①③④
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案 A
解析 ①加入固体NaOH,c(Na+)与c(CH3COO-)都增大,但c(Na+)增大幅度较大,则比值减小,符合;②加入固体KOH,抑制水解,则c(CH3COO-)增大,而c(Na+)不变,则比值增大,不符合;③加入固体NaHSO4,水解平衡向右移动,c(Na+)增大,c(CH3COO-)减小,则比值减小,符合;④加入固体CH3COONa,浓度增大,水解程度降低,则比值增大,不符合;⑤加入冰醋酸,c(CH3COO-)增大,则比值增大,不符合;⑥水解是吸热反应,降温,平衡逆向进行,醋酸根离子浓度增大,则比值增大,不符合。
4.25 ℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数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”)。
答案 1×10-12 增大
解析 H2SO3的电离常数表达式为Ka=
,NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh=====1×10-12。由Kh=得=,加入I2后,HSO被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。
考点 盐类水解的应用
[典例3] (2018·山东师大附中模拟)下列说法正确的是( )
A.向CuCl2溶液中加入CaCO3,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析 A项,由Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+加入CaCO3消耗H+,使平衡右移而除去Fe3+,但又引入新的杂质Ca2+,不合理,B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质;C项,加热法不能除去Fe3+。
答案 D
名师精讲
1.盐溶液蒸干灼烧时所得产物的类型判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)CuSO4(s);Al2(SO4)3(aq)Al2(SO4)3(s)。
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)考虑盐受热时是否分解。
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↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
FeCl2(aq)Fe(OH)2(s)Fe(OH)3(s)Fe2O3。
2.因相互促进水解不能大量共存的离子组合
(1)Al3+与HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
(2)Fe3+与HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
(3)NH与SiO、AlO。
注意 ①NH与CH3COO-、HCO虽能发生双水解反应,但水解程度都不大,故能大量共存。②Fe3+在中性条件下已完全水解。
5.下列说法与盐的水解有关的是( )
①明矾可以作净水剂 ②实验室配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于较浓的盐酸中,再稀释到所需浓度 ③用NaHCO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ④在NH4Cl溶液中加入金属镁会产生氢气 ⑤草木灰与铵态氮肥不能混合施用 ⑥实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞 ⑦纯碱溶液去油污
A.仅①③⑥ B.仅②③⑤
C.仅③④⑤ D.全部有关
答案 D
解析 ①明矾为硫酸铝钾的结晶水合物,Al3+可水解生成具有吸附性的Al(OH)3胶体,可用作净水剂,与水解有关;②FeCl3水解呈酸性,盐酸可抑制其水解,防止溶液浑浊,与水解有关;③NaHCO3和Al2(SO4)3可发生相互促进的水解反应生成CO2,可用于灭火,与水解有关;④NH4Cl水解呈酸性,加入镁可生成氢气,与水解有关;⑤草木灰中的CO与NH发生相互促进的水解反应,两者混合可降低肥效,与水解有关;⑥Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,不能用玻璃塞,与水解有关;⑦纯碱呈碱性,油污可在碱性条件下水解,与水解有关。
6.(2018·佛山模拟)下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是( )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.全部都可以 B.仅①②③
C.仅①③⑥ D.仅①③
答案 D
解析 FeSO4溶液加热过程中生成Fe(OH)2和H2SO4,又由于Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3,故蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物;Ca(HCO3)2受热会分解生成CaCO3;NH4HCO3受热分解;KMnO4受热分解生成K2MnO4和MnO2;FeCl3受热促进水解生成Fe(OH)3和盐酸,而盐酸挥发进一步促进其水解,最终水解彻底,受热分解得到的固体物质是Fe2O3。
微专题
溶液中微粒浓度的关系
1 把握溶液中的两个“微弱”(1)电离过程的“微弱”
弱电解质发生电离的粒子的浓度大于电离生成的粒子的浓度,如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HCO)>c(CO)(多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离程度)。
(2)水解过程的“微弱”
发生水解的粒子的浓度大于水解生成的粒子的浓度,如Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)(多元弱酸酸根离子的水解以第一步为主)。
注意:若要求比较溶液中所有微粒浓度的大小,不能忽略水的电离。如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-),c(H+)>c(HCO)的原因是水和HCO还会电离产生H+。
2 掌握溶液中的“三个守恒”(1)物料守恒(原子守恒)
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒。如NaHCO3溶液中,n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,因HCO水解:HCO+H2OH2CO3+OH-以及HCO电离:HCOH++CO,C元素的存在形式有3种,即HCO、H2CO3、CO,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)。
(2)电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:n(Na+)+n(H+)=n(HCO)+2n(CO)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)。(因CO带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)
(3)质子守恒
电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数。如NaHCO3溶液中:
即有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①,物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②消去没有参与变化的c(K+)得质子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。
3 粒子浓度大小比较的几种情况(1)单一溶液中粒子浓度的比较
NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3),以HSO的电离为主(HSO的电离>HSO的水解)。
NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO),以HCO的水解为主(HCO的水解>HCO的电离)。
Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(2)混合溶液中粒子浓度的比较
等浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)。
等浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液:
c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
等浓度的Na2CO3与NaHCO3混合溶液:
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。
(3)不同溶液中同一粒子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序为③>①>②。
[典例] 下列有关电解质溶液中粒子的物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3 ②Na2CO3
③NaHCO3 ④(NH4)2CO3,其中c(CO)的大小关系为②>④>③>①
B.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液:c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,同浓度的CH3COONa与CH3COOH溶液等体积混合,溶液的pH<7:c(CH3COOH)+c(OH-)>c(Na+)+c(H+)
解析 ①③中CO分别由H2CO3的二级电离、HCO的电离得到,由于H2CO3的一级电离抑制二级电离,则c(CO):③>①,而②④中CO分别由Na2CO3、(NH4)2CO3的电离得到,由于NH促进CO的水解,则c(CO):②>④,故c(CO):②>④>③>①,A正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),B错误;反应后得到等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,CO的水解程度大于HCO的水解程度,故c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),C错误;溶液的pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(OH-),D错误。
答案 A
[体验1] (2018·永州模拟)常温下,在10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20 mL
C.在B点所示的溶液中,离子浓度最大的是HCO
D.在A点所示的溶液中:c(CO)=c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
答案 D
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+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),选项A错误;当混合溶液体积为20 mL时,二者恰好反应生成NaHCO3,HCO的电离程度小于其水解程度,所以其溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸稍微过量,所以混合溶液体积稍微大于20 mL,选项B错误;B点溶液中钠离子浓度最大,选项C错误;根据图像分析,A点为碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,且c(HCO)=c(CO),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),盐溶液水解程度较小,所以c(CO)>c(OH-),则离子浓度大小顺序是c(HCO)=c(CO)>c(OH-)>c(H+),选项D正确。
[体验2] (2018·成都市诊断二)常温下,用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol/L的HX、HY溶液,pH随NaOH溶液体积变化如图。下列结论正确的是( )
A.水解常数:X->Y-
B.10.00 mL时,有c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)
C.pH=7时,c(Y-)>c(X-)
D.a、b两点溶液混合后,c(HX)+c(HY)+c(H+)=c(OH-)
答案 D
解析 酸性越弱,电离出的H+的数量越少,初始时刻根据图像,pH越大,酸性越弱,盐的水解程度越大,水解常数越大,故水解常数:X-c(Na+)>c(HX)>c(H+),B错误;pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,分别存在c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Y-),但HX和HY此时消耗的NaOH的量前者大,故c(Y-)
[体验3] (2018·长春市质检)常温下,Ka1(H2C2O4)=10-1.3,Ka2(H2C2O4)=10-4.2。用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定10.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4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(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)=c(C2O)
C.点③所示溶液中:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=c(OH-)+2c(C2O)
答案 B
解析 点①所示溶液为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,说明HC2O的电离大于水解,则c(C2O)>c(H2C2O4),A项错误;常温下,点②所示溶液中pH=4.2,c(H+)=10-4.2 mol/L,Ka2(H2C2O4)===10-4.2,故c(HC2O)=c(C2O),B项正确;点③所示溶液中pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O),C项错误;点④所示的溶液的体积为20 mL,草酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成草酸钠,草酸钠水解,所以溶液中,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)①,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)②,由①-②×2得:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(C2O),D项错误。
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
3.特点
4.规律
有弱才水解,越弱越水解,谁强显谁性,同强显中性。
5.离子方程式的书写
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,用可逆号“”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。如CuCl2、NH4Cl水解的离子方程式:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;
NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式只写第一步。如Na2S水解反应的离子方程式:S2-+H2OHS-+OH-。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成,如FeCl3溶液中:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于水解相互促进进行完全的,书写时要用“===”“↑”“↓”等,如NaAlO2与AlCl3混合溶液反应的离子方程式:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
6.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
(2)外因
①温度:温度越高,水解程度越大。
②溶液的浓度:溶液越稀,水解程度越大。
(4)加能水解的盐
7.盐类水解的应用
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,并指明错因。
(1)酸式盐溶液一定呈酸性。(×)
错因:NaHCO3溶液呈碱性。
(2)能水解的盐溶液一定呈酸性或碱性,不可能呈中性。(×)
错因:CH3COONH4能水解,其水溶液呈中性。
(3)Na2CO3溶液显碱性的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-。(×)
错因:Na2CO3水解的离子方程式为:CO+H2OHCO+OH-。
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO水解程度减小,pH减小。(×)
错因:Na2CO3与Ca(OH)2反应生成NaOH,pH增大。
(5)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。(√)
错因:____________________________________________________
(6)关于氯化铵溶液,加水稀释时,的值减小。(√)
错因:_____________________________________________________
(7)降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动。(×)
错因:加水稀释,盐的水解平衡正向移动。
(8)通入适量的HCl气体使FeCl3溶液中增大。(×)
错因:向FeCl3溶液中通入HCl,c(Cl-)增大的程度比c(Fe3+)大,应减小。
2.教材改编题
(据人教选修四P59 T1)下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③CO+2H2OH2CO3+2OH-
④碳酸氢钠溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤HS-的水解:HS-+H2OS2-+H3O+
⑥NaAlO2与NaHCO3溶液混合:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
A.①②③④ B.①②③⑥
C.②③⑤⑥ D.全部
答案 D
解析 ①④⑤是电离方程式且①应用“===”;②是水解反应方程式,但应用“”;③的水解方程式错误,应分步进行;⑥反应实质是强酸制弱酸,不属于双水解反应。
3.教材改编题
(据人教选修四P52 T1)现有浓度为0.1 mol·L-1的五种电解质溶液①Na2CO3 ②NaHCO3 ③NaAlO2
④CH3COONa ⑤NaOH
这五种溶液的pH由小到大的顺序是( )
A.⑤③①②④ B.①④②③⑤
C.④②①③⑤ D.②④①③⑤
答案 C
考点 盐类水解的实质及规律
[典例1] (1)已知酸性:HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,则相同条件下,相同浓度的NaNO2、HCOONa、Na2CO3、NaCN、NaHCO3五种盐溶液的碱性强弱顺序为________________________________________________。
(2)已知HSO的电离程度大于水解程度,HCO的电离程度小于水解程度,则同浓度的NaHSO4、NaHCO3、NaHSO3溶液pH大小顺序为____________________。
(3)同浓度的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2、NH4Cl、NH4HSO4、NH4HCO3溶液中c(NH)的大小顺序为________________________。
解析 (1)酸越弱,对应盐的水解程度越大,碱性越强。
(2)HSO的电离程度大于其水解程度,所以:NaHSO3溶液呈弱酸性,而HCO的电离程度小于其水解程度,故NaHCO3溶液呈弱碱性,而NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,即NaHSO4溶液呈强酸性,所以,同浓度的三种溶液的pH大小顺序为:NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4。
(3)NH4HSO4电离出的H+,抑制NH的水解,Fe2+水解生成的H+,也抑制NH的水解,而CO、HCO水解生成的OH-又促进NH的水解,再结合水解程度是微弱的,可得出结论:同浓度的盐溶液中c(NH)的大小顺序为:(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3。
答案 (1)Na2CO3>NaCN>NaHCO3>HCOONa>NaNO2
(2)NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4
(3)(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3
名师精讲
1.盐类水解的规律
(1)“谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性。”如酸性:HCN
(2)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,溶液显碱性。如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要)。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。如NaHSO3溶液中:HSOH++SO (主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。
(3)相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO>HCO。
(4)相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
2.水电离出的c(H+)水或c(OH-)水的相关计算
(1)当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离出来的。具体见下表:
(2)当促进水的电离时(如盐的水解)
在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的数值是水电离出来的。具体见下表:
注意 (1)在任何溶液中水电离出来的c(H+)与c(OH-)始终相等。
(2)溶液中的H+浓度与水电离的H+浓度区别:
①酸溶液中:c(H+)溶液=c(H+)酸+c(H+)水≈c(H+)酸;
②碱溶液中:c(H+)溶液=c(H+)水。
(3)溶液中的OH-浓度与水电离的OH-浓度区别:
①碱溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)碱+c(OH-)水≈c(OH-)碱;
②酸溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)水。
1.常温下,0.1 mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列判断中正确的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次增强
B.离子浓度:c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
C.电离常数:K(HZ)>K(HY)
D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)
答案 D
解析 NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则HX是强酸,HY、HZ是弱酸,再根据水解规律可知,HY的酸性强于HZ的酸性。所以酸性:HX>HY>HZ,故A、C错误;根据“越弱越水解”可知B错误;D选项是正确的物料守恒关系式。
2.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液;②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液;③pH=10的Na2S溶液;④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
答案 A
解析 ①pH=0的H2SO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1,c(OH-)=10-14 mol·L-1,H2SO4溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1;②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=10-13 mol·L-1,Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H+)=10-13mol·L-1;③pH=10的Na2S溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-4mol·L-1;④pH=5的NH4NO3溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H+)=10-5mol·L-1。4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H+的物质的量,其比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。
考点 盐类水解的影响因素
[典例2] Na2CO3水溶液中存在平衡CO+H2OHCO+OH-。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
解析 稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,A项错误;通入CO2,溶液pH减小,B项正确;升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,C项正确;加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(HCO)减小,c(CO)增大,减小,D项正确。
答案 A
名师精讲
从定性、定量两角度理解盐类水解
(1)盐类水解受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以FeCl3水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加水、加NaHCO3溶液等时,平衡均会发生移动。
(2)水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。MA表示强碱弱酸盐,则A-水解的离子方程式为A-+H2OHA+OH-,Kh===(Ka为HA的电离常数)。
由于HA电离出的A-与H+浓度相等,平衡时c(HA)约等于HA溶液的浓度c,则Ka=,c(H+)= mol·L-1。
同理:强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数与弱碱电离常数(Kb)之间的关系:Kh=。
3.CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质或改变如下条件,能使比值一定减小的是( )
①固体NaOH ②固体KOH ③固体NaHSO4 ④固体CH3COONa ⑤冰醋酸 ⑥降温
A.只有①③ B.①③④
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案 A
解析 ①加入固体NaOH,c(Na+)与c(CH3COO-)都增大,但c(Na+)增大幅度较大,则比值减小,符合;②加入固体KOH,抑制水解,则c(CH3COO-)增大,而c(Na+)不变,则比值增大,不符合;③加入固体NaHSO4,水解平衡向右移动,c(Na+)增大,c(CH3COO-)减小,则比值减小,符合;④加入固体CH3COONa,浓度增大,水解程度降低,则比值增大,不符合;⑤加入冰醋酸,c(CH3COO-)增大,则比值增大,不符合;⑥水解是吸热反应,降温,平衡逆向进行,醋酸根离子浓度增大,则比值增大,不符合。
4.25 ℃时,H2SO3HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数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”)。
答案 1×10-12 增大
解析 H2SO3的电离常数表达式为Ka=
,NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh=====1×10-12。由Kh=得=,加入I2后,HSO被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。
考点 盐类水解的应用
[典例3] (2018·山东师大附中模拟)下列说法正确的是( )
A.向CuCl2溶液中加入CaCO3,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
B.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析 A项,由Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+加入CaCO3消耗H+,使平衡右移而除去Fe3+,但又引入新的杂质Ca2+,不合理,B项,所加酸应是稀硫酸,不能引入新杂质;C项,加热法不能除去Fe3+。
答案 D
名师精讲
1.盐溶液蒸干灼烧时所得产物的类型判断
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)CuSO4(s);Al2(SO4)3(aq)Al2(SO4)3(s)。
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)考虑盐受热时是否分解。
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↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
FeCl2(aq)Fe(OH)2(s)Fe(OH)3(s)Fe2O3。
2.因相互促进水解不能大量共存的离子组合
(1)Al3+与HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
(2)Fe3+与HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
(3)NH与SiO、AlO。
注意 ①NH与CH3COO-、HCO虽能发生双水解反应,但水解程度都不大,故能大量共存。②Fe3+在中性条件下已完全水解。
5.下列说法与盐的水解有关的是( )
①明矾可以作净水剂 ②实验室配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于较浓的盐酸中,再稀释到所需浓度 ③用NaHCO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂 ④在NH4Cl溶液中加入金属镁会产生氢气 ⑤草木灰与铵态氮肥不能混合施用 ⑥实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞 ⑦纯碱溶液去油污
A.仅①③⑥ B.仅②③⑤
C.仅③④⑤ D.全部有关
答案 D
解析 ①明矾为硫酸铝钾的结晶水合物,Al3+可水解生成具有吸附性的Al(OH)3胶体,可用作净水剂,与水解有关;②FeCl3水解呈酸性,盐酸可抑制其水解,防止溶液浑浊,与水解有关;③NaHCO3和Al2(SO4)3可发生相互促进的水解反应生成CO2,可用于灭火,与水解有关;④NH4Cl水解呈酸性,加入镁可生成氢气,与水解有关;⑤草木灰中的CO与NH发生相互促进的水解反应,两者混合可降低肥效,与水解有关;⑥Na2CO3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,不能用玻璃塞,与水解有关;⑦纯碱呈碱性,油污可在碱性条件下水解,与水解有关。
6.(2018·佛山模拟)下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是( )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.全部都可以 B.仅①②③
C.仅①③⑥ D.仅①③
答案 D
解析 FeSO4溶液加热过程中生成Fe(OH)2和H2SO4,又由于Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3,故蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物;Ca(HCO3)2受热会分解生成CaCO3;NH4HCO3受热分解;KMnO4受热分解生成K2MnO4和MnO2;FeCl3受热促进水解生成Fe(OH)3和盐酸,而盐酸挥发进一步促进其水解,最终水解彻底,受热分解得到的固体物质是Fe2O3。
微专题
溶液中微粒浓度的关系
1 把握溶液中的两个“微弱”(1)电离过程的“微弱”
弱电解质发生电离的粒子的浓度大于电离生成的粒子的浓度,如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HCO)>c(CO)(多元弱酸第一步电离程度远远大于第二步电离程度)。
(2)水解过程的“微弱”
发生水解的粒子的浓度大于水解生成的粒子的浓度,如Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)(多元弱酸酸根离子的水解以第一步为主)。
注意:若要求比较溶液中所有微粒浓度的大小,不能忽略水的电离。如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-),c(H+)>c(HCO)的原因是水和HCO还会电离产生H+。
2 掌握溶液中的“三个守恒”(1)物料守恒(原子守恒)
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒。如NaHCO3溶液中,n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,因HCO水解:HCO+H2OH2CO3+OH-以及HCO电离:HCOH++CO,C元素的存在形式有3种,即HCO、H2CO3、CO,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)。
(2)电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:n(Na+)+n(H+)=n(HCO)+2n(CO)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)。(因CO带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)
(3)质子守恒
电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数。如NaHCO3溶液中:
即有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①,物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②消去没有参与变化的c(K+)得质子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。
3 粒子浓度大小比较的几种情况(1)单一溶液中粒子浓度的比较
NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3),以HSO的电离为主(HSO的电离>HSO的水解)。
NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO),以HCO的水解为主(HCO的水解>HCO的电离)。
Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(2)混合溶液中粒子浓度的比较
等浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)。
等浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液:
c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
等浓度的Na2CO3与NaHCO3混合溶液:
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。
(3)不同溶液中同一粒子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序为③>①>②。
[典例] 下列有关电解质溶液中粒子的物质的量浓度大小关系正确的是( )
A.等物质的量浓度的下列溶液:①H2CO3 ②Na2CO3
③NaHCO3 ④(NH4)2CO3,其中c(CO)的大小关系为②>④>③>①
B.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液:c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.常温下,同浓度的CH3COONa与CH3COOH溶液等体积混合,溶液的pH<7:c(CH3COOH)+c(OH-)>c(Na+)+c(H+)
解析 ①③中CO分别由H2CO3的二级电离、HCO的电离得到,由于H2CO3的一级电离抑制二级电离,则c(CO):③>①,而②④中CO分别由Na2CO3、(NH4)2CO3的电离得到,由于NH促进CO的水解,则c(CO):②>④,故c(CO):②>④>③>①,A正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),B错误;反应后得到等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,CO的水解程度大于HCO的水解程度,故c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),C错误;溶液的pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(OH-),D错误。
答案 A
[体验1] (2018·永州模拟)常温下,在10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20 mL
C.在B点所示的溶液中,离子浓度最大的是HCO
D.在A点所示的溶液中:c(CO)=c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
答案 D
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+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),选项A错误;当混合溶液体积为20 mL时,二者恰好反应生成NaHCO3,HCO的电离程度小于其水解程度,所以其溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸稍微过量,所以混合溶液体积稍微大于20 mL,选项B错误;B点溶液中钠离子浓度最大,选项C错误;根据图像分析,A点为碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液,且c(HCO)=c(CO),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),盐溶液水解程度较小,所以c(CO)>c(OH-),则离子浓度大小顺序是c(HCO)=c(CO)>c(OH-)>c(H+),选项D正确。
[体验2] (2018·成都市诊断二)常温下,用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol/L的HX、HY溶液,pH随NaOH溶液体积变化如图。下列结论正确的是( )
A.水解常数:X->Y-
B.10.00 mL时,有c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)
C.pH=7时,c(Y-)>c(X-)
D.a、b两点溶液混合后,c(HX)+c(HY)+c(H+)=c(OH-)
答案 D
解析 酸性越弱,电离出的H+的数量越少,初始时刻根据图像,pH越大,酸性越弱,盐的水解程度越大,水解常数越大,故水解常数:X-
A.点①所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)=c(C2O)
C.点③所示溶液中:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=c(OH-)+2c(C2O)
答案 B
解析 点①所示溶液为NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,说明HC2O的电离大于水解,则c(C2O)>c(H2C2O4),A项错误;常温下,点②所示溶液中pH=4.2,c(H+)=10-4.2 mol/L,Ka2(H2C2O4)===10-4.2,故c(HC2O)=c(C2O),B项正确;点③所示溶液中pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),则c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O),C项错误;点④所示的溶液的体积为20 mL,草酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成草酸钠,草酸钠水解,所以溶液中,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)①,根据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)②,由①-②×2得:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(C2O),D项错误。
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