新高考化学一轮复习考点过关练考向27 盐类的水解(含解析)
展开(2022·湖南卷)甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。
旧法合成的反应:
新法合成的反应:
下列说法错误的是(阿伏加德罗常数的值为)
A.的电子式为
B.新法没有副产物产生,原子利用率高
C.的溶液中的微粒数小于
D.的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变
【答案】D
【解析】A.氢氰酸为共价化合物,结构式为H—C≡N,电子式为,故A正确;
B.由方程式可知,新法合成甲基丙烯酸甲酯的反应为没有副产物生成,原子利用率为100的化合反应,故B正确;
C.硫酸氢铵是强酸弱碱的酸式盐,铵根离子在溶液中会发生水解反应,所以1L0.05ml/L的硫酸氢铵溶液中铵根离子的数目小于0.05ml/L×1L×NAml—1=0.05NA,故C正确;
D.由方程式可知,钯为新法合成甲基丙烯酸甲酯的催化剂,能降低反应的活化能,使活化分子的数目和百分数都增大,故D错误;
故选D。
知识点一 盐类的水解及影响因素
1.盐类的水解
2.盐类的水解规律
实例:下列盐溶液:①CuSO4 ②KNO3 ③Na2CO3 ④(NH4)2SO4 ⑤NaHCO3 ⑥CH3COONa
溶液呈酸性的是:____①④____;
溶液呈碱性的是:____③⑤⑥__;
溶液呈中性的是:______②____。
[名师点拨] (1)盐类发生水解反应后,其水溶液往往呈酸性或碱性, 但也有特殊情况,如CH3COONH4溶液呈中性。
(2)多元弱酸的酸式盐溶液呈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。如NaHCO3溶液中HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解>电离,故溶液呈碱性;NaHSO3溶液中HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的电离>水解,故溶液呈酸性。
(3)能发生相互促进的水解反应的盐溶液的酸碱性,取决于弱酸、弱碱的相对强弱,如NH4F溶液呈酸性,是因为HF的电离常数大于NH3·H2O的电离常数。
3.水解离子方程式的书写
(1)多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主。
如Na2CO3水解的离子方程式:
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2OHCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +OH-,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-。
(2)多元弱碱盐水解:方程式一步完成。
如FeCl3水解的离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(3)阴、阳离子相互促进水解:水解程度较大,书写时要用“===”“↑”“↓”等。
如NaHCO3与AlCl3溶液混合反应的离子方程式:
Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑。
[名师点拨] (1)盐类的水解是微弱的,书写用“”不标“↑”和“↓”。
(2)多元弱酸根分步书写,水的化学计量数始终是1,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式。
(3)Al3+(或Fe3+)与CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、S2-、HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(2)) 发生相互促进的水解反应,水解程度较大,进行完全,书写时要用“===” “↑” “↓”。
(4)NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与CH3COO-、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子的水解程度大,但仍然水解程度比较弱,不能进行完全,在书写水解方程式时用“”。
4.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 eq \a\vs4\al(>) Na2SO3,Na2CO3 eq \a\vs4\al(>) NaHCO3。
(2)外因 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(溶液的浓度:浓度越小,水解程度越大,温度:温度越高,水解程度越大,外加酸碱\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(酸:弱酸根离子的水解程度增大,,弱碱阳离子的水解程度减小,碱:弱酸根离子的水解程度减小,,弱碱阳离子的水解程度增大))))
(3)以FeCl3水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+],填写外界条件对水解平衡的影响。
[名师点拨] (1)相同条件下的水解程度:
①正盐>相应的酸式盐,如CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) >HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 。
②水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
(2)稀释溶液时,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大是主要的,故水解产生的H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱。
(3)向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,主要原因是体系中c(CH3COOH)增大,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
5.水解常数及应用
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。
(2)表达式
①对于A-+H2OHA+OH-,
Kh= eq \f(c(HA)·c(OH-),c(A-)) ;
②对于B++H2OBOH+H+,Kh= eq \f(c(BOH)·c(H+),c(B+)) 。
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度越大;
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh值增大。
(4)与电离常数的关系
①强碱弱酸盐:Kh= eq \f(KW,Ka) ;
②强酸弱碱盐:Kh= eq \f(KW,Kb) 。
(5)水解常数的应用
①计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)
a.对于A-+H2OHA+OH-
起始 c 0 0
平衡c-c(HA) c(HA) c(OH-)
Kh= eq \f(c(HA)·c(OH-),c-c(HA)) ≈ eq \f(c2(OH-),c) ,
c(OH-)= eq \r(Kh·c) 。
b.同理对于B++H2OBOH+H+,
c(H+)= eq \r(Kh·c) 。
②判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小
a.单一溶液
ⅰ.如一定浓度的NaHCO3溶液,Ka1=4.4×10-7,Ka2=5.6×10-11,Kh= eq \f(KW,Ka1) = eq \f(10-14,4.4×10-7) ≈2.27×10-8>Ka2,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H2CO3)>c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )。
ⅱ.又如一定浓度的NaHSO3溶液,Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.2×10-7,Kh= eq \f(KW,Ka1) = eq \f(10-14,1.54×10-2) ≈6.5×10-13<Ka2,HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )>c(H2SO3)。
ⅲ.再如一定浓度的CH3COONH4溶液,由于Ka(CH3COOH)=1.75×10-5≈Kb(NH3·H2O)=1.71×10-5,则CH3COO-与NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解常数近似相等,二者水解程度相同,CH3COONH4溶液呈中性,c(CH3COO-)=c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )。
b.混合溶液
ⅰ.如物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa混合溶液,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kh= eq \f(KW,Ka(CH3COOH)) = eq \f(10-14,1.75×10-5) ≈5.7×10-10
ⅱ.又如物质的量浓度相等的HCN和NaCN混合溶液,Ka(HCN)=4.9×10-10,Kh= eq \f(KW,Ka(HCN)) = eq \f(10-14,4.9×10-10) ≈2.0×10-5>Ka(HCN),CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)。
知识点二 盐类水解的应用
1.盐类水解的“十二”大应用
2.盐溶液蒸干时所得产物的判断
(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)蒸干得CuSO4(s)。
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)考虑盐受热时是否分解。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
知识点三 电解质溶液中的粒子浓度关系
1.理解两大平衡,树立微弱意识
(1)电离平衡——建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中存在:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,溶液中粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)水解平衡——建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中存在:CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
2.巧用守恒思想,明确定量关系
(1)电荷守恒
电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
如NaHCO3溶液中电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(OH-)+2c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )。
(2)物料守恒
电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其他离子或分子,但离子或分子中某种特定元素原子的总数不变,符合原子守恒。
如NaHCO3溶液中,n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,因HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 水解:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO 3+OH-以及HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 电离:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) H++CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,C元素的存在形式有3种,即HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、H2CO3、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c(H2CO3)。
(3)质子守恒
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。例如,
①在Na2CO3溶液中:
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c(H2CO3)。
②在NaHCO3溶液中:
质子守恒:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )。
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K+得质子守恒式:c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。
3.明确三大类型,熟知解题流程
类型一 单一溶液中的粒子浓度关系
[典题示例1] 0.1 ml·L-1 Na2S溶液中各粒子浓度的关系
(1)大小关系:____________________________________________________________;
(2)物料守恒:__________________________________________________________;
(3)电荷守恒:___________________________________________________________;
(4)质子守恒:___________________________________________________________。
[解析] Na2S===2Na++S2-(完全电离),
S2-+H2OHS-+OH-(主要),
HS-+H2OH2S+OH-(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案] (1)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
(2)c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]
(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
(4)c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2(H2S)
[典题示例2] 0.1 ml·L-1 NaHSO3溶液中各粒子浓度关系
(1)大小关系:____________________________________________________________;
(2)物料守恒:_____________________________________________________________;
(3)电荷守恒:________________________________________________________;
(4)质子守恒:_________________________________________________________。
[解析] NaHSO3===Na++HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) (完全电离),
HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) H++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (主要),
HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2SO3+OH-(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案] (1)c(Na+)>c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c(H+)>c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )>c(OH-)
(2)c(Na+)=c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c(H2SO3)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
(4)c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
类型二 混合溶液中粒子浓度关系
[典题示例3] 浓度均为0.1 ml·L-1 NH4Cl和氨水的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒:____________________________________________________________。
(2)物料守恒:_____________________________________________________________。
(3)质子守恒:_____________________________________________________________。
(4)大小关系:____________________________________________________________。
[解析] NH4Cl===NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +Cl-(完全电离),
NH3·H2ONH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +OH-(主要,混合液呈碱性),
NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +H2ONH3·H2O+H+(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案] (1)c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)
(3)c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-)
(4)c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
[典题示例4] 浓度均为0.1 ml·L-1 CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒:_____________________________________________________________。
(2)物料守恒:____________________________________________________________。
(3)质子守恒:_____________________________________________________________。
(4)大小关系:_____________________________________________________________。
[解析] CH3COONa===CH3COO-+Na+(完全电离),
CH3COOHCH3COO-+H+(主要,混合液呈酸性),
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案] (1)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2)c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
(3)c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
(4)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
[典题示例5] 浓度均为0.1 ml·L-1 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒:___________________________________________________________。
(2)物料守恒:_____________________________________________________________。
(3)质子守恒:_____________________________________________________________。
(4)大小关系:_____________________________________________________________。
[解析] Na2CO3===2Na++CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (完全电离),
NaHCO3===Na++HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) (完全电离),
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2OHCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +OH-(主要,CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的水解程度大于HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度),
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-(次要),
HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) H++CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (微弱),
H2OH++OH-(极微弱)。
[答案] (1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
(2)2c(Na+)=3[c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(H2CO3)]
(3)2c(OH-)+c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )=2c(H+)+c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+3c(H2CO3)
(4)c(Na+)>c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )>c(OH-)>c(H+)
类型三 不同溶液中同一离子浓度大小的比较
[解题流程]
[典题示例6] 25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )由大到小的顺序为_____________。
[解析] 分析流程为
分组 eq \(―――――――――――→,\s\up7(化学式中),\s\d5(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的数目))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(①②③\(――→,\s\up7(选参照物),\s\d5(①NH4Cl))\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(②相当于在①的基础上促进NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解,③相当于在①的基础上抑制NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解)),④⑤\(――→,\s\up7(选参照物),\s\d5(④(NH4)2SO4))⑤相当于在④的基础上抑制NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解))
[答案] ⑤>④>③>①>②
1.下列物质在水溶液中不发生水解的是( )
A.NaF B.NaHS
C.NaNO3 D.NaClO
2.《本草纲目》中对白矾之用有如下叙述:“吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也;治诸血痛,脱肛……取其酸涩而收也……”下列说法正确的是( )
A.治血痛的原因是利用了胶体的吸附作用
B.白矾溶于水后微粒浓度排序:c(H2O)>c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )>c(Al3+)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
C.白矾和氯化铁均可用作水处理剂,均可以杀菌消毒
D.白矾常用于油条中作膨化剂的原理是:Al3++3HCO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑
3.要使0.1 ml·L-1 K2SO3溶液中的c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) )更接近0.1 ml·L-1,可以采取的措施是( )
A.通入SO2 B.加入SO3
C.加热 D.加入适量KOH固体
4.0.5 ml·L-1 CH3COONa溶液和水的pH随温度的变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.25 ℃,CH3COONa溶液的pH=8.2,显碱性
B.60 ℃,H2O中c(H+)=1×10-6.5ml·L-1,呈中性
C.60 ℃,CH3COONa溶液中c(OH-)=1×10-5.1ml·L-1
D.升高温度,CH3COONa溶液水解程度和pH都减小
5.25 ℃时,浓度均为0.1 ml·L-1的几种溶液的pH如表:
下列说法不正确的是( )
A.①中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.由①②可知,CH3COO-的水解程度大于HCO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) 的水解程度
C.③中,c(CH3COO-)=c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )<0.1 ml·L-1
D.推测25 ℃,0.1 ml·L-1NH4HCO3溶液的pH<8.33
1.(2022·湖南永州·一模)下列离子方程式书写错误的是
A.向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-=HCO
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2H2O+2=5+4H++2Mn2+
2.(2022·河北沧州·高三开学考试)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析错误的是
3.(2022·辽宁·新民市第一高级中学高三阶段练习)在给定条件下,下列物质之间不能实现转化的是
①H2SSSO3
②SiSiO2H2SiO3
③饱和NaCl(aq) NaHCO3Na2CO3
④AlAlCl3(aq) 无水AlCl3
⑤Fe FeCl2 Fe(OH)3
A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①②④
4.(2022·江苏省如东高级中学高三开学考试)室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。下列说法不正确的是
已知:25℃时Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。
A.实验1溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)
B.实验2溶液中存在:c(Na+)=c((HC2O)+2c(C2O)
C.实验3溶液中存在:c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
D.实验4中滴加KMnO4溶液所发生的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
5.(2022·全国·高三专题练习)室温下,将两种浓度均为0.10ml·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c()>c()>c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c()+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c()+c(OH-)
1.(2022辽宁)甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表
C.的平衡常数
D.
2.(2022江苏)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1ml∙L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c()+c()。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c()
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)= c(H+)+c()+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1ml∙L-1溶液中:c(H2CO3)>c()
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
3.(2021广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl
水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
0.001 ml/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
0.001 ml/L GHCl水溶液的pH=3
GHCl 在水中的电离方程式为:GHCl = G + HCl
GHCl 水溶液中:c(OH—) + c(Cl—) = c(GH+)+ c(G)
4.(2020·天津高考真题)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A.相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则
D.在溶液中,
5.(2019·上海高考真题)常温下0.1ml/L①CH3COOH、②NaOH、③CH3COONa,下列叙述正确的是( )
A.①中[CH3COOH]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-]
B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一
C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,则(Na+)>(CH3COO-)>(H+)
D.①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合的电离程度小
1.【答案】C
【解析】A项中的F-,B项中的HS-,D项中的ClO-都是弱酸根离子,易水解。
2.【答案】D
【解析】白矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,治血痛的原因是利用了胶体的聚沉,不是吸附作用,故A错误;白矾是硫酸铝钾晶体,KAl(SO4)2·12H2O,其水溶液中因铝离子水解而显酸性,铝离子减少,微粒浓度排序:c(H2O)>c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),故B错误;白矾和氯化铁水溶液均可水解生成胶体,具有吸附作用,可以净水,但无强氧化性,不能杀菌消毒,故C错误;白矾常用于油条中作膨化剂是利用铝离子和小苏打中的碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应生成二氧化碳气体,Al3++3HCO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑,故D正确。
3.【答案】D
【解析】向K2SO3溶液中通入SO2发生反应生成KHSO3,导致溶液中c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) )减小,不可能更接近0.1 ml·L-1,故A错误;加入的SO3能与水反应生成硫酸,硫酸会与K2SO3发生反应生成二氧化硫、硫酸钾和水,导致溶液中c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) )减小,不可能更接近0.1 ml·L-1,故B错误;盐类的水解反应属于吸热反应,加热促进SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) 水解平衡正向移动,导致溶液中c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) )减小,不可能更接近0.1 ml·L-1,故C错误;加入适量KOH固体,使SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) 的水解平衡逆向移动,c(SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) )更接近0.1 ml·L-1,故D正确。
4.【答案】D
【解析】根据图示信息得知25 ℃时,CH3COONa溶液的pH是8.2,大于7,溶液显碱性,故A正确;根据图示信息得知60 ℃水的pH=6.5,c(H+)=1×10-6.5 ml·L-1,无论什么温度下,水都是呈中性的,故B正确;根据图示得知60 ℃时KW=10-13,60 ℃,CH3COONa溶液中c(OH-)= eq \f(10-13,10-7.9) ml·L-1=1×10-5.1 ml·L-1,故C正确;升高温度促进盐的水解,CH3COONa溶液水解程度增大,故D错误。
5.【答案】B
【解析】CH3COONa溶液中,物料关系为c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故A正确;由于HCO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) 既存在电离平衡,又存在水解平衡,不能根据①②溶液的pH判断醋酸和碳酸的酸性强弱,实际上酸性:醋酸>碳酸,所以HCO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) 的水解程度大于CH3COO-的水解程度,故B错误;CH3COONH4溶液的pH=7.00,但CH3COO-和NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) 相互促进水解,则c(CH3COO-)=c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )<0.1 ml·L-1,故C正确;0.1 ml·L-1NaHCO3溶液的pH=8.33,0.1 ml·L-1NH4HCO3溶液相当于在0.1 ml·L-1NaHCO3溶液中加入等物质的量的NH4Cl固体,由于NH4Cl水解显酸性,导致所得溶液的碱性减弱,即0.1 ml·L-1NH4HCO3溶液的pH<8.33,故D正确。
1.【答案】C
【详解】A.向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液,铝离子、硫酸根离子过量,钡离子、氢氧根离子完全反应生产氢氧化铝沉淀、硫酸钡沉淀:2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,A正确;
B.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成可溶性碳酸氢钙溶液:CO2+OH-=HCO,B正确;
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液,是铵根离子水解生成的氢离子与氢氧化镁反应,故反应生成一水合氨:Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3∙H2O;C错误;
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色是发生氧化还原反应生成硫酸根离子和锰离子:5SO2+2H2O+2=5+4H++2Mn2+,D正确;
故选C。
2.【答案】C
【详解】A.四种离子相互之间不反应,能共存,故A正确;
B.过氧化氢具有强氧化性,会和亚硫酸根离子发生氧化还原反应,H2O2+SO=SO+H2O,故B正确;
C.碳酸氢根离子与铝离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,3HCO+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓,故C错误 ;
D.四种离子相互之间不反应,能共存,,故D正确;
故选C。
3.【答案】D
【详解】①H2S不充分燃烧生成S和水,S和氧气反应不能直接生成SO3;②Si在空气中点燃可以生成SiO2,SiO2不能和水反应生成H2SiO3;③饱和NaCl溶液中先通入氨气,再通入CO2,可以生成溶解度较小的NaHCO3,NaHCO3固体加热分解,可以得到Na2CO3,两步反应都可以实现转化;④Al和盐酸可以生成AlCl3和氢气,AlCl3溶液中存在着Al3+的水解,水解生成的HCl挥发,所以直接加热AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,可以在氯化氢气流中加热;⑤铁和盐酸可以生成FeCl2,FeCl2和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,都可以实现转化,故选D。
4.【答案】B
【详解】A.实验1溶液溶液中,根据质子守恒可知,该溶液中存在:,A正确;
B.向0.0100ml·L-1Na2C2O4溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7,则,又根据电荷守恒可得,故c(Na+)=c((HC2O)+2c(C2O)+c(Cl-),B错误;
C.向溶液中滴加等浓度等体积稀盐酸,则发生反应:Na2C2O4+HCl=NaHC2O4+NaCl,由题干信息,可知,Kh2=<Ka2,即实验3溶液反应后显酸性,即电离大于水解,故实验3溶液中存在:c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),C正确;
D.向溶液中加入足量稀硫酸,即将Na2C2O4转化为H2C2O4,H2C2O4为弱酸,在离子方程式书写时不能拆,再滴加溶液,溶液紫红色褪去,则实验4溶液中参与反应的离子方程式为:,D正确;
故答案为:B。
5.【答案】D
【详解】A.浓度均为0.10 ml·L-1的NaHCO3Na2CO3的混合溶液中,的水解程度大于的水解程度,所以溶液中c(Na+)>c()>c()>c(OH-),A错误;
B.浓度均为0.10 ml·L-1的氨水NH4Cl混合溶液的pH=9.25,说明NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,溶液中c(NH3·H2O)<c(Cl-),根据电荷守恒,溶液中c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知c()+c(H+)>c(NH3·H2O)+c(OH-),B错误;
C.浓度均为0.10 ml·L-1的CH3COOHCH3COONa混合溶液的pH=4.76,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C错误;
D.浓度均为0.10 ml·L-1的H2C2O4NaHC2O4混合溶液的pH=1.68,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),根据物料守恒有2c(Na+)=c()+c(H2C2O4)+c(),联立上述两式得c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c()+c(OH-),D正确。
故选D。
11.【答案】D
【详解】
A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C正确;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D错误;
故答案选D。
2.【答案】C
【详解】
A.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(),若为KHCO3溶液,则发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(),A不正确;
B.KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ +c()+2c(),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],则c(OH-)= c(H+)+c()+2c(H2CO3),B不正确;
C.KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1ml∙L-1,c总=0.1ml∙L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(),C正确;
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为:CO2+2KOH=K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O=CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO=CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确;
故选C。
3.【答案】A
【解析】
A、0.001 ml/L GHCl水溶液呈酸性,加水稀释之后酸性降低,所以pH升高,A正确;
GHCl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,因为水解存在水解平衡,所以0.001 ml/L GHCl的pH > 3,B错误;
C、GHCl为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl =GH+ +C1-,C错误;
D、由电荷守恒可知,GHCl水溶液中存在c(OH-) +c(Cl- )= c(GH+)+ c(H+),D错误。
故答案为A。
4.【答案】A
【解析】A.HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即Ka(HCOOH)<Ka(HF),错误;B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),正确;C.CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2−不足以与H+发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),正确;D.根据溶液中的物料守恒定律,1 ml∙L−1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 ml∙L−1,即c(S2−)+c(HS-)+c(H2S)=1 ml∙L−1,正确;综上所述,答案为A。
5.【答案】B
【解析】A.CH3COOH溶液中的H+来自醋酸分子的电离和水的电离,所以[CH3COOH]>[H+]>[CH3COO-]>[OH-],错误;B.①②等体积混合后恰好反应生成CH3COONa,体积大约为原来的2倍,如果CH3COO-不水解,浓度约为原来的1/2,CH3COONa为弱酸强碱盐,越稀越水解,CH3COO- +H2OCH3COOH+OH-,水解平衡向正向移动,因此CH3COO-浓度小于原来的1/2,正确;C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO- 的水解程度,因此(CH3COO-)>(Na+)>(H+),错误;D.①②等体积混合以后恰好反应生成CH3COONa,CH3COO- 的水解促进水的电离,①③等体积混合,CH3COOH电离产生的H+抑制水的电离,因此总体上看①②等体积混合后水的电离程度比①③等体积混和后水的电离程度大,错误;答案选B。
条件
移动方向
H+数
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
通入HCl(g)
向左
增多
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减少
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
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+
判断酸性强弱
等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量硫酸,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2O eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) Fe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生的反应为Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的施用
铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂
NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂
判断离子能否共存
Fe3+与CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 不能大量共存:2Fe3++3CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑
去油污
热的纯碱溶液清洗油污,加热能促进CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的水解,溶液中c(OH-)增大,油脂的皂化反应进行得彻底
制备无机物
TiO2的制备:TiCl4+(x+2)H2O(过量)
TiO2·xH2O+4HCl;TiO2·xH2O eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) TiO2+xH2O
混合盐溶液的除杂与提纯
用MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]调节溶液pH,除去MgCl2溶液中的Fe3+杂质Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
MgO+2H+===Mg2++H2O,从而将Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀
原物质
蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2
CaCO3或CaO
NaHCO3
Na2CO3
KMnO4
K2MnO4和MnO2
NH4Cl
分解为NH3和HCl,无固体物质存在
溶液
①CH3COONa溶液
②NaHCO3溶液
③CH3COONH4溶液
pH
8.88
8.33
7.00
选项
粒子组
判断和分析
A
H+、Na+、SO、NO
能大量共存,粒子间不发生反应
B
H2O2、SO、Na+、K+
不能共存,能发生反应:H2O2+SO=SO+H2O
C
HCO、Al3+、K+、Cl-
不能大量共存,能发生反应:HCO+Al3+=3OH-+Al2(CO3)3↓
D
K+、H+、Br-、Fe3+
能大量共存,粒子间不反应
实验
实验操作和现象
1
用pH计测得0.0100ml·L-1Na2C2O4溶液pH为8.60
2
向0.0100ml·L-1Na2C2O4溶液中滴加稀盐酸至溶液pH=7
3
向0.0100ml·L-1Na2C2O4溶液中滴加等浓度、等体积稀盐酸
4
向0.0100ml·L-1Na2C2O4溶液中加入足量稀硫酸酸化后,再滴加KMnO4溶液,溶液紫红色褪去
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