2022高考化学一轮专题复习 第26讲 盐类的水解
展开考点1 盐类的水解及其规律
授课提示:对应学生用书第183页
1.盐类的水解的概念
2.水解类型及规律总结
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
3.表示方法——盐类水解的离子方程式
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“”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。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解的离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解也是分步进行的,水解的离子方程式常简化成一步表示。
1.结合教材中的科学探究,设计最简单的实验区别NaCl溶液、氯化铵溶液和碳酸钠溶液?
提示:三种溶液各取少许分别滴入紫色石蕊溶液,不变色的为NaCl溶液,变红色的为氯化铵溶液,变蓝色的为碳酸钠溶液。
2.为探究纯碱溶液呈碱性是由COeq \\al(2-,3)的水解引起的,请你设计一个简单的实验方案:
提示:向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去。则可以说明纯碱溶液呈碱性是由COeq \\al(2-,3)的水解引起的。
(1)溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐。(×)
(2)盐溶液的酸碱性主要决定于形成盐的酸和碱的相对强弱。(√)
(3)某盐的溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。(×)
(4)已知酸性:HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa溶液的碱性强于NaF溶液的碱性。(√)
(5)NaHCO3溶液中HCOeq \\al(-,3)能电离出H+,因此NaHCO3溶液显酸性。(×)
(6)可溶性铝盐都能发生水解反应。(√)
(7)常温下,pH=11的CH3COONa溶液和pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同。(×)
1.宏微结合观:弱酸酸式盐溶液酸碱性的判断
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。
(1)若电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:HCOeq \\al(-,3)H++COeq \\al(2-,3)(次要),HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-(主要)。
同类离子还有HS-、HPOeq \\al(2-,4)。
(2)若电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:HSOeq \\al(-,3)H++SOeq \\al(2-,3)(主要),HSOeq \\al(-,3)+H2OH2SO3+OH-(次要)。
同类离子还有H2POeq \\al(-,4)。
2.对立统一观:弱酸弱碱盐溶液酸碱性的判断
弱酸弱碱盐阴、阳离子都水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸阴离子和弱碱阳离子水解程度的相对强弱。
当K酸=K碱(K为电离常数)时,溶液显中性,如CH3COONH4;当K酸>K碱时,溶液显酸性,如HCOONH4;当K酸<K碱时,溶液显碱性,如NH4CN。
题组一 盐类水解反应离子方程式的书写
1.(1)NH4Cl溶于D2O中
________________________________________________________________________。
(2)对于易溶于水的正盐MnRm溶液,若pH>7,其原因是____________________(用离子方程式说明,下同);
若pH<7,其原因是_________________________________。
答案:(1)NHeq \\al(+,4)+D2ONH3·HDO+D+
(2)Rn-+H2OHR(n-1)-+OH-
Mm++mH2OM(OH)m+mH+
题组二 盐类水解的实质与规律
2.相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为( )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa NaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
解析:酸性从强到弱的顺序为电离呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈碱性>电离呈碱性。
答案:B
3.相同温度下,浓度均为0.1 ml·L-1的Na2CO3和NaHCO3溶液中:
(1)存在的平衡种数:Na2CO3溶液为__________,NaHCO3溶液为________。
(2)两溶液的pH:Na2CO3溶液________NaHCO3溶液(填“>”“<”或“=”,后同)。
(3)Na2CO3溶液中c(COeq \\al(2-,3))________c(HCOeq \\al(-,3))。
(4)NaHCO3溶液中c(COeq \\al(2-,3))________c(H2CO3)。
(5)将二者混合,混合液中c(COeq \\al(2-,3))________c(HCOeq \\al(-,3))。
答案:(1)4 4 (2)> (3)> (4)< (5)<
题组三 盐类水解原理的拓展延伸
4.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离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。
(1)BaO2的水解产物是________和________。
(2)PCl3的水解产物是________和________。
(3)Al4C3的水解产物是________和________。
(4)CH3COCl的水解产物是________和________。
答案:(1)Ba(OH)2 H2O2 (2)HCl H3PO3
(3)Al(OH)3 CH4 (4)CH3COOH HCl
考点2 盐类水解的影响因素及应用
授课提示:对应学生用书第185页
1.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。如相同条件下,水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
(2)外因eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(溶液的浓度:溶液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\{\rc\ (\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))))
2.盐类水解的应用
(1)判断溶液的酸碱性。举例:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(2)判断酸性强弱。举例:物质的量相同的NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ。
(3)配制或贮存易水解的盐溶液。举例:配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸,防止Fe3+水解;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞。
(4)胶体的制备。举例:制取Fe(OH)3胶体的离子反应方程式为Fe3++3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)+3H+。
(5)泡沫灭火器原理。举例:成分为NaHCO3与Al2(SO4)3,发生反应的离子方程式为Al3++3HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(6)作净水剂。举例:明矾可用作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
(7)化肥的使用。举例:铵态氮肥与草木灰不得混用。
1.结合教材中的科学探究,以NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+为例,填写下表。
提示:向右 增大 减小 向右 减小 减小 向左 增大 增大 向右 减小 减小 向右 增大 增大
2.结合教材内容,写出用TiCl4制备TiO2的相关化学方程式。
提示:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
TiO2·xH2Oeq \(=====,\s\up7(△))TiO2+xH2O
3.有人认为,向CH3COONa溶液中,加入少量冰醋酸,醋酸会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,这种说法对吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示:不对。由Qc=eq \f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-)知,增大c(CH3COOH)时,Qc>Kh,水解平衡逆向移动,故增大c(CH3COOH),抑制CH3COO-的水解。
(1)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强。(×)
(2)加热0.1 ml·L-1 Na2S溶液,S2-的水解程度和溶液的pH均增大。(√)
(3)氯化铵溶液加水稀释时,eq \f(cNH\\al(+,4),cCl-)的值减小。(√)
(4)AlOeq \\al(-,2)与HCOeq \\al(-,3)的水解相互促进而不能大量共存。(×)
(5)制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法。(√)
(6)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。(√)
(7)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。(×)
1.模型构建:相互促进且能进行到底的水解反应的离子方程式书写模型
(1)离子组合(“√”表示能发生该类反应):
(2)离子方程式书写模式(以Al3+与COeq \\al(2-,3)为例):
第一步:写出发生反应的离子及各自的最终水解产物,用“——”连接,并注明“↓”“↑”等。Al3++COeq \\al(2-,3)——Al(OH)3↓+CO2↑。
第二步:根据电荷守恒配平。
2Al3++3COeq \\al(2-,3)——2Al(OH)3↓+3CO2↑。
第三步:根据H确定H2O的位置,并根据原子个数守恒配平离子方程式,配平后将“——”改为“===”。2Al3++3COeq \\al(2-,3)+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑。
2.模板构建:利用平衡移动原理解释问题的思维模板
(1)解答此类题的思维过程:
①找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程);
②找出影响平衡的条件;
③判断平衡移动的方向;
④分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系。
(2)答题模板:
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
题组一 相互促进水解反应方程式的书写
1.分别用一个离子方程式表示下列过程:
(1)Al2S3在水中不存在
________________________________________________________________________。
(2)FeCl3溶液与Na2CO3溶液混合
________________________________________________________________________。
(3)NH4Cl溶液与水玻璃混合
________________________________________________________________________。
(4)NH4Cl溶液与NaAlO2溶液混合
________________________________________________________________________。
答案:(1)2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(2)2Fe3++3COeq \\al(2-,3)+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)2NHeq \\al(+,4)+SiOeq \\al(2-,3)+2H2O===2NH3·H2O+H2SiO3↓
(4)NHeq \\al(+,4)+AlOeq \\al(-,2)+2H2O===NH3·H2O+Al(OH)3↓
题组二 盐类水解平衡的移动
2.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 ml·L-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。
①加入生石灰 ②室温 ③加入NH4NO3晶体
(1)实验过程中发现烧杯①中的烧瓶中溶液红色变深,烧杯③中的烧瓶中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是______(填字母)。
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
(2)向三份0.1 ml·L-1CH3COONa溶液中加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl2固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为________、________、________。
答案:(1)bd (2)减小 增大 减小
题组三 水解原理的应用
3.(1)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:________________________________
________________________________________________________________________。
(2)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是_______________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SOeq \\al(2-,3)发生水解:SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-,使溶液呈碱性,加入酚酞后溶液变红,加入BaCl2溶液后,发生反应:Ba2++SOeq \\al(2-,3)===BaSO3↓(白色),由于c(SOeq \\al(2-,3))减小,SOeq \\al(2-,3)的水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去
(2)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入MgO,MgO和H+反应,使c(H+)减小,平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+
4.(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_____________________。
(2)AlCl3溶液蒸干并灼热得到的固体物质是________,原因是___________________。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能不能得到CuCl2·2H2O晶体,应如何操作?
________________________________________________________________________。
(4)碳酸氢钠溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_____________________。
(5)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是_____________________。
答案:(1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
(2)Al2O3 AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热蒸干过程中因HCl挥发,上述平衡右移至AlCl3完全水解;灼烧时发生反应:2Al(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Al2O3+3H2O
(3)不能。在HCl气流中,蒸发浓缩、冷却结晶
(4)Na2CO3 2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)Na2SO4 2Na2SO3+O2eq \(=====,\s\up7(△))2Na2SO4
Kh与Ka(或Kb)、Kw的关系及其应用
授课提示:对应学生用书第186页
1.强碱弱酸盐
如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=eq \f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-)
=eq \f(cCH3COOH·cOH-·cH+,cCH3COO-·cH+)
=eq \f(cOH-·cH+,\f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH))=eq \f(Kw,Ka)。
2.强酸弱碱盐
如NH4Cl溶液:NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
Kh=eq \f(cNH3·H2O·cH+,cNH\\al(+,4))
=eq \f(cNH3·H2O·cH+·cOH-,cNH\\al(+,4)·cOH-)
=eq \f(cH+·cOH-,\f(cNH\\al(+,4)·cOH-,cNH3·H2O))=eq \f(Kw,Kb)
其中:Kh为水解平衡常数、Ka(Kb)为弱酸(或弱碱)的电离平衡常数、Kw为水的离子积常数。
3.多元弱酸盐
如Na2CO3溶液:COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-,
Kh=eq \f(cHCO\\al(-,3)·cOH-,cCO\\al(2-,3))=eq \f(cOH-·cH+,\f(cCO\\al(2-,3)·cH+,cHCO\\al(-,3)))=eq \f(Kw,Ka2);
如NaHCO3溶液:HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-,
Kh=eq \f(cH2CO3·cOH-,cHCO\\al(-,3))=eq \f(cOH-·cH+,\f(cHCO\\al(-,3)·cH+,cH2CO3))=eq \f(Kw,Ka1)。
小结:Kh与Ka(或Kb)、Kw的关系
(1)Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw;
(2)Na2CO3溶液Kh=eq \f(Kw,Ka2);
(3)NaHCO3溶液Kh=eq \f(Kw,Ka1)。
[考能突破练]
1.已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 ml·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=________ml·L-1。(已知eq \r(5.56)≈2.36)
解析:Kh=eq \f(cH+·cNH3·H2O,cNH\\al(+,4))=eq \f(Kw,Kb)
c(H+)≈c(NH3·H2O),而c(NHeq \\al(+,4))≈1 ml·L-1。
所以c(H+)=eq \r(Kh) ml·L-1=eq \r(\f(1.0×10-14,1.8×10-5)) ml·L-1≈2.36×10-5ml·L-1。
答案:2.36×10-5
2.已知25 ℃时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,则当溶液中c(HCOeq \\al(-,3))∶c(COeq \\al(2-,3))=2∶1时,试求该溶液的pH=________。
解析:Kh=eq \f(cHCO\\al(-,3)·cOH-,cCO\\al(2-,3))=2×10-4,
又c(HCOeq \\al(-,3))∶c(COeq \\al(2-,3))=2∶1,则c(OH-)=1.0×10-4 ml·L-1,结合Kw=1.0×10-14,可得c(H+)=10-10 ml·L-1,则pH=10。
答案:10
3.25 ℃时,H2SO3HSOeq \\al(-,3)+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eq \f(cH2SO3,cHSO\\al(-,3))将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:Ka=eq \f(cH+·cHSO\\al(-,3),cH2SO3),
Kh=eq \f(cOH-·cH2SO3,cHSO\\al(-,3))=eq \f(\f(Kw,cH+)·cH2SO3,cHSO\\al(-,3))=eq \f(Kw·cH2SO3,cH+·cHSO\\al(-,3))=eq \f(Kw,Ka)=1×10-12。
HSOeq \\al(-,3)+H2OH2SO3+OH-,当加少量I2时,发生 I2+HSOeq \\al(-,3)+H2O===2I-+3H++SOeq \\al(2-,4),导致水解平衡左移,c(H2SO3)减小,c(OH-)减小,所以eq \f(cH2SO3,cHSO\\al(-,3))=eq \f(Kh,cOH-)增大。
答案:1×10-12 增大
4.常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中eq \f(cSO\\al(2-,3),cHSO\\al(-,3))=________。(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
解析:NaOH电离出的OH-抑制水的电离平衡,Na2SO3电离出的SOeq \\al(2-,3)水解促进水的电离平衡。
SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-
Kh=eq \f(cHSO\\al(-,3)·cOH-,cSO\\al(2-,3))=eq \f(Kw,Ka2)=eq \f(1.0×10-14,6.0×10-8),所以eq \f(cSO\\al(2-,3),cHSO\\al(-,3))=eq \f(10-5,\f(10-14,6.0×10-8))=60。
答案:向右 60
5.已知:0.10 ml·L-1的Na2CO3溶液的pH为11.6,H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2,则Ka2约为________。
答案:1.0×10-10.2
6.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是
Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是____________(填序号)。
(2)常温下,NaH2PO4的水溶液中pH________(填“>”“<”或“=”)7。
(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小,说明判断理由:____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(2)NaH2PO4的水解常数Kh=eq \f(cH3PO4·cOH-,cH2PO\\al(-,4))=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(1.0×10-14,7.1×10-3)≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2POeq \\al(-,4)的电离程度大于其水解程度,因而pH<7。
答案:(1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh=eq \f(cH2PO\\al(-,4)·cOH-,cHPO\\al(2-,4))=eq \f(Kw,Ka2)=eq \f(1.0×10-14,6.2×10-8)≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HPOeq \\al(-,4)的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
授课提示:对应学生用书第188页
1.(2020·浙江7月选考)水溶液呈酸性的是( )
A.NaCl B.NaHSO4
C.HCOONaD.NaHCO3
答案:B
2.(2020·新高考天津卷)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Ka(HCOOH)>Ka(HF)
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(CH3COO-) >c(Na+) >c(H+) >c(OH-)
C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
D.在1 ml·L-1 Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 ml·L-1
解析:HCOONa和NaF均属于强碱弱酸盐,越弱越水解,HCOONa的pH较大,所以Ka(HCOOH)
答案:A
3.(2019·高考全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。
下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
解析:溶液导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子浓度和种类有关,A对;由图像知,a点到b点,HA-转化为A2-,b点导电能力相对于a点增强,可判断Na+和A2-的导电能力之和大于HA-的,B对;b点为反应终点,发生的反应为2KHA+2NaOH===Na2A+K2A+2H2O,因为H2A为弱酸,所以Na2A、K2A溶液显碱性,pH>7,C错;c点为Na2A、K2A和NaOH的混合溶液,故c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D对。
答案:C
4.(2019·高考北京卷)实验测得0.5 ml·L-1CH3COONa溶液、0.5 ml·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、
Cu2+水解平衡移动方向不同
解析:A错:升温,促进水的电离,溶液中的H+、OH-浓度均增大,但二者始终相等,溶液呈中性。B错:升温,CH3COONa溶液中的水解平衡正向移动,c(OH-)增大。C对:随温度升高,CuSO4溶液的水解平衡正向移动,水的电离平衡正向移动,因此CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果。D错:随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的水解平衡均正向移动,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果。
答案:C
5.(2018·高考北京卷)测定0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SOeq \\al(2-,3)浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
解析:①→③过程中Na2SO3不断转化为Na2SO4,SOeq \\al(2-,3)浓度逐渐减小,使水解平衡向逆反应方向移动,而升高温度使水解平衡向正反应方向移动,故C不正确。
答案:C
6.(2016·高考全国卷Ⅲ)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中eq \f(cH+,cCH3COOH)减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中eq \f(cCH3COO-,cCH3COOH·cOH-)增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中eq \f(cNH\\al(+,4),cCl-)>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中eq \f(cCl-,cBr-)不变
解析:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=eq \f(cCH3COO-·cH+,cCH3COOH),则eq \f(cH+,cCH3COOH)=eq \f(Ka,cCH3COO-),加水稀释,Ka不变,c(CH3COO-)减小,故比值变大,A错误;CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=eq \f(cCH3COOH·cOH-,cCH3COO-),升高温度,水解平衡正向移动,Kh增大,则eq \f(cCH3COO-,cCH3COOH·cOH-)=eq \f(1,Kh)减小,B错误;溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4)),C错误;向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,沉淀溶解平衡逆向移动,由于eq \f(cCl-,cBr-)=eq \f(cCl-·cAg+,cBr-·cAg+)=eq \f(KspAgCl,KspAgBr),Ksp仅与温度有关,故eq \f(cCl-,cBr-)不变,D正确。
答案:D
课时作业 单独成册 对应学生用书第355页
[A组 基础题组]
1.下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A.纯碱溶液去油污
B.铁在潮湿的环境下生锈
C.加热氯化铁溶液颜色变深
D.浓硫化钠溶液有臭味
解析:碳酸钠水解显碱性,利用油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质而达到去油污的目的,A不符合题意;B项是铁发生电化学腐蚀的结果,不涉及盐类水解,B符合题意;氯化铁溶液中存在反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在加热条件下水解平衡正向移动,造成溶液颜色加深,C不符合题意;浓硫化钠溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,水解产物H2S是产生臭味的原因,D不符合题意。
答案:B
2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( )
A.W2-、X+ B.X+、Y3+
C.Y3+、Z2-D.X+、Z2-
解析:简单离子中H+可抑制水的电离,弱碱的阳离子及弱酸根阴离子(水解)可促进水的电离。依题意知,W2-、X+、Y3+、Z2-四种离子分别是O2-、Na+、Al3+、S2-,Na+不能水解,故A、B、D错误;C中Y3+(Al3+)、Z2-(S2-)均能水解,C正确。
答案:C
3.用一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC,其物质的量浓度均为1 ml·L-1。在室温下前两种溶液的pH=7,第三种溶液的pH>7,最后一种溶液pH<7,则正确的是( )
答案:A
4.在常温下,如图所示的装置中,若使活塞下移,重新达到平衡时,下列数值会增大的是( )
A.阳离子数目
B.HCOeq \\al(-,3)的水解平衡常数
C.溶液的pH
D.eq \f(cHCO\\al(-,3),cH2CO3)
答案:A
5.为了配制NHeq \\al(+,4)的浓度与Cl-的浓度之比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
A.适量的HCl B.适量的NaCl
C.适量的氨水D.适量的NaOH
解析:由于溶液中NHeq \\al(+,4)水解:NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+,NHeq \\al(+,4)的浓度减小,从而使溶液中NHeq \\al(+,4)与Cl-的浓度之比小于1∶1。现欲使NHeq \\al(+,4)的浓度与Cl-的浓度之比为1∶1,则必须抑制NHeq \\al(+,4)的水解(或增大NHeq \\al(+,4)的浓度),同时不能改变Cl-的浓度。可以加入适量的氨水或除NH4Cl外的其他铵盐以补充NHeq \\al(+,4)。
答案:C
6.在25 ℃时,在浓度为1 ml·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测其c(NHeq \\al(+,4))分别为a、b、c(单位:ml·L-1)。下列判断正确的是( )
A.a=b=cB.a>b>c
C.a>c>bD.c>a>b
解析:三种溶液中都存在水解平衡:NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+、H2OH++OH-,对于(NH4)2CO3来说,因COeq \\al(2-,3)+H+HCOeq \\al(-,3),而使上述平衡向右移动,促进了NHeq \\al(+,4)的水解;对于(NH4)2Fe(SO4)2来说,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,c(H+)增大,抑制了NHeq \\al(+,4)的水解;SOeq \\al(2-,4)对NHeq \\al(+,4)的水解无影响。则相同物质的量浓度的三种溶液中,NHeq \\al(+,4)水解程度越大,溶液中的c(NHeq \\al(+,4))越小,所以D项正确。
答案:D
7.一定温度下,0.1 ml·L-1Na2CO3水溶液中存在水解平衡COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+
OH-。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,eq \f(cHCO\\al(-,3)·cOH-,cCO\\al(2-,3))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,eq \f(cHCO\\al(-,3),cCO\\al(2-,3))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,发生反应CO2+2OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O,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(HCOeq \\al(-,3))减小,c(COeq \\al(2-,3))增大,eq \f(cHCO\\al(-,3),cCO\\al(2-,3))减小,D项正确。
答案:A
8.下列关于0.10 ml·L-1NaHCO3溶液的说法正确的是( )
A.溶质的电离方程式为NaHCO3===Na++H++COeq \\al(2-,3)
B.25 ℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(COeq \\al(2-,3))
D.温度升高,c(HCOeq \\al(-,3))增大
解析:NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCOeq \\al(-,3),故A错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \\al(-,3))+2c(COeq \\al(2-,3)),故C错误;温度升高,促进HCOeq \\al(-,3)水解,c(HCOeq \\al(-,3))减小,故D错误。
答案:B
9.常温下,下列各组离子在有关限定条件下的溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离产生的c(H+)=10-12 ml·L-1的溶液中:K+、Na+、ClO-、I-
B.c(H+)=eq \r(Kw) ml·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、COeq \\al(2-,3)
C.常温下,eq \f(cH+,cOH-)=1×10-12的溶液中:K+、AlOeq \\al(-,2)、COeq \\al(2-,3)、Na+
D.pH=13的溶液中:AlOeq \\al(-,2)、Cl-、HCOeq \\al(-,3)、SOeq \\al(2-,4)
解析:由水电离产生的c(H+)=10-12 ml·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,ClO-在酸性条件下可以与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,A错误;c(H+)=eq \r(Kw) ml·L-1的溶液呈中性,Fe3+、COeq \\al(2-,3)发生相互促进的双水解反应,不能大量共存,B错误;pH=13的溶液呈碱性,HCOeq \\al(-,3)不能大量共存,D错误。
答案:C
10.常温下,对于pH均为5的HCl溶液和NH4Cl溶液,下列说法正确的是( )
A.两溶液稀释10倍后,pH相等
B.两溶液加热至相同的温度后,pH相等
C.两溶液中各加入等体积的pH等于9的NaOH溶液后,pH相等
D.两溶液中水的离子积相等
解析:盐酸中的HCl属于强电解质,稀释10倍后,H+浓度变为原来的eq \f(1,10),NH4Cl溶液中的NHeq \\al(+,4)发生水解作用,稀释10倍后,水解程度增大,H+浓度大于原来的eq \f(1,10),A项错;加热,HCl溶液中H+浓度不变,NH4Cl溶液中由于NHeq \\al(+,4)的水解程度增大,H+浓度增大,B项错;NaOH溶液与盐酸恰好完全反应,溶液呈中性,NH4Cl溶液与NaOH溶液反应生成NH3·H2O和NaCl,但剩余大量的NH4Cl,溶液为酸性,C项错;水的离子积与温度有关,温度不变,离子积不变,D项正确。
答案:D
11.FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)eq \\al(+,2)+H+ K2
Fe(OH)eq \\al(+,2)+H2OFe(OH)3+H+ K3
(1)以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________。通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)+yH+。
(2)欲使平衡正向移动可采用的方法是________(填字母)。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cld.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是____________。
答案:(1)K1>K2>K3 (2)bd 调节溶液的pH
12.(1)对于任意弱电解质来讲,其电离平衡常数Ka、对应离子的水解平衡常数Kh以及水的离子积常数Kw的关系是________________,由此可以推断,弱电解质的电离程度越小,其对应的离子的水解程度________。
(2)由于CH3COOH的电离程度很小,计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度,则c ml·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=________(用Ka表示)。
(3)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):
①实验时的温度;②________;
③用________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。
答案:(1)Ka·Kh=Kw 越大
(2)eq \r(c·Ka) ml·L-1
(3)②溶液的pH ③酸碱中和滴定
[B组 提升题组]
13.LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2POeq \\al(-,4))的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2POeq \\al(-,4)的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ=eq \f(cH2PO\\al(-,4),c总含P元素的粒子)]。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H2POeq \\al(-,4)、HPOeq \\al(2-,4)和POeq \\al(3-,4)
C.随c初始(H2POeq \\al(-,4))增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1 ml·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
解析:LiH2PO4溶液中存在H2POeq \\al(-,4)的水解平衡与电离平衡、水的电离平衡、HPOeq \\al(2-,4)的电离平衡等,A不正确;LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2POeq \\al(-,4)、HPOeq \\al(2-,4)、POeq \\al(3-,4)、H3PO4,B不正确;由图1可知当c初始(H2POeq \\al(-,4))大于10-1 ml·L-1后,溶液的pH不再随c初始(H2POeq \\al(-,4))的变化而变化,C不正确;由图2可知H3PO4溶液的pH为4.66时,H2POeq \\al(-,4)的分布分数为0.994,故用浓度大于1 ml·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D正确。
答案:D
14.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性。将溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、9.6、3.7。现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按图示步骤进行提纯:
(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填字母)。
a.K2Cr2O7 b.NaClO c.H2O2 d.KMnO4
(2)物质Y是________。
(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的?______,原因是______________________
________________________________________________________________________。
(4)除去Fe3+的有关离子方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)c
(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
(3)不能 因加碱的同时也会使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀
(4)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O等]
15.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
(1)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________________________。
(2)常温下,若将c ml·L-1盐酸与0.62 ml·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=________(小数点后保留4位数字)。
解析:(1)Kh(CN-)=1.61×10-5,由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,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-)
(2)0.616 2 ml·L-1
目标要求
核心素养
1.了解盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解程度的主要因素。
3.了解盐类水解的应用。
1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关盐类水解的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究。
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质特征,建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,揭示现象的本质和规律。
盐的类型
实例
是否水解
水解的离子
溶液的酸碱性
强酸强碱盐
NaCl、KNO3
否
—
中性
强酸弱碱性
NH4Cl、Cu(NO3)2
是
NHeq \\al(+,4)、Cu2+
酸性
弱酸强碱盐
CH3COONa、NaHCO3
是
CH3COO-、HCOeq \\al(-,3)
碱性
平衡移动
c(H+)
c(NHeq \\al(+,4))
升高温度
____
____
____
加水稀释
____
____
____
通入少量HCl
____
____
____
加入少量NaOH固体
____
____
____
加入固体NH4Cl
____
____
____
COeq \\al(2-,3)
HCOeq \\al(-,3)
ClO-
S2-
HS-
AlOeq \\al(-,2)
SiOeq \\al(2-,3)
Al3+
√
√
√
√
√
√
√
Fe3+
√
√
√
×
×
√
√
NHeq \\al(+,4)
×
×
×
×
×
√
√
1.盐类水解的三个特点
(1)可逆反应;(2)吸热反应(中和反应的逆反应);
(3)水解程度一般非常微弱。
2.盐溶液酸碱性的判断
(1)判断盐溶液的酸碱性,需先判断盐的类型,因此需熟练记忆常见的强酸、强碱和弱酸、弱碱。
(2)盐溶液呈中性,无法判断该盐是否水解。例如:NaCl溶液呈中性,是因为NaCl是强酸强碱盐,不水解。又如CH3COONH4溶液呈中性,是因为CH3COO-和NHeq \\al(+,4)的水解程度相当。
(3)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液中离子浓度是减小的,故溶液酸性(或碱性)越弱。
(4)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,不会使平衡向水解方向移动,原因是体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
3.盐类水解规律
有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,谁强显谁性,两强显中性,弱弱具体定。
4.离子浓度大小比较的5个依据
(1)电离平衡;(2)水解平衡;(3)电荷守恒;(4)物料守恒;(5)质子守恒。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOH
AOH
HC>HD
HC>HD
HC
2024届高考化学一轮复习专题8第40讲盐类的水解基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题8第40讲盐类的水解基础学案,共30页。
2024届高考化学一轮复习专题5第26讲晶胞结构及有关计算能力学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题5第26讲晶胞结构及有关计算能力学案,共23页。
鲁科版高考化学一轮复习第8章第44讲盐类的水解教学课时学案: 这是一份鲁科版高考化学一轮复习第8章第44讲盐类的水解教学课时学案,共26页。