(共46张PPT)
1.试比较在碳酸钠晶体中以及碳酸钠溶液中,Na+和CO32-的量的关系。
提示:在碳酸钠晶体中,n(Na+)=2n(CO32-),但在Na2CO3溶液中,由于CO32-的水解而有c(Na+)>2c(CO32-)。
2.请利用盐类水解的知识,与同学一起探究,将FeCl3
溶液加热蒸干、灼烧,最后的固体残留物是什么?
提示:最后的固体残留物是Fe2O3。原因是:FeCl3+
3H2O Fe(OH)3+3HCl,升温促进了FeCl3的水解,
同时加热使生成的HCl从溶液中逸出而产生大量的
Fe(OH)3,蒸干后灼烧,又发生反应:2Fe(OH)
Fe2O3+3H2O。
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3.请与同学讨论,灭火器中装有Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液,使用时要将两者混合,那么它的工作原理是什么?
提示:将Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液混合,Al3+、HCO3-相互促进水解,Al3++3HCO3- ==== Al(OH)3↓+3CO2↑,
产生的CO2有灭火作用,Al(OH)3有阻燃作用。
4.为什么草木灰(主要成分K2CO3)不能与铵态(NH4+)
氮肥混用?
提示:因草木灰主要成分为K2CO3,水解显碱性:CO32-
+H2O HCO3-+OH-,生成的OH-与NH4+发生如下反应:
NH4++OH- ==== NH3↑+H2O,使氮肥肥效损失。
5.请设计简单的方法将KNO3中含有的Fe(NO3)3除去。
提示:先将其溶于蒸馏水中,再加热,使Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀后过滤除去。
【典例1】下列问题与盐的水解有关的是
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②加热FeCl3溶液颜色加深
③浓Na2S溶液有臭味
④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
A.①②③ B.②③④
C.①④ D.①②③④
【思路点拨】分析每个问题的原因,判断该过程中是否发生水解反应。
【典例2】(2010·广东高考)HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【思路点拨】(1)判断阴、阳离子对应酸、碱的强弱,有弱有水解。
(2)依据水解判断溶液酸碱性。
(3)明确三大守恒定律。
【自主解答】选D。A明显错误,因为阳离子浓度都大于阴离子浓度,电荷不守恒;D是电荷守恒,明显正确。NaA的水解是微弱的,故c(A-)>c(OH-),B错;C的等式不符合任何一个守恒关系,是错误的。
知识点:盐类水解的应用
1.t ℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是( )
A.由水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度之比为106∶1
B.溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
C.溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
D.溶液中c(NH3·H2O)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)
【解析】选C。因为温度不确定,故水的离子积常数无
法确定,所以只知道c(H+)=10-4,而无法求解c(OH-),
A、B错误;NH4Cl水解方程式为NH4Cl+H2O
NH3·H2O+HCl,则溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>
c(OH-),C正确;据物料守恒知:c(NH3·H2O)+c(NH4+)
=c(Cl-),D错误。
2.某pH=1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质,
通过水解除去杂质,需将溶液调至pH=4,在调节溶液
pH时,应选用的试剂是( )
A.NaOH B.ZnO C.Na2CO3 D.Fe2O3
【解析】选B。本题根据不引入新的杂质即可选出答案
为B,其原理为:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入
ZnO,消耗H+,从而促进Fe3+完全水解而以Fe(OH)3形式
沉淀出来。
3.同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,对给定的下列化肥①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、
④(NH4)2SO4、⑤氨水,最适当的组合是( )
A.①③④ B.①③⑤
C.②③④ D.②③⑤
【解析】选C。K2CO3水解呈碱性,能与铵态氮肥发生水解相互促进反应而降低肥效,故①④不能混用;磷酸二氢钙是可溶性酸式盐,以电离为主,溶液呈酸性,故它和①⑤不能混用,故选C。
4.在Na2S溶液中存在的下列关系中不正确的是( )
A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
【解析】选B。溶液中存在两个守恒关系:
a.电荷守恒,即
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)(1)
b.物料守恒,
c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) (2)
将(2)-(1)得
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
综上分析,关系正确的有A、C、D,选B。
5.分析下列问题:
(1)碳酸钾溶液蒸干得到固体物质是_____,原因是
_______________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是_____,原因是_______________。
(3)Ba(HCO3)2溶液蒸干得到的固体物质是_____,原因是_______________。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是_____,原因是_______________。
(5)氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是_____,原因是_______________。
(6)盐酸与硫酸各1 mol/L的混合酸10 mL,加热浓缩至1 mL,最后的溶液为_____,原因是____________。
【解析】本题涉及的知识范围较广,除了盐的水解外,还应考虑到盐的热稳定性、还原性等。
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)KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发酸,最后仍然为结晶水合物
(3)BaCO3 Ba(HCO3)2 BaCO3↓+CO2↑+H2O
(4)Na2SO4 2Na2SO3+O2 ==== 2Na2SO4
(5)Al(OH)3 加热,使HCl挥发,促进水解进行到底
(6)H2SO4溶液 HCl挥发
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一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液,pH为4.7,下列说法中错误的是( )
A.CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B.CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C.CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D.CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
【解析】选B。在混合溶液中存在如下平衡:(水的电离忽略)CH3COOH H++CH3COO- ①
CH3COO-+H2O OH-+CH3COOH ②
因等物质的量混合,且溶液显酸性,所以可判断A正确,B不正确;又因电离及水解程度都很小,故在乙酸中存在的主要是乙酸分子,对②式有抑制作用;而在乙酸钠中存在的主要是CH3COO-,对①式有抑制作用 。故C、D正确。
2.下列物质的溶液中,所含离子种类最多的溶液是
( )
A.Na2S B.Na3PO4 C.Na2CO3 D.AlCl3
【解析】选B。Na3PO4所含离子种类最多,因它的水解
有三级:
PO43-+H2O HPO42-+OH-
HPO42-+H2O H2PO4-+OH-
H2PO4-+H2O H3PO4+OH-
再加水的电离H2O H++OH-,所以磷酸钠溶液中,除
Na+外还有五种离子:PO43-、HPO42-、H2PO4-、H+、
OH-,故选B。
3.(2010·厦门高二检测)在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
【解析】选A。在Na2CO3溶液中存在如下平衡:
CO32-+H2O HCO3-+OH-(主要),
HCO3-+H2O H2CO3+OH-(次要)。
所以c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),A正确,C错误;B项,电荷守恒应为c(Na+)+c(H+)====
c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),B错误;D项,原子守恒应为
c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,D错误。
4.(双选)0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)<
c(Na+),则下列关系中,正确的是( )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)
D.c(CN-)>c(HCN)
【解析】选A、C。根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=
c(CN-)+c(OH-),因为c(Na+)>c(CN-),所以c(H+)<
c(OH-),则有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>
c(H+),根据物料守恒有:c(HCN)+c(CN-)=
0.02 mol·L-1。因为c(H+)c(HCN)。微粒浓度比较一定要清楚溶液中的两种守恒即电荷守恒和物料守恒,有的不等关系是两守恒式的联立,要注意其变形。还应对溶液中主要矛盾与次要矛盾(电离和水解)区分清楚。
5.下列溶液不能用玻璃试剂瓶贮存的是( )
A.NaCl B.NH4F C.FeCl3 D.溴水
【解析】选B。NH4F水解可产生HF,氢氟酸可与玻璃中的SiO2反应。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
6.(1)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。
则:B是_____溶液,C是_____。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
则:(ⅰ)上述关系一定不正确的是_____(填序号)。
(ⅱ)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为_____(填序号)。
(ⅲ)若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),则该溶液显_____(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
【解析】(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;NH4Cl溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;NaNO3溶液中水的电离不受影响,溶液显中性。所以A、B、C、D分别为NH4Cl溶液、CH3COONa溶液、盐酸、NaNO3溶液。
(2)溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子时,
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)一定不存在,因为此时溶液中正负电荷的总数不相等;若溶液中只有一种溶质,则为NH4Cl溶液,该溶液中离子浓度的大小关系
为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);若四种离子浓度关系有c(NH4+)=c(Cl-),根据溶液的电中性原理,有c(OH-)=c(H+),则该溶液显中性。
答案:(1)CH3COONa 盐酸
(2)(ⅰ)② (ⅱ)① (ⅲ)中性
1.(5分)若pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性,其原因可能( )
A.生成一种强酸弱碱盐
B.弱酸溶液和强碱溶液
C.弱酸与弱碱溶液反应
D.一元强酸溶液与一元强碱溶液反应
【解析】选B。若酸、碱均是强酸、强碱,则由pH知酸溶液的c(H+)等于碱溶液的c(OH-),故等体积混合时恰好中和生成强酸强碱盐,该盐不水解,溶液呈中性,与题意不符,故D选项错误;若酸是弱酸,碱是强碱,则等体积混合后,酸明显剩余,其物质的量远大于所生成的弱酸强碱盐,因此,盐水解导致的碱性远小于酸电离产生的酸性,所以B项正确。A项具有极强的干扰性,很多同学错选了A,原因是只注意到了A项中明显的“强酸弱碱盐”水解产生的酸性,而忽视了该条件时弱碱过量对溶液性质的决定性影响。
2.(15分)25 ℃时0.1 mol/L的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物质中的____
(填写编号),然后测定溶液的pH(已知25 ℃时,CH3COONH4溶液呈中性)。
A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若____的解释正确(填“甲”或“乙”),溶液的pH应____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液,判断:
①溶液中共有____种粒子。
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010 mol,它们是____和____。
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=____mol。
【解析】由题意知,要判断甲、乙两种解释正确与否,可加入一种含有CH3COO-而不显碱性的盐,如CH3COONH4,其溶液呈中性,从水解的角度看对醋酸溶
液的pH变化无影响;但CH3COONH4电离产生的CH3COO-可
使醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+向左移动,
c(H+)减小,pH增大,从而说明甲不正确,乙正确。
由CH3COONa+HCl ==== CH3COOH+NaCl计算混合液中含
有的溶质及各自的物质的量,根据它们电离及水解情
况确定溶液中粒子的种类,并在有关计算中运用物料
守恒关系(如CH3COO-与CH3COOH物质的量之和为
0.010 mol)和电荷守恒关系n(Cl-)+n(CH3COO-)+
n(OH-)=n(H+)+n(Na+)。
答案:(1)B (2)乙 增大(或甲 不变)
(3)①7 ②CH3COOH CH3COO- ③0.006