第36讲 盐类的水解
[目标速览] 1.认识盐类水解的原理。2.了解影响盐类水解的主要因素。3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
微考点 核心突破
考点1 盐类水解及其规律
知|识|梳|理
1.盐类的水解
2.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的 类型 示例 是否 水解 水解的 离子 溶液的 酸碱性 常温时 溶液 的pH
强酸 强碱盐 NaCl、KNO3 ____ — ____ ______
强酸 弱碱盐 NH4Cl、 Cu(NO3)2 ____ ________ ____ ______
弱酸 强碱盐 CH3COONa、 Na2CO3 ____ ________ ________ ____ ______
3.盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,一般应用“”连接。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,一般不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写,水解以第一步水解为主。例如,S水解的离子方程式为___________________________________________________________。
(3)多元弱碱阳离子的水解比较复杂,一般一步写出。值得注意的是,其最终生成的弱碱即使是难溶物也不标“↓”等状态符号,因其水解生成的量极少,不会生成沉淀。
例如,Fe3+水解的离子方程式常写成:___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子共同水解时由于相互促进水解程度较大,书写时一般要用“===”“↑”“↓”等。
(5)书写盐类水解的离子方程式时,要遵循元素守恒和电荷守恒。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液中存在A-+H2OHA+OH-。( )
2.pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同。( )
3.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红的原因是C+H2OHC+OH-。( )
4.水解反应N+H2ONH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动。( )
5.某盐的溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。( )
知|识|拓|展
1.盐类水解平衡的实质是化学平衡的一个特殊应用,分析有关问题时应遵循勒夏特列原理。
2.“谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解”。如酸性HCNCH3COONa。
3.强酸的酸式盐只电离不水解,溶液显酸性。如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4===Na++H++S。
4.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:HCH++C(次要),HC+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:HSH++S(主要),HS+H2OH2SO3+OH-(次要)。
5.相同条件下的水解程度。
(1)正盐>相应酸式盐,如C>HC。
(2)相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如N的水解程度(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
知|识|对|练
角度一 盐类水解规律
1.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+
B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+
D.NH2D·HDO和H2DO+
2.室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于N的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
角度二 水解方程式的书写
3.按要求书写离子方程式。
(1)AlCl3溶液呈酸性:
___________________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液呈碱性:
___________________________________________________________、
___________________________________________________________。
(3)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合:
___________________________________________________________。
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体:
___________________________________________________________。
(5)NaHS溶液呈碱性的原因:
___________________________________________________________。
(6)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___________________________________________________________。
考点2 盐类水解的影响因素及应用
知|识|梳|理
1.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因。
其他条件相同时,形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。已知酸性H2SO3>H2CO3>HS>HC,则水解程度Na2CO3______Na2SO3(填“>”或“<”,下同),Na2CO3______NaHCO3。
(2)外因。
以FeCl3的水解为例[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]分析如下表。
条件 平衡移 动方向 n(H+) 溶液 的pH 现象
升温 ____ ____ ____ 颜色____
通HCl 向左 增多 减小 颜色变浅
加H2O ____ ____ ____ 颜色____
加 NaHCO3 ____ 减小 ____ 生成红褐色沉 淀,放出气体
2.盐类水解的应用
应用 举例
(1)加热促进水解方便生活 热的纯碱溶液去污力强(纯碱水解显碱性,在碱性条件下油脂水解,并不是纯碱和油脂直接反应)
(2)分析盐溶液的酸碱性、比较对应酸碱性强弱 等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性,且碱性Na2CO3>NaHCO3
(3)判断离子能否大量共存 Al3+和HC因发生水解相互促进的反应不能大量共存
(4)配制或贮存盐溶液方法 配制FeCl3溶液,要向FeCl3溶液中加入适量______(不能将其直接溶于水中)
(5)胶体制备与作净水剂原理 铝盐、铁盐净水;制备Fe(OH)3胶体
(6)化肥的使用禁忌 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
(7)泡沫灭火器的反应原理 Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑,水解相互促进的结果
(8)无水盐制备的条件控制 由MgCl2·6H2O制MgCl2,在干燥的______气流中加热
(9)某些盐的分离除杂措施 为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入______、______或______,过滤后再加入适量的盐酸
(10)盐溶液除锈原理解释 NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(N水解显酸性)
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小。( )
2.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式为2Al3++3C===Al2(CO3)3↓。( )
3.水解平衡向右移动,盐的离子的水解程度一定增大。( )
4.NaHCO3和NaHSO4都能促进水的电离。( )
5.Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强。( )
6.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。( )
知|识|拓|展
1.盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种判断类型
(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);
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)。
2.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)。
知|识|对|练
角度三 盐类水解的影响因素
4.一定条件下,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)增大
B.加入少量FeCl3固体,c(CH3COO-)增大
C.稀释溶液,溶液的pH增大
D.加入适量醋酸得到的酸性混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
角度四 盐类水解中的浓度比问题突破
5.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀释,增大。( )
(2)常温下,NH4Cl溶液加水稀释,增大。( )
(3)向0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中减小。( )
(4)将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中减小。( )
(5)室温下,将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释,减小。( )
求解盐类水解中的浓度比问题
①稀释和升温都促进盐类水解。②观察所给式子是否为水解常数表达式。③若分子、分母各有一项,方法一:用物质的量(除以体积)代替浓度进行判断;方法二:若仍无法解决,则将分子、分母同乘以c(H+)[或c(OH-)等]使其变为Ka(或Kb)、Kh、Kw之间的关系。
角度五 盐溶液蒸干所得产物的判断
6.(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是______,原因是___________________________________________________________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是___________________________________________________________。
(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________,原因是___________________________________________________________。
(4)碳酸氢钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是______,原因是___________________________________________________________
(用方程式表示)。
(5)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是______,原因是___________________________________________________________
(用方程式表示)。
角度六 与水解有关的离子共存问题
7.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Al3+、HC、N
B.[Al(OH)4]-、Cl-、Mg2+、K+
C.N、Na+、CH3COO-、N
D.Na+、N、ClO-、I-
角度七 利用水解平衡原理解释问题的规范描述
8.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么 为什么 (用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
(2)Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中,分析其原因。
(3)常温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)________(填“>”“=”或“<”)c(C),原因是_____________________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
(4)①若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式:___________________________________________________________,
___________________________________________________________
或___________________________________________________________。
②在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水MgCl2,其原因是____________________________________。
微充电 素养提升
知识补偿——水解常数(Kh)与电离常数的关系及应用
【知识归纳】
1.水解常数。
在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系。
(1)盐的水解常数与对应的一元弱酸(或弱碱)的电离平衡常数的乘积等于Kw,以CH3COONa为例:
CH3COONa溶液中存在水解平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则CH3COO-的水解常数为Kh====,因此Ka(或Kb)与Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
(2)多元弱酸强碱盐,如Na2CO3的水解常数Kh1=、Kh2=。
(3)一元弱酸一元弱碱盐,如醋酸铵:Kh=。
3.水解常数的影响因素。
水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数,只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
【母题】 (1)NH4HCO3溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)。
(2)已知:常温下NH3·H2ON+OH- Kb=1.8×10-5
H2YH++HY- Ka1=5.4×10-2
HY-H++Y2- Ka2=5.4×10-5
则(NH4)2Y溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”)。
(3)NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知N的水解常数Kh=2×10-11,常温下,某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(N)和c(HNO2)的比值为________。
【衍生1】 (1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,该溶液的pH=________。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=________ mol·L-1 (≈2.36)。
(3)25 ℃时,H2SO3HS+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”)。
【衍生2】 磷酸是三元弱酸,常温下三步电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,回答下列问题:
(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:____________________________________。
微真题 把握方向
考向一 盐类水解的实质
1.(2024·北京卷)氘代氨(ND3)可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到ND3:①Mg3N2与D2O的水解反应;②NH3与D2O反应。下列说法不正确的是( )
A.NH3和ND3可用质谱法区分
B.NH3和ND3均为极性分子
C.方法①的化学方程式是Mg3N2+6D2O===3Mg(OD)2+2ND3↑
D.方法②得到的产品纯度比方法①的高
2.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
考向二 与盐类水解有关的工艺
3.(2022·江苏卷)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH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(HC)+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(HC)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1 溶液中:c(H2CO3)>c(C)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
4.(2021·河北卷)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀硝酸可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
第36讲 盐类的水解
微考点·核心突破
考点1
知识梳理
1.弱电解质 弱酸根阴离子 弱碱阳离子 H+ OH- 电离平衡 增大 酸碱中和
2.否 中性 pH=7 是 N、Cu2+ 酸性 pH<7 是 CH3COO-、C 碱性 pH>7
3.(2)S+H2OHS+OH-
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
思维辨析
1.√ 提示:由题意可得该酸为弱酸,在NaA溶液中A-会发生水解而使溶液呈碱性。
2.× 提示:不相同。盐酸中水的电离被抑制,H+主要由HCl电离生成;氯化铵溶液中水的电离被促进,H+完全由水电离生成。
3.√ 提示:向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红,是因为C的水解,离子方程式为C+H2OHC+OH-。
4.× 提示:水解反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动。
5.× 提示:不一定。有些酸式盐溶液呈酸性,是因为电离产生了氢离子,并未发生水解,如NaHSO4溶液。
知识对练
1.C 解析 NH4Cl水解的实质是其电离出的N与重水电离出的OD-结合生成一水合氨,即D2OD++OD-,N+OD-→NH3·HDO,D+与D2O结合生成D3O+。
2.B 解析 室温下,溶液呈碱性,则溶液能使甲基橙试剂变黄色,A项正确;HCN和NH3·H2O均是弱电解质,溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于N的水解程度,由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质,B项错误、C项正确;CN-、N相互促进水解,所以0.1 mol·L-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度,D项正确。
3.答案 (1)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(2)C+H2OHC+OH- HC+H2OH2CO3+OH-
(3)Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(5)HS-+H2OH2S+OH-
(6)Rn-+H2OHR(n-1)-+OH-
Mm++mH2OM(OH)m+mH+
解析 (6)pH大于7是由于弱酸根离子水解使溶液呈碱性,pH小于7是由于弱碱阳离子水解使溶液呈酸性。
考点2
知识梳理
1.(1)> > (2)向右 增多 减小 变深 向右 增多 增大 变浅 向右 增大
2.盐酸 HCl MgO MgCO3 Mg(OH)2
思维辨析
1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
知识对练
4.A 解析 加入少量NaOH固体,会增大溶液中OH-的浓度,使平衡向左移动,c(CH3COO-)增大,A项正确;加入少量FeCl3固体,FeCl3水解显酸性,CH3COONa水解显碱性,在同一溶液中二者水解相互促进,c(CH3COO-)减小,B项不正确;稀释溶液,c(OH-)减小,溶液的pH减小,C项不正确;若c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COO-),不符合电荷守恒,D项不正确。
5.答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
解析 (1)加水促进N水解,n(H+)增大,n(N)减小,增大。(2)所给式子的分子和分母乘以c(OH-),可得,该比值只与温度有关,温度不变,比值不变。(3)CH3COONa溶液加水稀释时c(CH3COO-)减小,溶液的碱性变弱,c(H+)增大,故增大。(4)温度升高,CH3COONa的水解程度增大,水解常数Kh=增大,则减小。(5)C的水解常数Kh=,加水稀释,c(OH-)减小,Kh不变,则增大。
6.答案 (1)K2CO3 尽管加热促进水解,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为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物(注意温度过高会脱去结晶水)
(3)Fe2O3 Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3
(4)Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
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。
7.C 解析 A项,Al3+因与HC发生相互促进的水解反应,不能大量共存;B项,[Al(OH)4]-与Mg2+发生相互促进的水解反应,反应生成Mg(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀,不能大量共存;C项,N与CH3COO-虽能发生相互促进的水解反应,但促进程度很小,能大量共存;D项,ClO-与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存。
8.答案 (1)主要固体是Al2O3;在AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl浓度增大,蒸干时HCl挥发,使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3,在灼烧时发生反应2Al(OH)3Al2O3+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。
(2)在NH4Cl溶液中存在N+H2ONH3·H2O+H+,加入Mg,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移动,使Mg粉不断溶解。
(3)> HCC+H+,HC+H2OH2CO3+OH-,HC的水解程度大于电离程度
(4)①MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑ MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑ Mg(OH)ClMgO+HCl↑
②干燥的HCl气流,抑制了MgCl2的水解,且带走了MgCl2·6H2O受热分解产生的水蒸气,故能得到无水MgCl2
微充电·素养提升
母题 答案 (1)碱性 (2)< (3)50
解析 (1)N水解使溶液显酸性,其水解常数为Kh(N)==≈5.6×10-10,HC水解使溶液显碱性,其水解常数为Kh(HC)==≈2.3×10-8,所以HC的水解程度大于N的水解程度,溶液显碱性。(2)Kh(N)==≈5.6×10-10,Kh(Y2-)==≈1.9×10-10,水解程度N>Y2-,则(NH4)2Y溶液呈酸性,溶液的pH<7。(3)常温下,某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,该溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1,结合Kh(N)=,可知c(N)∶c(HNO2)=c(OH-)∶Kh(N)=10-9∶(2×10-11)=50。
衍生1 答案 (1)9 (2)2.36×10-5 (3)1×10-12 增大
解析 (1)Kh==2.0×10-3,又c(HC)∶c(C)=2∶1,则c(OH-)=10-3 mol·L-1,结合Kw=1.0×10-12,可得c(H+)=10-9 mol·L-1,故pH=9。(2)Kh==,c(H+)≈c(NH3·H2O),而c(N)≈1 mol·L-1,所以c(H+)≈= mol·L-1≈2.36×10-5 mol·L-1。(3)25 ℃时,HS的水解方程式为HS+H2OH2SO3+OH-,则NaHSO3的水解常数Kh=====1×10-12,当加入少量I2时,发生反应HS+I2+H2O===3H++S+2I-,溶液酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)减小,但是温度不变,Kh不变,则=增大。
衍生2 答案 (1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HP的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
解析 (2)NaH2PO4的水解常数Kh===≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2P的电离程度大于其水解程度,因而pH<7。
微真题·把握方向
1.D 解析 NH3和ND3的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A项正确;NH3和ND3的H原子不同,但空间结构均为三角锥形,是极性分子,B项正确;Mg3N2与D2O发生水解生成Mg(OD)2和ND3,方法①的化学方程式书写正确,C项正确;方法②是通过D2O中D原子代替NH3中H原子的方式得到ND3,代换的个数不同,产物会不同,纯度低,D项错误。
2.B 解析 热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A项不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B项符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C项不符合题意;Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D项不符合题意。
3.C 解析 KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则C主要发生第一步水解,溶液中c(H2CO3)Ka2=4.4×10-11,表明HC以水解为主,所以溶液中c(H2CO3)>c(C),C项正确;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项不正确。
4.D 解析 硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀硝酸,反应物硝酸的用量减少,可降低反应的剧烈程度,A项正确;金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成BiONO3,水解的离子方程式为Bi3++N+H2OBiONO3+2H+,转化工序中加入稀盐酸,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,硝酸铋水解平衡左移,可抑制生成BiONO3,B项正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+,水解工序中加入少量CH3COONa(s),醋酸根离子会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,根据勒夏特列原理分析,氯化铋水解平衡右移,促进Bi3+水解,C项正确;氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+,水解工序中加入少量NH4NO3(s),铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,氯化铋水解平衡左移,不利于生成BiOCl,且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应Bi3++N+H2OBiONO3+2H+,也不利于生成BiOCl,D项错误。(共75张PPT)
第36讲
大单元七 水溶液中的离子反应与平衡
盐类的水解
目
标
速
览
1.认识盐类水解的原理。2.了解影响盐类水解的主要因素。3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
考点1 盐类水解及其规律
微考点/核心突破
第一部分
1.盐类的水解
弱电解质
弱酸根阴离子
弱碱阳离子
H+
OH-
电离平衡
增大
酸碱中和
2.盐类水解的规律
有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。
盐的 类型 示例 是否 水解 水解的 离子 溶液的 酸碱性 常温时溶
液的pH
强酸 强碱盐 NaCl、KNO3 _____ — ______ _________
否
中性
pH=7
强酸 弱碱盐 NH4Cl、 Cu(NO3)2 _____ _______________ ______ ________
弱酸 强碱盐 CH3COONa、 Na2CO3 _____ _________________ _______ ________
是
N、Cu2+
酸性
pH<7
是
CH3COO-、C
碱性
pH>7
3.盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说，盐类水解的程度不大，一般应用“ ”连接。盐类水解一般不会产生沉淀和气体，一般不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写，水解以第一步水解为主。例如，S水解的离子方程式为_______________________
________。
S+H2O HS
+OH-
(3)多元弱碱阳离子的水解比较复杂，一般一步写出。值得注意的 是，其最终生成的弱碱即使是难溶物也不标“↓”等状态符号，因其水解生成的量极少，不会生成沉淀。
例如，Fe3+水解的离子方程式常写成：_________________________
_______。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子共同水解时由于相互促进水解程度较大，书写时一般要用“===”“↑”“↓”等。
(5)书写盐类水解的离子方程式时，要遵循元素守恒和电荷守恒。
Fe3++3H2O Fe(OH)3
+3H+
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3，可推知NaA溶液中存在A-+H2O HA+OH-。( )
2.pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同。( )
提示：由题意可得该酸为弱酸，在NaA溶液中A-会发生水解而使溶液呈碱性。
提示：不相同。盐酸中水的电离被抑制，H+主要由HCl电离生成；氯化铵溶液中水的电离被促进，H+完全由水电离生成。
3.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红的原因是C+H2O
HC+OH-。( )
4.水解反应N+H2O NH3·H2O+H+达到平衡后，升高温度平衡逆向移动。( )
提示：向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红，是因为C的水解，离子方程式为C+H2O HC+OH-。
提示：水解反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动。
5.某盐的溶液呈酸性，该盐一定发生了水解反应。( )
提示：不一定。有些酸式盐溶液呈酸性，是因为电离产生了氢离 子，并未发生水解，如NaHSO4溶液。
1.盐类水解平衡的实质是化学平衡的一个特殊应用，分析有关问题时应遵循勒夏特列原理。
2.“谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解”。如酸性HCN<
CH3COOH，则相同条件下碱性NaCN>CH3COONa。
3.强酸的酸式盐只电离不水解，溶液显酸性。如NaHSO4在水溶液 中：NaHSO4===Na++H++S。
4.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：HC H++C(次要)，HC+H2O H2CO3+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：HS H++S(主要)，HS+H2O H2SO3+OH-(次要)。
5.相同条件下的水解程度。
(1)正盐>相应酸式盐，如C>HC。
(2)相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如N的水解程度(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
角度一 盐类水解规律
1.NH4Cl溶于重水(D2O)后，产生的一水合氨和水合氢离子为( )
A.NH2D·H2O和D3O+
B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+
D.NH2D·HDO和H2DO+
NH4Cl水解的实质是其电离出的N与重水电离出的OD-结合生成一水合氨，即D2O D++OD-，N+OD-→NH3·HDO，D+与D2O结合生成D3O+。
解析
2.室温下，0.1 mol·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32，据此，下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下，NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于N的水解程度
D.室温下，0.1 mol·L-1 NaCN溶液中，CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
室温下，溶液呈碱性，则溶液能使甲基橙试剂变黄色，A项正 确；HCN和NH3·H2O均是弱电解质，溶液呈碱性，说明CN-的水解程度大于N的水解程度，由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质，B项错误、C项正确；CN-、N相互促进水 解，所以0.1 mol·L-1 NaCN溶液中，CN-的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN-的水解程度，D项正确。
解析
角度二 水解方程式的书写
3.按要求书写离子方程式。
(1)AlCl3溶液呈酸性：_____________________________。
(2)Na2CO3溶液呈碱性：____________________________、_________
______________________。
(3)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合：___________________________
_______________。
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
C+H2O HC+OH-
HC+
H2O H2CO3+OH-
Al3++3HC===Al(OH)3↓
+3CO2↑
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体：________________________________。
(5)NaHS溶液呈碱性的原因：_____________________________。
(6)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_____________________________。
(6)pH大于7是由于弱酸根离子水解使溶液呈碱性，pH小于7是由于弱碱阳离子水解使溶液呈酸性。
解析
Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
HS-+H2O H2S+OH-
Rn-+H2O
HR(n-1)-+OH-
Mm++mH2O M(OH)m+mH+
考点2 盐类水解的影响因素及应用
微考点/核心突破
第一部分
1.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因。
其他条件相同时，形成盐的酸或碱越弱，其盐就越易水解。已知酸性H2SO3>H2CO3>HS>HC，则水解程度Na2CO3_____Na2SO3(填“>”或“<”，下同)，Na2CO3______NaHCO3。
>
>
(2)外因。
以FeCl3的水解为例[Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+]分析如下表。
条件 平衡移 动方向 n(H+) 溶液的pH 现象
升温 _______ _______ _______ 颜色_______
通HCl 向左 增多 减小 颜色变浅
加H2O _______ _______ _______ 颜色_______
加 NaHCO3 _______ 减小 _______ 生成红褐色沉
淀，放出气体
向右
增多
减小
变深
向右
增多
增大
变浅
向右
增大
2.盐类水解的应用
应用 举例
(1)加热促进水解方便生活 热的纯碱溶液去污力强(纯碱水解显碱性，在碱性条件下油脂水解，并不是纯碱和油脂直接反应)
(2)分析盐溶液的酸碱性、比较对应酸碱性强弱 等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液均显碱性，且碱性Na2CO3>NaHCO3
(3)判断离子能否大量共存 Al3+和HC因发生水解相互促进的反应不能大量共存
(4)配制或贮存盐溶液方法 配制FeCl3溶液，要向FeCl3溶液中加入适量________(不能将其直接溶于水中)
(5)胶体制备与作净水剂原理 铝盐、铁盐净水；制备Fe(OH)3胶体
盐酸
(6)化肥的使用禁忌 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用
(7)泡沫灭火器的反应原理 Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑，水解相互促进的结果
(8)无水盐制备的条件控制 由MgCl2·6H2O制MgCl2，在干燥的______气流中加热
HCl
(9)某些盐的分离除杂措施 为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入______、_______或_________，过滤后再加入适量的盐酸
(10)盐溶液除锈原理解释 NH4Cl溶液除去金属表面的氧化物(N水解显酸性)
MgO
MgCO3
Mg(OH)2
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解常数)越小。
( )
2.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式为2Al3++3C
===Al2(CO3)3↓。( )
3.水解平衡向右移动，盐的离子的水解程度一定增大。( )
4.NaHCO3和NaHSO4都能促进水的电离。( )
5.Na2CO3溶液加水稀释，促进水的电离，溶液的碱性增强。( )
6.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.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)。
角度三 盐类水解的影响因素
4.一定条件下，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-。下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体，c(CH3COO-)增大
B.加入少量FeCl3固体，c(CH3COO-)增大
C.稀释溶液，溶液的pH增大
D.加入适量醋酸得到的酸性混合溶液中：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)
>c(OH-)
加入少量NaOH固体，会增大溶液中OH-的浓度，使平衡向左移 动，c(CH3COO-)增大，A项正确；加入少量FeCl3固体，FeCl3水解显酸性，CH3COONa水解显碱性，在同一溶液中二者水解相互促进，c(CH3COO-)减小，B项不正确；稀释溶液，c(OH-)减小，溶液的pH减小，C项不正确；若c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)，则有c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COO-)，不符合电荷守恒，D项不正确。
解析
角度四 盐类水解中的浓度比问题突破
5.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀释，增大。( )
(2)常温下，NH4Cl溶液加水稀释，增大。( )
(3)向0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中减小。( )
(4)将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中减小。( )
(5)室温下，将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释，减 小。( )
(1)加水促进N水解，n(H+)增大，n(N)减小，增大。 (2)所给式子的分子和分母乘以c(OH-)，可得，该比值只与温度有关，温度不变，比值不变。(3)CH3COONa溶液加水稀释时c(CH3COO-)减小，溶液的碱性变弱，c(H+)增大，故
增大。(4)温度升高，CH3COONa的水解程度增大，水解常数
解析
Kh=增大，则减小。(5)C的水解常数Kh=，加水稀释，c(OH-)减小，Kh不变，则增大。
解析
求解盐类水解中的浓度比问题
①稀释和升温都促进盐类水解。②观察所给式子是否为水解常数表达式。③若分子、分母各有一项，方法一：用物质的量(除以体积)代替浓度进行判断；方法二：若仍无法解决，则将分子、分母同乘以c(H+)[或c(OH-)等]使其变为Ka(或Kb)、Kh、Kw之间的关系。
角度五 盐溶液蒸干所得产物的判断
6.(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是________，原因是_________
____________________________________________________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是____________________，原因是_______________________________________________________
________________________________。
K2CO3
尽管加热促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
KAl(SO4)2·12H2O
尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物(注意温度过高会脱去结晶水)
(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_________，原因是_______
______________________________________________________________________________________________________。
(4)碳酸氢钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是__________，原因是
___________________________________(用方程式表示)。
(5)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是___________，原因是
_________________________________(用方程式表示)。
Fe2O3
Fe2+水
解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3
Na2CO3
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2SO4
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
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。
解析
角度六 与水解有关的离子共存问题
7.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Al3+、HC、N
B.[Al(OH)4]-、Cl-、Mg2+、K+
C.N、Na+、CH3COO-、N
D.Na+、N、ClO-、I-
A项，Al3+因与HC发生相互促进的水解反应，不能大量共存；B项，[Al(OH)4]-与Mg2+发生相互促进的水解反应，反应生成Mg(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀，不能大量共存；C项，N与CH3COO-虽能发生相互促进的水解反应，但促进程度很小，能大量共存；D项，ClO-与I-能发生氧化还原反应，不能大量共存。
解析
角度七 利用水解平衡原理解释问题的规范描述
8.按要求回答下列问题。
(1)把AlCl3溶液蒸干灼烧，最后得到的主要固体是什么 为什么 (用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
主要固体是Al2O3;在AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl浓度增大,蒸干时HCl挥发,使平衡进一步向右移动得到Al(OH)3,在灼烧时发生反应2Al(OH)3
Al2O3+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。
(2)Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中，分析其原因。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)常温下，0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)
_____(填“>”“=”或“<”)c(C)，原因是___________________
________________________________________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
在NH4Cl溶液中存在N+H2O NH3·H2O+H+,加入Mg,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移动,使Mg粉不断溶解。
>
HC C+
H+,HC+H2O H2CO3+OH-,HC的水解程度大于电离程度
(4)①若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：___________________________________
__________，____________________________________________或
_____________________________。
②在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是_____________________________________________________
_____________________________________________。
MgCl2·6H2O Mg(OH)Cl+HCl↑
+5H2O↑
MgCl2·6H2O MgO+2HCl↑+5H2O↑
Mg(OH)Cl MgO+HCl↑
干燥的HCl气流,抑制了MgCl2的水解,且带走了MgCl2·
6H2O受热分解产生的水蒸气,故能得到无水MgCl2
知识补偿——水解常数(Kh)与
电离常数的关系及应用
微充电/素养提升
第二部分
【知识归纳】
1.水解常数。
在一定温度下，能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时，生成的弱酸(或弱碱)浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数，该常数就叫水解常数。
2.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系。
(1)盐的水解常数与对应的一元弱酸(或弱碱)的电离平衡常数的乘积等于Kw，以CH3COONa为例：
3.水解常数的影响因素。
水解常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数，只受温度的影 响，因水解过程是吸热过程，故它随温度的升高而增大。
碱性
<
(3)NO2尾气常用NaOH溶液吸收，生成NaNO3和NaNO2。已知N的水解常数Kh=2×10-11，常温下，某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为 5，则混合溶液中c(N)和c(HNO2)的比值为____。
50
(1)N水解使溶液显酸性，其水解常数为Kh(N)==≈
5.6×10-10，HC水解使溶液显碱性，其水解常数为Kh(HC)=
=≈2.3×10-8，所以HC的水解程度大于N的水解程度，溶液显碱性。(2)Kh(N)==≈5.6×10-10，Kh(Y2-)
==≈1.9×10-10，水解程度N>Y2-，则(NH4)2Y溶液呈
解析
酸性，溶液的pH<7。(3)常温下，某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5，该溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-9 mol·L-1，结合Kh(N)
=，可知c(N)∶c(HNO2)=c(OH-)∶Kh(N)= 10-9∶(2×10-11)=50。
解析
【衍生1】 (1)已知某温度时，Kw=1.0×10-12，Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3，则当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时，该溶液的pH=_____。
(2)已知25 ℃时，NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，该温度下 1 mol·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=_____________ mol·L-1 (≈ 2.36)。
9
2.36×10-5
(3)25 ℃时，H2SO3 HS+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”)。
1×10-12
增大
(1)Kh==2.0×10-3,又c(HC)∶c(C)=2∶1,则 c(OH-)=10-3 mol·L-1,结合Kw=1.0×10-12,可得c(H+)=10-9 mol·L-1,故pH=9。(2)Kh==,c(H+)≈c(NH3·H2O),而c(N)≈1 mol·L-1,所以c(H+)≈= mol·L-1≈2.36×10-5 mol·L-1。(3)25 ℃时,HS的水解方程式为HS+H2O H2SO3
解析
+OH-,则NaHSO3的水解常数Kh==
===1×10-12,当加入少量I2时,发生反应HS+I2+H2O
===3H++S+2I-,溶液酸性增强,c(H+)增大,c(OH-)减小,但是温度不变,Kh不变,则=增大。
解析
【衍生2】 磷酸是三元弱酸，常温下三步电离常数分别是Ka1=7.1×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.5×10-13，回答下列问题：
(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pH_____(填“>”“<”或“=”)7。
③<②<①
<
(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：_______________________
____________________________________________________________________________________________________。
碱
Na2HPO4的水解常数Kh=
==≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HP的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
(2)NaH2PO4的水解常数Kh===≈1.4× 10-12，Ka2>Kh，即H2P的电离程度大于其水解程度，因而pH< 7。
解析
微真题/把握方向
第三部分
考向一 盐类水解的实质
1.(2024·北京卷)氘代氨(ND3)可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到ND3：①Mg3N2与D2O的水解反应；②NH3与D2O反应。下列说法不正确的是( )
A.NH3和ND3可用质谱法区分
B.NH3和ND3均为极性分子
C.方法①的化学方程式是Mg3N2+6D2O===3Mg(OD)2+2ND3↑
D.方法②得到的产品纯度比方法①的高
NH3和ND3的相对分子质量不同，可以用质谱法区分，A项正确；NH3和ND3的H原子不同，但空间结构均为三角锥形，是极性分 子，B项正确；Mg3N2与D2O发生水解生成Mg(OD)2和ND3，方法①的化学方程式书写正确，C项正确；方法②是通过D2O中D原子代替NH3中H原子的方式得到ND3，代换的个数不同，产物会不 同，纯度低，D项错误。
解析
2.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性，油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，故可用热的纯碱溶液去除油脂，A项不符合题意；重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃，与水解反应无关，B项符合题意；蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸，C项不符合题意；Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3，加热能增大Fe3+ 的水解程度，D项不符合题意。
解析
考向二 与盐类水解有关的工艺
3.(2022·江苏卷)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH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(HC)+
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(HC)
B.KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HC)+
c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2，c总=0.1 mol·L-1 溶液中：c(H2CO3)>c(C)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降
KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则C主要发生第一步水解，溶液中c(H2CO3)+2c(H2CO3)，B项不正确；KOH溶液吸收CO2，c(KOH)=0.1 mol·
解析
L-1，c总=0.1 mol·L-1，则溶液为KHCO3溶液，Kh2==
≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11，表明HC以水解为主，所以溶液中c(H2CO3)>c(C)，C项正确；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项不正确。
解析
4.(2021·河北卷)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀硝酸可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀盐酸可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
硝酸为强氧化剂，可与金属铋反应，酸浸工序中分次加入稀硝 酸，反应物硝酸的用量减少，可降低反应的剧烈程度，A项正 确；金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成 BiONO3，水解的离子方程式为Bi3++N+H2O BiONO3+2H+，转化工序中加入稀盐酸，使氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理分析，硝酸铋水解平衡左移，可抑制生成BiONO3，B项正确；氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O BiOCl+ 2H+，水解工序中加入少量CH3COONa(s)，醋酸根离子会结合氢
解析
离子生成弱电解质醋酸，使氢离子浓度减小，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡右移，促进Bi3+水解，C项正确；氯化铋水解生成BiOCl的离子方程式为Bi3++Cl-+H2O BiOCl+2H+，水解工序中加入少量NH4NO3(s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增 大，根据勒夏特列原理分析，氯化铋水解平衡左移，不利于生成BiOCl，且部分铋离子与硝酸根离子、水也会发生反应Bi3++N+H2O BiONO3+2H+，也不利于生成BiOCl，D项错误。
解析课时微练(三十六) 盐类的水解
基础训练
1.《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(S)>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++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
2.常温下,滴有两滴酚酞溶液的Na2CO3溶液中存在平衡C+H2OHC+OH-,溶液呈红色,下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2或者加入少量氯化铵溶液,溶液pH均减小
C.升高温度,红色变深,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
3.生活中光控开关随处可见,光敏电阻是重要的组成部分,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低。亚硫酸钠可用作普通分析试剂和光敏电阻材料。下列关于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的叙述正确的是( )
A.升高温度,溶液的pH降低
B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大
4.关于盐类水解的应用,下列说法正确的是( )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的反应:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑CO2的反应)
5.25 ℃时,在浓度均为1.0 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,测得c(N)分别为a、b、c(单位为mol·L-1)。下列判断正确的是( )
A.a=b=c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b
6.合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂
B.配制FeSO4溶液时,加入一定量铁粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
7.氯、氮、硫元素的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)、NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1,H2S可除去废水中的Hg2+等重金属离子,H2S 水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.H2S具有还原性,可除去废水中的Hg2+
B.HNO3具有强氧化性,可用于制NH4NO3
C.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈
D.NaClO 溶液呈碱性,可用于杀菌消毒
8.水解原理在生产和生活中都具有重要的应用。下列事实与盐类的水解无关的是( )
A.用热的纯碱溶液清洗油污
B.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
C.饱和FeCl3溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体
D.保存FeSO4溶液常在溶液中放置铁钉
9.某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制50 mL 0.001 mol·L-1 FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1 mol·L-1 HCl溶液、1滴1 mol·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液X可能是0.003 mol·L-1KCl溶液
C.曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
10.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水中c(N)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中c(N)=c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中c(Na+)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
11.下列事实或操作与盐类水解有关的有( )
①泡沫灭火器灭火 ②漂白粉用作消毒剂
③氯化铵溶液除铁锈 ④铝盐用作净水剂
⑤NaHCO3用于制作糕点的膨松剂 ⑥工业上用SnCl4制备SnO2 ⑦实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑧SOCl2与水反应生成SO2和HCl
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
12.室温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液,滴定曲线如图所示,滴定分数是指滴定剂与被滴定物质的物质的量之比。下列说法正确的是( )
A.当滴定分数为1.00时,溶液中c(H3PO4)>c(HP)
B.在滴定过程中,水的电离程度先增大后减小,水的电离程度最大时对应的滴定分数在1.00和2.00之间
C.当滴定分数为2.00时,生成物的主要成分为Na3PO4
D.当滴定分数为1.50时,溶液中存在关系式:2c(H+)+3c(H3PO4)+c(H2P)=3c(P)+c(HP)+2c(OH-)
13.(2025·T8联考)常温下,在H2CrO4溶液中加入NaOH溶液,溶液中含铬粒子分布系数δδ(H2CrO4)=×100%与pH关系如图。下列叙述正确的是( )
A.L2代表δ(H2CrO4)与pH关系
B.0.1 mol·L-1NaHCrO4溶液pH<7
C.常温下,Na2CrO4水解常数Kh1=10-13.26
D.H2CrO4+Cr2HCr K<105
14.SnCl2易水解,是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.溶解时,将SnCl2固体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释
B.反应1的离子方程式为Sn2++HCSnO↓+H++CO2↑
C.可用硝酸酸化的AgNO3溶液检验SnO沉淀是否已被洗涤干净
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
能力训练
15.某小组探秘人体血液中的酸碱平衡,回答下列问题:
正常人体血液中主要含有H2CO3和HC形成的缓冲溶液,能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表:
项目名称 结果浓度 参考范围
正常人 代谢性酸 中毒病人
CO2分压/mmHg 40 50 35~45
c(HC)/mmol·L-1 24.2 19 23.3~24.8
血液酸碱度(pH) 7.40 7.21 7.35~7.45
(1)37 ℃时HC的水解常数Kh=1.2×10-7.6,Kw=2.4×10-14,已知某同学血浆中=20,写出人体血液中存在的水解平衡方程式:________________________________;请判断该同学血液的pH是否正常________。(填“是”或“否”)
(2)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图:
①当人体摄入酸过多时,肺通过呼吸排出的CO2会________(填“增加”或“减少”)。
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法________(填字母)。
A.口服0.9% 的KCl溶液
B.口服5%的葡萄糖溶液
C.静脉注射5% 的NaHCO3溶液
D.静脉注射0.9% 的NaCl溶液
16.在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中________(填“增大”“不变”或“减小”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式:________________________。
(2)土壤的pH一般在4~9。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:________________________________。
(3)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HC、C________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为______________,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为____________________________________。
17.实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2的熔点为-104.5 ℃、沸点为76 ℃、140 ℃开始分解,遇水极易反应生成两种酸性气体。
(1)按图示放入药品,连接好仪器,加热前还应向三颈烧瓶中加________(填物质名称);装置b的加热方法是________。
(2)利用该装置制备无水FeCl2的缺陷是_______________________________________________________。
(3)写出反应过程装置c中发生的化学方程式:___________ ______________________________________。
(4)利用上述装置、根据反应TiO2+CCl4TiCl4+CO2可以制备TiCl4,但得到的是TiCl4和CCl4的混合物,需进一步分离提纯(已知:TiCl4与CCl4的分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解)。TiCl4的制取及提纯实验操作为________________________________________________________________________________________________________________________________________________(须使用的药品:TiO2、CCl4及浓硫酸)。
课时微练(三十六) 盐类的水解
1.D 解析 白矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,治血痛是利用了胶体的聚沉,不是吸附作用,A项错误;白矾是硫酸铝钾晶体[KAl(SO4)2·12H2O],其水溶液因铝离子水解而显酸性,铝离子减少,微粒浓度排序c(H2O)>c(S)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),B项错误;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,C项错误;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++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑,D项正确。
2.A 解析 稀释溶液,水解平衡常数Kh=不变,而溶液的碱性变弱,即c(H+)增大,故变小,A项错误;通入CO2或者加入少量氯化铵溶液,均能消耗掉氢氧根离子,导致c(OH-)减小,c(H+)增大,故溶液pH减小,B项正确;盐类水解吸热,故升高温度,水解平衡右移,水解平衡常数增大,且溶液中c(OH-)增大,故红色变深,C项正确;加入氢氧化钠固体,增大了c(OH-),而水解平衡常数Kh=不变,故减小,D项正确。
解题有据 水解是微弱的、可逆的、吸热的动态平衡,属于化学平衡。盐类水解的离子方程式的写法:谁弱写谁,都弱都写,电荷守恒、质量守恒;阳离子水解生成H+,阴离子水解生成OH-;阴、阳离子都水解生成弱酸和弱碱。
3.D 解析 Na2SO3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,离子方程式为S+H2OHS+OH-、HS+H2OH2SO3+OH-,因为水解是吸热的,所以升高温度有利于水解,溶液碱性增强,A项错误;由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍,因此有c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),B项错误;由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),C项错误;加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水解,所以c(S)增大,D项正确。
4.C 解析 A项,加热蒸发Na2CO3溶液得不到NaOH,虽然加热促进C水解,但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3;B项,应用MgO或MgCO3固体;D项,KCl不水解,不可能得到KOH固体。
5.D 解析 (NH4)2SO4溶液中只存在N的水解反应;(NH4)2CO3溶液中存在N和C相互促进的水解反应,N的水解程度比(NH4)2SO4中的大;(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在N和Fe2+相互抑制的水解反应,N的水解程度比(NH4)2SO4中的小,故三种溶液中c(N)的大小关系为(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3,即c>a>b。
6.B 解析 NH4Cl水解溶液显酸性,能和铁锈反应从而除去铁锈,故和盐类水解有关,A项不符合题意;亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量铁粉的目的是防止Fe2+被氧化,与盐类的水解无关,B项符合题意;铵根离子水解显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类的水解有关,C项不符合题意;FeCl3是强酸弱碱盐,水解显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,和盐类的水解有关,D项不符合题意。
7.C 解析 H2S部分电离产生的硫离子与汞离子结合生成沉淀,可除去废水中的Hg2+,A项错误;HNO3具有酸性,可与氨水反应用于制NH4NO3,B项错误;NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性,可用于去除铁锈,C项正确;NaClO溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒,D项错误。
8.D 解析 加热时C的水解程度增大,溶液碱性增强,有利于油脂水解,A项不符合题意;加热蒸干CuCl2溶液时,CuCl2水解生成Cu(OH)2和HCl,HCl易挥发,最终得到Cu(OH)2固体,B项不符合题意;制备Fe(OH)3胶体的原理是加热促进FeCl3水解,C项不符合题意;保存FeSO4溶液时放入铁钉是为了防止Fe2+被氧化,与盐类的水解无关,D项符合题意。
9.B 解析 由题图可知,0.001 mol·L-1 FeCl3溶液的pH<7,说明Fe3+发生了水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,使溶液呈酸性,A项正确;0.003 mol·L-1 KCl溶液的pH=7,而题图中对照组溶液X的pH与0.001 mol·L-1 FeCl3溶液的pH相同,故溶液X不可能为0.003 mol·L-1 KCl溶液,B项错误;在FeCl3溶液中加碱或酸后,溶液的pH变化均比对照组溶液X的变化小,因为加酸或碱均引起Fe3+水解平衡的移动,溶液pH的变化比较缓和,C项正确;FeCl3溶液水解生成Fe(OH)3,溶液的浑浊程度变大,则Fe3+的水解被促进,否则被抑制,D项正确。
10.C 解析 氨水为弱碱溶液,NH3·H2O只能部分电离出OH-,结合电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)可得c(N)c(S)>c(OH-)=c(H+),C项正确;根据Na2SO3溶液中的物料守恒可得c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),D项错误。
11.C 解析 ①泡沫灭火器灭火原理为碳酸氢钠和硫酸铝发生相互促进的水解反应生成二氧化碳气体,与盐类水解有关;②漂白粉用作消毒剂是因为次氯酸钙是强碱弱酸盐,会水解生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能起杀菌消毒的作用,与盐类水解有关;③氯化铵溶液水解生成氢离子,溶液显酸性,可以除铁锈,与盐类水解有关;④铝盐用作净水剂,是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,与盐类水解有关;⑤NaHCO3用于制作糕点的膨松剂,是因为碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,与盐类水解无关;⑥工业上用SnCl4制备SnO2,是因为SnCl4水解生成SnO2·xH2O,与盐类水解有关;⑦实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,是因为碳酸钠水解使得溶液显碱性,碱性物质会与玻璃中的二氧化硅反应,与盐类水解有关;⑧SOCl2与水反应生成SO2和HCl,但SOCl2不属于盐类,与盐类水解无关。故选C。
12.D 解析 当滴定分数为1.00时,溶液中溶质为NaH2PO4,此时溶液显酸性,电离起主要作用,H2P电离产生的HP浓度大于水解产生的H3PO4,所以c(HP)>c(H3PO4),A项错误;当溶液中溶质为Na3PO4时,水的电离程度最大,在滴定分数为3.00的时候溶质为Na3PO4,B项错误;当滴定分数为2.00时,溶质为Na2HPO4,C项错误;当滴定分数为1.50时,溶液中的溶质为等量的NaH2PO4和Na2HPO4,物料守恒为2c(Na+)=3[c(H3PO4)+c(H2P)+c(HP)+c(P)] ①,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-) ②,由2×②-①可得出2c(H+)+3c(H3PO4)+c(H2P)=3c(P)+c(HP)+2c(OH-),D项正确。
13.B 解析 根据电离方程式可知,L2代表δ(HCr)与pH关系,A项错误;根据图像,Ka1=10-0.74,Ka2=10-6.49,NaHCrO4水解常数Kh2=10-13.26<10-6.49,其水溶液呈酸性,B项正确;Kh1==10-7.51,C项错误;K===105.75>105,D项错误。
14.B 解析 SnCl2易水解,溶解时,需要先加浓盐酸酸化,再加水稀释,不可将SnCl2固体直接溶解在热水里,A项正确;反应1的离子方程式为Sn2++2HC===SnO↓+H2O+2CO2↑,B项错误;SnO沉淀中带有Cl-杂质,可用检验Cl-的方法检验最后一次洗涤液,判断其是否已被洗涤干净,C项正确;因得到的产品中带结晶水,不能直接蒸干,故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D项正确。
15.答案 (1)HC+H2OH2CO3+OH- 是
(2)①增加 ②C
解析 (1)水解平衡方程式为HC+H2OH2CO3+OH-;由Kh= = c(OH-)=×Kh=20×1.2×10-7.6,Kw=c(H+)·c(OH-)=2.4×10-14得出c(H+)==10-7.4,该同学血液的pH=7.4属于正常。(2)①人体摄入酸过多时HC与H+作用,肺通过呼吸排出的CO2增加;②对于重度代谢性酸中毒的病人应该减少H+,选用NaHCO3,故选C。
16.答案 (1)不变 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)(答案合理即可) (2)C+H2OHC+OH- (3)①不能
②HC、H2CO3 c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-)
解析 (1)Ka=,Ka仅受温度影响,温度不变,Ka值不变。电荷守恒的等式为c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。(2)土壤呈碱性是C水解所致,C的水解以第一步为主。(3)①通过观察题中图像可知H2CO3和C不可以共存,会发生反应生成HC。②通过观察题中图像可知当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HC、H2CO3。
17.答案 (1)碎瓷片或沸石 水浴 (2)没有防倒吸装置或尾气处理装置
(3)FeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑
(4)装置中通入氮气,通过浓硫酸干燥装置a后进入装置b、c、d,排净装置中的空气,然后加热b,b中四氯化碳受热进入c中,c中二氧化钛和四氯化碳加热反应得到TiCl4和CCl4的混合物回流进入b,装置d中加入浓硫酸,防止空气中的水进入装置;反应后将TiCl4和CCl4的混合物蒸馏蒸出四氯化碳,最后得到TiCl4
解析 (1)已知SOCl2的熔点为-104.5 ℃、沸点为76 ℃、140 ℃开始分解,遇水极易反应生成两酸性气体。所以装置b的加热方法是水浴加热;加热前还应向三颈烧瓶中加入碎瓷片或沸石防止液体剧烈沸腾。(2)若装置d中装的是尾气吸收液,由于SOCl2遇水极易反应生成两种酸性气体,根据质量守恒可知,生成的气体为氯化氢、二氧化硫,氯化氢极易溶于水,二氧化硫有毒会污染空气,所以应用NaOH溶液吸收尾气,但应有防倒吸装置,若装置d中是浓硫酸,防止空气中的水蒸气进入使FeCl2水解,则没有尾气吸收装置,所以利用该装置制备无水FeCl2的缺陷是没有防倒吸装置或尾气处理装置。(3)利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2,同时生成二氧化硫、氯化氢气体,反应为FeCl2·4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑。(4)已知TiCl4与CCl4的分子结构相似,与CCl4互溶,但极易水解;利用题中装置二氧化钛和四氯化碳反应制备TiCl4,得到TiCl4和CCl4的混合物,TiCl4、CCl4均为分子晶体,TiCl4的相对分子质量大,故四氯化碳首先蒸出,可利用两者的沸点不同进行蒸馏分离。(共49张PPT)
课时微练(三十六)
盐类的水解
1.《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(S)>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++3HC===Al(OH)3↓+ 3CO2↑
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白矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，治血痛是利用了胶体的聚沉，不是吸附作用，A项错误；白矾是硫酸铝钾晶体[KAl(SO4)2· 12H2O]，其水溶液因铝离子水解而显酸性，铝离子减少，微粒浓度排序c(H2O)>c(S)>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)，B项错误；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，C项错误；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++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑，D项正确。
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水解是微弱的、可逆的、吸热的动态平衡，属于化学平衡。盐类水解的离子方程式的写法：谁弱写谁，都弱都写，电荷守恒、质量守恒；阳离子水解生成H+，阴离子水解生成OH-；阴、阳离子都水解生成弱酸和弱碱。
3.生活中光控开关随处可见，光敏电阻是重要的组成部分，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低。亚硫酸钠可用作普通分析试剂和光敏电阻材料。下列关于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的叙述正确的是( )
A.升高温度，溶液的pH降低
B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体，c(S)与c(Na+)均增大
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A项，加热蒸发Na2CO3溶液得不到NaOH，虽然加热促进C水解，但生成的NaHCO3又与NaOH反应生成了Na2CO3；B项，应用MgO或MgCO3固体；D项，KCl不水解，不可能得到KOH固体。
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5.25 ℃时，在浓度均为1.0 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,测得c(N)分别为a、b、c(单位为mol·L-1)。下列判断正确的是( )
A.a=b=c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b
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(NH4)2SO4溶液中只存在N的水解反应；(NH4)2CO3溶液中存在N和C相互促进的水解反应，N的水解程度比(NH4)2SO4中的大；(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在N和Fe2+相互抑制的水解反应，N的水解程度比(NH4)2SO4中的小，故三种溶液中c(N)的大小关系为(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3，即c>a>b。
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6.合理利用某些盐能水解的性质，能解决许多生产、生活中的问题，下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.金属焊接时可用NH4Cl溶液做除锈剂
B.配制FeSO4溶液时，加入一定量铁粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
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NH4Cl水解溶液显酸性，能和铁锈反应从而除去铁锈，故和盐类水解有关，A项不符合题意；亚铁离子易被氧化，配制FeSO4溶液时，加入一定量铁粉的目的是防止Fe2+被氧化，与盐类的水解无关，B项符合题意；铵根离子水解显酸性，所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化，与盐类的水解有关，C项不符合题意；FeCl3是强酸弱碱盐，水解显酸性，故加入碳酸钙后有气泡产生，和盐类的水解有关，D项不符合题意。
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H2S部分电离产生的硫离子与汞离子结合生成沉淀，可除去废水中的Hg2+，A项错误；HNO3具有酸性，可与氨水反应用于制NH4NO3，B项错误；NH4Cl溶液因铵根离子水解呈酸性，可用于去除铁锈，C项正确；NaClO溶液具有强氧化性，可用于杀菌消 毒，D项错误。
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8.水解原理在生产和生活中都具有重要的应用。下列事实与盐类的水解无关的是( )
A.用热的纯碱溶液清洗油污
B.加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体
C.饱和FeCl3溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体
D.保存FeSO4溶液常在溶液中放置铁钉
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加热时C的水解程度增大，溶液碱性增强，有利于油脂水解，A项不符合题意；加热蒸干CuCl2溶液时，CuCl2水解生成Cu(OH)2和HCl，HCl易挥发，最终得到Cu(OH)2固体，B项不符合题意；制备Fe(OH)3胶体的原理是加热促进FeCl3水解，C项不符合题意；保存FeSO4溶液时放入铁钉是为了防止Fe2+被氧化，与盐类的水解无关，D项符合题意。
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9.某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响，实验方案如下：配制50 mL 0.001 mol·L-1 FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴
1 mol·L-1 HCl溶液、1滴
1 mol·L-1 NaOH溶液，测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。
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下列说法不正确的是( )
A.依据M点对应的pH，说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液X可能是0.003 mol·L-1KCl溶液
C.曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动
D.通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向
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10.常温下，浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水中c(N)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中c(N)=c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中c(Na+)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
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氨水为弱碱溶液，NH3·H2O只能部分电离出OH-，结合电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)可得c(N)c(S)> c(OH-)=c(H+)，C项正确；根据Na2SO3溶液中的物料守恒可得c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3)，D项错误。
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11.下列事实或操作与盐类水解有关的有( )
①泡沫灭火器灭火 ②漂白粉用作消毒剂 ③氯化铵溶液除铁锈 ④铝盐用作净水剂 ⑤NaHCO3用于制作糕点的膨松剂 ⑥工业上用SnCl4制备SnO2 ⑦实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑧SOCl2与水反应生成SO2和HCl
A.4个 B.5个
C.6个 D.7个
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①泡沫灭火器灭火原理为碳酸氢钠和硫酸铝发生相互促进的水解反应生成二氧化碳气体，与盐类水解有关；②漂白粉用作消毒剂是因为次氯酸钙是强碱弱酸盐，会水解生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能起杀菌消毒的作用，与盐类水解有关；③氯化铵溶液水解生成氢离子，溶液显酸性，可以除铁锈，与盐类水解有 关；④铝盐用作净水剂，是铝离子水解生成氢氧化铝胶体，与盐类水解有关；⑤NaHCO3用于制作糕点的膨松剂，是因为碳酸氢钠
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受热分解生成二氧化碳气体，与盐类水解无关；⑥工业上用SnCl4制备SnO2，是因为SnCl4水解生成SnO2·xH2O，与盐类水解有 关；⑦实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，是因为碳酸钠水解使得溶液显碱性，碱性物质会与玻璃中的二氧化硅反应，与盐类水解有关；⑧SOCl2与水反应生成SO2和HCl，但SOCl2不属于盐类，与盐类水解无关。故选C。
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12.室温下，用0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液，滴定曲线如图所示，滴定分数是指滴定剂与被滴定物质的物质的量之比。下列说法正确的是( )
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A.当滴定分数为1.00时，溶液中c(H3PO4)>c(HP)
B.在滴定过程中，水的电离程度先增大后减小，水的电离程度最大时对应的滴定分数在1.00和2.00之间
C.当滴定分数为2.00时，生成物的主要成分为Na3PO4
D.当滴定分数为1.50时，溶液中存在关系式：
2c(H+)+3c(H3PO4)+c(H2P)=3c(P)+c(HP)+2c(OH-)
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当滴定分数为1.00时，溶液中溶质为NaH2PO4，此时溶液显酸性，电离起主要作用，H2P电离产生的HP浓度大于水解产生的H3PO4，所以c(HP)>c(H3PO4)，A项错误；当溶液中溶质为Na3PO4时，水的电离程度最大，在滴定分数为3.00的时候溶质为Na3PO4，B项错误；当滴定分数为2.00时，溶质为Na2HPO4，C项错误；当滴定分数为1.50时，溶液中的溶质为等量的NaH2PO4和Na2HPO4，物料守恒为2c(Na+)=3[c(H3PO4)+c(H2P)+c(HP)+
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c(P)] ①，电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+ 3c(P)+c(OH-) ②，由2×②-①可得出2c(H+)+3c(H3PO4)+ c(H2P)=3c(P)+c(HP)+2c(OH-)，D项正确。
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14.SnCl2易水解，是常见的抗氧化剂。实验室以SnCl2为原料制备SnSO4·2H2O的流程如下：
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下列说法错误的是( )
A.溶解时，将SnCl2固体溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释
B.反应1的离子方程式为Sn2++HC===SnO↓+H++CO2↑
C.可用硝酸酸化的AgNO3溶液检验SnO沉淀是否已被洗涤干净
D.操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
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SnCl2易水解，溶解时，需要先加浓盐酸酸化，再加水稀释，不可将SnCl2固体直接溶解在热水里，A项正确；反应1的离子方程式为Sn2++2HC===SnO↓+H2O+2CO2↑，B项错误；SnO沉淀中带有Cl-杂质，可用检验Cl-的方法检验最后一次洗涤液，判断其是否已被洗涤干净，C项正确；因得到的产品中带结晶水，不能直接蒸干，故操作1为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D项正确。
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15.某小组探秘人体血液中的酸碱平衡，回答下列问题：
正常人体血液中主要含有H2CO3和HC形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表：
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项目名称 结果浓度 参考范围
正常人 代谢性酸中毒病人
CO2分压/mmHg 40 50 35~45
c(HC)/mmol·L-1 24.2 19 23.3~24.8
血液酸碱度(pH) 7.40 7.21 7.35~7.45
(1)37 ℃时HC的水解常数Kh=1.2×10-7.6，Kw=2.4×10-14，已知某同学血浆中=20，写出人体血液中存在的水解平衡方程式：_______________________________；请判断该同学血液的pH是否正常 。(填“是”或“否”)
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是
(2)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图：
①当人体摄入酸过多时，肺通过呼吸排出的CO2会 (填“增加”或“减少”)。
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增加
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法 (填字母)。
A.口服0.9% 的KCl溶液
B.口服5%的葡萄糖溶液
C.静脉注射5% 的NaHCO3溶液
D.静脉注射0.9% 的NaCl溶液
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不变
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)(答案合理即可)
(3)常温下，向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液 40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
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①在同一溶液中，H2CO3、HC、C (填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时，溶液中含碳元素的主要微粒为 ，溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为_______________________
。
不能
HC、H2CO3
c(Na+)>c(Cl-)>c(HC)>
c(H+)=c(OH-)
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17.实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2的熔点为
-104.5 ℃、沸点为76 ℃、140 ℃开始分解，遇水极易反应生成两种酸性气体。
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(1)按图示放入药品，连接好仪器，加热前还应向三颈烧瓶中加____________________(填物质名称)；装置b的加热方法是______。
(2)利用该装置制备无水FeCl2的缺陷是__________________________
______。
(3)写出反应过程装置c中发生的化学方程式：
___________________________________________。
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碎瓷片或沸石
水浴
没有防倒吸装置或尾气处理装置
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装置中通入氮气，通过浓硫酸干燥装置a后进入装置b、c、d，排净装置中的空气，然后加热b，b中四氯化碳受热进入c中，c中二氧化钛和四氯化碳加热反应得到TiCl4和CCl4的混合物回流进入b，装置d中加入浓硫酸，防止空气中的水进入装置；反应后将TiCl4和CCl4的混合物蒸馏蒸出四氯化碳，最后得到TiCl4
(1)已知SOCl2的熔点为-104.5 ℃、沸点为76 ℃、140 ℃开始分解，遇水极易反应生成两酸性气体。所以装置b的加热方法是水浴加 热；加热前还应向三颈烧瓶中加入碎瓷片或沸石防止液体剧烈沸腾。(2)若装置d中装的是尾气吸收液，由于SOCl2遇水极易反应生成两种酸性气体，根据质量守恒可知，生成的气体为氯化氢、二氧化硫，氯化氢极易溶于水，二氧化硫有毒会污染空气,所以应用NaOH溶液吸收尾气，但应有防倒吸装置，若装置d中是浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入使FeCl2水解，则没有尾气吸收装置，所
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