第三单元 盐类的水解
第1课时 盐类水解的原理 影响盐类水解的因素
基础过关练
题组一 盐类水解的实质
1.学生运动后喜喝碳酸饮料,碳酸饮料时常添加苯甲酸钠(用NaA表示),用作饮料的防腐剂,已知25 ℃时,苯甲酸(HA)的电离常数为Ka(HA)=6.25×10-6(不考虑其他成分的影响);老师批阅作业喜喝茶,可提神醒脑。下列说法错误的是 ( )
A.使用沸水泡茶,可加速茶叶中物质的溶解
B.苯甲酸钠水解的离子方程式可表示为:A-+H2O HA+OH-
C.饮料中添加苯甲酸钠,促进了水的电离
D.沸水泡茶测得茶水的pH=6.6,则该茶水一定呈酸性
2.下列离子方程式属于盐的水解且书写正确的是 ( )
A.FeCl3溶液:Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+
B.NaHS溶液:HS-+H2O H2S+OH-
C.Na2CO3溶液:C+2H2O H2CO3+2OH-
D.NH4Cl溶液:NH4+H2O NH3·H2O+H+
3.以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚酞8.2~10.0,现用0.1 mol/L NaOH溶液滴定浓度相近的乙酸溶液,上述指示剂( )
A.都可以用 B.只能用③
C.可以用①、② D.可以用②、③
题组二 盐类水解的规律
4.已知H2A为二元酸,其酸式盐NaHA的水溶液呈碱性,则下列有关结论错误的是( )
A.H2A为二元弱酸
B.NaHA水溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
C.物质的量浓度相同时,溶液碱性:Na2A>NaHA
D.H2A在水溶液中的电离方程式为H2A 2H++A2-
5.常温下,有pH均为9,体积均为10 mL的NaOH溶液和CH3COONa溶液,下列说法正确的是( )
A.两种溶液中的c(Na+)相等
B.两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为10-9∶10-5
C.分别加水稀释到100 mL时,两种溶液的pH依然相等
D.分别与同浓度的盐酸反应,恰好反应时消耗的盐酸体积相等
6.室温下,物质的量浓度相同的四种溶液(选项中仅写出其溶质),pH由小到大的顺序排列正确的是( )
A.FeCl3、KCl、Na2SO3、Ba(OH)2
B.Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C.NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4
D.NaHCO3、Na2CO3、KCl、HCl
题组三 影响盐类水解的因素
7.(经典题)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2O HC+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,C、HC、OH-浓度均减小,平衡不移动
B.加入少量NaHCO3固体,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH增大
8.下列有关电解质溶液的说法,错误的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,增大
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,不变
9.常温下,K2C2O4溶液中存在平衡C2+H2O HC2+OH-,滴加酚酞溶液呈红色。下列说法正确的是( )
A.加入NaOH固体,溶液pH减小
B.加入CaCl2固体,C2浓度变大
C.升高温度,溶液红色变浅
D.稀释溶液,减小
10.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol/L CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的大烧杯中,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。下列叙述正确的是( )
A.①说明水解反应为放热反应
B.③说明水解反应为吸热反应
C.①中溶液红色变浅
D.③中溶液红色变深
11.为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L-1)。
实验 操作与现象
① 在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色
② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色; 再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色; 将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成; 另一份煮沸,产生红褐色沉淀
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了氧化还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生氧化还原反应
D.整个实验说明S对Fe3+的水解无影响,但可以还原Fe3+
12.室温下,通过下列实验探究FeCl3水解反应[FeCl3(黄色)+3H2O Fe(OH)3(红褐色)+3HCl]的条件。下列有关说法正确的是( )
实验序号 实验操作 实验现象
1 将FeCl3溶液加热片刻 溶液颜色变深
2 向FeCl3溶液中通入少量HCl气体 溶液颜色变浅
3 向FeCl3溶液中加入少量(NH4)2SO4固体 溶液颜色变浅
4 向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3固体 产生红褐色沉淀,溶液中出现大量气泡
A.实验1得到的溶液中有c(Cl-)>c(Fe3+)>c(OH-)>c(H+)
B.实验2中FeCl3水解反应的化学平衡常数变小
C.实验3得到的溶液中有3c(Fe3+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(Cl-)+c(OH-)
D.实验4中反应的离子方程式为Fe3++HC+H2O Fe(OH)3↓+CO2↑
能力提升练
题组一 盐类水解规律及其影响因素
1.某兴趣小组用数字实验系统测定一定浓度Na2CO3溶液的pH与温度的关系,得到如图所示曲线。下列说法正确的是 ( )
A.a点阴离子总数最多
B.b点溶液去油污效果最好
C.c点水的离子积最大
D.温度升高,水的电离程度先增大后减小
2.按要求填空:
(1)FeCl3溶液的pH 7(填“>”“=”或“<”),其原因为 (用离子方程式表示)。
(2)温度相同,浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3溶液,②(NH4)2Fe(SO4)2溶液,③氨水,④NH4NO3溶液,⑤NH4HSO4溶液,它们中的c(N)由大到小的排列顺序是 (用序号表示)。
(3)常温下两种溶液:a.pH=4的NH4Cl溶液;b.pH=4的盐酸。其中水电离出的c(H+)之比为 。
(4)常温下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的盐酸混合,若所得混合溶液的pH=6,则NaOH溶液与盐酸的体积比为 (忽略溶液混合时的体积变化)。
题组二 Kh与Ka的关系
3.常温下,某弱酸HA溶液中含A微粒的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.-lgKa(HA)=4.7
B.Kh(A-)=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)D.等物质的量浓度的HA溶液、NaA溶液等体积混合后溶液显酸性
4.常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Kh(X2-)的数量级为10-9
B.线N表示pH与lg的变化关系
C.KHX溶液中,c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(K+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
答案与分层梯度式解析
第三单元 盐类的水解
第1课时 盐类水解的原理 影响盐类水解的因素
基础过关练
1.D 使用沸水泡茶,温度高,可加速茶叶中物质的溶解,A项正确;苯甲酸钠中苯甲酸根离子水解生成苯甲酸和氢氧根离子,B项正确;苯甲酸钠为强碱弱酸盐,A-水解,促进水的电离,C项正确;沸水泡茶测得茶水的pH=6.6,由于温度高于25 ℃,KW>1×10-14,则该茶水不一定呈酸性,D项错误。
2.B Fe3+水解生成Fe(OH)3和H+,但未生成Fe(OH)3沉淀,A项错误; HS-水解生成H2S和OH-,B项正确;C水解分两步进行,离子方程式分别为C+H2O HC+OH-、HC+H2O H2CO3+OH-,C项错误;N水解离子方程式为N+H2O NH3·H2O+H+,选项中铵根离子书写错误,D项错误。
3.B 用0.1 mol/L NaOH溶液滴定CH3COOH溶液反应恰好完全时,生成了CH3COONa,CH3COONa溶液中CH3COO-部分水解,溶液呈碱性,应选择碱性范围内变色的指示剂,即应选③酚酞,B项正确。
4.D HA-能水解,则H2A是二元弱酸,A项正确;NaHA的水溶液呈碱性,说明HA-水解程度大于电离程度,HA-的水解和电离都是微弱的,所以微粒浓度:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),B项正确;物质的量浓度相同时,溶液碱性:Na2A>NaHA,C项正确;H2A是二元弱酸,在水溶液中分步电离,其第一步电离方程式为H2A H++HA-,D项错误。
5.B pH相等的NaOH和CH3COONa溶液,c(NaOH)6.A FeCl3水解使溶液显酸性,KCl不水解,其溶液显中性,Na2SO3水解使溶液显碱性,Ba(OH)2属于强碱,对应溶液符合pH由小到大的顺序,A项正确;Na2SiO3、Na2CO3水溶液显碱性,KNO3为强酸强碱盐,其溶液显中性,NH4Cl溶液显酸性,不符合pH由小到大的顺序,B项错误; NH3·H2O属于碱,H3PO4属于酸,Na2SO4是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,H2SO4属于强酸,对应溶液不符合pH由小到大的顺序,C项错误; NaHCO3、Na2CO3水解,其溶液均显碱性,KCl为强酸强碱盐,不水解,其溶液显中性,HCl属于强酸,其溶液显酸性,不符合pH由小到大的顺序,D项错误。
7.D 根据“越稀越水解”,稀释溶液,平衡正向移动,c(C)、c(HC)、c(OH-)均减小,A项错误;加入少量NaHCO3固体,c(HC)增大,平衡向逆反应方向移动,B项错误;水解反应吸热,升高温度,平衡正向移动,c(HC)增大,c(C)减小,则增大,C项错误;加入NaOH固体,c(OH-)增大,溶液pH增大,D项正确。
8.A Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2O HC+OH-,通入NH3, c(OH-)增大,抑制水解,c(C)增大,c(HC)减小,所以减小,A项错误;K2C2O4溶液中存在平衡:C2+H2O HC2+OH-,温度升高,促进水解,c(C2)减小,c(K+)不变,增大,B项正确;向HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒,所得溶液中一定存在c(Na+)=c(F-),所以=1,C项正确;CH3COONa溶液中存在平衡: CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,加入少量水,促进CH3COO-水解,但温度不变,=不变,D项正确。
引申拓展 盐类水解平衡是盐中“弱离子”与水反应形成的一种平衡,属于化学平衡的范畴,其移动也符合勒夏特列原理,在分析时我们应紧密联系化学平衡的有关知识,用平衡理论解决问题。
9.D 加入NaOH固体,使得c(OH-)增大,溶液pH增大,A错误;加入CaCl2固体,发生反应C2+Ca2+ CaC2O4↓,所以溶液中C2浓度减小,B错误;升高温度,促进水解,c(OH-)增大,溶液红色变深,C错误;稀释溶液,c(OH-)减小,由C2+H2O HC2+OH-可知,Kh(C2)= ,KW=c(OH-)·c(H+),所以= 解题技法,温度不变,Kh(C2)和KW都不变,所以稀释溶液减小,D正确。
10.B 在CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+ OH-高频考点。①中加入生石灰,生石灰与水反应放热,使溶液温度升高,烧瓶中溶液的红色加深,说明水解反应为吸热反应,A项错误,C项错误; ③中加入NH4NO3晶体,NH4NO3溶于水吸热,使溶液温度降低,烧瓶中溶液的红色变浅,说明水解反应为吸热反应,B项正确,D项错误。
11.D Fe3+的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度增大,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,A正确;在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色,说明生成了Fe(OH)3胶体,滴入K3[Fe(CN)6]溶液后,产生蓝色沉淀说明生成了Fe2+,B正确;实验③在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,根据现象分析可知,仍发生Fe3+的水解反应,但未发生氧化还原反应,C正确;题述三组实验,不能说明S对Fe3+的水解无影响,事实上,S水解使溶液显碱性,可促进Fe3+的水解,D错误。
12.C 氯化铁溶液中铁离子水解,溶液显酸性,离子浓度大小为 c(Cl-)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-),A错误;化学平衡常数随温度变化而变化,向FeCl3溶液中通入少量HCl气体,FeCl3水解反应的化学平衡常数不变,B错误;向FeCl3溶液中加入少量(NH4)2SO4固体,得到的溶液中存在电荷守恒:3c(Fe3+)+c(H+)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-)+2c(S),物料守恒:c(N)+c(NH3·H2O)=2c(S),联立得到3c(Fe3+)+c(H+)= c(NH3·H2O)+c(Cl-)+c(OH-)高频考点,C正确;向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3固体后发生双水解反应,生成氢氧化铁和二氧化碳,反应的离子方程式为Fe3++3HC Fe(OH)3↓+3CO2↑,D错误。
能力提升练
1.C 升温,C水解和水的电离都受到促进,溶液中c(OH-)增大,但KW也增大易错点,从题图可以分析,a到b,c(OH-)增大幅度大于KW增大幅度,所以c(H+)减小,b到c,c(OH-)增大幅度小于KW增大幅度,所以c(H+)增大。水的电离程度越大,C水解程度越大,溶液中阴离子数目越多,A项错误;c点温度最高,溶液中C水解程度最大,去油污能力最强,B项错误;升高温度,水的电离程度一直增大,故c点水的离子积最大,C项正确,D项错误。
2.答案 (1)< Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
(2)②①⑤④③
(3)106∶1
(4)9∶1
解析 (1)FeCl3为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,则pH<7,Fe3+水解的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。(2)①(NH4)2CO3溶液中N和C水解相互促进;②(NH4)2Fe(SO4)2溶液中N、Fe2+水解相互抑制;③0.1 mol·L-1的氨水中,c(N)远小于0.1 mol·L-1; ④NH4NO3为强酸弱碱盐,在水溶液中N会水解;⑤NH4HSO4可电离出H+,H+会抑制N水解。综上所述,五种溶液中的c(N)由大到小的排列顺序是②①⑤④③。(3)pH=4的NH4Cl溶液中水电离出的c(H+)= 1×10-4 mol·L-1;常温下pH=4的盐酸中水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-),为1×10-10 mol·L-1,则常温下pH=4的NH4Cl溶液与pH= 4的盐酸中水电离出的c(H+)之比为1×10-4∶1×10-10=106∶1。(4)混合溶液的pH=6,呈酸性,则c(H+)== 10-6 mol·L-1,即V(NaOH)∶V(HCl)=9∶1。
3.B 分析可知,c(HA)=c(A-)时,pH=4.7,此时Ka(HA)=c(H+)=10-4.7,故 -lgKa(HA)=4.7,A项正确;Kh(A-)=,B项错误;根据图像可知,当溶液pH=7.0时,c(HA)Kh(A-),则等物质的量浓度的HA溶液、NaA溶液等体积混合后溶液显酸性,D项正确。
4.D H2X为二元弱酸,在溶液中分步电离,第一步电离远远大于第二步电离,电离常数Ka1(H2X)=>Ka2(H2X)=,则> ,由题图可知,线N表示pH与lg的变化关系,线M表示pH与lg的变化关系,B项正确;当lg=0时,即=1,溶液的pH为5.4,电离常数Ka2(H2X)==10-5.4,Kh(X2-)=== 10-8.6,数量级为10-9,A项正确;当lg=0时,即=1,溶液的pH为4.4,电离常数Ka1(H2X)==10-4.4,则Kh(HX-)== =10-9.6,HX-的水解程度小于电离程度,KHX溶液呈酸性,c(H+)> c(OH-),C项正确;由题图可知,当溶液pH=5.4时,lg=0,则pH=7时,溶液中c(X2-)>c(HX-),D项错误。
2(共24张PPT)
第三单元 盐类的水解
必备知识 清单破
知识点 1 盐类水解及其规律
1.定义
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应叫做盐类
的水解。
2.实质
3.特点:可逆、吸热、微弱。
4.盐类水解的离子方程式
(1)水解离子方程式用“ ”连接而不用“ ”,不标“↓”或“↑”符号,不把易分解
的生成物写成其分解产物的形式。
(2)多元弱酸盐的水解的离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱的阳离子水解复杂,可看作一步水解。
越弱,盐的水解程度越大。
(3)“谁弱谁水解,都弱都水解”——强酸弱碱盐电离出的弱碱阳离子发生水解,强碱弱酸盐
电离出的弱酸阴离子发生水解,弱酸弱碱盐电离出的弱酸阴离子和弱碱阳离子都发生水解,
且相互促进。
(4)“谁强显谁性,同强显中性”——当盐中的阴离子对应的酸比阳离子对应的碱更容易电
离时,水解后盐溶液呈酸性,反之,呈碱性,即强酸弱碱盐的溶液呈酸性,强碱弱酸盐的溶液呈碱
性。
5.水解反应规律
(1)“有弱才水解,无弱不水解”——盐中有弱酸阴离子或弱碱阳离子才水解,若没有,则是强
酸强碱盐,不发生水解反应。一般地,盐必须易溶于水才考虑水解,如CaCO3难溶于水,可以不
考虑其水解。
(2)“越弱越水解”——弱酸阴离子对应的酸越弱,盐的水解程度越大;弱碱阳离子对应的碱
(2)NH4Cl:N +H2O NH3·H2O+H+。
Kh(N )= = = = 。
(3)Na2CO3:C +H2O HC +OH-,Kh(C )= ;HC +H2O H2CO3+OH-,
Kh(HC )= 。
6.水解平衡常数
(1)CH3COONa:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。Kh(CH3COO-)= =
= = 。
1.内因:盐本身的性质。
2.外因:受温度、浓度及外加酸、碱等因素的影响。
(1)温度:升高温度,盐的水解程度增大。
(2)浓度:稀释盐溶液,可以促进水解。
(3)外加酸、碱:水解呈酸性的盐溶液,加碱会促进水解,加酸会抑制水解;水解呈碱性的盐溶
液,加碱会抑制水解,加酸会促进水解。
(4)外加盐:加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解程度增大;加入与盐的水解性质相同
的盐,会使盐的水解程度减小。
知识点 2 影响盐类水解的因素
1.盐溶液的配制与保存:配制氯化铁溶液时将氯化铁先溶于浓盐酸,然后再加水稀释。
2.制备胶体:实验室制备氢氧化铁胶体时,是向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,并继续煮沸至液
体呈红褐色。
3.热的纯碱去油污:加热可促进碳酸钠水解,使溶液碱性增强,去污效果增强。
4.泡沫灭火器原理:铝盐与碳酸氢盐的水解相互促进,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,可
隔绝空气灭火。
5.明矾净水原理:明矾溶于水后水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,吸附水中微小的悬浮颗
粒。
知识点 3 盐类水解的应用
知识辨析
1.酸式盐会电离出H+,其溶液显酸性,碱式盐会电离出OH-,其溶液显碱性。这种说法对吗
2.碳酸钠溶液中,c(Na+)>c(C )>c(HC )>c(OH-)>c(H2CO3)。这种说法对吗
3.碳酸钠水解使溶液显碱性,加水稀释水解程度变大,水的电离程度也变大。这种说法对吗
4.温度不变时,向氯化铁溶液中加少量FeCl3固体或加水稀释,其水解平衡均向正反应方向移
动。这种说法对吗
一语破的
1.不对。多元弱酸的酸式盐中的酸式酸根离子在水溶液中电离显酸性,水解显碱性,溶液显酸
性或碱性由电离程度和水解程度的相对大小决定,所以多元弱酸的酸式盐溶液可能显酸性,
也可能显碱性。
2.不对。碳酸钠溶液中存在水解平衡:C +H2O HC +OH-,HC +H2O H2CO3+
OH-,由于存在第二步水解,第一步水解生成的HC 浓度会减小,OH-浓度会大于HC 浓度。
3.不对。碳酸钠溶液加水稀释后离子总浓度变小,平衡向着离子总浓度变大的方向移动,所以
C 的水解程度变大,溶液中OH-的物质的量变大,但由于溶液体积增大,c(OH-)变小,即水电
离出的c(OH-)变小,水的电离程度变小。
4.对。氯化铁溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,根据勒夏特列原理,增大Fe3+
的浓度,平衡正向移动;加水稀释,溶液中微粒总浓度减小,平衡向着微粒总数增多的方向(即
正向)移动。
1.正盐溶液的酸碱性
关键能力 定点破
定点 1 盐溶液的酸碱性
盐的类型 实例 是否水解 水解离子 溶液的酸碱性 对水的电离的影响
强酸强碱盐 NaCl、K2SO4 不水解 无 中性 无
强酸弱碱盐 NH4Cl、CuSO4、FeCl3 水解 N 、Cu2+、Fe3+ 酸性 促进水
的电离
强碱弱酸盐 Na2S、Na2CO3、NaHCO3 水解 S2-、C 、HC 碱性 弱酸弱碱盐 CH3COONH4、(NH4)2S 水解 CH3COO-、N 、S2- —— 2.酸式盐溶液的酸碱性
酸式盐溶液的酸碱性,要分析组成盐的微粒,强碱对应的酸式盐,只需考虑酸式酸根离
子。
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性,如NaHSO4:NaHSO4 Na++H++S 。
(2)弱酸的酸式盐溶液中既存在电离平衡又存在水解平衡:
NaHA Na++HA-;
HA- H++A2-(电离,显酸性);
HA-+H2O H2A+OH-(水解,显碱性)。
①若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性;常见的酸式盐中,溶液显酸性的有NaHSO3、
KHC2O4。
②若水解程度大于电离程度,则溶液显碱性;常见的酸式盐中,溶液显碱性的有NaHCO3、NaHS。
典例 25 ℃时,有关0.1 mol·L-1的3种溶液①盐酸、②氨水、③CH3COONa溶液,下列说法中,不
正确的是 ( )
A.3种溶液中pH最小的是①
B.3种溶液中水的电离程度最大的是②
C.①与②等体积混合后溶液呈酸性
D.①与③等体积混合后c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B
思路点拨：盐水解的实质是盐电离出的弱电解质的离子与水电离出的H+或OH-结合,促进水
电离。酸或碱电离出的氢离子或氢氧根离子抑制水电离,依据此解题。
解析：盐酸呈酸性,氨水呈碱性,CH3COONa水解使溶液呈碱性,所以pH最小的是盐酸,故A正
确;盐酸中的HCl电离出H+、氨水中的一水合氨电离出OH-,都抑制水电离,CH3COONa水解促
进水电离,所以水电离程度最大的是③,故B错误;①与②等体积混合后恰好生成氯化铵,氯化
铵水解使溶液呈酸性,故C正确;①与③等体积混合后恰好完全反应生成醋酸和氯化钠,根据
电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),c(Na+)=c(Cl-),所以c(H+)=c(CH3COO-)+
c(OH-),c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),故D正确。
1.在科学研究中的应用
定点 2 盐类水解的应用
应用 实例
配制易水解的盐溶液 配制某些强酸弱碱盐溶液时,需要加入相应的强酸,使水解平衡逆向移动,抑制阳离子的水解,如配制FeCl3、SnCl2溶液时,通常先将
它们溶于浓盐酸中,再加水稀释到所需的浓度
制备某些胶体 利用水解原理制备胶体,如向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,产生红褐色胶体:Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
碱性溶液的保存 Na2CO3、Na2S等水解后溶液显碱性,因碱性溶液可与SiO2反应,所以保存时不能使用磨口玻璃塞,应用带橡胶塞的试剂瓶保存
制备某些无水盐 将FeCl3溶液蒸干时,得不到无水FeCl3,原因是在加热过程中,HCl不断挥发,水解平衡不断正向移动,得到Fe(OH)3,继续加热,Fe(OH)3分解得到Fe2O3,所以只有在HCl气流中加热Fe-Cl3溶液才能得到无水FeCl3
判断离子是否 大量共存 常见的因强烈水解而不能大量共存的离子:Al3+与C 、HC 、S2-、HS-、Al ;Fe3+与HC 、C 、Al ;N 与Al 、Si 等
应用 实例
混合盐溶液中的除杂和提纯 ①采用加热法促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除去溶液中的某些金属离子,如除去KNO3溶液中的Fe3+;
②除去酸性MgCl2溶液中的FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3促进FeCl3的水解,使FeCl3转化为Fe(OH)3而除去,可表示为Fe3++
3H2O Fe(OH)3+3H+,MgO+2H+ Mg2++H2O(以MgO为例)
2.盐溶液蒸干后产物的判断
常见类型 溶液蒸干所得物质
金属阳离子易水解的易挥发性强酸盐 蒸干时得到氢氧化物,灼烧时得到氧化物,如AlCl3溶液蒸干时得到Al(OH)3,灼烧时得到Al2O3
金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐 蒸干得原溶质,如Al2(SO4)3溶液蒸干得Al2(SO4)3
固体
弱酸酸根离子易水解的强碱弱酸盐 蒸干得原溶质,如Na2CO3溶液蒸干得Na2CO3固体
阴、阳离子均易水解,且水解产物易挥发的盐 蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S、(NH4)2CO3等溶液蒸干后得不到任何物质
不稳定的化合物的水溶液 加热时在溶液中就能分解,得不到原物质,如
Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO3,Mg(HCO3)2
溶液蒸干后得Mg(OH)2
易被氧化的盐 蒸干时会被O2氧化,蒸干后得不到原物质,如
Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4
典例 下列事实:
①NaHSO4溶液呈酸性;
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增强,发生板结;
③配制CuCl2溶液,先用浓盐酸溶解CuCl2固体;
④NaHS溶液中c(H2S)>c(S2-);
⑤氯化铵溶液可去除金属制品表面的锈斑;
⑥加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体。
其中与盐类的水解有关的有 ( )
A.6个 B.5个 C.3个 D.4个
B
思路点拨：本题主要从盐的组成分析盐溶液的酸碱性,从外界条件变化对盐水解的影响分析
盐水解的应用。
解析：①NaHSO4为强酸强碱的酸式盐,不发生水解,溶液显酸性是因为电离出H+;②中是N
水解所致;③HCl会抑制Cu2+水解;④中是HS-水解程度大于其电离程度所致;⑤中N 水解产
生的H+与锈斑中的Fe2O3反应;⑥加热促进FeCl3水解。故除①外都与盐类的水解有关。
1.比较溶液中离子浓度的大小的方法
(1)多元弱酸溶液:根据多步电离分析,例如:H3PO4溶液中,c(H+)>c(H2P )>c(HP )>c(P )>
c(OH-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液:弱酸酸根离子分步水解,例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(C )>c(OH-)>
c(HC )>c(H+)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较:看溶液中其他离子对该离子的影响,例如:在相同物质的
量浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4溶液中,c(N )的大小顺序是③>①>②。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较:要进行综合分析,如电离、水解等因素。例如:在0.1 mol/L
的NH4Cl和0.1 mol/L的氨水混合溶液中,NH3·H2O的电离作用大于N 的水解作用,溶液呈碱
性,c(OH-)>c(H+),且c(N )>c(Cl-),各离子浓度的大小顺序为c(N )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
定点 3 溶液中粒子浓度的大小关系、守恒关系
2.溶液中的守恒关系
守恒关系 实例(Na2CO3溶液和NaHCO3溶液)
物料守恒 Na2CO3溶液:c(Na+)=2[c(HC )+c(C )+c(H2CO3)]
NaHCO3溶液:c(Na+)=c(HC )+c(C )+c(H2CO3)
电荷守恒 Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+c(OH-)+2c(C )
NaHCO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HC )+c(OH-)+2c(C )
质子守恒 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3)
NaHCO3溶液:c(OH-)+c(C )=c(H+)+c(H2CO3)
典例 室温时,Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2,Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.0.1 mol/L H2C2O4溶液:c(HC2 )>c(H+)>c(C2 )
B.0.1 mol/L NaHC2O4溶液:c(C2 )>c(HC2 )>c(H2C2O4)
C.0.1 mol/L Na2C2O4溶液:c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2 )
D.0.1 mol/L NaHC2O4溶液和0.1 mol/L Na2C2O4溶液等体积混合:c(HC2 )+2c(C2 )<
0.15 mol/L
C
思路点拨：多元弱酸的酸式盐溶液的酸碱性需通过大量计算分析得出,如草酸的酸式盐溶液
的酸碱性需根据草酸的一级电离常数算出HC2 的水解平衡常数,与二级电离平衡常数进行
比较,然后得出草酸氢根离子的电离程度大于其水解程度的结论,由此得出草酸氢钠溶液显
酸性。
解析：A项,H2C2O4为二元弱酸,0.1 mol/L H2C2O4溶液中,c(H+)>c(HC2 )>c(C2 ),错误;B项,
分析可知HC2 的电离程度大于其水解程度,则0.1 mol/L NaHC2O4溶液中,c(HC2 )>c(C2 )> c(H2C2O4),错误;C项,根据溶液呈电中性可知,0.1 mol/L Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HC2 )+
2c(C2 )+c(OH-),根据物料守恒,c(Na+)=2[c(H2C2O4)+c(HC2 )+c(C2 )],两式联立可得
c(OH-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2 ),正确;D项,0.1 mol/L NaHC2O4溶液和0.1 mol/L Na2C2O4
溶液等体积混合,溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-),可变形为c(HC2 )+
2c(C2 )=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),c(Na+)=0.15 mol/L,Ka2(H2C2O4)>Kh(C2 )≈1.6×10-10,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则c(HC2 )+2c(C2 )>0.15 mol/L,错误。第2课时 盐类水解的应用
基础过关练
题组一 盐类水解的应用
1.蒸干、灼烧下列物质的水溶液,能得到该物质的是( )
A.NaHCO3 B.AlCl3
C.Fe2(SO4)3 D.KMnO4
2.实验室配制氯化铁溶液时,先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中,再加水稀释到所需浓度,这样操作的目的是( )
A.增大氯化铁的溶解度
B.防止氯化铁被氧化
C.增强Fe3+的氧化性
D.抑制氯化铁水解
3.以0.10 mol·L-1的NaOH溶液滴定某一元弱酸HA的滴定曲线如图所示,下列表述正确的是 ( )
A.此实验可以选用酚酞作为指示剂
B.弱酸HA的浓度约为1×10-4 mol·L-1
C.根据已知条件,弱酸HA的浓度为0.10 mol·L-1
D.当NaOH溶液的体积为9 mL时,恰好完全反应
4.下列说法正确的是 ( )
A.将AlCl3和Fe(NO3)3溶液蒸干均得不到原溶质
B.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
C.pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后pH=4(忽略溶液混合时的体积变化)
D.c(N)相同的下列溶液:①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3·H2O,溶液浓度的大小顺序是①>②>③>④
5.为了配制N和Cl-的浓度比为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
6.(经典题)下列物质用途或操作正确且与盐类水解有关的是( )
①明矾净水
②用热纯碱溶液除油脂
③FeCl3用于印刷线路板
④用TiCl4水溶液制备TiO2·xH2O
⑤用硫酸铜和石灰乳配制波尔多液杀虫剂
⑥在氯化氢气氛中灼烧氯化镁晶体制无水氯化镁
⑦用铁粉、氯化钠和炭粉的混合物做食品抗氧化剂
⑧在含氯化铁杂质的氯化铜溶液中加入过量的氧化铜,过滤除杂
⑨配制FeSO4溶液时将FeSO4晶体溶于浓硫酸中并加蒸馏水稀释至指定浓度
A.①③⑤⑦⑧ B.③④⑦⑧⑨ C.①②④⑥⑧ D.②③④⑤⑥
7.室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.能使甲基橙试液显红色的溶液中:N、Mg2+、ClO-、N
B.常温下,lg=-12的溶液中:Fe2+、Al3+、N、S
C.0.1 mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中:K+、Na+、C、Cl-
D.透明的溶液中:Cu2+、Fe3+、S、Mg2+
8.现有等物质的量浓度、等体积的五种溶液:(1)H2CO3、(2)Na2CO3、(3)NaHCO3、(4)NH4HCO3、(5)(NH4)2CO3,下列说法正确的是( )
A.c(HC)的大小关系为(4)>(3)>(5)>(2)>(1)
B.c(C)的大小关系为(1)<(4)<(3)<(5)<(2)
C.将溶液蒸干、灼烧后只有(1)不能得到对应的固体物质
D.(2)(3)(4)(5)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
9.在氯化铁溶液中存在平衡:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl。回答下列问题:
(1)加热FeCl3稀溶液,溶液颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为 。
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干水分并灼烧,最终得到的固体是 (写化学式)。
(3)为防止配制FeCl3溶液时出现浑浊,正确操作是 。
(4)为了除去酸性MgCl2溶液中的Fe3+,可在加热、搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是 。
题组二 溶液中离子浓度的大小关系
10.钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的KHCO3溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)
B.K2S溶液中:2c(K+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C.K2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
D.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的c(K+):③>①>②(已知:CH3COOH的Ka=1.76×10-5,HClO的Ka=2.95×10-8)
11.高铁酸盐是一种绿色净水剂,溶于水后,Fe与水分子结合发生质子化,并存在平衡H3Fe H2FeO4 HFe Fe。常温下,0.1 mol/L的高铁酸盐溶液中,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示[δ(X)=]。下列说法错误的是( )
A.pH=4时,c(HFe)>4c(H2FeO4)
B.B点pH=-
C.HFe Fe+H+的平衡常数为10-6.5
D.溶液中水的电离程度由E点到A点减小
12.H2S为二元弱酸。20 ℃时,向0.100 mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 ( )
A.通入HCl气体之前:c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=7的溶液中:c(Cl-)>c(HS-)+2c(H2S)
C.c(HS-)=c(S2-)的碱性溶液中:c(Cl-)+c(HS-)>0.100 mol·L-1+c(H2S)
D.c(Cl-)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-c(S2-)
13.25 ℃时,向10 mL 0.10 mol/L的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)的溶液中逐滴加入0.10 mol/L NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列说法正确的是( )
A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.pH=7时,V1>10
C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)
D.滴加NaOH溶液的体积为10 mL时,c(HA)+c(A-)+c(Na+)=0.20 mol/L
14.25 ℃,a L 0.1 mol/L CH3COOH溶液与b L 0.1 mol/L NaOH溶液混合,下列说法正确的是 ( )
A.若a>b,则pH一定小于7
B.若a0.1(b-a)mol
C.若c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),则a≤b
D.若pH=7,则a>b,且c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
15.25 ℃时,用浓度为0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的溶液,滴定曲线如图所示。
下列说法错误的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZ>HY>HX
B.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10-5
C.V(NaOH)=10.00 mL时,三份溶液中c(X-)>c(Y-)>c(Z-)
D.HY溶液与HZ溶液混合,达到平衡时:c(H+)=+c(Z-)+c(OH-)
16.常温下,有下列四种溶液:①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液 ③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液 ④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl混合溶液。
请根据要求回答下列问题。
(1)溶液①呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)比较溶液②③中c(N)的大小关系是② (填“>”“<”或“=”)③。
(3)在溶液④中,NH3·H2O与 (填离子符号)物质的量浓度之和为0.2 mol·L-1。
(4)常温下,测得溶液②的pH=7,CH3COO-与N浓度的大小关系是 c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”)c(N)。
能力提升练
题组一 混合溶液中的粒子浓度关系
1.常温下取Na2CO3、NaHCO3进行如下实验。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8。
实验2:将0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 CaCl2溶液等体积混合,有白色沉淀及气泡生成。
实验3:向0.05 mol·L-1 Na2CO3溶液中通CO2,pH从12降至9。
实验4:向Na2CO3溶液中滴加氯水,氯水颜色褪去。
下列说法正确的是( )
A.Ka2(H2CO3)>
B.实验2中反应生成的气体是HCl
C.实验3中pH=9的溶液中:c(Na+)>c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
D.实验4中c反应前(C)2.已知25 ℃时,二元酸H2C2O4的pKa1、pKa2(pK=-lgK)依次为1.23、 4.19,NH3·H2O的pKb为4.75。回答下列问题。
(1)比较0.1 mol·L-1 NH4HC2O4溶液中c(H+)、c(OH-)、c(N)、 c(HC2)的大小顺序为 。
(2)写出NaHC2O4溶液中存在的电荷守恒关系式: 。
(3)判断NaHC2O4溶液显 性(填“酸”“中”或“碱”),请通过计算说明理由: 。
(4)0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液用NaOH溶液滴定至pH=4.19。请判断 c(HC2) c(C2)(填“等于”“大于”或“小于”)。
(5)0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液用氨水滴定至pH=7.0时,c(N)、 c(HC2)、c(C2)三者之间的关系用一等式来表示: 。
题组二 图像中的粒子浓度关系
3.常温下H2CO3的Ka1=4.30×10-7、Ka2= 5.61×10-11,实验室模拟以SO2和纯碱为原料制备无水Na2SO3的实验步骤如下:
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2至溶液pH为4,停止通SO2,得 NaHSO3溶液;
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,至溶液pH为10时,停止滴加NaOH溶液;
③加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 ℃条件下趁热过滤,得无水Na2SO3。
下列说法不正确的是( )
水溶液中H2SO3、HS、S随pH的分布图
A.原Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(HC)+2c(C)
B.步骤①通入SO2至溶液pH为9时,溶液中:c(HC)>c(C)
C.所得NaHSO3溶液中:c(H+)·c(S)>c(H2SO3)·c(OH-)
D.步骤②所得溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS)+c(H2SO3)
答案与分层梯度式解析
第2课时 盐类水解的应用
基础过关练
1.C NaHCO3受热分解生成Na2CO3、水和CO2,A项错误;蒸干AlCl3溶液过程中,HCl挥发,Al3+水解生成Al(OH)3,灼烧后生成Al2O3,B项错误;蒸干、灼烧Fe2(SO4)3溶液后得到的固体为Fe2(SO4)3,C项正确; KMnO4受热分解,D项错误。
2.D FeCl3水解方程式: FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,为抑制 FeCl3水解,先把FeCl3晶体溶解在浓盐酸中,D项正确。
3.A 氢氧化钠和弱酸恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐,该盐水解使溶液显碱性,应选择碱性条件下变色的指示剂,A正确;弱酸部分电离,弱酸的浓度大于溶液中H+的浓度,所以HA的浓度大于1×10-4 mol·L-1,B错误;根据已知条件无法计算弱酸HA的浓度,C错误;当酸碱恰好反应时,滴定曲线会发生突变,由图像可知,当NaOH溶液的体积为 10 mL时,酸碱恰好中和,D错误。
4.A AlCl3和Fe(NO3)3水解生成易挥发的酸,蒸干过程中,酸挥发使水解平衡正向移动,最终生成Al(OH)3、Fe(OH)3,得不到原溶质,A正确;氯化钠对水的电离无影响,CH3COONH4水解,可促进水的电离,所以两溶液中水的电离程度不相同,B错误;pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合后c(H+)= mol·L-1≈5×10-4 mol·L-1,则pH<4,C错误;NH3·H2O部分电离,NH4Al(SO4)2中Al3+水解会抑制N的水解,CH3COONH4中CH3COO-水解会促进N水解,NH4Cl中N水解,则溶液浓度①<②<③<④,D错误。
5.C NH4Cl溶液中c(N)6.C ①明矾电离出的Al3+水解生成氢氧化铝胶体,Al(OH)3胶体具有较大比表面积,能够吸附水中杂质,与盐类的水解有关;②纯碱水解使溶液呈碱性,加热后水解程度增大,溶液碱性增强,能使油脂发生水解,与盐类的水解有关;③FeCl3溶液和铜发生氧化还原反应腐蚀铜,用于印刷线路板,与水解无关;④TiCl4水解生成HCl和TiO2·xH2O,与盐类的水解有关;⑤CuSO4和石灰乳配制波尔多液杀虫剂是两者发生反应得到Cu(OH)2浊液,Cu2+能够使蛋白质变性,与盐类的水解无关; ⑥MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,在HCl气氛中抑制了水解,与盐类的水解有关;⑦铁粉、氯化钠和炭粉混合物能够形成原电池,达到消耗氧气的目的,能够使食品保鲜,与盐类的水解无关;⑧Fe3+水解使溶液呈酸性,CuO消耗H+,促进Fe3+水解,最终Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,与盐类的水解有关;⑨浓硫酸具有强氧化性,会把Fe2+氧化为Fe3+,操作错误;故选C。
7.D 能使甲基橙试液显红色的溶液显酸性,酸性溶液中ClO-不能大量存在,A不符合题意;常温下,lg=-12的溶液显碱性,Fe2+、Al3+不能在碱性溶液中大量存在,B不符合题意;N、Al3+水解使溶液显酸性,C水解使溶液显碱性,C选项中离子无法大量共存,C不符合题意。
8.B (4)与(3)相比,(4)中N的水解促进了HC的水解,c(HC)的关系为(4)<(3),A项错误;(2)和(5)中的溶质都能完全电离产生 C,但由于(5)中N的水解会促进C的水解,所以c(C)的关系为(5)<(2),(3)和(4)中的溶质都能完全电离出HC,但由于(4)中N的水解会抑制HC的电离,所以c(C)的关系为(4)<(3),(1)中H2CO3需要两步才能电离出C,所以其c(C)最小,从而得出 c(C)的大小关系为(1)<(4)<(3)<(5)<(2),B项正确;将溶液蒸干、灼烧后,只有(2)能得到对应的固体物质,C项错误;(3)(4)(5)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,(2)不能与NaOH溶液反应,D项错误。
9.答案 (1)出现红褐色沉淀 (2)Fe2O3
(3)将FeCl3固体溶于浓盐酸中,再加水稀释至所需浓度
(4)MgCO3促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去
解析 (1)加热FeCl3稀溶液,得到的红褐色透明液体为Fe(OH)3胶体,加入电解质MgCl2使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。(2)加热可促进盐类水解,由于HCl易挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,灼烧Fe(OH)3最终得到的固体为Fe2O3。(3)为防止配制FeCl3溶液时出现浑浊,应将FeCl3固体溶于浓盐酸中,抑制FeCl3水解。(4)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,MgCO3与H+反应:MgCO3+2H+ Mg2++CO2↑+H2O,使 Fe3+的水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀,再过滤除去Fe(OH)3和未反应的MgCO3。
10.C 根据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),A项错误;根据物料守恒可得:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),B项错误;根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),C项正确;由 Ka可知,相同物质的量浓度的三种溶液的pH大小为②>③>①,所以pH相同时,三种溶液的物质的量浓度大小为②<③<①,则c(K+):②<③<①,D项错误。
11.C pH=4时,即pOH=10,溶液中存在H2FeO4、HFe和微量的 H3Fe、Fe,C点:δ(HFe)=0.8,即c(HFe)=4[c(H2FeO4)+ c(H3Fe)+c(Fe)],则c(HFe)>4c(H2FeO4),A正确;H3Fe发生电离平衡:H3Fe H2FeO4+H+,K1=,H2FeO4发生电离平衡:H2FeO4 H++HFe,K2=,B点c(H3Fe)= c(HFe),K1K2=c2(H+),即pH=-lg=-,B正确; HFe Fe+H+,K3=,E点:c(Fe)=c(HFe), pOH=6.5,此时pH=7.5,则HFe Fe+H+的平衡常数K3=10-7.5,C错误;A点,H3Fe电离使溶液呈酸性,此时水的电离被抑制,E点pOH=6.5,则pH=7.5,酸根离子水解使溶液呈碱性,水的电离程度A点小于E点,溶液中水的电离程度由E点到A点减小,D正确。
12.D Na2S溶液中存在两步水解S2-+H2O OH-+HS-,H2O+HS-OH-+H2S,两步水解都可以产生OH-,所以c(OH-)>c(HS-),A错误;溶液的pH=7,则溶液中c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒可知c(Na+)=c(Cl-)+c(HS-)+2c(S2-),由物料守恒知c(Na+)=2c(H2S)+2c(S2-)+2c(HS-),所以存在 c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S),B错误;据电荷守恒可知c(Cl-)+c(HS-)+ 2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由物料守恒知c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)= 0.5c(Na+)=0.100 mol·L-1,则c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),即c(Cl-)+c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),在c(HS-)= c(S2-)的碱性溶液中c(OH-)>c(H+),所以c(Cl-)+c(HS-)13.A a点时,pH=3,c(H+)=1.0×10-3 mol/L,Ka==1.0×10-3,所以c(HA)=c(A-),根据电荷守恒可知c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),联立得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),A项正确;加入10 mL NaOH溶液时,二者恰好完全反应生成NaA,该盐是强碱弱酸盐,A-水解使溶液显碱性,因此要使溶液pH=7,V1<10,B项错误;根据电荷守恒c(A-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+)可得c(Na+)=c(A-)+c(OH-)-c(H+)14.B 若a=b,CH3COOH和NaOH恰好完全反应,生成CH3COONa,溶液呈碱性,若a>b,则醋酸过量,根据醋酸过量的程度,溶液可能显碱性、中性或酸性,A项错误;若a0.1(b- a) mol,B项正确;若c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,根据A项中的分析可知当醋酸过量时,溶液也可能显碱性,C项错误;溶液显中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),则c(Na+)15.C 在相同温度下,同浓度的三种一元酸溶液的pH越小,其酸性越强,即酸性HZ>HY>HX,故导电能力顺序为HZ>HY>HX,A项正确;向HY溶液中滴加NaOH溶液,当NaOH溶液滴到10.00 mL时,溶质为等物质的量的NaY、HY,则溶液中c(HY)≈c(Y-),HY的电离平衡常数Ka(HY)=≈c(H+)=10-5,B项正确;V(NaOH)=10.00 mL时,三份溶液中钠离子浓度相同,且均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-或Y-或Z-)+ c(OH-),结合曲线对应的酸碱性可知,含HZ的溶液中c(H+)最大,所以三份溶液中c(Z-)最大,C项错误;HY溶液与HZ溶液混合,溶液中电荷守恒为c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+c(OH-),HY的电离平衡常数为Ka(HY)=,c(Y-)=,则c(H+)=+c(Z-)+c(OH-),D项正确。
16.答案 (1)酸 N+H2O NH3·H2O+H+ (2)< (3)N (4)=
解析 (1)NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中N发生水解反应:N+H2O NH3·H2O+H+,所以溶液呈酸性。
(2)0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液和0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中都存在水解平衡:N+H2O NH3·H2O+H+;在CH3COONH4溶液中还存在 CH3COO-的水解平衡:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,CH3COO-的水解对 N的水解起促进作用,而在NH4HSO4溶液中,盐电离产生的H+对N的水解起抑制作用,因此②③两种溶液中c(N)的大小关系是②<③。
(3)在④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl混合溶液中, NH3·H2O和N的物质的量浓度之和为0.2 mol·L-1。
(4)溶液②中存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(N),溶液 pH=7,则c(OH-)=c(H+),所以c(CH3COO-)=c(N)。
能力提升练
1.C HC在溶液中存在水解平衡HC+H2O H2CO3+OH-,Kh(HC)===,测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8,溶液显碱性,表明在NaHCO3溶液中HC的水解程度大于其电离程度,得到Ka2(H2CO3)<高频考点,A错误;将0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,有白色沉淀及气泡生成,Ca2+结合C生成CaCO3沉淀,促进HC电离,溶液中c(H+)增大,H+和HC结合生成CO2和H2O,2HC+Ca2+ CaCO3↓+CO2↑+H2O,B错误;向0.05 mol·L-1 Na2CO3溶液中通CO2,pH从12降至9,再结合实验1,0.1 mol·L-1 NaHCO3的pH约为8,知该溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3,则c(Na+)>c(C)+c(HC)+c(H2CO3),C正确;氯水中含有H+,H+可与C结合,故反应后c(C)减小,D错误。
2.答案 (1)c(N)>c(HC2)>c(H+)>c(OH-)
(2)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2)
(3)酸 H2C2O4的Ka1=10-1.23,Ka2=10-4.19,HC2的电离常数为10-4.19,HC2的水解常数为<10-4.19,HC2的电离程度大于其水解程度,故 NaHC2O4溶液显酸性
(4)等于
(5)c(N)=c(HC2)+2c(C2)
解析 (1)由于pK=-lgK,则Ka1(H2C2O4)=10-1.23,Ka2(H2C2O4)=10-4.19,Kb(NH3· H2O)=10-4.75,10-4.19>>,故HC2的电离程度>N的水解程度>HC2的水解程度,故溶液显酸性,则NH4HC2O4溶液中c(N)>c(HC2)>c(H+)>c(OH-)。(2)NaHC2O4溶液中存在HC2的电离平衡、水解平衡以及水的电离平衡,溶液中的离子有Na+、H+、OH-、HC2、C2,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2)。(3)H2C2O4的Ka1=10-1.23,Ka2=10-4.19,HC2的电离常数为10-4.19,HC2的水解常数为<10-4.19,故HC2的电离程度大于其水解程度,NaHC2O4溶液显酸性。(4)溶液的pH=4.19,Ka2===10-4.19,故 c(HC2)=c(C2)。(5)溶液pH=7.0,呈中性,则c(H+)=c(OH-),又溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(N)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-),故 c(N)=c(HC2)+2c(C2)。
3.D Na2CO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+ c(OH-),而Na2CO3溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>c(HC)+2c(C),A项正确;Ka2(H2CO3)==5.61×10-11,当c(C)=c(HC)时,c(H+)=5.61×10-11 mol·L-1,pH>9,则当pH=9时c(HC)>c(C),B项正确;当pH=4时,得到NaHSO3溶液,说明HS的电离程度大于其水解程度,则c(S)>c(H2SO3)、c(H+)>c(OH-),故c(H+)·c(S)>c(H2SO3)· c(OH-),C项正确;步骤②所得溶液为Na2SO3溶液,根据电荷守恒: c(HS)+c(OH-)+2c(S)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:2c(H2SO3)+2c(HS)+2c(S)=c(Na+),得到c(OH-)=c(H+)+c(HS)+2c(H2SO3),D项错误。
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