《学霸笔记 同步精讲》第三章 第三节 第2课时 影响盐类水解的主要因素人教版化学选择性必修1 -讲义(教师版+学生版)

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名称 《学霸笔记 同步精讲》第三章 第三节 第2课时 影响盐类水解的主要因素人教版化学选择性必修1 -讲义(教师版+学生版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2026-04-03 00:00:00

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第2课时 影响盐类水解的主要因素
学习目标
1.了解影响盐类水解平衡的因素,分析外界条件对盐类水解平衡的影响。 2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。学会设计探究方案,进行实验探究。
知识点一 影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物的性质
盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质所决定的。相同条件下,弱酸的酸性越弱,其酸根离子形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强;弱碱的碱性越弱,其阳离子形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。
2.外因——反应条件
(1)探究反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响
Fe2(SO4)3水解反应的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据实验操作填写下表:
反应条件 实验操作 现象 解释或结论
温度 将Fe2(SO4)3 溶液适当加热,测溶液的pH 溶液颜色    ,溶液pH     盐类的水解是    反应,加热,水解平衡向    方向移动
反应物 的浓度 加入Fe2(SO4)3 固体,再测溶液的pH 溶液颜色    ,溶液的pH    加入Fe2(SO4)3固体,c(Fe3+)增大,水解平衡向   方向移动
生成物 的浓度 加浓盐酸后,测溶液的pH 溶液颜色    ,溶液的pH     加入盐酸,c(H+)增大,水解平衡向   方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
加入少量浓NaOH溶液 产生    沉淀 加入氢氧化钠后,OH-消耗H+,c(H+)减小,水解平衡向    方向移动
(2)反应条件对盐类水解平衡的影响归纳
①温度:盐类的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
②浓度:盐溶液浓度越小,水解程度越大。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制弱碱阳离子水解,促进弱酸根阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,可抑制弱酸根阴离子水解,促进弱碱阳离子水解。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,N的水解程度相同。(  )
(2)将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大。(  )
(3)对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动。(  )
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C水解平衡左移,pH减小。(  )
(5)水解平衡右移,盐离子的水解程度一定增大。(  )
(6)将醋酸钠溶液升高温度,会促进水解,溶液碱性增强。(  )
(7)加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小。(  )
2.关于FeCl3溶液水解的说法错误的是(  )
A.水解达到平衡时加水稀释,平衡向正反应方向移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+水解程度前者比后者小
C.有50 ℃和20 ℃的同浓度的FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
D.为抑制Fe3+水解,较好地保存FeCl3溶液应加入少量HCl
3.要使0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中的c(C)更接近0.01 mol·L-1,可以采取的措施是(  )
A.通入CO2    B.加水
C.加热 D.加入适量KOH固体
知识点二 盐的水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的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,该常数就叫盐的水解常数,用Kh表示。
2.水解常数与电离常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HAH++A-,Ka=;A-+H2OHA+OH-,Kh=。则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=。常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14,Kh=。
同理,强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数(Kh)与弱碱电离常数(Kb)之间的关系:Kh=。
(2)对于二元弱酸H2B,Ka1、Ka2与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,Kh(HB-)==
=。
B2-+H2OHB-+OH-,Kh(B2-)==
=。
因为Ka1 Ka2,所以Kh(B2-) Kh(HB-),即多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
提醒:盐的水解常数只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
3.盐的水解常数的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh越大,对应盐溶液中离子水解程度越大,对应盐溶液酸碱性越强(即越弱越水解)。如:常温下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则同浓度的四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液
③NaClO溶液 ④CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为     ;又如,Ka(CH3COOH)≈Kb(NH3·H2O),则CH3COONH4溶液接近中性。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈酸性。NaHSO4Na++H++S。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA-H++A2-,水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小,即Ka2和Kh(HA-)的相对大小。
如:a.常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则HC的电离程度    水解程度,即Ka2   ,所以NaHCO3溶液呈    性。类似的离子还有HS-、HP。
b.常温下,H3PO4的电离常数Ka1=6.9×10-2,Ka2=6.2×10-8,则H2P的电离程度    水解程度,即Ka2   ,所以NaH2PO4溶液呈    性。
(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度大于X-的水解程度,混合液呈酸性。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度大于HX的电离程度,混合液呈碱性。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)已知C的水解常数为Kh1,HC的水解常数为Kh2,则Kh1>Kh2。(  )
(2)已知常温下HCN的电离常数为Ka,则NaCN溶液中,CN-的水解常数为。(  )
(3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是HC的Ka2(H2CO3)>Kh(HC)。(  )
(4)已知常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,则NH4HCO3溶液呈碱性。(  )
2.已知H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2、Ka2=6.0×10-8。利用所给数据分析NaHSO3溶液的酸碱性。
3.下表所示为25 ℃时部分酸的电离平衡常数。
H2CO3 CH3COOH
Ka1 4.5×10-7 1.75×10-5
Ka2 4.7×10-11 —
(1)计算Na2CO3第一步水解常数Kh1。
(2)计算NaHCO3水解常数Kh。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3溶液,其pH由小到大的顺序是             
          。
1.能使FeCl3溶液中的比值接近3的措施是(  )
A.加入适量硫酸 B.加入适量氨水
C.加热溶液 D.加入适量的K2CO3固体
2.欲使醋酸钠溶液中CH3COO-的水解程度减小,c(OH-)增大,可采用的方法是(  )
A.加热
B.加水稀释
C.加入少量NaOH固体
D.加入少量NH4Cl固体
3.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.升高温度,增大
B.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
C.稀释溶液,S2-的水解程度减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
4.(1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh1=2.0×10-3,则当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,试求该溶液的pH=                       。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1 NH4Cl溶液中c(H+)=    mol·L-1(已知≈2.36)。
(3)25 ℃时H2SO3HS+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数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”)。
提示:完成课后作业 第三章 第三节 第2课时
3 / 4第2课时 影响盐类水解的主要因素
学习目标
1.了解影响盐类水解平衡的因素,分析外界条件对盐类水解平衡的影响。 2.了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。学会设计探究方案,进行实验探究。
知识点一 影响盐类水解的主要因素
1.内因——反应物的性质
盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质所决定的。相同条件下,弱酸的酸性越弱,其酸根离子形成的盐越易水解,盐溶液的碱性越强;弱碱的碱性越弱,其阳离子形成的盐越易水解,盐溶液的酸性越强。
2.外因——反应条件
(1)探究反应条件对Fe2(SO4)3水解平衡的影响
Fe2(SO4)3水解反应的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据实验操作填写下表:
反应条件 实验操作 现象 解释或结论
温度 将Fe2(SO4)3 溶液适当加热,测溶液的pH 溶液颜色 变深 ,溶液pH 变小  盐类的水解是 吸热 反应,加热,水解平衡向 正反应 方向移动
反应物 的浓度 加入 Fe2(SO4)3 固体,再测溶液的pH 溶液颜色 变深 ,溶液的pH 变小  加入Fe2(SO4)3固体,c(Fe3+)增大,水解平衡向 正反应 方向移动
反应条件 实验操作 现象 解释或结论
生成物 的浓度 加浓盐酸后,测溶液的pH 溶液颜色 变浅 ,溶液的pH 变小  加入盐酸,c(H+)增大,水解平衡向 逆反应 方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
加入少量浓NaOH溶液 产生 红褐色 沉淀 加入氢氧化钠后,OH-消耗H+,c(H+)减小,水解平衡向 正反应 方向移动
(2)反应条件对盐类水解平衡的影响归纳
①温度:盐类的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
②浓度:盐溶液浓度越小,水解程度越大。
③酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制弱碱阳离子水解,促进弱酸根阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,可抑制弱酸根阴离子水解,促进弱碱阳离子水解。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl溶液,N的水解程度相同。( × )
(2)将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大。( × )
(3)对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动。( √ )
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,C水解平衡左移,pH减小。( × )
(5)水解平衡右移,盐离子的水解程度一定增大。( × )
(6)将醋酸钠溶液升高温度,会促进水解,溶液碱性增强。( √ )
(7)加热CH3COONa溶液,溶液中的值将减小。( √ )
2.关于FeCl3溶液水解的说法错误的是(  )
A.水解达到平衡时加水稀释,平衡向正反应方向移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+水解程度前者比后者小
C.有50 ℃和20 ℃的同浓度的FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
D.为抑制Fe3+水解,较好地保存FeCl3溶液应加入少量HCl
解析:C 升高温度促进盐的水解,所以50 ℃和20 ℃的同浓度的FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者大,C错误。
3.要使0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中的c(C)更接近0.01 mol·L-1,可以采取的措施是(  )
A.通入CO2    B.加水
C.加热 D.加入适量KOH固体
解析:D 向0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中通入CO2,因发生反应C+CO2+H2O2HC,导致C浓度小于0.01 mol·L-1,A不符合题意;向0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中加水,导致C浓度小于0.01 mol·L-1,B不符合题意;加热能够促进C水解,导致0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中C浓度小于0.01 mol·L-1,C不符合题意;向0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中加入适量KOH固体,由于OH-浓度增大,抑制C水解,导致0.01 mol·L-1 K2CO3溶液中C浓度接近0.01 mol·L-1,D符合题意。
知识点二 盐的水解常数
1.概念
在一定温度下,能水解的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,该常数就叫盐的水解常数,用Kh表示。
2.水解常数与电离常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系
HAH++A-,Ka=;A-+H2OHA+OH-,Kh=。则Ka·Kh=c(H+)·c(OH-)=Kw,故Kh=。常温时Ka·Kh=Kw=1.0×10-14,Kh=。
同理,强酸弱碱盐(如NH4Cl)的水解常数(Kh)与弱碱电离常数(Kb)之间的关系:Kh=。
(2)对于二元弱酸H2B,Ka1、Ka2与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系
HB-+H2OH2B+OH-,Kh(HB-)===。
B2-+H2OHB-+OH-,Kh(B2-)===。
因为Ka1 Ka2,所以Kh(B2-) Kh(HB-),即多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
提醒:盐的水解常数只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
3.盐的水解常数的应用
(1)判断盐溶液酸碱性强弱(水解程度大小)
由于Kh=或Kh=,Ka或Kb越小,Kh越大,对应盐溶液中离子水解程度越大,对应盐溶液酸碱性越强(即越弱越水解)。如:常温下Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3),则同浓度的四种溶液:①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液
③NaClO溶液 ④CH3COONa溶液,pH由大到小的顺序为 ①>③>②>④ ;又如,Ka(CH3COOH)≈Kb(NH3·H2O),则CH3COONH4溶液接近中性。
(2)判断酸式盐的酸碱性
①强酸的酸式盐(如NaHSO4)只电离,不水解,溶液呈酸性。NaHSO4Na++H++S。
②弱酸的酸式盐NaHA溶液中,存在HA-的电离和水解两个平衡,电离平衡:HA-H++A2-,水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-,溶液的酸碱性取决于HA-的电离程度和水解程度的相对大小,即Ka2和Kh(HA-)的相对大小。
如:a.常温下,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11,则HC的电离程度 小于 水解程度,即Ka2 < ,所以NaHCO3溶液呈 碱 性。类似的离子还有HS-、HP。
b.常温下,H3PO4的电离常数Ka1=6.9×10-2,Ka2=6.2×10-8,则H2P的电离程度 大于 水解程度,即Ka2 > ,所以NaH2PO4溶液呈 酸 性。
(3)判断等浓度的HX和NaX混合液的酸碱性
混合液中存在HX的电离平衡和NaX的水解平衡,溶液的酸碱性取决于HX的电离程度和X-的水解程度的相对大小。
①当Ka(HX)>Kh(X-)时,HX的电离程度大于X-的水解程度,混合液呈酸性。
②当Kh(X-)>Ka(HX)时,X-的水解程度大于HX的电离程度,混合液呈碱性。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)已知C的水解常数为Kh1,HC的水解常数为Kh2,则Kh1>Kh2。( √ )
(2)已知常温下HCN的电离常数为Ka,则NaCN溶液中,CN-的水解常数为。( √ )
(3)NaHCO3溶液呈碱性的原因是HC的Ka2(H2CO3)>Kh(HC)。( × )
(4)已知常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5,则NH4HCO3溶液呈碱性。( √ )
2.已知H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2、Ka2=6.0×10-8。利用所给数据分析NaHSO3溶液的酸碱性。
答案:在NaHSO3溶液中HS存在如下两个平衡:HSH++S
HS+H2OH2SO3+OH-
其水解常数Kh==≈7.1×10-13
则Ka2>Kh,HS的电离程度大于其水解程度,所以溶液呈酸性。
3.下表所示为25 ℃时部分酸的电离平衡常数。
H2CO3 CH3COOH
Ka1 4.5×10-7 1.75×10-5
Ka2 4.7×10-11 —
(1)计算Na2CO3第一步水解常数Kh1。
答案:(1)Kh1===≈2.1×10-4。
(2)计算NaHCO3水解常数Kh。
答案:(2)Kh===≈2.2×10-8。
(3)浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3溶液,其pH由小到大的顺序是 CH3COONa<NaHCO3<Na2CO3 。
1.能使FeCl3溶液中的比值接近3的措施是(  )
A.加入适量硫酸
B.加入适量氨水
C.加热溶液
D.加入适量的K2CO3固体
解析:A FeCl3溶液中Fe3+发生水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,使>3,要使的比值接近3,需抑制Fe3+的水解。加入适量硫酸,c(H+)增大,可抑制Fe3+的水解,A正确;加入适量的氨水,氨水与H+反应使c(H+)减小,促进Fe3+的水解,B错误;盐类水解是吸热反应,加热溶液,促进Fe3+的水解,C错误;K2CO3在水中完全电离生成K+和C,C水解呈碱性,促进Fe3+的水解,D错误。
2.欲使醋酸钠溶液中CH3COO-的水解程度减小,c(OH-)增大,可采用的方法是(  )
A.加热
B.加水稀释
C.加入少量NaOH固体
D.加入少量NH4Cl固体
解析:C CH3COO-水解方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,由于水解是吸热过程,故升温促进水解,水解程度增大,A不符合题意;越稀越水解,加水稀释,水解程度增大,B不符合题意;加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,导致水解平衡逆向移动,水解程度减小,C符合题意;N水解产生的H+可与OH-结合,使平衡正向移动,CH3COO-水解程度增大,D不符合题意。
3.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.升高温度,增大
B.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
C.稀释溶液,S2-的水解程度减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:A 水解反应是吸热反应,升高温度促进水解平衡正向移动,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以增大,A正确;加入CuSO4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向移动,c(HS-)减小,B错误;稀释溶液,S2-的水解程度增大,C错误;加入NaOH固体,水解平衡逆向移动,但溶液pH增大,D错误。
4.(1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh1=2.0×10-3,则当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,试求该溶液的pH= 9 。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol·L-1 NH4Cl溶液中c(H+)= 2.36×10-5 mol·L-1(已知≈2.36)。
(3)25 ℃时H2SO3HS+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh= 1×10-12 ,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:(1)水的离子积Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh1==2.0×10-3,当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,c(OH-)=mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1,则c(H+)== mol·L-1=1.0×10-9 mol·L-1,即该溶液的pH=9。
(2)根据题干信息可知,该温度下NH4Cl溶液的水解常数Kh==≈5.56×10-10,又根据水解平衡表达式可知Kh=≈,则c(H+)=mol·L-1≈2.36×10-5 mol·L-1。
(3)NaHSO3的水解常数Kh====1×10-12。由Kh=得=,加入I2后,HS被氧化为H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)减小,Kh不变,所以增大。
题组一 盐类水解的影响因素
1.(2025·豫北名校高二期中)在Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是(  )
①加热 ②通入HCl ③加入适量KOH(s)
④加入Na2SO4溶液
A.③④ B.②③
C.①② D.①④
解析:A ①加热促进水解,c(H+)增大,pH减小;②通入HCl,抑制水解,pH减小;③加入适量的KOH(s),H+与KOH反应,则向水解方向移动且使溶液的pH增大;④加入Na2SO4溶液,相当于加水,水解平衡正向移动,c(H+)减小,pH增大;③④符合题意。
2.(2025·清华附中高二期中)常温下,某NH4Cl溶液的pH=5。下列关于该溶液的说法中错误的是(  )
A.呈酸性
B.对此溶液进行加热,溶液pH将变小
C.c(OH-)=1×10-9 mol·L-1
D.将此溶液加水稀释10倍,所得溶液pH=6
解析:D NH4Cl为强酸弱碱盐,其溶液中N会发生水解:N+H2ONH3·H2O+H+,溶液呈酸性。A项,常温下,pH=5的溶液呈酸性,正确;B项,加热会促进N的水解,溶液酸性增强,pH变小,正确;C项,常温下,某NH4Cl溶液的pH=5,c(OH-)== mol·L-1=1×10-9 mol·L-1,正确;D项,加水稀释10倍,会促进N水解,导致增加的c(H+)大于原来的,所以溶液的6>pH>5,错误。
3.在25 ℃时,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的三种溶液中,测得c(N)分别为a、b、c(单位: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
解析:D 物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中都存在N的水解平衡:N+H2ONH3·H2O+H+,(NH4)2CO3溶液中C促进N的水解;(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,因发生反应:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,c(H+)增大,抑制了N的水解;S对N的水解无影响。则相同物质的量浓度的三种溶液中,N的水解程度越大,溶液中c(N)越小,所以c>a>b,选D。
4.(苏教版习题)为了配制c(N)与c(Cl-)比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入适量的(  )
①HCl ②NaCl ③氨水 ④NH4NO3
A.①② B.③④
C.①③ D.①④
解析:B ①通入氯化氢,使c(Cl-)增大,导致溶液中c(N)<c(Cl-),①不符合题意;②向溶液中加入NaCl晶体后,c(Cl-)增加,并保持c(N)不变,导致c(N)<c(Cl-),②不符合题意;③加入适量氨水,通过增大c(NH3·H2O)从而抑制N的水解,增大c(N),并保持c(Cl-)不变,③符合题意;④向溶液中加入NH4NO3晶体后,增大c(N),并保持c(Cl-)不变,④符合题意。
题组二 盐类的水解常数及其应用
5.(2025·福州六校高二期末)常温下,稀释0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是(  )
A.HS的水解常数 B.溶液的pH
C.溶液中n(HS) D.溶液中c(Na+)
解析:B A项,温度一定时,水解常数为定值;B项,NaHSO3电离程度大于水解程度,溶液显酸性,加水稀释,根据勒夏特列原理,虽然电离程度增大,但c(H+)减小,溶液pH增大;C项,随着水的加入,电离程度增大,溶液中n(HS)减小;D项,随着水的加入,溶液体积增大,溶液中c(Na+)减小。
6.在一定条件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是(  )
A.加水稀释,平衡右移,HS-浓度增大
B.升高温度,减小
C.稀释溶液,水解常数不变
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:C A项,加水稀释,平衡右移,但是HS-浓度减小,错误;B项,水解是吸热反应,升温,平衡右移,c(HS-)增大,c(S2-)减小,增大,错误;C项,水解常数只受温度影响,温度不变,水解常数不变,正确;D项,加入氢氧化钠,溶液的碱性增强,溶液pH增大,错误。
7.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。常温下,含等物质的量的HCN与NaCN的混合溶液,下列说法错误的是(  )
A.溶液呈酸性
B.溶液呈碱性
C.溶液中c(CN-)<c(HCN)
D.溶液中c(Na+)>c(CN-)
解析:A 根据CN-的水解常数Kh=,可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10,Kh>Ka,故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离产生的c(H+),故混合溶液呈碱性,c(CN-)<c(HCN),c(Na+)>c(CN-)。
8.(2025·石家庄高二期末)通过查阅资料获得温度为25 ℃时有以下数据:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Kh是盐的水解常数,在CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,则Kh=。有关上述常数的说法正确的是(  )
A.通过比较上述常数,可得NH4SCN溶液显碱性
B.电离常数、水解常数和化学平衡常数都随温度的升高而增大
C.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
D.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka·Kh
解析:D A项,根据谁强显谁性可知,可得NH4SCN溶液水解显酸性,错误;B项,升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数减小,错误;C项,电离常数只与温度有关,温度相同电离常数相同,错误;D项,一定温度下,在CH3COONa溶液中水解常数为Kh=,则Kw=Ka·Kh,正确。
9.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:C+H2OHC+OH-。下列说法错误的是(  )
A.稀释溶液,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,减小
解析:A 温度不变,水解常数不变,不变,A错误;CO2与C反应生成HC,HC比C水解程度小,所以溶液碱性减弱,即pH减小,B正确;因水解是吸热反应,则升温可以促进水解,平衡正向移动,平衡常数增大,C正确;加入NaOH固体,OH-抑制C水解,HC的物质的量浓度减小,C的物质的量浓度增大,所以减小,D正确。
10.(苏教版改编题)常温下,pH=10的三种钠盐溶液其物质的量浓度大小为NaX<NaY<NaZ,下列说法正确的是(  )
A.HX、HY、HZ酸性依次减弱
B.浓度相同的HX和NaY能发生HX+NaYHY+NaX
C.浓度相同的三种钠盐溶液中,水的电离程度最大的是NaZ的溶液
D.中和体积和pH均相等的溶液HX、HY、HZ,消耗NaOH最多的是HX
解析:D pH=10的三种钠盐溶液其物质的量浓度大小为NaX<NaY<NaZ,说明水解程度:X->Y->Z-,根据“越弱越水解”,可知HX、HY、HZ酸性依次增强,A错误;根据A选项可知,酸性:HX<HY,依据“强制弱”规律,浓度相同的HX和NaY不能发生HX+NaYHY+NaX,B错误;因水解程度:X->Y->Z-,水解促进水电离,浓度相同的三种钠盐溶液中,水的电离程度最大的是NaX的溶液,C错误;HX、HY、HZ的酸性依次增强,pH相等的溶液HX、HY、HZ,浓度:HX>HY>HZ,中和体积和pH均相等的溶液HX、HY、HZ,消耗NaOH最多的是HX,D正确。
11.关于下列实验的说法错误的是(  )
A.CH3COO-的水解程度增大 B.溶液的pH减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
C.NH4Cl可促进CH3COO-的水解 D.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
解析:B A项,向醋酸钠溶液中加适量水,溶液浓度减小,促进CH3COO-的水解,正确;B项,加热醋酸钠溶液促进CH3COO-的水解,温度升高Kw增大,导致pH减小,错误;C项,氯化铵溶液因N水解显酸性,在醋酸钠中加入氯化铵,两者相互促进水解,正确;D项,原醋酸钠溶液中,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),再加入一定量醋酸后,混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+),正确。
12.(2025·茂名高二期中)下列说法错误的是(  )
A.向Na2S溶液中加入少量CuSO4固体,HS-的浓度减小
B.加水稀释NH4Cl溶液,水解常数Kh增大,pH减小
C.25 ℃时,Ka(HCOOH)=1.0×10-4,该温度下HCOO-的水解常数为1.0×10-10
D.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大
解析:B Na2S中存在S2-+H2OHS-+OH-,加入少量CuSO4固体,S2-与Cu2+反应生成CuS沉淀,促使平衡逆向移动,HS-的浓度减小,A正确;水解常数Kh只受温度的影响,温度不变,Kh不变,B错误;HCOOH的Ka=1.0×10-4,则=1.0×10-4,==1.0×10-4,则Kh=1.0×10-10,C正确;NaA的Kh=,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh越大,D正确。
13.(2025·武汉高二期中)电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常 数(25 ℃) Ka=1.8 ×10-5 Ka=4.3 ×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(CN-)  < c(HC)(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B.NaCN  C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 A>B>C (填字母)。
③常温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=10,溶液中= 1.8×105 。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 CN-+CO2+H2OHCN+HC 。
(2)常温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中c(HS)∶c(S)=10∶1,溶液的pH= 6 。(常温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7)
(3)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“=”)。
(4)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 。
解析:(1)①HCN的电离常数Ka=4.3×10-10,H2CO3的电离常数=5.0×10-7,碳酸的酸性强于HCN的酸性,根据“越弱越水解”, 0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,CN-的水解程度大于HC的水解程度,所以c(CN-)<c(HC)。
②常温下,酸性:CH3COOH>HCN>HC,根据“越弱越水解”,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B.NaCN  C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是A>B>C。
③常温下,Ka==1.8×10-5,一定浓度的CH3COONa溶液pH=10,溶液中==1.8×105。
④酸性:H2CO3>HCN>HC,根据强酸制弱酸,将少量CO2通入NaCN溶液生成碳酸氢钠和HCN,反应的离子方程式是CN-+CO2+H2OHCN+HC。
(2)常温下,H2SO3的Ka2=1.0×10-7,=1.0×10-7,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中c(HS)∶c(S)=10∶1,c(H+)=1.0×10-6,溶液的pH=6。
(3)NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2Y的Ka2=5.4×10-5,根据“谁强显谁性”,则(NH4)2Y溶液的pH<7。
(4)N的水解常数Kh=2×10-11,HNO2的电离常数为Ka===5×10-4,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。
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