人教版高中化学选修4教学讲义,复习补习资料(含典例分析,巩固练习):14【提高】影响盐类水解的主要因素

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名称 人教版高中化学选修4教学讲义,复习补习资料(含典例分析,巩固练习):14【提高】影响盐类水解的主要因素
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-01-20 09:01:48

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影响盐类水解的主要因素

【学习目标】
1、认识内因对盐类水解程度的影响;
2、掌握外因对盐类水解程度的具体影响。
【典型例题】
一、影响盐类水解平衡的因素
例1. (2019 四中同步)在一定条件下Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-,下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液中:c (Na+)>c (CO32-)>c (OH-)>c (H+)
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.稀释溶液,溶液中c(H+)和c(OH-)都减少
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【思路点拨】CO32-的水解反应CO32-+H2OHCO3-+OH-为吸热过程。
【答案】A
【解析】B项,升高温度,平衡向吸热反应方向(向右)移动;C项,稀释溶液,溶液中c(H+)增大,其余离子浓度都减少;D项,加入NaOH固体,c(OH-)增大,溶液pH也增大。
【总结升华】(1)升高温度,水解平衡正向移动,水解程度增大。
(2)增大该盐溶液的浓度,水解平衡正向移动,水解程度减小,但水解产生的离子浓度增大;加水稀释,水解平衡正向移动,水解程度增大,但水解产生的离子浓度减小。
举一反三:
【变式1】关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.水解达到平衡时无论加FeCl3的饱和溶液还是加水稀释,平衡均向正反应方向移动
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
【答案】C
【变式2】(2019 天津高考)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质。有关结论正确的是( )
加入的物质
结论
A
50mL 1 mol·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.05molCaO
溶液中 增大
C
50mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH—)不变
D
0.1molNaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
【答案】B
【解析】A.Na2CO3和H2SO4完全反应,方程式为:Na2CO3+H2SO4= Na2 SO4+CO2↑+H2O,反应结束后溶液中只有Na2 SO4,c(Na+)=2c(SO42-)才对,故A错误;
B.Na2CO3中存在CO32-的水解平衡,方程式为:CO32-+H2OHCO3—+OH—。加入CaO后,
CaO+ H2O=Ca(OH)2,c(OH—)增大,同时Ca2++CO32-=CaCO3↓,所以水解平衡向左移动,c(HCO3-)减小,则增大,故B正确;
C.加水以后根据越稀越水解的原理,CO32-的水解平衡向右移动,但c(OH—)减小,Na2CO3溶液中H+、OH-均由水电离,则由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,故C错误;
D.加入NaHSO4固体后,NaHSO4= Na++ H++ SO42-,H+与CO32-反应,则反应后溶液为Na2SO4溶液,溶液呈中性,则溶液pH减小,引入了Na+,则c(Na+)增大,故D错误;
故选B。
二、互促水解问题
例2.向三份0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为( )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
【思路点拨】当弱酸的阴离子与弱碱的阳离子相遇时,会因为各自水解产物的相互反应而促进,当弱酸的阴离子遇到另一种弱酸阴离子时,会因为各自水解产物的抑制而减弱。
【答案】A
【解析】题中涉及的离子水解方程式如下:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-、NH4++H2ONH3·H2O +H+、SO32-+H2OHSO3-+OH-、Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。由上述方程式可知NH4+、Fe3+能促进CH3COO-的水解,CH3COO-浓度减小,SO32-能抑制CH3COO-的水解,CH3COO-浓度增大,故选A。
【总结升华】一般情况下,盐类水解不会生成气体和沉淀,但两种能发生互促水解的离子相遇时,水解程度相对较大,个别情况还需要标沉淀和气体,比如碳酸根离子与铝离子相遇时,就会生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体。

例3.普通泡沫灭火器的铁筒里装着一只玻璃管,玻璃管内盛装硫酸铝溶液,铁筒里盛装碳酸氢钠溶液。使用时,倒置灭火器振荡,两种溶液相混合就会喷出含二氧化碳的白色泡沫。
(1)产生此现象的离子方程式是________________。
(2)不能把硫酸铝装在铁筒里的主要原因是________________。
(3)一般不用碳酸钠代替碳酸氢钠是因为________________。
【思路点拨】本题考查化学知识在生活中的应用,需要利用盐类水解的知识以及互促水解的原理解答。
【答案】(1)Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)由于Al2(SO4)3在溶液中水解,溶液呈酸性:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,若放在铁筒中,水解产生的酸可与铁反应腐蚀铁筒:2H++Fe=Fe2++H2↑
(3)等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应时,其反应速率NaHCO3>Na2CO3;等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的酸反应时,生成CO2的量NaHCO3>Na2CO3,故一般不用Na2CO3
【解析】(1)当两种溶液相混合时,Al3+和HCO3-在溶液中发生水解且水解相互促进,生成大量的气体而喷出,其反应的离子方程式为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)由于Al2(SO4)3在溶液中水解溶液呈酸性:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,若放在铁筒中水解产生的酸可与铁反应腐蚀铁筒:2H++Fe=Fe2++H2↑。
(3)等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应时,其反应速率NaHCO3>Na2CO3;等质量的碳酸钠、碳酸氢钠分别与足量的酸反应时,生成CO2的量NaHCO3>Na2CO3,故一般不用Na2CO3。
【总结升华】“盐类水解的应用”类的题目可以很好的体现学生对这部分内容掌握的情况,只有通过大量的练习才能达到运用自如的效果。
【巩固练习】
一、选择题
1.(2019 西城检测)水中加入下列中的溶液对水的电离平衡不产生影响的是(  )
A.NaHSO4溶液 B.NaOH溶液 C.KAl(SO4)2溶液 D.KI溶液

2.物质的量浓度相同的下列各溶液,由水电离出的氢氧根浓度由大到小的顺序正确的是( )
①NaHSO4;②NaHCO3;③Na2CO3;④Na2SO4。
A.④③②① B.①②③④ C.③②④① D.③④②①
3.在25℃时,某醋酸钠溶液的pH为9,下列说法错误的是( )
A.由水电离出的OH―离子浓度约为1×10-9 mol / L
B.溶液中存在CH3COOH分子
C.溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.溶液中加入少量醋酸pH将减小
4.物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是( )
A.HX>HZ>HY B.HZ>HY>HX C.HX>HY>HZ D.HY>HZ>HX
5.(2019 临沂质检)在CH3COONa溶液里,加入下列物质使水解平衡向左移动,并且pH变大的是(  )
A.加入适量纯CH3COOH B.加入少量NaCl固体 C.加入少量NaOH固体 D.加水稀释
6.向浓度为0.1 mol·L-1的K2CO3溶液中,分别加入下列物质,能使c(CO32-)增大的是( )
A.H2O B.CO2 C.K2S D.KOH
7.在常温下,纯水中存在电离平衡H2OH++OH―,如果使水的电离程度增大,并使c(H+)增大,应加入的物质是( )
A.NaHSO4 B.KAl(SO4)2 C.NaHCO3 D.CH3COONa
8.有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的两种溶液混合而成:①NH4Cl与CH3COONa ②NH4Cl与HCl ③NH4Cl与NaCl ④NH4Cl与NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是( )
A.pH:②<①<③<④ B.溶液中c (H+):①<③<②<④
C.c (NH4+):①<③<②<④ D.c (NH3·H2O):①<③<④<②
9.下列说法不正确的是( )
A.将pH=4的某酸稀释10倍,测得其pH<5,则该酸为弱酸
B.相同pH的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c (NaOH)<c (Na2CO3)<c (CH3COONa)
C.0.1 moL/L NaHA溶液的pH=5,则溶液中:c (HA-)>c (H+)>c (A2-)>c (H2A)
D.向NH4HSO4溶液中滴加,NaOH溶液至中性,所得混合液:c (Na+)>c (NH4+)>c (SO42-)>c (OH-)=c (H+)
10.25℃时,l mol·L-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中,测得各溶液的c(NH4+)分别为a mol·L-1、b rnol·L-1、c mol·L-1,则( )
A.a=b=c B.a>b>c C.a>c>b D.c>a>b
11.用0.10 mol·L-1的盐酸滴定0.10 mol·L-1的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是( )
A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH4+),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH4+),c(H+)>c(OH-)
12.下列事实,其中不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①草木灰不能与铵盐混合施用;
②用加热的方法除去硝酸钾溶液中的Fe3+;
③配制FeCl3溶液时加入少量的盐酸;
④向双氧水中加入少量MnO2,立即产生大量气泡;
⑤加热可以提高纯碱溶液的去污能力;
⑥合成氨工业中500℃左右比室温有利于提高单位时间内氨的产量。
A.①② B.③④ C.④⑥D.①③⑥
13.为了配制NH4+浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液,可在NH4C1溶液中加入①适量的HCl;②适量的NaCl;③适量的氨水;④适量的NaOH。正确的是( )
A.①② B.③④ C.③ D.④
14.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
二、填空题
1.比较下列溶液的pH(填“>”、“<”或“=”)。
(1)0.1 mol/L NH4Cl溶液的pH________0.01m01/L NH4Cl溶液的pH;
(2)0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH________0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH;
(3)25℃、1 mol/L FeCl3溶液的pH________80℃、1 mol/L FeCl3溶液的pH;
(4)0.1 mol/L(NH4)2CO3溶液的pH________0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH。
2.(2019 东北三校)常温下有浓度均为0.5 mol/L的四种溶液:
①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O
(1)上述溶液中,可发生水解的是______(填序号,下同)。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠反应,又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为:____________________________________。
(3)向④中加入少量氯化铵固体,此时c(NH4+)/c(OH-)的值________(填“增大”、“减小”、或“不变”)。
(4)若将③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,则混合前③的体积________④的体积(填“大于”、“小于”或“等于”),此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________ ______________________________________。
(5)取10 mL溶液③,加水稀释到500 mL,则此时溶液中由水电离出的c(H+)=________。
3.(1)在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时产生的现象有①________;②________;用离子方程式表示上述现象产生的原因是________。
(2)在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是________(填字母)。
A.磷 B.硫 C.镁 D.铜
4.已知pH=3~4时,Fe3+以Fe(OH)3形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2形式完全沉淀;pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2形式完全沉淀。CuCl2溶液中含少量杂质FeCl2,为制备晶体CuCl2·2H2O,拟定实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)最适宜的氧化剂是________。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(2)物质Y是________。
(3)除去Fe3+的有关化学方程式是(用一个总的方程式表示)________。
(4)为了防止水解,要得到CuCl2·2H2O应控制的一定条件是________。
【答案与解析】
一、选择题
1.D
【解析】水是弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-。所以酸或碱都能抑制水的电离,而能发生水解的盐,则是促进水的电离,即A和B抑制水的电离,C促进水的电离,碘化钾比强酸强碱盐,不能水解,不会影响水的电离平衡,答案选D。
2.C
【解析】本题考查影响盐类水解的内因,组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。由于题目中四种盐对应酸的酸性为:H2CO3>HCO3-。所以各阴离子的水解程度为:HCO3-<CO32-。而NaHSO4电离出的H+对水电离有抑制作用,使溶液中的OH-最小,Na2SO4对水的电离无影响,所以C项正确。
3.A
【解析】醋酸钠在溶液中完全电离,生成Na+和CH3COO-,由于CH3COO―+H2OCH3COOH+OH―,所以溶液中存在CH3COOH分子,并且c(Na+)>c(CH3COO-),由于水解程度较小,所以溶液中的c(OH-)、c(H+) 远小于c(Na+)、c(CH3COO-),题目中给出pH为9,所以c(H+)=10×10-9,c(OH-)=10×10-5,所以A错,BC正确。若向溶液中加入少量醋酸,则会使得溶液中c(H+)增大,从而使得pH减小。本题选A。
4.C
【解析】本题实质仍是考查影响盐类水解的内因,组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。由题意,物质的量浓度相同的三种正盐NaX、NaY、NaZ的水溶液,其pH分别为8、9、10,即其水解程度逐渐增大,所以HX、HY、HZ的酸性应该逐渐减弱,C选项正确。
5.C
【解析】在CH3COONa溶液里,存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。A项,加入适量纯CH3COOH,上述平衡左移,故c(OH-)减小,pH变小,故A项不符合题意;B项,加入少量NaCl固体,平衡不移动,故B项不符合题意;C项,加入少量NaOH固体,即增大了c(OH-),平衡左移,pH变大,故C项符合题意;D项,加水稀释,平衡右移,pH变小,故D项不符合题意。
6.C、D
【解析】CO32―水解反应的离子方程式为CO32―+H2OHCO3―+OH―,稀溶液加水后各种离子的浓度都要减小。CO2能够与H2O发生反应生成HCO3―,CO32―的浓度也要减小。S2―水解也显碱性,能够抑制CO32―的水解,CO32―的浓度增大。KOH电离出的OH―能够抑制CO32―的水解,CO32―的浓度增大。
7.B
【解析】A选项中的NaHSO4电离出的H+相当于一元强酸,抑制水的电离程度,不符合题意;B选项中的KAl(SO4)2电离出的Al3+为弱离子,促进水的电离,并且会水解生成H+,符合题意;C选项中的NaHCO3电离出的HCO3-在溶液中同时存在进一步的电离和水解,但由于水解程度更大,所以会使溶液显碱性,不合题意;D选项中的CH3COONa因为水解会使溶液显碱性,不合题意。本题选B。
8.C
【解析】A项,④呈碱性,①呈中性,③呈弱酸性,②呈强酸性,pH:②<③<①<④。B项,溶液中c (H+):④<①<③<②。D项,c (NH3·H2O):②<③<①<④。
9.D
【解析】D项,向NH4HSO4溶液中滴加等物质的量的NaOH时,生成等物质的量的Na2SO4和(NH4)2SO4,此时溶液呈酸性,如使溶液呈中性,则NaOH应稍过量,所得混合液中离子浓度大小顺序是:c (Na+)>c (SO42-)>
c (NH4+)>c (OH-)=c (H+)。
10.D
【解析】三种溶液中都存在着NH4+水解,但CO32―促进了NH4+的水解,而Fe2+的水解抑制了NH4+的水解。
11.C
【解析】本题考查溶液中离子浓度的相关知识。快速的解题方法是写出电荷守恒,c(H+)+c(NH4+)=c(OH―)+c(Cl―),C项中明显不符合电荷守恒的等式,应该选择C项。A、B、D项分别是溶液为碱性、中性和酸性时的情况。
12.C
【解析】①草木灰不能与铵盐混合,因为施用时发生互促水解而降低肥效;②加热硝酸钾溶液时可促进Fe3+水解从而生成沉淀除去;③配制FeCl3溶液时加入少量的盐酸是抑制Fe3+水解;⑤加热纯碱溶液时促进碳酸钠水解,使溶液碱性增强,从而增强去污能力;所以都涉及平衡的移动问题。向双氧水中加入少量MnO2会加速分解是增大反应速率,合成氨工业中选择500℃左右而不是室温也是从增大反应速率的角度考虑,以上两项均不涉及到平衡移动。所以本题选C。
13.C
【解析】在NH4Cl溶液中,NH4+发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+,①加HCl虽然会使平衡移动,但Cl-增加的更多,会使比值更加偏离1:1;②加NaCl同理;③适量的氨水可以增大NH4+浓度,能满足题意;④加适量的NaOH,降低NH4+浓度,同样会使比值更加偏离1:1。本题C选项符合题意。
14.B
【解析】A选项Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH,NaOH去油污。B选项铁在潮湿的环境下生锈是发生了电化学腐蚀,与盐类水解无关。C项中FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,水解反应是吸热反应,加热水解平衡右移,溶液颜色加深。D项中硫化钠水解:Na2S+H2ONaHS+NaOH,NaHS+H2OH2S+NaOH有臭味放出。
二、填空题
1.(1)< (2)> (3)> (4)<
【解析】(1)由于前者浓度更大,所以其水解出的H+浓度更大,酸性更强,pH更小;
(2)在等浓度的弱盐溶液中,前者的水解程度更大,所以碱性越强,pH越大;
(3)同浓度的FeCl3溶液,温度越高水解程度越大,酸性更强,pH更小;
(4)(NH4)2CO3溶液中存在互促水解,所以碱性比Na2CO3溶液的弱。
2.(1)①②
(2)c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)
(3)增大
(4)小于 c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(5)1×10-12 mol/L
【解析】(3)因④中存在NH3·H2ONH4++OH-,加入NH4Cl后导致c(NH4+)增大,c(OH-)减小,故c(NH4+)/c(OH-)的值增大。(4)若盐酸与氨水等体积混合,溶液恰好反应完,溶液呈酸性,现在溶液呈中性,意味着酸的量不足,盐酸体积小于氨水体积,由电荷守恒原理知此时c(NH4+)=c(Cl-)但比c(OH-)大。(5)稀释后c(HCl)=0.01 mol/L,则c(OH-)=1×10-12 mol/L,故由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol/L。

3.(1)①有无色无味的气体生成 ②溶液的颜色变深,产生红褐色胶体
(2)C
【解析】在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末后,溶解的碳酸钙会电离出CO32―,它和Fe3+会发生互促水解,生成二氧化碳和氢氧化铁胶体。
饱和氯化铁溶液中因为Fe3+的水解,会使溶液显酸性,加入活泼金属镁后,Mg与溶液中的H+反应生成无色无味的气体,同时溶液酸性减弱而生成氢氧化铁胶体。现象与(1)类似。
4.(1)C
(2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3]
(3)2FeCl3+3CuO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CuCl2
(4)使CuCl2溶液在HCl气氛中加热蒸发
【解析】(1)由实验步骤中离子的转化情况可知氧化剂只能将Fe2+氧化为Fe3+,却不引入杂质离子。A项被还原后引入K+、Cr3+;B项被还原后引入Na+、Cl―;D项被还原后能引入K+、Mn2+。只有C项还原产物为H2O,符合要求。
(2)试剂Y只能将Fe3+沉淀却不能使Cu2+沉淀。由于Fe3+水解程度大,故加入CuO、Cu(OH)2或CuCO3能消耗H+,使Fe3+水解彻底转化为Fe(OH)3沉淀,同时又不引入其他杂质离子。
(4)因为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,为防止蒸发时Cu2+水解,可使CuCl2溶液在HCl气氛中加热蒸发。