2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第3節(jié) 鹽類的水解學(xué)案 魯科版
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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第3節(jié) 鹽類的水解學(xué)案 魯科版 1.了解鹽類水解的原理、影響鹽類水解程度的主要因素、鹽類水解的應(yīng)用。 2.以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。 鹽類的水解 [知識(shí)梳理] 1.定義 在溶液中鹽電離出來(lái)的離子跟水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 2.實(shí)質(zhì) 3.特點(diǎn) 4.規(guī)律 有弱才水解,越弱越水解;誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性,同強(qiáng)顯中性。 鹽的類型 實(shí)例 是否水解 水解的離子 溶液的酸堿性 溶液的pH(常溫) 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 NaCl、 KNO3 否 中性 pH=7 強(qiáng)酸弱堿鹽 NH4
2、Cl、 Cu(NO3)2 是 NH、Cu2+ 酸性 pH<7 弱酸強(qiáng)堿鹽 CH3COONa、 Na2CO3 是 CH3COO-、CO 堿性 pH>7 5.水解離子方程式的書寫 (1)書寫鹽類水解方程式一般要用“” 連接,產(chǎn)物不標(biāo)“↑”或“↓”,其一般形式為弱離子+水弱酸(弱堿)+OH-(H+)。若水解程度較大,書寫時(shí)要用“===”“↑”或“↓”,如NaHCO3與AlCl3混合液的反應(yīng)離子方程式為3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑。 (2)一般鹽類水解程度很小,水解產(chǎn)物濃度很小,如果產(chǎn)物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不寫成其分解產(chǎn)物的形式
3、,如NH4Cl的水解離子方程式為NH+H2ONH3·H2O+H+。 (3)多元弱酸鹽的水解分步進(jìn)行,以第一步為主,一般只寫第一步水解的離子方程式,如Na2CO3的水解離子方程式為CO+H2OHCO+OH-。 (4)多元弱堿陽(yáng)離子的水解方程式一步寫完,如FeCl3的水解離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。 (1)判斷鹽溶液的酸堿性,需先判斷鹽的類型,因此需熟記常見的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和弱酸、弱堿。 (2)鹽溶液呈中性,無(wú)法判斷該鹽是否水解。例如:NaCl溶液呈中性,是因?yàn)镹aCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解。又如CH3COONH4溶液呈中性,是因?yàn)镃H3COO-和NH的水解程度相當(dāng)
4、。 (3)(NH4)2CO3溶液和NH4HCO3溶液顯堿性,雖然都能發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),但既無(wú)氣體產(chǎn)生,也無(wú)沉淀生成,所以NH和CO、NH和HCO在溶液中仍可大量共存。 [自我檢測(cè)] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×” (1)酸式鹽溶液不一定呈酸性。( ) (2)離子能夠發(fā)生水解的鹽溶液一定呈酸性或堿性。( ) (3)Na2CO3溶液顯堿性的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-。( ) (4)向AlCl3溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和氣體生成。( ) (5)同濃度的Na2CO3溶液和CH3COONa溶液相比前者pH大;同濃度的Na2CO3和NaH
5、CO3溶液相比后者pH小。( ) (6)常溫下,pH=10的CH3COONa溶液與pH=4的NH4Cl溶液,水的電離程度相同。( ) (7)常溫下,pH=11的CH3COONa溶液與pH=3的CH3COOH溶液,水的電離程度相同。( ) 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× 2.(1)Na2CO3溶液中存在的離子平衡有 ________________________________________________________________________; 粒子種類有________________________________
6、_______。 (2)NH4Cl溶液中存在的離子平衡有 ________________________________________________________________________; 粒子種類有___________________________________。 答案:(1)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-、H2OH++OH- Na+、CO、HCO、H2CO3、H+、OH-、H2O (2)NH+H2ONH3·H2O+H+、H2OH++OH- NH、Cl-、NH3·H2O、H+、OH-、H2O 3.(教材改編題)現(xiàn)有濃度為0.1
7、mol·L-1的五種電解質(zhì)溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3?、跱a[Al(OH)4] ④CH3COONa ⑤NaOH,這五種溶液的pH由小到大的順序是( ) A.⑤③①②④ B.①④②③⑤ C.④②①③⑤ D.②④①③⑤ 答案:C (2018·煙臺(tái)模擬)常溫下,濃度均為0.1 mol·L-1的下列四種鹽溶液,其pH如下表所示: 序號(hào) ① ② ③ ④ 溶液 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO pH 8.8 9.7 11.6 10.3 下列說(shuō)法正確的是( ) A.四種溶液中,水的電離程度①>②>④>③ B.Na2CO
8、3和NaHCO3溶液中,粒子種類相同 C.將等濃度的CH3COOH和HClO溶液比較,pH小的是HClO D.Na2CO3溶液中,[Na+]=[CO]+[HCO]+[H2CO3] [解析] A.該溶液為四種鹽溶液,水解顯堿性,均促進(jìn)了水的電離,根據(jù)越弱越水解,水解程度越大,pH越大,則四種溶液中,水的電離程度③>④>②>①,A錯(cuò)誤;B.Na2CO3和 NaHCO3溶液中都存在著H+、OH-、CO、HCO、H2CO3、Na+、H2O,B正確;C.醋酸的酸性強(qiáng)于次氯酸,在物質(zhì)的量濃度相等的情況下,pH小的是醋酸,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)物料守恒,Na2CO3溶液中,[Na+]=2[CO]+2[HCO
9、]+2[H2CO3],D錯(cuò)誤。 [答案] B (1)上述四種溶液中[CH3COO-]、[HCO]、[ClO-]、[CO]的相對(duì)大小關(guān)系如何? (2)Ka(CH3COOH)、Ka1(H2CO3)、Ka2(H2CO3)、Ka(HClO) 的相對(duì)大小關(guān)系如何? 答案:(1)[CH3COO-]>[HCO]>[ClO-]>[CO]。 (2)Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)。 題組一 鹽類水解(離子)方程式的書寫 1.下列離子方程式表示的是鹽類的水解且正確的是( ) A.HS-+H2OH3O++S2- B.HS-+H+===
10、H2S C.CO+2H2OH2CO3+2OH- D.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 解析:選D。A項(xiàng),H3O+相當(dāng)于H+,是HS-的電離方程式,錯(cuò)誤;B項(xiàng),是HS-與H+的反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),多元弱酸陰離子的水解是分步完成的,故書寫時(shí)要分步書寫,一般只寫第一步水解方程式,即CO+H2OHCO+OH-,錯(cuò)誤。 2.按要求書寫離子方程式 (1)AlCl3溶液呈酸性的原因 ________________________________________________________________________。 (2)Na2CO3溶液呈堿性的原因 ___________
11、_____________________________________________________________。 (3)NH4Cl溶于D2O中 ________________________________________________________________________。 (4)將NaHCO3溶液與AlCl3溶液混合 ________________________________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體 ___________________________
12、_____________________________________________。 (6)NaHS溶液呈堿性的原因 ________________________________________________________________________。 (7)對(duì)于易溶于水的正鹽MnRm溶液,若pH>7,其原因是______________________________; 若pH<7,其原因是___________________________。 解析:(7)pH大于7是由于酸根離子水解呈堿性,pH小于7是由于弱堿陽(yáng)離子水解呈酸性。 答案:(1)Al3++3H
13、2OAl(OH)3+3H+ (2)CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH- (3)NH+D2ONH3·HDO+D+ (4)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ (5)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ (6)HS-+H2OH2S+OH- (7)Rn-+H2OHR(n-1)-+OH- Mm++mH2OM(OH)m+mH+ 題組二 鹽類水解的實(shí)質(zhì)和規(guī)律 3.(2018·湖南十三校聯(lián)考)25 ℃時(shí),濃度均為1 mol·L-1的AX、BX、AY、BY四種正鹽溶液,AX溶液的pH=7且溶液中[X-]=1 mol·L-1,BX溶液的pH=4,
14、BY溶液的pH=6。下列說(shuō)法正確的是( ) A.AY溶液的pH小于7 B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH C.電離平衡常數(shù)Kb(BOH)大于Ka(HY) D.稀釋相同倍數(shù),BX溶液的pH變化大于BY溶液 解析:選D。由于1 mol·L-1AX溶液中[X-]=1 mol·L-1、pH=7,所以AX是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,而BX溶液的pH=4、BY溶液的pH=6,所以BOH是弱堿、HY是弱酸,且B+的水解能力大于Y-的水解能力。AY是強(qiáng)堿弱酸鹽,Y-水解使得溶液呈堿性,pH>7,A項(xiàng)錯(cuò)誤;AY溶液pH>7,BY溶液的pH=6,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由B+的水解能力大于Y-的水解能力可知:BOH的電離程度小
15、于HY的電離程度,即Kb(BOH)
16、O]+2[CO]+[H2CO3]=0.1 mol·L-1
解析:選C。相同濃度時(shí),pH:NaHCO3>NaF,則水解程度:HCO>F-,根據(jù)“越弱越水解”知,酸性:H2CO3
17、誤。
鹽類水解的規(guī)律
(1)“誰(shuí)弱誰(shuí)水解,越弱越水解”。如酸性:HCN
18、水解相互抑制的鹽。如NH的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。 鹽類水解的影響因素及應(yīng)用 [知識(shí)梳理] 1.鹽類水解的影響因素 (1)主要因素 形成鹽的酸或堿越弱,其鹽就越易水解。 如酸性:CH3COOH>H2CO3相同濃度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小關(guān)系為NaHCO3>CH3COONa。 (2)外界因素 影響因素 水解平衡 水解程度 水解產(chǎn)生離子的濃度 溫度 升高 右移 增大 增大 濃度 增大 右移 減小 增大 減小(即稀釋) 右移 增大 減小 外加酸或堿 酸 弱堿陽(yáng)離
19、子水解程度減小 堿 弱酸陰離子水解程度減小 2.鹽類水解的應(yīng)用 (1)判斷鹽溶液的酸堿性。 (2)比較鹽溶液中離子種類及其濃度大小。 (3)判斷溶液中離子能否大量共存時(shí),有時(shí)要考慮鹽類水解,如Al3+、Fe3+與HCO、CO、[Al(OH)4]-等不能大量共存。 (4)物質(zhì)在參加反應(yīng)時(shí),有時(shí)要考慮鹽類水解,如Mg加到NH4Cl溶液中,AlCl3與Na2S溶液混合等。 (5)加熱濃縮某些鹽溶液時(shí),要考慮水解,如濃縮FeCl3、AlCl3溶液,蒸干得氫氧化物,灼燒得金屬氧化物。 (6)保存某些鹽溶液時(shí),要考慮鹽類水解,如保存Na2CO3等堿性鹽溶液不能用磨口玻璃塞,保存NH4F溶
20、液不能用玻璃瓶,F(xiàn)eCl3溶液中加少量鹽酸來(lái)抑制Fe3+的水解。 (7)解釋生活、生產(chǎn)中的一些化學(xué)現(xiàn)象,如: ①某些膠體的制備利用水解原理,如實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。 ②泡沫滅火器的工作原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。 ③純堿溶液越熱,去油污能力越強(qiáng):CO+H2OHCO+OH-,加熱[OH-]增大。 [自我檢測(cè)] 1.不同條件對(duì) FeCl3水解平衡的影響[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]。 條件 移動(dòng)方向 H+數(shù) pH 現(xiàn)象 升溫 向____ ______ _____
21、_ ________ 通HCl 向____ ______ ______ ________ 加H2O 向____ ______ ______ ________ 加NaHCO3 向____ ______ ______ ________ ________ 答案:右 增多 減小 顏色變深 左 增多 減小 顏色變淺 右 增多 增大 顏色變淺 右 減少 增大 生成紅褐色沉淀,放出氣體 2.下列說(shuō)法與鹽類的水解有關(guān)的是________。 ①明礬和FeCl3可作凈水劑?、趯?shí)驗(yàn)室盛放Na2CO3溶液的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞,而不能用玻璃塞 ③長(zhǎng)期施用硫酸銨,土壤酸性增強(qiáng)?、躈H
22、4Cl與ZnCl2溶液可作焊接中的除銹劑?、莶菽净遗c銨態(tài)氮肥不能混合施用 ⑥用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑 答案:①②③④⑤⑥ (2017·高考全國(guó)卷Ⅰ,13,6分)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6 B.曲線N表示pH與lg的變化關(guān)系 C.NaHX溶液中[H+]>[OH-] D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),[Na+]>[HX-]>[X2-]>[OH-]=[H+] [解析] H2X的電離方程式為H2XH++HX-,HX-H++X
23、2-。當(dāng)==1時(shí),即橫坐標(biāo)為0.0時(shí),Ka1=[H+],Ka2=[H+]′,因?yàn)镵a1>Ka2,故[H+]>[H+]′,即pH
24、液一定呈酸性,故中性溶液中[HX-]<[X2-],D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] D 題組一 鹽類水解的影響因素 1.(2018·哈師大附中高三第一次考試)NH4Cl溶液中分別加入少量下列物質(zhì)或改變?nèi)缦聴l件,能使變大的是( ) ①HCl氣體?、诎睔狻、跦2O?、躈H4Cl固體 ⑤NaOH固體 ⑥降溫 A.③④⑤ B.①②④ C.②③⑥ D.②④⑥ 解析:選D。設(shè)=a,①通入HCl氣體后,抑制NH水解,但[Cl-]增大的程度大于[NH]增大的程度,a減小;②通入NH3后,[NH]增大,a增大;③加H2O促進(jìn)NH水解,[NH]減小的程度大于[Cl-]減小的程度,a減??;④加入NH4
25、Cl固體后,NH4Cl濃度增大,NH水解程度減小,a增大;⑤加入NaOH固體,[NH]減小,a減小;⑥降溫抑制NH水解,a增大。②④⑥正確,故選D項(xiàng)。 2.(2015·高考天津卷)室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì),有關(guān)結(jié)論正確的是( ) 加入的物質(zhì) 結(jié)論 A.50 mL 1 mol·L-1 H2SO4 反應(yīng)結(jié)束后,[Na+]=[SO] B.0.05 mol CaO 溶液中增大 C.50 mL H2O 由水電離出的[H+]·[OH-]不變 D.0.1 mol NaHSO4固體 反應(yīng)完全后,溶液pH減小,[Na+]
26、不變 解析:選B。A.Na+的物質(zhì)的量為0.1 mol,而SO的物質(zhì)的量為0.05 mol,混合溶液中Na+與SO的濃度不可能相等。B.加入0.05 mol CaO后,會(huì)生成Ca(OH)2,Ca(OH)2 與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaOH,溶液中[OH-]增大,CO水解產(chǎn)生的HCO減少,故溶液中增大。 C.加入H2O后,[Na2CO3]減小,CO水解產(chǎn)生的[OH-]減小,溶液中的OH-來(lái)源于水的電離,因水電離產(chǎn)生的[OH-]=[H+],故由水電離出的[H+][OH-]減小。D.加入0.1 mol NaHSO4固體,溶液體積變化不大,但n(Na+)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,故[Na+]增大
27、。 題組二 鹽類水解的應(yīng)用 3.(2018·哈師大附中模擬)加熱蒸干下列鹽溶液,可得到原溶質(zhì)的是( ) A.FeCl3 B.Na2CO3 C.K2SO3 D.TiCl4 解析:選B。FeCl3加熱蒸干過(guò)程中由于Fe3+水解,最終會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,不能得到原溶質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2CO3溶液加熱蒸干最后析出Na2CO3,可得到原溶質(zhì),B項(xiàng)正確;K2SO3加熱蒸干過(guò)程中會(huì)被氧化為K2SO4,不能得到原溶質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;TiCl4加熱蒸干過(guò)程中由于Ti4+水解,最終會(huì)轉(zhuǎn)化為TiO2,不能得到原溶質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.生活中處處有化學(xué),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A.天然弱堿性水呈
28、堿性的原因是其中含有較多的Mg2+、Ca2+等離子 B.焊接時(shí)用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解無(wú)關(guān) C.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類的水解原理 D.在滴有石蕊的AgNO3溶液中慢慢滴入NaCl溶液,溶液由紅色逐漸變?yōu)樽仙? 解析:選D。A項(xiàng),天然硬水中含有較多的Mg2+、Ca2+等離子,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解顯酸性,因此能溶解鐵銹,錯(cuò)誤;C項(xiàng),惰性電極電解食鹽水生成物是氫氣、氫氧化鈉與氯氣,氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)可以制備漂白液,與水解無(wú)關(guān),錯(cuò)誤;D項(xiàng),AgNO3溶液中存在水解平衡:Ag++H2OAgOH+H+,加入NaCl溶液后生成AgCl沉淀,降低Ag+的
29、濃度,上述平衡逆向移動(dòng),溶液的酸性減弱,所以由紅色逐漸變?yōu)樽仙?,正確。 題組三 溶液中粒子濃度的大小比較 5.已知某溶液中只存在OH-、Cl-、NH、H+四種離子,下列說(shuō)法不正確的是( ) A.若溶液中[NH]=[Cl-],則該溶液一定顯中性 B.若溶液中[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+],則溶液中一定含有NH4Cl和NH3·H2O C.若溶液中[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],則溶液中可能含有NH4Cl或NH4Cl和HCl D.若溶液中[Cl-]>[H+]>[NH]>[OH-],則溶液中含有大量的NH4Cl和少量的HCl 解析:選D。A項(xiàng),若溶液中[NH]
30、=[Cl-],由電荷守恒知[OH-]=[H+],則該溶液一定顯中性;B項(xiàng),溶液呈堿性,溶質(zhì)只能是NH4Cl和NH3·H2O;C項(xiàng),溶液呈酸性,溶質(zhì)可能含有NH4Cl或NH4Cl和HCl;若溶質(zhì)是大量的NH4Cl和少量的HCl,則[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2016·高考天津卷)室溫下,用相同濃度的NaOH溶液,分別滴定濃度均為0.1 mol·L-1的三種酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲線如圖所示,下列判斷錯(cuò)誤的是( ) A.三種酸的電離常數(shù)關(guān)系:KHA>KHB>KHD B.滴定至P點(diǎn)時(shí),溶液中:[B-]>[Na+]>[HB]>[H+]>[OH-]
31、 C.pH=7時(shí),三種溶液中:[A-]=[B-]=[D-] D.當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí),將三種溶液混合后:[HA]+[HB]+[HD]=[OH-]-[H+] 解析:選C。三種酸的濃度相等,根據(jù)圖像,在測(cè)定前HA溶液的pH最小,酸性最強(qiáng),HD溶液的pH最大,酸性最弱,說(shuō)明HA的電離程度最大,電離常數(shù)最大,A項(xiàng)正確;P點(diǎn)溶液中含有等物質(zhì)的量的NaB與HB,此時(shí)溶液顯酸性,說(shuō)明HB的電離程度大于B-的水解程度,所以[B-]>[HB],由物料守恒:2[Na+]=[HB]+[B-]知,[Na+]介于[B-]、[HB]之間,B項(xiàng)正確;每種溶液中均存在電荷守恒:[Na+]+[H+]=[X-]+[
32、OH-],X-代表A-、B-、D-,在pH=7時(shí),[H+]=[OH-],[Na+]=[X-],而pH=7時(shí),三種酸所消耗的NaOH的物質(zhì)的量不相等,故三種溶液中[Na+]不相等,則[X-]也不相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;中和百分?jǐn)?shù)為100%的三種溶液,其溶質(zhì)分別是NaA、NaB、NaD,混合后溶液中的電荷守恒式為[Na+]+[H+]=[A-]+[B-]+[D-]+[OH-]①,此式中[Na+]=[Na+][NaA]+[Na+][NaB]+[Na+][NaD],混合前的三種溶液中存在物料守恒:[Na+][NaA]=[A-]+[HA],[Na+][NaB]=[B-]+[HB],[Na+][NaD]=[D-]+
33、[HD],消去①式中的[Na+]和[A-]、[B-]、[D-],得[HA]+[HB]+[HD]=[OH-]-[H+],D項(xiàng)正確。
7.(2016·高考四川卷)向1 L含0.01 mol Na[Al(OH)4]和0.02 mol NaOH的溶液中緩慢通入CO2,隨n(CO2)增大,先后發(fā)生三個(gè)不同的反應(yīng),當(dāng)0.01 mol
34、-] B 0.01 [Na+]>{[Al(OH)4]-}>[OH-]>[CO] C 0.015 [Na+]>[HCO]>[CO]>[OH-] D 0.03 [Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+] 解析:選D。當(dāng)n(CO2)=0 mol時(shí),[Na+]<{[Al(OH)4]-}+[OH-],A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)n(CO2)=0.01 mol時(shí),恰好發(fā)生反應(yīng)CO2+2OH-===CO+H2O,溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的Na[Al(OH)4]和Na2CO3,存在[Al(OH)4]-和CO的水解,且[Al(OH)4]-的水解程度大于CO的水解程度,則溶液中離子濃度關(guān)系為[Na+]>[C
35、O]>{[Al(OH)4]-}>[OH-],B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)n(CO2)=0.015 mol時(shí),溶液中的溶質(zhì)僅為Na2CO3,則溶液中離子濃度關(guān)系為[Na+]>[CO]>[OH-]>[HCO],C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)n(CO2)=0.03 mol時(shí),溶液中的溶質(zhì)僅為NaHCO3,則溶液中離子濃度關(guān)系為[Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+],D項(xiàng)正確。 溶液中粒子濃度的三大守恒關(guān)系 (1)電荷守恒規(guī)律 電解質(zhì)溶液中,無(wú)論存在多少種離子,溶液都是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中存在著Na+、H+、HCO、CO、OH-,其電荷守恒關(guān)系為[Na+]+
36、[H+]=[HCO]+[OH-]+2[CO]。 (2)物料守恒規(guī)律 電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解或電離,離子種類有所變化,但原子總是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S原子以S2-、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下守恒關(guān)系:[K+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]。 (3)質(zhì)子守恒規(guī)律 如Na2S溶液中存在:[H+]+[HS-]+2[H2S]=[OH-]。質(zhì)子守恒關(guān)系式可由電荷守恒式和物料守恒式推出。 [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1.下列過(guò)程或現(xiàn)象與鹽類水解無(wú)關(guān)的是( ) A.純堿溶液去油污 B.鐵在潮濕的環(huán)境下生銹 C.加熱氯化
37、鐵溶液顏色變深 D.濃硫化鈉溶液有臭味 解析:選B。A項(xiàng),碳酸鈉水解顯堿性,利用油污在堿性條件下水解生成可溶于水的物質(zhì)而達(dá)到去油污目的;C項(xiàng),氯化鐵溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在加熱條件下水解平衡正向移動(dòng)造成體系顏色加深;D項(xiàng),硫化鈉溶液中存在S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,水解產(chǎn)物H2S是產(chǎn)生臭味的原因;B項(xiàng),是鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的結(jié)果,不涉及鹽類的水解。 2.現(xiàn)有濃度均為0.1 mol·L-1的五種電解質(zhì)溶液 ①Na2CO3?、贜aHCO3?、跱a[Al(OH)4] ④CH3COONa?、軳aOH 這五種溶液的pH由小到大的順序
38、是( )
A.⑤③①②④ B.①④②③⑤
C.④②①③⑤ D.②④①③⑤
解析:選C。①~④均為強(qiáng)堿弱酸鹽溶液,由酸根離子水解呈堿性,水解程度遠(yuǎn)小于NaOH的電離程度,故⑤pH最大,排除A項(xiàng);由酸性:CH3COOH>H2CO3>HCO>Al(OH)3可知水解能力:CH3COO-
39、 C.a(chǎn)>c>b D.c>a>b 解析:選D。三種溶液中都存在水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+,對(duì)于(NH4)2CO3來(lái)說(shuō),因CO+H+HCO而使上述平衡向右移動(dòng),促進(jìn)了NH的水解;對(duì)于(NH4)2Fe(SO4)2來(lái)說(shuō),F(xiàn)e2++2H2OFe(OH)2+2H+,[H+]增大,抑制了NH的水解。 4.(教材改編題)常溫下,0.1 mol·L-1的三種鹽溶液NaX、NaY、NaZ的pH分別為7、8、9,則下列判斷中正確的是( ) A.HX、HY、HZ的酸性依次增強(qiáng) B.離子濃度:[Z-]>[Y-]>[X-] C.電離常數(shù):K(HZ)>K(HY) D.[X-]=[Y-]+[H
40、Y]=[Z-]+[HZ]
解析:選D。由水解能力:X-
41、S溶液中微粒關(guān)系為[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H2S],A錯(cuò)誤。B.Na2C2O4溶液中,由電荷守恒得[Na+]+[H+]=2[C2O]+[HC2O]+[OH-]?、?,由物料守恒得[Na+]=2[C2O] +2[HC2O]+2[H2C2O4] ②,由①-②得[OH-]=[H+]+[HC2O]+2[H2C2O4],B正確。C.Na2CO3溶液中,由電荷守恒得[Na+]+[H+]=2[CO]+[HCO]+[OH-],C錯(cuò)誤。D.CH3COONa和CaCl2混合溶液中存在:[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH]?、?,2[Ca2+]=[Cl-]?、冢伲诘肹Na+]
42、+2[Ca2+]=[CH3COO-]+[CH3COOH]+[Cl-],D錯(cuò)誤。 6.(2018·濟(jì)南一模)下列敘述正確的是( ) A.某溫度下,NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同 B.常溫下,將pH=3的醋酸溶液和0.001 mol·L-1的鹽酸等體積混合,則混合液pH<3 C.Na2CO3溶液加水稀釋后,恢復(fù)至原溫度,pH和KW均減小 D.常溫下,pH相同的①NH4Cl、②NH4Al(SO4)2、③(NH4)2SO4三種溶液中[NH]:①=③>② 解析:選D。NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解,溶液呈中性,CH3COONH4溶液中CH3COO-、N
43、H發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),溶液呈中性,促進(jìn)水的電離,故CH3COONH4溶液中水的電離程度比NaCl溶液中水的電離程度大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;0.001 mol·L-1鹽酸的pH=3,將pH=3的醋酸溶液和0.001 mol·L-1的鹽酸等體積混合,溶液中[H+]不變,故混合液pH=3,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2CO3溶液加水稀釋,CO的水解程度增大,OH-數(shù)目增加,但[OH-]減小,故pH減小,KW只與溫度有關(guān),溫度不變,故KW不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;[NH]相同時(shí),溶液pH:①=③<②,則pH相同時(shí),溶液中[NH]:①=③>②,D項(xiàng)正確。 7.(2018·青島一模)已知HA和HB均為弱酸,且Ka(HA)>Ka(HB
44、)。25 ℃時(shí),在物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列關(guān)系正確的是( ) A.> B.[A-]-[B-]=[HA]-[HB] C.[Na+]=[A-]+[B-] D.[HB]>[HA]>[OH-] 解析:選A。==,>1,故>,A項(xiàng)正確。根據(jù)物料守恒,溶液中存在:[A-]+[HA]=[B-]+[HB],則[A-]-[B-]=[HB]-[HA],B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)物料守恒,溶液中存在:[Na+]=[A-]+[HA]+[B-]+[HB],故[Na+]>[A-]+[B-],C項(xiàng)錯(cuò)誤。Ka(HA)>Ka(HB),則HA的酸性比HB的酸性強(qiáng),故B-的水解程度大于
45、A-的水解程度,[HB]>[HA],根據(jù)質(zhì)子守恒,[OH-]=[H+]+[HB]+[HA],故[OH-]>[HB]>[HA],D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2018·福州一模)室溫時(shí),往20 mL 0.1 mol·L-1的HM酸溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1的ROH堿溶液,溶液的pH與所加ROH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ) A.V(ROH)<20 mL時(shí),隨著V(ROH)增大,HM的電離程度減小 B.Ka(HM)=Kb(ROH) C.RM不能發(fā)生水解反應(yīng) D.V(ROH)>20 mL時(shí),溶液中[R+]<[M-] 解析:選B。由題圖可知,0.1 mol·L-1的
46、HM酸溶液的pH>2,則HM為弱酸。V(ROH)<20 mL時(shí),隨著V(ROH)增大,溶液中[H+]減小,HM的電離平衡正向移動(dòng),HM的電離程度增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,V(ROH)=20 mL時(shí),溶液呈中性,則二者的電離常數(shù)相等,B項(xiàng)正確;RM溶液呈中性,HM為弱酸,則ROH為弱堿,RM為弱酸弱堿鹽,可以發(fā)生水解反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;V(ROH)>20 mL時(shí),溶液呈堿性,[OH-]>[H+],結(jié)合電荷守恒式:[OH-]+[M-]=[H+]+[R+]知,[M-]<[R+],D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.(2015·高考安徽卷)25 ℃時(shí),在10 mL濃度均為0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混
47、合溶液中滴加0.1 mol·L-1鹽酸,下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( ) A.未加鹽酸時(shí):[OH-]>[Na+]=[NH3·H2O] B.加入10 mL鹽酸時(shí):[NH]+[H+]=[OH-] C.加入鹽酸至溶液pH=7時(shí):[Cl-]=[Na+] D.加入20 mL鹽酸時(shí):[Cl-]=[NH]+[Na+] 解析:選B。A.NH3·H2O是弱電解質(zhì),能微弱電離,溶液中[Na+]>[NH3·H2O]。B.當(dāng)加入10 mL鹽酸時(shí),恰好將NaOH中和完,溶液中[Na+]=[Cl-],根據(jù)電荷守恒式[Na+]+[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-]可知[NH]+[H+]=[OH-]
48、。C.溶液pH=7時(shí),溶液中[H+]=[OH-],根據(jù)電荷守恒式可知[Na+]+[NH]=[Cl-]。D.加入20 mL鹽酸時(shí),恰好將NaOH和NH3·H2O中和完,根據(jù)物料守恒有[Na+]+[NH]+[NH3·H2O]=[Cl-]。 10.(2018·貴陽(yáng)一模)室溫下,將一元酸HA的溶液和KOH溶液等體積混合(忽略體積變化),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下: 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 起始濃度/mol·L-1 反應(yīng)后溶液的pH c(HA) c(KOH) ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 下列判斷不正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:[K+]>[A-]>[OH-]>[H+]
49、B.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:[OH-]=[K+]-[A-]= mol·L-1 C.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:[A-]+[HA]>0.1 mol·L-1 D.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:[K+]=[A-]>[OH-]=[H+] 解析:選B。一元酸HA與一元強(qiáng)堿KOH等體積、等濃度混合后,溶液pH=9,顯堿性,說(shuō)明HA為一元弱酸,KA為強(qiáng)堿弱酸鹽,KA溶液中:[K+]>[A-]>[OH-]>[H+],A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中,根據(jù)電荷守恒得:[K+]+[H+]=[A-]+[OH-],[OH-]=[K+]+[H+]-[A-],B項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后溶液的pH=7,則加入的HA溶液濃度大于0.2 mo
50、l·L-1,根據(jù)物料守恒知,反應(yīng)后[A-]+[HA]>0.1 mol·L-1,C項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中,根據(jù)電荷守恒得:[K+]+[H+]=[A-]+[OH-],又因?yàn)閜H=7,即[H+]=[OH-],則[K+]=[A-],D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 11.NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工產(chǎn)品,均可應(yīng)用于造紙業(yè)。 (1)NaClO溶液pH>7,用離子方程式表示原因: ________________________________________________________________________。 (2)根據(jù)NaClO的性質(zhì)推測(cè),在紙漿中加入NaClO溶
51、液的目的是________________________________________________________________________。 (3)某小組同學(xué)用如圖所示裝置探究NaClO和KAl(SO4)2飽和溶液混合反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。打開活塞向燒瓶中加入KAl(SO4)2飽和溶液,產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。反應(yīng)的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 解析:(1)寫水解反應(yīng)方程式即可。(2)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能漂白紙漿。(3)考慮Al3+與ClO-的
52、相互促進(jìn)水解反應(yīng)。 答案:(1)ClO-+H2OHClO+OH- (2)漂白紙漿 (3)Al3++3ClO-+3H2O===3HClO+Al(OH)3↓ 12.常溫下有濃度均為0.5 mol·L-1的四種溶液: ①Na2CO3溶液 ②NaHCO3溶液?、跦Cl溶液 ④氨水 (1)上述溶液中,可發(fā)生水解的是________(填序號(hào))。 (2)上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開_______________________________________________________________________ ________
53、________________________________________________________________。 (3)若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積________④的體積(填“大于”“小于”或“等于”),此時(shí)溶液中離子濃度由大到小的順序是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)取10 m
54、L溶液③,加水稀釋到500 mL,則此時(shí)溶液中由水電離出的[H+]=________。 答案:(1)①② (2)[Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+]>[CO] (3)小于 [NH]=[Cl-]>[H+]=[OH-] (4)10-12 mol·L-1 13.碳、氮元素及其化合物與人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。試回答下列有關(guān)問題: (1)向0.01 mol·L-1的CH3COONa溶液中分別加入少量濃鹽酸、NaOH固體、Na2CO3固體、FeSO4固體,使CH3COO-水解平衡移動(dòng)的方向分別為________、________、________、________。(填“左移”或“右
55、移”) (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12 L CO2通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開_______________________________________________________________________; 用溶液中微粒的濃度符號(hào)完成下列等式: ①[OH-]=2[H2CO3]+________________________________________________________________________; ②[H+]+[Na+]=_________________________________
56、_______________________________________。 (3)常溫下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中[H2CO3]________(填“>”“=”或“<”)[CO],原因是 ________________________________________________________________________(用離子方程式和必要的文字說(shuō)明,下同)。 (4)以鋁材為陽(yáng)極,在H2SO4溶液中電解,取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是 ___________________________
57、_____________________________________________。 解析:(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,HCl電離出的H+、FeSO4水解生成的H+均與OH-反應(yīng),使平衡右移;NaOH電離出的OH-、Na2CO3水解生成的OH-均使溶液中OH-濃度增大,平衡左移。(2)兩者正好完全反應(yīng)生成Na2CO3,依據(jù)電荷守恒有[H+]+[Na+]=2[CO]+[HCO]+[OH-],依據(jù)物料守恒有[Na+]=2{[CO]+[HCO]+[H2CO3]},依據(jù)質(zhì)子守恒有[H+]+[HCO]+2[H2CO3]=[OH-]。 答案:(1)右移 左移 左移 右移
58、 (2)[Na+]>[CO]>[OH-]>[HCO]>[H+] ①[H+]+[HCO] ②2[CO]+[HCO]+[OH-] (3)> 溶液中既存在HCOCO+H+,也存在HCO+H2OH2CO3+OH-,而HCO的水解程度大于其電離程度 (4)電解液中一定含有Al3+,Al3+水解顯酸性,HCO水解顯堿性,兩個(gè)水解反應(yīng)相互促進(jìn),Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ 14.(2018·杭州模擬)常溫下,將某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量濃度和混合溶液的pH如表所示: 實(shí)驗(yàn)編號(hào) HA的物質(zhì)的量濃度(mol/
59、L) NaOH的物質(zhì)的量濃度(mol/L) 混合后溶液的pH 甲 0.1 0.1 pH=a 乙 0.12 0.1 pH=7 丙 0.2 0.1 pH>7 丁 0.1 0.1 pH=10 (1)從甲組情況分析,如何判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸? _______________________________________________。 (2)乙組混合溶液中[A-]和[Na+]的大小關(guān)系是________(填編號(hào))。 A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.無(wú)法判斷 (3)從丙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是_________
60、_________________________________。 (4)分析丁組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(列式):[Na+]-[A-]=________mol/L。 解析:(1)一元酸HA與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng),HA的酸性強(qiáng)弱決定完全中和后鹽溶液的pH,a=7時(shí)HA為強(qiáng)酸,a>7時(shí)HA為弱酸。(2)據(jù)電荷守恒,有[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],因[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。(3)丙為等濃度的HA與NaA的混合溶液,由pH>7知A-水解程度大于HA的電離程度,離子濃度大小關(guān)系為 [Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。(4)據(jù)電荷守恒 [Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],推導(dǎo) [Na+]-[A-]=[OH-]-[H+]=(10-4-10-10) mol/L。 答案:(1)a=7時(shí),HA是強(qiáng)酸;a>7時(shí),HA是弱酸 (2)C (3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+] (4)(10-4-10-10)
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