2024年高考化学一轮复习课件(鲁科版)第8章 第47讲 盐类的水解
展开1.了解盐类水解的原理及一般规律。2.了解影响盐类水解程度的主要因素。3.了解盐类水解的应用。4.能利用水解常数(Kh)进行相关计算。
考点一 盐类水解原理及规律
考点二 盐类水解的影响因素及应用
答题规范(5) 利用平衡移动原理解释问题
真题演练 明确考向
1.定义在溶液中由盐电离产生的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与________________________ 的过程。2.盐类水解的结果使溶液中水的电离平衡向 反应方向移动,使溶液中c(H+)和c(OH-)发生变化,促进了水的电离。3.特点(1)可逆:盐类的水解是可逆反应。(2)吸热:盐类的水解可看作是 反应的逆反应。(3)微弱:盐类的水解程度很微弱。
水中的H+或OH-结合生成
4.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。
5.水解反应的离子方程式的书写(1)盐类水解的离子方程式一般用“ ”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。(4)阴、阳离子相互促进的水解①若水解程度不大,用“ ”表示。②相互促进的水解程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
写出下列盐溶液中水解的离子方程式。(1)NH4Cl: 。(2)Na2CO3: 、 。(3)FeCl3: 。(4)CH3COONH4: 。(5)Al2S3: 。(6)AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 。
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
1.盐溶液显酸碱性,一定是由水解引起的( )2.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐( )3.pH相同的盐酸和氯化铵溶液中由水电离出的c(H+)相同( )4.盐类加入水中,水的电离一定被促进( )
1.根据相关物质的电离常数(25 ℃),回答下列问题:CH3COOH Ka=1.8×10-5 ml·L-1,HCN Ka=4.9×10-10 ml·L-1,H2CO3 Ka1=4.3×10-7 ml·L-1 Ka2=5.6×10-11 ml·L-1(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN溶液,pH由大到小的顺序: ,水的电离程度由大到小的顺序: 。(2)相同pH的①CH3COONa,②Na2CO3,③NaHCO3,④NaCN溶液,物质的量浓度由大到小的顺序: 。(3)NaCN溶液中,c(Na+)、c(CN-)、c(HCN)由大到小的顺序:__________________ 。
一、盐类水解的实质及规律
c(Na+)>c(CN-)>
2.室温下,0.1 ml·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NH的水解程度D.室温下,0.1 ml·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,能使甲基橙试剂变黄色,故A正确;
3.已知常温下三种物质的电离常数:CH3COOH(Ka=1.8×10-5 ml·L-1),NH3·H2O(Kb=1.8×10-5 ml·L-1),H2CO3(Ka1=4.5×10-7 ml·L-1),则CH3COONH4溶液显______性(填“酸”“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液显______性。
4.单一弱酸酸式盐溶液酸碱性的判断(1)NaHCO3是强碱弱酸的酸式盐,溶液中存在着三种平衡(写出相应的离子方程式):①水的电离平衡:_________________;
二、盐溶液酸碱性的判断
(2)常温下,0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液的pH为8.4,说明 的电离程度和水解程度中相对较强的是__________________。
(3)常温下,0.1 ml·L-1 NaHC2O4溶液中,c( )>c(H2C2O4),则溶液显______性。(4)常温下,NH3·H2O:Kb=1.7×10-5 ml·L-1,HCN:Ka=6.2×10-10 ml·L-1,则NH4CN溶液显______性。
5.等浓度弱酸(或弱碱)及其盐混合溶液酸碱性的判断(1)已知25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.7×10-5 ml·L-1,等浓度的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,Kh_____Ka(填“>”“<”或“=”),可见以_______________为主,溶液pH_____7。(2)已知25 ℃时,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10 ml·L-1,等浓度的HCN与NaCN混合溶液Kh______Ka(填“>”“<”或“=”),可见以____________为主,溶液pH_____7。(3)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.7×10-5 ml·L-1,等浓度的NH3·H2O与NH4Cl混合溶液Kh___Kb(填“>”“<”或“=”),可见以_________________为主,溶液pH_____7。
盐类水解的影响因素及应用
1.影响盐类水解的因素(1)内因:形成盐的弱酸或弱碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度 ,溶液的碱性或酸性 。如水解程度:Na2CO3 Na2SO3,Na2CO3 NaHCO3。(2)外因:盐类水解平衡同电离平衡一样,当温度、浓度等条件改变时,会引起水解平衡的移动,从而影响盐类水解的程度。其中浓度的影响通常包括:加水稀释、加入适量的酸或碱及能与酸或碱反应的盐等。
1.判断向碳酸钠溶液中加水稀释,水解平衡的移动方向。并通过计算比较浓度商(Q)和水解平衡常数(Kh)的大小,证明你的结论。
提示 假设加水稀释10倍。
Q<Kh,加水稀释水解平衡正向移动。
2.设计实验证明Na2CO3溶于水后溶液呈碱性是由 水解引起的。(可选用的试剂有CaCl2溶液、酚酞、NaCl溶液)
提示 取少量Na2CO3溶液于试管中,往其中滴加几滴酚酞,再滴加足量的氯化钙溶液。开始滴加酚酞后,溶液变红,加入氯化钙溶液之后产生白色沉淀,溶液变为无色。
2.盐类水解在生产生活中的应用(1)水解产物性质的应用①纯碱溶液不能保存在玻璃塞的试剂瓶中的原因:_____________________________ 。②明矾净水的原理:_________________________________________________________________________________________________________。③ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因: 。
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,起到净水作用
Zn2+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈
明矾溶液中的铝离子水解:
(2)促进盐类水解的应用举例①热的纯碱溶液去油污效果好,原因是_______________________________________ 。②铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:______________________________________________________________________________________。③加MgO除去MgCl2溶液中的Fe3+杂质的原理:__________________________________________________________________________________________________________________________________。
碳酸钠的水解为吸热反应,升高温度水解平
衡向右移动,溶液的碱性增强,去污效果增强
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,
MgO+2H+===Mg2++H2O,使Fe3+水解平衡向右移动,从而转化为Fe(OH)3沉淀除去,且不引入新的杂质
④泡沫灭火器反应原理:_____________________________________________________________________________________。(3)抑制盐类水解的应用举例①在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量 中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。②用MgCl2·6H2O晶体得到纯的无水MgCl2操作方法及理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
NaHCO3与Al2(SO4)3饱和溶液发生相互促进的水解反应:
加热MgCl2·6H2O,可以得到无水MgCl2,HCl气流能抑制MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O因受热产生的水蒸气
1.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.水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大( )3.用Na2S溶液与AlCl3溶液混合可以制备Al2S3( )4.水解相互促进的离子在同一溶液中一定不能共存( )
一、外界因素对盐类水解的影响
D项,Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不能大量存在。
3.(2022·广东模拟)关于下列实验的说法不正确的是
加热醋酸钠溶液促进CH3COO-的水解,使溶液的碱性增强,pH增大,故B错误。
二、盐溶液蒸干所得产物的判断
4.在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
CaO/Na2CO3 无 Na2SO4 Fe2O3/Al2O3 Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4 Na2CO3
三、水解原理在除杂中的应用
5.物质的提纯(水解除杂,括号内为杂质)Mg2+(Fe3+)加入 ,Cu2+(Fe3+)加入 。
MgO或Mg(OH)2
CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
6.(2023·银川模拟)实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
过二硫酸钠中含有过氧键,分子中硫元素的化合价为+6价,A错误;氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、 ,B错误;
溶液中铁离子能与锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,C错误;沉锌时发生的反应为溶液中锌离子与碳酸氢根离子反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,D正确。
利用平衡移动原理解释问题
(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)。
1.为探究盐类水解是一个吸热过程,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:______________________________________________________________________________________________。
取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若红色变深,则盐类水解吸热
2.常温下,0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液中c(H2CO3)>(填“>”“=”或“<”)c( ),原因是___________________________________________________________________________________________(用离子方程式和必要的文字说明)。
3.把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?为什么?如何操作溶质不变?(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。
答案 Al2O3;在AlCl3溶液中存在着如下平衡: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;在HCl气流中加热蒸发溶质不变。
4.Mg粉可溶解在NH4Cl溶液中,分析其原因。
1.(2022·海南,13改编)NaClO溶液具有漂白能力,已知25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8 ml·L-1。下列关于NaClO溶液说法正确的是 ml·L-1溶液中,c(ClO-)>0.01 ml·L-1B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O=== +HClOD.25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
NaClO溶液中ClO-会水解,故0.01 ml·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)<0.01 ml·L-1,A错误;NaClO溶液长期露置在空气中容易和CO2发生反应而失效,其反应为NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,HClO再分解为HCl和O2,不会释放Cl2,B错误;
2.(2021·广东,8)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是 ml·L-1 GHCl水溶液的pH= ml·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HClD.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,但水解较为微弱,因此0.001 ml·L-1 GHCl水溶液的pH>3,故A错误;稀释GHCl溶液时,GH+的水解程度将增大,根据勒·夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;GHCl为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,故C错误;根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误。
3.(2019·北京,12)实验测得0.5 ml·L-1CH3COONa溶液、0.5 ml·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡 移动共同作用的结果D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低, 是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
任何温度时,纯水中H+浓度与OH-浓度始终相等,A项错误;随温度升高,CH3COONa水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,且温度升高,水的电离程度增大,c(OH-)也增大,B项错误;
温度升高,水的电离程度增大,c(H+)增大,又CuSO4水解使溶液显酸性,温度升高,水解平衡正向移动,故c(H+)增大,C项正确;温度升高,能使电离平衡和水解平衡均正向移动,而CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大得多,而CuSO4溶液随温度升高pH降低的原因是Cu2+水解程度增大得多,D项错误。
4.(2022·湖南,13)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 ml·L-1)。
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+水解反应B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应D.整个实验说明 对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
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.治血痛的原因是利用了胶体的吸附作用
Al3+水解生成氢氧化铝胶体,治血痛的原因是利用了胶体的聚沉,故A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( )>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),故B错误。
2.根据表中信息,判断0.10 ml·L-1的下列各物质的溶液pH最大的是
A.CH3COONa D.Na2S
3.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关C.生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去
A项,Mg2+水解呈酸性,Ca2+不发生水解反应,错误;
C项,惰性电极电解食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠与氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备消毒液,与水解无关,错误;
4.(2022·常德模拟)下列应用与盐类水解有关的是①用FeCl3作净水剂②为保存FeCl3溶液,要在溶液中加少量盐酸③实验室配制AlCl3溶液时,应先把AlCl3固体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释④NH4Cl与ZnCl2溶液可用作焊接中的除锈剂⑤实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不用玻璃塞⑥长期施用(NH4)2SO4,土壤酸性增强A.①④⑥ B.②⑤⑥C.③⑤⑥ D.全有关
5.(2021·广东1月适应性测试,9)叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是 ml·L-1 HN3溶液的pH=2B.HN3溶液的pH随温度升高而减小
NaN3溶液呈碱性,说明HN3为弱酸,故0.01 ml·L-1 HN3溶液的pH>2,A错误;
6.下列实验操作不能达到实验目的的是
将MgCl2溶液加热蒸干时,镁离子的水解正向移动,加热可使HCl挥发,蒸干、灼烧得到MgO,B项符合题意。
7.(2022·上海静安模拟)有机弱碱甲胺(CH3NH2)的碱性略强于氨水,也能与盐酸反应生成盐酸盐(用CH3NH3Cl表示)。下列叙述正确的是
CH3NH2是弱碱,CH3NH3Cl水溶液呈酸性,加水稀释,c(H+)减小,pH增大,D正确。
8.常温下,向1 L 0.1 ml·L-1 H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图,下列说法正确的是
A.Na2A水解的离子方程式为A2-+H2O HA-+OH-, HA-+H2O H2A+OH-B.室温下,Na2A水解常数Kh=10-11 ml·L-1C.0.1 ml·L-1 NaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)<0.1 ml·L-1D.常温下,等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液的pH=3.0
由图像可知,0.1 ml·L-1 H2A溶液全部电离为HA-,说明第一步电离为完全电离,HA-不水解,故A错误;
H2A溶液全部电离,不存在H2A分子,则由物料守恒可知,c(A2-)+c(HA-)=0.1 ml·L-1,故C错误;
当c(A2-)=c(HA-),Ka=10-3 ml·L-1,Ka>Kh(A2-),等物质的量浓度的NaHA、Na2A等体积混合,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,所得c(HA-)
9.(2022·厦门模拟)菱苦土(主要成分为MgO)制备碱式碳酸镁的物质转化过程如下:
反应①②③均没有元素化合价发生变化,均为非氧化还原反应,A正确;
10.已知常温下浓度均为0.1 ml·L-1的溶液的pH如下表所示:
下列有关说法正确的是A.根据右表得出三种酸的电离平衡常数: HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)B.加热0.1 ml·L-1 NaClO溶液,其pH将小于=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+) =c(OH-)
盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故加热NaClO溶液,ClO-水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,B项错误;常温下,NaF溶液的pH=7.5>7,说明NaF是强碱弱酸盐,则HF是弱酸,pH=2的HF浓度大于pH=12的NaOH溶液浓度,二者等体积混合,HF有剩余,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)<c(F-),酸的电离程度较小,则溶液中离子浓度c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;
11.(2022·上海静安模拟)(1)常温下,浓度均为0.1 ml·L-1的六种溶液pH如下:
常温下,相同物质的量浓度的下列稀溶液,其酸性由强到弱的顺序是_____(填字母)。a.H2CO3 b.H2SO3 c.H2SiO3六种溶液中,水的电离程度最小的是__________(填化学式)。
六种溶液中,NaClO、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3、Na2SO3的溶液显碱性,均发生水解,促进水的电离,而NaHSO3溶液显酸性, 的电离程度大于其水解程度,抑制水的电离,则水的电离程度最小的是NaHSO3溶液。
(2)用离子方程式说明Na2CO3溶液pH>7的原因:_______________________________________________________。
(3)欲增大氯水中次氯酸的浓度,可向氯水中加入上表中的物质是_________________(填化学式),用化学平衡移动的原理解释其原因:_____________________________________________________________________________________________________________________。
NaHCO3(或NaClO)
因为Cl2+H2O H++Cl-+HClO,加入NaHCO3(或NaClO)可消耗H+,平衡向正反应方向移动,从而使溶液中次氯酸的浓度增大
12.(2022·聊城模拟)(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素,是宝贵的战略资源,在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备,其中NH4Cl的作用是________________________________。(2)将0.5 ml·L-1的NaClO溶液加热蒸干灼烧最后所得的固体是_________,原因是_________________________________________________________________________________________________________________。
分解出HCl气体,抑制CeCl3的水解
HCl+NaOH===NaCl+H2O,最终得到NaCl
(3)用离子方程式表示NaCN溶液呈碱性的原因:_________________________。
13.(1)常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中 =_____(常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2 ml·L-1,Ka2=6.0×10-8 ml·L-1)。
(2)已知常温下,HCN的电离平衡常数Ka=6.2×10-10 ml·L-1。①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)_____(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________________________________。
c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)<c(HCN)。
②常温下,若将c ml·L-1盐酸与0.62 ml·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=__________(保留小数点后4位)。
当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5c ml·L-1,
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