高中化学专题之盐类水解和溶液中粒子浓度大小比较

这是一份高中化学专题之盐类水解和溶液中粒子浓度大小比较，共14页。试卷主要包含了电离常数与水解常数的关系，电解质溶液中的守恒关系，微粒浓度大小的比较，“水解平衡”常见的认识误区，水溶液呈酸性的是等内容，欢迎下载使用。
(2)外因：①温度、浓度：越热越水解、越稀越水解。
②外加物质：外加物质对水解反应的影响取决于该物质的性质。
以外界条件对FeCl3溶液水解平衡的影响为例，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ ΔH>0
2．电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA，Ka与Kh的关系
HAH＋＋A－，Ka(HA)＝H＋·cA－,cHA)；
A－＋H2OHA＋OH－，Kh(A－)＝OH－·cHA,cA－)。
则Ka·Kh＝c(H＋)·c(OH－)＝Kw，故Kh＝KwKa。
常温时Ka·Kh＝Kw＝1.0×10－14 Kh＝1.0×10－14Ka。
(2)对于二元弱酸H2B，Ka1(H2B)、Ka2(H2B)与Kh(HB－)、Kh(B2－)的关系
HB－＋H2OH2B＋OH－，
Kh(HB－)＝OH－·cH2B,cHB－)＝H＋·cOH－·cH2B,cH＋·cHB－)＝KwKa1。
B2－＋H2OHB－＋OH－，
Kh(B2－)＝OH－·cHB－,cB2－)＝H＋·cOH－·cHB－,cH＋·cB2－)＝KwKa2，
3．电解质溶液中的守恒关系
(1)电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：n(Na＋)＋n(H＋)＝n(HCO3—)＋2n(CO32—)＋n(OH－)
(2)物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其他离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na＋)∶n(C)＝1∶1，推出：c(Na＋)＝c(HCO－3)＋c(CO32—)＋c(H2CO3)
(3)质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H＋)的物质的量应相等。
例如在NH4HCO3溶液中H3O＋、H2CO3为得到质子后的产物；NH3·H2O、OH－、CO32—为失去质子后的产物，故有以下关系：c(H3O＋)＋c(H2CO3)=== c(NH3·H2O)＋c(OH－)＋c(CO32—)。
4．微粒浓度大小的比较
(1)多元弱酸溶液，根据多步电离分析，如在H3PO4的溶液中：
c(H＋)> c(H2PO4—)>c(HPO42—)>c(PO43—)。
(2)多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析，如Na2CO3的溶液中：
c(Na＋)>c(CO32—)>c(OH－)>c(HCO－3)。
(3)不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同的物质的量浓度的下列各溶液中a.NH4Cl b．CH3COONH4 c．NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序是c>a>b。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。如相同浓度的NH4Cl溶液和氨水等体积混合后，由于氨水的电离程度大于NH＋4的水解程度，所以溶液中离子浓度顺序为：c(NH4+)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。
（5）四种常考的混合溶液
①CH3COOH与CH3COONa等浓度时:CH3COOH的电离程度大于CH3COO—的水解程度，溶液呈酸性，c(CH3COO—)>c(CH3COOH)。
②NH4Cl和NH3·H2O等浓度时:NH3·H2O的电离程度大于NH4+ 的水解程度，溶液呈碱性，c( NH4+ )>c(NH3·H2O)。
③HCN与NaCN等浓度时:CN-的水解程度大于HCN的电离程度，混合后溶液呈碱性，c(HCN)>c(CN—)。
④Na2CO3与NaHCO3等浓度时:由于CO32- 的水解程度大于HCO3- 的水解程度，所以c(HCO3-)>c(CO32- )>c(OH-)>c(H+)。
（6）离子浓度大小比较常见误区
①误认为物质的量相同的醋酸溶液和醋酸钠溶液中所含的CH3COO—的量相同，实际上醋酸钠是强电解质，完全电离。
②误认为多元弱酸的酸式盐溶液都呈碱性，不明白酸式盐溶液的酸碱性要根据多元弱酸的酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小确定。水解为主的有NaHCO3、Na2HPO4、NaHS，溶液呈碱性;电离为主的有NaHSO3、NaH2PO4，溶液呈酸性。
5．“水解平衡”常见的认识误区
(1)误认为水解平衡向正向移动，离子的水解程度一定增大。如向FeCl3溶液中加入少量FeCl3固体，平衡向水解方向移动，但Fe3＋的水解程度减小。
(2)由于加热可促进盐类水解，错误地认为可水解的盐溶液在蒸干后都得不到原溶质。其实不一定，对于那些水解程度不是很大，水解产物离不开平衡体系的情况[如Al2(SO4)3、NaAlO2、Na2CO3]来说，溶液蒸干后仍得原溶质。
(3)极端化认为水解相互促进即能水解彻底。如CH3COONH4溶液中尽管CH3COO－、NH4+水解相互促进，但仍然能大量共存，常见水解促进比较彻底而不能大量共存的离子有Al3＋与AlO2—、CO32—(或HCO3—)、S2－(或HS－)、SO32—(或HSO3—)等。
6.盐类的水解的应用。
（1）某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊，需加相应的酸来抑制水解，如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解；
（2）某些弱酸强碱盐水解呈碱性，用玻璃试剂瓶贮存时，不能用玻璃塞，如Na2CO3溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中；
（3）加热盐溶液，需分析盐溶液水解生成的酸，如果是易挥发性酸，如AlCl3、FeCl3等溶液，最终得到的是金属氧化物；如果是难挥发性酸，如MgSO4、Fe2(SO4)3等溶液，最终得到它们的溶质固体；
（4）将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体；
（5）纯碱(Na2CO3)水解呈碱性，加热能促进水解，溶液的碱性增强，热的纯碱溶液去污效果增强，有关的离子方程式是CO2－3＋H2OHCO－3＋OH－、HCO－3＋H2OH2CO3＋OH－；（6）明矾溶于水电离产生的Al3＋水解，生成的Al(OH)3胶体表面积大，吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清，有关的离子方程式是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋；
（7）铵态氮肥不能与草木灰混合使用，因为NH＋4在水溶液中能发生水解生成H＋，CO32—在水溶液中水解产生OH－，当二者同时存在时，二者水解产生的H＋和OH－能发生中和反应，使水解程度都增大，铵盐水解产生的NH3·H2O易挥发而降低了肥效；
（8）判断溶液中离子能否大量共存，如Al3＋与HCO3—等因水解互相促进不能大量共存。
真题训练
1．水溶液呈酸性的是（ ）
A．NaCl B．NaHSO4 C．HCOONa D．NaHCO3
2．下列说法不正确的是（ ）
A．的盐酸中
B．将KCl溶液从常温加热至80℃，溶液的pH变小但仍保持中性
C．常温下，NaCN溶液呈碱性，说明HCN是弱电解质
D．常温下，pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大
3．常温下，用氨水滴定浓度均为的和的混合液，下列说法不正确的是（ ）
A．在氨水滴定前，和的混合液中
B．当滴入氨水时，
C．当滴入氨水时，
D．当溶液呈中性时，氨水滴入量大于，
4．室温下，将两种浓度均为的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略，下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A．混合溶液(pH=10.30)：
B．氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25)：
C．混合溶液(pH=4.76):
D．混合溶液(pH=1.68，H2C2O4为二元弱酸):
5．室温下，反应+H2OH2CO3+OH−的平衡常数K=2.2×10−8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合，可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略，室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A．0.2 ml·L−1氨水：c (NH3·H2O)>c()> c (OH−)> c (H+)
B．0.2 ml·L−1NH4HCO3溶液(pH>7)：c ()> c ()> c (H2CO3)> c (NH3·H2O)
C．0.2 ml·L−1氨水和0.2 ml·L−1NH4HCO3溶液等体积混合：c()+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c ()+c()
D．0.6 ml·L−1氨水和0.2 ml·L−1 NH4HCO3溶液等体积混合：c (NH3·H2O)+ c()+ c(OH−)=
0.3 ml·L−1+ c (H2CO3)+ c (H+)
6．测定0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：+H2O+OH−
B．④的pH与①不同，是由于浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
7．LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数随pH的变化如图2所示 []。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是

A．溶液中存在3个平衡
B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–
C．随c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH明显变小
D．用浓度大于1 ml·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
8．在常温下，向10mL浓度均为0.1ml·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴0.1ml·L-1的盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A．在a点的溶液中，c(Na+)＞c(CO32-)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)
B．在b点的溶液中，2n(CO32-)＋n(HCO3-)＜0.001ml
C．在c点的溶液pH＜7，是因为此时HCO3-的电离能力大于其水解能力
D．若将0.1ml·L-1的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的pH＝7时：c(Na+)＝c(CH3COO-)
参考答案
1.【答案】B
【解析】A．NaCl是强酸强碱盐，其不能水解，故其水溶液呈中性，A不符合题意；
B．NaHSO4是强酸的酸式盐，其属于强电解质，其在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO，故其水溶液呈酸性，B符合题意；
C．HCOONa属于强碱弱酸盐，其在水溶液中可以完全电离，其电离产生的HCOO－可以发生水解，其水解的离子方程式为HCOO－＋H2O⇌HCOOH＋OH－，故其水溶液呈碱性，C不符合题意；
D．NaHCO３是强碱弱酸盐，既能发生电离又能发生水解，但其水解程度大于电离程度，故其水溶液呈碱性，D不符合题意。
综上所述，本题答案为B。
2.【答案】A
【解析】A. 盐酸的浓度为2.0×10-7 ml/L，完全电离，接近中性，溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl电离的氢离子浓度相差不大，则计算中氢离子浓度时，不能忽略水中的氢离子浓度，其数值应大于2.0×10-7 ml/L，故A错误；
B. KCl溶液为中性溶液，常温下pH=7，加热到80时，水的离子积Kw增大，对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大，pH会减小，但溶液溶质仍为KCl，则仍呈中性，故B正确；
C. NaCN溶液显碱性，说明该溶质为弱酸强碱盐，即CN-对应的酸HCN为弱电解质，故C正确；
D. 醋酸在溶液中会发生电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，向溶液中加入醋酸钠固体，根据同离子效应可知，该平衡会向生成弱电解质的方向（逆向）移动，使溶液中的氢离子浓度减小，pH增大，故D正确；
答案选A。
3【答案】D
【解析】根据弱电解质的电离和盐类水解知识解答。
A.未滴定时，溶液溶质为HCl和CH3COOH，且浓度均为0.1ml/L，HCl为强电解质，完全电离，CH3COOH为弱电解质，不完全电离，故，c(Cl-)＞c(CH3COO-)，A正确；
B.当滴入氨水10mL时，n(NH3·H2O)=n(CH3COOH)，则在同一溶液中c(NH4+)+ c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+ c(CH3COO-)，B正确；
C. 当滴入氨水20mL时，溶液溶质为NH4Cl和CH3COONH4，质子守恒为c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH4+)+c(OH-)，C正确；
D.当溶液为中性时，电荷守恒为：c(NH4+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(Cl-)+ c(OH-)，因为溶液为中性，则c(H+)=c(OH-)，故c(NH4+)＞c(Cl-)，D不正确；故选D。
4.【答案】AD
【解析】A. NaHCO3水溶液呈碱性，说明的水解程度大于其电离程度，等浓度的NaHCO3和Na2CO3水解关系为：，溶液中剩余微粒浓度关系为：，和水解程度微弱，生成的OH-浓度较低，由NaHCO3和Na2CO3化学式可知，该混合溶液中Na+浓度最大，则混合溶液中微粒浓度大小关系为：，故A正确；
B.该混合溶液中电荷守恒为：，物料守恒为：，两式联立消去c(Cl-)可得：，故B错误；
C.若不考虑溶液中相关微粒行为，则c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=c(Na+)，该溶液呈酸性，说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度，则溶液中微粒浓度关系为：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)，故C错误；
D.该混合溶液中物料守恒为：，电荷守恒为：，两式相加可得：，故D正确；
综上所述，浓度关系正确的是：AD。
5.【答案】BD
【解析】A.NH3∙H2O属于弱碱，部分电离，氨水中存在的电离平衡有：NH3∙H2ONH4++OH-，H2OH++OH-，所以c(OH-)>c(NH4+)，故A错误；
B.NH4HCO3溶液显碱性，说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解，所以c(NH4+)>c(HCO3-)，HCO3-水解：H2O+HCO3-H2CO3+OH-，NH4+水解：NH4++H2ONH3∙H2O+H+，前者水解程度大且水解都是微弱的，则c(H2CO3)>c(NH3∙H2O)，故B正确；
C.由物料守恒，n(N):n(C)=2:1，则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]，故C错误；
D.由物料守恒，n(N):n(C)=4:1，则有c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①；电荷守恒有：c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②；结合①②消去c(NH4+)得：c(NH3∙H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③，0.2ml/LNH4HCO3与0.6ml/L氨水等体积混合后瞬间c(NH4HCO3)=0.1ml/L，由碳守恒有，c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1ml/L④，将③等式两边各加一个c(CO32-)，则有c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-)，将④带入③中得，c(NH3∙H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3ml/L，故D正确；
故选BD。
6.【答案】C
【解析】A项，Na2SO3属于强碱弱酸盐，存在水解平衡：+H2O+OH-、+H2OH2SO3+OH-，A项正确；B项，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多，说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4，①与④温度相同，④与①对比，浓度减小，溶液中c(OH-)，④的pH小于①，即④的pH与①不同，是由于浓度减小造成的，B项正确；C项，盐类水解为吸热过程，①→③的过程，升高温度水解平衡正向移动，c()减小，水解平衡逆向移动，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反，C项错误；D项，Kw只与温度有关，①与④温度相同，Kw值相等；答案选C。
点睛：本题考查盐类水解离子方程式的书写、外界条件对盐类水解平衡的影响、影响水的离子积的因素、SO32-的还原性。解题时注意从温度和浓度两个角度进行分析。
7.【答案】D
【解析】本题考查电解质溶液的相关知识。应该从题目的两个图入手，结合磷酸的基本性质进行分析。A．溶液中存在H2PO4–的电离平衡和水解平衡，存在HPO42–的电离平衡，存在水的电离平衡，所以至少存在4个平衡。选项A错误。B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4。选B错误。C．从图1中得到随着c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH不过从5.5减小到4.66，谈不上明显变小，同时达到4.66的pH值以后就不变了。所以选项C错误。D．由图2得到，pH=4.66的时候，δ=0.994，即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%，所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。选项D正确。
点睛：本题中随着c初始(H2PO4–)增大，溶液的pH有一定的下降，但是达到一定程度后就基本不变了。主要是因为H2PO4–存在电离和水解，浓度增大电离和水解都会增加，影响会互相抵消。
8.【答案】B
【解析】A.在a点是滴入5mL盐酸和氢氧化钠反应，溶液中剩余氢氧化钠5mL，碳酸钠溶液显碱性，据此分析判断离子浓度大小；
B.b点是加入盐酸，溶液pH=7呈中性，结合溶液中电荷守恒计算分析；
C.在c点的溶液pHc(CO32-)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+ )，故A错误；
B.b点溶液pH=7，溶液为氯化钠、碳酸氢钠和碳酸溶液，n(CO32-)2CO3)，溶液中存在物料守恒，n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=0.001ml，则2n(CO32-)+n(HCO3-)