2023版创新设计高考化学(新教材鲁科版)总复习一轮课件第8章 物质在水溶液中的行为
展开【课标要求】 1.认识盐类水解的原理。2.了解影响盐类水解的主要因素3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
一、盐类水解的概念1.盐类的水解
3.盐类水解离子方程式的书写
(3)阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”、“↓”等。如Na2S溶液与AlCl3溶液混合水解的离子方程式为_____________________________________________________。
2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。
二、影响盐类水解的主要因素和应用1.影响盐类水解的主要因素 (1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。 (1)明矾作为净水剂,可以杀菌、消毒( ) (2)实验室储存NaF溶液时可以选用玻璃瓶( ) (3)配制FeSO4溶液时,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入盐酸抑制Fe2+水 解( ) (4)已知酸性HF>CH3COOH,所以等浓度的CH3COONa的碱性强于NaF( )
三、盐类的水解常数1.含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。2.表达式
答案 2.36×10-5
考点二 盐类水解的应用
考点一 盐类水解的原理与影响因素
考点三 盐类水解常数的计算与应用
题组一 盐类水解的原理1.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7。由此判断可能不水解的盐是( ) A.BXB.AX C.AY D.BY 解析 AY溶液的pH>7,说明HY为弱酸,BX溶液的pH<7,说明BOH为弱碱,则AX可能为强酸强碱盐,不能发生水解。
2.25 ℃时,实验测得0.10 ml·L-1的NaHB溶液的pH=9.1。下列说法中正确的是( ) A.NaHB的电离方程式为NaHB===Na++H++B2- B.HB-在水溶液中只存在HB-的水解平衡 C.HB-的水解程度大于电离程度 D.溶液中水电离出的c平(H+)为10-9.1 ml·L-1 解析 HB-在水中不完全电离,A错误;HB-在水中水解程度大于电离程度,B错误,C正确;HB-以水解为主,促进水的电离,D错误。
题组二 影响盐类水解平衡的因素3.已知NaHSO3溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
4.某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制50 mL 0.001 ml·L-1 FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1 ml·L-1 HCl溶液、1滴1 ml·L-1 NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如下图所示。
下列说法不正确的是( )A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应B.对照组溶液X的组成可能是0.003 ml·L-1 KCl溶液C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向
解析 FeCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是Fe3+在溶液中发生了水解,A正确;图中对照组溶液X加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大,若对照组溶液X是0.003 ml·L-1 KCl溶液,则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称的关系,B错误;在FeCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化均比对照组溶液X的变化小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移动,故溶液的pH的变化比较缓和,C正确;FeCl3水解生成氢氧化铁,故溶液的浑浊程度变大,则表明水解被促进,否则被抑制,D正确。
【题组训练】1.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
解析 要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH,将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能加入H2O2;调pH时也不能引入新的杂质,可以加入ZnO,促进Fe3+的水解平衡正向移动,从而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。
❶盐溶液蒸干时所得产物的判断(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
(3)常见受热分解的盐(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化。如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。❷利用盐类的水解进行物质的提纯如除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+,可加入MgO或Mg(OH)2、MgCO3等,使水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去。
【典例】 (1)25 ℃ 0.01 ml·L-1 的NaA溶液pH=10,则A-的水解常数表达式为________,其值约为________。
【题组训练】1.已知25 ℃时,草酸的电离常数Ka1=5.6×10-2、Ka2=1.5×10-4;碳酸的电离常数Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11,则NaHC2O4溶液的pH________7,NaHCO3溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”)。 答案 < >
2.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13,回答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序是________(填序号)。(2)常温下,NaH2PO4的水溶液pH________(填“>”“<”或“=”)7。(3)常温下,Na2HPO4的水溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与Kh的相对大小,说明判断理由: ________________________________。
微专题25 电解质溶液中粒子浓度关系
【核心归纳】1.理解两大平衡,树立微弱意识
(2)水解平衡→建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中存在:CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,溶液中, c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(CH3COOH)>c平(H+)。
2.巧用守恒思想,明确定量关系
【分类突破】类型一 单一溶液中的粒子浓度关系【典例1】 0.1 ml·L-1 Na2S溶液中各粒子浓度的关系 (1)大小关系: _____________________________________________; (2)物料守恒: _____________________________________________; (3)电荷守恒: ______________________________________________; (4)质子守恒: _______________________________________________。
答案 (1)c平(Na+)>c平(S2-)>c平(OH-)>c平(HS-)>c平(H+)(2)c平(Na+)=2[c平(S2-)+c平(HS-)+c平(H2S)](3)c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HS-)+2c平(S2-)(4)c平(OH-)=c平(H+)+c平(HS-)+2(H2S)
类型二 混合溶液中粒子浓度关系【典例2】 浓度均为0.1 ml·L-1 NH4Cl和氨水的混合溶液中粒子浓度关系
(1)电荷守恒: ___________________________________________。(2)物料守恒: ___________________________________________。(3)质子守恒: ___________________________________________。(4)大小关系: ___________________________________________。
答案 ⑤>④>③>①>②
2.(双选)常温下,浓度均为0.1 ml·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
相关溶液粒子浓度关系的解题步骤
微专题26 滴定图像中的粒子浓度关系
【核心归纳】酸碱中和滴定曲线图示
【分类突破】类型一 “一元酸、碱”滴定图像中粒子浓度的分析比较【典例1】 (双选)常温下,用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c平(CH3COO-)++2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)B.点②所示溶液中:c平(Na+)=c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)C.点③所示溶液中:c平(Na+)>c平(OH-)>c平(CH3COO-)>c平(H+)D.滴定过程中可能出现:c平(CH3COOH)>c平(CH3COO-)>c平(H+)>c平(Na+)> c平(OH-)
酸、碱中和反应过程中,溶液中的离子浓度随酸、碱的加入会发生变化,可借助滴定图像,抓住反应的关键点,破解离子浓度大小比较。以用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图:
类型二 “二元酸、碱”滴定图像中粒子浓度的分析比较【典例2】 (双选)已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
【专题精练】1.20 ℃时,用0.1 ml/L盐酸滴定20 mL 0.1 ml/L氨水的图像如图所示,下列说法正确的是( )
2.常温下,向20 mL 0.1 ml·L-1的H3PO4溶液中滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液,所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
微专题27 水溶液中离子平衡的两类特殊图像
一、分布系数图像【核心归纳】分布系数图像简称分布曲线,是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
二、对数图像【核心归纳】1.对数图像的含义
2.常考对数图像的类型
3.常见图像示例 (1)pOH-pH曲线
(2)常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图:
【对点训练2】 (2020·山东卷改编)25 ℃时,某混合溶液中c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)=0.1 ml·L-1,lg c平(CH3COOH)、lg c平(CH3COO-)、 lg c平(H+)和lg c平(OH-)随pH变化的关系如图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法错误的是( )
解析 结合题图可知当pH最小时,溶液呈酸性,溶液中c平(CH3COOH)最大,对应lg c平(H+)最大,随着pH逐渐增大,当溶液中c平(CH3COO-)最大时,对应lg c平(OH-)最大。则4条曲线分别对应的lg c平(x)如下:
1.(2021·天津卷有改动)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐 ml·L-1、0.10 ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5 ml
2.(2021·浙江1月选考)25 ℃时,下列说法正确的是( )
3.(2021·福建卷)如图为某实验测得 0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。
4.(2021·湖南卷)常温下,用0.100 0 ml·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为 0.100 0 ml·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
1.盐类水解在工农业生产和日常生活中有着广泛的应用。下列有关应用或说法与盐类水解无关的是( )
A.用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污B.加入足量Mg(OH)2粉末充分反应并过滤以除去MgCl2溶液中的少量FeCl3C.用稀硫酸或浓氨水除去铜器表面的铜绿D.长期施用硫酸铵化肥的土壤,易变酸性,可施用适量的熟石灰解析 用稀硫酸或浓氨水除去铜器表面的铜绿,其中硫酸与碱式碳酸铜反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,与水解无关,故选C。
2.下列离子方程式不正确的是( )
解析 硫化钠分步水解产生硫化氢而有臭味,离子方程式必须分步书写、没有气体符号、使用可逆符号,D项错误。
3.(2021·承德模拟)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
4.室温下0.1 ml·L-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,据此,在室温下,下列说法错误的是( )
5.(2021·漳州模拟)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。已知常温下,浓度均为0.1 ml·L-1的4种钠盐溶液pH如表:
6.常温下向某浓度的氯水中逐滴滴入Na2SO3溶液,无气体逸出,溶液pH变化如图所示。下列关系正确的是( )
7.下列有关说法正确的是( )
8.25 ℃时,NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示。向10 mL 0.01 ml·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01 ml·L-1的盐酸,其pH变化曲线如图乙所示[其a点的坐标为(9.5,0.5)]。
下列所述关系中一定正确的是( )A.图甲中pH=7的溶液:c平(Cl-)=c平(HCN)B.常温下,NaCN的水解平衡常数Kh(NaCN)=10-4.5 ml·L-1C.图乙中b点的溶液:c平(CN-)>c平(Cl-)>c平(HCN)>c平(OH-)>c平(H+)D.图乙中c点的溶液:c平(Na+)+c平(H+)=c平(HCN)+c平(OH-)+c平(CN-)
A.H2A的Ka1为10-10.25B.c点:c平(HA-)>c平(A2-)>c平(H2A)C.第一次突变,可选酚酞作指示剂D.c平(Na2A)=0.200 0 ml·L-1
11.Ⅰ.现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”“<”或“=”):
(6)已知0.1 ml·L-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1 ml·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度__________0.11 ml·L-1(填“>”“<”或“=”)。
12.酸碱反应是生产生活实际中常见的反应之一。
(1)室温下,向一定量的稀醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,直至氢氧化钠溶液过量。①在滴加过程中,稀醋酸溶液中水的电离程度________(填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”);答案 (1)①先增大后减小解析 (1)①在滴加NaOH溶液的过程中,酸溶液逐渐变成含有弱酸根离子的盐溶液,促进水的电离,当NaOH过量时,碱又抑制水的电离,所以水的电离程度先增大后减小。
②在下表中,分别讨论了上述实验过程中离子浓度的大小顺序,对应溶质的化学式和溶液的pH。试填写表中空白:
②CH3COONa、CH3COOH pH=7 c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+) CH3COONa、NaOH
(2)室温下,用0.100 ml·L-1的NaOH溶液分别滴定均为20.00 mL 0.100 ml·L-1的HA溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。①HA和醋酸的酸性强弱为HA ________ CH3COOH(填“强于”或“弱于”)。②当pH=7时,两份溶液中c平(A-)________ c平(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。答案 (2)①强于 ②>
解析 (2)①已知,滴定前0.100 ml·L-1的醋酸溶液的pH大于1,所以pH= 1的曲线为HA,HA为强酸,其酸性比醋酸强;②V(NaOH)=20.00 mL时,恰好生成醋酸钠,溶液呈碱性,若pH=7,则加入NaOH溶液的体积稍小于20.00 mL,根据电荷守恒,以及溶液pH=7可推得两份溶液中:c平(A-)> c平(CH3COO-)。
(3)①请设计实验证明醋酸是弱酸_____________________________________。②请通过计算证明:含等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液显酸性________________________(已知CH3COOH:Ka=1.8×10-5;Kw=1× 10-14)。
13.(双选)(2021·1月湖北适应性考试)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
15.Ⅰ.FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。 答案 (1)K1>K2>K3 解析 (1)Fe3+分三步水解,水解程度越来越小,所以对应的平衡常数也越 来越小,故K1>K2>K3。
答案 (2)bd (3)调节溶液的pH
Ⅱ.氮元素是植物生长所需的重要元素,将尿素施入土壤后,大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离常数(25 ℃)如下表:现有常温下0.1 ml·L-1 (NH4)2CO3溶液。(4)你认为该溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),原因是__________________________________________________________________。
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