2024届高考化学一轮复习专题8第40讲盐类的水解基础学案
展开盐类的水解原理及其规律
1.盐类的水解原理
(1)水解过程
(2)盐类的水解原理
2.盐的分类及水解规律
注意:此处“弱”指的是弱酸阴离子或弱碱阳离子。
3.水解离子方程式的书写
(1)书写形式
在书写盐类水解方程式时一般要用“”号连接,产物不标“↑”或“↓”;用离子方程式表示为盐中的弱酸根离子(或弱碱阳离子)+水弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(2)书写规律
①一般盐类水解程度很小,水解产物很少,如果产物易分解(如NH3·H2O、H2CO3)也不写成其分解产物的形式。
②多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解的离子方程式,如Na2CO3的水解离子方程式:COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-,HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-。
③多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完,如FeCl3的水解离子方程式:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
④水解分别显酸性和碱性的离子组,由于相互促进水解程度较大生成气体或沉淀的,书写时要用“===”“↑”“↓”;水解不生成气体或沉淀,水解不完全的,书写仍用“”。如2Al3++3COeq \\al(2-,3)+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑;CH3COO-+NHeq \\al(+,4)+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
4.酸式盐水溶液的性质
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。
(2)弱酸的酸式盐溶液中,酸式根离子既水解又电离,溶液的酸碱性取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。常见的有HCOeq \\al(-,3)、HS-、HPOeq \\al(2-,4)等。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。常见的有HSOeq \\al(-,3)、H2POeq \\al(-,4)等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任何盐的水解均促进水的电离,使水溶液均呈现酸性或碱性。( )
(2)25 ℃,pH=4的盐酸与NH4Cl溶液的溶液中c(H+)H2O均为1×10-10 ml/L。( )
(3)盐投入水中,溶液呈酸性一定是盐水解引起的。( )
(4)Na2S水解离子方程式为S2-+H2O===HS-+OH-。( )
(5)NaHSO3溶于水呈酸性是因为HSOeq \\al(-,3)电离程度大于水解程度。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.写出下列盐水解的离子方程式
(1)HCOONa:__________________________________________________。
(2)Na2C2O4:___________________________________________________。
(3)CH3COONH4:_______________________________________________。
(4)AlCl3:______________________________________________________。
(5):_________________________________________________。
(6)NaHS:______________________________________________________。
[答案] (1)HCOO-+H2OHCOOH+OH-
(2)C2Oeq \\al(2-,4)+H2OHC2Oeq \\al(-,4)+OH-
(3)CH3COO-+NHeq \\al(+,4)+H2OCH3COOH+NH3·H2O
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(5)
(6)HS-+H2OH2S+OH-
1.下列事实与盐类水解无关的是( )
A.Na2HPO4水溶液呈碱性
B.加热能使纯碱溶液去污能力增强
C.往NaHSO4溶液滴加石蕊溶液变红
D.配制FeCl3溶液,需用盐酸溶解FeCl3固体
C [A.Na2HPO4水溶液呈碱性是因为HPOeq \\al(2-,4)发生了水解: HPOeq \\al(2-,4)+H2OH2POeq \\al(- ,4)+OH-,A有关;B.纯碱溶液中存在水解平衡:COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-,加热能促进水解,溶液碱性增强,去污能力也增强,B有关;C.往NaHSO4溶液滴加石蕊溶液变红,是因为NaHSO4在水溶液中完全电离:NaHSO4===
Na+ +H++SOeq \\al(2-,4),使溶液呈酸性,C无关;D.Fe3+在水溶液中存在水解平衡:Fe3+ +3H2OFe(OH)3+3H+,为了抑制的Fe3+水解,配制FeCl3溶液,需用盐酸溶解FeCl3固体,D有关。]
2.下列溶液均为0.100 ml/L,下列关系正确的是( )
①NH4Cl;②NH4Fe(SO4)2;③NH4HSO4;
④CH3COONH4;⑤NH4HCO3;⑥NH3·H2O
A.pH:③<①<⑤<④<⑥
B.c(NHeq \\al(+,4)):③<⑤<④<①<②<⑥
C.水电离出的c(OH-):③<①<④<⑤<⑥
D.⑤溶液中:c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(COeq \\al(2-,3))
D [A.①NH4Cl是强酸弱碱盐,NHeq \\al(+,4)水解使溶液呈酸性;②NH4Fe(SO4)2是强酸弱碱盐, NHeq \\al(+,4)、Fe3+都水解使溶液呈酸性;③NH4HSO4是强酸的酸式盐,酸性相当于一元强酸;④CH3COONH4溶液呈中性;⑤NH4HCO3中NHeq \\al(+,4)水解程度小于HCOeq \\al(-,3)水解,溶液呈碱性;⑥NH3·H2O是一元弱碱,溶液呈碱性,所以pH:③<①<④<⑤<⑥,故A错误;B.①NH4Cl是强酸弱碱盐,NHeq \\al(+,4)水解;②NH4Fe(SO4)2是强酸弱碱盐,NHeq \\al(+,4)、Fe3+都水解使溶液呈酸性,Fe3+水解抑制NHeq \\al(+,4)水解;③NH4HSO4是强酸的酸式盐,酸性相当于一元强酸,NH4HSO4电离出的氢离子抑制NHeq \\al(+,4)水解;④CH3COONH4中CH3COO-、NHeq \\al(+,4)水解相互促进;⑤NH4HCO3中HCOeq \\al(-,3)、NHeq \\al(+,4)水解相互促进;⑥NH3·H2O是一元弱碱,c(NHeq \\al(+,4)):③>②>①>④>⑤>⑥,故B错误;C.①NH4Cl水解促进水电离;④CH3COONH4中CH3COO-、NHeq \\al(+,4)水解相互促进,水电离程度大于NH4Cl;⑤NH4HCO3中HCOeq \\al(-,3)、NHeq \\al(+,4)水解相互促进,HCOeq \\al(-,3)水解大于CH3COO-,水电离程度大于CH3COONH4;③NH4HSO4、⑥NH3·H2O抑制水电离,NH4HSO4相当于一元强酸,对水电离的抑制作用NH4HSO4>NH3·H2O;所以水电离出的c(OH-):⑤>④>①>⑥>③,故C错误;D.根据物料守恒,NH4HCO3溶液中c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(COeq \\al(2-,3)),故D正确。]
3.(1)常温下,0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液的pH为8.4,说明HCOeq \\al(-,3)的电离程度和水解程度中相对较强的是__________________________________。
(2)常温下,0.1 ml·L-1 NaHC2O4溶液中,c(C2Oeq \\al(2-,4))>c(H2C2O4),则溶液显________性。
(3)常温下,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5,HCN:Ka=4.9×10-10,则NH4CN溶液显________性。
[答案] (1)水解程度 (2)酸 (3)碱
4.用离子方程式解释下列问题
(1)Na2CO3溶液去污:____________________________________________。
(2)明矾净水:___________________________________________________。
(3)NH4Cl作去锈剂:_____________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)饱和FeCl3溶液注入沸水中并继续煮沸:__________________________
_______________________________________________________________。
[答案] (1)COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-
(2)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(3)NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
(4)Fe3++3H2Oeq \(=====,\s\up9(△))Fe(OH)3(胶体)+3H+
水解常数及其与电离常数的关系
1.水解常数
(1)表达式
B-+H2OHB+OH-:
Kh=eq \f(cHB·cOH-,cB-)
A2-+H2OHA-+OH-:
Kh1=eq \f(cHA-·cOH-,cA2-)
HA-+H2OH2A+OH-:
Kh2=eq \f(cH2A·cOH-,cHA-)
(2)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度越大,相对应弱酸(碱)越弱。
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh增大。
2.Ka(Kb)与Kh的定量换算关系
A-+H2OHA+OH-
Kh=eq \f(cHA·cOH-,cA-)=
eq \f(cHA·cH+· cOH-,cA-·cH+)=eq \f(Kw,Ka)。
(1)一元弱酸或弱碱的Ka或Kb与弱酸根离子或弱碱阳离子的Kh关系Ka=eq \f(Kw,Kh)或Kb=eq \f(Kw,Kh)。
(2)二元弱酸的Ka1、Ka2与相应酸根的水解常数Kh1、Kh2的关系Ka1=eq \f(Kw,Kh2),Ka2=eq \f(Kw,Kh1)。
已知常温下H2SO3的电离常数Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8,则SOeq \\al(2-,3)的水解常数Kh1=__________,Kh2=________。若常温下,pH=9的Na2SO3溶液中eq \f(cSO\\al(2-,3),cHSO\\al(-,3))=________,0.1 ml/L NaHSO3溶液呈________性。
[思路点拨] ①eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Ka1\(――――――――→,\s\up9(Kh2·Ka1=Kw))Kh2=1×10-12,Ka2\(―――――――→,\s\up9(Kh1·Ka2=Kw))Kh1=\f(1,6)×10-6, ≈1.67×10-7))
②eq \f(cSO\\al(2-,3),cHSO\\al(-,3))=eq \f(cSO\\al(2-,3)·cH+,cHSO\\al(-,3)·cH+)=eq \f(Ka2,cH+)=eq \f(6.0×10-8,1×10-9)=60。
⇒Ka2>Kh2,电离程度大于水解程度,呈酸性。
[答案] 1.67×10-7 1×10-12 60 酸
1.已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 ml·L-1的NH4Cl溶液中c(H+)=________ ml·L-1。(已知eq \r(5.56)≈2.36)
[解析] Kh=eq \f(cH+·cNH3·H2O,cNH\\al(+,4))=eq \f(Kw,Kb),c(H+)≈c(NH3·H2O),c(NHeq \\al(+,4))≈1 ml·L-1,所以c(H+)=eq \r(Kh)=eq \r(\f(10-14,1.8×10-5)) ml·L-1≈2.36×10-5 ml·L-1。
[答案] 2.36×10-5
2.已知25 ℃时,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,则当溶液中c(HCOeq \\al(-,3))∶c(COeq \\al(2-,3))=2∶1时,试求该溶液的pH=________。
[解析] Kh=eq \f(cHCO\\al(-,3)·cOH-,cCO\\al(2-,3))=2×10-4,又c(HCOeq \\al(-,3))∶c(COeq \\al(2-,3))=2∶1,则c(OH-)=10-4 ml·L-1,结合Kw=1.0×10-14,可得c(H+)=10-10 ml·L-1。
[答案] 10
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Ka1=7.1×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.5×10-13,解答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3PO4 ②Na2HPO4 ③NaH2PO4的pH由小到大的顺序________(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:___________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (2)NaH2PO4的水解常数Kh=eq \f(cH3PO4· cOH-,cH2PO\\al(-,4))=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(1.0×10-14,7.1×10-3)≈1.4×10-12,Ka2>Kh,即H2POeq \\al(-,4)的电离程度大于其水解程度,因而pH<7。
[答案] (1)③<②<① (2)< (3)碱 Na2HPO4的水解常数Kh=eq \f(cH2PO\\al(-,4)·cOH-,cHPO\\al(2-,4))=eq \f(Kw,Ka2)=eq \f(1.0×10-14,6.2×10-8)≈1.61×10-7,Kh>Ka3,即HPOeq \\al(2-,4)的水解程度大于其电离程度,因而Na2HPO4溶液显碱性
4.(1)NH4HCO3溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×
10-11)。
(2)已知:常温下NH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH- Kb=1.8×10-5
H2YH++HY- Ka1=5.4×10-2
HY-H++Y2- Ka2=5.4×10-5
则(NH4)2Y溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”)。
(3)NO2尾气常用NaOH溶液吸收,生成NaNO3和NaNO2。已知NOeq \\al(-,2)的水解常数Kh=2×10-11,常温下,某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,则混合溶液中c(NOeq \\al(-,2))和c(HNO2)的比值为________。
[解析] (1)NHeq \\al(+,4)水解溶液显酸性,其水解常数为Kh(NHeq \\al(+,4))=eq \f(Kw,Kb)=eq \f(10-14,1.8×10-5)≈5.6×10-10,HCOeq \\al(-,3)水解溶液显碱性,其水解常数为Kh(HCOeq \\al(-,3))=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(10-14,4.4×10-7)≈2.3×10-8,所以HCOeq \\al(-,3)的水解程度大于NHeq \\al(+,4)的水解程度,溶液显碱性。(2)Kh(NHeq \\al(+,4))=eq \f(Kw,Kb)=eq \f(10-14,1.8×10-5)≈5.6×10-10,Kh(Y2-)=eq \f(Kw,Ka2)=eq \f(10-14,5.4×10-5)≈1.9×10-10,水解程度:NHeq \\al(+,4)>Y2-,则(NH4)2Y溶液呈酸性,溶液的pH<7。(3)常温下,某NaNO2和HNO2混合溶液的pH为5,该溶液中c(OH-)=eq \f(10-14,10-5) ml·L-1=
10-9 ml·L-1,结合Kh(NOeq \\al(-,2))=eq \f(cHNO2·cOH-,cNO\\al(-,2)),可知c(NOeq \\al(-,2))∶c(HNO2)=
c(OH-)∶Kh(NOeq \\al(-,2))=10-9∶(2×10-11)=50。
[答案] (1)碱性 (2)< (3)50
盐类水解的影响因素及应用
1.盐类水解的影响因素
(1)内因——主要因素
弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解,溶液的碱性或酸性越强。
如酸性(或Ka)CH3COOH>H2CO3>HCOeq \\al(-,3)可知同浓度的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3的水解程度依次增大,pH依次增大。
(2)外界因素对盐类水解的影响
2.盐类水解的“五大”应用
(1)判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进、反应进行完全的反应有:
①Al3+与HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)、SiOeq \\al(2-,3)、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)、SiOeq \\al(2-,3)、ClO-。
③NHeq \\al(+,4)与SiOeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2)。
(2)应用于生活方面
①热的纯碱溶液去污效果好,原因是加热水解程度大,碱性强。
②可溶性铁盐、铝盐(明矾)可作净水剂,原因是水解生成胶体[Fe(OH)3、Al(OH)3胶体]吸附悬浮物而净水。
③铵态氮肥与草木灰不能混用,某些盐溶液(如ZnCl2、NH4Cl)可作除锈剂。
④泡沫灭火器的原理
NaHCO3与Al2(SO4)3的饱和溶液混合
Al3++3HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)应用于生产科研方面
①实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为
FeCl3+3H2Oeq \(=====,\s\up9(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
②TiCl4制备TiO2原理
TiCl4+(x+2)H2Oeq \(=====,\s\up9(△))TiO2·xH2O↓+4HCl。
(4)判断盐溶液蒸干时所得的产物
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4,Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③弱酸的铵盐蒸干后无固体。如NH4HCO3、(NH4)2CO3。
④Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后得到的物质分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
⑤还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)―→Na2SO4(s)。
(5)保存、配制某些盐溶液
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)水解平衡右移,盐离子的水解程度可能增大,也可能减小。( )
(2)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。
( )
(3)NHeq \\al(+,4)与CH3COO-水解相互促进,二者不能大量共存。( )
(4)HCOeq \\al(-,3)、Al3+、Cl-、SOeq \\al(2-,4)可以大量共存。( )
(5)NH4Cl溶液中加入Mg(OH)2,NHeq \\al(+,4)的水解程度增大。( )
(6)实验室配制FeCl3溶液时,需将FeCl3(s)溶解在较浓盐酸中,然后加水稀释。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
2.设计实验证明Na2CO3溶于水后溶液呈碱性是由COeq \\al(2-,3)水解引起的。(可选用的试剂有CaCl2溶液、酚酞、NaCl溶液)
[答案] 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。
盐类水解的影响因素
1.常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是( )
A.向NaClO溶液中通入少量CO2的反应为CO2+2NaClO+H2O===2HClO+Na2CO3
B.等物质的量浓度溶液的pH大小顺序为NaClO>NaHCO3>HCOONa
C.等物质的量浓度溶液中c(NHeq \\al( + ,4))大小顺序为(NH4)2CO3>NH3·H2O>NH4ClO
D.向氨水中通入CO2至溶液呈中性c(NHeq \\al( + ,4))=c(COeq \\al(2-,3))+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)
B [A.因为Ka1(H2CO3)>K(HClO)>Ka2(H2CO3),根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律,向NaClO溶液中通入少量CO2反应生成HClO和NaHCO3,反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3,A项错误;B.因为Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>K(HClO),根据“越弱越水解”,等物质的量浓度NaClO、NaHCO3、HCOONa溶液的pH由大到小的顺序为NaClO>NaHCO3>HCOONa,B项正确;C.(NH4)2CO3、NH4ClO都属于强电解质,1 ml (NH4)2CO3、NH4ClO完全电离依次产生2 ml、1 ml的NHeq \\al(+,4),NH3·H2O属于弱碱,部分电离,等物质的量浓度溶液中c(NHeq \\al(+,4))由大到小的顺序为(NH4)2CO3>NH4ClO>NH3·H2O,C项错误;D.因为Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),故(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液都呈碱性,向氨水中通入CO2至溶液呈中性,该中性溶液中的溶质为NH4HCO3、H2CO3,根据物料守恒知,c(NHeq \\al(+,4))<c(HCOeq \\al(-,3))+c(COeq \\al(2-,3))+c(H2CO3),D项错误。]
2.(2021·镇江一模)已知草酸为二元弱酸:H2C2O4HC2Oeq \\al(-,4) + H+ Ka1; HC2Oeq \\al(-,4)C2Oeq \\al(2-,4)+ H+ Ka2,T ℃时,向一定浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq \\al(-,4)、C2Oeq \\al(2-,4)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.T ℃时,Ka1=10-4.2
B.pH=1.2时,c(K+)
D.向草酸溶液中不断滴加KOH溶液至过量,水的电离度一直增大
B [草酸溶液中主要存在的微粒为H2C2O4,故曲线1为H2C2O4的分布分数,随着KOH溶液的滴入,草酸的含量逐渐降低,草酸氢根的含量逐渐升高,故曲线2为草酸氢根的分布分数,随着KOH的滴加,草酸氢根的含量降低,草酸根的含量增加,故曲线3代表草酸根的分布分数。A.Ka1=eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H+))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(HC2O\\al(-,4))),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H2C2O4))),由图知,pH=1.2时,c(H+)=1×10-1.2 ml/L,c(H2C2O4)=c(HC2Oeq \\al(-,4)),Ka1=
c(H+)=10-1.2,A错误;B.pH=1.2时,据图知溶液中几乎无C2Oeq \\al(2-,4),据电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2Oeq \\al(-,4))+2c(C2Oeq \\al(2-,4)),c(H2C2O4)=c(HC2Oeq \\al(-,4)),c(H+)>c(OH-),则c(K+)
(2)在室温条件下,各取5 mL pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是________溶液。
[答案] (1)> 减小 (2)H2SO4
盐类水解的实验探究
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
B [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。]
5.(1)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是___________________________________________________
____________________________________________________________________,
请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:____________________________
___________________________________________________________________。
(2)除去CaCl2溶液中的Fe3+的方法是向溶液中加入过量________,其原理是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[答案] (1)产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SOeq \\al(2-,3)水解:SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SOeq \\al(2-,3)===BaSO3↓(白色),由于c(SOeq \\al(2-,3))减小,水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去
(2)CaCO3 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CaCO3,CaCO3与H+反应:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,Fe3+水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除去
有关盐类水解的简答题规范答题
(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)。
盐类水解的应用
6.下列有关问题与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②草木灰与铵态氮肥不能混合施用
③实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
④加热蒸干CuCl2溶液并灼烧固体得到CuO固体
A.仅①②③B.仅②③④
C.仅①④ D.①②③④
D [①NH4Cl与ZnCl2水解溶液均显酸性,可以除去金属表面的锈;②草木灰的主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;③碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏合在一块儿而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;④CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,得到Cu(OH)2固体,灼烧Cu(OH)2得到CuO。]
1.(2022·江苏选择性考试)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 ml·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(COeq \\al(2-,3))。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是 ( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCOeq \\al(-,3))
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 ml·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(COeq \\al(2-,3))
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
C [A.KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则COeq \\al(2-,3)主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(HCOeq \\al(-,3)),若为KHCO3溶液,则HCOeq \\al(-,3)发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(HCOeq \\al(-,3)),A不正确;B.KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \\al(-,3))+2c(COeq \\al(2-,3)),依据物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c(COeq \\al(2-,3))+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)],则c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+2c(H2CO3),B不正确;C.KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 ml·L-1,c总=0.1 ml·L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(1×10-14,4.4×10-7)≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明HCOeq \\al(-,3)以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(COeq \\al(2-,3)),C正确;D.题图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为:CO2+2KOH===K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO===CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确。]
2.(2021·广东选择性考试,T8)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( )
A.0.001 ml·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 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+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
B [0.001 ml·L-1 GHCl水溶液中GH+少量水解生成H+,所以c(H+)小于0.001 ml·L-1,pH>3,A错误;0.001 ml·L-1 GHCl水溶液加水稀释,GH+水解平衡正向移动,但是溶液体积增大使c(H+)减小,则pH升高,B正确;GHCl在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,C错误;GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(GH+)=c(OH-)+c(Cl-),D错误。]
3.(2021·浙江1月选考)实验测得10 mL 0.50 ml·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 ml·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。下列说法不正确的是( )
A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化
B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度eq \f(0.50,x) ml·L-1,溶液pH变化值小于lg x
C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NHeq \\al( + ,4))
C [由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0.50 ml·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 ml·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。A.由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度eq \f(0.50,x) ml·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的eq \f(1,x),则溶液的pH将增大lg x,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的eq \f(1,x),因此,溶液pH的变化值小于lg x,B说法正确;C.随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NHeq \\al(+,4))=c(H+)-
c(OH-),醋酸钠溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(NHeq \\al(+,4)),D说法正确。]
4.(2021·河北选择性考试,T6)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
D [酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反应物浓度,降低反应剧烈程度,A说法正确;转化工序中加入NaCl可生成BiCl3,Bi3+会水解生成BiOCl和BiONO3,加入稀HCl可抑制BiONO3的生成,提高BiOCl的产率,B说法正确;水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3++Cl-+H2OBiOCl+2H+正向移动,有利于Bi3+水解生成BiOCl,C说法正确;水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C选项中的水解平衡逆向移动,不利于BiOCl的生成,D说法错误。]
课时分层作业(四十) 盐类的水解
1.(2022·无锡检测)室温下,对于c(NHeq \\al(+,4))=0.1 ml·L-1的NH4Cl溶液,下列判断中正确的是( )
A.稀释后,溶液中eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H+)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH\\al(+,4))))增大
B.溶液中c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)
C.溶液中c(NHeq \\al(+,4))>c(NH3·H2O)>c(H+)
D.若溶液的pH=2,则NHeq \\al(+,4)的水解率为10%
A [A.在NH4Cl溶液中,存在NHeq \\al(+,4)的水解平衡:NHeq \\al(+,4) + H2ONH3·H2O+H+,平衡常数的表达式为:K=eq \f(cH+·cNH3·H2O,cNH\\al(+,4)),eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H+)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH\\al(+,4))))=eq \f(K,cNH3·H2O),加水稀释,c(NH3·H2O)减小,K不变,所以eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(H+)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH\\al(+,4))))增大,A正确;B.根据电荷守恒,c(NHeq \\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),B错误;C.在NH4Cl溶液中,存在NHeq \\al(+,4)的水解平衡:NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+和水的电离平衡:H2OH+ + OH-,所以c(NHeq \\al(+,4))>c(H+)>c(NH3·H2O),C错误;D.若溶液的pH=2,c(H+)=0.01 ml·L-1,根据反应NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+,H2OH++OH-,无法计算发生水解的NHeq \\al(+,4)的量,D错误。]
2.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,eq \f(cNa+,cCO\\al(2-,3))减小
B.将0.1 ml·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,eq \f(cK+,cC2O\\al(2-,4))增大
C.向0.1 ml·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,eq \f(cNa+,cF-)=1
D.向0.1 ml·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,eq \f(cCH3COOH,cCH3COO-·cH+)增大
D [eq \f(cCH3COOH,cCH3COO-·cH+)=eq \f(1,Ka),加水稀释Ka不变,eq \f(1,Ka)不变,D错误。]
3.(2021·浙江1月选考)25 ℃时,下列说法正确的是( )
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
C.0.010 ml·L-1、0.10 ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.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
D [NaHA溶液呈酸性,HA-可能完全电离,也可能HA-的电离程度大于其水解程度,A错;若正盐BA为弱酸弱碱盐且B+与A-水解程度相等,BA溶液也显中性,B错;CH3COOH是弱电解质,浓度越小,电离度越大,故α1>α2,C错;COeq \\al(2-,3)水解促进水的电离,c(H+)H2O=1×10-4 ml·L-1,故n(H+)H2O=1×10-4 ml·L-1×0.1 L=1×10-5 ml,D正确。]
4.下列说法中正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
C [A项,AlCl3溶液所得固体为Al2O3,Al2(SO4)3溶液所得固体为Al2(SO4)3,错误;B项,引入杂质H2SO4,错误;D项,泡沫灭火器常用碳酸氢钠和硫酸铝,错误。]
5.(2022·宿迁一模)实验室将饱和碳酸钠溶液加热到40 ℃,通入二氧化硫至饱和后,再加入碳酸钠固体,隔绝空气情况下结晶而制备Na2SO3,实验流程如图。已知H2SO3:Ka1=1.5×10-2、Ka2=6.3×10-8;H2CO3:Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11。下列说法正确的是( )
A.饱和Na2CO3溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)
B.恒温器反应1的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+2SO2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+CO2↑
C.恒温器反应1得到的溶液中有c(HSOeq \\al(-,3))<c(SOeq \\al(2-,3))
D.恒温器反应2中有大量气体产生
B [A.根据质子守恒可知,饱和Na2CO3溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+2c(H2CO3),A错误;B.由题干各酸的Ka可知,酸性强弱顺序为:H2SO3>H2CO3>HSOeq \\al(-,3)>HCOeq \\al(-,3),根据强酸制弱酸的规律可知,恒温器反应1的离子方程式为COeq \\al(2-,3)+2SO2+H2O===2HSOeq \\al(-,3)+CO2↑,B正确;C.由B项分析可知,恒温器反应1得到的溶液的溶质为:NaHSO3,由于NaHSO3===Na++ HSOeq \\al(-,3)、HSOeq \\al(-,3)SOeq \\al(2-,3)+H+可知溶液中有c(HSOeq \\al(-,3))>c(SOeq \\al(2-,3)),C错误;D.由B项分析可知,恒温器反应2中即向NaHSO3溶液中加入Na2CO3固体,发生的反应为:NaHSO3+Na2CO3===NaHCO3+Na2SO3,故不产生气体,D错误。]
6.已知:[FeCl4(H2O)2]-为黄色,溶液中存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,下列实验所得结论不正确的是( )
注:加热为微热,忽略体积变化。
A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3
B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响
C.实验③中,加热,可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-正向移动
D.实验④中,可证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动
D [加热促进水解,铁离子水解生成氢氧化铁,则实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3,故A项正确;由Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+可知,酸化后加热,溶液颜色无明显变化,氢离子抑制水解,则实验②中酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,故B项正确;加入NaCl后,溶液立即变为黄色,发生Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,[FeCl4(H2O)2]-为黄色,加热时平衡正向移动,溶液颜色变深,故C项正确;实验④中还存在Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,升高温度平衡正向移动,溶液颜色变深,不能证明颜色变深是Fe3+水解对平衡的影响,故D项错误。]
7.(2022·盐城一模)室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验1 用pH试纸测得0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8;
实验2 向0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液滴入等浓度Ba(OH)2溶液至恰好完全反应;
实验3 向0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 ml·L-1 NaOH溶液;
实验4 向浓NaHCO3溶液中加入浓Al2(SO4)3溶液,有气体和沉淀生成;
下列说法错误的是( )
A.实验1的溶液中存在c(H2CO3)>c(COeq \\al(2-,3))
B.实验2过程中,水的电离程度先逐渐增大,然后逐渐减小
C.实验3反应后的溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+c(H2CO3)
D.实验4所生成的气体一定是CO2
C [A.0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中pH约为8,则说明碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,水解反应为:HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3 + OH-,电离反应为:HCOeq \\al(-,3)COeq \\al(2-,3)+H+,所以c(H2CO3)>c(COeq \\al(2-,3)),A正确;B.向0.1
ml·L-1 NaHCO3溶液滴入等浓度Ba(OH)2溶液至恰好完全反应,则发生离子反应为:HCOeq \\al(-,3)+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O,滴入过程中先变成碳酸根离子,水解程度先增大,随着碳酸根离子与钡离子结合后氢氧根离子过量,所以随后水的电离程度会逐渐减小,B正确;C.向0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 ml·L-1 NaOH溶液,会生成碳酸钠溶液,溶液中存在质子守恒,即c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \\al(-,3))+2c(H2CO3),C错误;D.向浓NaHCO3溶液中加入浓Al2(SO4)3溶液,溶质会发生相互促进水解,生成氢氧化铝和二氧化碳,D正确。]
8.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB-H++B2-。
回答下列问题:
(1)Na2B溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是____________________________________________________________________
_________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 ml·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________(填选项字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 ml·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1 ml·L-1 NaHB溶液的pH=2,则0.1 ml·L-1 H2B溶液中的氢离子的物质的量浓度可能__________0.11 ml·L-1(填“<”“>”或“=”),理由是_______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)0.1 ml·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是___________________________________________________________________。
[解析] (1)由H2B===H++HB-(完全电离),HB-H++B2-(部分电离)知,Na2B溶液中B2-将发生水解反应,故Na2B溶液显碱性,原因是B2-+H2O
HB-+OH-。 (2)在Na2B溶液中存在:Na2B===2Na++B2-,B2-+H2O
HB-+OH-,H2OH++OH-。在Na2B溶液中不存在H2B,A项错误;由物料守恒和电荷守恒知B项错误;由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-),C项正确;由物料守恒知c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 ml·L-1,D项正确。 (3)在NaHB溶液中,NaHB===Na++HB-,HB-H++B2-,H2OH++OH-。 已知0.1 ml·L-1 NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01 ml·L-1,主要是HB-电离产生的。 在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 ml·L-1 H2B溶液中c(H+)<0.11
ml·L-1。(4)在NaHB溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HB-)>
c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
[答案] (1)碱性 B2-+H2OHB-+OH- (2)CD
(3)< 0.1 ml·L-1 NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01 ml·L-1,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 ml·L-1 H2B溶液中c(H+)<0.11 ml·L-1 (4)c(Na+)>
c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
9.NH4Al(SO4)2是一种食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析化学、制药工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同温度下,浓度均为0.1 ml·L-1的下列溶液中的c(NHeq \\al(+,4))由大到小________(填序号)。
①NH4Al(SO4)2 ②CH3COONH4 ③NH4HSO4 ④NH3·H2O ⑤NH4Cl
(3)如图1是0.1 ml·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。其中符合0.1 ml·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填序号)。
图1
(4)室温时,向100 mL 0.1 ml·L-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,所得溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________。
图2
[解析] (1)由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水;(2)①NH4Al(SO4)2 、②CH3COONH4、③NH4HSO4 、⑤NH4Cl等溶液中存在: NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+,其中硫酸氢铵存在大量的H+,抑制NHeq \\al(+,4)的水解,NHeq \\al(+,4)浓度最大;NH4Al(SO4)2 中铝离子水解抑制铵根离子的水解,但抑制程度较小,NHeq \\al(+,4)浓度次之;醋酸铵为弱酸弱碱盐,发生相互促进的水解,四种物质中NHeq \\al(+,4)浓度最小;④氨水为弱电解质,难电离,在这五种溶液中NHeq \\al(+,4)浓度最小,故答案为③①⑤②④;(3)由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的NHeq \\al(+,4)、Al3+水解溶液显酸性,且水解是吸热的,加入促进水解,溶液的酸性增强,pH减小,因此符合条件的曲线是Ⅰ;(4)向100 mL 0.1 ml/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 ml/L NaOH溶液,反应的离子方程式为H++OH-===H2O、OH-+NHeq \\al(+,4)===NH3·H2O。d点恰好中和氢离子,溶液中的NHeq \\al(+,4)水解促进水的电离。d点之后NHeq \\al(+,4)浓度减小,所以溶液中水的电离程度最大是a点;在b点,pH=7,溶液显中性,溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铵和氨气,则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c(SOeq \\al(2-,4))>c(NHeq \\al(+,4))>c(OH-)=c(H+)。
[答案] (1)由于NH4Al(SO4)2溶于水电离出的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 (2)③①⑤②④ (3)Ⅰ (4)a c(Na+)>c(SOeq \\al(2-,4))>
c(NHeq \\al(+,4))>c(OH-)=c(H+)NH4Cl水解
Na2CO3第一步水解
H2O OH-+H+
+
NH4Cl===NHeq \\al(+,4)+Cl-
NH3·H2O
H2O H++OH-
+
Na2CO3===COeq \\al(2-,3)+2Na+
HCOeq \\al(-,3)
总反应为NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,
Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH。
离子方程式为NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+,COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-
盐的分类
强酸弱碱盐
弱酸强碱盐
强酸强碱盐
实例
(NH4)2SO4
CH3COONa
NaNO3
酸碱性
酸性
碱性
中性
规律
有弱才水解,无弱不水解;
越弱越水解,谁强显谁性;
同强显中性,同弱不确定。
因素
水解
平衡
水解
程度
水解产生
离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加
酸、碱
加酸
弱碱阳离子的水解程度减小;弱酸根阴离子的水解程度增大
加碱
弱酸根阴离子的水解程度减小;弱碱阳离子的水解程度增大
化学式
HCOOH
H2CO3
HClO
NH3·H2O
Ka或
Kb
1.8×
10-4
Ka1=4.2×10-7、
Ka2=5.6×10-11
4.0×
10-8
1.8×10-5
①
②
③
④
加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深
加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显变化
加入NaCl后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色变深
加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深
2024届高考化学一轮复习专题8第43讲沉淀溶解平衡基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题8第43讲沉淀溶解平衡基础学案,共20页。
2024届高考化学一轮复习专题8第38讲溶液的酸碱性基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题8第38讲溶液的酸碱性基础学案,共27页。
2024届高考化学一轮复习专题2第8讲氧化还原反应的概念和规律基础学案: 这是一份2024届高考化学一轮复习专题2第8讲氧化还原反应的概念和规律基础学案,共27页。