鹽類的水解教學案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)



第三單元 鹽類的水解
                     
第1時 鹽類的水解反應(yīng)

[目標要求] 1.認識鹽類水解的原理,能正確書寫鹽類水解的離子方程式。2.了解鹽溶液呈酸、堿性的原因,掌握鹽溶液呈酸、堿性的規(guī)律。3.理解鹽類水解的實質(zhì),能根據(jù)鹽的組成判斷鹽溶液的酸、堿性。


一、鹽溶液的酸堿性
1.鹽的分類(按生成鹽的酸、堿的強弱劃分)
鹽強酸強堿鹽,如NaCl、NO3強酸弱堿鹽,如NH4Cl、Al2SO43弱酸強堿鹽,如Na2CO3、CH3COONa弱酸弱堿鹽,如NH4HCO3、CH3COONH4
2.鹽溶液的酸堿性探究
(1)NaCl屬于強酸弱堿鹽,溶于水后,NH+4和OH-結(jié)合生成弱NH3•H2O,使水的電離平衡向電離的方向移動。使溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。離子方程式:NH+4+H2O NH3•H2O+H+。
(2)CH3COONa屬于強堿弱酸鹽,溶于水后,CH3COO-和H+結(jié)合生成弱CH3COOH,使水的電離平衡向電離方向移動。使溶液中c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性。離子方程式:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-。
(3)NaCl屬于強堿強酸鹽,其溶液中不生成弱電解質(zhì),水的電離平衡未受影響,溶液中c(H+)=c(OH-),呈中性。
二、鹽類的水解
1.概念
在溶液中,由鹽電離出的離子跟水電離出的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2.特征
(1)一般是可逆反應(yīng),在一定條下達到化學平衡。
(2)鹽類水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng):鹽類水解是吸熱反應(yīng)。
3.影響因素
因素對鹽類水解程度的影響
內(nèi)因組成鹽的酸或堿越弱,水解程度越大
外因溫度升高溫度能夠促進水解
濃度鹽溶液濃度越小,水解程度越大
外加酸堿水解顯酸性的鹽溶液,加堿會促進水解,
加酸會抑制水解,反之亦然
外加鹽加入與鹽的水解性質(zhì)相反的鹽會促進鹽的水解
4.鹽類水解反應(yīng)離子方程式的書寫
鹽類的水解一般程度很小,水解產(chǎn)物也很少,通常不生成沉淀或氣體,書寫水解方程式時,一般不用“↑”或“↓”。鹽類水解是可逆反應(yīng),除發(fā)生強烈雙水解的鹽外,一般離子方程式中不寫===號,而寫 號。

知識點一 鹽溶液的酸堿性
1.由一價離子組成的四種鹽:AC、BD、AD、BC的1 mol•L-1的溶液,在室溫下,前兩種溶液的pH=7,第三種溶液pH>7,最后一種溶液pH<7,則(  )
ABCD
堿性AOH>BOHAOH<BOHAOH>BOHAOH<BOH
酸性HC>HDHC>HDHC<HDHC<HD
答案 A
解析 根據(jù)鹽的水解規(guī)律可知:
弱離子越弱,水解程度越大,該題我們可進行歸類分析:
AD,pH>7⇒電離程度:AOH>HDAC,pH=7⇒電離程度:AOH=HC
BC,pH<7⇒電離程度:BOH<HCBD,pH=7⇒電離程度:BOH=HD
綜上可知,電離程度:HC=AOH>HD=BOH,即酸性:HC>HD,堿性AOH>BOH,答案為A。
2.常溫下,一定濃度的某溶液,由水電離出的c(OH-)=10-4 mol•L-1,則該溶液中的溶質(zhì)可能是(  )                 
A.Al2(SO4)3 B.CH3COONa C.NaOH D.HSO4
答案 B
解析 常溫下,由純水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol•L-1,因為10-4>10-7,因而該溶液中的溶質(zhì)是促進水的電離,且使溶液顯堿性即可得出結(jié)論。
知識點二 鹽類的水解
3.下列有關(guān)鹽類水解的說法不正確的是(  )
A.鹽類水解過程破壞了純水的電離平衡
B.鹽類水解反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng)
C.鹽類水解的結(jié)果使溶液不一定呈中性
D.Na2S溶液中c(Na+)是c(S2-)的2倍
答案 D
解析 本題是對鹽類水解的原理和實質(zhì)的考查。由于鹽電離出的離子與水電離出的H+或OH-結(jié)合,從而促進了水的電離,使溶液不一定呈中性;鹽類水解與酸堿中和反應(yīng)互為逆反應(yīng);D項中,Na2S溶液中若無S2-水解,則c(Na+)=2c(S2-)成立,由于S2-水解,故c(Na+)>2c(S2-),因此應(yīng)選D。
4.NH4Cl溶于重水(D2O)后,產(chǎn)生的一水合氨和水合氫離子均表示正確的是(  )
A.NH2D•H2O和D3O+
B.NH3•D2O和HD2O+
C.NH3•HDO和D3O+
D.NH2D•HDO和H2DO+
答案 C
解析 NH4Cl水解的實質(zhì)是其電離出的NH+4與重水電離出的OD-結(jié)合生成一水合氨的過程。即NH4Cl===NH+4+Cl-,D2O D++OD-,NH+4+OD- NH3•HDO,D+再與D2O結(jié)合生成D3O+,故C項正確。
5.下列關(guān)于鹽溶液呈酸堿性的說法錯誤的是(  )
A.鹽溶液呈酸堿性的原因是破壞了水的電離平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水電離的c(OH-)≠c(H+)
D.水電離出的H+和OH-與鹽中弱離子結(jié)合,造成鹽溶液呈酸堿性
答案 C
解析 鹽溶液呈酸堿性的原因,就是破壞了水的電離平衡,使溶液中c(H+)≠c(OH-),故A對;溶液顯酸性則一定有c(H+)>c(OH-),故B對;根據(jù)水的電離方程式:H2O H++OH-,水在任何溶液中電離出的c(OH-)=c(H+),但在CH3COONa溶液中,由于生成了弱電解質(zhì)CH3COOH,使得c(OH-)>c(H+),故顯堿性,所以C項說法錯誤;水電離出的H+和OH-與鹽中弱酸陰離子或弱堿陽離子結(jié)合生成弱電解質(zhì),正是造成鹽溶液呈酸堿性的原因,所以D對。
知識點三 鹽類水解反應(yīng)離子方程式書寫
6.下列離子方程式中,屬于水解反應(yīng)的是(  )
A.HCOOH+H2O HCOO-+H3O+
B.CO2+H2O HCO-3+H+
C.CO2-3+H2O HCO-3+OH-
D.HS-+H2O S2-+H3O+
答案 C
解析 A是HCOOH的電離方程式;B項不正確,正確式如下:CO2+H2O
H2CO3 HCO-3+H+;C是CO2-3第一步水解反應(yīng);D是HS-的電離方程式。
7.下列水解離子方程式正確的是(  )
A.Na2CO3∶CO2-3+2H2O H2CO3+2OH-
B.NH4Cl∶NH+4+H2O NH3•H2O+OH-
C.NaF∶F-+H2O===HF+OH-
D.CuSO4∶Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+
答案 D
解析 多元弱酸強堿鹽水解應(yīng)分步寫,A錯;一元強酸弱堿鹽水解顯酸性,B錯;水解一般用“ ”號,C錯;多元弱堿水解應(yīng)一步完成,D正確。

                  

練基礎(chǔ)落實

1.下列說法正確的是(  )
A.HCO-3在水溶液中只電離,不水解
B.硝酸鈉溶液水解之后呈中性
C.可溶性的鋁鹽都能發(fā)生水解反應(yīng)
D.可溶性的鉀鹽都不發(fā)生水解反應(yīng)
答案 C
解析 HCO-3在水溶液中既可水解,又可電離;NaNO3為強酸強堿鹽,不水解;Al3+為弱堿陽離子,一定能發(fā)生水解;鉀鹽中+不水解,但陰離子可能水解,如2CO3。
2.下列離子方程式正確的是(  )
A.碳酸的電離:H2CO3 2H++HCO-3
B.將金屬鈉加入水中:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
C.硫化鈉水解:S2-+2H2O H2S↑+2OH-
D.向氯化鋁溶液中加入過量的燒堿溶液:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
答案 B
解析 A項為H2CO3 H++HCO-3,HCO-3 H++CO2-3;C項為多元弱酸強堿鹽水解的離子方程式,應(yīng)分步書寫S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-;D項由于加入過量燒堿,應(yīng)生成NaAlO2,Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
3.物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中,含粒子種類最多的是(  )
A.CaCl2 B.CH3COONa C.NH3 D.2S
答案 D
解析 CaCl2不水解,溶液中存在的粒子有Ca2+、Cl-、OH-、H+、H2O 5種;CH3COONa發(fā)生水解,溶液中存在Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O 6種粒子;氨水中存在NH3、NH3•H2O、NH+4、OH-、H+、H2O 6種粒子;2S中S2-發(fā)生兩步水解,溶液中存在+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O 7種粒子。
4.廣義的水解觀認為:無論是鹽的水解還是非鹽的水解,其最終結(jié)果是反應(yīng)中各物質(zhì)和水分別解離成兩部分,然后兩兩重新組合成新的物質(zhì)。根據(jù)上述信息,下列說法中不正確的是(  )
A.CaO2的水解產(chǎn)物是Ca(OH)2和H2O2
B.PCl3的水解產(chǎn)物是HClO和PH3
C.NaClO的水解產(chǎn)物之一是HClO
D.g3N2的水解產(chǎn)物是兩種堿性物質(zhì)
答案 B
5.物質(zhì)的量濃度相同的下列各溶液,由水電離出的c(H+)由大到小的順序是(  )
①NaHSO4 ②NaHCO3、跱a2CO3 ④Na2SO4
A.④③②① B.①②③④ C.③②④① D.③④②①
答案 C
解析 水中存在的電離平衡:H2O H++OH-,對于能電離出H+或OH-的物質(zhì),加入水中使水的電離程度減小,反之對于能結(jié)合水中H+或OH-的物質(zhì),加入水中則使水的電離程度增大。NaHSO4抑制水的電離,而Na2CO3、NaHCO3均能促進水的電離,且Na2CO3較NaHCO3更大。

練方法技巧

6.將標準狀況下的2.24 L CO2通入150 mL 1 mol•L-1 NaOH溶液中,下列說法正確的是(  )
A.c(HCO-3)略大于c(CO2-3)
B.c(HCO-3)等于c(CO2-3)
C.c(Na+)等于c(CO2-3)與c(HCO-3)之和
D.c(HCO-3)略小于c(CO2-3)
答案 A
解析 0.1 mol CO2與0.15 mol NaOH反應(yīng)生成Na2CO3和NaHCO3各0.5 mol,由于CO2-3水解能力比HCO-3強,且CO2-3水解又生成HCO-3,因此溶液中c(HCO-3)略大于c(CO2-3)。
7.物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的順序排列的是(  )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl
B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S
D.NH4Cl (NH4)2SO4 Na2S NaNO3
答案 C
解析 (NH4)2SO4、NH4Cl溶液因NH+4水解而呈酸性,(NH4)2SO4中的NH+4濃度大于NH4Cl溶液中的NH+4濃度,其水解產(chǎn)生的c(H+)應(yīng)較大,故前者pH。籒aNO3為強酸與強堿生成的鹽溶液,呈中性(pH=7);在Na2S溶液中,因S2-水解使溶液呈堿性(pH>7)。本題考查鹽顯酸、堿性的實質(zhì),關(guān)鍵把握水解的離子。
8.(1)室溫下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液,設(shè)由水電離產(chǎn)生的OH-的物質(zhì)的量濃度分別為A和B,則A和B的關(guān)系為__________。
(2)在純堿溶液中滴入酚酞,溶液變紅色,若在該溶液中再滴入過量的BaCl2溶液,所觀察到的現(xiàn)象是______________,其原因是_______________________________________。
(3)對于鹽AmBn的溶液:①若為強酸弱堿鹽,其水解的離子方程式是____________________________;②若為弱酸強堿鹽,其水解的離子方程式是____________________。
答案 (1)A∶B=10-4∶1
(2)產(chǎn)生白色沉淀,且紅色褪去 在純堿溶液中CO2-3水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,加入BaCl2后Ba2++CO2-3===BaCO3↓(白色),由于CO2-3的濃度減小,水解平衡左移,OH-濃度減小,酚酞褪色
(3)①An++nH2O A(OH)n+nH+
②Bm-+H2O HB(m-1)-+OH-
解析 (1)水的電離平衡為H2O H++OH-。在NaOH溶液中,由于加入了OH-,水的電離平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(H+)減。辉趐H=9的NaOH溶液中,c水(H+)=10-9 mol•L-1,其H+全部是水電離產(chǎn)生出的;因為c水(H+)=c水(OH-),即c(A)=10-9 mol•L-1。在CH3COONa溶液中,由于CH3COO-離子結(jié)合了水中的H+,水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動,c(OH-)增大;在pH=9的CH3COONa溶液中,c(OH-)=1×10-5 mol•L-1,其OH-全部是水電離產(chǎn)生的,即c(B)=10-5 mol•L-1,所以,c(A)∶c(B)=10-9 mol•L-1∶10-5 mol•L-1=10-4∶1。(3)正確地表示An+、Bm-符號及Bm-水解產(chǎn)物HB(m-1)-至關(guān)重要。
練綜合拓展

9.某同學利用AlCl3溶液和Na2S溶液制備Al2S3,結(jié)果得到的是白色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體,試寫出AlCl3溶液與Na2S溶液反應(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
寫出制備Al2S3的化學反應(yīng)方程式:_________________________________________。
答案 2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑ 2Al+3S=====△Al2S3
解析 Al3+ 與S2-在溶液中可發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Al(OH)3和H2S而不能得到Al2S3,故Al2S3只能利用單質(zhì)間的反應(yīng)制得。
10.(1)常溫下,0.10 mol•L-1 NH4Cl溶液pH______7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)相同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液與NaHS溶液,pH大小:Na2S________NaHS(填“>”、“=”或“<”),兩種溶液中粒子種類:Na2S________NaHS(填“>”、“=”或“<”)。
(3)NaHCO3溶液呈堿性的原因是______________________________________________
(用字說明并寫出有關(guān)的離子方程式)。
答案 (1)< (2)>。
(3)NaHCO3電離出的HCO-3水解:HCO-3+H2O H2CO3+OH-,而使溶液呈堿性
解析 (1)NH+4發(fā)生水解反應(yīng)NH+4+H2O NH3•H2O+H+,使溶液顯酸性,溶液pH<7。
(2)S2-分兩步水解,HS-只有一步水解,且水解程度S2->HS-,因此等濃度時溶液pH:Na2S>NaHS;Na2S溶液:Na2S===2Na++S2-、S2-+H2O HS-+OH-、HS-+H2O H2S+H+、H2O H++OH-,故溶液中存在七種粒子:Na+、S2-、HS-、H2S、H2O、H+、OH-。
NaHS溶液中:NaHS===Na++HS-、HS-+H2O H2S+OH-、HS- H++S2-、H2O H++OH-,故溶液中含有:Na+、HS-、H2O、H2S、OH-、S2-、H+七種粒子。
(3)NaHCO3溶于水時發(fā)生電離:NaHCO3===Na++HCO-3,電離出的HCO-3水解:HCO-3+H2O H2CO3+OH-,而使溶液中c(OH-)>c(H+),顯堿性。
11.某鹽或“類鹽”的化學式為XmYn最簡結(jié)構(gòu),將一定量的該鹽溶于足量的水時:
(1)若m≠n,測得溶液的pH為5,則該鹽與水反應(yīng)的離子方程式可能為
________________________________________________________________________。
(2)若m≠n,測得該鹽溶液的pH為9,則該鹽與水反應(yīng)的離子方程式可能為
________________________________________________________________________。
(3)若m≠n,X、Y為同周期的短周期元素,XmYn溶于水時,既有白色沉淀生成,又有無色氣體放出,則該物質(zhì)溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(4)若m≠n,X、Y為不同周期的短周期元素,XmYn溶于水時,既有白色沉淀生成,又有無色氣體放出,則該物質(zhì)溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
(5)若X、Y為同主族元素,且m=n,則該物質(zhì)溶于水的化學方程式為
________________________________________________________________________。
溶于水后溶液呈堿性,如________;溶于水后溶液呈酸性,如________。
答案 (1)Xn++nH2O X(OH)n+nH+
(2)Ym-+H2O HY(m-1)-+OH-
(3)Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
(4)g3N2+6H2O===3g(OH)2↓+2NH3↑,
Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑
(5)NaH+H2O===NaOH+H2↑,H+H2O===OH+H2↑,BrCl+H2O===HBrO+HCl,IBr+H2O===HIO+HBr NaH,H BrCl,IBr
解析 鹽在水中能完全電離:XmYn===mXn++nYm-。
(1)溶液的pH=5,說明該鹽為強酸弱堿鹽,因此發(fā)生水解:Xn++nH2O X(OH)n+nH+。
(2)溶液的pH=9,說明該鹽為強堿弱酸鹽,因此發(fā)生水解:Ym-+H2O HY(m-1)-+OH-。
(3)據(jù)有關(guān)現(xiàn)象可知鹽溶于水時能發(fā)生水解且相互促進。因此X、Y為同周期短周期元素,且能完全水解,因此該鹽為硫化鋁,水解方程式為 Al2S3+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。
(4)X、Y不在同周期的短周期內(nèi),“類鹽”有氮化鎂、氮化鈉、碳化鋁等,溶于水都能發(fā)生水解反應(yīng):g3N2+6H2O===3g(OH)2↓+2NH3↑,Al4C3+12H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑。氮化鈉水解沒有白色沉淀生成。
(5)X、Y為同主族元素,形成化合物,如NaH、H、BrCl、IBr,水解反應(yīng)式分別為:NaH+H2O===NaOH+H2↑,H+H2O===OH+H2↑,BrCl+H2O===HBrO+HCl,IBr+H2O===HIO+HBr。


        第2時 影響鹽類水解的因素

[目標要求] 1.了解影響鹽類水解程度的主要因素。2.掌握鹽類水解的原理,能舉例說明鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。


一、影響水解反應(yīng)的因素
1.內(nèi)因:鹽本身的性質(zhì)。組成鹽的酸根相對應(yīng)的酸越弱(或陽離子對應(yīng)的堿越弱),水解程度就越大。
2.外因:受溫度、濃度及外加酸堿等因素的影響。
(1)溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),升高溫度水解程度增大;
(2)濃度:鹽的濃度越小,水解程度越大;
(3)外加酸堿:加酸、加堿能促進或者抑制鹽的水解。
以NH4Cl為例NH+4+H2O??NH3•H2O+H+填表
條平衡移動方向水解程度c(NH+4)pH
升溫正變大減小減小
加水正變大減小變大
加HCl逆減小變大減小
加NaOH(s)正變大減小變大
加NH4Cl(s)正變小變大減小
通入NH3逆減小變大變大
二、鹽類水解的應(yīng)用(用離子方程式表示)
1.泡沫滅火器的滅火原理:Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合,Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑;
2.熱堿去油污效果好:CO2-3+H2O HCO-3+OH-;
3.明礬凈水:Al3++3H2O Al(OH)3(膠體)+3H+;
4.銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合施用:CO2-3+H2O HCO-3+OH-、NH+4+OH-===NH3+H2O;
5.制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2O(沸水)=====△Fe(OH)3(膠體)+3H+;
6.較活潑金屬溶于強酸弱堿鹽溶液中,會放出氣體,如鎂與NH4Cl溶液反應(yīng):g+2NH+4===g2++2NH3↑+H2↑;
7.鹽溶液的配制及貯存,如配制FeCl3、CuSO4等溶液時,需在溶液中分別加入少量的鹽酸、硫酸。

知識點一 影響鹽類水解的主要因素
1.在一定條下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO2-3+H2O HCO-3+OH-。下列說法正確的是(  )
A.稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大
B.通入CO2,平衡朝正反應(yīng)方向移動
C.升高溫度,cHCO-3cCO2-3減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
答案 B
解析 A項水解平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),稀釋溶液溫度未改變,所以水解平衡常數(shù)不變;C項升高溫度,由于鹽類水解是吸熱反應(yīng),水解平衡向右移動,所以cHCO-3cCO2-3應(yīng)增大;D項加入NaOH固體,使溶液中OH-濃度明顯增大,所以溶液pH增大;B項通入的CO2與OH-反應(yīng),使平衡向正反應(yīng)方向移動,符合題意!                 
2.欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大,可在溶液中(恒溫)加入少量下列物質(zhì)中的①固體NaOH
②固體OH、酃腆wCH3COONa、芄腆wNaHSO4(  )
A.①或④ B.②或③ C.①或② D.③或④
答案 B
解析 ①加入少量NaOH固體,c(Na+)增大,c(CH3COO-)也增大,但c(CH3COO-)增大的倍數(shù)不如c(Na+)增大的倍數(shù)大,因此c(CH3COO-)/c(Na+)比值減小;②加入OH固體,c(OH-)增大,使CH3COONa水解平衡逆向移動,c(CH3COO-)增大,所以c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大;③加入固體CH3COONa,則相當于CH3COONa稀溶液變?yōu)闈馊芤,而根?jù)“稀釋促進水解”可知在濃溶液中,c(CH3COO-)/c(Na+)將變大;④加入NaHSO4固體顯然促進了水解,使c(CH3COO-)變小,c(Na+)變大,則c(CH3COO-/c(Na+)比值變小。
3.相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的下列溶液:
a.(NH4)2SO4 b.(NH4)2CO3
c.(NH4)2Fe(SO4)2中對于c(NH+4)大小判斷正確的是(  )
A.a(chǎn)=b=c B.a(chǎn)>b>c C.a(chǎn)>c>b D.c>a>b
答案 D
解析 本題考查根據(jù)水解平衡原理判斷離子濃度的大小。三種溶液中存在共同離子NH+4的水解:NH+4+H2O NH3•H2O+H+,c(NH+4)相等;CO2-3水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,F(xiàn)e2+水解:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,所以,c中亞鐵離子水解產(chǎn)生的H+抑制了NH+4水解,而b中CO2-3水解產(chǎn)生OH-,中和NH+4水解產(chǎn)生的H+,促進NH+4水解。
知識點二 鹽類水解的應(yīng)用
4.下列有關(guān)問題,與鹽的水解有關(guān)的是(  )
①NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接金屬中的除銹劑
②用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑
③草木灰與銨態(tài)氮肥不能混合施用
④實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加熱蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固體
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
答案 D
解析、僦蠳H4Cl與ZnCl2溶液水解均顯酸性,可以除去金屬表面的銹。②HCO-3與Al3+兩種離子水解相互促進,產(chǎn)生二氧化碳,可做滅火劑。③草木灰的主要成分為碳酸鉀,水解顯堿性,而銨態(tài)氮肥水解顯酸性,兩物質(zhì)水解相互促進放出氨氣因而不能混合施用。④碳酸鈉溶液水解顯堿性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅會與堿反應(yīng)生成硅酸鈉將瓶塞與瓶口黏合在一起而打不開,因此實驗室盛放碳酸鈉的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞。⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,加熱時,HCl揮發(fā)使平衡不斷右移,最終得到Al(OH)3固體。
5.為了除去gCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條下加入的一種試劑是(  )
A.NaOH B.Na2CO3 C.氨水 D.gO
答案 D
解析 要除去FeCl3實際上是除去Fe3+,方法是加入某物質(zhì)使之成為沉淀過濾即可。同時該題巧妙運用了Fe(OH)3的溶解度小于g(OH)2的溶解度,從而可以使Fe(OH)3沉淀,而不致使g2+轉(zhuǎn)化為沉淀而析出。本題的常規(guī)方法是加入化學物質(zhì)直接與Fe3+反應(yīng)形成沉淀,但在這里卻巧妙地利用了gO消耗FeCl3水解生成的HCl,促使FeCl3水解成Fe(OH)3,同時gO轉(zhuǎn)化成gCl2不引入新雜質(zhì),即使gO過量,因為它不溶于水也不會引起二次污染。還可以使用g(OH)2、gCO3等試劑。

                  
練基礎(chǔ)落實

1.在一定濃度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入飽和的FeCl3溶液,下列說法正確的是(  )
A.水解平衡不移動
B.水解平衡向逆反應(yīng)方向移動
C.溶液中H+濃度增大
D.Fe3+的水解程度增大
答案 C
解析 滴入飽和的FeCl3溶液,則溶液中c(Fe3+)增大,使平衡向右移動,溶液中c(H+)增大;但FeCl3的水解程度減小,因為水解程度=nFeCl3,已水解nFeCl3,總,由于FeCl3的增多,使水解程度減小。
2.下列過程或現(xiàn)象與鹽類水解無關(guān)的是(  )
A.純堿溶液去油污
B.粗鹽在空氣中易潮解
C.加熱氯化鐵溶液顏色變深
D.濃硫化鈉溶液有臭味
答案 B
解析 A項,碳酸鈉溶液水解顯堿性,利用油污在堿性條下水解生成可溶于水的物質(zhì)而達到去污目的;C項,氯化鐵溶液中發(fā)生Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,在加熱條下水解平衡正向移動造成體系顏色加深;D項,硫化鈉溶液中存在S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-,水解產(chǎn)物H2S是產(chǎn)生臭味的原因;B項,粗鹽中混有g(shù)Cl2、CaCl2易結(jié)合空氣中的水蒸氣發(fā)生潮解,這與鹽類的水解無關(guān)。
3.實驗室有下列試劑,其中必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存的是(  )
①NaOH溶液、谒AА、跱a2S溶液、躈a2CO3溶液
⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水、邼釮NO3 ⑧濃H2SO4
A.①⑥ B.①②③④⑥ C.①②③⑥⑦⑧ D.⑤⑦⑧
答案 B
解析 堿及水解呈堿性的鹽,因OH-與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鹽,使試劑瓶瓶頸與瓶塞粘結(jié),因而不能用帶玻璃塞的試劑瓶貯存,必須用帶橡膠塞的試劑瓶保存;酸性及強氧化性的物質(zhì)不能用帶橡膠塞的試劑瓶盛放。答案為B。
4.下列四種肥料可以與草木灰(主要成分是2CO3)混合施用的是(  )
A.硫酸銨 B.氯化銨 C.硝酸鉀 D.硝酸銨
答案 C
解析 銨態(tài)氮肥中NH+4的水解反應(yīng)為NH+4+H2O NH3•H2O+H+,水解顯酸性,而草木灰中2CO3水解顯堿性,CO2-3+H2O HCO-3+OH-,二者水解相互促進,NH+4大部分生成NH3•H2O,而后分解,造成氮肥損失。
5.下列實驗操作能達到目的的是(  )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反應(yīng)制取Al2S3固體
②用加熱蒸發(fā)2CO3溶液的方法獲得2CO3晶體
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反應(yīng)制取CuS固體
④加熱gCl2溶液制取gCl2固體
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
答案 B
解析 Al3+和S2-會在溶液中發(fā)生雙水解:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑,得不到Al2S3;gCl2會水解:gCl2+2H2O g(OH)2+2HCl,加熱時水蒸發(fā),HCl揮發(fā),最后得到g(OH)2,灼燒得gO,而得不到gCl2。

練方法技巧

6.有①Na2CO3溶液、贑H3COONa溶液 ③NaOH溶液各25 mL,物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol•L-1,下列說法正確的是(  )
A.3種溶液pH的大小順序是 ③>②>①
B.若將3種溶液稀釋相同倍數(shù),pH變化最大的是②
C.若分別加入25 mL 0.1 mol•L-1鹽酸后,pH最大的是①
D.若3種溶液的pH均為9,則物質(zhì)的量濃度的大小順序是③>①>②
答案 C
解析 本題考查溶液酸堿性及加水稀釋時pH的變化。相同物質(zhì)的量濃度的①、②、③溶液:pH的大小順序應(yīng)為③>①>②,故A項錯誤;稀釋相同倍數(shù)時,①、②存在水解平衡,③中pH變化最大,故B項錯誤;若pH相同的三種溶液,物質(zhì)的量濃度大小順序應(yīng)為②>①>③,故D項錯誤;與25 mL 0.1 mol•L-1鹽酸反應(yīng)后①中為NaHCO3和NaCl溶液,②中為CH3COOH和NaCl溶液,③中為NaCl溶液,pH最大的是①,故C項正確。本題考查溶液酸堿性及加水稀釋時pH變化。
7.下面的問題中,與鹽類水解有關(guān)的是(  )
①為保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量鹽酸;
②實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞;
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入鎂條會產(chǎn)生氣泡;
④長期使用硫酸銨,土壤酸性增強。
A.只有①④ B.只有②③ C.只有③④ D.全部
答案 D
解析 題中涉及的四個問題都與鹽類的水解有關(guān)系。具體解釋依次如下:①保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量鹽酸,可以抑制FeCl3發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SiO3可以發(fā)生水解使溶液顯堿性,從而能腐蝕玻璃,故實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應(yīng)用橡膠塞,不能用玻璃塞,避免瓶塞和瓶口粘連在一起。③NH4Cl、AlCl3發(fā)生水解,溶液呈酸性,鎂可以置換溶液中的氫,放出H2,從而產(chǎn)生氣泡。④硫酸銨水解呈酸性,長期使用此化肥,土壤酸性將增強。
8.①碳酸鉀溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,

原因是__________________________________________________________________。
②Al(SO4)2溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,

原因是_________________________________________________________________。
③碳酸氫鋇溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,

原因是________________________________________________________________。
④亞硫酸鈉溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,

原因是__________________________________________________________________。
⑤氯化鋁溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是
________________________________________________________________________,

原因是_________________________________________________________________。
⑥鹽酸與硫酸各1 mol•L-1的混合酸10 mL,加熱濃縮至1 mL,最后的溶液為________,原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。
答案、2CO3 盡管加熱過程促進水解,但生成的HCO3和OH反應(yīng)后又生成2CO3
②Al(SO4)2•12H2O 盡管Al3+水解,但由于H2SO4為難揮發(fā)性酸,最后仍然為結(jié)晶水合物。
③BaCO3 Ba2(HCO3)2=====△BaCO3↓+CO2↑+H2O
④Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
⑤Al(OH)3 加熱,使HCl揮發(fā),促進水解進行到底
⑥H2SO4溶液 HCl揮發(fā)只剩余H2SO4
練綜合拓展

9.25℃時0.1 mol•L-1的醋酸溶液的pH約為3,當向其中加入醋酸鈉晶體,等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大。對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋:甲同學認為醋酸鈉水解呈堿性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同學認為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,因此溶液的pH增大。
(1)為了驗證上述解釋哪種正確,繼續(xù)做如下實驗:向0.1 mol•L-1的醋酸溶液中加入少量下列物質(zhì)中的______(填編號),然后測定溶液的pH(CH3COONH4溶液呈中性)。
A.固體CH3COO B.固體CH3COONH4
C.氣體NH3 D.固體NaHCO3
(2)若________(填“甲”或“乙”)的解釋正確,(1)中所測溶液的pH應(yīng)________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)CH3COONa溶液中各離子的濃度大小順序為____________________。
答案 (1)B (2)乙 增大
(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析 由題意要求,要判斷甲、乙兩種解釋正確與否,可加入一種含有CH3COO-而不顯堿性的鹽,如CH3COONH4,其溶液呈中性,從水解的角度對醋酸溶液的pH變化無影響;但CH3COONH4電離產(chǎn)生的CH3COO-,可使醋酸的電離平衡CH3COOH??CH3COO-+H+向左移動,c(H+)減小,pH增大,從而說明甲不正確,乙正確。由于CH3COO-水解顯堿性,c(OH-)>c(H+),且c(Na+)>c(CH3COO-),又因為CH3COO-的水解程度很微弱,因此有c(CH3COO-)>c(OH-),故c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
10.10 ℃時,在燒杯中加入0.1 mol•L-1的NaHCO3溶液400 mL,加熱,測得該溶液的pH發(fā)生如下變化:
溫度(℃)1020305070
pH8.38.48.58.99.4
(1)甲同學認為,該溶液pH升高的原因是HCO-3的水解程度增大,故堿性增強,該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________。
(2)乙同學認為:溶液pH升高的原因是NaHCO3受熱分解生成了Na2CO3,并推斷水解程度Na2CO3______(填“大于”或“小于”)NaHCO3;
(3)丙同學認為,要確定上述哪種說法合理,只要把加熱后的溶液冷卻到10 ℃后再測定溶液的pH,若pH______8.3(填“>”、“<”或“=”),說明甲同學正確;若pH______8.3(填“>”、“<”或“=”),說明乙同學正確。
(4)丁同學設(shè)計如下實驗方案對甲、乙同學的解釋進行判斷:實驗裝置如圖,加熱煮沸NaHCO3溶液,發(fā)現(xiàn)試管A中產(chǎn)生沉淀,說明______(填“甲”或“乙”)同學推測正確。

答案 (1)HCO-3+H2O H2CO3+OH-
(2)大于 (3)=。尽(4)乙
解析 (1)HCO-3水解的離子方程式為HCO-3+H2O H2CO3+OH-。
(2)乙同學根據(jù)NaHCO3受熱易分解的性質(zhì),認為受熱時2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O,這樣溶質(zhì)成為Na2CO3,而pH增大,也說明Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。
(3)若甲同學的觀點正確,則當溫度再恢復(fù)至10 ℃時,pH應(yīng)為8.3;若乙同學的觀點正確,則當溫度降回到10 ℃時,pH應(yīng)大于8.3。
(4)根據(jù)A中澄清石灰水變渾濁,說明NaHCO3在加熱煮沸時分解生成了Na2CO3、CO2和水,證明乙同學觀點正確。

         第3時 溶液中離子濃度大小比較


[目標要求] 1.比較溶液中離子濃度大小判斷鹽類水解程度。2.判斷溶液的導電能力和電解質(zhì)的強弱。3.判斷溶液中離子共存。


離子濃度大小的比較規(guī)律
1.多元弱酸溶液
根據(jù)多步電離分析。例如:在H2CO3的溶液中,c(H+)>c(HCO-3)≫c(CO2-3)。
2.多元弱酸的正鹽溶液
根據(jù)弱酸根的分步水解分析。例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)。
3.多元弱酸的酸式鹽溶液
要考慮酸根離子的電離程度與水解程度的相對大小。如HCO-3以水解為主,NaHCO3溶液中c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+);而HSO-3以電離為主,NaHSO3溶液中c(Na+)>c(HSO-3)>c(H+)>c(OH-)。
4.不同溶液中同一離子濃度的比較
要考慮溶液中其他離子對其影響的因素。例如:在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4,c(NH+4)由大到小的順序是c>a>b。
5.混合溶液中各離子濃度的大小比較
根據(jù)電離程度、水解程度的相對大小分析。
(1)分子的電離大于相應(yīng)離子的水解
例如:等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl與NH3•H2O混合溶液,c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的電離小于相應(yīng)離子的水解
例如:在0.1 mol•L-1的NaCN和0.1 mol•L-1的HCN溶液的混合液中,各離子濃度的大小順序為c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
6.利用守恒規(guī)律

知識點一 單一溶液中離子濃度大小比較 
                
1.在0.1 mol•L-1的Na2CO3溶液中,下列關(guān)系正確的是(  )
A.c(Na+)=2c(CO2-3)
B.c(OH-)=2c(H+)
C.c(HCO-3)>c(H2CO3)
D.c(Na+)<c(CO2-3)+c(HCO-3)
答案 C
解析 在Na2CO3溶液中存在如下水解反應(yīng):CO2-3+H2O HCO-3+OH-,HCO-3+H2O H2CO3+OH-。且第一級水解程度遠大于第二級,故A、B錯誤;溶液中存在物料守恒:c(Na+)=2[c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)],故D項錯誤。
2.某酸式鹽NaHY的水溶液c(OH-)>c(H+),下列敘述正確的是(  )
A.H2Y的電離方程式:H2Y 2H++Y2-
B.HY-的水解方程式:HY-+H2O H3O++Y2-
C.該酸式鹽溶液中離子濃度關(guān)系:c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
D.該酸式鹽溶液中離子濃度關(guān)系:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
答案 C
解析 H2Y是弱酸,應(yīng)分步電離,所以A項一步電離是錯誤的;依題意,它的酸式鈉鹽溶液呈堿性,說明HY-以水解為主,HY-+H2O H2Y+OH-,B項不正確;溶液中存在:NaHY===Na++HY-,HY-+H2O H2Y+OH-,則c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H2Y)>c(H+),C項正確;D項,根據(jù)HY-的水解程度大于其電離程度,離子濃度大小有:c(Na+)>c(HY-)>c(H2Y)>c(Y2-)。
知識點二 混合溶液中離子濃度大小比較
3.把0.02 mol•L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol•L-1 NaOH溶液以等體積混合,混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是(  )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02 mol•L-1
答案 A
解析 溶液混合后,二者反應(yīng),但CH3COOH過量,故為CH3COONa和CH3COOH的混合體系。CH3COOH的電離和CH3COO-的水解相互抑制,但以CH3COOH電離為主,溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則有c(CH3COO-)>c(Na+),A正確;CH3COOH電離程度大于CH3COO-水解程度,B不正確;對于C項:由于存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)的電荷守恒①和2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)的物料守恒②,聯(lián)立①②兩式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),所以C錯;D項看似是物料守恒,但溶液的體積變?yōu)樵?倍,則c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol•L-1,D錯誤。
4.0.02 mol•L-1的HCN溶液與0.02 mol•L-1 NaCN溶液等體積混合,已知混合溶液中c(CN-)<c(Na+),則下列關(guān)系中,正確的是(  )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol•L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)
D.c(CN-)>c(HCN)
答案 C
解析 根據(jù)電荷守恒定律有:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),因為c(Na+)>c(CN-),所以c(H+)<c(OH-),則有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
根據(jù)CN-物料守恒有c(HCN)+c(CN-)=0.02 mol•L-1。
因為c(H+)<c(OH-),故溶液顯堿性,NaCN的水解程度大于HCN的電離程度,故c(CN-)<c(HCN)。
5.OH強堿溶液和等體積、等濃度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有關(guān)離子的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是(  )
A.c(+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
答案 C
解析 OH強堿溶液和等體積、等濃度的HA弱酸溶液混合,二者恰好發(fā)生反應(yīng),生成強堿弱酸鹽A:OH+HA===A+H2O,A中弱酸根離子A-發(fā)生水解:A-+H2O HA+OH-,導致溶液顯堿性,則有c(OH-)>c(H+);據(jù)溶液中電荷守恒關(guān)系有c(+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),從而推知c(+)>c(A-)。
知識點三 離子共存
6.向某無色溶液中加入鐵粉能產(chǎn)生大量H2,則該溶液中可能含有的能大量共存的離子組是(  )
A.Na+、Ca2+、Cl-、NO-3
B.Fe3+、+、Cl-、HCO-3
C.Cu2+、Na+、Cl-、SO2-4
D.+、Na+、Cl-、SO2-4
答案 D
解析 向無色溶液中加入鐵粉能產(chǎn)生大量的H2,說明該溶液為強酸性溶液。此時,若A項中的NO-3大量共存,則H+和NO-3形成的HNO3可以被鐵還原成NOx,無H2放出;B項中的兩種離子Fe3+、HCO-3可發(fā)生雙水解反應(yīng)而不能在溶液中大量共存且Fe3+的溶液為淺黃色的溶液;C項中含Cu2+的溶液為藍色。綜上所述,答案為D。
7.下列各組離子中,在溶液里能大量共存,且溶液為無色透明的是(  )
A.NH+4、NO-3、Al3+、Cl-
B.Na+、SiO2-3、NO-3、Fe3+
C.Na+、nO-4、+、SO2-4
D.Na+、HCO-3、SO2-4、Al3+
答案 A

                   
練基礎(chǔ)落實

1.用0.10 mol•L-1的鹽酸滴定0.10 mol•L-1 的氨水,滴定過程中不可能出現(xiàn)的結(jié)果是(  )
A.c(NH+4)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH+4)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH+4),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH+4),c(H+)>c(OH-)
答案 C
解析 溶液中不可能出現(xiàn)陰離子均大于陽離子的情況,不遵循電荷守恒,故C項錯;A項為氨水過量較多的情況;B項為氨水適當過量;D項為氨水不足或恰好中和。
2.在25℃時,將pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合后,下列關(guān)系式中正確的是(  )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
答案 D
解析 pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-3 mol•L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3 mol•L-1,c(CH3COOH)遠遠大于10-3 mol•L-1。兩者等體積混合后,形成CH3COOH與CH3COONa混合液,且c(CH3COOH)遠大于c(CH3COONa),溶液呈酸性,電荷恒等關(guān)系為c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),離子濃度大小順序為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
3.相同物質(zhì)的量濃度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH較大,則對于同溫、同體積、同濃度的HCN和HClO的說法正確的是(  )
A.電離程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.與NaOH恰好完全反應(yīng)時,消耗NaOH的物質(zhì)的量:HClO>HCN
D.酸根離子濃度:c(CN-)<c(ClO-)
答案 D
4.將標準狀況下1.12 L CO2通入含有2 g NaOH的水溶液中,完全反應(yīng)并得到2 L溶液,則對于該溶液表述正確的是(  )
A.c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(OH-)
C.HCO-3的電離程度大于HCO-3的水解程度
D.存在的平衡體系有:
HCO-3+H2O H2CO3+OH-,
HCO-3 H++CO2-3
答案 A
5.向體積為Va的0.05 mol•L-1 CH3COOH溶液中加入體積為Vb的0.05 mol•L-1 OH溶液,下列關(guān)系錯誤的是(  )
A.Va>Vb時:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(+)
B.Va=Vb時:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.Va<Vb時:c(CH3COO-)>c(+)>c(OH-)>c(H+)
D.Va與Vb任意比時:c(+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
答案 C
解析 據(jù)題意知當Va>Vb時,CH3COOH過量,溶質(zhì)為CH3COO與CH3COOH,據(jù)物料守恒知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(+),A正確;Va=Vb時二者恰好中和,溶質(zhì)只有CH3COO,據(jù)電荷守恒有c(+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),據(jù)物料守恒知c(+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)兩式相減即得出c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),B正確;不管Va與Vb的關(guān)系怎樣,均存在電荷守恒,故D正確,C錯誤。

練方法技巧

6.下列各種情況下一定能大量共存的離子組為(  )
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、NO-3
B.水電離出的c(H+)=1×10-3 mol•L-1的水溶液中Na+、CO2-3、Cl-、+
C.pH=1的水溶液中NH+4、Cl-、g2+、SO2-4
D.Al3+、HCO-3、I-、Ca2+
答案 C
解析 A中由于Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,所以有Fe3+大量存在的溶液一定為酸性;B中因為由水電離出的c(H+)=1×10-3 mol•L-1,此時溶液可能顯酸性,CO2-3在酸性溶液中不能大量共存;C中因NH+4+H2O NH3•H2O+H+,g2++2H2O g(OH)2+2H+均使溶液呈酸性,C符合題意;D中發(fā)生Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑的雙水解反應(yīng)。本題考查離子共存,看清楚題干中的條。
7.25 ℃時,濃度均為0.2 mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判斷不正確的是(  )
A.均存在電離平衡和水解平衡
B.存在的粒子種類相同
C.c(OH-)前者大于后者
D.分別加入NaOH固體,恢復(fù)到原溫度,c(CO2-3)均增大
答案 C
解析 NaHCO3溶液中存在:NaHCO3===Na++HCO-3,HCO-3 H++CO2-3,HCO-3+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-;Na2CO3溶液中存在:H2O H++OH-,CO2-3+H2O HCO-3+OH-,HCO-3+H2O H2CO3+OH-,A正確;兩溶液中均存在H2O、H2CO3、Na+、H+、CO2-3、HCO-3、OH-七種微粒,B正確;因水解能力:CO2-3>HCO-3,故Na2CO3溶液中c(OH-)大,C錯誤;加入NaOH固體時,HCO-3+OH-===CO2-3+H2O,故NaHCO3溶液中c(CO2-3)增大,而Na2CO3溶液中加入NaOH,使c(OH-)增大,所以抑制了CO2-3的水解,因此Na2CO3溶液中c(CO2-3)增大,D正確。
8.下列各溶液中,粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是(  )
A.0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)
B.0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液:c(NH+4)=c(Cl-)
C.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到酸性的混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.向硝酸鈉溶液中滴加稀鹽酸得到pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(NO-3)+c(Cl-)
答案 A
解析 在0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液中,存在如下平衡:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,HCO-3+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO-3)+2c(CO2-3);根據(jù)物料守恒有:c(Na+)=2c(HCO-3)+2c(CO2-3)+2c(H2CO3),綜合上述兩式可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)。在0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液中,NH+4發(fā)生水解,故c(NH+4)<c(Cl-)。醋酸鈉和醋酸的酸性混合溶液中,存在關(guān)系c(H+)>c(OH-),根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),則c(CH3COO-)>c(Na+),因此溶液中的離子濃度關(guān)系為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。硝酸鈉與稀鹽酸得到pH=5的混合溶液,硝酸鈉不發(fā)生水解,忽略水的電離,根據(jù)電荷守恒則有c(Na+)=c(NO-3)。
練綜合拓展

9.常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表:
實驗編號HA物質(zhì)的量濃度(mol•L-1)NaOH物質(zhì)的量濃度(mol•L-1)混合溶液的pH
①0.10.1pH=9
②c0.2pH=7
③0.20.1pH<7
請回答:
(1)從①組情況分析,HA是強酸還是弱酸?______(填“強酸”或“弱酸”)。
(2)②組情況表明,c________0.2 mol•L-1(選填“大于”、“小于”或“等于”);旌弦褐须x子濃度c(A-)與c(Na+)的大小關(guān)系是________。
(3)從③組實驗結(jié)果分析,說明HA的電離程度________NaA的水解程度(選填“大于”、“小于”或“等于”),該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是________。
答案 (1)弱酸
(2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解析 (1)從①組情況分析,等體積等物質(zhì)的量濃度的HA和NaOH溶液混合后,溶液顯堿性,說明生成強堿弱酸鹽,說明HA是弱酸。
(2)②組中NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol•L-1,混合后溶液顯中性,說明HA稍過量,HA的物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于0.2 mol•L-1。根據(jù)電中性原理,混合液中離子濃度c(A-)=c(Na+)。
(3)第③組實驗相當于等體積等物質(zhì)的量濃度的HA和NaA溶液混合,pH<7說明HA的電離程度大于NaA的水解程度,溶液中離子濃度由大到小的順序是c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
10.已知某溶液中存在OH-、H+、NH+4、Cl-四種離子,某同學推測其離子濃度大小順序有如下四種關(guān)系:
①c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH+4)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH+4)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-)
填寫下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是________,上述四種離子濃度的大小順序為________(填序號)。
(2)若上述關(guān)系中③是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為________;若上述關(guān)系中④是正確的,則溶液中的溶質(zhì)為__________________________________________________________。
(3)若該溶液是由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,則混合前c(HCl)______c(NH3•H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和堿中c(OH-)的關(guān)系為c(H+)______c(OH-)。
答案 (1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3•H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
解析 (1)若溶液只有一種溶質(zhì),該溶質(zhì)為NH4Cl,因NH+4水解溶液呈酸性,離子濃度的大小關(guān)系為c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)。
(2)因為c(OH-)>c(H+)、c(NH+4)>c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,還必須含有NH3•H2O。若c(Cl-)>c(H+)>c(NH+4)>c(OH-),則說明溶液中含有NH4Cl和HCl。
(3)NH4Cl水解溶液呈酸性,若等體積稀鹽酸與氨水混合后呈中性,說明氨水過量,故c(HCl)<c(NH3•H2O),混合前鹽酸中c(H+)大于弱堿氨水中c(OH-)。




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