
[考點(diǎn)分布]
知識內(nèi)容
考試要求
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年
4月
10月
4月
11月
4月
11月
4月
1月
(1)鹽類的水解原理,常見鹽溶液的酸堿性的判斷
b
T5
T5
T18
T4
T4
T5
T20、T24
(2)鹽類水解的簡單應(yīng)用
b
T23
T18、T23
T23
T23、T31(4)①
T23
T24、T31(4)
(3)鹽類水解的離子反應(yīng)方程式
b
T13
(4)多元弱酸鹽的分步水解
b
(5)影響鹽類水解的因素
b
(6)常見酸式鹽溶液的酸堿性判斷
b
鹽類的水解及其規(guī)律
1.鹽類的水解
2.鹽類水解的規(guī)律
有弱才水解,越弱越水解;誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性。
鹽的
類型
實例
是否
水解
水解的
離子
溶液的
酸堿性
溶液
的pH
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽
NaCl、KNO3
否
—
中性
pH=7
強(qiáng)酸弱堿鹽
NH4Cl、
Cu(NO3)2
是
NH__、Cu2+
酸性
pH7
3.表示方法——水解離子方程式
(1)一般來說,鹽類水解的程度不大,應(yīng)該用可逆號“”表示。鹽類水解一般不會產(chǎn)生沉淀和氣體,所以不用符號“↓”和“↑”表示水解產(chǎn)物。例如:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;NH+H2ONH3·H2O+H+。
(2)多元弱酸鹽的水解是分步進(jìn)行的,水解離子方程式要分步表示。例如:Na2CO3水解反應(yīng)的離子方程式為CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
(3)多元弱堿陽離子的水解簡化成一步完成,如FeCl3溶液中:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)水解分別顯酸性和堿性的離子組由于相互促進(jìn)水解程度較大,書寫時要用“===”“↑”“↓”等。例如:NaHCO3與AlCl3混合溶液反應(yīng)的離子方程式:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
題組一規(guī)范書寫鹽類水解離子方程式
1.下列各式表示水解反應(yīng)的是( )
A.HCO+H2OH3O++CO
B.HS-+H2OH2S+OH-
C.H2PO+H2OHPO+H3O+
D.HCO+OH-H2O+CO
解析:選B。A項和C項是電離方程式,D項是HCO與OH-發(fā)生的離子反應(yīng)。
2.按要求書寫離子方程式。
(1)將NaHCO3溶液與AlCl3溶液混合:____________________________________________。
(2)制備Al(OH)3膠體:_________________________________________。
(3)NaHS溶液呈堿性,原因:____________________________________________。
(4)對于易溶于水的正鹽MnRm溶液,若pH>7,其原因是_________________________;
若pH7,BX溶液的pH7,說明AY為強(qiáng)堿弱酸鹽或弱堿弱酸鹽(陰離子的水解程度大于陽離子),BX溶液的pH相應(yīng)酸式鹽,如CO>HCO;相互促進(jìn)水解的鹽>單獨(dú)水解的鹽>水解相互抑制的鹽,如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
影響鹽類水解的因素
1.內(nèi)因
酸或堿越弱,其對應(yīng)的弱酸根離子或弱堿陽離子的水解程度越大,溶液的堿性或酸性越強(qiáng)。
2.外因
因素
水解平衡
水解程度
水解產(chǎn)生
離子的濃度
溫度
升高
右移
增大
增大
濃度
增大
右移
減小
增大
減小
(即稀釋)
右移
增大
減小
外加
酸或堿
酸
弱堿陽離子的水解程度減小
堿
弱酸根離子的水解程度減小
例如:不同條件對FeCl3水解平衡的影響:
Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
條件
水解平衡
H+數(shù)
pH
現(xiàn)象
升溫
右移
增多
減小
顏色變深
通HCl
左移
增多
減小
顏色變淺
加H2O
右移
增多
增大
顏色變淺
加NaHCO3
右移
減小
增大
生成紅褐色
沉淀,放出氣體
題組一水解平衡的定向移動及結(jié)果判斷
1.(2020·杭州高二檢測)在一定條件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2OHCO+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,平衡向正反應(yīng)方向移動
C.升高溫度,減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
解析:選B。水解平衡常數(shù)只受溫度的影響,A錯誤;通入的CO2與OH-反應(yīng),使平衡向正反應(yīng)方向移動,B正確;溫度升高,CO的水解程度增大,c(HCO)增大,c(CO)減小,C錯誤;加入NaOH固體,溶液的pH增大,D錯誤。
2.(2020·嘉興一中高二期中)相同溫度、相同濃度下的八種溶液,其pH由小到大的順序如圖所示,圖中①②③④⑤代表的物質(zhì)可能分別為( )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa NaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
解析:選B。酸性從大到小的順序為電離呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈堿性>電離呈堿性。
3.下圖所示三個燒瓶中分別裝入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液,并分別放置在盛有水的燒杯中,然后向燒杯①中加入生石灰,向燒杯③中加入NH4NO3晶體,燒杯②中不加任何物質(zhì)。
(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液顯淺紅色的原因為____________________(用離子方程式和必要文字解釋)。
(2)實驗過程中發(fā)現(xiàn)燒瓶①中溶液紅色變深,燒瓶③中溶液紅色變淺,則下列敘述正確的是________(填字母)。
A.水解反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.NH4NO3溶于水時放出熱量
D.NH4NO3溶于水時吸收熱量
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分別加入NaOH固體、Na2CO3固體、FeSO4固體,使CH3COO-水解平衡移動的方向分別為________、________、________。(填“左”“右”或“不移動”)
解析:(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液顯堿性,酚酞溶液遇堿顯紅色。(2)生石灰與水劇烈反應(yīng)放出大量熱,根據(jù)燒瓶①中溶液紅色變深,判斷水解平衡向右移動,說明水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),同時燒瓶③中溶液紅色變淺,則NH4NO3溶于水時吸收熱量。(3)堿抑制CH3COO-的水解;CO水解顯堿性,與CH3COO-的水解相互抑制;Fe2+水解顯酸性,與CH3COO-的水解相互促進(jìn)。
答案:(1)CH3COO-水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液顯堿性
(2)BD (3)左 左 右
鹽類水解平衡移動的判斷規(guī)律
鹽類水解平衡仍然遵循化學(xué)平衡規(guī)律,其不受壓強(qiáng)影響,所以只要從溫度、濃度方面去考慮便能作出正確判斷。還需注意,要學(xué)會抓主要矛盾,不要與弱電解質(zhì)的電離平衡混淆,使之發(fā)生沖突。例如:在NH4Cl的溶液中,通入少量氨氣,c(NH3·H2O)的濃度增大是主要的,正確的結(jié)論是體系中c(NH3·H2O)增大,抑制了水解,會使平衡NH+H2ONH3·H2O+H+左移,而不是與氫離子反應(yīng)導(dǎo)致水解平衡右移。
題組二Ka(弱酸電離常數(shù))、Kw(水的離子積常數(shù))、Kh(水解常數(shù))三者關(guān)系的應(yīng)用
4.已知:CH3COOHCH3COO-+H+達(dá)到電離平衡時,電離平衡常數(shù)可以表示為Ka=;
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-達(dá)到水解平衡時,水解平衡常數(shù)可以表示為Kh=(式中各粒子濃度均為平衡時濃度)。
(1)對于任意弱電解質(zhì)來講,其電離平衡常數(shù)Ka、對應(yīng)離子的水解常數(shù)Kh以及水的離子積常數(shù)Kw的關(guān)系是______________________,由此可以推斷,弱電解質(zhì)的電離程度越小,其對應(yīng)離子的水解程度____________。
(2)由于CH3COOH的電離程度很小,計算時可將CH3COOH的平衡濃度看成是CH3COOH溶液的濃度,則 c mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=________(不為0)。
(3)現(xiàn)用某未知濃度(設(shè)為c′)的CH3COOH溶液及其他儀器、藥品,通過實驗測定一定溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù),需測定的數(shù)據(jù)有(用簡要的文字說明):
①實驗時的溫度;
②________________________;
③用____________(填一種實驗方法)測定溶液濃度c′。
解析:第(2)題中強(qiáng)調(diào)c(H+)不為0是為了防止有的學(xué)生從“計算時可將CH3COOH的平衡濃度看成是CH3COOH溶液的濃度”得到“CH3COOH不電離”的錯誤結(jié)論。由于CH3COOH電離出的CH3COO-與H+濃度近似相等,平衡時c(CH3COOH)又可看成是CH3COOH溶液的濃度c,則Ka=c2(H+)/c,c(H+)= mol·L-1。(3)要測定Ka,則必須要分別用pH換算c(H+)和用酸堿中和滴定的方法測定c′。
答案:(1)Ka·Kh=Kw 越大 (2) mol·L-1 (3)②溶液的pH?、鬯釅A中和滴定
從定性、定量兩角度理解影響鹽類水解的因素
(1)鹽類水解易受溫度、濃度、溶液的酸堿性等因素的影響,以氯化鐵水解為例,當(dāng)改變條件如升溫、通入HCl氣體、加水、加鐵粉、加碳酸氫鈉等時,學(xué)生應(yīng)從移動方向、pH的變化、水解程度、現(xiàn)象等方面去歸納總結(jié),加以分析掌握。
(2)水解平衡常數(shù)(Kh)只受溫度的影響,它與Ka(或Kb)、Kw的定量關(guān)系為Ka·Kh=Kw(或Kb·Kh=Kw)。
鹽類水解的應(yīng)用
應(yīng)用
原理解釋
熱的純堿溶液去污能力強(qiáng)
加熱促進(jìn)了鹽的水解,氫氧根離子濃度增大
泡沫滅火器滅火
Al3+與HCO的水解相互促進(jìn)的結(jié)果
明礬凈水
鋁離子水解生成的氫氧化鋁膠體可用來凈水
物質(zhì)提純
如除去氯化銅溶液中的氯化鐵,可以加入氧化銅或氫氧化銅反應(yīng)掉部分H+,促進(jìn)鐵離子的水解,使Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去
配制易水解的鹽溶液
配制FeCl3、FeCl2、SnCl2、AlCl3等溶液時,常將它們?nèi)苡谳^濃的鹽酸中,然后再加水稀釋;目的是抑制鐵離子、亞鐵離子、錫離子、鋁離子的水解
草木灰不能與銨態(tài)氮肥混合施用
銨根離子與碳酸根離子相互促進(jìn)水解,使生成的氨氣逸出而降低了氮肥肥效
硫化鋁、氮化鎂的制備
硫化鋁、氮化鎂在水溶液中強(qiáng)烈水解,只能通過單質(zhì)間化合反應(yīng)才能制得
比較鹽溶液中離子濃度的大小
如Na2S溶液中離子濃度大小的順序為c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)> c(HS-)>c(H+)
判斷弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱
如等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液的堿性后者強(qiáng)于前者,則碳酸的酸性弱于醋酸
證明某些電解質(zhì)是弱酸或弱堿
CH3COONa的溶液能使酚酞試液變紅,證明該溶液顯堿性,說明CH3COOH是弱酸
判斷鹽溶液蒸干灼燒后的產(chǎn)物
FeCl3溶液蒸干并灼燒產(chǎn)物為Fe2O3
鹽溶液除銹
氯化銨溶液除去金屬表面的氧化物,因為NH水解顯酸性,可與金屬氧化物反應(yīng)
題組鹽類水解的應(yīng)用
1.(1)碳酸鉀溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是____________________________________,
原因是___________________________________________________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是__________,原因是______________________。
(3)FeCl2溶液蒸干灼燒得到的固體物質(zhì)是__________,原因是_____________________。
(4)碳酸氫鈉溶液蒸干灼燒得到的固體物質(zhì)是________,原因是__________________。
(5)亞硫酸鈉溶液蒸干灼燒得到的固體物質(zhì)是________,原因是____________________。
答案:(1)K2CO3 盡管加熱過程促進(jìn)水解,但生成的KHCO3和KOH反應(yīng)后又生成K2CO3
(2)KAl(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。注意溫度過高時,會脫去結(jié)晶水
(3)Fe2O3 Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加熱蒸干過程中HCl揮發(fā),F(xiàn)e(OH)2逐漸被氧化生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3灼燒分解生成Fe2O3
(4)Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4
鹽溶液蒸干灼燒時所得產(chǎn)物的幾種判斷類型
(1)鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸時,蒸干后一般得原物質(zhì),如CuSO4(aq)CuSO4(s);鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時,蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根陰離子易水解的強(qiáng)堿鹽,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物質(zhì)。
(3)考慮鹽受熱時是否分解,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)還原性鹽在蒸干時會被O2氧化,如Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
2.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有強(qiáng)氧化性。將溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀為氫氧化物,所需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7。現(xiàn)有含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O),為制取純凈的CuCl2·2H2O,首先將其制成水溶液,然后按圖示步驟進(jìn)行提純:
請回答下列問題:
(1)本實驗最適合的氧化劑X是________(填字母)。
A.K2Cr2O7 B.NaClO
C.H2O2 D.KMnO4
(2)加氧化劑的目的是_______________________________________。
(3)物質(zhì)Y是________。
(4)本實驗用加堿沉淀法能不能達(dá)到目的?________,原因是________________________。
(5)除去Fe3+的有關(guān)離子方程式是_____________________________________。
(6)最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2·2H2O晶體?________。應(yīng)如何操作?_____________________________。
解析:(1)能把Fe2+氧化為Fe3+,同時又不能引入新的雜質(zhì),符合要求的只有H2O2。(3)當(dāng)CuCl2溶液中混有Fe3+時,可以利用Fe3+的水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3與溶液中的H+作用,從而使水解平衡右移,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。(4)若用加堿法使Fe3+沉淀,同時也必將使Cu2+沉淀。(6)為了抑制CuCl2水解,應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)。
答案:(1)C (2)將Fe2+氧化為Fe3+,便于生成沉淀而與Cu2+分離
(3)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]
(4)不能 因加堿的同時也會使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀 (5)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O等](答案合理即可) (6)不能 應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)
利用平衡移動原理解釋問題的思維模板
1.解答此類題的思維過程
(1)找出存在的平衡體系(即可逆反應(yīng)或可逆過程)。
(2)找出影響平衡的條件。
(3)判斷平衡移動的方向。
(4)分析平衡移動的結(jié)果及移動結(jié)果與所解答問題的聯(lián)系。
2.答題模板
……存在……平衡,……(條件)……(變化),使平衡向……(方向)移動,……(結(jié)論)。
3.應(yīng)用舉例
(1)把AlCl3溶液蒸干灼燒,最后得到的主要固體是什么?為什么?(用化學(xué)方程式表示并配以必要的文字說明)。
提示:在AlCl3溶液中存在如下平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱時水解平衡右移,HCl濃度增大,蒸干時HCl揮發(fā),使平衡進(jìn)一步向右移動得到Al(OH)3,在灼燒時發(fā)生反應(yīng):2Al(OH)3Al2O3+3H2O,因此最后得到的固體是Al2O3。
(2)Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因分析。
提示:在NH4Cl溶液中存在NH+H2ONH3·H2O+H+,加入Mg粉,Mg與H+反應(yīng)放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移動,使Mg粉不斷溶解。
溶液中的粒子濃度關(guān)系
一、溶液中粒子濃度大小比較的理論依據(jù)
1.電離理論
(1)弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時還要考慮水的電離,如氨水溶液中:NH3·H2O、NH、OH-濃度的大小關(guān)系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
(2)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一步電離(第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離),如H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的濃度大小關(guān)系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2.水解理論
(1)弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(相互促進(jìn)水解反應(yīng)除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中c(H+)或堿性溶液中c(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度,如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的濃度大小關(guān)系是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解,如Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
二、溶液中粒子濃度的三大定量關(guān)系
1.電荷守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,無論存在多少種離子,溶液都是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù),如NaHCO3溶液中存在著Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,離子種類增多,但元素總是守恒的,如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下守恒關(guān)系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.質(zhì)子守恒規(guī)律
如Na2S水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移圖示如下:
由圖可得Na2S水溶液中質(zhì)子守恒式可表示如下:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。
題組一單一溶液中粒子濃度關(guān)系
1.(2020·溫州永嘉中學(xué)選考模擬)在0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液中,下列關(guān)系正確的是( )
A.c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)
B.c(NH)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH3·H2O)>c(NH)=c(OH-)>c(H+)
D.c(NH3·H2O)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
解析:選A。NH3·H2O是一元弱堿,在水溶液中少部分發(fā)生電離:NH3·H2ONH+OH-,所以c(NH3·H2O)必大于c(NH)和c(OH-)。根據(jù)電荷守恒,c(OH-)=c(H+)+c(NH),且水是更弱的電解質(zhì),所以c(OH-)>c(NH)>c(H+),故c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+)。
2.莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]常作氧化還原滴定法的基準(zhǔn)物質(zhì),下列有關(guān)該鹽溶液中粒子濃度的關(guān)系,不正確的是( )
A.c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(SO)=c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
C.2c(SO)+c(OH-)=c(NH)+2c(Fe2+)+c(H+)
D.c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+2c[Fe(OH)2]
解析:選B。NH、Fe2+水解顯酸性,c(SO)>c(NH),A項正確、B項錯誤;C項符合電荷守恒,C項正確;D項符合質(zhì)子守恒,D項正確。
3.(2020·杭州余杭中學(xué)檢測)室溫下,下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
解析:選B。A.Na2S溶液中微粒濃度關(guān)系為c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),A錯誤。
B.Na2C2O4溶液中,由電荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)①
由物料守恒得:c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4)②
由①-②得:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),B正確。
C.Na2CO3溶液中,由電荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),C錯誤。
D.NaHA溶液顯酸性,判斷HA-的電離程度大于水解程度,所以c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D錯誤。
(1)對于單一溶質(zhì)型的溶液,若溶質(zhì)為強(qiáng)電解質(zhì),則強(qiáng)電解質(zhì)全部電離,但不要忽略水的微弱電離;若溶質(zhì)是弱酸或弱堿,直接考慮弱酸或弱堿及水的電離,且弱酸、弱堿的電離程度小,產(chǎn)生的離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱電解質(zhì)分子的濃度;若溶質(zhì)是強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)酸弱堿鹽,要考慮水解,且水解程度很小,水解產(chǎn)生的離子或分子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱離子的濃度。
注意 酸溶液中應(yīng)考慮水電離出的c水(H+),堿溶液應(yīng)考慮水電離出的c水(OH-)。
(2)二元弱酸酸式鹽顯酸性的溶液中離子濃度關(guān)系一般是c(不水解的離子)>c(水解的離子)>c(H+)>c(電離得到的酸根離子)>c(OH-)。
題組二混合溶液中粒子濃度關(guān)系
4.(2018·浙江4月選考,T23)在常溫下,向10 mL濃度均為0.1 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的鹽酸,溶液pH隨鹽酸加入體積的變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.在a點(diǎn)的溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.在b點(diǎn)的溶液中:2n(CO)+n(HCO)c(HM),故C正確;A點(diǎn)是向B點(diǎn)的溶液中加鹽酸,對水電離抑制程度增大,C點(diǎn)是向B點(diǎn)的溶液中加氫氧化鈉,消耗HM,水的電離程度增大,所以A、B、C三點(diǎn)所表示的溶液中水電離出來的c(H+)逐漸增大,故D正確。
題組三不同溶液中同一粒子濃度的比較
7.有4種混合溶液分別由等體積0.1 mol·L-1的兩種溶液混合而成:①NH4Cl與CH3COONa?、贜H4Cl與HCl ③NH4Cl 與NaCl?、躈H4Cl與NH3·H2O(混合溶液呈堿性)。下列各項排序正確的是( )
A.pH:②c(NH),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-)
解析:選C?;旌先芤褐写嬖赾(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知C項不可能成立,故選C項。
7.(2019·浙江4月選考,T21)室溫下,取20 mL 0.1 mol·L-1某二元酸H2A,滴加 0.2 mol·L-1NaOH溶液。已知:H2A===H++HA-,HAH++A2-。下列說法不正確的是( )
A.0.1 mol·L-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1
B.當(dāng)?shù)渭又林行詴r,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的體積小于10 mL
C.當(dāng)用去NaOH溶液體積10 mL時,溶液的pH<7,此時溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
D.當(dāng)用去NaOH溶液體積20 mL時,此時溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
答案:B
8.常溫下,經(jīng)測定某溶液中只含有NH、Cl-、H+、OH-四種離子,下列說法不正確的是( )
①溶液中四種離子之間不可能滿足:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
②若溶液中c(NH)=c(Cl-),則該溶液一定顯中性
③若溶液中離子間滿足:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),則溶液中溶質(zhì)一定只有NH4Cl
④若溶液中離子間滿足:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),則溶液中溶質(zhì)一定為NH4Cl和NH3·H2O
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:選B。HCl和NH4Cl的混合溶液就滿足①中所述的離子大小關(guān)系,錯誤;②式利用電荷守恒分析可得,正確;③式的溶質(zhì)也可能是HCl和NH4Cl的混合溶液,錯誤;④式利用溶液呈電中性,陰、陽離子結(jié)合很快可以得出結(jié)論,正確。
9.(2016·浙江10月選考,T23)常溫下,用濃度為0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分別逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液中,pH隨NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法正確的是( )
A.V(NaOH)=0 mL時,兩份溶液中,c(X-)>c(Y-)
B.V(NaOH)=10.00 mL時,c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.V(NaOH)=20.00 mL時,c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)
D.pH=7時,兩份溶液中,c(X-)=c(Na+)=c(Y-)
解析:選B。A.V(NaOH)=0 mL時,兩份溶液中,pH:HX>HY,則c(X-)c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),正確;C.V(NaOH)=20.00 mL時,對于HX溶液,溶質(zhì)為NaX,由圖知:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),錯誤;D.pH=7時,兩份溶液中,由電荷守恒得:c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Y-),但c(X-)c(CO)
解析:選C。濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH4Cl和NaHCO3的混合物。濾液pH1.0×10-7 mol/L,常溫下Kw=1.0×10-14,所以c(NH)>c(HCO)>c(CO),D項正確。
11.(2020·嘉興高二期末)下列表述中,正確的是( )
A.常溫下,0.1 mol·L-1的醋酸鈉溶液中,c2(H+)=Kw-c(CH3COOH)·c(H+)
B.常溫下,各為0.1 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中:3c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
C.向氨水中滴加適量的鹽酸呈酸性時,不可能有c(Cl-)>c(H+)=c(NH)>c(OH-)
D.相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關(guān)系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:選A。常溫下,0.1 mol·L-1的醋酸鈉溶液中存在質(zhì)子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),Kw=c(OH-)·c(H+),=c(H+)+c(CH3COOH),則c2(H+)=Kw-c(CH3COOH)·c(H+),故A正確;溶液中存在物料守恒:2n(Na)=3n(C),則2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),故B錯誤;向氨水中滴加適量的鹽酸呈酸性時,當(dāng)溶液中溶質(zhì)為NH4Cl和HCl的混合溶液,可能有c(Cl-)>c(H+)=c(NH)>c(OH-),故C錯誤;醋酸酸性大于次氯酸,則相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中次氯酸根離子水解程度大于醋酸根離子,溶液中離子濃度大小為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故D錯誤。
二、非選擇題
12.常溫下有濃度均為0.5 mol·L-1的四種溶液:①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O。
(1)上述溶液中,可發(fā)生水解的是________(填序號)。
(2)上述溶液中,既能與氫氧化鈉反應(yīng),又能和硫酸反應(yīng)的溶液中離子濃度由大到小的順序為__________________________________________。
(3)向④中加入少量氯化銨固體,此時c(NH)/c(OH-)的值________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)若將③和④的溶液混合后溶液恰好呈中性,則混合前③的體積________④的體積(填“大于”“小于”或“等于”),此時溶液中離子濃度由大到小的順序是___________________________________________________。
(5)取10 mL溶液③,加水稀釋到500 mL,則此時溶液中由水電離出的c(H+)=________________。
解析:(3)因④中存在NH3·H2ONH+OH-,加入NH4Cl后導(dǎo)致c(NH)增大,c(OH-)減小,故c(NH)/c(OH-)的值增大。(4)若鹽酸與氨水等體積混合,溶液恰好反應(yīng)完,溶液呈酸性,現(xiàn)在溶液呈中性,意味著酸的量不足,鹽酸體積小于氨水體積;由電荷守恒原理知此時c(NH)=c(Cl-)但比c(OH-)大。(5)稀釋后c(HCl)=0.01 mol·L-1,則c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,故由水電離出的 c(H+)=1×10-12 mol·L-1。
答案:(1)①② (2)c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO) (3)增大
(4)小于 c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(5)1×10-12 mol·L-1
13.NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工產(chǎn)品,均可應(yīng)用于造紙業(yè)。
(1)NaClO溶液pH>7,用離子方程式表示原因:
________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)NaClO的性質(zhì)推測,在紙漿中加入NaClO溶液的目的是____________。
(3)某小組同學(xué)用如圖所示裝置探究飽和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反應(yīng)的實驗。打開活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液,產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。
解析:(1)寫水解反應(yīng)方程式即可。(2)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,能漂白紙漿。(3)考慮Al3+與ClO-的水解相互促進(jìn)反應(yīng)。
答案:(1)ClO-+H2OHClO+OH-
(2)漂白紙漿
(3)Al3++3ClO-+3H2O===3HClO+Al(OH)3↓
14.(2020·湖州二中月考)研究硫元素及其化合物的性質(zhì)具有重要意義。
(1)①硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。
②加熱時,硫元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。
(2)25 ℃,在0.10 mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH,溶液pH與 c(S2-)關(guān)系如圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。
pH=13時,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=________mol·L-1。
(3)25 ℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。
Ka1
Ka2
H2SO3
1.3×10-2
6.3×10-8
H2CO3
4.2×10-7
5.6×10-11
①HSO的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K=______________________________。
②0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________。
③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為_____________________。
解析:(1)①S的原子序數(shù)為16,故S2-的結(jié)構(gòu)示意圖為 。②硫元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物為H2SO4,C與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H2SO4(濃)2SO2↑+CO2↑+2H2O。
(2)pH=13時,c(S2-)=5.7×10-2 mol·L-1,根據(jù)物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1-c(S2-)=0.10 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1=0.043 mol·L-1。
(3)①電離平衡常數(shù)等于電離出的離子平衡濃度的系數(shù)次冪的乘積與弱電解質(zhì)的平衡濃度的比值。
②SO發(fā)生水解,生成HSO和OH-,HSO再進(jìn)一步水解生成H2SO3和OH-,故離子濃度大小關(guān)系為 c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+)。
③根據(jù)電離平衡常數(shù)的大小可判斷H2SO3的酸性強(qiáng)于碳酸,故反應(yīng)可放出CO2氣體:H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O。
答案:(1)①
②C+2H2SO4(濃)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(2)0.043
(3)①
②c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+)
③H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O
15.NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請回答下列問題:
(1)NH4Al(SO4)2可作凈水劑,其原理是______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用必要的化學(xué)用語和相關(guān)文字說明)。
(2)相同條件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中c(NH)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中c(NH)。
(3)均為0.1 mol·L-1的幾種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的曲線是________(填字母),導(dǎo)致pH隨溫度變化的原因是______________________________________;
②20 ℃時,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=________(填具體數(shù)值)。
(4)室溫時,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示:
試分析圖中a、b、c、d四個點(diǎn),水的電離程度最大的是________點(diǎn),在b點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是__________________________________。
解析:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+。(2)NH4Al(SO4)2溶液與NH4HSO4溶液中的NH均發(fā)生水解,但NH4Al(SO4)2溶液中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO電離出的H+同樣抑制NH水解,因為HSO電離生成的H+濃度比Al3+水解生成的H+濃度大,所以NH4HSO4溶液中NH的水解程度比NH4Al(SO4)2溶液中的小。(3)①NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高溫度使其水解程度增大,pH減小,符合的曲線為Ⅰ。②根據(jù)電荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1[c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四個點(diǎn),根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系,a點(diǎn)NaOH恰好中和完NH4HSO4電離出的H+,溶液中只有等物質(zhì)的量的(NH4)2SO4與Na2SO4;b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促進(jìn)水的電離,而NH3·H2O抑制水的電離,因此,a點(diǎn)水的電離程度最大。b點(diǎn)溶液呈中性,即溶液中含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三種成分,a點(diǎn)時 c(Na+)=c(SO),b點(diǎn)時c(Na+)>c(SO),由于NH會水解,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
答案:(1)Al3+水解生成Al(OH)3膠體:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3吸附懸浮顆粒使其沉降,從而達(dá)到凈水目的
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高溫度使其水解程度增大,pH減小?、?0-3 mol·L-1
(4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
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