1、第三章 水溶液中的离子平衡第三节 盐类的水解第2课时 影响盐类水解的因素和盐类水解的应用学习目标核心素养1.掌握影响盐类水解的外界因素及水解程度的变化。2了解盐类水解在生产、生活中的应用。3了解盐类水解在化学实验和科学研究中的应用。4了解水解常数。1.变化观念与平衡思想:能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。2证据推理与模型认知:水解平衡与弱电解质的电离平衡相似,可建立同样的平衡模型。3科学探究与创新意识:能利用盐类水解的平衡原理,解释生产、生活中的一些现象,并提出解决的办法。课时作业01课前自主学习0
2、2课堂互动探究03随堂基础巩固一、影响盐类水解的主要因素1内因盐本身的性质:生成盐的弱酸越弱,该盐的水解程度_;生成盐的弱碱越弱,该盐的水解程度_。2外因反应条件的影响:(1)浓度:增大盐的浓度,可使水解平衡向_方向移动,水解程度_;加水稀释,水解平衡向_方向移动,水解程度_。越大越大正反应减小正反应增大(2)外加酸或碱:水解呈酸性的盐溶液,若加入碱,会_水解;加入酸则_水解;水解呈碱性的盐溶液,若加入碱,会_水解;加入酸,会_水解。(3)温度:升高温度,盐类水解程度_。促进抑制抑制促进增大二、盐类水解在生产、生活中的应用1用热纯碱溶液去污加热可_Na2CO3 的水解,使溶液中 c(OH)_,
3、去污能力_。促进增大增强2配制易水解的盐溶液如配制 FeCl3 水溶液时,加入少量的_,以防止溶液浑浊。3用盐作净水剂如铝盐、铁盐溶于水时,水解生成_,可以净水。4制备无机化合物如用 TiCl4 制备 TiO2。其反应的方程式为_。盐酸氢氧化物胶体TiCl42H2O=TiO24HCl三、水解平衡常数探究点一 影响盐类水解的因素1内因主要因素是盐本身的性质,组成盐的酸根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。例如:酸性 HFCH3COOH,则水解程度 NaFCH3COONa。多元弱酸正盐的水解,水解反应第一步远远大于第二步,原因是第一步水解产生的 OH对第二步水解有抑制作
4、用,并且正盐阴离子与 H结合能力比酸式盐阴离子结合能力强。例如:Na2CO3 溶液中CO23 H2OHCO3 OH主要HCO3 H2OH2CO3OH2外因(1)温度:水解过程一般是吸热过程,故升温使水解程度增大,反之则减小。(2)浓度:盐溶液越稀,水解程度越大,反之越小。外加酸、碱等物质抑制或促进盐的水解。注意:盐的浓度大,水解程度小,但其溶液的酸性(或碱性)比稀溶液的酸性(或碱性)强。(3)溶液的酸碱性组成盐的离子能与水发生水解反应。向盐溶液中加入 H,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入 OH,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。注意:越弱越水解,越热越水解,越稀越水解,加酸碱抑
5、制或促进水解。下面以 CH3COONa 的水解平衡分析水解平衡的影响因素:CH3COOH2OCH3COOHOH(正反应吸热)盐溶液稀释后,水解程度增大与溶液的酸碱性减弱矛盾吗?提示:盐溶液稀释后,水解程度增大与溶液的酸碱性减小并不矛盾。因为稀释溶液可以促进盐的水解,水解产生的 H或OH的物质的量增大,但是溶液体积增大的程度大于水解平衡移动的程度,所以稀释时水解程度虽然增大,溶液的酸性或碱性却减弱了。增大盐溶液浓度的同理。由此可见,盐类水解平衡为动态平衡,勒夏特列原理同样适用于水解平衡。【例 1】下列关于 FeCl3 水解的说法错误的是()A在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加 FeCl3 饱和溶
6、液还是加水稀释,平衡均向右移动B浓度为 5 mol/L 和 0.5 mol/L 的两种 FeCl3 溶液,其他条件相同时,Fe3的水解程度前者小于后者C其他条件相同时,同浓度的 FeCl3 溶液在 50 和 20 时发生水解,50 时 Fe3的水解程度比 20 时的小D为抑制 Fe3的水解,更好地保存 FeCl3 溶液,应加少量盐酸C【思路分析】分析盐类的水解要牢记温度、浓度、外加酸碱、离子效应四大影响因素。【解析】增大 FeCl3 的浓度,水解平衡向右移动,但水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,水解程度增大,A、B 均正确;盐类水解是吸热过程,温度升高,水解程度增大,C错误;Fe3水解
7、后溶液呈酸性,增大 H的浓度可抑制 Fe3的水解,D 正确。向三份 0.1 mol/L 的 CH3COONa 溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3 固体(忽略溶液体积变化),则 CH3COO的浓度变化依次为()A减小、增大、减小 B增大、减小、减小C减小、增大、增大 D增大、减小、增大A解 析:CH3COO H2OCH3COOH OH。加 入NH4NO3,NH4 水解:NH4 H2ONH3H2OH,H和 OH反应,使平衡右移,CH3COO浓度减小,促进水解;加入 Na2SO3,SO23 H2OHSO3 OH,水解产生 OH,使平衡左移,CH3COO浓度增大,抑制水解的进行;
8、加入 FeCl3 固体,Fe3水解:Fe33H2OFe(OH)33H,影响同 NH4 类似,使CH3COO浓度减小,促进水解。故选 A。探究点二 盐类水解的应用一、盐类的水解在化学实验中的应用1判断盐溶液的酸碱性和 pH 的大小相同物质的量浓度的物质的溶液 pH 由大到小的判断:相同阳离子时,阴离子对应的酸的酸性越弱,盐越易水解,pH 越大;相同阴离子时,阳离子对应的碱的碱性越弱,盐越易水解,pH越小。Na2SiO3、Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl,它们的pH 越来越小。2配制易水解的盐溶液配制某些强酸弱碱盐时,需要加入相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制阳离子的水解,如配
9、制 FeCl3、SnCl2 溶液时,由于 Fe3、Sn2水解程度较大,通常先将它们溶于盐酸中,再加水稀释到所需的浓度。3加热蒸干溶液制备无水盐(1)若将某些挥发性酸对应的盐如 AlCl3、FeCl3 蒸干时,得不到无水盐,原因是在加热过程中,HCl 不断挥发,水解平衡不断向右移动,得到 Al(OH)3 或 Fe(OH)3,若灼烧 Al(OH)3、Fe(OH)3 继续分解得到 Al2O3、Fe2O3。所以上述晶体只有在 HCl气流中加热才能得到。(2)水解生成难挥发性酸的盐溶液蒸干,一般得到原物质。如将 Al2(SO4)3 溶液蒸干得到 Al2(SO4)3 固体。4判断离子是否大量共存在水溶液中
10、水解相互促进的离子:(1)若相互促进程度较小,则可以大量共存,如 NH4 和CH3COO、CO23 等。(2)若相互促进的程度很大、很彻底,则不能大量共存,如Al3与 HCO3 在溶液中不能共存,因发生反应 Al33HCO3=Al(OH)33CO2,这类离子组合常见的有:Fe3与 S2、HS因发生氧化还原反应也不能大量共存。5碱性溶液的保存Na2CO3、Na2S 等溶液水解显碱性,因碱性溶液可与玻璃中的 SiO2 反应,所以保存时不能使用磨口玻璃塞,应用带橡胶塞的试剂瓶保存。6除去溶液中的杂质离子(1)除去 MgCl2 溶液中的 Fe3时,向溶液中加入 MgO 或Mg(OH)2 或 MgCO3
11、,与 Fe3水解产生的 H反应,使 Fe3转化成 Fe(OH)3 而除去。(2)除去 CuCl2 溶液中的 Fe3时,向溶液中加入 CuO 或Cu(OH)2 或 CuCO3 或 Cu2(OH)2CO3,与 Fe3水解产生的 H反应,使 Fe3转化成 Fe(OH)3 而除去。7判断盐溶液中离子种类及多少说明盐溶液中离子(微粒)种类及多少时要考虑到水解。如Na2CO3 溶液中,不考虑盐类水解,只有 Na、CO23 和水电离的H、OH,但考虑到盐类水解,还应该有 HCO3、H2CO3两种微粒。8判断反应生成物某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液反应时,要考虑到水解产生 H。如 Mg 加入到 NH4Cl 溶液
12、中,不考虑到盐类水解,可能认为不反应,但实际上,NH4 水解呈酸性,H与 Mg 作用生成H2,随着 Mg 的不断加入,NH4 水解生成的 NH3H2O 又可以分解生成氨气。9判断中和滴定终点时溶液酸碱性选用酸碱滴定时的指示剂以及当 pH7 时酸(碱)过量情况的判断等问题,要考虑到盐的水解。若用强碱滴定弱酸,反应滴定终点后,因生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,所以应选用在碱性范围内变色的指示剂,通常选取酚酞。若用强酸滴定弱碱,反应滴定终点后,因生成强酸弱碱盐,溶液呈酸性,所以应选用在酸性范围内变色的指示剂,通常选取甲基橙。10制备某些胶体利用水解原理制备胶体,如向沸水中滴加 FeCl3 饱和溶液,产生
13、红褐色胶体:Fe33H2O=Fe(OH)3(胶体)3H二、盐类的水解在生产、生活中的应用1明矾或 FeCl3 等物质的净水原理利用 Al3、Fe3水解产生的胶体,其表面积大,能够吸附水中的悬浮物形成沉淀而起到净水的作用。2热的碱溶液去油污效果更好CO23 H2OHCO3 OH,水解反应为吸热反应,加热平衡右移,溶液的碱性增强,去污效果更好。3化肥的合理施用某些化肥施用时会使土壤的酸碱性改变,此时需考虑到盐类水解。长期使用(NH4)2SO4 的土壤因 NH4 的水解而使土壤的酸性增强;草木灰不能和铵态氮肥混合施用,草木灰主要成分之一是 K2CO3,它属于强碱弱酸盐,水解显碱性,生成的 OH可以和
14、 NH4 反应生成氨气,使氮肥肥效损失。4泡沫灭火器灭火的原理泡沫灭火器内装有饱和的硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,它们分装在不同的容器中,当使用时两溶液混合后发生双水解反应:Al33HCO3=Al(OH)33CO2,生成大量的 CO2气体,使泡沫灭火器内压强增大,CO2、Al(OH)3、H2O 一起喷出,覆盖在着火的物质上使火焰熄灭。1为什么不能从溶液中直接制取 Al2S3?如何制备?提示:因 Al2S3 遇水强烈水解,Al3、S2均能水解,Al3水解使溶液呈酸性,S2水解使溶液呈碱性。如 Al3、S2在同一溶液中,它们将相互促进水解而使水解完全,从而得不到 Al2S3,故不能在水溶液中制备。要制
15、备 Al2S3,只能用 2Al3S=Al2S3。2请利用盐类水解的原理,选择最简便的方法区别 NaCl、NH4Cl、Na2CO3 三种溶液。提示:用 pH 试纸鉴别,pH7 的是 NaCl 溶液,pH7 的是 Na2CO3 溶液。【例 2】下列有关问题,与盐类的水解有关的是()NH4Cl 与 ZnCl2 溶液可作焊接金属中的除锈剂用 NaHCO3 与 Al2(SO4)3 两种溶液可作泡沫灭火剂草木灰与铵态氮肥不能混合施用实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞加热蒸干 AlCl3 溶液得到 Al(OH)3 固体A BC D【思路分析】要理解盐类水解的实质及在实际问题中的应用。D【解析】本题
16、考查盐类水解的应用与解释。中 NH4Cl与 ZnCl2 溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;利用HCO3 与 Al3两种离子相互促进的水解反应,产生二氧化碳,可作灭火剂;草木灰主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;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颈黏合在一块儿而打不开,因此实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶应 用 橡 胶 塞;AlCl3 溶 液 中 存 在 水 解 平 衡:AlCl3 3H2OAl(OH)33HCl,加热时,盐酸挥发使平衡不断右移,最终得到 Al(OH)3 固体(如果灼烧,会得到 Al2O3 固体)。已知
17、 H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7 均具有强氧化性,将溶液中的 Fe2、Cu2、Fe3完全沉淀为氢氧化物,需溶液的pH 分别为 9.6、6.4、3.7。现有含 FeCl2 杂质的 CuCl22H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图所示步骤进行提纯:请回答下列问题:(1)本实验最适合的氧化剂 X 是_(选填下面的序号)。AK2Cr2O7BNaClOCH2O2DKMnO4(2)物质 Y 是_。(3)本实验用加碱沉淀法能不能达到目的?_。原因是_。CCuO(或 Cu(OH)2 或 CuCO3)不能加碱的同时 Cu2也会形成 Cu(OH)2 沉淀,同时也会引入杂质离子(4)除去 Fe3
18、的有关反应的离子方程式是。(5)加氧化剂的目的是。(6)最后能不能直接蒸发结晶得到 CuCl22H2O 晶体?_。应如何操作?_。Fe33H2OFe(OH)33H,CuO2H=Cu2H2O将 Fe2氧化为 Fe3,Fe3便于生成沉淀而与 Cu2分离不能应在 HCl 气流中加热蒸发解析:要将溶液 pH 直接调整到 9.6 除去 Fe2,而此时 Cu2早已沉淀完全,所以应先将 Fe2转化为 Fe3,在选择氧化剂时要防止引入新的杂质,所以选择 H2O2。然后通过加入 Y 物质促进 Fe3水解,达到沉淀分离的目的,同样要考虑避免引入新的杂质,选择用 CuO 或 Cu(OH)2 或 CuCO3。由于 C
19、u2在加热条件下水解,生成的 HCl 易挥发,促进了 Cu2的水解,不能得到纯净的 CuCl22H2O,为了抑制 Cu2的水解应在 HCl 气流中加热除水。1下列说法正确的是()AAlCl3 溶液和 NaAlO2 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用加热的方法可除去 KNO3 溶液中混有的 Fe3D泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝C2在一定条件下,Na2CO3 溶液中存在水解平衡:CO23 H2OHCO3 OH。下列说法正确的是()A稀释溶液,水解平衡常数增大B通入 CO2,平衡
20、向正反应方向移动C升高温度,cHCO3 cCO23 减小D加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小B解析:平衡常数仅与温度有关,故稀释溶液,K 是不变的,A 项错;CO2 通入水中,相当于生成 H2CO3,可以与 OH反应,而促进平衡正向移动,B 项正确;升温,促进水解,平衡正向移动,故表达式的结果是增大的,C 项错;加入 NaOH 固体,碱性肯定增强,pH 增大,D 项错。3为了使 Na2S 溶液中cNacS2 的比值变小,可采取的措施是()加适量盐酸 加适量 NaOH(s)加适量 KOH(s)加适量 KHS(s)加水 通 H2S(g)加热ABCDD解析:欲使溶液中cNacS2 的比值变小,需
21、使 c(S2)增大,从S2H2OHSOH的平衡角度分析,增加 c(OH)或 c(HS)可抑制 S2的水解,使平衡向左移动,但不能增加 c(Na),显然可以,不可以;中发生反应 2HS2=H2S,使比值变大;促进 Na2S 水解,使比值变大;通入 H2S(g)后,发生反应 S2H2S=2HS,使比值变大。4下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是()A加热蒸干 Na2CO3 溶液,最后可以得到 NaOH 和 Na2CO3的混合固体B除去 MgCl2 中的 Fe3,可以加入 NaOH 固体C明矾净水的反应:Al33H2OAl(OH)3(胶体)3HD加热蒸干 KCl 溶液,最后得到 KOH 固体(不考
22、虑 CO2的反应)C解析:A 项,加热蒸干 Na2CO3 溶液,得不到 NaOH,虽然加热促进 CO23 水解,但生成的 NaHCO3 与 NaOH 反应又生成了Na2CO3;B 项,引入了新杂质 Na,应用 MgO 或 MgCO3 固体;D 项,KCl 不水解,不可能得到 KOH 固体。5 分 别 将 下 列 物 质:FeCl3 CaO NaCl Ca(HCO3)2Na2SO3 K2SO4 投入水中,在蒸发皿中对其溶液加热蒸干,能得到原物质的是()A BC DB解析:加热蒸干 FeCl3 溶液得到 Fe(OH)3;CaO 投入水中,生成 Ca(OH)2,加热蒸干得到 Ca(OH)2;加热蒸干
23、 NaCl溶液得到 NaCl 固体;加热蒸干 Ca(HCO3)2 溶液得到 CaCO3;加热蒸干 Na2SO3 溶液得到 Na2SO4;加热蒸干 K2SO4 溶液得到 K2SO4,故选 B。6对于等物质的量浓度的 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液,下列说法不正确的是()A升高温度,两种溶液的 pH 均减小B相同温度下两种溶液的 pH:Na2CO3 溶液NaHCO3 溶液C分别加入少量 NaOH,两溶液中 c(CO23)均增大D两溶液中均存在 c(Na)c(H)c(OH)c(HCO3)2c(CO23)A解析:升温,CO23、HCO3 的水解程度均增大,溶液的 pH增大,故 A 项错误。7
24、实验室有下列试剂,其中必须用带橡皮塞的试剂瓶保存的是()NaOH 溶液 水玻璃 Na2S 溶液 Na2CO3 溶液NH4Cl 溶液 澄清石灰水 浓 HNO3 浓 H2SO4ABCDB解析:碱及水解显碱性的盐,因 OH可与玻璃中的 SiO2 反应生成硅酸盐,使试剂瓶与瓶塞粘连,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶保存,必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。酸性及强氧化性物质不能用带橡皮塞的试剂瓶保存。8(1)AgNO3 的水溶液呈_(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示)_;实验室在配制 AgNO3 的溶液时,常将 AgNO3 固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以_(填“促进”
25、或“抑制”)其水解。酸AgH2OAgOHH抑制(2)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示)_。把 FeCl3 溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是_。(3)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理_。(4)用热的纯碱溶液洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示)_。Al33H2OAl(OH)3(胶体)3HFe2O3Al33HCO3=3CO2Al(OH)3CO23 H2OHCO3 OH解析:(1)AgNO3 溶液中存在:AgH2OAgOHH,所以溶液呈酸性,为抑制 AgNO3 水解,配制时通常加入 HNO3。(2)利用 Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H,Al(OH)3 胶体能凝聚水中的悬浮杂
26、质从而达到净水目的;FeCl3 溶液中存在FeCl33H2OFe(OH)33HCl,加热时 HCl 挥发,蒸干时得到 Fe(OH)3,再灼烧得到 Fe2O3。(3)泡沫灭火器原理是利用 NaHCO3 与 Al2(SO4)3 发生相互促进水解反应,离子方程式为 Al3 3HCO3=Al(OH)33CO2。(4)加热时促进 CO23 水解,而使 c(OH)增大,去污能力增强。温示提馨请 做:课时作业 16PPT文稿(点击进入)溶液中离子浓度大小比较一、解题方法二、解题规律1注意一个“影响”比较同一离子的浓度时,要注意其他离子对该离子的影响。例如,物质的量浓度相同的溶液中 c(NH4)的大小顺序为c
27、(NH4HSO4)c(NH4Cl)c(CH3COONH4)。2紧抓两个“微弱”(1)弱电解质的电离是微弱的。如 CH3COOH 溶液中,c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。(2)盐溶液中离子的水解是微弱的。如 CH3COONa 溶液中,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。3明确三个“主次”(1)多元弱酸溶液根据多步电离分析知一级电离二级电离三级电离,如H3PO4 的电离过程是 H3PO4HH2PO4,H2PO4HHPO 24,HPO 24HPO 34,其中离子间的关系是 c(H)c(H2PO4)c(HPO24)c(PO34)c(OH)。(2)多元弱酸的正盐根据
28、弱酸根分步水解分析知一级水解二级水解,如Na2CO3 溶液中 CO23 H2OHCO3 OH(主要),HCO3 H2OH2CO3 OH,其 离 子 间 的 关 系 是c(Na)c(CO23)c(OH)c(HCO3)c(H)。(3)多元弱酸的酸式盐先定物质的量,再看离子电离或水解的程度,最后定酸碱性:若离子的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,如NaHCO3、NaHS、Na2HPO4 溶液。以 NaHCO3 溶液为例 HCO3H2OH2CO3OH,HCO3HCO23,溶液呈碱性,溶 液 中 离 子 间 的 关 系 是 c(Na)c(HCO3)c(OH)c(H)c(CO23)。若离子的水解程度小于电
29、离程度,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4 溶液。以 NaHSO3 溶液为例 HSO3HSO23,HSO3 H2OH2SO3OH,溶液呈酸性,溶液中各离子间的关系是 c(Na)c(HSO3)c(H)c(SO23)c(OH)。4遵守三个“守恒”(1)电荷守恒在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。通常采用离子浓度乘以该离子所带的电荷,把所有阳离子的加在一起等于所有阴离子的加在一起。务必弄清电解质溶液中存在的离子的全部种类,不能忽视水的电离。Na2CO3 溶液中:Na2CO3=2NaCO23CO23 H2OHCO3 OHHCO3 H2OH2CO3OHH2OH
30、OH则电荷守恒关系式为c(Na)c(H)c(OH)2c(CO23)c(HCO3)NaHCO3 溶液中:NaHCO3=NaHCO3HCO3 H2OH2CO3OHHCO3HCO23H2OHOH则电荷守恒关系式为c(Na)c(H)c(OH)2c(CO23)c(HCO3)(2)物料守恒在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些元素是守恒的。Na2S 溶液(0.1 molL1)由于 S2水解,使得 S 元素在溶液中的存在形式为 S2、HS、H2S,则物料守恒(即硫元素守恒),为 c(Na)2c(S2)2c(HS)2c(H2S)或 c(S2)c(HS)c(H2S)0.1 mol
31、L1NaHS 溶液(0.1 molL1),由于 HS既电离:HSHS2,又水解:HSH2OH2SOH,使得溶液中含 S 的微粒为 HS、S2、H2S,则物料守恒关系为 c(Na)c(HS)c(S2)c(H2S)或 c(S2)c(HS)c(H2S)0.1 molL1。(3)质子守恒(即水电离出来的 H和 OH守恒)阴离子能给出氢离子生成的产物等于阴离子结合氢离子生成的产物,给出或结合 n 个 H,系数就是 n。在 Na2CO3 溶液中,H2OHOH,其中 H分别和 CO23结合生成 HCO3 和 H2CO3;所以 c(OH)(水电离的 OH)c(H)(水电离没有结合的 H)c(HCO3)(水电离
32、被 CO23 结合的 1 个H)2c(H2CO3)(水电离被 CO23 结合的 2 个 H)。如在 NaHS 溶液中,存在 NaHS 的电离和水解,H2O 的电离,其质子转移情况可作如下分析:H2S 得质子水解 HS 失质子电离 S2H3O 得质子电离 H2O 失质子电离 OH5掌握三种常见混合溶液(1)分子的电离程度大于相应离子的水解程度0.1 molL1 NH4Cl 与 0.1 molL1 氨水的混合液中:NH3H2ONH4 OH,NH4 H2ONH3H2OH,在该溶液中 NH3H2O 的电离和 NH4 的水解相互抑制且 NH3H2O 的电离程度大于水解程度时,该溶液呈碱性,各微粒间的关系
33、是c(NH4)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)c(H)。0.1 molL1 CH3COOH 与 0.1 molL1 CH3COONa 的混合 液:CH3COOHCH3COO H,CH3COO H2OCH3COOHOH,在该溶液中 CH3COOH 的电离大于CH3COO的水解且二者相互抑制,该溶液呈酸性,溶液中各微粒 间 的 关 系 是c(CH3COO)c(Na)c(CH3COOH)c(H)c(OH)。(2)分子的电离程度小于相应离子的水解程度HCN 和 NaCN 溶液等浓度混合时,水解程度电离程度、呈碱性。c(HCN)c(Na)c(CN)c(OH)c(H)。【例】下列溶液中各微粒的浓度关
34、系正确的是()A物质的量浓度相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl 溶液中 c(NH4):(NH4)2SO4NH4HSO4NH4ClB向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)C1.0 molL1 Na2CO3 溶液中,c(OH)2c(HCO3)c(H)c(H2CO3)D某二元弱酸的酸式盐 NaHA 溶液中,c(H)c(Na)c(OH)c(HA)c(A2)A【解析】A 项,由于 NH4 水解呈酸性,NH4HSO4 中电离出的 H可抑制 NH4 的水解,故 NH4HSO4NH4Cl,又 1 mol(NH4)2SO4 含有 2 mo
35、l 的 NH4,A 正确;B 项,在酸性混合液中:c(H)c(OH),又溶液中电荷守恒:c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO),故 c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3)CpH11 的氨水与 pH3 的盐酸等体积混合:c(Cl)c(NH4)c(OH)c(H)D0.2 molL1 CH3COOH 溶液与 0.1 molL1 NaOH 溶液等体积混合:2c(H)2c(OH)c(CH3COO)c(CH3COOH)D解析:A 项,溶液中的电荷守恒,则 c(Na)c(H)c(ClO)c(Cl)c(OH),故 A 项错误;NaHCO3 溶液的 pH8.3,说明其水解程度大于电离程度
36、,则 c(H2CO3)c(CO23),故 B 项错误;pH11 的氨水与 pH3 的盐酸等体积混合时,氨水是过量的,溶液不显中性,故 C 项错误;D 项,CH3COOH 溶液与NaOH 溶液反应得到等浓度的 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液,由电荷守恒得 c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na),由物料守恒得 2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH),则c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH),移项得 2c(H)2c(OH)c(CH3COO)c(CH3COOH),故 D 项正确。1已知某一温度下,在 0.1 molL1 的强电解质 NaHA
37、溶液中,c(H)c(Na)C物质的量浓度相等的 CH3COOH 溶液和 CH3COONa溶 液 等 体 积 混 合:c(CH3COO)2c(OH)2c(H)c(CH3COOH)D0.1 mol/L 的 NaHA 溶液,其 pH4,则 c(HA)c(H)c(H2A)c(A2)C解析:A 项不符合电荷守恒,c(CO23)的系数应为 2;B 项,因 CH3COO水解,所以 c(CH3COO)c(H)c(A2)c(H2A),D 错。3常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是()A浓度均为 0.1 molL1 的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)B
38、pH12 的氨水与 pH2 的盐酸等体积混合 c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)C向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)D向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 pH5 的混合溶液:c(Na)c(NO3)D解析:A 项,两者等体积混合后完全反应生成 CH3COONa溶液,CH3COO水解,溶液显碱性,则 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H);B 项,两者等体积混合,氨水过量很多,溶液显碱性,则 c(NH4)c(Cl)c(OH)c(H);C 项,根据电荷守恒,c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO),因 c(H)c(OH),故
39、 c(CH3COO)c(Na);D 项,Na、NO3 不水解,加入稀盐酸后不影响 Na、NO3 的浓度关系,浓度比仍然是 11,故 D 对。4常温下,将 a L 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液与 b L 0.1 mol/L的 CH3COOH 溶液混合,下列有关混合溶液的说法一定不正确的是()Aac(Na)c(H)c(OH)Bab 时,c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)Cab 时,c(CH3COOH)c(H)c(OH)D无论 a、b 有何关系,均有 c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)B解析:ac(H),由电荷守恒 c(Na)c(CH3COO),B 错;ab 时,酸
40、碱恰好完全反应,由质子守恒原理知 C 对;由电荷守恒原理知 D 对。5用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa配制成 1 L 混合溶液,已知其中 c(CH3COO)c(Na),对该混合溶液的下列判断正确的是()Ac(H)c(OH)Bc(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 mol/LCc(CH3COOH)c(CH3COO)Dc(CH3COO)c(OH)0.2 mol/LA解析:CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液中,CH3COOH的电离和 CH3COONa 的水解同时存在。已知 c(CH3COO)c(Na),根据电荷守恒 c(CH3COO)c(O
41、H)c(Na)c(H),可得出 c(OH)c(CH3COOH)。根据物料守恒,c(CH3COOH)c(CH3COO)0.2 mol/L。溶液显酸性,c(OH)远远小于 c(CH3COOH),所以 c(CH3COO)c(OH)c(A)c(OH)c(HA)c(H),因此 X 表示 OH,Y 表示 HA,Z 表示 H,D 项错误;根据物料守恒可知,c(A)c(HA)c(Na),即 c(A)c(Y)c(Na),C 项正确。7在 0.1 molL1 的 NH4HSO4 溶液中,下列关于微粒物质的量浓度的关系式不正确的是()Ac(H)c(SO24)c(NH4)Bc(NH4)c(H)2c(SO24)c(OH
42、)Cc(H)c(NH4)c(NH3H2O)c(OH)D常温下向该溶液中滴加 NaOH 溶液至中性后:c(Na)c(SO24)c(NH4)c(OH)c(H)C解析:解本题时要先考虑 NH4HSO4的电离,然后再考虑 NH4的水解。A 项,c(H)c(SO24)c(NH4),A 项正确;B 项,符合电荷守恒,B 项正确;C 项,NH4HSO4=NH4 HSO24,NH4 H2ONH3H2O H,则 c(NH4)c(NH3H2O)c(SO24),由电荷守恒得,c(NH4)c(H)2c(SO24)c(OH),所以 c(H)c(NH4)2c(NH3H2O)c(OH),C 项错误;D 项,当 NaOH 溶
43、液和 NH4HSO4 溶液等浓度、等体积混合后,所得溶液显酸性,所以若使题中所得溶液呈中性,则加入的 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量应大于 NH4HSO4 溶液中 NH4HSO4的物质的量,D 项正确。8已知 0.1 mol/L 的二元酸 H2A 溶液的 pH4.0,则下列说法正确的是()A在 Na2A、NaHA 两溶液中,离子种类不相同B在溶质物质的量相等的 Na2A、NaHA 两溶液中,阴离子总数相等C在 NaHA 溶液中一定有:c(Na)c(H)c(HA)c(OH)2c(A2)D在 Na2A 溶液中一定有:c(Na)c(A2)c(H)c(OH)C解析:0.1 mol/L 的一元强
44、酸的 pH1.0,0.1 mol/L 的 H2A 溶液的 pH4.0,说明它是一种弱酸。Na2A 发生水解 A2 H2OHAOH和 HAH2OH2AOH,溶液中存在HA、A2、H、OH、Na;NaHA 发生水解 HAH2OH2AOH和电离 HAHA2,溶液中存在 HA、A2、H、OH、Na,所以两溶液中离子种类相同,A 不正确。溶质物质的量相等的 Na2A 和 NaHA 溶液中,若不存在水解、电离等过程,A2和 HA物质的量正好相等,也就是阴离子总量相等,但因为存在上述水解、电离等过程,阴离子数量发生变化,所以阴离子总量不相等,B 不正确。在电解质溶液中“阳离子带的正电荷总数在数值上等于阴离子
45、带的负电荷总数”,所以,c(Na)c(H)c(HA)c(OH)2c(A2),C 正确。Na2A 溶液中,存在 A2H2OHAOH,使 c(OH)c(H),溶液呈碱性,D 不正确。9实验测得常温下 0.1 molL1 某一元酸(HA)溶液的 pH 不等于 1,0.1 molL1 某一元碱(BOH)溶液里 cHcOH11012,将此两种溶液等体积混合后,所得溶液里的各离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是()Ac(A)c(B)c(H)c(OH)Bc(B)c(A)c(OH)c(H)Cc(B)c(A)c(H)c(OH)Dc(B)c(A)c(H)c(OH)B解析:由题意分析 0.1 molL1 的一元酸
46、为弱酸;由一元碱c(H)110 12c(OH),得 出 c(H)c(OH)11012c(OH)2,1101411012c(OH)2,c(OH)0.1 molL1,则该一元碱为强碱,这样就变成了等浓度等体积的酸、碱中和,生成 BA 盐,而后 A水解,即 BA=BA,AH2OHAOH,所以 B 选项正确。10下列说法正确的是()A常温下醋酸分子不可能存在于 pH7 的碱性溶液中B0.1 molL1 硫化钠溶液中离子浓度关系是:c(Na)c(S2)c(HS)c(H2S)C常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液的 pH7,则混合溶液中:c(Cl)c(NH4)D0.1 molL1 氯化铵溶液与 0.05
47、 molL1 的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液中的离子浓度为:c(Cl)c(NH4)c(Na)c(OH)D解析:A 选项在醋酸钠溶液中,pH7,由于醋酸根离子水解,溶液中有醋酸存在;B 选项的等量关系应为 NaHS 溶液中的物料守恒,该溶液的关系是 c(Na)2c(S2)2c(HS)2c(H2S);C 选项中因为 pH7,则 c(Cl)c(NH4);D 选项正确。11常温下,用 0.100 0 molL1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH 溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()A点所示溶液中:c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(
48、H)DB点所示溶液中:c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)C点所示溶液中:c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)D滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH)解析:A 项,点反应后溶液是 CH3COONa 与 CH3COOH物质的量之比为 11 的混合物,CH3COOH 电离程度大于CH3COO的水解程度,故 c(Na)c(CH3COOH);由电荷守恒可知:c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H),所以 c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。B 项,点时,pH7,即 c(H)c(OH),由电荷守恒知:c(N
49、a)c(H)c(CH3COO)c(OH),故 c(Na)c(CH3COO)。C 项,点时,恰好完全反应生成 CH3COONa,因 CH3COO水解,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)。D 项,当 CH3COOH 较多,生成 CH3COONa少量时,可能出现此离子浓度关系。12常温下,向 100 mL 0.01 molL1 的 HA 溶液中逐滴加入 0.02 molL1 的 MOH 溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH 变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:(1)由图中信息可知 HA 为_(填“强”或“弱”)酸,理由是_。强0.01 molL1 的 HA 溶液中 c(H)0.0
50、1 molL1(2)常 温 下 一 定 浓 度 的 MA 稀 溶 液 的 pH a,则a_(填“”“”“”或“”)2c(A);若此时溶液的 pH10,则 c(MOH)c(OH)_ molL1。c(A)c(OH)c(H)0.005解析:(1)由图像可知 0.01 molL1 的 HA 溶液的 pH2,说明 HA 完全电离,故其为强酸。(2)由图像可知向 100 mL 0.01 molL1 的 HA 溶液中滴加 51 mL 0.02 molL1 的 MOH 溶液,混合溶液 pH7,说明 MOH 是弱碱,故 MA 是强酸弱碱盐,M水解使溶液显酸性,溶液中的 H全部是由水电离出的,故由水电离出的 c(
51、OH)110a molL1。(3)K点时100 mL 0.01 molL1 的 HA 溶液与 100 mL 0.02 molL1 的 MOH 溶液混合,反应后的溶液为等物质的量浓度的 MA 和 MOH 的混合溶液,故 c(M)c(A)c(OH)c(H)。(4)K 点所对应的溶液中,由物料守恒得,c(M)c(MOH)2c(A),由电荷守恒得,c(M)c(H)c(A)c(OH),故 c(MOH)c(OH)c(A)c(H)0.005 molL1。13(1)常温下,0.2 molL1 HCl 溶液与 0.2 molL1 MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH6,则混合溶液
52、中由水电离出的c(H)_(填“”“9.91071.0108(2)常温下若将 0.2 molL1 MOH 溶液与 0.1 molL1HCl 溶液等体积混合,测得混合溶液的 pH”“7”或“7”或“无法确定”)。7解析:(1)由混合溶液的 pH6 知,反应生成的盐发生水解,促进了水的电离,而酸抑制水的电离。c(H)106 molL1,c(OH)108molL1,由电荷守恒关系可得 c(Cl)c(M)c(H)c(OH)106 molL1108 molL19.9107molL1。物料守恒:c(Cl)c(M)c(MOH),则 c(H)c(MOH)c(H)c(Cl)c(M)106 molL19.9107
53、molL11.0108 molL1。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的 MOH 和 MCl 的混合液,只有 MCl 的水解程度大于 MOH 的电离程度时,pH”“”“”“c(A)c(Na)c(H)c(OH)解析:(1)组实验中,HA 和 NaOH 正好反应生成 NaA 溶液,溶液显碱性,则 A水解,AH2OHAOH。A 项电荷守恒,正确。B 项物料守恒,正确。根据电荷守恒知,D 错。由 A、B 推出 c(OH)c(H)c(HA)(或根据质子守恒)知 C 错。(2)若 HA 为 0.2 molL1,与等体积的 0.2 molL1 NaOH 溶液反应,溶液显碱性,现等体积混合后 pH7,说明酸过量,即c0.2 molL1。pH7 说明 c(H)c(OH),根据电荷守恒 c(H)c(Na)c(OH)c(A),则 c(A)c(Na)。(3)组实验中,0.2 molL1 的 HA 与 0.1 molL1 的 NaOH等体积混合,反应得到等浓度的 NaA 溶液和 HA 溶液的混合液。溶液中存在 AH2OHAOH,HAHA平衡,pHc(Na)c(H)c(OH)。