高三专题复习—盐类的水解及应用、溶液中的守恒原理及应用
1. 盐类的水解及其应用
2. 溶液中的守恒原理及应用
(一)盐的水解实质
当盐AB能电离出弱酸阴离子(B n-)或弱碱阳离子(A n+),即可与水电离
出的H+或OH-结合成弱电解质分子,从而促进水进一步电离。
思考:pH=7的盐溶液中水的电离是否一定相当于该温度下纯水的电
离?
提示:可有两种情况:
①强酸强碱正盐溶液:“无弱不水解”,对水的电离无影响
②弱酸弱碱盐溶液:弱碱阳离子和弱酸阴离子的水解程度相当,即结合水电离出的OH-和H+能力相当,也即相应弱碱和弱酸的电离程度相等。尽管溶液中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L(室温),但水电离出的[H+]水=[OH-]水>> 1×10-7mol/L。故水的电离受到的促进程度仍然很大。
(二)影响水解的因素
内因:盐的本性有弱才水解,越弱越水解弱弱都水解,无弱不水解
外因:浓度、温度、溶液酸碱性的变化
(1)温度不变,浓度越小,水解程度越大。(2)浓度不变,温度越高,水解程度越大。
(3)改变溶液的pH值,可抑制或促进水解。
(三)比较外因对弱电解质电离和盐水解的影响。
(四)强碱弱酸酸式盐的电离和水解
1. 常见酸式盐溶液的酸碱性
碱性:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4、NaHS. 酸性:NaHSO3、NaH2PO4
此类盐溶液的酸碱性可由下列情况而定。
①若只有电离而无水解,则呈酸性(如NaHSO4)
②若既有电离又有水解,取决于两者程度的相对大小
电离程度>水解程度,呈酸性电离程度<水解程度,呈碱性
(五)盐类水解的应用
1. 判断盐溶液的酸碱性及其强弱
如何比较等物质的量浓度的各种盐溶液的pH大小?例如HCOONa、CH3COONa、Na2CO3
∵电离程度:HCOOH>CH3COOH>HCO3-
∴水解程度:HCOO-<CH3COO-<CO32-
pH大小顺序:Na2CO3>CH3COONa>HCOONa.
思考:相同条件下,测得①NaHCO3,②CH3COONa,③NaAlO2三种稀溶液的pH值相同,那么,它们的物质的量浓度由大到小的顺序该怎样?
2. 比较盐溶液中离子种类的多少?
例:将0.1mol下列物质置于1L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是()
A.KCl
B.Mg(OH)2
C.Na2CO3
D.MgSO4
3. 比较盐溶液中离子浓度间的大小关系
(1)一种盐溶液中各种离子浓度的相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时
[不水解离子]>[水解的离子]>[水解后呈某性的离子(如H+或OH-)]>[显性对应离子如OH-或H+] 实例:a. CH3COONa b. NH4Cl
a. [Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
b. [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
②当盐中阴、阳离子不等价时
要考虑是否水解,水解分几步。如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”。
实例:Na2S水解分二步:
各种离子浓度大小顺序为:
[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]
(2)两种电解质溶液混合后各种离子浓度的相对大小
①若酸与碱恰好完全反应,则相当于一种盐溶液。
②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余,则一般弱电解质的电离程度>盐的水解程度。
例:将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度的关系正确的是( ) A. [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-] B. [NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
C. [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]
D. [Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
思考:[Cl-]与[OH-]关系如何确定?
4. 溶液中各种微粒浓度之间的关系以Na2S水溶液为例来研究
(1) 写出溶液中的各种微粒
阳离子:Na+、H+阴离子:S2-、HS-、OH-分子:H2S、H2O.
(2)利用守恒原理列出相关方程
1o电荷守恒: [Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]
2o物料守恒: [Na+]=2[S-]+2[HS-]+2[H2S]
3o质子守恒: [OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S]
5. 判断加热浓缩盐溶液能否得到同溶质的固体
比较:
6. 某些盐溶液的配制、保存
在配制FeCl3、AlCl3、CuCl2、SnCl2等溶液时为防止水解,常先将盐溶于少量相应的酸中,再加蒸馏水稀释到所需浓度。
Na2SiO3、Na2CO3、NH4F等不能贮存磨口玻璃塞的试剂瓶中.因Na2SiO3、Na2CO3水解呈碱性,产生较多OH-,NH4F水解产生HF。OH-、HF均能腐蚀玻璃。
7. 解释事实
用水解原理可解释诸多相关事实
(1)FeCl3、KAl2(SO4)2·12H2O等可作净水剂
原因:Fe3+、Al3+水解产生少量胶状的Fe(OH)3、Al(OH)3,它们结构疏松、表面积大、吸附能力强,
故能吸附水中悬浮的小颗粒而沉降,从而起到净水的作用。
(2)泡沫灭火器内反应原理
NaHCO3和Al2(SO4)3混合可发生双水解反应:
3HCO3-+ Al3+=Al(OH)3↓+ 3CO2↑
生成的CO2将胶状Al(OH)3吹出可形成泡沫
哪些离子间可以发生双水解?如何写离子方程式?
(3)某些化学肥料不能混合使用
如铵态(NH4+)氮肥、过磷酸钙[含Ca(HPO4)2]均不能与草木灰(主要成分K2CO3)混合使用。
(4) 热的纯碱液去油污效果好
加热能促进纯碱Na2CO3水解,产生的[OH-]较大,而油污中的油脂在碱性较强的条件
下,水解受到促进,故热的比冷的效果好。
(5)在NH4Cl溶液中加入Mg粉,为何有H2放出?
(6)除杂
例:除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,可加入的一种试剂,后过滤。下列试剂中合适的是( )
A.NH3·H2O
B.NaOH
C.Na2CO3
D.MgCO3
E.MgO
F.Mg(OH)2
高考真题:
考点题组一:盐类水解的规律、影响因素及其应用
1.[2014·山东卷] 已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 mol·L -1的CH
3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
A.水的电离程度始终增大 B.
c(NH+4)
c(NH3·H2O)
先增大再减小
C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(NH+4)=c(CH3COO-)
2、(2013安徽理综,6分).已知NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO3- + H2O H2SO3 + OH-①HSO3 H+ + SO32-②
向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是()A 加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO3-)增大
B 加入少量Na2SO3固体,则c(H+) + c(Na+) = c(HSO3-) + c(OH-) +1
2
c(SO32-)
C 加入少量NaOH 溶液,233(SO )(HSO )c c --、(OH )
(H )
c c -+
的值均增大 D 加入氨水至中性,则2c(Na +
) = c(SO 32-)>c(H +
) = c(OH -
)
3、(2012天津理综,6分)下列电解质溶液的有关叙述正确的是 ( ) A .同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH =7 B .在含有BaSO 4沉淀的溶液中加入Na 2SO 4固体,c(Ba 2+
)增大
C .含l m o l KOH 的溶液与l m o l CO 2完全反应后,溶液中c(K +
)=c(HCO 3-
)
D .在CH 3COONa 溶液中加入适量CH 3COOH ,可使c(Na +)=c(CH 3COO -
) 4、(2012重庆理综,6分)下列叙述正确的是( ) A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵 B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH 减小 C.饱和石灰水中加入少量CaO ,恢复至室温后溶液的pH 值不变 D.沸水中滴加适量饱和Fe 3Cl 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强 5、(2011广东,4分)对于0.1mol ?L -1
Na 2SO 3溶液,正确的是( )
A 、升高温度,溶液的pH 降低
B 、c (Na +
)=2c (SO 32―
)+ c (HSO 3―
)+ c (H 2SO 3) C 、c (Na +
)+c (H +
)=2 c (SO 32―
)+ 2c (HSO 3―
)+ c (OH ―
) D 、加入少量NaOH 固体,c (SO 32―
)与c (Na +
)均增大
6、(2011重庆理综,6分).对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( ) A .明矾溶液加热 B .CH 3COONa 溶液加热
C .氨水中加入少量NH 4Cl
D .小苏打溶液中加入少量的NaCl 固体
7、(2009福建理综,6分)在一定条件下,Na 2CO 3溶液存在水解平衡:CO 32- + H 2O HCO 3- + 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CO 2,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,323()()
c HCO c CO --
减小 D. 加入NaOH 固体,溶液PH 减小 考点题组二:溶液中微粒浓度大小关系的判断
8.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A .pH =5的H 2S 溶液中,c (H +
)=c (HS -
)=1×10-5
mol·L -1
B .pH =a 的氨水溶液,稀释10倍后,其pH =b ,则a =b +1
C .pH =2的H 2C 2O 4溶液与pH =12的NaOH 溶液任意比例混合:c (Na +
)+c (H +
)=c (OH -
)+c (HC 2O -
4) D .pH 相同的①CH 3COONa 、②NaHCO 3、③NaClO 三种溶液的c (Na +
):①>②>③
9. [2014·福建卷] 下列关于0.10 mol ·L -1
NaHCO 3溶液的说法正确的是( )
A .溶质的电离方程式为NaHCO 3===Na +
+H +
+CO 2-
3
B .25 ℃时,加水稀释后,n (H +)与n (OH -
)的乘积变大
C .离子浓度关系:c (Na +
)+c (H +
)=c (OH -
)+c (HCO -
3)+c (CO 2-
3) D. 温度升高,c (HCO -
3)增大
10. [2014·天津卷] 下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A .pH =1的NaHSO 4溶液: c (H +
)=c (SO 2-
4)+c (OH -
) B .含有AgCl 和AgI 固体的悬浊液:c (Ag +
)>c (Cl -
)=c (I -
) C .CO 2的水溶液:c (H +
)>c (HCO -
3)=2c (CO 2-3)
D .含等物质的量的NaHC 2O 4和Na 2C 2O 4的溶液:3c (Na +
)=2[c (HC 2O -
4)+c (C 2O 2-
4)+c (H 2C 2O 4)]
11、(2013广东理综,6分)50℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( ) A .pH=4的醋酸中:c (H +
)=4.0molL -1
B.饱和小苏打溶液中:c (Na +
)= c (HCO 3-) C .饱和食盐水中:c (Na +
)+ c (H +
)= c (Cl -)+c (OH -) D. pH=12的纯碱溶液中:c (OH -)=1.0×10-2
molL
-1
12、(2013四川理综,6分)室温下,将一元酸HA 的溶液和KOH 溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号
起始浓度/(mol ·L -1
)
反应后溶液的pH
c (HA)
c (KOH)
① 0.1
0.1 9 ②
x
0.2
7
下列判断不正确...
的是( ) A. 实验①反应后的溶液中:c (K +) > c (A —) > c (OH —) > c (H +
) B. 实验①反应后的溶液中:c (OH —
) = c (K +
) — c (A —
) = mol/L
C .实验②反应后的溶液中:c (A —) + c (HA) > 0.1 mol/L
D .实验②反应后的溶液中:c (K +
) = c (A —
) > c (OH —
) = c (H +
)
13、(2012重庆理综,6分)向10mL 0.1mol ·1
-L 244)(SO Al NH 溶液中,滴加等浓度2)(OH Ba 溶液x mL ,下列叙述正确的是( )
A.x=10时,溶液中有+4NH 、+
3Al 、-
24SO ,且)()(34+
+>Al c NH c
B.x=10时,溶液中有+
4NH 、-2AlO 、-24SO ,且)()(244-
+>SO c NH c
C . x=30时,溶液中有+2Ba 、-
2AlO 、-
OH ,且)()(2-
-
OH ,且)()(2+ - =Ba c OH c 14、(2011江苏,4分)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A .在0.1mol ·L -1 NaHCO 3溶液中:c (Na + )> c (HCO 3+ )> c (CO 32- )> c (H 2CO 3) B .在0.1mol ·L -1Na 2CO 3溶液中:c (OH -)- c (H +)= c (HCO 3- )+2c (H 2CO 3) C .向0.2 mol ·L -1 NaHCO 3溶液中加入等体积0.1mol ·L -1 NaOH 溶液: c(CO32-)> c(HCO3-)> c(OH-)> c(H+) D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7, c(Na+)=0.1mol·L-1]: c(Na+)= c(CH3COO-)> c(CH3COOH)> c(H+)= c(OH-) 15、(2011天津理综,6分)25℃时,向10mL 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是() A.pH>7时,c(C6H5O—)>c(K+)>c(H+)>c(OH—) B.pH<7时,c(K+)>c(C6H5O—)>c(H+)>c(OH—) C.V[C6H5OH(aq)]=10mL时,c(K+)=c(C6H5O—)>c(OH—)=c(H+) D.V[C6H5OH(aq)]=20mL时,c(C6H5O—)+(C6H5OH)=2c(K+) L- NaA溶液中,离子浓度16、(2010广东理综,6分) HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸.在0.1mol.1 关系正确的是() A. c(Na+)> c(A-)> c(H+)> c(OH-) B. c(Na+)>c(OH-)> c(A-)> c(H+) C. c(Na+)+ c(OH-)= c( A-)+ c(H+) D. c(Na+)+ c(H+)= c(A-)+ c(OH-) 17.(2010·四川理综,6分) 有关①100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3、②100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是 ( ) A.溶液中水电离出的H+个数:②>① B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>① C.①溶液中:c(CO2-3)>c(H2CO3) D.②溶液中:c(HCO-3)>c(H2CO3) 18、(2009江苏,4分)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.室温下,向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性: NH+)>c(OH-)=c(H+) c(Na+)>c(SO42-)>c( 4 B.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+) C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3) D.25℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)