2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第8章 第3講 鹽類的水解(含解析)
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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第8章 第3講 鹽類的水解(含解析) [考綱要求] 1.了解鹽類水解的原理、過程、一般規(guī)律。2.能說明影響鹽類水解的主要因素。3.了解鹽類水解對(duì)水電離的影響。4.學(xué)會(huì)鹽類水解離子方程式的書寫。5.認(rèn)識(shí)鹽類水解在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(弱酸、弱堿鹽的水解不作要求)。 考點(diǎn)一 鹽類水解及其規(guī)律 1.定義 在溶液中鹽電離出來的離子跟水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 2.實(shí)質(zhì) 鹽電離―→―→ 破壞了水的電離平衡―→水的電離程度增大―→c(H+)≠c(OH-)―→溶液呈堿性、酸性或中性 3.特點(diǎn) 4.規(guī)律 有弱才水解,越弱
2、越水解;誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性。 鹽的類型 實(shí)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 pH<7 弱酸強(qiáng)堿鹽 CH3COONa、Na2CO3 是 CH3COO-、CO 堿性 pH>7 深度思考 1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)酸式鹽溶液不一定呈酸性( ) (2)離子能夠發(fā)生水解的鹽溶液一定呈酸性或堿性( ) (3)同濃度的Na2CO3溶液和CH3COONa溶液相比前者pH大;同濃度的
3、Na2CO3和NaHCO3溶液相比后者pH小( ) (4)常溫下,pH=10的CH3COONa溶液與pH=4的NH4Cl溶液,水的電離程度相同( ) (5)常溫下,pH=11的CH3COONa溶液與pH=3的CH3COOH溶液,水的電離程度相同( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× 2.怎樣用最簡(jiǎn)單的方法區(qū)別NaCl溶液、氯化銨溶液和碳酸鈉溶液? 答案 三種溶液各取少許分別滴入紫色石蕊溶液,不變色的為NaCl溶液,變紅色的為氯化銨溶液,變藍(lán)色的為碳酸鈉溶液。 3.(1)現(xiàn)有0.1mol·L-1的純堿溶液,用pH試紙測(cè)定溶液的pH,其正確的操作是____
4、______。 你認(rèn)為該溶液pH的范圍一定介于________之間。 (2)為探究純堿溶液呈堿性是由CO引起的,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案:____________________________。 答案 (1)把一小塊pH試紙放在潔凈的表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待測(cè)溶液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部,試紙變色后,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH 7~13 (2)向純堿溶液中滴入酚酞溶液,溶液顯紅色;若再向該溶液中滴入過量氯化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀,且溶液的紅色褪去。則可以說明純堿溶液呈堿性是由CO引起的 題組一 規(guī)范書寫鹽類水解離子方程式 1.按要求書寫離子方程式 (1)AlCl3
5、溶液呈酸性 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。 (2)Na2CO3溶液呈堿性 CO+H2OHCO+OH-、 HCO+H2OH2CO3+OH-。 (3)NH4Cl溶于D2O中 NH+D2ONH3·HDO+D+。 (4)將NaHCO3溶液與AlCl3溶液混合 Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。 (5)實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體 Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。 (6)NaHS溶液呈堿性的原因 HS-+H2OH2S+OH-。 (7)對(duì)于易溶于水的正鹽MnRm溶液,若pH>7,其原因是____________
6、____________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 若pH<7,其原因是__________________________________________________。 (用離子方程式說明) 答案 Rn-+H2OHR(n-1)-+OH- Mm++mH2OM(OH)m+mH+ 解析 pH大于7是由于酸根離子水解呈堿性,pH小于7是由于弱堿陽離子水解呈酸性。
7、 鹽類水解離子方程式的書寫要求 1.一般來說,鹽類水解的程度不大,應(yīng)該用可逆號(hào)“”表示。鹽類水解一般不會(huì)產(chǎn)生沉淀和氣體,所以不用符號(hào)“↓”和“↑”表示水解產(chǎn)物。 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。 3.多元弱堿陽離子的水解簡(jiǎn)化成一步完成。 4.水解分別是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(shí)要用“===”、“↑”、“↓”等。 題組二 對(duì)鹽類水解實(shí)質(zhì)及規(guī)律的考查 2.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 N
8、aHCO3 NaOH B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONaNaHCO3 D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH 答案 B 解析 酸性從大到小的順序?yàn)殡婋x呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈堿性>電離呈堿性。 3.有四種物質(zhì)的量濃度相等且都由一價(jià)陽離子A+和B+及一價(jià)陰離子X-和Y-組成的鹽溶液。據(jù)測(cè)定常溫下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7,由此判斷不水解的鹽是( ) A.BX B.AX C.AY D.BY 答
9、案 B
解析 AY溶液的pH>7,說明AY為強(qiáng)堿弱酸鹽,BX溶液的pH<7,說明BX為強(qiáng)酸弱堿鹽,則AX為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不能發(fā)生水解,B對(duì)。
鹽類水解的規(guī)律及拓展應(yīng)用
1.“誰弱誰水解,越弱越水解”。如酸性:HCN
10、H2CO3+OH-(主要)。 (2)若電離程度大于水解程度,溶液顯酸性。如NaHSO3溶液中:HSOH++SO(主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。 4.相同條件下的水解程度:正鹽>相應(yīng)酸式鹽,如CO>HCO。 5.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:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。 考點(diǎn)二 多角度攻克影響鹽類水解的因素 1.內(nèi)因 酸或堿越弱,其對(duì)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
11、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(duì)FeCl3水解平衡的影響 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(填寫空格中內(nèi)容) 條件 移動(dòng)方向 H+數(shù) pH 現(xiàn)象 升溫 向右 增多 減小 顏色變深 通HCl 向左 增多 減小 顏色變淺 加H2O 向右 增多 增大 顏色變淺 加 NaHCO3 向右 減小 增大 生成紅褐色沉淀, 放出氣體 深度思考 1.水解平衡右移,
12、鹽的離子的水解程度是否一定增大? 答案 不一定。加水稀釋時(shí),水解平衡右移,水解程度一定增大,但增大水解離子的濃度,平衡也右移,但水解程度減小。 2.稀溶液中,鹽的濃度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或堿性)也越強(qiáng)嗎? 答案 鹽溶液的濃度越小,水解程度越大,但由于溶液中離子濃度小是主要因素,故溶液酸性(或堿性)越弱。 3.有人認(rèn)為,向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,會(huì)與CH3COONa溶液水解產(chǎn)生的OH-反應(yīng),使平衡向水解方向移動(dòng),這種說法對(duì)嗎?為什么? 答案 不對(duì),原因是:體系中c(CH3COOH)增大,抑制了水解,會(huì)使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
13、 題組一 水解平衡的定向移動(dòng)及結(jié)果判斷 1.下圖所示三個(gè)燒瓶中分別裝入含酚酞的0.01mol·L-1CH3COONa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0.01mol·L-1CH3COONa溶液顯淺紅色的原因?yàn)開_________________________ (用離子方程式和必要文字解釋)。 (2)實(shí)驗(yàn)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(shí)
14、放出熱量 D.NH4NO3溶于水時(shí)吸收熱量 (3)向0.01mol·L-1CH3COONa溶液中分別加入NaOH固體、Na2CO3固體、FeSO4固體,使CH3COO-水解平衡移動(dòng)的方向分別為____________、____________、____________。(填“左”、“右”或“不移動(dòng)”) 答案 (1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液顯堿性 (2)BD (3)左 左 右 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(dòng),說明水解反應(yīng)
15、是吸熱反應(yīng),同時(shí)燒瓶③中溶液紅色變淺,則NH4NO3溶于水時(shí)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)。 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 2.已知:CH3COOHCH3COO-+H+達(dá)到電離平衡時(shí),電離平衡常數(shù)可以表示為Ka=;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-達(dá)到水解平衡時(shí),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(shí)濃度)。 (1)對(duì)于任意弱電解質(zhì)來講,其電離平衡常數(shù)Ka、對(duì)應(yīng)離子的水解常數(shù)Kh以及水
16、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(duì)應(yīng)離子的水解程度____________。 (2)由于CH3COOH的電離程度很小,計(jì)算時(shí)可將CH3COOH的平衡濃度看成是CH3COOH溶液的濃度,則cmol·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(shí)驗(yàn)測(cè)定一定溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù),需測(cè)定的數(shù)據(jù)有(用簡(jiǎn)要的文字說明): ①實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度; ②__________________________________
17、______________________________________; ③用____________(填一種實(shí)驗(yàn)方法)測(cè)定溶液濃度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 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(jì)算時(shí)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(cuò)誤結(jié)論。由于CH3COOH電離出的CH3COO-與H+濃度近似相等,平衡時(shí)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)
18、要測(cè)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(cè)定c′。 從定性、定量?jī)山嵌壤斫庥绊扄}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(shí),學(xué)生應(yīng)從移動(dòng)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。 考點(diǎn)三 鹽類水解的應(yīng)用 應(yīng)用 舉例 判斷溶液的酸堿性 FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H
19、+ 判斷酸性強(qiáng)弱 NaX、NaY、NaZ三種鹽pH分別為8、9、10,則酸性HX>HY>HZ 配制或貯存易水解的鹽溶液 配制CuSO4溶液時(shí),加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量鹽酸;貯存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞 膠體的制取 制取Fe(OH)3膠體的離子反應(yīng):Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 泡沫滅火器原理 成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ 作凈水劑 明礬可作凈水劑,原理為Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 化肥
20、的使用 銨態(tài)氮肥與草木灰不得混用 除銹劑 NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接時(shí)的除銹劑 深度思考 1.怎樣判斷酸式鹽溶液的酸堿性,試舉例說明。 答案 酸式鹽的水溶液顯什么性質(zhì),要看該鹽的組成粒子的性質(zhì)。 (1)強(qiáng)酸的酸式鹽只電離,不水解,一定顯酸性。 如NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO。 (2)弱酸的酸式鹽存在兩種趨勢(shì),既存在電離平衡又存在水解平衡: HA-H++A2-(電離,顯酸性) HA-+H2OH2A+OH-(水解,顯堿性) 如果電離程度大于水解程度,則顯酸性,如H2PO、HSO等;如果水解程度大于電離程度,則顯堿性,如HCO、HS-、H
21、PO等。 2.配制FeSO4溶液要加入鐵粉,配制SnCl2溶液要加入鹽酸,二者原理是否相同? 答案 不相同,加入Fe粉是為了防止Fe2+被氧化,加入鹽酸是為了防止Sn2+的水解。 3.怎樣除去MgCl2酸性溶液中Fe3+,其原理是什么? 答案 MgCl2溶液中混有少量的Fe3+雜質(zhì)時(shí),可加入Mg、MgO、Mg(OH)2或MgCO3而除去Fe3+,其原理是Fe3+的水解程度比Mg2+的水解程度大,加入這些物質(zhì),導(dǎo)致Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。 水解除雜警示 利用水解除雜無論在化學(xué)工業(yè)還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都具有非常重要的意義,其原理是
22、根據(jù)鹽的水解程度的不同,通過調(diào)節(jié)溶液pH使部分離子轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3雜質(zhì),因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入鎂粉、MgO、Mg(OH)2或MgCO3等,調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),生成Fe(OH)3沉淀而除去;注意不能加NaOH、NH3·H2O等可溶性堿,因加這些物質(zhì)使溶液pH升高太迅速,且堿過量不易覺察,Mg2+也可能轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,還會(huì)引入NH、Na+等雜質(zhì)。 題組一 鹽溶液蒸干所得產(chǎn)物的判斷 1.(1)碳酸鉀溶液蒸干得到的固體物質(zhì)是_____________________________________
23、______, 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_________________________ ____________________________________
24、____________________________________。 (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,會(huì)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)N
25、a2CO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (5)Na2SO4 2Na2SO3+O2===2Na2SO4 解析 本題涉及的知識(shí)范圍較廣,除了鹽的水解外,還應(yīng)考慮到鹽的熱穩(wěn)定性、還原性等。 鹽溶液蒸干灼燒時(shí)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(shí),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(shí),蒸干灼燒后一般得對(duì)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(shí)是否分解 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO
26、4、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(shí)會(huì)被O2氧化 例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。 題組二 與水解有關(guān)的離子共存問題 2.無色透明溶液中能大量共存的離子組是( ) A.Na+、Al3+、HCO、NO B.AlO、Cl-、Mg2+、K+ C.NH、Na+、CH3COO-、NO D.Na+、NO、Cl-、I- 答案 CD 解析 A項(xiàng),Al3+因與HCO發(fā)生雙水解反應(yīng)不能大量共存;B項(xiàng)
27、,AlO與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀不能大量共存;C項(xiàng),NH與CH3COO-雖能發(fā)生雙水解反應(yīng),但能大量共存。 3.下列指定溶液中一定能大量共存的離子組是( ) A.pH=1的溶液中:NH、Na+、Fe3+、SO B.含有大量AlO的溶液中:Na+、K+、HCO、NO C.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO D.Na2S溶液中:SO、K+、Cu2+、Cl- 答案 A 解析 A項(xiàng),酸性條件下,H+抑制NH、Fe3+的水解,能大量共存;B項(xiàng),AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,不能大量共存;C項(xiàng),Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不能
28、大量存在;D項(xiàng),四種離子不發(fā)生反應(yīng),能大量共存。 熟記下列因雙水解不能大量共存的離子組合 1.Al3+與HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。 2.Fe3+與HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。 3.NH與SiO、AlO。 特別提醒 ①NH與CH3COO-、HCO雖能發(fā)生雙水解反應(yīng),但能大量共存。②Fe3+在中性條件下已完全水解。 題組三 利用水解平衡移動(dòng)解釋實(shí)際問題 4.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,需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7?,F(xiàn)有含F(xiàn)eCl2雜
29、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(qǐng)回答下列問題: (1)本實(shí)驗(yàn)最適合的氧化劑X是________(填字母)。 A.K2Cr2O7B.NaClO C.H2O2D.KMnO4 (2)物質(zhì)Y是________。 (3)本實(shí)驗(yàn)用加堿沉淀法能不能達(dá)到目的?__________,原因是________________________________________________________________________。 (4)除去Fe3+的有關(guān)離子方程式是__________________
30、_________________________。 (5)加氧化劑的目的是_______________________________________________________。 (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?________________________________________________________________________。 答案 (1)C (2)CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] (3)不能 因加堿的同時(shí)也會(huì)使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀 (4)Fe3+
31、+3H2OFe(OH)3+3H+,CuO+2H+===Cu2++H2O[或Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O等] (5)將Fe2+氧化為Fe3+,便于生成沉淀而與Cu2+分離 (6)不能 應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā) 解析 (1)能把Fe2+氧化為Fe3+,同時(shí)又不能引入新的雜質(zhì),符合要求的只有H2O2。(2)當(dāng)CuCl2溶液中混有Fe3+時(shí),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。(3)若用加堿法使Fe
32、3+沉淀,同時(shí)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)。 利用平衡移動(dòng)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(dòng)的方向 (4)分析平衡移動(dòng)的結(jié)果及移動(dòng)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(dòng),……(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)。 (2)Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原
33、因分析。 提示 (1)在AlCl3溶液中存在著如下平衡:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱時(shí)水解平衡右移,HCl濃度增大,蒸干時(shí)HCl揮發(fā),使平衡進(jìn)一步向右移動(dòng)得到Al(OH)3,在灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Al(OH)3Al2O3+3H2O,因此最后得到的固體是Al2O3。 (2)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(dòng),使Mg粉不斷溶解。 探究高考 明確考向 江蘇五年高考 正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)加熱0.1mol·L-1Na2CO3溶液,CO的水解程
34、度和溶液的pH均增大(√) (xx·江蘇,11C) (2)Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固體,CO的水解程度減小,溶液的pH減小(×) (xx·江蘇,11D) (3)水解反應(yīng)NH+H2ONH3·H2O+H+達(dá)到平衡后,升高溫度平衡逆向移動(dòng)(×) (2011·江蘇,12B) (4)用廣泛pH試紙測(cè)得0.10mol·L-1NH4Cl溶液的pH=5.2(×) (xx·江蘇,7D) 各省市兩年高考 1.正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×” (1)(xx·高考試題組合) ①施肥時(shí),草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用,是因?yàn)镵2CO3與NH4Cl
35、反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效( ) (xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,8C) ②小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一( ) (xx·福建理綜,6D) ③將NH4Cl溶液蒸干制備NH4Cl固體( ) (xx·福建理綜,8B) ④NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中( ) (xx·天津理綜,3B) (2)(xx·高考試題組合) ①向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和氣體生成( ) (xx·重慶理綜,2C) ②飽和小蘇打溶液中:c(Na+)=c(HCO)( ) (xx·廣東理綜,12B) ③室溫下,對(duì)于0.1mol·L-1氨水,用HNO3溶
36、液完全中和后,溶液不顯中性( ) (xx·福建理綜,8C) ④已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡: HSO+H2OH2SO3+OH-① HSOH++SO② 向0.1mol·L-1的NaHSO3溶液中 a.加入少量金屬Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO)增大( ) (xx·安徽理綜,13A) b.加入少量NaOH溶液,、的值均增大( ) (xx·安徽理綜,13C) 答案 (1)①√?、凇獭、邸痢、堋? (2)①×?、凇痢、邸獭、躠.× b.√ 2.[xx·山東理綜,29(3)]研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的作用時(shí),涉及如下反應(yīng):
37、 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ) 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ) 實(shí)驗(yàn)室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液與0.2molNO2恰好完全反應(yīng)得1L溶液A,溶液B為0.1mol·L-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的順序?yàn)開_______。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.7×10-5
38、mol·L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。
a.向溶液A中加適量水
b.向溶液A中加適量NaOH
c.向溶液B中加適量水
d.向溶液B中加適量NaOH
答案 c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-) bc
解析 由反應(yīng)方程式計(jì)算可知:c(NaNO3)=c(NaNO2)=0.1mol·L-1,c(CH3COONa)=0.1mol·L-1;由電離平衡常數(shù)可知酸性:HNO3>HNO2>CH3COOH,酸越弱其對(duì)應(yīng)鹽溶液中的離子水解程度越大,則c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-)。
由越弱越水解可知,A溶液的堿性比B溶液的堿性弱,pHA 39、。要使pHA=pHB,則應(yīng)使pHA增大或pHB減小。
a.向溶液A中加適量水,其水解程度雖然增大,但pHA減小,不符合題意。
b.向溶液A中加適量NaOH,能使其堿性增強(qiáng),pHA增大,符合題意。
c.向溶液B中加適量水,其水解程度雖然增大,但pHB減小,符合題意。
d.向溶液B中加適量NaOH,能使其堿性增強(qiáng),pHB增大,不符合題意。
3.[xx·福建理綜,25(4)(5)]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(4)證明NaHSO3溶液中HSO的電離程度大于水解程度,可采用的實(shí)驗(yàn)方法是________(填序號(hào))。
a.測(cè)定溶液的pH
40、b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入鹽酸
d.加入品紅溶液
e.用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)
(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是__________。
答案 (4)ae
(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成
解析 (4)HSO發(fā)生電離:HSOH++SO,同時(shí)會(huì)發(fā)生水解:HSO+H2OH2SO3+OH-,若HSO的電離大于HSO的水解,則溶液顯酸性,故答案a、e正確。
(5)Na2S2O5中S元素的化合價(jià)為+4價(jià),因此在空氣中易被氧化為+6價(jià)的SO,因此本題就轉(zhuǎn)化為SO的檢驗(yàn),故取固體先加鹽 41、酸酸化,排除其他離子的干擾,再加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀產(chǎn)生即可。
4.[xx·山東理綜,29(4)]25℃時(shí),H2SO3HSO+H+的電離常數(shù)Ka=1×10-2mol·L-1,則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=______mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
答案 1×10-12 增大
解析 Ka=
Kh==
===1×10-12mol·L-1。
HSO+H2OH2SO3+OH-,當(dāng)加少量I2時(shí),發(fā)生I2+HSO+H2O===2I-+3H++SO,導(dǎo)致水解平衡左移,c(H2 42、SO3)稍減小,c(OH-)減小,所以=增大。
練出高分
一、單項(xiàng)選擇題
1.下列水解方程式正確的是( )
A.CO+H2O2OH-+CO2↑
B.NH+H2ONH3·H2O+H+
C.Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D.F-+H2O===HF+OH-
答案 B
解析 水解是非常微弱的,水解方程式應(yīng)該用“”,且不能使用沉淀符號(hào),C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;CO分步水解,以第一步水解為主。
2.下列有關(guān)鹽類水解的敘述中正確的是( )
A.溶液呈中性的鹽一定是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿生成的鹽
B.含有弱酸根鹽的水溶液一定呈堿性
C.鹽溶液的酸堿性主要決定于形成鹽的酸 43、和堿的相對(duì)強(qiáng)弱
D.強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的水溶液一定呈中性
答案 C
解析 如果弱酸、弱堿的電離程度相當(dāng),生成的鹽的水溶液呈中性,如CH3COONH4;含有弱酸根鹽的水溶液不一定呈堿性,如NaHSO3溶液呈酸性;強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的水溶液不一定呈中性,例如NaHSO4。
3.下列說法正確的是( )
A.將AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸干、灼燒,所得固體成分相同
B.配制FeSO4溶液時(shí),將FeSO4固體溶于稀鹽酸中,然后稀釋至所需濃度
C.用加熱的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗滌油污常用熱的碳酸鈉溶液
答案 D
解析 A項(xiàng),氯化鋁溶液蒸干、灼燒后得到氧化鋁, 44、而硫酸鋁溶液蒸干、灼燒后得到的仍是硫酸鋁,不正確;B項(xiàng),所加酸應(yīng)是稀硫酸,不能引入新雜質(zhì);C項(xiàng),加熱法不能除去Fe3+。
4.為了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑,該試劑是( )
A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO
答案 D
解析 對(duì)于除雜試題,要注意以下幾個(gè)問題:①加入的試劑能與雜質(zhì)反應(yīng)或能調(diào)整溶液的酸堿性,使雜質(zhì)發(fā)生水解而除去;②添加的試劑允許過量,且過量的試劑易于除去,不能引入新的雜質(zhì)。本題常規(guī)方法是加入化學(xué)物質(zhì)直接與Fe3+反應(yīng)生成沉淀,但在這里卻巧妙地利用了MgO消耗FeCl3水解生成的H+,促使FeCl3水解成Fe(OH)3, 45、同時(shí)MgO轉(zhuǎn)化成MgCl2,即使MgO過量,它不溶于水也不會(huì)引入新雜質(zhì)。
5.已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)K1(H2Y)>K(HX)>K2(H2Y),則下列敘述不正確的是( )
A.物質(zhì)的量濃度相同時(shí),各溶液的pH關(guān)系為pH(Na2Y)>pH(NaX)>pH(NaHY)
B.a(chǎn)mol·L-1HX溶液與bmol·L-1NaOH溶液等體積混合,所得溶液中c(Na+)>c(X-),則不一定a
46、的角度考查鹽類水解問題。強(qiáng)堿弱酸鹽水解使溶液呈堿性,且對(duì)應(yīng)弱酸的酸性越弱,其水解程度越大,溶液堿性越強(qiáng)。K2(H2Y)最小,表明HY-的電離能力最弱,相應(yīng)的Y2-的水解能力最強(qiáng),A項(xiàng)正確;根據(jù)電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),由于所得溶液c(Na+)>c(X-),所以溶液呈堿性,當(dāng)a、b相等時(shí),恰好完全反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽,也能使溶液呈堿性,B項(xiàng)正確;較強(qiáng)的酸可以制得較弱的酸,HX的酸性比HY-的強(qiáng),但比H2Y的弱,因此反應(yīng)方程式為HX+Y2-===X-+HY-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)酸式鹽的水解能力大于其電離能力時(shí),溶液呈堿性,反之溶液呈酸性,D項(xiàng)正確。
6.在一定條件下 47、,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列說法不正確的是( )
A.稀釋溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH減小
C.升高溫度,平衡常數(shù)增大
D.加入NaOH固體,減小
答案 A
解析 水解平衡常數(shù)Kh=,Kh只隨溫度的變化而變化,所以稀釋后達(dá)平衡,此值不變;B選項(xiàng)中通入CO2,會(huì)使溶液中OH-濃度減小,所以溶液的pH也減??;C選項(xiàng)中升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),而鹽的水解吸熱,所以平衡常數(shù)增大;D中加入OH-時(shí)抑制CO水解,所以CO濃度增大,而HCO濃度減小,所以減小。
7.常溫下,下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的判斷正確的是( )
A.在pH=12的溶液中,K+ 48、、Cl-、HCO、Na+可以大量共存
B.在pH=0的溶液中,Na+、NO、SO、K+可以大量共存
C.由0.1mol·L-1一元堿BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液中存在BOH===B++OH-
D.由0.1mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液中存在A-+H2OHA+OH-
答案 D
解析 pH=12的溶液呈堿性,HCO不能大量共存,故A錯(cuò)誤;pH=0的溶液呈酸性,SO與NO不能大量共存,故B錯(cuò)誤;若0.1mol·L-1一元堿BOH溶液的pH=10,則c(OH-)=1×10-4mol·L-1,說明BOH是弱堿,其電離方程式應(yīng)為BOHB++OH-,故 49、C錯(cuò)誤;若0.1mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,即c(H+)=1×10-3mol·L-1,說明HA是弱酸,則NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性:A-+H2OHA+OH-,故D正確。
二、不定項(xiàng)選擇題
8.有一種酸式鹽AHB,它的水溶液呈弱堿性。則以下說法中錯(cuò)誤的是( )
A.相同物質(zhì)的量濃度的AOH溶液和H2B溶液,前者的電離程度大于后者的電離程度;
B.H2B不是強(qiáng)酸;
C.HB-的電離程度大于HB-的水解程度;
D.該鹽溶液的電離方程式一般寫成:AHBA++HB-,HB-H++B2-
答案 CD
解析 酸式鹽AHB的水溶液呈弱堿性,說明AOH的堿性相對(duì)較強(qiáng) 50、,H2B的酸性相對(duì)較弱,且HB-的電離程度小于HB-的水解程度,相同物質(zhì)的量濃度的AOH溶液和H2B溶液,前者的電離程度大于后者的電離程度;AHB溶液的電離方程式一般寫成AHB===A++HB-,HB-H++B2-。
9.下列說法不正確的是( )
A.在Na2CO3溶液中,c(OH-)大于c(HCO)
B.Kw為水的離子積常數(shù),若溶液中c2(OH-)=Kw,溶液pH可能小于7
C.1mol·L-1CH3COOH溶液加水稀釋時(shí),溶液中各種離子濃度均減小
D.在CH3COOH溶液中加入堿性固體物質(zhì),平衡一定向電離方向移動(dòng)
答案 CD
解析 A選項(xiàng),CO水解,生成HCO和OH-, 51、HCO再水解生成H2CO3和OH-,所以c(OH-)大于c(HCO);B選項(xiàng)中,由c2(OH-)=Kw可求出c(OH-)=c(H+),由于未指明溫度,所以溶液的pH可能小于7;C選項(xiàng)中加水,溶液中c(OH-)增大,不正確;D選項(xiàng),CH3COONa的水溶液呈堿性,在CH3COOH溶液中加入CH3COONa,平衡向電離的逆方向移動(dòng),所以D不正確。
10.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)電解質(zhì)溶液進(jìn)行如下的歸納總結(jié)(均在常溫下):
①pH=1的強(qiáng)酸溶液,加水稀釋后,溶液中所有離子的濃度一定降低
②pH=2的鹽酸和pH=1的鹽酸,c(H+)之比為2∶1
③pH相等的四種溶液:a.CH3COONa、b.C 52、6H5ONa、c.NaHCO3、d.NaOH,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度由小到大的順序?yàn)閐
53、之比為1∶10,②錯(cuò);④中若兩者以物質(zhì)的量之比為1∶1恰好完全反應(yīng),則溶液應(yīng)顯酸性,既然顯中性,說明氫氧化鈉在1∶1的基礎(chǔ)上稍過量,故c(Na+)>c(SO),④錯(cuò);⑥中設(shè)常溫下,甲為酸溶液,乙為堿溶液,且甲溶液的pH=x,乙溶液的pH=2x,若x+2x=14,甲、乙兩溶液混合后,pH=7,⑥正確。
三、非選擇題
11.常溫下,有濃度均為1mol·L-1的下列四種溶液:
①H2SO4溶液 ②NaHCO3溶液?、跱H4Cl溶液
④NaOH溶液
(1)這四種溶液pH由大到小的順序是______,其中由水電離的H+濃度最小的是______。(均填序號(hào))
(2)②中各離子濃度由大到小的順序 54、是____________,NaHCO3的水解平衡常數(shù)Kh=______mol·L-1。(已知碳酸的電離常數(shù)K1=4×10-7,K2=5.6×10-11)
(3)向③中通入少量氨氣,此時(shí)的值______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)若將③和④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”)。
答案 (1)④②③①?、佟?2)c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO) 2.5×10-8 (3)減小
(4)大于
解析 (1)④是強(qiáng)堿,溶液中c(OH-)=1mol·L-1,①是二元強(qiáng)酸,溶液中c(H+)=2mo 55、l·L-1,二者均抑制水的電離,①抑制程度大。(2)依據(jù)NaHCO3===Na++HCO、HCO+H2OH2CO3+OH-(程度大)、HCOCO+H+(程度小)、H2OH++OH-可知溶液中各離子濃度大??;Kh=、K1=可知Kh·K1=Kw。(3)依據(jù)NH+H2ONH3·H2O+H+,通入氨氣使c(NH3·H2O)增大,平衡左移,使c(NH)增大,但c(NH3·H2O)增大的多。(4)如果等體積混合,恰好完全反應(yīng)生成NaCl、NH3·H2O,溶液顯堿性,所以NH4Cl過量。
12.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 56、>7,用離子方程式表示原因__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)NaClO的性質(zhì)推測(cè),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(shí)驗(yàn)。打開活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液, 57、產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)ClO-+H2OHClO+OH-
(2)漂白紙漿
(3)Al3++3ClO-+3H2O===3HClO+Al(OH)3↓
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-的雙水解。 58、
13.根據(jù)下列化合物:①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O,回答下列問題。
(1)NH4Cl溶液顯________性,用離子方程式表示原因
________________________________________________________________________,
其溶液中離子濃度大小順序?yàn)開___________________________________________。
(2)常溫下,pH=11的CH3COONa溶液中,水電離出來的c(OH-)=________,在pH=3的 59、CH3COOH溶液中,水電離出來的c(H+)=_____________________________________。
(3)已知純水中存在如下平衡:H2O+H2OH3O++OH- ΔH>0,現(xiàn)欲使平衡向右移動(dòng),且所得溶液顯酸性,可選擇的方法是________(填字母)。
A.向水中加入NaHSO4固體
B.向水中加Na2CO3固體
C.加熱至100℃[其中c(H+)=1×10-6 mol·L-1]
D.向水中加入(NH4)2SO4固體
(4)若將等pH、等體積的②NaOH溶液和⑦NH3·H2O溶液分別加水稀釋m倍、n倍,稀釋后兩種溶液的pH仍相等,則m________n( 60、填“<”、“>”或“=”)。
答案 (1)酸 NH+H2ONH3·H2O+H+
c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(2)10-3mol·L-1 10-11mol·L-1 (3)D (4)<
解析 (1)NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,由于NH水解,其溶液呈酸性,故其溶液中離子濃度的大小關(guān)系為c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。(2)CH3COONa溶液中由于醋酸根離子的水解促進(jìn)水的電離,故pH=11的CH3COONa溶液中,水電離出來的c(OH-)=10-3mol·L-1;在pH=3的CH3COOH溶液中水的電離受到抑制,故水電離出來的c(H+)=10-1 61、1mol·L-1。(3)A項(xiàng)使溶液呈酸性但電離平衡向左移動(dòng);B項(xiàng)雖使平衡向右移動(dòng)但溶液呈堿性;C項(xiàng)操作雖使平衡右移但水仍然呈中性;D項(xiàng)中由于NH的水解,促進(jìn)水的電離而使溶液呈酸性。(4)由于NH3·H2O是弱電解質(zhì),存在電離平衡,故m<n。
14.Ⅰ.NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題:
(1)相同條件下,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4中c(NH)。
(2)如圖1是0.1 62、mol·L-1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。
①其中符合0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是________(填字母)。
②室溫時(shí),0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=________mol·L-1(填數(shù)值)。
(3)室溫時(shí),向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2所示:
試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn),水的電離程度最大的是____________;在b點(diǎn),溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是______ 63、__________________________。
Ⅱ.pC是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值,類似pH。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1×10-3mol·L-1,則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg10-3=3。已知H2CO3溶液中存在下列平衡:CO2+H2OH2CO3、H2CO3H++HCO、HCOH++CO
圖3為H2CO3、HCO、CO在加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液后,達(dá)到平衡時(shí)溶液中三種成分的pC-pH圖。請(qǐng)回答下列問題:
(1)在pH=9時(shí),H2CO3溶液中濃度最大的含碳元素的離子為______。
(2)pH<4時(shí),溶液中H2CO3的pC總是約等于3的原因是________ 64、____________。
(3)已知M2CO3為難溶物,則其Ksp的表達(dá)式為______;現(xiàn)欲將某溶液中的M+以碳酸鹽(Ksp=1×10-12)的形式沉淀完全,則最后溶液中的CO的pC最大值為______(溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí),沉淀完全)。
答案 Ⅰ.(1)小于
(2)①A?、?0-3或(10-3-10-11)
(3)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
Ⅱ.(1)HCO
(2)c(H+)增大后,H2CO3H++HCO平衡向左移動(dòng),放出CO2,碳酸濃度保持不變
(3)Ksp=c2(M+)·c(CO) 2
解析?、? 65、(1)NH4HSO4電離提供的H+大于NH4Al(SO4)2水解提供的,所以NH4HSO4中對(duì)NH+H2ONH3·H2O+H+抑制程度大,c(NH)大。(2)①NH4Al(SO4)2水解顯酸性,溫度升高,水解程度增大,酸性增強(qiáng),pH減小,只有A曲線符合;②看到等號(hào)想到守恒,由電荷守恒c(NH)+3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)可知2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-),由圖1可知pH=3,故c(H+)=10-3mol·L-1、c(OH-)=10-11mol·L-1。(3)NH4HSO4===NH+H++SO,加入NaOH,OH-先與H+反應(yīng),對(duì)水的抑制程度降低,a點(diǎn)時(shí),OH-恰好與H+完全反應(yīng),只有NH促進(jìn)水的電離,其余三點(diǎn)均有NH3·H2O生成,抑制水的電離;a點(diǎn)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的Na2SO4、(NH4)2SO4,a到b點(diǎn)NaOH與(NH4)2SO4反應(yīng)生成Na2SO4、NH3·H2O,溶質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系為Na2SO4>(NH4)2SO4>NH3·H2O,以此比較離子濃度大小。Ⅱ.(1)注意pC越小,離子濃度越大,pH=9時(shí)HCO濃度最大。(3)由Ksp=c2(M+)·c(CO)=(1×10-5)2·c(CO)=1×10-12可知c(CO)=10-2mol·L-1。
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