2019-2020年高考化學一輪復習 專題8 溶液中的離子反應(yīng) 第三單元 鹽類的水解學案 蘇教版.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 專題8 溶液中的離子反應(yīng) 第三單元 鹽類的水解學案 蘇教版 [考試標準] 知識條目 必考要求 加試要求 1.鹽類的水解原理，常見鹽溶液的酸堿性的判斷 a b 2.鹽類水解的簡單應(yīng)用 b b 3.鹽類水解的離子反應(yīng)方程式 b 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 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 →水解反應(yīng)是可逆反應(yīng) ∣ →水解反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)的逆反應(yīng) ∣ →水解反應(yīng)程度很微弱 4．規(guī)律 有弱才水解，越弱越水解；誰強顯誰性，同強顯中性。 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 強酸強堿鹽 NaCl、KNO3 否 中性 pH＝7 強酸弱堿鹽 NH4Cl、Cu(NO3)2 是 NH、Cu2＋ 酸性 pH<7 弱酸強堿鹽 CH3COONa、Na2CO3 是 CH3COO－、CO 堿性 pH>7 注意　(1)離子能夠發(fā)生水解的鹽溶液不一定呈酸性或堿性，如CH3COONH4溶液呈中性。 (2)同濃度的Na2CO3溶液和CH3COONa溶液相比，前者pH大；同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液相比，后者pH小。 (3)常溫下，pH＝10的CH3COONa溶液與pH＝4的NH4Cl溶液，水的電離程度相同。 (4)常溫下，pH＝11的CH3COONa溶液與pH＝3的CH3COOH溶液，水的電離程度前者大于后者。 題組一　簡要回答下列問題 1．(1)為探究純堿溶液呈堿性是由CO引起的，請你設(shè)計一個簡單的實驗方案：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)為探究鹽類水解是一個吸熱過程，請用Na2CO3溶液和其他必要試劑，設(shè)計一個簡單的實驗方案：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)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 (2)取Na2CO3溶液，滴加酚酞溶液呈紅色，然后分成兩份，加熱其中一份，若紅色變深，則鹽類水解吸熱 題組二　對鹽類水解實質(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　NaHCO3　NaOH B．(NH4)2SO4　NH4Cl　CH3COONa　NaHCO3　NaOH C．(NH4)2SO4　NH4Cl　NaOH　CH3COONa NaHCO3 D．CH3COONa　NH4Cl　(NH4)2SO4　NaHCO3　NaOH 答案　B 解析　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．用一價離子組成的四種鹽溶液：AC、BD、AD、BC，其物質(zhì)的量濃度均為1 molL－1。在室溫下前兩種溶液的pH＝7，第三種溶液的pH＞7，最后一種溶液pH＜7，則正確的是(　　) A B C D 堿性 AOH＞BOH AOH＜BOH AOH＞BOH AOH＜BOH 酸性 HC＞HD HC＞HD HC＜HD HC＜HD 答案　A 解析　根據(jù)AD溶液pH>7，D－一定水解；根據(jù)BC溶液pH<7，B＋一定水解；根據(jù)BD溶液pH＝7，B＋、D－的水解程度相同；A＋、C－均不水解，或水解程度比B＋、D－弱，所以堿性：AOH>BOH，酸性：HC>HD。 題組三　規(guī)范書寫鹽類水解離子方程式(加試) 4．按要求書寫離子方程式 (1)AlCl3溶液呈酸性 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋。 (2)Na2CO3溶液呈堿性 CO＋H2OHCO＋OH－、 HCO＋H2OH2CO3＋OH－。 (3)NH4Cl溶于D2O中 NH＋D2ONH3HDO＋D＋。 (4)將NaHCO3溶液與AlCl3溶液混合 Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。 (5)實驗室制備Fe(OH)3膠體 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋。 (6)NaHS溶液呈堿性的原因 HS－＋H2OH2S＋OH－。 (7)對于易溶于水的正鹽MnRm溶液，若pH>7，其原因是(用離子方程式說明，下同)________________________________________________________________________； 若pH<7，其原因是_________________________________________________________。 答案　Rn－＋H2OHR(n－1)－＋OH－ Mm＋＋mH2OM(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。 題組四　酸式鹽溶液酸堿性的判斷(加試) 5．為了證明NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于電離程度，可采用的實驗方法是(　　) ①測定溶液的pH　②加入Ba(OH)2溶液?、奂尤臌}酸 ④加入酚酞溶液 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 答案　C 6．能說明0.1 molL－1的NaHA溶液一定呈酸性的是(　　) ①稀釋時，溶液中c(OH－)增大；②溶液的pH<7；③溶液中c(Na＋)＝c(A2－)；④溶液可與等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液恰好反應(yīng) A．①②③④ B．①②③ C．①③ D．②④ 答案　C 解析　①稀釋時溶液中c(OH－)增大，則溶液中c(H＋)減小，說明原溶液呈酸性；②未指明溫度，不能根據(jù)pH小于7判斷溶液呈酸性；③溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，若c(Na＋)＝c(A2－)，則c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；④溶液可與等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液恰好反應(yīng)，說明HA－能發(fā)生電離，但不能說明HA－的電離程度一定大于其水解程度，即不能說明溶液一定呈酸性。 7．NaHA是二元酸H2A的酸式鹽，下列說法正確的是(　　) A．若NaHA的水溶液呈酸性，則二元酸H2A一定是強酸 B．若NaHA的水溶液呈堿性，則HA－只發(fā)生水解 C．無論H2A是強酸還是弱酸，NaHA溶液中Na＋和HA－的個數(shù)之比都是1∶1 D．無論H2A是強酸還是弱酸，NaHA晶體中的陰、陽離子個數(shù)比都是1∶1 答案　D 1．鹽類水解規(guī)律 (1)“誰弱誰水解，越弱越水解”。如酸性：HCNCH3COONa。 (2)相同條件下的水解程度：正鹽>相應(yīng)酸式鹽，如CO>HCO。 (3)相互促進水解的鹽>單獨水解的鹽>水解相互抑制的鹽。如NH的水解：(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。 2．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“”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。 (2)多元弱酸鹽的水解是分步進行的，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水解程度較大，書寫時要用“===”、“↑”、“↓”等。 3．酸式鹽水溶液酸堿性判斷 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，既存在電離平衡又存在水解平衡： HA－H＋＋A2－(電離，顯酸性) HA－＋H2OH2A＋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－、HPO等。 考點二　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。 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＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋(填寫空格中內(nèi)容) 條件 移動方向 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 注意　(1)水解平衡右移，鹽的離子水解程度不一定增大，若加水稀釋時，水解平衡右移，水解程度一定增大，但若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，但其溶液酸性(或堿性)越弱。 題組一　加水稀釋時鹽類水解定性、定量分析 1．(1)取5 mL pH＝5的NH4Cl溶液，加水稀釋至50 mL，則c(H＋)________10－6molL－1(填“>”、“<”或“＝”)，________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)已知在室溫的條件下，pH均為5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液，回答下列問題：各取5 mL上述溶液，分別加水稀釋至50 mL，pH較大的是________溶液；各取5 mL上述溶液，分別加熱(溫度相同)，pH較小的是________溶液。 答案　(1)>　減小　(2)H2SO4　NH4Cl 題組二　水解平衡的定向移動及結(jié)果判斷 2．下圖所示三個燒瓶中分別裝入含酚酞的0.01 molL－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 molL－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 molL－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”) 答案　(1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋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，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。 考點三　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＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ 判斷酸性強弱 NaX、NaY、NaZ三種鹽溶液的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，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＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋ 化肥的使用 銨態(tài)氮肥與草木灰不得混用 除銹劑 NH4Cl與ZnCl2溶液可作焊接時的除銹劑 題組一　簡要回答下列問題 1.一種常用的泡沫滅火器構(gòu)造如圖。內(nèi)筒a是玻璃瓶，外筒b是鋼瓶，平時泡沫滅火器內(nèi)筒外筒盛有液態(tài)試劑，當遇火警時，將滅火器取下倒置，內(nèi)外筒液體試劑立即混合產(chǎn)生大量CO2泡沫滅火。從液態(tài)試劑在滅火器中長久放置和快速滅火兩個角度分析，則a中盛________________，b中盛________________。 答案　Al2(SO4)3溶液　飽和NaHCO3溶液 2．怎樣除去MgCl2溶液中的Fe3＋？其原理是什么？ 答案　MgCl2溶液中混有少量的Fe3＋雜質(zhì)時，可加入Mg、MgO、Mg(OH)2或MgCO3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)，導致Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，生成Fe(OH)3沉淀除去。 題組二　鹽溶液蒸干所得產(chǎn)物的判斷 3．(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(用化學方程式表示，下同)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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　盡管加熱過程促進水解，但生成的KHCO3和KOH反應(yīng)后又生成K2CO3 (2)KAl(SO4)212H2O　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 解析　本題涉及的知識范圍較廣，除了鹽的水解外，還應(yīng)考慮到鹽的熱穩(wěn)定性、還原性等。 題組三　與水解有關(guān)的離子共存問題 4．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、ClO－、I－ 答案　C 解析　A項，Al3＋因與HCO發(fā)生雙水解反應(yīng)不能大量共存；B項，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，NH與CH3COO－雖能發(fā)生雙水解反應(yīng)，但能大量共存；D項，ClO－與I－能發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能大量共存。 5．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，酸性條件下，H＋抑制NH、Fe3＋的水解，能大量共存；B項，AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，不能大量共存；C項，Al3＋水解呈酸性，因而在中性溶液中不能大量存在；D項，Cu2＋＋S2－===CuS↓，不能大量共存。 題組四　利用水解平衡原理解釋問題的規(guī)范描述 6．按要求回答下列問題。 (1)把AlCl3溶液蒸干灼燒，最后得到的主要固體是什么？為什么？(用化學方程式表示并配以必要的文字說明)。 答案　在AlCl3溶液中存在著如下平衡：AlCl3＋3H2OAl(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。 答案　在NH4Cl溶液中存在NH＋H2ONH3H2O＋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。 (3)直接蒸發(fā)CuCl2溶液，能不能得到CuCl22H2O晶體，應(yīng)如何操作？ 答案　不能，應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)。 (4)在Na2SO3溶液中滴加酚酞，溶液變紅色，若在該溶液中滴入過量的BaCl2溶液，現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ____________________；請結(jié)合離子方程式，運用平衡原理進行解釋：_________________ ________________________________________________________________________。 答案　產(chǎn)生白色沉淀，且紅色褪去　在Na2SO3溶液中，SO水解：SO＋H2OHSO＋OH－，加入BaCl2后，Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，由于c(SO)減小，SO水解平衡左移，c(OH－)減小，紅色褪去 1．水解除雜警示 利用水解除雜無論在化學工業(yè)還是化學實驗中都具有非常重要的意義，其原理是根據(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，生成 Fe(OH)3沉淀而除去；注意不能加NaOH、NH3H2O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，還會引入NH、Na＋等雜質(zhì)。 2．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)3(s)Al2O3。 (2)酸根陰離子易水解的強堿鹽，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 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 例如，Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。 3．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?、貼H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。 4．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)。 考點四　“粒子”濃度關(guān)系判斷 一、熟悉兩大理論，構(gòu)建思維基點 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：NH3H2O、NH、OH－濃度的大小關(guān)系是c(NH3H2O)>c(OH－)>c(NH)。 (2)多元弱酸的電離是分步進行的，其主要是第一級電離(第一步電離程度遠大于第二步電離)。如在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(雙水解除外)，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－、NH3H2O、H＋的濃度大小關(guān)系是c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3H2O)。 (2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進行的，其主要是第一步水解，如在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、把握三種守恒，明確等量關(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)移情況圖示如下： 由圖可得Na2S水溶液中質(zhì)子守恒式可表示：c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導得到。 三、理清一條思路，掌握分析方法 四、典例導悟，分類突破 (一)粒子種類的判斷 [例1]　(1)NaHCO3溶液中：________________________________________。 (2)Na2CO3溶液中：_______________________________________________。 (3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中：_______________________________。 (4)向NaOH溶液中通入CO2氣體(任意量)：___________________________。 答案　(1)、(2)、(3)、(4)中的粒子種類都是離子：Na＋、CO、HCO、OH－、H＋；分子：H2CO3、H2O 判斷鹽溶液中粒子種類時，首先要清楚鹽溶液中的電離、水解情況，特別是多步電離和多步水解。 如：(1)NaHCO3溶液中，因NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOCO＋H＋，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，H2OH＋＋OH－。故溶液中的離子有：Na＋、CO、HCO、OH－、H＋；分子有：H2CO3、H2O。 (二)單一溶液中離子濃度的關(guān)系 [例2]　0.1 molL－1的NH4Cl溶液 (1)粒子種類：__________________________________________________________。 (2)離子濃度大小關(guān)系：__________________________________________________。 (3)物料守恒：___________________________________________________________。 解析　NH4Cl===NH＋Cl－(完全電離) NH＋H2ONH3H2O＋H＋(微弱) H2OH＋＋OH－(極微弱) 答案　(1)Cl－、NH、H＋、OH－、NH3H2O、H2O (2)c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－) (3)c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3H2O) [例3]　0.1 molL－1的NaHCO3溶液中各離子濃度的關(guān)系 (1)大小關(guān)系：___________________________________________________________。 (2)物料守恒：___________________________________________________________。 (3)電荷守恒：___________________________________________________________。 (4)質(zhì)子守恒：___________________________________________________________。 解析　NaHCO3===Na＋＋HCO(完全電離)， HCO＋H2OH2CO3＋OH－(主要)， HCOH＋＋CO(次要)， H2OH＋＋OH－(極微弱)。 答案　(1)c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO) (2)c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3) (3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－) (4)c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO) [例4]　0.1 molL－1的Na2CO3溶液中各離子濃度的關(guān)系 (1)大小關(guān)系：_______________________________________________________________。 (2)物料守恒：______________________________________________________________。 (3)電荷守恒：______________________________________________________________。 (4)質(zhì)子守恒：______________________________________________________________。 解析　Na2CO3===2Na＋＋CO(完全電離)， CO＋H2OHCO＋OH－(主要)， HCO＋H2OH2CO3＋OH－(次要)， H2OH＋＋OH－(極微弱)。 答案　(1)c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋) (2)c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)] (3)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO) (4)c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO) 1.比較時緊扣兩個微弱 (1)弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)的電離是微弱的，且水的電離能力遠遠小于弱酸和弱堿的電離能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OOH－＋H＋，在溶液中微粒濃度由大到小的順序：c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)。 (2)弱酸根離子或弱堿陽離子的水解是微弱的，但水的電離程度遠遠小于鹽的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中：CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，H2OH＋＋OH－，所以CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(CH3COOH)>c(H＋)。 2．(1)酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子的電離能力和水解能力哪一個更強，如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其電離能力，故溶液顯堿性。 (2)多元弱酸的強堿正鹽溶液：弱酸根離子水解以第一步為主。例如，Na2S溶液中：c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)。 3．質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導出來。以KHS溶液為例，電荷守恒式為c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式為c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②得質(zhì)子守恒式，消去沒有參與變化的K＋等。 4．規(guī)避等量關(guān)系中的2個易失分點 (1)電荷守恒式中不只是各離子濃度的簡單相加。如2c(CO)的系數(shù)2代表一個CO帶2個負電荷，不可漏掉。 (2)物料守恒式中，離子濃度系數(shù)不能漏寫或顛倒。如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c(Na＋)是溶液中各種硫元素存在形式的硫原子總濃度的2倍。 (三)酸堿中和型離子濃度的關(guān)系 [例5]　比較下列幾種溶液混合后各離子濃度的大小。 (1)CH3COOH和NaOH等濃度等體積混合，離子濃度大小順序為________________________________________________________________________。 (2)NaOH和CH3COOH等濃度按1∶2體積比混合后pH<7，離子濃度大小順序為________________________________________________________________________。 (3)pH＝2的CH3COOH與pH＝12的NaOH等體積混合，其離子濃度大小順序為________________________________________________________________________。 解析　(1)恰好反應(yīng)后，溶質(zhì)為CH3COONa。 (2)中和反應(yīng)后，溶質(zhì)為等量的CH3COONa、CH3COOH，且CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度。 (3)由于CH3COOH是弱酸，題中c(CH3COOH)要遠大于c(NaOH)，反應(yīng)后溶質(zhì)為CH3COOH、CH3COONa，且n(CH3COOH)要遠大于n(CH3COONa)，溶液中CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度，溶液呈酸性。 答案　(1)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋) (2)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－) (3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－) [例6]　常溫下，用0.100 0 molL－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL－1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是(　　) A．點①所示溶液中： c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋) B．點②所示溶液中： c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－) C．點③所示溶液中： c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋) D．滴定過程中可能出現(xiàn)： c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－) 解析　點①溶液中的溶質(zhì)為0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，據(jù)物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，根據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)；點②溶液的pH＝7，據(jù)電荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又c(H＋)＝c(OH－)，則c(Na＋)＝c(CH3COO－)；點③溶液中的溶質(zhì)為0.002 mol CH3COONa，離子濃度大小關(guān)系為c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)。 答案　D [例7]　將標準狀況下2.24 L CO2緩慢通入1 L 0.15 molL－1的NaOH溶液中，氣體被充分吸收，下列關(guān)系不正確的是(　　) A．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO) B．2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)] C．c(Na＋)>c(CO)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋) D．2c(OH－)＋c(CO)＝c(HCO)＋3c(H2CO3)＋2c(H＋) 解析　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O x 2x CO2＋NaOH===NaHCO3 y y ，所以。A項，符合電荷守恒，正確；B項，對于0.05 molL－1的Na2CO3溶液，c(Na＋)＝2[c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)]，對于0.05 molL－1的NaHCO3溶液：c(Na＋)＝c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)，所以2c(Na＋)＝3[c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)]，正確；C項，由于以CO＋H2OHCO＋OH－為主，所以c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)，錯誤；D項，結(jié)合A、B兩選項，推斷該關(guān)系式正確。 答案　C (四)鹽與酸(堿)混合型 首先考慮是否反應(yīng)，若不反應(yīng)，分析鹽的水解程度和酸(堿)的電離程度的大?。蝗裟芊磻?yīng)，則按反應(yīng)后混合組成綜合考慮水解和電離兩種因素。 [例8]　用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO－)>c(Na＋)，對該溶液的下列判斷正確的是(　　) A．c(H＋)>c(OH－) B．c(CH3COO－)＝0.1 molL－1 C．c(CH3COOH)>c(CH3COO－) D．c(CH3COO－)＋c(OH－)＝0.1 molL－1 解析　由電荷守恒有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，因c(CH3COO－)>c(Na＋)，則c(H＋)>c(OH－)；且c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋0.1 molL－1＞0.1 molL－1；由物料守恒有：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.2 molL－1，因c(CH3COO－)＞c(Na＋)＝0.1 molL－1，則c(CH3COO－)＞c(CH3COOH)。 答案　A [例9]　將0.2 molL－1 NaHCO3溶液與0.1 molL－1 KOH溶液等體積混合，下列關(guān)系正確的是(　　) A．2c(K＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(H2CO3) B．c(Na＋)>c(K＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋) C．c(OH－)＋c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋0.1 molL－1 D．3c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO) 解析　根據(jù)物料守恒可知，A中表達式為2c(K＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，A錯；題中兩溶液反應(yīng)后含有等濃度的HCO和CO，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，因此選項B中的表達式為c(Na＋)>c(HCO)>c(K＋)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)，B錯；根據(jù)電荷守恒有：c(Na＋)＋c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)，根據(jù)物料守恒有：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)，兩者相減可知，正確的表達式為c(OH－)＋c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)＋0.05 molL－1，C錯；由電荷守恒和c(Na＋)＝2c(K＋)可知，D正確。 答案　D (五)不同溶液中同一離子濃度的大小比較 選好參照物，分組比較各個擊破： 如25 ℃時，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中： ①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、 ④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的順序為⑤>④>③>①>②。分析流程為 分組 [例10]　比較下列幾組溶液中指定離子濃度的大小。 (1)濃度均為0.1 molL－1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液，溶液pH從大到小的順序是_____________________________________。 (2)相同濃度的下列溶液中：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中，c(CH3COO－)由大到小的順序是____________________________________________________________。 (3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為_____________________________________________。 答案　(1)③>②>④>①　 (2)②>①>③　(3)④>②>③>① 1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)(xx高考試題組合) ①加熱0.1 molL－1Na2CO3溶液，CO的水解程度和溶液的pH均增大(　　) (xx江蘇，11C) ②施肥時，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用，是因為K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥效(　　) (xx新課標全國卷Ⅰ，8C) ③小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一(　　) (xx福建理綜，6D) ④將NH4Cl溶液蒸干制備NH4Cl固體(　　) (xx福建理綜，8B) ⑤NH4F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) ③Na2CO3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) ④室溫下，對于0.1 molL－1氨水，用HNO3溶液完全中和后，溶液不顯中性(　　) (xx福建理綜，8C) ⑤已知NaHSO3溶液顯酸性，溶液中存在以下平衡： HSO＋H2OH2SO3＋OH－① HSOH＋＋SO② 向0.1 molL－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、邸獭、堋、荨? (2)①?、凇、邸、堋獭、輆.　b．√ 2．(xx天津理綜，5)室溫下，將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物質(zhì)，有關(guān)結(jié)論正確的是(　　) 加入物質(zhì) 結(jié)論 A 50 mL 1 molL－1H2SO4 反應(yīng)結(jié)束后，c(Na＋)＝c(SO) B 0.05 mol CaO 溶液中增大 C 50 mL H2O 由水電離出的c(H＋)c(OH－)不變 D 0.1 mol NaHSO4固體 反應(yīng)完全后，溶液pH減小，c(Na＋)不變 答案　B 解析　Na2CO3溶液中存在水解平衡CO＋H2OHCO＋OH－，所以溶液呈堿性。A項，向溶液中加入50 mL 1 molL－1H2SO4，Na2CO3與H2SO4 恰好反應(yīng)生成0.05 mol Na2SO4，根據(jù)物料守恒可得c(Na＋)＝2c(SO)，錯誤；B項，向Na2CO3溶液中加入0.05 mol CaO后，發(fā)生反應(yīng)CaO＋H2O===Ca(OH)2，生成0.05 mol Ca(OH)2，恰好與Na2CO3反應(yīng)：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，則c(CO)減小，c(OH－)增大，c(HCO)減小，所以增大，正確；C項，加入50 mL H2O，CO的水解平衡正向移動，但c(OH－)減小，溶液中的OH－全部來源于水的電離，由于水電離出的H＋、OH－濃度相等，故由水電離出的c(H＋)c(OH－)減小，錯誤；D項，加入的0.1 mol NaHSO4固體與0.05 mol Na2CO3恰好反應(yīng)生成0.1 mol Na2SO4，溶液呈中性，故溶液pH減小，加入NaHSO4 ，引入Na＋ ，所以c(Na＋)增大，錯誤。 3．(xx浙江理綜，12)40 ℃，在氨水體系中不斷通入CO2，各種離子的變化趨勢如下圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．在pH＝9.0時，c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO) B．不同pH的溶液中存在關(guān)系：c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－) C．隨著CO2的通入，不斷增大 D．在溶液pH不斷降低的過程中，有含NH2COO－的中間產(chǎn)物生成 答案　C 解析　A項，從題中所給的圖中可知，當pH＝9.0時，離子濃度的大小關(guān)系為c(NH)＞c(HCO)＞c(NH2COO－)＞c(CO)，正確；B項，依據(jù)電荷守恒可知，正確；C項，在氨水體系中存在平衡：NH3H2ONH＋OH－，K＝[c(OH－)c(NH)]/c(NH3H2O)，得＝，隨著CO2的通入平衡正向移動，c(NH)增大，溫度不變， K不變，則不斷減小，故不斷減小，錯誤； D項，從圖中看出，隨著溶液中pH的不斷降低，NH2COO－的濃度不斷增大，繼而又不斷減小直到為0，故NH2COO－屬于生成的中間產(chǎn)物，正確。 4．(xx浙江理綜，12)25 ℃時，用濃度為0.100 0 molL－1的NaOH溶液滴定20.00 mL濃度均為0.100 0 molL－1的三種酸HX、HY、HZ，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的導電能力順序：HZ＜HY＜HX B．根據(jù)滴定曲線，可得Ka(HY)≈10－5 C．將上述HX、HY溶液等體積混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋) D．HY與HZ混合，達到平衡時c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－) 答案　B 解析　根據(jù)中和滴定曲線先判斷HX、HY和HZ的酸性強弱，再運用電離平衡、水解平衡知識分析、解決相關(guān)問題。由圖像可知，當V(NaOH)＝0(即未滴加NaOH)時，等濃度的三種酸溶液的pH大小順序為HX>HY>HZ，則酸性強弱順序為HXc(X－)，C項錯；HY和HZ混合，達到平衡時，據(jù)電荷守恒有c(H＋)＝c(Y－)＋c(Z－)＋c(OH－)；對于弱酸HY來說，Ka(HY)＝[c(H＋)c(Y－)]/c(HY)，則有c(Y－)＝[Ka(HY)c(HY)]/c(H＋)，故c(H＋)＝[Ka(HY)c(HY)]/c(H＋)＋c(Z－)＋c(OH－)，D項錯。 5．(xx上海，31)室溫下，0.1 molL－1 NaClO溶液的pH________(選填“大于”、“小于”或“等于”)0.1 molL－1 Na2SO3溶液的pH。 濃度均為0.1 molL－1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO、CO、HSO、HCO濃度從大到小的順序為__________________________。 已知：H2SO3　Ki1＝1.5410－2　Ki2＝1.0210－7 HClO Ki1＝2.9510－8 H2CO3 Ki1＝4.310－7 Ki2＝5.610－11 答案　大于　c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO) 練出高分 1．0.1 molL－1某溶液的pH值為5.1，其溶液中的溶質(zhì)可能是(　　) A．氯化氫 B．BaCl2 C．氯化銨 D．硫酸氫鈉 答案　C 2．已知一種c(H＋)＝110－3molL－1的酸和一種c(OH－)＝110－3molL－1的堿溶液等體積混合后溶液呈酸性，其原因可能是(　　) A．濃的強酸和稀的強堿溶液反應(yīng) B．濃的弱酸和稀的強堿溶液反應(yīng) C．等濃度的強酸和弱堿溶液反應(yīng) D．生成了一種強酸弱堿鹽 答案　B 3．相同物質(zhì)的量濃度的下列化合物的水溶液，按pH減小順序排列的是(　　) A．NaHSO4　CH3COONa　NH4Cl　NaNO3 B．NaNO3