(人教通用版)2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第三節(jié) 鹽類的水解
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1、 第三節(jié)鹽類的水解 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.了解鹽類水解的原理 2.了解影響鹽類水解的主要因素 3.了解鹽類水解的應(yīng)用 一、鹽類的水解 1.概念 在水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 2.實(shí)質(zhì) 3.特點(diǎn) (1)可逆:是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)。 (2)微弱:通常鹽類水解程度很小,一般無沉淀析出,無氣體放出。 (3)吸熱:中和反應(yīng)放熱,水解反應(yīng)吸熱。 (4)符合化學(xué)平衡移動(dòng)原理。 4.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。填寫下表(常溫下): 鹽的類型 實(shí)例 是否水解 水
2、解的離子 溶液的酸堿性 溶液的pH 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 NaCl、KNO3 不水解 中性 =7 強(qiáng)酸弱堿鹽 NH4Cl、Cu(NO3)2 水解 NH、Cu2+ 酸性 <7 弱酸強(qiáng)堿鹽 CH3COONa、Na2CO3 水解 CH3COO-、CO 堿性 >7 1 / 15 5.水解的離子方程式 (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。 如Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+; NH+H2ONH3H2O+H+。 (2)多元弱酸鹽的水解是分
3、步進(jìn)行的,水解離子方程式要分步表示。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,如NaHCO3溶液與AlCl3溶液混合反應(yīng)的離子方程式為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。 二、影響鹽類水解的主要因素 1.內(nèi)因 形成鹽的酸或堿越弱就越易發(fā)生水解。 如酸性:CH3COOH>H2CO3相同濃度的Na
4、2CO3、CH3COONa溶液的pH大小關(guān)系為pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)。 2.外因 (1)溫度、濃度: 條件 移動(dòng)方向 水解程度 水解產(chǎn)生的離子濃度 升高溫度 右移 增大 增大 反應(yīng)物 濃度 增大 右移 減小 增大 減小 右移 增大 減小 (2)外加物質(zhì):外加物質(zhì)對水解反應(yīng)的影響取決于該物質(zhì)的性質(zhì)。 ①外加酸堿: 外加物質(zhì) 水解程度的影響 弱酸陰離子 弱堿陽離子 酸 增大 減小 堿 減小 增大 ②加能水解的鹽: 三、鹽類水解的應(yīng)用 1.用熱的純堿溶液洗油污的原因:升高溫度可促進(jìn)N
5、a2CO3的水解,使溶液中c(OH-)增大。 2.明礬凈水的離子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。 3.制備Fe(OH)3膠體的離子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+ 4.用離子方程式說明不能在溶液中制取Al2S3的原因:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。 ,1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)。 (1)(2013重慶高考)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和氣體生成。( ) (2)(2013北京高考)Na2CO3溶液顯堿性CO+H2OHCO+OH-。( ) (3)(2013
6、江蘇高考)Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固體,CO水解程度減小,溶液的pH減小。( ) (4)(2012江蘇高考)明礬能水解生成Al(OH)3膠體,可用作凈水劑。( ) (5)(2010福建高考)由0.1 molL-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH-。( ) (6)pH相同的鹽酸和氯化銨溶液中由水電離出的c(H+)相同。( ) (7)(2010北京高考)向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液變紅的原因是:CO+H2OHCO+OH-。( ) (8)(2011江蘇高考)水解反應(yīng)NH+H2ONH3H2O+H+達(dá)到平衡后,
7、升高溫度平衡逆向移動(dòng)。( ) (9)某鹽的溶液呈酸性,該鹽一定發(fā)生了水解反應(yīng)。( ) 提示:(1) 兩種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)為NaAlO2+NaHCO3+H2O===Al(OH)3↓+Na2CO3,只有沉淀生成,而無氣體生成。 (2)√ (3) CO結(jié)合Ca2+,使水解平衡左移,但溶液pH會增大,因?yàn)閏(OH-)增大 (4)√ (5)√ HA為弱酸,故A-會發(fā)生水解反應(yīng)。 (6) 鹽酸抑制水的電離。NH4Cl促進(jìn)水的電離。 (7)√ CO水解溶液呈堿性使酚酞溶液變紅。 (8) 水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng)。 (9) NaHSO4溶液呈酸性,但不是水解而是電
8、離。 2.寫出水解反應(yīng)的離子方程式: (1)膽礬 ________________________________________________________________ (2)NaClO ______________________________________________________________ (3)小蘇打 ______________________________________________________________ (4)NaAlO2 _____________________________________________________
9、________ (5)CH3COONa __________________________________________________________ (6)NH4Cl ______________________________________________________________ (7)MnRm,若pH>7 ______________________________________________________ (8)MnRm,若pH<7 ______________________________________________________ 答案:(1
10、)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ (2)ClO-+H2OHClO+OH- (3)HCO+H2OH2CO3+OH- (4)AlO+2H2OAl(OH)3+OH- (5)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- (6)NH+H2ONH3H2O+H+ (7)Rn-+H2OHR(n-1)+OH- (8)Mm++mH2OM(OH)m+mH+ 3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): (1)鑒別NH4Cl、NaCl、Na2CO3三種溶液; (2)水解反應(yīng)是吸熱的; (3)Na2CO3的水解是由CO引起的。 答案:(1)測定三種溶液的pH,pH>7的為Na2CO3
11、,pH=7的為NaCl、pH<7的為NH4Cl。 (2)以Na2CO3溶液為例,分別測定室溫和60℃下的pH,60℃時(shí)pH增大即可證明水解反應(yīng)是吸熱的,或滴入幾滴酚酞溶液,加熱后溶液顏色變深也可證明。 (3)向Na2CO3溶液中滴入幾滴酚酞溶液,然后逐滴加入BaCl2(或CaCl2)溶液,溶液紅色變淺甚至消失,即可證明。 4.向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少許X物質(zhì),其溶液中部分微粒的濃度變化如表所示(溶液溫度不變)。X物質(zhì)是下列物質(zhì)中的( ) 微粒 H+ OH- CH3COO- CH3COOH 物質(zhì)的 量濃度 增大 減小 減小 增大
12、 A.氫氧化鈉 B.氯化氫 C.蒸餾水 D.磷酸鈉 解析:選B 減小了溶液中OH-濃度,平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-右移,c(H+)增大c(OH-)減小,c(CH3COO-)減小,c(CH3COOH)增大,加入的物質(zhì)應(yīng)為酸。 5.在一定條件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡: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.加入少量NH4Cl固體,平衡朝正反應(yīng)方向移動(dòng) C.升高溫度,減小 D.加入NaOH固體,溶液pH減小 解析:選B 化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,A錯(cuò)誤;加入的NH4Cl水解呈酸性與CO相
13、互促進(jìn)水解,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),B正確;升高溫度,CO的水解程度增大,c(HCO)增大,c(CO)減小,C錯(cuò)誤;加入NaOH固體,溶液的pH增大,D錯(cuò)誤。 鹽類水解的應(yīng)用 1.蒸干下列溶液所得產(chǎn)物分別是什么? (1)Na2CO3 (2)明礬 (3)CuSO4 (4)AlCl3 (5)NaHCO3 (6)Na2SO3 答案:(1)Na2CO3 (2)KAl(SO4)212H2O (3)CuSO45H2O (4)Al(OH)3 (5)Na2CO3 (6)Na2SO4 2.配制下列溶液時(shí)常需加入少量括號內(nèi)的物質(zhì),其中不是為了抑制離子水解的
14、是( ) A.FeSO4(Fe) B.SnCl2(HCl) C.FeCl3(HCl) D.NaAlO2(NaOH) 解析:選A A項(xiàng)是為了防止Fe2+被空氣中的O2氧化。 3.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- 解析:選C A項(xiàng)Al3+與HCO發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)。B項(xiàng)Mg2+會與AlO水解生成的OH-結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀,D項(xiàng)ClO-會氧化I-。 4.已知H2O2、KMnO4、NaClO
15、、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。現(xiàn)有含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl22H2O),為制取純凈的CuCl22H2O,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(shí)驗(yàn)最適合的氧化劑X是________(填序號)。 A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.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+
16、的有關(guān)離子方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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CuCl22H2O晶體?
17、________,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)也會使Cu2+生成Cu(OH)2沉淀 (4)Fe3++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) 1.鹽類
18、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+ 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 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+ 物質(zhì)的提純 除去MgCl2溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入MgO、鎂粉、Mg(OH)2或MgCO3 離子共存的判斷 Al3+與AlO、CO、HCO、S2-、HS-等因相互促進(jìn)水解而不共存 泡沫滅火器原理 成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發(fā)生反應(yīng)為Al
19、3++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+ 化肥的使用 銨態(tài)氮肥與草木灰不得混用 2.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、KMnO4
20、、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)會被O2氧化。
例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
[特別提醒]
鹽溶液酸堿性的判斷
(1)弱酸弱堿鹽陰、陽離子都水解,其溶液的酸堿性取決于弱酸和弱堿的相對強(qiáng)弱。當(dāng)K酸=K堿時(shí),溶液顯中性,如CH3COONH4;當(dāng)K酸>K堿時(shí),溶液顯酸性,如HCOONH4;當(dāng)K酸 21、和水解程度的相對大小。
①若電離程度大于水解程度,溶液呈酸性,如NaHSO3、NaH2PO4等。
②若電離程度小于水解程度,溶液呈堿性,如NaHCO3、Na2HPO4等。
溶液中離子濃度大小比較類題目的解題策略
一、理清一條思路,掌握分析方法
二、注意兩大理論,構(gòu)建思維模型
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(shí)還要考慮水的電離,如氨水溶液中:
c(NH3H2O)>c(OH-)>c(NH)
(2)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一級電離。如在H2S溶液中:
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S 22、2-)
2.水解理論
(1)弱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)溶液的濃度。如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3H2O)。
(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,如在Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
三、把握三種守恒,明確等量關(guān)系
1.電荷守恒→注重溶液呈電中性。
溶液中所有陽離子所帶的正電荷總濃度等于所有陰離子所帶的負(fù)電荷總濃度。如NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c( 23、CO)+c(OH-)
2.物料守恒→注重溶液中某元素的原子守恒。
在電解質(zhì)溶液中,粒子可能發(fā)生變化,但變化前后其中某種元素的原子個(gè)數(shù)守恒。如0.1
molL-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=0.1 molL-1。
3.質(zhì)子定恒→注重分子或離子得失H+數(shù)目不變
在電解質(zhì)溶液中,由于電離、水解等過程的發(fā)生,往往存在質(zhì)子(H+)的得失,但得到的質(zhì)子數(shù)等于失去的質(zhì)子數(shù)。
如NaHCO3溶液中,得失質(zhì)子如下圖所示:
則有:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
[特別提醒]
(1)規(guī)避等量關(guān)系中的2個(gè)易失 24、分點(diǎn)。
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(gè)CO帶2個(gè)負(fù)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。
(2)等式考慮守恒原理,不等式考慮平衡原理。
①等式一般與電荷守恒、物料守恒相聯(lián)系,如果給定的等式不是兩個(gè)守恒式,可以把兩個(gè)守恒式變化形式后相互作差,加以推導(dǎo)即可。
②如果給定的是不等式,要先考慮等式,對等式的一邊加入或減少某離子,即可變成不等式。
1.分析Na2CO3溶液中離子濃度大小關(guān)系和守恒關(guān)系。
提示:Na2CO3 25、===2Na++CO(完全電離)
CO+H2OHCO+OH-(主要)
HCO+H2OH2CO3+OH-(次要)
H2OH++OH-(極微弱)
故有離子濃度大小關(guān)系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
電荷守恒關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
物料守恒關(guān)系:c(Na+)=2[c(CO)+c(H2CO3)+c(HCO)]
質(zhì)子守恒關(guān)系:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)
2.(2013安徽高考)已知NaHSO3溶液顯酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO+H2OH2SO3+O 26、H-?、?
HSOH++SO ②
向0.1 molL-1的NaHSO3溶液中分別加入以下物質(zhì),下列有關(guān)說法正確的是( )
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
B.加入少量Na2SO3固體,則c(H+)+c(Na+)=c(HSO)+c(OH-)+c(SO)
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,則2c(Na+)=c(SO)>c(H+)=c(OH-)
解析:選C 加入少量金屬Na,溶液中c(H+)減小,平衡②右移,溶液中c(HSO)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入少量Na2SO3固體,根據(jù)電荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c( 27、HSO)+2c(SO)+c(OH-),B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入少量NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡②右移,、均增大,C項(xiàng)正確;加入氨水至中性,根據(jù)物料守恒:c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),則c(Na+)>c(SO),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2013四川高考)室溫下,將一元酸HA的溶液和KOH溶液等體積混合(忽略體積變化),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號
起始濃度/(molL-1)
反應(yīng)后溶液的pH
c(HA)
c(KOH)
①
0.1
0.1
9
②
x
0.2
7
下列判斷不正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:c(K+)>c(A-)> 28、c(OH-)>c(H+)
B.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol/L
C.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol/L
D.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-) =c(H+)
解析:選B 實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后溶液的pH為9,即溶液顯堿性,說明HA為弱酸,二者等濃度等體積恰好反應(yīng)生成KA,A-水解,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中,由電荷守恒式c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镠A為弱酸,如果與等體積等濃度的KOH溶液混合,溶液顯堿性,若溶液顯 29、中性,則在兩溶液體積相等的條件下,加入的HA溶液的濃度應(yīng)大于0.2 mol/L,所以實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol/L,C項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后溶液顯中性,根據(jù)電荷守恒式c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),則c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D項(xiàng)正確。
4.(2012四川高考)常溫下,下列溶液中的微粒濃度關(guān)系正確的是( )
A.新制氯水中加入固體NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(H 30、CO)>c(CO)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol/L CH3COOH溶液與0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
解析:選D 選項(xiàng)A,新制氯水中加入固體NaOH,結(jié)合電荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,NaHCO3===Na++HCO,HCOH++CO,HCO+H2OH2CO3+OH-,溶液pH=8.3,說明HCO的水解程度大于電離程度 31、,水解產(chǎn)生的H2CO3濃度大于電離產(chǎn)生的CO濃度,錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,常溫下,pH之和等于14的兩溶液,酸溶液中的c(H+)與堿溶液中的c(OH-)相等,等體積混合時(shí),弱堿在反應(yīng)過程中能繼續(xù)電離,即堿過量,最終溶液顯堿性,錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,兩者混合后發(fā)生反應(yīng),得到物質(zhì)的量濃度相等的CH3COOH和CH3COONa混合溶液,物料守恒式為c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),電荷守恒式為c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根據(jù)以上兩式可知,D項(xiàng)正確。
5.常溫下,某水溶液M中存在的離子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根據(jù)題 32、意回答下列問題:
(1)寫出酸H2A的電離方程式_______________________________________________。
(2)若溶液M由10 mL 2 molL-1 NaHA溶液與10 mL 2 molL-1 NaOH溶液混合而得,則溶液M的pH________(填“>”、“<”或“=”)7,溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開_______,c(Na+)+c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=________ molL-1。
(3)若溶液M有下列三種情況:①0.01 molL-1 H2A溶液,②0.01 molL-1 NaHA溶液,③0.02 molL-1稀鹽 33、酸與0.04 molL-1 NaHA溶液的等體積混合液,則三種溶液中H2A分子濃度最大的為________;pH由大到小的順序?yàn)開______________________________________。
(4)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL與pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,混合溶液中=104,則V1與V2的大小關(guān)系為________(填“大于”、“等于”、“小于”或“均有可能”)。
解析:(1)溶液中存在分子H2A,說明H2A是弱酸,H2A分兩步電離。
(2)NaHA與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)后生成0.02 mol Na2A,由于A2-水解使溶液顯堿性,可得溶液 34、中離子濃度的大小順序?yàn)閏(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)。根據(jù)物料守恒:c(Na+)=2[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]=2 molL-1,所以c(Na+)+c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=3 molL-1。
(3)三種溶液的溶質(zhì)分別是①H2A、②NaHA、③H2A、NaHA和NaCl,各溶質(zhì)的濃度均為0.01 molL-1,由于HA-的存在會抑制H2A的電離,故c(H2A)最大的是③,最小的是②。由于H2A的存在會抑制HA-的水解,故pH最大的是②,最小的是①。
(4)常溫下c(H+)c(OH-)=110-14,結(jié)合題意=10 35、4,說明二者反應(yīng)后溶液呈酸性,但考慮到H2A是二元弱酸且電離程度未知,故無法比較V1與V2的大小。
答案:(1)H2AH++HA-,HA-H++A2-
(2)> c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+) 3
(3)③ ②>③>① (4)均有可能
以工業(yè)上“煙氣脫硫”為載體串聯(lián)鹽類水解的相關(guān)知識
鹽類水解屬于動(dòng)態(tài)平衡之一,在高考中出現(xiàn)的頻率較高,近幾年來又與環(huán)境治理的方法結(jié)合起來進(jìn)行考查,試題常常結(jié)合某些弱酸的酸式鹽,將鹽類水解和電離平衡融合到一起,考查溶液中的水解平衡和離子濃度的比較。
高考載體(2012北京高考T25)
直接 36、排放含SO2的煙氣會形成酸雨,危害環(huán)境。利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。
(1)在鈉堿循環(huán)法中,Na2SO3溶液作為吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得。
(2)吸收液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO)∶n(HSO)變化關(guān)系如下表:
n(SO)∶n(HSO)
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
[知識串聯(lián)設(shè)計(jì)]
(1)NaHSO3溶液中存在哪些平衡關(guān)系?試一一寫出。
(2)Na2SO3溶液呈________性,其原因是什么?
(3)NaHSO3溶液中存在哪些離子?寫出溶液中的電荷守恒式。
(4)Na2 37、SO3溶液中存在哪些離子?并將其濃度按由大到小的順序排列出來。
(5)Na2SO3溶液中c(HSO)、c(SO)和c(H2SO3)三者濃度之和與c(Na+)間有何關(guān)系?你能寫出Na2SO3溶液中的質(zhì)子守恒關(guān)系式嗎?
(6)由表格中的數(shù)據(jù)判斷,NaHSO3溶液呈________性,用化學(xué)平衡原理進(jìn)行解釋
________________________________________________________________________。
答案:(1)存在三個(gè)平衡關(guān)系:水的電離平衡:H2OH++OH-,HSO電離平衡:HSOH++SO,HSO水解平 38、衡:HSO+H2OH2SO3+OH-
(2)堿性;原因是SO+H2OHSO+OH-
(3)Na+、HSO、SO、H+、OH-;電荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
(4)Na+、SO、HSO、H+、OH-;c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+)
(5)c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3)=c(Na+)
c(OH-)=c(H+)+c(HSO)+2c(H2SO3)
(6)酸;HSO存在:HSOH++SO和HSO+H2OH2SO3+OH-,HSO的電離程度大于水解程度,故溶液呈酸性。
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