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第22 讲 盐类的水解(原卷版)
目录:
【内容1 盐类水解及其规律】
【内容2 水解常数及妙用】
【内容3 水解常数与电离常数的关系】
【内容4 酸式强碱盐溶液酸碱性的判断】
【内容5 完全双水解反应各大考点】
【内容6 盐类水解在高考中19 大应用】
【内容7 盐溶液蒸干时所得产物的判断】
知识主线:
水解的概念
水解应用
水解的特征
影响水解平衡的因素:越弱越水解、温度、浓度、外加酸碱、同离子效应
水解原理
水解方程式的书写及水解常数
盐类水解
一、盐类水解及其规律
1.盐类的水解
(1)定义:在水溶液中,盐电离出来的弱酸根阴离子或弱碱阳离子跟水电离出来的H+或
OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解
(2)条件:可溶盐中必须有弱酸根阴离子或弱碱根阳离子,即有弱才水解,强酸强碱盐
不水解
(3)实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡
盐电离→→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性、
酸性或中性
(4)盐类水解的特点
①可逆:盐类的水解是可逆反应,是酸碱中和反应的逆反应
②吸热:中和反应是放热反应,因此盐类的水解是吸热反应
③微弱:通常情况下,盐类的水解程度很微弱
2.盐类的水解规律
有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性;越弱越水解,都弱双水解;
同强显中性
盐的类型
强酸强碱盐
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
实例
NaCl、KNO3
NH4Cl、Cu(NO3)2
CH3COONa、Na2CO3
是否水解
否
是
是
水解的离子
无
NH、Cu2+
CH3COO-、CO
溶液的酸碱性
中性
酸性
碱性
溶液的pH (25 ℃)
pH=7
pH<7
pH>7
【注意】
①“越弱越水解”指的是盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液的碱性(或酸
1
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性)越强,若酸性HA>HB,那么相同浓度的NaA 和NaB 溶液,后者的碱性强
如:CH3COOH 的酸性比HClO 的酸性强,则相同浓度时,CH3COO-的水解程度
比ClO-小,后者的碱性强
②盐类发生水解反应后,其水溶液往往呈酸性或碱性, 但也有特殊情况,如
CH3COONH4溶液呈中性
③能发生相互促进的水解反应的盐溶液的酸碱性,取决于弱酸、弱碱的相对强弱,
如NH4F 溶液呈酸性,是因
为HF 的电离常数大于NH3·H2O 的电离常数
3.水解离子方程式的书写
(1)书写形式:盐中的离子+水
弱酸+ OH-,如:R-+H2O
HR+OH- 显碱
性
盐中的离子+水
弱碱+H+, 如:M++H2O
MOH+H+ 显酸
性
(2)不同类型盐水解的离子方程式
①一元弱酸强碱盐
CH3COONa:CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-;NaClO:ClO-+H2O
HClO+OH-
②一元弱碱强酸盐
NH4Cl:NH+H2O
NH3·H2O+H+;(NH4)2SO4:NH+H2O
NH3·H2O+H+
③多元弱酸强碱盐(正盐):多元弱酸强碱盐水解是分步进行的,应分步书写。水解程
度主要取决于第一步反应
Na2CO3:CO+H2O
HCO+OH-,HCO+H2O
H2CO3+OH-
Na2S:S2-+H2O
HS-+OH-,HS-+H2O
H2S+OH-
④多元弱碱强酸盐:多元弱碱强酸盐水解也是分步的,由于中间过程复杂,中学阶
段仍写成一步
CuCl2:Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+;AlCl3:Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
【注意】
①盐类水解程度一般很小,水解产物很少,不生成沉淀和气体,也不发生分解,因
此书写水解的离子方程式时,一般用“
”连接,产物不标“↑”或“↓”,
也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式
②多元弱酸根分步书写,水的化学计量数始终是1,以第一步为主,一般只写第一
步水解方程式
4.水解常数及应用
(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示
(2)表达式
①对于A-+H2O
HA+OH-,Kh=
②对于B++H2O
BOH+H+,Kh=
(3)意义和影响因素
①Kh越大,表示相应盐的水解程度越大
②Kh只受温度的影响,升高温度,Kh值增大
(4)与电离常数的关系
①强碱弱酸盐:Kh=
如:CH3COONa:CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
②强酸弱碱盐:Kh=
如:NH4Cl:NH4
++H2O
NH3·H2O+H+
2
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③多元弱酸强碱盐:
Na2CO3:CO3
2-+H2O
HCO3
-+OH-
,HCO3
-+H2O
H2CO3
+OH-
(5)水解常数的应用
①计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)
a.对于A-+H2O
HA+OH-
起始: c 0 0
平衡:c-c(HA) c(HA) c(OH-)
Kh=≈,c(OH-)=
b.同理对于B++H2O
BOH+H+,c(H+)=
②判断水解程度大小、盐溶液的酸碱性
一定浓度的CH3COONH4 溶液,由于Ka(CH3COOH)=1.75×10 -5≈Kb(NH3·H2O)=
1.71×10 -5,则CH3COO -与NH 的水解常数近似相等,二者水解程度相同,
CH3COONH4溶液呈中性,c(CH3COO-)=c(NH )
③判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小
a.单一溶液
ⅰ.一定浓度的NaHCO3溶液,Ka1=4.4×10-7,Ka2=5.6×10-11,Kh==≈2.27×10-8>
Ka2,HCO
的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H2CO3)>c(CO)
ⅱ.一定浓度的NaHSO3溶液,Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.2×10-7,Kh==≈6.5×10-13
<Ka2,HSOCO
的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),c(SO)>c(H2SO3)
b.混合溶液
ⅰ.如物质的量浓度相等的CH3COOH 和CH3COONa 混合溶液,Ka(CH3COOH)=
1.75×10 -5,Kh==≈5.7×10 -10<Ka(CH3COOH),CH3COO -的水解程度小于
CH3COOH 的电离程度,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),c(CH3COO-)>c(Na+)>
c(CH3COOH)
ⅱ.又如物质的量浓度相等的HCN 和NaCN 混合溶液,Ka(HCN)=4.9×10-10,Kh=
=≈2.0×10-5>Ka(HCN),CN-的水解程度大于HCN 的电离程度,溶液呈碱性,
c(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)
5.酸式强碱盐溶液酸碱性的判断:酸式强碱盐的水溶液呈什么性质,这要看该盐的组
成微粒的性质
(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性,如NaHSO4:NaHSO4===Na++H++
SO4
2-
(2) 弱酸的酸式盐(NaHA) 存在两种趋势,既存在电离平衡又存在水解平衡:
NaHA===Na++HA-
HA-
H++A2- (电离,显酸性)
HA-+H2O
H2A+OH- (水解,显碱性)
①若电离程度大于水解程度,则显酸性,常见的酸式盐中,显酸性的有:NaHSO3、
KHC2O4
②若水解程度大于电离程度,则显碱性;常见的酸式盐中,显碱性的有:NaHCO3、
NaHS
如:NaHSO3===Na++HSO3
- (H2SO3:K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7)
3
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HSO3
-
H++SO3
2- (主要,大)呈酸性
HSO3
—+H2O
H2SO3+OH- (次要,小)
NaHCO3===Na++HCO3
- (H2CO3:K1=4.30×10-7 ,K2=5.61×10-11)
HCO3
-+H2O
H2CO3+OH- (主要,大)呈碱性
HCO3
-
H++CO3
2- (次要,小)
(3)在酸式盐NaHA 溶液中,电离程度>水解程度、c(H+)>c(OH-)和c(A2-)>c(H2A)是等
价条件,都表明溶液呈酸性,反之亦反
6.完全双水解反应:某些盐溶液在混合时,一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子,相
互促进对方的水解,使两种离子的水解趋于完全,这样的水解反应称为完全(彻底)双
水解,此类反应的离子方程式用“===”而不用“
”表示,并标“↑”和“↓”
(1)离子方程式书写技巧:书写离子方程式时,一般要根据水解的特征、水解生成的酸
和碱的特点确定反应物和生成物,以离子的电荷守恒和质量守恒相结合的方法进行
配平
Na2S 与AlCl3溶液混合:2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
NH4Cl 和NaAlO2溶液混合:NH4
++AlO2
-+2H2O===Al(OH)3↓+NH3·H2O
(2)常见的能发生双水解反应(因而不能大量共存)的离子组合有
①Al3+和CO3
2-、HCO3
-、S2-、HS-、AlO2
-、SiO3
2-、ClO-
②Fe3+和CO3
2-、HCO3
-、AlO2
-、SiO3
2-、ClO-
③NH4
+和AlO2
-、SiO3
2-
(3)NH 与S2-、HCO、CO、CH3COO-等组成的盐虽然水解相互促进,但水解程度仍然
很小,离子间可以大量共存,水解方程式仍用可逆符号表示,不标“↑”和“↓”,
不稳定产物也忽略其分解。因此,NH4
+和CO3
2-、NH4
+和HCO3
-、NH4
+和CH3COO-
在同一溶液中能大量共存,NH+CH3COO-+H2O
CH3COOH+NH3·H2O
二、影响盐类水解的主要因素
1.内因:盐类水解程度的大小主要由盐的性质所决定的,生成盐的弱酸(或弱碱)越难
电离(电离常数越小),盐的水解程度越大,即越弱越水解
2.外因
影响因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸碱
酸
弱碱阳离子水解程度减小
碱
弱酸阴离子水解程度减小
以FeCl3水解为例[Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+]
条件
移动方向
H+数
pH
水解程度
现象
升温
向右
增多
减小
增大
颜色变深
通入HCl(g)
向左
增多
减小
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减少
增大
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
加少量NaF[
向右
减
升
增大
颜色变深
加少量NaOH
向右
减
升
增大
红褐色沉淀
【注意】
①相同条件下的水解程度:
a.正盐>相应的酸式盐,如 CO>HCO
b.水解相互促进的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。如NH 的水解程度:
(NH4)2CO3>(NH4)2SO4
>(NH4)2Fe(SO4)2
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②稀释溶液时,盐溶液被稀释后浓度越小,水解程度越大,但由于溶液体积的增大
是主要的,故水解产生的
H+或OH-的浓度是减小的,则溶液酸性(或碱性)越弱
③向CH3COONa 溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa 溶液水解产生的OH
-反应,使平衡向水解方
向移动,主要原因是体系中c(CH3COOH)增大,会使平衡CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-左移
三、盐类水解的应用
1.盐类水解的应用
(1)判断溶液的酸碱性
如:FeCl3溶液显酸性,原因是Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
(2)配制可水解的盐溶液:某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而浑浊,需加相应的酸
来抑制水解
如:在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解
(3)可水解盐溶液的贮存:某些弱酸强碱盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用
玻璃塞
如:Na2CO3溶液、NaF 溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中,应贮存于带橡胶塞的试剂
瓶中
(4)制备Fe(OH)3胶体:将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体
如:制取Fe(OH)3胶体的离子反应为Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+
(5)分析某些活泼金属与强酸弱碱盐溶液的反应
如:镁条放入NH4Cl、FeCl3、CuCl2溶液中产生氢气
(6)判断溶液中离子能否大量共存:部分水解显酸性的离子与部分水解显碱性的离子之
间因双水解相互促进而不能大量共存,如:Al3+与CO、HCO、S2-、HS-、AlO;
Fe3+与HCO、CO、AlO;NH 与AlO、SiO 因相互促进水解强烈而不能大量共存
(7)判断盐所对应酸的相对强弱
如:相同浓度的NaX 、NaY 、NaZ 溶液的pH 分别为8 、9 、10 ,则酸性:
HX>HY>HZ
(8)证明弱酸或弱碱的某些实验可以考虑盐的水解
如:证明Cu(OH)2为弱碱时,可用CuCl2溶液能使蓝色石蕊试纸变红(显酸性)来证明
(9)比较非金属的非金属性强弱
如:相同浓度时,硅酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠的pH 依次减小,则非金属性:Si<C
<S
(10)制备无水盐:工业制备某些无水盐时,不能用蒸发结晶的方法
如:由MgCl2·6H2O 制无水MgCl2 要在HCl 气流中加热,否则:MgCl2·6H2O
Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O
(11)制备无机化合物
如:用TiCl4 制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量)
TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加
入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2·xH2O 经焙烧得TiO2
(12)物质的提纯
如:MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+的水解程度比Mg2+水解程度大,可
加入MgO 或Mg(OH)2或MgCO3,使Fe3+的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀而除
去
(13)FeCl3溶液止血:在较小的伤口上,涂上FeCl3可有效止血。因为Fe3+在水解时:
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+产生的Fe(OH)3胶体,其胶粒带的正电荷中和了和血液
中带负电荷胶粒,发生聚沉,从而使血液凝固
(14)一些盐(如Al2S3)的制取:由于某些弱酸弱碱盐在水中强烈水解,因此这些弱酸弱碱
盐的制取不能通过溶液之间的反应而得到
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如:Al2S3的制取,若用含Al3+的物质与含S2-的物质在溶液中进行反应,则由于它
们相互促进水解而生成Al(OH)3和H2S,得不到Al2S3,应用硫粉和铝混合加热制
取
(15)热的纯碱液去油污效果更好:CO3
2-在水中水解为CO3
2-+H2O
HCO3
-+OH
-,加热可使CO3
2-的水解程度增大,产生c(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,故热的纯碱比冷的效果好
(16)明矾(铝盐)用作净水剂
如:明矾可作净水剂,原理为Al3 ++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H +,生成的
Al(OH)3胶体吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清
(17)泡沫灭火原理:泡沫灭火器中分别盛装Al2(SO4)3溶液与小苏打溶液,使用时两者
混合发生水解相互促进反应,产生CO2气体和Al(OH)3沉淀,将燃烧物质与空气隔
离开,其水解的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(18)铵态氮肥不能与草木灰混合使用:NH 与CO 水解相互促进放出氨气而降低铵态氮
肥的肥效
(19)除锈剂:NH4Cl 与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂,因为NH、Zn2+水解,呈酸性,
能溶解铁锈
如:NH+H2O
NH3·H2O+H+、Zn2++2H2O
Zn(OH)2+2H+
2.盐溶液蒸干时所得产物的判断
(1)金属阳离子易水解的挥发性强酸盐:蒸干时得到氢氧化物,灼烧时得到氧化物
如:AlCl3(aq)⃗蒸干Al(OH)3⃗灼烧Al2O3
(2)金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐:蒸干得原溶质
如:Al2(SO4)3(aq)⃗蒸干Al2(SO4)3(s),CuSO4(aq)⃗蒸干CuSO4(s)
(3)酸根阴离子易水解的强碱盐:蒸干得原溶质
如:Na2CO3(aq)⃗蒸干Na2CO3(s)
(4)不稳定的化合物的水溶液:加热时在溶液中就能分解,得不到原物质
如:Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别
为:
Ca(HCO3)2
CaCO3(CaO) ;NaHCO3
Na2CO3 ;KMnO4
K2MnO4 +
MnO2;NH4Cl
NH3↑+HCl↑
(5)易被氧化的盐:蒸干后得不到原物质,蒸干后得其氧化产物
如:Na2SO3(aq)⃗蒸干Na2SO4(s);FeSO4(aq)⃗蒸干Fe2(SO4)3(s)
(6)弱酸的铵盐:蒸干后得不到任何物质
如:(NH4)2S、(NH4)2CO3等蒸干后得不到任何物质
例1.X、Y、Z、W、Q 为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知X、Q 为同主族
元素且这两种元素能组成离子化合物;Y 元素的气态氢化物水溶液显碱性。下列说法
正确的是
A.简单离子半径:
B.
分子的空间结构为平面三角形
C.X 分别与Y、Z、W 组成的常见化合物均为极性分子
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D.由Y、Z、Q 组成的化合物的水溶液一定显中性
例2.常温下,用浓度为0.0200mol•L-1的NaOH 标准溶液滴定100mL 浓度均为
0.0200mol•L-1的HCl 和CH3COOH 的混合溶液,滴定过程中溶液的pH 随NaOH 加入体
积(V)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.水的电离程度:a<b<c<d
C.a 点:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.b 点:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
例3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol 金属钠生成Na2O2,转移的电子数为2NA
B.60g 二氧化硅晶体中含有NA个SiO2分子
C.乙烯和丙烯的混合物共28g,含有的氢原子数为4NA
D.由1molCH3COONa 和少量CH3COOH 形成的中性溶液中,CH3COO-数目小于
NA
例4.25C 时,0.1mol/LK2Cr2O7溶液中存在如下平衡:①
,②
,
随溶液pH 的变化如图所示,
下列说法错误的是
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A.溶液中:
B.向K2Cr2O7溶液中加入少量Na2SO4固体,溶液的pH 不变
C.溶液中
D.当溶液pH=9.0 时,HCrO 的平衡浓度:
例5.由实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
实验操作
现象
结论
A
向盛有表面打磨的镁条的容器中加入
AlCl3溶液
有大
量气
泡产
生
AlCl3水解使溶液显酸性
B
向盛有铁片的容器中加入浓硝酸
无明
显现
象
Fe 常温下不与浓硝酸反应
C
向某溶液中滴加FeCl3溶液
溶液
呈紫
色
溶液中一定含有苯酚
D
在1mL0.2mol/L 的NaOH 溶液中滴加2
滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀
后,再滴加2 滴0.1mol/LFeCl3溶液
生成
红褐
色沉
淀
相同温度下
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
A.A
B.B
C.C
D.D
例6.中华传统文化中蕴含着很多化学知识,下列说法正确的是
A.“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”中“豆萁”的主要成分纤维素在人体内最终水解
为葡萄糖
B.“薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”,“薪柴之灰”不可与铵态氮肥混合
施用
C.“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合”,火药发生爆炸时,生成无色的SO2、NO2
和CO2
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D.《墨子·天志》中记载:“书之竹帛,镂之金石”,竹帛的主要化学成分均为纤
维素
例7.化学与生产生活密切相关。下列物质的用途没有运用相应化学原理的是
选项
用途
化学原理
A
氧化铝用于制作坩埚
氧化铝的熔点高
B
碳酸氢钠用于制作泡沫灭火器
碳酸氢钠受热易分解
C
以油脂为原料制肥皂
油脂可以发生皂化反应
D
用浓氨水检查氯气管道是否漏气
具有还原性
A.A
B.B
C.C
D.D
例8.生活中将洁厕灵和84 消毒液不慎混在一起会产生氯气而使人中毒,发生的反应
为
。
表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正
确的是
A.1L 1
的NaClO 溶液中含有
数目为
B.标准状况下,每生成3.36L
转移电子数目为0.15
C.58.5g NaCl 固体中含有
个NaCl 分子
D.18g
中含有的电子数目为8
例9.下列离子方程式书写错误的是
A.向明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:2Al3++3
+3Ba2++6OH-
=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
B.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:CO2+OH-=HCO
C.氢氧化镁固体溶解于氯化铵溶液:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2H2O+2
=5
+4H++2Mn2+
例10.X、Y、Z、R、M 为原子序数依次增大的短周期元素,其原子的最外层电子数
与原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是
9
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A.X 的原子与Y、Z、R、M 的原子均可形成共价化合物
B.Y 形成的化合物种类最多
C.R 与M 形成的化合物溶于水,会促进水的电离
D.
在同周期元素的简单阳离子中,半径最大
1.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
平衡常数
Ka=1.8×10-5
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的四种溶液:
a.CH3COOH b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
pH 由小到大的排列顺序是 (用字母表示)。
(2)常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH 溶液加稀释过程中,下列表达式的数据变大的是
。
A.c(H+) B.
C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)体积均为100mL pH=2 的CH3COOH 与一元酸HX,加水稀释过程中pH 与溶液体积
的关系如图所示:
10
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则HX 的电离平衡常数 CH3COOH 的电离平衡常数(填大于、小于或等于),理
由是 。
(4)25℃时,CH3COOH 与CH3COONa 的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中
c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),
= 。
2.聚合氯化铝用于城市给排水净化。氧化铝法制取无水三氯化铝的反应如下:
(1)标出上述反应的电子转移方向和数目 。
(2)写出该反应的平衡常数表达式:
。
(3)Al 原子核外有 种不同能量的电子。
聚合氯化铝(PAC)是一种介于
和
之间的水溶性无机高分子聚合物,PAC
的水解过程中会有一种聚合稳定态物质
称为
,
对
水中胶体和颗粒物具有高度电中和桥联作用,是净水过程中的重要物质。
(4) Al13在水解过程中会产生[Al(OH)2]+、[Al(OH)]2+等产物,写出[Al(OH)]2+水解的离子
方程式 。
(5)
溶液与NaOH 溶液反应,若参与反应的铝离子最终全部转化生成
,则理论
上参与反应的
与
的物质的量之比是
(6)使用
净水时应控制pH 在6.8~8.02 之间,否则净水效果不佳。请结合使用
水解净化水时铝元素存在的形态,分析在强酸性和强碱性环境时净水效果差的原因。
3.铁的化合物在水溶液中呈现丰富的颜色,这与其水解平衡和配位平衡有关。
(1)下列为用氯化铁固体制备氢氧化铁胶体的相关实验,可以达到实验目的的是
___________。
A
B
C
D
配制
溶液
制备
胶
体
观察胶体的丁达尔效
应
分离
胶体
与溶液
11
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A.A
B.B
C.C
D.D
(2)实验室用
溶液制备
胶体的化学反应方程式为 。
(3)实验小组为探究溶液
对
水解平衡的影响,在常温下设计了下列实验,通过
测定透光率进行研究。
已知:①
水解程度越大,颜色越深
②颜色越深,透光率越低
组
别
溶液
蒸馏水
溶液
透光率
1
2
3
①
,
。
②由
,可证明:
减小,
的水解平衡逆向移动。(选填“>”“<”
或“=”)
③分析实验结果:
,同学甲推测原因可能是:
(较深的
黄色),并做了如下实验:
组
别
溶液
蒸馏水
试剂
透光率
4
试剂
为 ,可由
,证实同学甲的推测。
通过对比 (填字母)的实验结果,证明
对
的水解平衡的影响。
A.组别4 与组别1 B.组别4 与组别2 C.组别4 与组别3
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(4)为了探究
的热效应,同学乙设计了下列四组实验方案:
组别
温度
试剂
透光率
5
溶液
6
溶液
7
溶液
8
溶液
若实验结果为 ,则可证明:
为吸热反应。
(5)写出一种强酸弱碱盐(除
)及其用途: 。
4.我们知道,电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应。通常,离子反应有两种
情况,一种是没有电子转移的,是离子互换反应;另一种是有电子转移的,属于氧化
还原反应。
在溶液中发生的离子互换反应一般总是向离子浓度减小的方向进行。取4mL1mol·L-1醋
酸溶液在试管中,逐滴滴入1mL1mol·L-1碳酸钠溶液。
(1)写出该反应的离子方程式 。
随着碳酸钠溶液的滴加,溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)这一离子互换反应是否向离子浓度减小方向进行?请应用平衡移动原理进行说明。
。
(3)当碳酸钠溶液全部滴加完后,测得该溶液显酸性,比较该溶液中除H2O 以外的微粒
浓度大小(不考虑CO2的溶解) 。
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO
+4H++3e-=NO+2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质能使
上述还原过程发生。
(4)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式,用单线桥法标出电子转移方向和数目。
。
5.某国产电动汽车推出的“刀片电池”具有强环境适应性,更安全可靠。“刀片电
池”正极材料使用了磷酸亚铁锂(LiFePO4)。磷酸亚铁锂(LiFePO4)由Li2CO3、C6H12O6和
FePO4在高温条件下制备。
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(1)铁是26 号元素,它是 。(选填编号)
a.主族元素b.副族元素c.短周期元素d.长周期元素
磷元素的原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)上述方程式中,CO2的电子式为 ,属于第二周期的元素,原子半径由小
到大排列 。
(3)反应中的氧化剂是 ;当有0.1molLiFePO4生成时,转移电子的数目为
个。
磷酸亚铁锂也可以用(CH3COO)2Fe、NH4H2PO4和LiOH 为原料制备。
(4)NH4H2PO4溶于水形成的溶液中存在:c(H+)+c(
)=c(OH-)+c(H2PO )+
。
(5)请解释(CH3COO)2Fe 溶于水显酸性的原因 。
6.氢氧化钠溶液处理铝土矿井过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氯化碳,
有下列反应:2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。
(1)上述五种物质中沸点最低物质的结构式为 ,由上述物质中的两种元素按原子
个数比1:1 形成的离子化合物的电子式为 (写一例)。
(2)请将Na、Al、O 的原子半径和简单离子的半径分别按由小到大的顺序排列:
(用元素符号表示), (用离子符号表示)。
(3)①在上述混合物的组成元素中,与铝元素同周期的另一元素的原子共有 种不
同能级的电子,该元素的最高价氧化物对应水合物与铝单质反应的离子反应方程式为
。
②已知AlN 的熔点2200℃,AlCl3的熔点194℃,二者常温下均为固体,其熔点差异较
大的原因是 。
(4)NaHCO3溶液中各含碳微粒按浓度由大到小的顺序排列 。
7.钴盐在生活和生产中有着重要应用。
(1)干燥剂变色硅胶常含有
。常见氯化钴晶体的颜色如下:
化学
式
颜色
蓝色
蓝紫色
紫红色
粉红色
变色硅胶吸水饱和后颜色变成 ,硅胶中添加
的作用 。
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(2)草酸钴是制备钴氧化物的重要原料,常用
溶液和
溶液制取难溶于
水的
晶体。
①常温下,
溶液的
7(填“>”“=”或“<”)。(已知:常温下
,
,
。)
②制取
晶体时,还需加入适量氨水,其作用是 。
③在空气中加热
二水合草酸钴
,受热过程中在不同温度范围内
分别得到一种固体物质。已知
的两种常见化合价为
价和
价,
。
温度范围/
150~210
290~320
固体质量/g
8.82
4.82
ⅰ.温度在
范围内,固体物质为 (填化学式,下同);
ⅱ.从
加热到
时生成一种钴的氧化物和
,此过程发生反应的化学方程
式是 。
8.氮、氧、氯及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(1)氧原子核外共有 种能量不同的电子,氯原子核外未成对电子所占据的轨道符号
是 ,NH3分子的空间构型为 。
(2)请比较氮、氧元素的非金属性:氮 氧(选填“>”或“<”),用一个化学事实
进行说明 。
已知:①NaNO2具有毒性和强氧化性;②酸性强弱:H2SO3>HNO2>CH3COOH。
(3)含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染,工业上常用还原剂将其转化为无
污染的气体,用NH4Cl 还原NaNO2的离子方程式为 ,若生成1mol 氧化产物,则
反应中转移的电子数目是 。
(4)向冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2溶液,该物质可以为 。
a.二氧化碳 b.二氧化硫 c.醋酸 d.稀硫酸
(5)常温下将0.02mol·L-1的NaNO2溶液和0.01mol·L-1的盐酸等体积混合,溶液呈酸性,
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则c(NO )+c(HNO2) 0.01mol·L-1,c(NO )+c(Cl-) 0.01mol·L-1(选填“>”、“<”
或“=”)。
9.捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题。
I.国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)
+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
(1)碳原子核外有 种能量不同的电子。H2O 分子空间构型为 。已知上述反应
中,反应物能量总和大于生成物能量总和,则该反应为 反应。(填“放热”或
“吸热”)
II.将CO2富集、活化、转化为具有高附加值的化学品对实现碳中和有重要意义。回答
下列问题。
(2)一种富集烟气中CO2的方法示意图如图:
写出“解吸”过程产生CO2的化学方程式: 。
(3)CO2性质稳定,使其活化是实现转化的重要前提。
①使用过渡金属作催化剂,提供空轨道接受 (填“C”或“O”)原子的孤电子对,破
坏CO2的结构使其活化。
②采用电化学、光化学等手段,使CO2 (填“提供”或“接受”)电子转化为
CH3OH。
III.小组同学对比K2CO3和KHCO3的性质,进行了如下实验。回答下列问题。
向相同体积、相同浓度的K2CO3和KHCO3溶液中分别滴加0.1mol·L-1的盐酸,溶液pH
变化如图。
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(4)图 (填“甲”或“乙”)是K2CO3的滴定曲线。A'~B'发生反应的离子方程式为
。
(5)下列说法正确的是 (填序号)。
a.K2CO3和KHCO3溶液中所含微粒种类相同
b.A、B、C 均满足:c(K+)+c(H+)=2c(CO
)+c(HCO )+c(OH-)
c.水的电离程度:A<B<C
d.通过焰色试验能区别K2CO3和KHCO3溶液
10.化学实验是研究物质及其变化的基本方法。
(1)某无色透明溶液中可能大量存在
、
、
中的几种离子。
①不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。
②取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不
消失。说明原溶液中肯定存在的离子是 。
③取②的滤液加入过量NaOH 溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子是
。
④原溶液可能大量存在的阴离子是下列A~D 中的 (填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)某小组同学对比
和
的性质,并进行了如下实验:
①写出
水解的离子方程式 。
②向相同体积、相同浓度的
和
溶液中分别滴加
的盐酸,溶液
pH 变化如下图所示。
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a.图 (填“甲”或“乙”)是
的滴定曲线。
b.A′~B′的离子方程式为 。写出A′溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。
c.A、B、C 三点溶液中,水的电离程度由大到小的顺序为 。
③向
的
和
溶液中分别滴加少量
溶液,均产生白色沉淀,
后者有气体产生,且白色沉淀的成分只有一种。已知:
i.
的
溶液中,
,
ii.25℃时,
,
写出向
溶液中滴加少量
溶液发生的离子反应方程式 。
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