第4 讲 盐类的水解
考点一 盐类的水解及其规律
1.盐类的水解
小题对点过
(1)下列说法错误的是 。
①酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
②某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应
③常温下,pH=10 的CH3COONa 溶液与pH=4 的NH4Cl 溶液,水的电离程度相同
④CH3COONH4水溶液呈中性,溶液中的c(H+)=c(OH-)
(2)有下列盐溶液:
①KNO3 ②CuSO4 ③K2CO3 ④FeCl3
⑤K2SO4 ⑥NaClO ⑦NH4Cl ⑧AgNO3
呈酸性的是 (填序号,下同),呈碱性的是 ,呈中性的是 。
答案 (1)② (2)②④⑦⑧ ③⑥ ①⑤
2.盐类水解的规律
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
盐的
类型
实例
是否
水解
水解的离子
溶液的
酸碱性
强酸
强碱盐
NaCl、NaNO3
否
-
中性
强酸
弱碱盐
NH4Cl、
Cu(NO3)2
是
NH 4
+、
Cu
2+
酸性
强碱
弱酸盐
CH3COONa、
Na2CO3
是
CH3COO-、
CO3
2−
碱性
小题对点过
(1)等物质的量浓度的下列物质的溶液,其pH 由小到大的顺序是 (填序号)。
①CH3COONa ②NaOH ③NaNO3 ④HCl ⑤Al2(SO4)3 ⑥CH3COOH
(2)常温下,某浓度的NH4Cl 溶液的pH 为4,回答下列问题:
①该NH4Cl 溶液中含氮元素的微粒有 。
②该NH4Cl 溶液中c 水(H+)与pH=4 的盐酸中c 水(H+)比值为 。
答案 (1)④⑥⑤③①②
(2)①NH 4
+、NH3·H2O ②106
解析 (2)②pH=4 的NH4Cl 溶液中水电离的c 水(H+)=10-4 mol·L-1,pH=4 的盐酸中水电离的c 水
(H+)=10-10 mol·L-1,则该NH4Cl 溶液中c 水(H+)与pH=4 的盐酸中c 水(H+)比值为10
−4mol· L
−1
10
−10mol· L
−1=106。
3.盐类水解离子方程式的书写
(1)盐类水解的离子方程式一般用“
”连接,且一般不标“↑”“↓”等状态符号。
(2)多元弱酸盐:分步书写,以第一步为主。
(3)多元弱碱盐:水解反应的离子方程式一步完成。
(4)阴、阳离子相互促进的水解
①若水解程度不大,用“
”表示。
②相互促进的水解程度较大的,书写时用“===”“↑”“↓”。
小题对点过
(1)(写出下列盐溶液中水解的离子方程式)。
①NH4Cl: 。
②Na2CO3: 、
。
③FeCl3: 。
④CH3COONH4:
。
⑤AlCl3溶液和Na2S 溶液混合: 。
⑥AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合: 。
(2)下列有水参与的反应属于盐类水解反应的是 。
①NH3+H2O
NH3·H2O
②[Al(OH)4]-
Al(OH)3+OH-
③H3BO3+H2O
H++B(OH)4
−
④HPO4
2−+ H 2O PO4
3−+H3O+
答案 (1)①NH 4
++H2O
NH3·H2O+H+
②CO3
2−+ H 2O HC O3
−+OH −HC O3
−+H2O
H2CO3+OH-
③Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
④CH3COO-+NH 4
++H2O
CH3COOH+NH3·H2O
⑤2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
⑥Al3++3HCO3
−===Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)②
1.室温下,0.1 mol·L-1的NH4CN 溶液的pH 等于9.32,据此,下列说法错误的是( )
A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B.室温下,NH3·H2O 是比HCN 更弱的电解质
C.上述溶液中CN-的水解程度大于NH 4
+的水解程度
D.室温下,0.1 mol·L-1 NaCN 溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度
答案 B
解析 室温下,溶液呈碱性,能使甲基橙试剂变黄色,故A 正确;HCN 和NH3·H2O 均是弱电解质,溶液
呈碱性,说明CN-的水解程度大于NH 4
+的水解程度,由越弱越水解知NH3·H2O 是比HCN 强的电解质,
故B 错误、C 正确;CN-、NH 4
+相互促进水解,所以0.1 mol·L-1 NaCN 溶液中,CN-的水解程度小于同浓
度下NH4CN 溶液中CN-的水解程度,故D 正确。
2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH 测定如表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH 和HClO 溶液比较,pH 小的是HClO
D.③溶液中水电离出的c(OH-)=1×10-11.6 mol·L-1
答案 B
解析 A 项,水的电离程度应为③>④>②>①,错误;C 项,CH3COOH 酸性强于HClO,pH 小的为
CH3COOH,错误;D 项,Na2CO3促进水电离,c 水(OH-)=1×10-2.4 mol·L-1,错误。
弱酸酸式盐水溶液酸碱性的判断
弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
(1)电离程度小于水解程度,溶液显碱性,如NaHCO3溶液中:
HCO3
−H ++C O3
2−(次要)
HCO3
−+H2O
H2CO3+OH-(主要)
使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性。
同理NaHS 溶液、Na2HPO4溶液显碱性。
(2)电离程度大于水解程度,溶液显酸性,如NaHSO3溶液中:
HSO3
−H ++ SO3
2−(主要)
HSO3
−+H2O
H2SO3+OH-(次要)
使c(H+)>c(OH-),溶液显酸性。同理NaHC2O4、NaH2PO4溶液显酸性。
3.下列有关盐的说法不正确的是 。
①向Na2CO3 溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红的原因是CO3
2−+ H 2O HC O3
−+OH-,HCO3
−+H2O
H2CO3+OH-
②由0.1 mol·L-1一元酸HA 溶液的pH=3,可推知NaA 溶液存在A-+H2O
HA+OH-
③25 ℃,pH=4 的NaHSO3溶液中水电离的c 水(H+)=1×10-4 mol·L-1
④NaHB 的水溶液显酸性,说明HB-电离程度可能大于水解程度
答案 ③
解析 NaHSO3在水中HSO3
−以电离为主,抑制水的电离,c 水(H+)<1×10-7 mol·L-1,③错误。
4.常温下,根据相关物质的电离常数,回答下列问题:
CH3COOH Ka=1.8×10-5,HCN Ka=4.9×10-10,H2CO3 K a1= 4.3×10−7 K a2=5.6×10-11
(1)相同物质的量浓度的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN 溶液,pH 由大到小的顺
序: ,水的电离程度由大到小的顺序: 。
(2)相同pH 的①CH3COONa、②Na2CO3、③NaHCO3、④NaCN 溶液,物质的量浓度由大到小的顺
序: 。
(3)NaCN
溶
液
中
,c(Na+)
、
c(CN-)
、
c(HCN)
由
大
到
小
的
顺
序
:
。
(4)常温下,NH3·H2O(Kb=1.8×10-5),则CH3COONH4溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”,下同),
NH4HCO3溶液显 性。
答案 (1)②>④>③>① ②>④>③>① (2)①>③>④>② (3)c(Na+)>c(CN-)>c(HCN) (4)中 碱
考点二 外界因素对盐类水解的影响
1.温度
盐类水解反应是中和反应的逆反应,因而盐类的水解为吸热反应,升高温度,水解平衡向右移动。
2.浓度
(1)加水稀释,促进水解,水解程度增大。
(2)加溶质(增大浓度),促进水解,水解程度减小。
小题对点过
(1)下列说法正确的是 。
①等浓度的(NH4)2SO4溶液和NH4Cl 溶液,NH 4
+的水解程度一样
②将碳酸钠溶液加水稀释,水解程度会增大,所以其c(OH-)增大
③对于Na2CO3溶液,加水稀释或加入少量Na2CO3固体,均使Na2CO3的水解平衡向正反应方向移动
④向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO3
2−水解平衡左移,pH 减小
⑤加热CH3COONa 溶液,溶液中c(C H 3COO
−)
c( N a
+)
将减小
(2)为探究盐类水解是一个吸热过程,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:
。
答案 (1)③⑤
(2)取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若红色变深,则盐类水解吸热
3.同离子效应
向能水解的盐溶液中加入与水解产物相同的离子,水解被抑制;若水解产物被消耗,则促进水解。
小题对点过
(1)以FeCl3水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+为例,分析外界条件对水解平衡的影响。
条件
平衡移
动方向
H+
数目
pH
现象
升温
通HCl
加H2O
加NaHCO3
(2)将镁条投入浓NH4Cl 溶液中,有H2、NH3 两种气体产生,利用有关离子方程式分析原因
。
答案 (1)向右 增多 减小 颜色变深 向左 增多 减小 颜色变浅 向右 增多 增大 颜
色变浅 向右 减少 增大 生成红褐色沉淀,放出气体
(2)NH4Cl 溶液中发生水解:NH 4
++H2O
NH3·H2O+H+,加入镁条发生反应:Mg+2H+===Mg2++H2↑,促
进水解平衡右移,产生大量NH3·H2O,NH3·H2O===NH3↑+H2O,产生NH3。
1.关于下列实验的说法不正确的是( )
A.CH3COO-的水解程度增大
B.溶液的pH 减小是CH3COO-水解平衡移动的结果
C.NH4Cl 可促进CH3COO-的水解D.混合液中c(CH3COO-)和c(CH3COOH)之和大于c(Na+)
答案 B
解析 加热醋酸钠溶液促进CH3COO-的水解,使溶液的碱性增强,pH 增大,故B 错误。
2.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在平衡:CO3
2−+ H 2O HC O3
−+OH-。下列说法不正确的是( )
A.稀释溶液,c( HC O3
−)·c(O H
−)
c(C O3
2−)
不变
B.通入CO2,溶液pH 减小
C.升高温度,平衡常数减小
D.加入NaOH 固体,c( HC O3
−)
c(C O3
2−) 减小
答案 C
解析 温度不变, 水解平衡常数不变,
c( HC O3
−)·c(O H
−)
c(C O3
2−)
不变, 故A 正确;CO2 与C
O3
2−反应生成HC O3
−,HCO3
−比C O3
2−水解程度小,所以溶液碱性减弱,即pH 减小,故B 正确;因水解吸
热,则升温可以促进水解,平衡正向移动,平衡常数增大,故C 错误;加入NaOH 固体,OH-抑制CO3
2−水解,
HCO3
−的物质的量浓度减小,CO3
2−的物质的量浓度增大,所以c( HC O3
−)
c(C O3
2−) 减小,故D 正确。
3.25 ℃时,比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的
顺序是 (填序号,下同)。
(2)c(NH 4
+)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl 溶液,其物质的
量浓度由大到小的顺序为 。
(3)25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④
(NH4)2SO4
、
⑤
(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH 4
+)
由
大
到
小
的
顺
序
为
。
答案 (1)②>①>③ (2)④>②>③>①
(3)⑤>④>③>①>②
比较不同溶液中同一离子浓度大小的方法:选好参照物,分组比较,各个击破。
考点三 盐类水解原理的应用
1.在生产、生活中的应用
(1)热的纯碱溶液去油污效果好,原因是碳酸钠的水解为吸热反应
, 升高温度水解平衡向右移动
, 溶液
的碱性增强
, 去污效果增强
。
(2)铵态氮肥与草木灰不得混用的理由:铵态氮肥中的
N H 4
+水解显酸性
, 草木灰中的
C O3
2−水解显碱性
,
相互促进
, 使氨气逸出降低肥效
。
(3)泡沫灭火器反应原理:NaHCO3 与Al2(SO4)3 饱和溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO3
−
===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)简述明矾的净水原理:明矾溶液中的铝离子水解:Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能
吸附水中的悬浮物,起到净水作用。
(5)ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂的原因:Zn
2+ 水解使溶液显酸性
, 能溶解铁锈
。
(6)变废为宝资源回收中的应用
【例】 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2
的实验流程如下:
下列说法正确的是 。
A.过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7 价
B.氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、SO4
2−
C.调节pH 时试剂X 可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D.沉锌时的离子方程式为3Zn2++6HCO3
−===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
答案 D
解析 过二硫酸钠中含有过氧键,分子中硫元素的化合价为+6 价,A 错误;氧化除锰后的溶液中存在
的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、SO4
2−,B 错误;溶液中铁离子能与锌反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,所以调
节溶液pH 时试剂X 不能选用锌,C 错误。
2.在教学、科研中的应用示例
(1)纯碱溶液不能保存在带玻璃塞的试剂瓶中的原因:溶液中碳酸根离子水解:CO3
2−+ H 2O HC O3
−
+OH-,使溶液显碱性,会与玻璃中的SiO2反应。
(2)选择最佳试剂,除去下列括号内的杂质
①Mg2+(Fe3+)加入MgO
或
Mg
( OH
) 2,能除杂的原因是溶液中存在Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,MgO 或
Mg(OH)2能与溶液中的H+反应,使Fe3+的水解平衡向右移动,最终生成Fe(OH)3沉淀而除去。
②Cu2+(Fe3+)加入CuO
或
Cu
( OH
) 2 或
Cu
2( OH
) 2CO3。优点是不引入新的杂质。
(3)在配制FeCl3、AlCl3、SnCl2等溶液时为抑制水解,常先将盐溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释
到所需浓度。
(4) 用MgCl2·6H2O 晶体得到纯的无水MgCl2 操作方法及理由是在干燥的
HCl
气流中加热
MgCl2·6H2O , 可以得到无水
MgCl
2, HCl
气流能抑制
MgCl
2 的水解
, 且带走
MgCl
2·6H2O 因受热产生的
水蒸气。
3.盐溶液蒸干后剩余固体成分的判断
在空气中加热蒸干并灼烧下列盐溶液,将所得产物填入表格中。
盐溶液
产物
Ca(HCO3)2/NaHCO3
CaO/Na2CO3
NH4Cl
无
Na2SO3
Na2SO4
FeCl2/AlCl3
Fe2O3/Al2O3
Al2(SO4)3/Fe2(SO4)3/CuSO4
Al2( SO
4)3/Fe2( SO
4)3/CuSO4
Na2CO3
Na2CO3
1.下列事实,其中与盐类的水解有关的是 (填序号)。
①NaHSO4溶液呈酸性
②长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结
③配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体
④加热FeCl3·6H2O 晶体,往往得不到FeCl3固体
答案 ②③④
解析 ①中NaHSO4为强酸的酸式盐,不发生水解,显酸性是因为在溶液中电离出的H+所致;②中是
NH 4
+水解显酸性所致;③中HCl 会抑制Cu2+水解;④加热时FeCl3会发生水解。
2.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、[Al(OH)4]-
B.MnO4
−、Na+、SO4
2−、K+
C.SO4
2−、Fe3+、S2-、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、NO3
−
答案 A
3.工业上可以利用TiCl4的水解反应生成TiO2·xH2O,再经焙烧可得TiO2,下列有关说法不正确的是(
)
A.TiCl4生成TiO2·xH2O 的化学方程式可表示为TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
B.制备时可加入大量水,同时加热,促使水解完全
C.利用类似方法还可制备SnO、SnO2等化合物
D.TiCl4的性质非常稳定,除制备TiO2外,还可广泛应用于涂料、橡胶和造纸等
答案 D
解析 TiCl4在水中水解:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,加热使水解程度增大并使HCl 挥发,
促进水解,最终彻底水解得到TiO2·xH2O,经焙烧得TiO2,故A 不符合题意;越稀越水解、越热越水解,
所以可加入大量水、同时加热,促进水解完全,故B 不符合题意;利用金属氯化物的水解,加大量水并
加热可以促进水解完全,用类似方法可制备SnO、SnO2等化合物,故C 不符合题意;TiCl4遇水发生水
解反应,其性质不稳定,故D 符合题意。
1.(2023·北京卷)下列过程与水解反应无关的是( )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
答案 B
解析 热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪
酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A 不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生
裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B 符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应
生成氨基酸,C 不符合题意; Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D 不符
合题意。
2.(2023·重庆卷)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的
是( )
A.M 点Kw等于N 点Kw
B.M 点pH 大于N 点pH
C.N 点降温过程中有2 个平衡发生移动
D.P 点c(H+)+c(NH 4
+)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(SO4
2−)
答案 B
解析 温度升高,水的电离程度增大,则M 点Kw小于N 点Kw,A 错误;升高温度促进铵根离子的水解,
且N 点铵根离子浓度更大,水解生成氢离子浓度更大,N 点酸性更强,故M 点pH 大于N 点pH,B 正确;
N 点降温过程中有水的电离平衡、铵根离子的水解平衡、硫酸铵的溶解平衡3 个平衡发生移动,C
错误;P 点为硫酸铵的不饱和溶液,由电荷守恒可知,c(H+)+c(NH 4
+)=c(OH-)+2c(SO4
2−),D 错误。
3.(2021·广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl 表示)。已知GHCl 水
溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 GHCl 水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl 水溶液加水稀释,pH 升高
C.GHCl 在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl 水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
答案 B
解析 GHCl 为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,但水解较为微弱,因此0.001 mol·L-1 GHCl 水
溶液的pH>3,故A 错误;稀释GHCl 溶液时,GH+的水解程度将增大,溶液中c(H+)将减小,溶液pH 将升
高,故B 正确;GHCl 为强酸弱碱盐,在水中的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,故C 错误;根据电荷守
恒可知,GHCl 溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D 错误。
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.下列应用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解反应无关的是( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器中含有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将二者混合就可产生大量二氧化碳
C.常用热的碳酸钠溶液清洗油污
D.可利用碳酸钠与醋酸反应制取少量二氧化碳
答案 D
解析 Na2CO3水解使溶液显碱性,OH-与玻璃中的SiO2会发生反应,A 正确;NaHCO3与Al2(SO4)3发生
相互促进的水解反应:Al3++3HCO3
−===Al(OH)3↓+3CO2↑,B 正确;CO3
2−水解使溶液显碱性,能够除去油
污,C 正确;D 项与盐类的水解无关。
2.强碱MOH 的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA 的溶液混合后,溶液中有关离子浓度的
大小关系是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
答案 C
解析 强碱MOH 的溶液和等体积、等物质的量浓度的弱酸HA 的溶液混合后,恰好完全反应生成
强碱弱酸盐MA。A-发生水解反应,则c(M+)>c(A-);A-水解使溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),浓度关系为
c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
3.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO3
2−+ H 2O HC O3
−+OH-。下列说法错误的是( )
A.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
B.通入CO2,溶液pH 减小
C.加入NaOH 固体,c( HC O3
−)
c(C O3
2−) 减小
D.升高温度,平衡常数增大
答案 A
解析 碳酸钠溶液显碱性,向其中加水稀释时,溶液中OH-浓度减小,由于溶液中存在水的电离,所以
溶液中c(H+)增大,A 错误。
4.下列关于盐的水解应用不正确的是( )
A.实验室配制氯化铁溶液,氯化铁晶体溶于硫酸,然后再加水稀释
B.TiCl4溶于水加热制备TiO2
C.利用可溶性铝盐、铁盐做净水剂
D.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
答案 A
解析 实验室配制氯化铁溶液,需要抑制Fe3+的水解,为了不引入杂质,应将氯化铁晶体溶于盐酸,然
后再加水稀释,A 错误;TiCl4水解是吸热反应,加热促进水解,且生成的氯化氢挥发,使水解几乎完全,生
成的氢氧化物再分解可以得到TiO2,B 正确。
5.常温下,某酸HA 的电离常数Ka=1.0×10-5,下列说法正确的是( )
A.常温下,NaA 的水解常数Kh=1.0×10-9
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA 溶液中,水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1
C.NaA 与HCl 恰好完全反应后的溶液中,2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,HA 溶液中加入NaA 固体,c( HA )·c(O H
−)
c( A
−)
减小
答案 A
解析 常温下,NaA 的水解常数Kh= K w
K a
=
10
−14
1.0×10
−5=1.0×10-9,A 正确;HA 溶液中的氢氧根离子来自水
的电离,由于HA 为弱酸,0.1 mol·L-1 HA 溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,则水电离出的c(H+)=c(OH-)>10
−14
0.1
mol·L-1=1.0×10-13 mol·L-1,B 错误;NaA 与HCl 恰好完全反应后的溶液中,溶质为等浓度的NaCl 和HA,
结合元素守恒可知:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)+c(HA),C 错误; 常温下,HA 溶液中加入NaA 固体,
c( HA)·c(O H
−)
c( A
−)
=Kh(A-),由于温度不变,则Kh(A-)不变,D 错误。
6.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因水解反应而不能大量共存的是( )
A.纯碱溶液:K+、SO4
2−、OH-、Cl-
B.含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:Na+、K+、HCO3
−、N O3
−
C.NH 4
+、Na+、CH 3COO−、N O3
−
D.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO4
2−
答案 D
解析 A 项,离子之间不反应,能大量共存;B 项,[Al(OH)4]-+HCO3
−===Al(OH)3↓+CO3
2−+H2O,不是因水
解反应而不能共存;C 项,NH 4
+与CH3COO-虽然发生相互促进的水解反应,但促进程度很小,能大量共
存;D 项,Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不能大量存在。
7.向浓度为0.1 mol·L-1的NH4Cl 溶液中加入少量NH4Cl 固体,下列各量保持减小的是( )
①c(H+) ②c(NH 4
+) ③c( N H 4
+)
c(C l
−)
④
c( N H 4
+)
c( N H 3· H 2O)·c( H
+)
⑤N H 4
+的水解程度
⑥
c( H
+)
c( N H 4
+)
A.③⑤
B.⑤⑥
C.③⑥
D.④⑥
答案 B
解析 铵根离子的水解方程式为NH 4
++H2O
NH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl 固体,平衡正向移动,则
①c(H+)增大,②c(NH 4
+)增大,③NH 4
+的水解程度减小,c( N H 4
+)
c(C l
−) 增大,④
c( N H 4
+)
c( N H 3· H 2O)·c( H
+)
= 1
K b
,保
持不变,⑤⑥减小,B 正确。
8.已知:[FeCl4(H2O)2]-为黄色,溶液中存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O
[FeCl4(H2O)2]-,下列实验所得结
论不正确的是( )
①
②
加热前溶液为浅黄色,加热后颜色变深
加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显
变化
③
④
加入NaCl 后,溶液立即变为黄色,加热后溶液颜色
变深
加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深
注:加热为微热,忽略体积变化。
A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3
B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响
C.实验③中,加热,可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O
[FeCl4(H2O)2]-正向移动
D.实验④,可证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动
答案 D
解析 加热促进水解,铁离子水解生成氢氧化铁,则实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解
产生了少量Fe(OH)3,A 正确;由Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+可知,酸化后加热溶液颜色无明显变化,氢
离子抑制水解,则实验②中酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,B 正确;加入NaCl 后,溶液立
即变为黄色,发生Fe3++4Cl-+2H2O
[FeCl4(H2O)2]-,[FeCl4(H2O)2]-为黄色,加热时平衡正向移动,溶液
颜色变深,C 正确;实验④中存在Fe3++4Cl-+2H2O
[FeCl4(H2O)2]-,升高温度平衡正向移动,溶液颜色
变深,不能证明温度对Fe3+水解平衡的影响,D 错误。
9.(2024·广东珠海高三联考)测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
(1)Na2SO3水解的离子方程式为
。
(2)请根据题给信息判断Kw的关系:① (填“>”“<”或“=”,下同)④,Kh的关系:① ②。
(3)实验过程中,取①④时刻相同体积的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生的白色沉
淀比①多。该白色沉淀的成分是 , 沉淀④比①多的原因是
。
答案 (1)SO3
2−+ H 2O HSO3
−+OH- (2)= <
(3)BaSO4 升温过程中部分SO3
2−
S
被氧化为O4
2−
解析 (1)Na2SO3是强碱弱酸盐,SO3
2−水解使溶液显碱性,其离子方程式为SO3
2−+ H 2O HSO3
−+OH-。
(2)水的离子积常数Kw只与温度有关,由于①和④的温度相同,故二者Kw相同;盐的水解为吸热反应,
升高温度,盐的水解平衡右移,Kh 增大,故Kh 的关系为①<②。(3)升高温度的过程中部分S
O3
2−被氧化为SO4
2−,SO4
2−与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,且BaSO4不溶于稀盐酸,故④中产生的白
色沉淀比①中多。
能力提升
10.室温下,有0.01 mol·L-1 NH3·H2O 和0.01 mol·L-1 NH4Cl 两种溶液,下列操作可以使两种溶液中
c(NH 4
+)都增大的是( )
A.通入少量HCl 气体
B.加入少量H2O
C.加入少量NaOH 固体
D.升高温度
答案 A
解析 ①0.01 mol·L-1 NH3·H2O 溶液中存在电离平衡NH3·H2O
NH 4
++OH-,②0.01 mol·L-1 NH4Cl
溶液中存在水解平衡NH 4
++H2O
NH3·H2O+H+,通入少量HCl 会使①平衡正向移动,c(NH 4
+)增大,②
平衡逆向移动,c(NH 4
+)也增大,A 项正确;加入少量H2O,两平衡均正向移动但两平衡中的微粒浓度均
减小,c(NH 4
+)均减小,B 项错误;加入少量NaOH 固体,使①平衡逆向移动,c(NH 4
+)减小,②平衡正向移动,
c(NH 4
+)也减小,C 项错误;弱电解质的电离和盐类的水解都是吸热的,升高温度,两平衡均正向移动,则
①中c(NH 4
+)增大,②中c(NH 4
+)减小,D 项错误。
11.下列有关说法正确的是( )
A.某温度下,弱酸的酸性:HA>HB,则等浓度的NaA 和NaB 溶液中离子总浓度前者小
B.常温下,将a mol·L-1 氨水与b mol·L-1 盐酸等体积混合,所得溶液pH=7,则NH3·H2O 的电离常数
Kb=b×10
−7
a−b (忽略溶液混合时体积的变化)
C.等浓度的①Na2C2O4 溶液、②NaHC2O4 溶液、③H2C2O4 溶液中,c(C2O4
2−)由大到小的顺序为
①>③>②
D.等浓度的HCN 和NaCN 的混合溶液显碱性,则溶液中c(C N
−)
c( HCN )>1
答案 B
解析 A.酸性:HA>HB,故水解程度:B->A-,则等浓度的NaB 溶液的碱性强于NaA 溶液的碱性,根据电
荷守恒:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)、c(OH-)+c(B-)=c(H+)+c(Na+),等浓度时,NaA 溶液中c(H+)更大,离子
总浓度更大,A 错误;B.常温下,将a mol·L-1氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,所得溶液pH=7,溶液呈中
性,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知,c(Cl-)=c(NH 4
+)=b
2 mol·L-1,由元素守恒可知,c(NH3·H2O)+c(NH 4
+)=a
2
mol·L-1,则NH3·H2O 的电离常数Kb=b×10
−7
a−b ,B 正确;C.Na2C2O4 是强电解质,完全电离,c(C2O4
2−)最大,
NaHC2O4溶液中的c(HC2O4
−)大于H2C2O4溶液中的c(HC2O4
−),故三种溶液中c(C2O4
2−):①>②>③,C 错
误;D.等浓度的HCN 和NaCN 的混合溶液显碱性,说明CN-水解程度大于HCN 的电离程度,溶液中
c(C N
−)
c( HCN )<1,D 错误。
12.已知常温下,HCN 的电离平衡常数Ka=6.2×10-10。
(1)常温下,含等物质的量浓度的HCN 与NaCN 的混合溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性,
c(CN-) ( 填“ >”“<” 或“ =”)c(HCN) 。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
。
(2)常温下,若将c mol·L-1 盐酸与0.62 mol·L-1 KCN 溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=
(保留小数点后4 位)。
答案 (1)碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) (2)0.616 2
解析 (1)常温下,NaCN 的水解常数Kh= K w
K a
1.0×10
−14
6.2×10
−10≈1.61×10-5,Kh>Ka,故CN-的水解能力强于HCN
的电离能力,由于NaCN 与HCN 的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶
液显碱性,且c(CN-)<c(HCN)。(2)当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由元素守
恒
得
c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5c
mol·L-1,
由
CN-+H2O
HCN+OH-
得
Kh=
c(O H
−)·c( HCN )
c(C N
−)
= 1.0×10
−7×0.5c
0.31−0.5c
=1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
13.(2024·长沙明德中学月考)NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在
分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是
(用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中的c(NH 4
+) (填“等于”“大于”或“小
于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(NH 4
+)。
(3)几种均为0.1 mol·L-1的电解质溶液的pH 随温度变化的曲线如图所示。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液的pH 随温度变化的曲线是 (填罗马数字),导致
NH4Al(SO4)2溶液的pH 随温度变化的原因是 。
②20 ℃时, 此时水的离子积常数为1×10-14, 0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中2c(SO4
2−)-c(NH 4
+
)-3c(Al3+)= mol·L-1。
答案 (1)Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+ (2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解吸热且水解使溶
液呈酸性,升高温度,盐的水解程度增大,溶液中氢离子浓度变大 ②10-3-10-11
解析 (1)NH4Al(SO4)2电离产生的Al3+会发生水解反应产生Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体表面积大,吸
附力强,能够吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀,从而具有净水作用,该反应的离子方程式为
Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+;(2)NH4Al(SO4)2溶于水发生电离产生铝离子、铵根离子,两者发生
水解对对方水解起到抑制作用;NH4HSO4溶于水发生电离作用产生铵根离子和氢离子,氢离子对铵
根离子的水解起到抑制作用,由于相同条件下,NH4HSO4电离出的氢离子浓度远大于铝离子水解产
生的氢离子浓度,故NH4HSO4 电离出的氢离子对铵根离子水解抑制作用更大,故0.1 mol·L-1
NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH 4
+)小于0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(NH 4
+);(3)①NH4Al(SO4)2水解吸
热且水解使溶液呈酸性,升高温度,盐的水解程度增大,溶液中氢离子浓度变大,因而溶液的pH 减小,
则符合的曲线为Ⅰ;②20 ℃时0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1、c(OH-)=10-11
mol·L-1; 在溶液中存在电荷守恒:c(NH 4
+)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO4
2−), 则2c(SO4
2−)-c(NH 4
+
)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=(10-3-10-11) mol·L-1。
