(浙江专用)2017版高考化学一轮复习 专题8 溶液中的离子反应(课件+学案)(打包6套)苏教版.zip

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【步步高】(浙江专用)2017版高考化学一轮复习 专题8 溶液中的离子反应 第一单元 弱电解质的电离平衡学案 苏教版.doc
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1第一单元 弱电解质的电离平衡[考试标准]知识条目 必考要求 加试要求1.几种典型的弱电解质 a a2.弱电解质水溶液中的电离平衡 a b3.弱电解质的电离方程式 b b4.电离度及其简单计算 c5.电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系 b6.多元弱酸的分步电离 a考点一 弱电解质的电离平衡1.弱电解质(1)概念(2)与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。(3)常见的弱电解质试写出 H2O、氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、一水合氨的电离方程式。H2O:H 2OH + +OH - ;HF:HFH + +F - ;CH3COOH:CH 3COOHCH 3COO- +H + ;HClO:HClOH + +ClO - ;HCN:HCNH + +CN - ;NH3·H2O:NH 3·H2O NH +OH - 。+ 42.弱电解质的电离平衡(1)电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程达到了平衡。(2)电离平衡的特征2(3)外界条件对电离平衡的影响①内因:弱电解质本身的性质。②外因:浓度、温度、加入试剂等。(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以 0.1 mol·L-1 CH3COOH 溶液为例:CH 3COOHCH 3COO- +H + (正向吸热)。实例(稀溶液) CH3COOHH + +CH 3COO- Δ H0改变条件 平衡移动方向 n(H+ ) c(H+ ) 导电能力 Ka加水稀释 → 增大 减小 减弱 不变加入少量冰醋酸 → 增大 增大 增强 不变通入 HCl(g) ← 增大 增大 增强 不变加 NaOH(s) → 减小 减小 增强 不变加入镁粉 → 减小 减小 增强 不变升高温度 → 增大 增大 增强 增大加 CH3COONa(s) ← 减小 减小 增强 不变3.电离度(加试)(1)电离度概念与表达式一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。(常用符号 α 表示)可用数学式表达为α = ×100%电 解 质 已 电 离 分 子 数电 解 质 分 子 总 数或 α = ×100%已 电 离 电 解 质 物 质 的 量  mol溶 液 中 电 解 质 总 物 质 的 量  mol或 α = ×100%已 电 离 电 解 质 浓 度  mol·L- 1溶 液 中 电 解 质 浓 度  mol·L- 1即 α = ×100%(c:电解质浓度,Δ c:已电离电解质浓度)Δ cc注意 ①电离度适用于达平衡的电解质溶液。②在相同温度和相同浓度下,电离度大小可表示弱电解质的相对强弱。电离度越小,电解质越弱。3(2)影响电离度的因素①温度:在其他条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,电离度增大。②浓度:其他条件不变时,增大弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,但电离度减小。若降低弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,电离度增大,通常在温度一定时电离度与溶液浓度平方根成反比。③其他电解质的加入:如同离子效应,加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时,会使弱电解质电离度降低。题组一 正确理解概念1.下列说法正确的是( )A.强电解质溶液中不存在溶质分子,弱电解质溶液中存在溶质分子B.氨气溶于水,当 c(OH- )= c(NH )时,表明 NH3·H2O 电离处于平衡状态+ 4C.弱电解质一定是共价化合物D.由 0.1 mol·L-1 一元碱 BOH 的 pH=10,可知溶液中存在 BOHB + +OH -答案 A2.下列说法正确的是( )A.电离平衡右移,电解质分子的浓度一定减小,离子浓度一定增大B.稀释弱电解质溶液时,所有粒子浓度都会减小C.稀释冰醋酸,导电能力先增大后减小D.向 0.1 mol·L-1 的 CH3COOH 溶液中加入 CH3COONa 固体,因为 CH3COO- 结合 H+ , c(H+ )减小,平衡右移答案 C题组二 改变条件,平衡移动,判结果变化3.将浓度为 0.1 mol·L-1 HF 溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )A. c(H+ ) B. Ka(HF)C. D.c F- c H+  c H+ c HF答案 D解析 HF 为弱酸,存在电离平衡:HFH + +F - 。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但 c(H+ )减小,A 错误;电离平衡常数只受温度的影响,温度不变,电离平衡常数 Ka不变,B 错误;当溶液无限稀释时, c(F- )不断减小,但 c(H+ )接近410-7 mol·L-1 ,所以 减小,C 错误; = ,由于加水稀释,平衡c F- c H+  c H+ c HF n H+ n HF正向移动,所以溶液中 n(H+ )增大, n(HF)减小,所以 增大,D 正确。c H+ c HF4.25 ℃ 时,把 0.2 mol·L-1 的醋酸加水稀释,则图中的纵轴 y 表示的是( )A.溶液中 OH- 的物质的量浓度B.溶液的导电能力C.溶液中的c CH3COO- c CH3COOHD.CH 3COOH 的电离程度答案 B解析 25 ℃时,0.2 mol·L-1 的醋酸稀释过程中,随着水的加入溶液中 OH- 的浓度增大(但不会超过 10-7 mol·L-1 ),CH 3COOH 的电离程度增大,CH 3COO- 数目增多,CH 3COOH 数目减少,但溶液中 CH3COO- 的浓度减小,溶液的导电能力减弱。题组三 平衡移动,结果变化,判采取措施5.稀氨水中存在着下列平衡:NH 3·H2ONH +OH - ,若要使平衡向逆反应方向移动,同+ 4时使 c(OH- )增大,应加入的物质或采取的措施是( )①NH 4Cl 固体 ②硫酸 ③NaOH 固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量 MgSO4固体A.①②③⑤ B.③⑥C.③ D.③⑤答案 C解析 若在氨水中加入 NH4Cl 固体, c(NH )增大,平衡向逆反应方向移动, c(OH- )减小,+ 4①不合题意;硫酸中的 H+ 与 OH- 反应,使 c(OH- )减小,平衡向正反应方向移动,②不合题意;当在氨水中加入 NaOH 固体后, c(OH- )增大,平衡向逆反应方向移动,③符合题意;若在氨水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但 c(OH- )减小,④不合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动, c(OH- )增大,⑤不合题意;加入少量 MgSO4固体发生反应生成 Mg(OH)2沉淀,溶液中 c(OH- )减小,⑥不合题意。6.已知 0.1 mol·L-1 的醋酸溶液中存在电离平衡:CH 3COOHCH 3COO- +H + ,要使溶液中c(H+ )/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是( )①加少量烧碱溶液 ②升高温度 ③加少量冰醋酸 ④加水A.①② B.①③C.②④ D.③④答案 C解析 本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动,但①、③会使 c(H+ )5/c(CH3COOH)的值减小。题组四 电离度及简单计算(加试)7.20 ℃时,在 0.5 L 0.2 mol·L-1 的 HA 溶液中,有 0.01 mol·L-1 的 HA 电离成离子,求该温度下的电离度。答案 5%解析 α = ×100%=5%。0.01 mol·L- 10.2 mol·L- 18.250 ℃时,某溶液中,0.1 mol·L-1 的 HA 已电离成离子,还有 0.9 mol·L-1 未电离,求电离度。答案 10%解析 α = ×100%=10%。0.1 mol·L- 10.1 mol·L- 1+ 0.9 mol·L- 19.已知 25 ℃时几种物质的电离度(溶液浓度均为 0.1 mol·L-1 )如下表(已知硫酸的第一步电离是完全的):①H 2SO4溶液HSO H + +SO- 42-4②NaHSO 4溶液HSO H + +SO- 42-4③醋酸溶液CH3COOHH + +CH 3COO-④盐酸HCl===H+ +Cl -10% 29% 1.33% 100%(1)25 ℃时,0.1 mol·L -1 上述几种溶液中 c(H+ )由大到小的顺序是____________(填序号,下同)。(2)25 ℃时, c(H+ )相同的上述溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是________________。(3)25 ℃时,0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中的 HSO 的电离度小于 0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液- 4中 HSO 的电离度的原因是- 4________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)①④②③(2)③②④①(3)0.1 mol·L-1 的 H2SO4溶液中,H 2SO4第一步电离产生的 H+ 抑制了第二步的电离,所以H2SO4中 HSO 的电离度小于 NaHSO4中 HSO 的电离度- 4 - 4考点二 电离平衡常数(加试)1.(1)填写下表6弱电解质 电离方程式 电离常数NH3·H2O NH3·H2O NH +OH -+ 4 Kb=1.7×10 -5CH3COOH CH3COOH CH3COO- +H + Ka=1.7×10 -5HClO HClOH + +ClO - Ka=4.7×10 -8(2)CH3COOH 酸性大于(填“大于” 、 “小于”或“等于”)HClO 酸性,判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大, c(H+ )越大,酸性越强。(3)电离平衡常数的意义:弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离平衡常数的大小差距较大。(4)外因对电离平衡常数的影响:电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度, K 值增大,原因是电离是吸热过程。2.碳酸是二元弱酸(1)电离方程式是 H2CO3H + +HCO ,- 3HCO H + +CO 。- 3 2-3(2)电离平衡常数表达式: Ka1= , Ka2= 。c H+  ·c HCO- 3c H2CO3 c H+  ·c CO2-3c HCO- 3(3)比较大小: Ka1Ka2。3.几种多元弱酸的电离常数(25 ℃)多元弱酸 电离常数H2SKa1=9.1×10 -8 Ka2=1.1×10 -12H2C2O4Ka1=5.9×10 -2 Ka2=6.4×10 -5H3PO4Ka1=7.52×10 -3 Ka2=6.23×10 -8 Ka3=2.2×10 -13H3C6H5O7 (柠檬酸)Ka1=7.1×10 -4 Ka2=1.68×10 -5 Ka3=4.1×10 -7题组一 有关电离平衡常数的定性分析1.25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:7化学式 CH3COOH H2CO3 HClO电离平衡常数 1.7×10-5Ka1=4.3×10 -7 Ka2=5.6×10 -113.0×10-8请回答下列问题:(1)CH3COOH、H 2CO3、HClO 的酸性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。(2)同浓度的 CH3COO- 、HCO 、CO 、ClO - 结合 H+ 的能力由强到弱的顺序为- 3 2-3________________________________________________________________________。(3)将少量 CO2气体通入 NaClO 溶液中,写出反应的离子方程式:____________________。(4)常温下 0.1 mol·L-1 的 CH3COOH 溶液在加水稀释过程中,填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大” 、 “变小”或“不变”):① ________;c CH3COOHc H+ ② ________;c CH3COO-  ·c H+ c CH3COOH③ ________;c CH3COO- c CH3COOH④ ________。c CH3COO- c CH3COOH ·c OH- (5)体积为 10 mL pH=2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程中 pH 变化如图所示,则 HX 的电离平衡常数______(填“大于” 、 “等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是____________________________________________。答案 (1)CH 3COOHH2CO3HClO(2)CO ClO- HCO CH3COO-2-3 - 3(3)ClO- +CO 2+H 2O===HClO+HCO - 3(4)①变小 ②不变 ③变大 ④不变(5)大于 稀释相同倍数,HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的 pH 变化大,酸性强,电离平衡常数大解析 电离平衡常数越大,酸性越强,电离平衡常数越小,其对应酸根离子结合 H+ 能力越强。(3)根据电离平衡常数可以判断:H 2CO3>HClO>HCO ,CO 可以和 HClO 反应生成 HCO- 3 2-3和 ClO- ,所以少量 CO2与 NaClO 溶液反应生成 HCO 。- 3 - 3(4)①加水稀释, n(CH3COOH)减小, n(H+ )增多,所以 变小;c CH3COOHc H+ 8② Ka= 只与温度有关,加水稀释, Ka不变;c CH3COO-  ·c H+ c CH3COOH③ = ,加水稀释, n(CH3COO- )增大, n(CH3COOH)减小,故c CH3COO- c CH3COOH n CH3COO- n CH3COOH增大;c CH3COO- c CH3COOH④ = = , Ka、 Kw只与温度有关,所以c CH3COO- c CH3COOH ·c OH-  c CH3COO- c CH3COOH · Kwc H+  KaKw加水稀释 不变。c CH3COO- c CH3COOH ·c OH- (5)根据图像分析知,起始时两种溶液中 c(H+ )相同,故 c(较弱酸)> c(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大的多,故在整个稀释过程中较弱酸的 c(H+ )一直大于较强酸的c(H+ ),稀释相同倍数,HX 的 pH 变化比 CH3COOH 的大,故 HX 酸性强,电离平衡常数大。题组二 有关电离平衡常数的定量计算2.碳氢化合物完全燃烧生成 CO2和 H2O。常温常压下,空气中的 CO2溶于水,达到平衡时,溶液的 pH=5.60, c(H2CO3)=1.5×10 -5 。若忽略水的电离及 H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO +H + 的平衡常数 Ka1=________。(已知:10 -5.60 =2.5×10 -6 )- 3答案 4.2×10 -7解析 H 2CO3H + +HCO - 3Ka1= = ≈4.2×10 -7 。c H+  ·c HCO- 3c H2CO3 10- 5.60×10- 5.601.5×10- 53.在 25 ℃下,将 a mol·L-1 的氨水与 0.01 mol·L-1 的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中 c(NH )= c(Cl- ),则溶液显__________(填“酸” 、 “碱”或“中”)性;用含 a 的代数+ 4式表示 NH3·H2O 的电离常数 Kb=___________________。答案 中 10- 9a- 0.01解析 氨水与盐酸等体积混合后的溶液中的电荷守恒关系式为 c(NH )+ c(H+ )= c(Cl- )+ 4+ c(OH- ),因 c(NH )= c(Cl- ),故有 c(H+ )= c(OH- ),溶液显中性。+ 4NH3·H2O  NH + OH -+ 4( - ) mol·L-1 mol·L-1 10-7 mol·L-1a2 0.012 0.012Kb= = 。0.012 ×10- 7a2- 0.012 10- 9a- 0.014.常温下,将 a mol·L-1 CH3COONa 溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的 b mol·L-1 的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),用含 a 和 b 的代数式表示醋酸的电离常数9Ka=________。答案 10- 7 a- bb解析 由电荷守恒和物料守恒可得:Error!所以 c(CH3COOH)= c(Cl- ),CH3COOH  CH 3COO- + H +mol·L-1 ( - ) mol·L-1 10-7 mol·L-1b2 a2 b2Ka= = 。10- 7 a2- b2b2 10- 7 a- bb5.在一定条件下可用甲醇与 CO 反应生成醋酸消除 CO 污染。常温下,将 a mol·L-1 的醋酸与 b mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在 2c(Ba2+ )= c(CH3COO- ),则该混合溶液中醋酸的电离常数 Ka=________________(用含 a 和 b 的代数式表示)。答案 2b·10- 7a- 2b解析 根据电荷守恒得 2c(Ba2+ )+ c(H+ )= c(OH- )+ c(CH3COO- ),由于 c(CH3COO- )=2 c(Ba2+ )= b mol·L-1 ,所以 c(H+ )= c(OH- ),溶液呈中性;CH3COOH CH 3COO- + H +( - b)mol·L-1 b mol·L-1 10-7 mol·L-1a2Ka= = 。10- 7·ba2- b 2b·10- 7a- 2b判断复分解反应能否发生,遵循“强酸制弱酸”规律考点三 强酸与弱酸的比较浓度均为 0.01 mol·L-1 pH 均为 2 的强酸 HA 与弱酸10的强酸 HA 与弱酸 HB HBpH 或物质的量浓度 2=pH HAHB HA=HB体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量HA=HB HAc(B- ) c(A- )= c(B- )分别加入固体 NaA、NaB 后 pH 的变化HA:不变HB:变大HA:不变HB:变大加水稀释 10 倍后 3=pH HApHHB2溶液的导电性 HAHB HA=HB水的电离程度 HAac (2)ba=c (3)cab(4)ca=b (5)a=b=c a=bc (6)ca=b(7)ca=b解析 解答本题要注意以下三点:①HCl、H 2SO4都是强酸,但 H2SO4是二元酸;②CH 3COOH 是弱酸,在水溶液中不能完全电离;③醋酸溶液中存在 CH3COOH CH3COO- +H + 的电离平衡。3.现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )序号 ① ② ③ ④pH 11 11 3 3溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的 pH 均增大B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中 c(H+ )> c(OH- )C.分别加水稀释 10 倍,四种溶液的 pH ①>②>④>③D. V1 L ④与 V2 L ①混合,若混合后溶液 pH=7,则 V1< V2答案 D解析 醋酸钠溶液显碱性,A 正确,也可以从平衡移动角度分析,CH 3COONa 电离出的CH3COO- :a.与盐酸中的 H+ 结合生成 CH3COOH;b.使醋酸中平衡 CH3COOHCH 3COO- +H + 左移,两溶液中 H+ 浓度均减小,所以 pH 均增大;假设均是强酸强碱,且物质的量浓度相同,13等体积混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其浓度远远大于②,即混合后醋酸过量,溶液显酸性, c(H+ )c(OH- ),B 正确;分别加水稀释 10 倍,假设平衡不移动,那么①、②溶液的 pH 均为 10,但稀释氨水使平衡 NH3·H2ONH +OH - 右移,使①中 pH10,同理醋酸+ 4稀释后 pHV2,D 错误。题组三 判断弱电解质的方法4.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:0.1 mol·L-1 醋酸溶液、0.1 mol·L-1 盐酸、pH=3 的盐酸、pH=3 的醋酸、CH 3COONa 晶体、NaCl 晶体、CH 3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH 试纸、酚酞、NaOH 溶液等。(1)甲取出 10 mL 0.1 mol·L-1 的醋酸溶液,用 pH 试纸测出其 pH= a,确定醋酸是弱电解质,则 a 应该满足的关系是____________,理由是__________________________________________________________________________________________________________。(2)乙分别取 pH=3 的醋酸和盐酸各 1 mL,分别用蒸馏水稀释到 100 mL,然后用 pH 试纸分别测定两溶液的 pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是____________________________________________________________________________________________。(3)丙分别取 pH=3 的盐酸和醋酸各 10 mL,然后加入质量相同的锌粒,醋酸放出 H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?________,请说明理由:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丁用 CH3COONa 晶体、NaCl 晶体、蒸馏水和酚酞做实验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的实验操作和现象是__________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1) a1 因醋酸是弱酸,不能完全电离 (2)盐酸的 pH=5,醋酸的 pH1。角度二:弱电解质溶液中存在电离平衡,条件改变,平衡移动,如 pH=1 的 CH3COOH 加水稀释 10 倍后,17。1.正误判断,正确的划“√” ,错误的划“×”(1)稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度(×)(2015·重庆理综,3A)(2)25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液 pH=7(×)(2015·重庆理综,3B)(3)25 ℃时,0.1 mol·L -1 的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱(√)(2015·重庆理综,3D)(4)25 ℃时,用醋酸溶液滴定等浓度 NaOH 溶液至 pH=7, V 醋酸 < VNaOH(×)(2013·重庆理综,2B)(5)CH3COOH 溶液加水稀释后,溶液中 的值减小(√)c CH3COOHc CH3COO- (2013·江苏,11C)(6)室温下,对于 0.10 mol·L-1 的氨水,加水稀释后,溶液中 c(NH )·c(OH- )变大(×)+ 4(2013·福建理综,8B)(7)稀醋酸加水稀释,醋酸的电离程度增大,溶液的 pH 减小(×)(2012·重庆理综,10B)(8)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的 n(NaOH)相等(√)(2012·福建理综,10C)2.(2015·浙江 10 月选考,17)关于常温下浓度均为 0.1 mol·L-1 的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( )A.醋酸溶液的 pH 小于盐酸B.醋酸的电离方程式:CH 3COOH===CH3COO- +H +C. c(CH3COOH)+ c(CH3COO- )= c(Cl- )D.0.1 mol·L-1 的醋酸溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后 c(H+ )15c(OH- )答案 C3.(2015·全国卷Ⅰ,13)浓度均为 0.10 mol·L-1 、体积均为 V0的 MOH 和 ROH 溶液,分别加水稀释至体积 V,pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )VV0A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性B.ROH 的电离程度:b 点大于 a 点C.若两溶液无限稀释,则它们的 c(OH- )相等D.当 lg =2 时,若两溶液同时升高温度,则 增大VV0 c M+ c R+ 答案 D解析 A 项,0.10 mol·L-1 的 MOH 和 ROH,前者 pH=13,后者 pH 小于 13,说明前者是强碱,后者是弱碱,正确;B 项,ROH 是弱碱,加水稀释,促进电离,b 点电离程度大于 a 点,正确;C 项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性, c(OH- )相等,正确;D 项,由 MOH 是强碱,在溶液中完全电离,所以 c(M+ )不变,ROH 是弱碱,升高温度,促进电离平衡ROHR + +OH - 向右进行, c(R+ )增大,所以 减小,错误。c M+ c R+ 5.[2015·海南,16(1)]氨是合成硝酸、铵盐和氮肥的基本原料。回答下列问题:氨的水溶液显弱碱性,其原因为____________________________________________________(用离子方程式表示);0.1 mol·L-1 的氨水中加入少量 NH4Cl 固体,溶液的 pH________(填“升高”或“降低”);若加入少量明矾,溶液中 NH 的浓度________(填“增大”或“减+ 4小”)。答案 NH 3·H2ONH +OH - 降低 增大+ 46.(1)[2015·福建理综,23(3)①③]25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。Ka1 Ka2H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-816H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11①HSO 的电离平衡常数表达式 K=_________________________________________。- 3③H 2SO3溶液和 NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为______________________________。答案 ①c H+  ·c SO2-3c HSO- 3③H 2SO3+HCO ===HSO +CO 2↑+H 2O- 3 - 3(2)[2014·新课标全国卷Ⅰ,27(1)(2)③]H 3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式_____________________________________________________________________________________。NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显______(填“弱酸性” 、 “中性”或“弱碱性”)。答案 ②H 3PO2 H+ +H 2PO- 2①正盐 弱碱性解析 ①因为 H3PO2是一元中强酸,只有部分发生电离,电离方程式为H3PO2 H+ +H 2PO 。- 2②③根据 H3PO2是一元中强酸,可以判断 NaH2PO2是正盐,属于弱酸强碱盐,因 H2PO 水解- 2而使溶液呈弱碱性。练出高分1.下列关于电解质的叙述正确的是( )A.电解质溶液的浓度越大,其导电性能一定越强B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,都能完全电离C.强极性共价化合物不一定都是强电解质D.多元酸、多元碱的导电性一定比一元酸、一元碱的导电性强答案 C解析 A、D 项,导电性取决于离子浓度及所带电荷数的多少,错误;B 项,应指其稀溶液中,错误;C 项,HF 是强极性共价化合物,但是弱电解质。2.下列物质中,属于弱电解质的是( )A.CO 2 B.NH 3·H2OC.NH 4NO3 D.C 2H5OH(酒精)答案 B3.下列电离方程式中,正确的是( )A.H 2S2H + +S 2-B.NaHCO 3Na + +H + +CO 2-3C.NaCl= ==Na+ +Cl -17D.CH 3COOH===CH3COO- +H +答案 C解析 H 2S 是二元弱酸,分步电离,以第一步电离为主,其电离方程式为H2SH + +HS - ,HS - S 2- +H + ,故 A 错;NaHCO 3为弱酸酸式盐,HCO 不能拆写,其- 3电离方程式为 NaHCO3===Na+ +HCO ,故 B 错;NaCl 为强电解质,完全电离,用“= ==”表- 3示,故 C 正确;CH 3COOH 为弱酸,其电离方程式为 CH3COOHCH 3COO- +H + ,故 D 错。4.对氨水中存在的电离平衡 NH3·H2ONH +OH - ,下列叙述正确的是( )+ 4A.加水后,溶液中 n(OH- )增大B.加入少量浓盐酸,溶液中 n(OH- )增大C.加入少量浓 NaOH 溶液,电离平衡向正反应方向移动D.加入少量 NH4Cl 固体,溶液中 c(NH )减小+ 4答案 A解析 A 项,加水后促进 NH3·H2O 的电离,NH 3·H2O 电离程度增大, n(OH- )增大;B 项,加入浓盐酸,虽然平衡向正反应方向移动,由于 OH- 和 H+ 反应,使 n(OH- )减小;C 项,增大了 c(OH- ),平衡向逆反应方向移动;D 项,增大 c(NH ),虽然平衡向逆反应方向移动,但+ 4根据勒夏特列原理可知, c(NH )增大。+ 45.已知 HCl 为强酸,下列对比实验不能用于证明 CH3COOH 为弱酸的是( )A.对比等浓度的两种酸溶液的 pHB.对比等浓度的两种酸溶液与相同大小镁条反应的初始速率C.对比等浓度、等体积的两种酸溶液与等量 NaOH 溶液反应后放出的热量D.对比等浓度、等体积的两种酸溶液与足量 Zn 反应生成 H2的体积答案 D解析 A 项,对比等浓度的两种酸的 pH,若醋酸的 pH 比盐酸的 pH 大,说明醋酸没有完全电离,为弱酸,A 正确;B 项,氢离子浓度越大,反应速率越大,可对比等浓度的两种酸与相同大小镁条反应的初始速率判断酸性的强弱,故 B 正确;C 项,电解质的电离为吸热过程,若醋酸发生中和反应放出的热量少于盐酸,可证明醋酸为弱酸,故 C 正确;D 项,等浓度、等体积的两种酸与足量 Zn 反应,最终生成 H2的体积相等,不能证明酸性的强弱,故 D 错误。6.25 ℃时加水稀释 10 mL pH=11 的氨水,下列判断正确的是( )A.原氨水的浓度为 10-3 mol·L-1B.溶液中 减小c NH+ 4c NH3·H2OC.氨水的电离程度增大,溶液中所有离子的浓度均减小D.再加入 10 mL pH=3 的盐酸充分反应后混合液的 pH 值肯定大于 718答案 D解析 A 项,原氨水的浓度应大于 10-3 mol·L-1 ,错误;B 项,由于 n(NH )增多,而+ 4n(NH3·H2O)减小,因处于同一溶液中,所以 增大,错误;C 项,由于 c(OH- )c NH+ 4c NH3·H2O减小,所以 c(H+ )应增大,错误;D 项,氨水过量,所以 pH7,正确。7.pH 相同、体积相同的氨水和氢氧化钠溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是( )A.加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的 pH 均减小B.温度下降 10 ℃,两溶液的 pH 均不变C.分别加水稀释 10 倍,两溶液的 pH 仍相等D.用同浓度的盐酸中和,消耗盐酸的体积相同答案 A8.已知氢氟酸在水溶液中建立如下电离平衡:HFH + + F- ,若只改变一个条件,一定可以使 c(HF)/c(H+ )减小的是( )A.通氯化氢气体 B.加入少量氟化钾固体C.加入少量氢氧化钠固体 D.通入少量氟化氢气体答案 A解析 A 项,通氯化氢气体,溶液中的 c(H+ )增大,化学平衡虽逆向移动,但 c(H+ )增大的程度大于 c(HF)增大的程度,则 c(HF)/c(H+ )减小,正确;B 项,加入少量氟化钾固体,氟离子的浓度增大,化学平衡逆向移动, c(HF)增大, c(H+ )减小,则 c(HF)/c(H+ )增大,错误;C 项,加入少量氢氧化钠固体,氢离子的浓度减小,化学平衡正向移动, c(F- )增大,= 增大,错误;D 项,通入少量氟化氢气体,化学平衡虽正向移动,但c HFc H+  c F- Kac(HF)增大的程度大于 c(H+ )增大的程度,则 c(HF)/c(H+ )增大,错误。9.相同体积、相同 pH 的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积( V)随时间( t)变化的示意图正确的是( )答案 C解析 强酸完全电离,中强酸部分电离,随着反应的进行,中强酸会继续电离出 H+ ,所以溶液②产生氢气的体积多,在相同时间内,②的反应速率比①快。10.pH=2 的两种一元酸 x 和 y,体积均为 100 mL,稀释过程中 pH 与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加 NaOH 溶液( c=0.1 mol·L-1 )至 pH=7,消耗 NaOH 溶液的体积为Vx、 Vy,则( )19A.x 为弱酸, VxVyC.y 为弱酸, VxVy答案 C解析 由图知:将一元酸 x 和 y 分别稀释 10 倍,pH 的变化量 ΔpH x=1,ΔpH y碳酸Ka2=5.6×10 -11 ,能发生;次溴酸 Ka=2.4×10 -9 CH3COOHH2CO3H2PO HCO HPO (4) 或- 4 - 3 2-4 cα  2c 1- α  cα 21- α解析 (1)弱电解质的电离是吸热反应,升高温度促进弱电解质电离,则生成物浓度增大,反应物浓度减小,所以 K 值增大。(2)K 值越大,酸的电离程度越大,则溶液中氢离子浓度更大,所以溶液的酸性越强。(3)电离常数越大,则酸性越强,电离常数越小,则酸性越弱,根据表格知,酸性最强的是H3PO4,最弱的是 HPO 。2-4(4)醋酸溶液中水电离出的氢离子浓度很小,对于醋酸电离出的氢离子来说水电离出的氢离22子可以忽略,所以该溶液中 c(CH3COO- )= c(H+ )= cα mol·L-1 ,溶液中 c(CH3COOH)= c(1- α )mol·L-1 ,则电离常数 K= = 。 cα  2c 1- α  cα 21- α1第三单元 盐类的水解[考试标准]知识条目 必考要求 加试要求1.盐类的水解原理,常见盐溶液的酸碱性的判断 a b2.盐类水解的简单应用 b b3.盐类水解的离子反应方程式 b4.多元弱酸盐的分步水解 b5.影响盐类水解的因素 b6.常见酸式盐溶液的酸碱性判断 b考点一 盐类水解及规律1.定义在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的 H+ 或 OH- 结合生成弱电解质的反应。2.实质盐电离― → ― →{弱 酸 的 阴 离 子 ― → 结 合 H+弱 碱 的 阳 离 子 ― → 结 合 OH- }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3.特点→水解反应是可逆反应可 逆∣→水解反应是酸碱中和反应的逆反应吸 热∣→水解反应程度很微弱微 弱4.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 溶液的 pH强酸强碱盐NaCl、KNO 3 否 中性 pH=7强酸弱碱盐NH4Cl、Cu(NO3)2是NH 、Cu 2++ 4酸性 pH72盐 a2CO3 2-3注意 (1)离子能够发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,如 CH3COONH4溶液呈中性。(2)同浓度的 Na2CO3溶液和 CH3COONa 溶液相比,前者 pH 大;同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶液相比,后者 pH 小。(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。(4)常温下,pH=11 的 CH3COONa 溶液与 pH=3 的 CH3COOH 溶液,水的电离程度前者大于后者。题组一 简要回答下列问题1.(1)为探究纯碱溶液呈碱性是由 CO 引起的,请你设计一个简单的实验方案:2-3________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去。则可以说明纯碱溶液呈碱性是由 CO 引起的2-3(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,则盐类水解吸热题组二 对盐类水解实质及规律的考查2.相同温度、相同浓度下的八种溶液,其 pH 由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为( )A.NH 4Cl (NH 4)2SO4 CH 3COONa NaHCO 3 NaOHB.(NH 4)2SO4 NH 4Cl CH 3COONa NaHCO 3 NaOHC.(NH 4)2SO4 NH 4Cl NaOH CH 3COONa NaHCO3D.CH 3COONa NH 4Cl (NH 4)2SO4 NaHCO 3 NaOH答案 B解析 酸性从大到小的顺序为电离呈酸性水解呈酸性中性水解呈碱性电离呈碱性。3.用一价离子组成的四种盐溶液:AC、BD、AD、BC,其物质的量浓度均为 1 mol·L-1 。在室温下前两种溶液的 pH=7,第三种溶液的 pH>7,最后一种溶液 pH<7,则正确的是( )A B C D3碱性 AOH>BOH AOH<BOH AOH>BOH AOH<BOH酸性 HC>HD HC>HD HC<HD HC<HD答案 A解析 根据 AD 溶液 pH7,D - 一定水解;根据 BC 溶液 pHBOH,酸性:HCHD。题组三 规范书写盐类水解离子方程式(加试)4.按要求书写离子方程式(1)AlCl3溶液呈酸性Al3+ +3H 2OAl(OH) 3+3H + 。(2)Na2CO3溶液呈碱性CO +H 2OHCO +OH - 、2-3 - 3HCO +H 2OH 2CO3+OH - 。- 3(3)NH4Cl 溶于 D2O 中NH +D 2ONH 3·HDO+D + 。+ 4(4)将 NaHCO3溶液与 AlCl3溶液混合Al3+ +3HCO ===Al(OH)3↓+3CO 2↑。- 3(5)实验室制备 Fe(OH)3胶体Fe3+ +3H 2O Fe(OH)3(胶体)+3H + 。= = = = =△ (6)NaHS 溶液呈碱性的原因HS- +H 2OH 2S+OH - 。(7)对于易溶于水的正盐 MnRm溶液,若 pH7,其原因是(用离子方程式说明,下同)________________________________________________________________________;若 pHc(OH- ),溶液呈酸性;④溶液可与等体积、等物质的量浓度的 NaOH 溶液恰好反应,说明 HA- 能发生电离,但不能说明HA- 的电离程度一定大于其水解程度,即不能说明溶液一定呈酸性。7.NaHA 是二元酸 H2A 的酸式盐,下列说法正确的是( )A.若 NaHA 的水溶液呈酸性,则二元酸 H2A 一定是强酸B.若 NaHA 的水溶液呈碱性,则 HA- 只发生水解C.无论 H2A 是强酸还是弱酸,NaHA 溶液中 Na+ 和 HA- 的个数之比都是 1∶1D.无论 H2A 是强酸还是弱酸,NaHA 晶体中的阴、阳离子个数比都是 1∶1答案 D1.盐类水解规律(1)“谁弱谁水解,越弱越水解” 。如酸性:HCNCH3COONa。(2)相同条件下的水解程度:正盐相应酸式盐,如 CO HCO 。2-3 - 3(3)相互促进水解的盐单独水解的盐水解相互抑制的盐。如 NH 的水解:(NH 4)2CO3(NH4)+ 42SO4(NH4)2Fe(SO4)2。2.盐类水解离子方程式的书写要求(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“” 表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成。(4)水解分别是酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大,书写时要用“= ==”、 “↑” 、“↓”等。3.酸式盐水溶液酸碱性判断酸式盐的水溶液显什么性质,要看该盐的组成粒子的性质。(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,一定显酸性。如 NaHSO4:NaHSO 4===Na+ +H + +SO 。2-45(2)弱酸的酸式盐存在两种趋势,既存在电离平衡又存在水解平衡:HA- H + +A 2- (电离,显酸性)HA- +H 2OH 2A+OH - (水解,显碱性)如果电离程度大于水解程度,则显酸性,如 H2PO 、HSO 等;如果水解程度大于电离程度,- 4 - 3则显碱性,如 HCO 、HS - 、HPO 等。- 3 2-4考点二 多角度攻克影响盐类水解的因素1.内因酸或碱越弱,其对应的弱酸根离子或弱碱阳离子的水解程度越大,溶液的碱性或酸性越强。2.外因因素 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 增大增大 右移 减小 增大浓度减小(即稀释) 右移 增大 减小酸 弱碱阳离子的水解程度减小外加酸碱碱 弱酸根离子的水解程度减小例如,不同条件对 FeCl3水解平衡的影响Fe3+ +3H 2OFe(OH) 3+3H + (填写空格中内容)条件 移动方向 H+ 数 pH 现象升温 向右 增多 减小 颜色变深通 HCl 向左 增多 减小 颜色变浅加 H2O 向右 增多 增大 颜色变浅加 NaHCO3 向右 减小 增大 生成红褐色沉淀,放出气体注意 (1)水解平衡右移,盐的离子水解程度不一定增大,若加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大,但若增大水解离子的浓度,平衡也右移,但水解程度减小。(2)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,但其溶液酸性(或碱性)越弱。题组一 加水稀释时盐类水解定性、定量分析1.(1)取 5 mL pH=5 的 NH4Cl 溶液,加水稀释至 50 mL,则 c(H+ )________10-6 mol·L-1 (填“” 、 “ 减小 (2)H 2SO4 NH 4Cl题组二 水解平衡的定向移动及结果判断2.下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的 0.01 mol·L-1 CH3COONa 溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入 NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。(1)含酚酞的 0.01 mol·L-1 CH3COONa 溶液显浅红色的原因为__________________________(用离子方程式和必要文字解释)。(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母)。A.水解反应为放热反应B.水解反应为吸热反应C.NH 4NO3溶于水时放出热量D.NH 4NO3溶于水时吸收热量(3)向 0.01 mol·L-1 CH3COONa 溶液中分别加入 NaOH 固体、Na 2CO3固体、FeSO 4固体,使CH3COO- 水解平衡移动的方向分别为____________、____________、____________。(填“左”、 “右”或“不移动”)答案 (1)CH 3COO- +H 2OCH 3COOH+OH - ,使溶液显碱性 (2)BD (3)左 左 右解析 (1)CH 3COONa 中 CH3COO- 水解使溶液显碱性,酚酞溶液遇碱显红色。(2)生石灰与水剧烈反应放出大量热,根据烧瓶①中溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则 NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)碱抑制 CH3COO- 的水解;CO 水解显碱性,与 CH3COO- 的水解相互抑制;Fe 2+ 水解显酸2-3性,与 CH3COO- 的水解相互促进。考点三 盐类水解的应用应用 举例7判断溶液的酸碱性 FeCl3溶液显酸性,原因是 Fe3+ +3H 2OFe(OH) 3+3H +判断酸性强弱NaX、NaY、NaZ 三种盐溶液的 pH 分别为 8、9、10,则酸性HXHYHZ配制或贮存易水解的盐溶液配制 CuSO4溶液时,加入少量 H2SO4,防止 Cu2+ 水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存 Na2CO3溶液、Na 2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞胶体的制取制取 Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3+ +3H 2O Fe(OH)3(胶体)+3H += = = = =△ 泡沫灭火器原理成分为 NaHCO3与 Al2(SO4)3,发生反应为Al3+ +3HCO ===Al(OH)3↓+3CO 2↑- 3作净水剂明矾可作净水剂,原理为 Al3+ +3H 2OAl(OH) 3(胶体)+3H +化肥的使用 铵态氮肥与草木灰不得混用除锈剂 NH4Cl 与 ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂题组一 简要回答下列问题1.一种常用的泡沫灭火器构造如图。内筒 a 是玻璃瓶,外筒 b 是钢瓶,平时泡沫灭火器内筒外筒盛有液态试剂,当遇火警时,将灭火器取下倒置,内外筒液体试剂立即混合产生大量 CO2泡沫灭火。从液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析,则 a 中盛________________,b 中盛________________。答案 Al 2(SO4)3溶液 饱和 NaHCO3溶液2.怎样除去 MgCl2溶液中的 Fe3+ ?其原理是什么?答案 MgCl 2溶液中混有少量的 Fe3+ 杂质时,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,加入这些物质,导致Fe3+ +3H 2OFe(OH) 3+3H + 平衡右移,生成 Fe(OH)3沉淀除去。题组二 盐溶液蒸干所得产物的判断3.(1)碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是_________________________________________,原因是________________________________________________________________________。(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是________,原因是________________________。(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_________________________________________,8原因是________________________________________________________________________。(4)碳酸氢钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________,原因是(用化学方程式表示,下同)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是________,原因是________________________。答案 (1)K 2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的 KHCO3和 KOH 反应后又生成 K2CO3(2)KAl(SO4)2·12H2O 尽管 Al3+ 水解,但由于 H2SO4为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物(注意温度过高,会脱去结晶水)(3)Fe2O3 Fe 2+ 水解生成 Fe(OH)2和 HCl,在加热蒸干过程中 HCl 挥发,Fe(OH) 2逐渐被氧化生成 Fe(OH)3,Fe(OH) 3灼烧分解生成 Fe2O3(4)Na2CO3 2NaHCO 3 Na2CO3+CO 2↑+H 2O= = = = =△ (5)Na2SO4 2Na 2SO3+O 2===2Na2SO4解析 本题涉及的知识范围较广,除了盐的水解外,还应考虑到盐的热稳定性、还原性等。题组三 与水解有关的离子共存问题4.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )A.Na + 、Al 3+ 、HCO 、NO- 3 - 3B.AlO 、Cl - 、Mg 2+ 、K +- 2C.NH 、Na + 、CH 3COO- 、NO+ 4 - 3D.Na + 、NO 、ClO - 、I -- 3答案 C解析 A 项,Al 3+ 因与 HCO 发生双水解反应不能大量共存;B 项,AlO 与 Mg2+ 反应生成- 3 - 2Mg(OH)2和 Al(OH)3沉淀不能大量共存;C 项,NH 与 CH3COO- 虽能发生双水解反应,但能大+ 4量共存;D 项,ClO - 与 I- 能发生氧化还原反应不能大量共存。5.下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )A.pH=1 的溶液中:NH 、Na + 、Fe 3+ 、SO+ 4 2-4B.含有大量 AlO 的溶液中:Na + 、K + 、HCO 、NO- 2 - 3 - 3C.中性溶液中:K + 、Al 3+ 、Cl - 、SO 2-4D.Na 2S 溶液中:SO 、K + 、Cu 2+ 、Cl -2-4答案 A解析 A 项,酸性条件下,H + 抑制 NH 、Fe 3+ 的水解,能大量共存;B 项,+ 4AlO +HCO +H 2O===Al(OH)3↓+CO ,不能大量共存;C 项,Al 3+ 水解呈酸性,因而在- 2 - 3 2-3中性溶液中不能大量存在;D 项,Cu 2+ +S 2- ===CuS↓,不能大量共存。题组四 利用水解平衡原理解释问题的规范描述96.按要求回答下列问题。(1)把 AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体是什么?为什么?(用化学方程式表示并配以必要的文字说明)。答案 在 AlCl3溶液中存在着如下平衡:AlCl 3+3H 2OAl(OH) 3+3HCl,加热时水解平衡右移,HCl 浓度增大,蒸干时 HCl 挥发,使平衡进一步向右移动得到 Al(OH)3,在灼烧时发生反应 2Al(OH)3 Al2O3+3H 2O,因此最后得到的固体是 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 +H 2ONH 3·H2O+H + ,加入 Mg 粉,Mg 与 H+ 反应放出+ 4H2,使溶液中 c(H+ )降低,水解平衡向右移动,使 Mg 粉不断溶解。(3)直接蒸发 CuCl2溶液,能不能得到 CuCl2·2H2O 晶体,应如何操作?答案 不能,应在 HCl 气流中加热蒸发。(4)在 Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的 BaCl2溶液,现象是____________________________________________________________________________________________;请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:_________________________________________________________________________________________。答案 产生白色沉淀,且红色褪去 在 Na2SO3溶液中,SO 水解:2-3SO +H 2OHSO +OH - ,加入 BaCl2后,Ba 2+ +SO ===BaSO3↓(白色),由于 c(SO )减2-3 - 3 2-3 2-3小,SO 水解平衡左移, c(OH- )减小,红色褪去2-31.水解除杂警示利用水解除杂无论在化学工业还是化学实验中都具有非常重要的意义,其原理是根据盐的水解程度的不同,通过调节溶液 pH 使部分离子转化为沉淀而除去。如 MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因 Fe3+ 水解程度比 Mg2+ 水解程度大,可加入镁粉、MgO、Mg(OH) 2或 MgCO3等,调节溶液的 pH,使 Fe3+ 的水解平衡正向移动,生成 Fe(OH)3沉淀而除去;注意不能加NaOH、NH 3·H2O 等可溶性碱,因加这些物质使溶液 pH 升高太迅速,且碱过量不易觉察,Mg2+ 也可能转化为 Mg(OH)2沉淀,还会引入 NH 、Na + 等杂质。+ 42.盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种判断类型(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如 CuSO4(aq) CuSO4(s);― ― →蒸 干 盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得对应的氧化物,如 AlCl3(aq)Al(OH)3(s) Al2O3。― ― →蒸 干 ― ― →灼 烧 (2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如 Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。(3)考虑盐受热时是否分解10Ca(HCO3)2、NaHCO 3、KMnO 4、NH 4Cl 固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为 Ca(HCO3)2― →CaCO 3(CaO);NaHCO 3― →Na 2CO3;KMnO 4― →K 2MnO4+MnO 2;NH 4Cl― →NH 3↑+HCl↑。(4)还原性盐在蒸干时会被 O2氧化例如,Na 2SO3(aq) Na2SO4(s)。― ― →蒸 干 3.熟记下列因双水解不能大量共存的离子组合(1)Al3+ 与 HCO 、CO 、AlO 、SiO 、HS - 、S 2- 、ClO - 。- 3 2-3 - 2 2-3(2)Fe3+ 与 HCO 、CO 、AlO 、SiO 、ClO - 。- 3 2-3 - 2 2-3(3)NH 与 SiO 、AlO 。+ 4 2-3 - 2特别提醒 ①NH 与 CH3COO- 、HCO 虽能发生双水解反应,但能大量共存。②Fe 3+ 在中性+ 4 - 3条件下已完全水解。4.利用平衡移动原理解释问题的思维模板(1)解答此类题的思维过程①找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)②找出影响平衡的条件③判断平衡移动的方向④分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系(2)答题模板……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。 考点四 “粒子”浓度关系判断一、熟悉两大理论,构建思维基点1.电离理论(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:NH 3·H2O、NH 、OH - 浓度的大小关系是 c(NH3·H2O)c(OH- )c(NH )。+ 4 + 4(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在 H2S 溶液中:H 2S、HS - 、S 2- 、H + 的浓度大小关系是 c(H2S)c(H+ )c(HS- )c(S2- )。2.水解理论(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外),但由于水的电离,故水解后酸性溶液中 c(H+ )或碱性溶液中 c(OH- )总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如 NH4Cl 溶液中:NH、Cl - 、NH 3·H2O、H + 的浓度大小关系是 c(Cl- )c(NH )c(H+ )c(NH3·H2O)。+ 4 + 4(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在 Na2CO3溶液中:CO、HCO 、H 2CO3的浓度大小关系应是 c(CO )c(HCO )c(H2CO3)。2-3 - 3 2-3 - 3二、把握三种守恒,明确等量关系1.电荷守恒规律电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等11于阳离子所带正电荷总数。如 NaHCO3溶液中存在着 Na+ 、H + 、HCO 、CO 、OH - ,存在如- 3 2-3下关系: c(Na+ )+ c(H+ )= c(HCO )+ c(OH- )+2 c(CO )。- 3 2-32.物料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如 K2S 溶液中S2- 、HS - 都能水解,故 S 元素以 S2- 、HS - 、H 2S 三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+ )=2 c(S2- )+2 c(HS- )+2 c(H2S)。3.质子守恒规律如 Na2S 水溶液中的质子转移情况图示如下:由图可得 Na2S 水溶液中质子守恒式可表示: c(H3O+ )+2 c(H2S)+ c(HS- )= c(OH- )或 c(H+ )+2 c(H2S)+ c(HS- )= c(OH- )。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。三、理清一条思路,掌握分析方法四、典例导悟,分类突破(一)粒子种类的判断[例 1] (1)NaHCO 3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气体(任意量):___________________________。答案 (1)、(2)、(3)、(4)中的粒子种类都是离子:Na + 、CO 、HCO 、OH - 、H + ;分子:2-3 - 312H2CO3、H 2O判断盐溶液中粒子种类时,首先要清楚盐溶液中的电离、水解情况,特别是多步电离和多步水解。如:(1)NaHCO 3溶液中,因NaHCO3===Na+ +HCO ,HCO CO +H + ,HCO +H 2OH 2CO3+OH - ,H 2OH + +OH- 3 - 3 2-3 - 3- 。故溶液中的离子有:Na + 、CO 、HCO 、OH - 、H + ;分子有:H 2CO3、H 2O。2-3 - 3(二)单一溶液中离子浓度的关系[例 2] 0.1 mol·L -1 的 NH4Cl 溶液(1)粒子种类:__________________________________________________________。(2)离子浓度大小关系:__________________________________________________。(3)物料守恒:___________________________________________________________。解析 NH 4Cl===NH +Cl - (完全电离)+ 4NH +H 2ONH 3·H2O+H + (微弱)+ 4H2OH + +OH - (极微弱)答案 (1)Cl - 、NH 、H + 、OH - 、NH 3·H2O、H 2O+ 4(2)c(Cl- )c(NH )c(H+ )c(OH- )+ 4(3)c(Cl- )= c(NH )+ c(NH3·H2O)+ 4[例 3] 0.1 mol·L -1 的 NaHCO3溶液中各离子浓度的关系(1)大小关系:___________________________________________________________。(2)物料守恒:___________________________________________________________。(3)电荷守恒:___________________________________________________________。(4)质子守恒:___________________________________________________________。解析 NaHCO 3===Na+ +HCO (完全电离),- 3HCO +H 2OH 2CO3+OH - (主要),- 3HCO H + +CO (次要),- 3 2-3H2OH + +OH - (极微弱)。答案 (1) c(Na+ )c(HCO )c(OH- )c(H+ )c(CO )- 3 2-3(2)c(Na+ )= c(HCO )+ c(CO )+ c(H2CO3)- 3 2-3(3)c(Na+ )+ c(H+ )= c(HCO )+2 c(CO )+ c(OH- )- 3 2-3(4)c(OH- )= c(H2CO3)+ c(H+ )- c(CO )2-313[例 4] 0.1 mol·L -1 的 Na2CO3溶液中各离子浓度的关系(1)大小关系:_______________________________________________________________。(2)物料守恒:______________________________________________________________。(3)电荷守恒:______________________________________________________________。(4)质子守恒:______________________________________________________________。解析 Na 2CO3===2Na+ +CO (完全电离),2-3CO +H 2OHCO +OH - (主要),2-3 - 3HCO +H 2OH 2CO3+OH - (次要),- 3H2OH + +OH - (极微弱)。答案 (1) c(Na+ )c(CO )c(OH- )c(HCO )c(H+ )2-3 - 3(2)c(Na+ )=2[ c(CO )+ c(HCO )+ c(H2CO3)]2-3 - 3(3)c(Na+ )+ c(H+ )= c(HCO )+ c(OH- )+2 c(CO )- 3 2-3(4)c(OH- )= c(H+ )+2 c(H2CO3)+ c(HCO )- 31.比较时紧扣两个微弱(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH 3COOHCH 3COO- +H + ,H 2OOH - +H + ,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序: c(CH3COOH)c(H+ )c(CH3COO- )c(OH- )。(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的 CH3COONa 溶液中:CH3COONa===CH3COO- +Na + ,CH 3COO- +H 2OCH 3COOH+OH - ,H 2OH + +OH - ,所以CH3COONa 溶液中: c(Na+ )c(CH3COO- )c(OH- )c(CH3COOH)c(H+ )。2.(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如 NaHCO3溶液中 HCO 的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。- 3(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:弱酸根离子水解以第一步为主。例如,Na 2S 溶液中: c(Na+ )c(S2- )c(OH- )c(HS- )c(H+ )。3.质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来。以 KHS 溶液为例,电荷守恒式为c(K+ )+ c(H+ )= c(OH- )+ c(HS- )+2 c(S2- )①,物料守恒式为 c(K+ )= c(HS- )+ c(S2- )+ c(H2S)②,由①-②得质子守恒式,消去没有参与变化的 K+ 等。4.规避等量关系中的 2 个易失分点(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如 2c(CO )的系数 2 代表一个 CO 带2-3 2-32 个负电荷,不可漏掉。(2)物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如 Na2S 溶液中的物料守恒式中, “2”表示 c(Na+ )是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的 2 倍。14(三)酸碱中和型离子浓度的关系[例 5] 比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。(1)CH3COOH 和 NaOH 等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。(2)NaOH 和 CH3COOH 等浓度按 1∶2 体积比混合后 pHc(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] 常温下,用 0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH 溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是( )A.点①所示溶液中:c(CH3COO- )+ c(OH- )= c(CH3COOH)+ c(H+ )B.点②所示溶液中:c(Na+ )= c(CH3COOH)+ c(CH3COO- )C.点③所示溶液中:c(Na+ )c(OH- )c(CH3COO- )c(H+ )D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)c(CH3COO- )c(H+ )c(Na+ )c(OH- )15解析 点①溶液中的溶质为 0.001 mol CH3COOH 和 0.001 mol CH3COONa,据物料守恒:c(CH3COO- )+ c(CH3COOH)=2 c(Na+ ),根据电荷守恒: c(Na+ )+ c(H+ )= c(CH3COO- )+ c(OH- ),整理后得 c(CH3COOH)+2 c(H+ )= c(CH3COO- )+2 c(OH- );点②溶液的 pH=7,据电荷守恒有:c(Na+ )+ c(H+ )= c(CH3COO- )+ c(OH- ),又 c(H+ )= c(OH- ),则 c(Na+ )= c(CH3COO- );点③溶液中的溶质为 0.002 mol CH3COONa,离子浓度大小关系为 c(Na+ )> c(CH3COO- )> c(OH- )> c(H+ )。答案 D[例 7] 将标准状况下 2.24 L CO2缓慢通入 1 L 0.15 mol·L-1 的 NaOH 溶液中,气体被充分吸收,下列关系不正确的是( )A. c(Na+ )+ c(H+ )= c(OH- )+ c(HCO )+2 c(CO )- 3 2-3B.2 c(Na+ )=3[ c(H2CO3)+ c(HCO )+ c(CO )]- 3 2-3C. c(Na+ )c(CO )c(HCO )c(OH- )c(H+ )2-3 - 3D.2 c(OH- )+ c(CO )= c(HCO )+3 c(H2CO3)+2 c(H+ )2-3 - 3解析 CO 2+2NaOH= ==Na2CO3+H 2Ox 2xCO2+NaOH= ==NaHCO3y yError!, 所以Error!。A 项,符合电荷守恒,正确;B 项,对于 0.05 mol·L-1 的 Na2CO3溶液,c(Na+ )=2[ c(H2CO3)+ c(HCO )+ c(CO )],对于 0.05 mol·L-1 的 NaHCO3溶液: c(Na+ )- 3 2-3= c(H2CO3)+ c(HCO )+ c(CO ),所以 2c(Na+ )=3[ c(H2CO3)+ c(HCO )+ c(CO )],正- 3 2-3 - 3 2-3确;C 项,由于以 CO +H 2O HCO +OH - 为主,所以 c(Na+ )c(HCO )c(CO )2-3 - 3 - 3 2-3c(OH- )c(H+ ),错误;D 项,结合 A、B 两选项,推断该关系式正确。答案 C(四)盐与酸(碱)混合型首先考虑是否反应,若不反应,分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小;若能反应,则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。[例 8] 用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配成 1 L 混合溶液,已知其中c(CH3COO- )c(Na+ ),对该溶液的下列判断正确的是( )A. c(H+ )c(OH- )B. c(CH3COO- )=0.1 mol·L -1C. c(CH3COOH)c(CH3COO- )D. c(CH3COO- )+ c(OH- )=0.1 mol·L -1解析 由电荷守恒有: c(CH3COO- )+ c(OH- )= c(Na+ )+ c(H+ ),因 c(CH3COO- )c(Na+ ),则c(H+ )c(OH- );且 c(CH3COO- )+ c(OH- )= c(H+ )+0.1 mol·L-1 >0.1 mol·L-1 ;由物料16守恒有: c(CH3COOH)+ c(CH3COO- )=0.2 mol·L-1 ,因 c(CH3COO- )> c(Na+ )=0.1 mol·L-1 ,则 c(CH3COO- )> c(CH3COOH)。答案 A[例 9] 将 0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液与 0.1 mol·L-1 KOH 溶液等体积混合,下列关系正确的是( )A.2 c(K+ )= c(HCO )+2 c(CO )+ c(H2CO3)- 3 2-3B. c(Na+ )c(K+ )c(HCO )c(CO )c(OH- )c(H+ )- 3 2-3C. c(OH- )+ c(CO )= c(H+ )+
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