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文档简介
盐类的水解(一)
【课程要求】
1.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中
存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
2.能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质
溶液的实际问题。
【学科素养】
1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解有一定限度,是可调控的,能多角度、动
态地分析盐类水解平衡,并运用盐类水解平衡原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识盐类水解的本质
特征、建立模型。能运用模型解释盐类水解平衡的移动,解释现象的本质和规
律。
为教师备课、校课
教师独具o知彳N才匡理•建构体系提供中富教学资源
在水溶液中.盐电离出来的离子与水电离出来定义
的H+或0H-结合生成期电解质:的反应。
(“弱才水解,越弱越水解)~~I规律
(谁强显谁性,同强显中性"N配制和储存盐溶液)
(实验室中_(胶体制备)
盐
盐
盐
[W]-i类的应用T分离除杂)
水解平衡类
类
水
(W)-水
的
解-(制备纳米材料)
解
水
的
原
应
解「(泡沫灭火器)
用
[WHi理工农业生产一(明矶净水)
影响因素)一
浓度
中的应用T金属除锈)
(同离r效应或化学反应尸
T化肥使用)
(K产―,口水解常数
(&=■/&)-「
命题分析
分析近五年的高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题为主来呈现,考查内容主要有以
下两个方面:
⑴考查盐类水解的基本概念,依托实验背景,考查水解平衡的影响因素。
(2)与工农业生产相结合,考查盐类水解的应用。
2.从命题思路上看,侧重以具体物质的反应和变化为载体,考查盐类水解的基
本概念、水解规律、水解平衡的移动和影响因素;以实际情境为载体,考查水
解的应用。
备考策略
根据高考题的命题特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)有弱才水解,越弱越水解;
⑵水解常数与电离常数的关系;
⑶盐类水解在实验室中的应用和在工农业生产中的应用。
考点一:盐类水解原理(基础性考点)
必备知识•夯实
(一)从微观层面理解盐类水解
1,盐类的水解
⑴概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成
弱电解质的反应。
⑵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。
⑶特征:
①可逆一水解反应一般是可逆反应,在一定条件下达到化学平衡。
②微弱一水解反应程度很微弱
③吸热一盐类水解反应是史和反应的逆反应,是吸热反应。
2.盐类水解规律及类型
⑴规律:
有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性,同强显中性。
⑵类型
日木
盐的At.1—1水解的溶液的溶液的
实例
类型水解酸碱性pH(25℃)
强酸强NaCk
否——中性pH=7
碱盐NaNCh
强酸NHQ、NH;、
是酸性pH<7
2+
弱碱盐CU(NO3)2Cu
强碱CH3coONa、CH3coO-、
是碱性pH〉7
弱酸盐Na2cO3cot
微思考强碱弱酸的酸式盐是否一定呈酸性?
提示:强碱弱酸的酸式盐溶液的酸碱性与电离和水解的相对强弱有关,如
NaHCCh溶液中,水解〉电离,则NaHCOs溶液呈碱性;NaHSO3溶液中电离强
于水解,NaHSCh溶液呈酸性;NaHSCU为强酸的酸式盐,不存在水解平衡和电
离平衡,溶液呈酸性。
(二)从微观层面对盐类水解进行符号表征
1,符号的使用
盐类水解的离子方程式一般应用“n”连接,且一般不标“『“丁’等状态符号。
2.单一离子的水解
⑴阴离子的水解:结合水电离的H+。
如CH3COONa水解的离子方程式为CH3coO-+氏。CH3coOH+OH-;
⑵阳离子的水解:结合水电离的OH-o
如NH4CI水解的离子方程式为NH+H2ONH3H2O+H+。
4------------~-------------
⑶多元弱酸根的水解:分步进行,以第一步为主。
如cor水解的离子方程式为CO:+H2OHCC)3+OH-、HCO;土
H2O^^H2CO3+OH,
(4)多元弱碱阳离子的水解:一步写出。
如AF+水解的离子方程式常写成:Al++3H2。A1(OH)3+3H+。
3.阴、阳离子相互促进的水解
⑴若水解程度不大,用表示。
如CH3coONH4水解的离子方程式为CH3coeT+NH+HOCH3COOH
4-----------2------------------
+NH3H2O;
(2)相互促进的水解程度较大的,书写时用“==”"¥”广。如Al2s3水解的离子方
程式为2AF++3S2-+6H2O==2Al(OH2l+3H2ST。
辨易错
⑴盐类加入水中,水的电离平衡一定被促进。(X)
提示:强酸强碱盐对水的电离平衡无影响。
⑵显酸性的盐溶液,一定是该盐的阳离子发生了水解。(X)
提示:NaHSCU溶液因盐电离出H+而显酸性。
2
(3)Na2s水解的离子方程式为S-+2H2。H2S+2OHo(x)
提示:多元弱酸的酸根应分步水解。
(三)从平衡角度理解盐类水解的影响因素
1.影响因素
⑴内因:盐类本身的性质(越弱越水解)
组成盐的离子对应酸或碱越弱,水解程度越大。
⑵外因:符合勒夏特列原理
3++
以Fe3+水解为例,Fe3+水解的离子方程式为Fe+3H2OFe(OH)3+3H0
条件移动力1可水解程度PH
加入FeChIRJ/减小减小
加入H2O3」右增大增大
升温IRJ右增大减小
通入HC1IRJ左减小减小
加入NaOH向右增大增大
加入Fe粉IRJ左减小增大
2.水解常数
⑴定义:在一定温度下,能水解的盐在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或
弱碱)的浓度和氢氧根离子(或氢离子)的浓度幕之积与溶液中未水解的弱酸阴离
子(或弱碱阳离子)的浓度之比是一个常数,符号为
⑵Ka或长(电离常数)、品(水的离子积常数)、心(水解常数)三者之间的关系
a.强碱弱酸盐
如CH3coONa溶液,CH3coO-+H2O^^CH3COOH+OH-
c(CH3COOH)-c(OH-)
Kh=-----------------------------------
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)
c(CH3COO-)c(H+)
_c(OH)c(H+)二检
一c(CH3COO-)-c(H+)—Ka
C(CH3COOH)
b.强酸弱碱盐
H
如NH4C1溶液,NH4+H2ONH3H2O+H+
c(NH3H2O)-c(H+)
Kh=
c(NH;)
c(NH3H2O)c(H+)c(OH-)
c(NH;)c(OH")
_c(H+)-c(OH-)二检
一c(NH;)c(OH-)一标
c(NH3H2O)
⑶影响因素:遍度。
深思考
用水解平衡常数分析,多元弱酸正盐(如Na2cCh)的碱性强于酸式盐(NaHCCh)的
原因?
提示:Na2c03的水解平衡常数k=Kw/Ka2,NaHCCh的水解平衡常数即2=
Kw/Kal,碳酸Kal>Ka2,则Khl>Kh2,即碳酸根水解程度更大,溶液碱性更强。
关键能力•进阶
能力点一:盐类水解的概念和规律
迁移应用
•命题角度一:溶液酸碱性的判断
1.下列溶液因溶质的水解而呈酸性的是()
A.K2c03溶液B.NH4C1溶液
C.NaHSO4溶液D.CH3coOH溶液
【解析】选BoK2cO3是强碱弱酸盐,水解显碱性,故A不选;NH4。是强酸
+
弱碱盐,水解显酸性,故B选;NaHSCh为强酸的酸式盐,NaHSO4=Na+
H++SO「,但不是因为盐类水解的原因溶液呈酸性,故C不选;D.CH3COOH
是弱酸,电离显酸性,不能水解,故D不选。
2.如图是某离子M的水解过程示意图,M可能是()
A.coi-B.AI3+
C.NH;D.HS(X
【解析】选Co根据盐的水解原理结合图示的内容可以知道M离子水解显酸性,
碳酸根离子水解显碱性,图示不符合,故A错误;AF+水解结合水电离出的氢
氧根离子生成氢氧化铝,图示不符合,故B错误;钱根离子水解溶液显酸性,
NH/+H2O=NH3-H2O+H+,图示符合,故C正确;HSO3-电离程度大于
其水解程度,溶液显酸性,不符合图中表示,故D错误。
•命题角度二:盐溶液pH比较
3.关于下列溶液pH的比较,说法不正确的是()
A.25℃时NaCl溶液和60℃时NaCl溶液的pH:前者=后者
B.25℃时,c(NHj)相等的NH4Hse)4溶液和NH4cl溶液的pH:前者〉后者
C.25℃时,相同浓度和体积的NaOH溶液和氨水中分别通入体积相等的少量
HC1后溶液的pH:前者>后者
D.已知HCN酸性弱于CH3coOH。25℃时,相同pH和体积的NaCN溶液和
CH3coONa溶液稀释相同倍数后溶液的pH:前者〉后者
【解析】选A、Bo25℃时NaCl溶液和60℃时NaCl溶液均呈中性,升温促
进水的电离,溶液中氢离子浓度增大,溶液pH:前者〉后者,故A错误;25℃
时,c(NH:)相等的NH4HSO4溶液和NH4cl溶液中,硫酸氢筱电离出的氢离子
抑制镀根离子水解,溶液酸性大于NH4C1溶液,溶液pH前者〈后者,故B错
误;25℃时,相同浓度和体积的NaOH溶液和氨水中分别通入体积相等的少量
HC1后,反应后的溶液中的溶质分别为NaOH和NaCkNH4C1和NH3H2O,一
水合氨为弱碱溶液的pH前者〉后者故C正确;已知HCN酸性弱于CH3coOH,
CN-水解程度大于CH3coO-,相同pH和体积的NaCN溶液和CH3coONa溶
液稀释相同倍数,NaCN溶液pH变化小,溶液的pH:前者〉后者,故D正确。
4.有①NaOH溶液②Na2cCh溶液③CH3coONa溶液各10mL,物质的量浓度均
为0.1mol-L-1,下列说法正确的是()
A.三种溶液pH的大小顺序是①>③>②
B.三种溶液中由水电离出的OH-浓度大小顺序是②>③>①
C.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
D.若分别加入10mL0.1molL-1盐酸后,pH最大的是②
【解析】选B、Do等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,
水解程度越小,碳酸的酸性小于醋酸的酸性,所以三种溶液pH的大小JII页序是①
>②>③,故A错误;氢氧化钠溶液抑制了水的电离,而碳酸钠和醋酸钠溶液
都促进了水的电离,水解程度越大,水的电离程度越大,所以三种溶液中由水
电离出的氢氧根离子浓度大小关系为②>③>①,故B正确;稀释时强碱的pH
变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①氢氧化钠溶液,
故C错误;等体积等浓度混合后,①溶质为NaCl、②溶质为NaHCOs和NaCl、
③溶质为CH3coOH和NaCl,HCO;水解显碱性,所以pH最大的是②,故D
正确。
教师
专用
物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是()
A.Na2cO3、NaHCCh、NaCl、NH4cl
B.Na2cO3、NaHCCKNH4C1SNaCl
C.(NH4)2SO4,NH4CkNaNCh、Na2S
D.NHQ、(NH4)2SO4.Na2S.NaNO3
【解析】选C。Na2S.Na2cO3和NaHCCK水解后溶液都显碱性,pH>7,但
水解程度比HCO3-大,故pH:Na2CO3>NaHCO3;NH4CI和(NH5SO4水解后溶
液都显酸性,则pH<7,(NH4)2SO4中NHj浓度大,故pH:NH4C1>(NH4)2SO4,
NaCl和NaNO3均不水解,故pH=7,C项正确。
能力点二:盐类水解影响因素
典例精研
【典例】实验测得。5mol-L-1CH3coONa溶液、0.5mol-L-1C11SO4溶液以及
H20的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()
9
.qCH^COONa
8,-------------------------------•
7--------------.吧
H6-
d5
4
,CuSO4
3一----
2\-----------------------
2030405060
rrc
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3coONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的
结果
D.随温度升高,CH3coONa溶液和CuSCU溶液的pH均降低,是因为CH3coO
-、Cu2+水解平衡移动方向不同
+
【解析】选Co升高温度,促进水的电离,但纯水中的c(H)=c(OH),故A
错误;升高温度既促进水的电离,又促进醋酸钠的水解,使溶液中c(OH-)增大,
故B错误;升高温度既促进水的电离,Kw增大,又促进铜离子的水解,使其水
解平衡正向移动,这相当于促进了氢氧根离子与铜离子结合,最终的结果是氢
离子剩余,导致pH减小,故C正确;随温度升高,CH3coe>-、C/+水解平衡
均正向移动,故D错误。
原因分析•理论解释
⑴纯水pH浓度为什么随温度升高而减小?
提示:温度升高促进水的电离,H+浓度增大,pH减小。
(2)CH3COONa是强碱弱酸盐,CuSO’是强酸弱碱盐,由图可知,温度升高为什
么pH都减小?
提示:温度升高,CH3coO-水解程度增大,OH-浓度增大,而Kw增大,综合
作用结果使H+浓度增大,pH减小;温度升高,CM+水解程度增大,H+浓度增
大,pH减小。
教师专用◎【技法积累】请以思维导图的形式画出对于强酸弱碱盐(如
CuSO4)和强碱弱酸盐(如CH3coONa)来说,水解随温度、浓度、加酸或碱变化
的解题思路。
提示:盐类水解影响因素的解题思路:
©(温度升高,促进水船
Iq温度降低,抑制水解)
»浓度加水,促进水解,水解程度而可
出k加电解质本身,促进水解.水解程度减小।
向如,的去♦加酸,抑制水解)
罢加酸或碱--------------1
~~q加碱.促进水解)
(
强温度d温度升高,促进水解)
碱温度降低,抑制水解)
弱~~U
酸浓度《加水,促进水解,水解程度增大)
盐
影工{加电解质本身,促进水解.水解程度减小)
响
因加酸或碱廿限促进碗
索
〕~~q加碱.抑制水解)
迁移应用
1.常温时,下列关于NH4cl溶液的说法正确的是()
A.溶液中存在电离平衡:NFUCl^^NH』+C1-
B.加水稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C.通入少量HC1气体,c(NH;)与c(Cl')均增大
c(NH3H2O)
D.通入少量HC1气体增大
c(NH『)c(OH-)
【解析】选C。NH4cl是强电解质,在溶液中完全电离,所以不存在电离平衡:
NH4cl=NH?+Cl-,故A错误;加水稀释,氢离子浓度减小,由于Kw=c(H
+)c(OH-)不变,所以氢氧根离子浓度增大,故B错误;通入少量HC1气体,会
H
抑制钱根离子的水解,c(NH4)增大,加入HC1,c(C「)增大,故C正确;NH3-H2O
c(NH,)-c(OH-)
的电离常数为及=,心只随着温度的改变而改变,所以
c(NHaHO)1
通入少量HC1气体,—......「------保持不变,故D错误。
c(NH;)-c(OH-)施
2.利用传感技术测定一定浓度碳酸钠溶液的pH与温度(T)的关系,曲线如图,
下列分析错误的是()
122二「二
12.0二----
11.8-............................
2040608077t
A.碳酸钠水解是吸热反应
B.ab段说明水解平衡正向移动
C.be段说明水解平衡逆向移动
D.水的电离平衡也对pH产生影响
【解析】选Co分析图像,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解,升温pH增大,说明
水解是吸热反应,故A正确;碳酸钠是弱酸强碱盐,水解使溶液显碱性,而升
高温度使平衡正向移动,溶液的碱性增强,故B正确;水解是吸热的,温度不
断升高只会导致平衡不断正向移动,此时溶液pH却出现反常下降,这是由于水
本身也存在电离,温度改变对水的电离平衡造成了影响,故C错误;水本身也
存在着一个电离平衡,温度改变平衡移动,因此对溶液的pH产生影响,故D
正确。
教师
专用
在一定条件下,Na2c03溶液中存在水解平衡:CO『+H2O-HCO3-+OH-。
下列说法正确的是()
A,加入NaOH固体,平衡向逆反应方向移动
B.稀释溶液,COf的水解程度增大
C.通入HC1,溶液pH增大
c(HCO-)
D.升高温度,———3-不变
c(COV)
【解析】选A、B。加入NaOH固体,生成物OH-的浓度增大,平衡向逆反
应方向移动,故A正确;稀释溶液,相当于向体系内加水,平衡正向移动,CO|-
的水解程度增大,故B正确;通入HC1会消耗氢氧根离子,溶液的pH减小,
故C错误;升高温度,平衡向吸热方向移动,即平衡向正反应方向移动,生成
.c(HCO-)
物HCO3-的浓度增大,COf-的浓度减小,则一~~一3增大,故D错误。
考点二:盐类水解的应用(应用性考点)
必备知识•夯实
1.盐类水解在实验中的应用
应用举例
分析盐溶液的酸碱
等物质的量浓度的Na2co3、NaHCOs溶液均显碱性,且
性,并比较酸碱性的
碱性:NaCO3>NaHCO
强弱23
判断溶液中离子能否
AF+和HCO3-因发生水解相互促进反应,不能大量共存
大量共存
配制或贮存易水解的配制FeCb溶液,要向FeCh溶液中加入适量盐酸,目的
盐溶液是抑制Fe3+水解
制备Fe(OH)3胶体,反应的离子方程式为Fe3++
胶体的制备
3HFe(OH)3(胶体)+3H+
无水盐的制备由MgCl2-6H2O制MgCh,在干燥的血气流中加热
判断盐溶液的桑干产
将A1C1溶液蒸干灼烧得到的是AhO3,而不是A1C1
物33
为除去MgCL酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件
某些盐的分离除杂下加入MgO、MRCO3或MR(OH)2,过滤后再加入适量的
盐酸
利用水解反应来制纳
如利用TiCl水解制备TiOxHO的方程式为TiCL+(%
米材料(氢氧化物可变422
+2)H2O-^TiO2%H2O+4HC1
为氧化物)
CH3coONa溶液能使酚酥变红(pH>7),说明CH3coOH
判断电解质的强弱
是弱酸
2.盐类水解在工农业生产生活中的应用
应用举例
去污热的纯碱溶液去污力强
明帆溶于水,生成胶状物氢氧化铝,能吸附水
作净水剂中悬浮的杂质,并形成沉淀使水澄清,离子方
3++
程式为Al+3H2O^=iAl(OH)3+3H
化肥的使用镀态氮肥不宜与草木灰混合使用
泡沫灭火器
离子方程式为Al3++3HCO^——AI(OH);
的反应原理3
+3co2T
(水解相互促进)
NH4CI溶液除去金属表面的氧化物(NH,水
盐溶液除锈
解溶液显酸性)
辨易错
⑴明矶作为净水剂,可以杀菌、消毒。(X)
提示:明斫溶于水后,A13+的水解产物A1(OH)3胶体具有吸附作用,可以净水,
但不能杀菌消毒。
⑵实验室储存NaF溶液时可以选用玻璃瓶。(x)
提示:NaF水解产生HF腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶储存。
⑶配制FeSO4溶液时,应加入铁粉防止Fe2+氧化,并加入盐酸抑制Fe?+水解。
(x)
提示:应加入硫酸抑制Fe2+水解。
----关键能力•进阶
・能力点:盐类水解的应用
1,盐溶液蒸干并灼烧所得物质的判断
(1)盐水解若生成挥发性酸(如HCkHNO3)时,蒸干后一般得到难溶性碱,因为
在盐蒸干的过程中酸会挥发,从而使盐的水解平衡右移。如AlCh+3H20=4
A1(OH).4+3HC1T,再灼烧时A1(OH)3分解,最终得到ALCh。
(2)盐水解若生成不挥发性酸(如H2so4)时,蒸干一般得到原溶质。如A12(SO4)3
溶液蒸干仍得到A12(SO4)3O
⑶强碱弱酸盐水溶液蒸干后一般得至嫄物质。如蒸干Na2CO3溶液仍得到Na2cO3
固体。
2.盐类水解的重要应用
⑴判断盐溶液的酸碱性:
如相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl、KHSO4、Na2co3、NaHCCh其pH由大
至U小的I顺序为Na2co3>NaHCO3>NaCl>KHSO4。
⑵比较盐溶液中离子浓度的大小:
如Na2c03溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(COI')>c(OH
-)>C(HC03')>C(H+)
⑶判断盐所对应酸的相对强弱:
如相同浓度的NaA和NaB两种盐溶液,其pH前者大于后者,则酸性HB>HA0
(4)判断溶液中的离子能否大量共存:
如AF+、Fe3+与CO纪、HCO3-因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
(5)某些活泼金属与强酸弱碱盐反应:
Mg放入NH£1、CuC12、FeC13溶液中有氢气产生。
(6)除杂:
①采用加热的方法来促进溶液中某些盐的水解,使之生成氢氧化物沉淀,以除
去溶液中某些金属离子。如不纯的KNO3溶液中常含有杂质Fe3+,可用加热的
3
方法来除去KNO3溶液中所含的Fe+o
②向MgCL、FeCh的混合溶液中加入MgO以除去FeCl3o
迁移应用
1.以下与实验操作相关的说法正确的是()
A.将A1CL溶液加热蒸干制取无水A1CL
B.用热的饱和Na2cCh溶液清洗试管中的油污
C.使用明帆对自来水进行杀菌消毒
D.除去CuCL溶液中的少量FeC13杂质,加入NaOH固体后过滤
【解析】选Bo加热过程中A1C13水解生成氢氧化铝和HC1,升高温度促进盐酸
挥发,促进氯化铝水解,所以蒸干得到的固体不是氯化铝,故A错误;热的饱
和Na2co3溶液水解程度增大,溶液中碱性增强,可清洗试管中的油污,故B正
确;明帆溶于水后电离出铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附功能,
故明帆能净水,但不能消毒,故C错误;除去CuCL溶液中的少量FeCL杂质,
加入NaOH固体后产生氢氧化铁和氢氧化铜,无法除去氯化铁杂质,故D错误。
2.下列说法与盐的水解有关的是()
①明帆可以作净水剂
②实验室配制FeCb溶液时,往往在FeCb溶液中加入少量的铁粉
③NaHCCh和A12(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
④《礼记•内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”
⑤在HC1的气流中,蒸发MgCh溶液制备MgCh固体
⑥在饱和氯化钠溶液中,通入HC1气体,产生白色沉淀
A.①②③④B.①③④⑤
C.①③⑤⑥D.②④⑤⑥
【解析】选B。明帆为硫酸铝钾的结晶水合物,铝离子可水解生成具有吸附性的
氢氧化铝胶体,可用作净水剂,故①正确;在FeCL溶液中加入少量的铁粉,是
防止亚铁离子被氧化为铁离子,和水解无关,故②错误;NaHCO3和A12(SO4)3
可发生互促水解反应生成二氧化碳气体,可用于灭火,故③正确;④草木灰中
含有碳酸钾,文中“垢”的成分中含有油脂,K2c03水解显碱性,促进了油脂的水
解,故能浣洗衣服,故④正确;在干燥的HC1气流中加热MgCL溶液,能抑制
MgCL的水解,可得到纯净的MgCl2,故⑤正确;向饱和氯化钠溶液中通入HC1
气体,氯化氢易溶于水,溶液中氯离子浓度增大,导致晶体析出,和水解无关,
故⑥错误。
畿【加固训练】
下列根据反应原理设计的应用,不正确的是()
热的纯碱溶液清洗油污
A.COf-+H2OnHCO3-+OH-
B.Al3++3H2。A1(OH)3+3H+明研净水
C.TiCl4+(x+2汨2。(过量)^^TiO2xH2O+4HC1用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2O=hSn(OH)Cl+HC1配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
【解析】选D。A项,加热使平衡向右移动,溶液碱性增强,有利于除油污;B
项,明矶净水是因为明研中A4水解生成A1(OH)3胶体,能吸附水中的悬浮颗
粒;C项,TiCl4能水解生成TiO2,水解方程式为TiC14+(x+2)H2O(过量)
件TiO2-xH2O+4HCl;D项,根据平衡移动原理可知,向溶液中加入氢氧化钠,
平衡向氯化亚锡水解的方向移动,所以D错。
教师独具。前地培索兼•命题新视缸。蓝:靠学等
命题新情境
泡沫灭火器的灭火原理是灭火时,能喷射出大量二氧化碳及泡沫,它们能粘
附在可燃物上,使可燃物与空气隔绝,达到灭火的目的。泡沫灭火器的外壳是
铁皮制成的,内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液,另有一玻璃瓶内胆,装有硫
酸铝水溶液。使用时将筒身颠倒过来,碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化
学作用,产生二氧化碳气体泡沫,体积膨胀7~10倍,一般能喷射10m左右。
命题新视角
命题视角1:泡沫灭火器的设计思路
阅读材料分析泡沫灭火器的设计思路是怎样的?
提示:碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液混合后,发生水解相互促进反应,离子方程
3+
式为Al+3HCO3-=A1(OH)3;+3CO2to
命题视角2:泡沫灭火器的灭火原理
利用水解相互促进原理,分析产物的灭火原理。
提示:使用时将筒身颠倒过来,碳酸氢钠和硫酸铝两溶液混合后发生化学作用,
产生二氧化碳气体泡沫,体积膨胀7~1。倍,一般能喷射10m左右。泡沫的比
重一般为01~02,汽油的比重是0.78,水的比重是1.0o由于泡沫的比重小,
所以能覆盖在易燃液体的表面上,一方面降低了液面的温度(吸热)使液体蒸发速
度降低;另一方面形成一个隔绝层,隔断氧气与液面接触,火就被扑灭。由此
可知,泡沫灭火器对于扑灭油类火灾效果最好。另外,氢氧化铝受热分解产生
的氧化铝覆盖在可燃物表面阻止反应,水蒸气稀释空气中的氧气浓度,与二氧
化碳共同作用,达到灭火目的。
命题视角3:思维拓展
泡沫灭火器应当如何存放和保养?
提示:泡沫灭火器存放应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处,不可靠近高
温或可能受到暴晒的地方,以防碳酸氢钠分解出二氧化碳而失效;冬季要采取
防冻措施,以防止冻结;并应经常擦除灰尘、疏通喷嘴,使之保持通畅。
。、真题研习•考题演栋,O
真题研习
同根题探源
1.测定0.1molL」Na2s03溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻①②③④
温度/℃25304025
pH9.669.529.379.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCb溶液做对比实验,④产
生白色沉淀多。
下列说法不正确的是()
A.Na2s03溶液中存在水解平衡:SO?"+H2O^^HSO3-+OH-
B.④的pH与①不同,是由于SOV浓度减小造成的
C.①一③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
【解析】选CoNa2sO3属于弱酸强碱盐,溶液中存在水解平衡SOf-+
H2O^^HSO3-+OH-,A正确;④的pH与①不同,是由于SO1一被O2氧化
生成SOi-,浓度减小,水解平衡左移,OH-浓度减小,B正确;水解反应为
吸热反应,升高温度,水解平衡右移,pH应当升高,而①一③的过程中pH下
降,说明温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C错误;离子积常数
降值只受温度影响,①与④的温度相同,故Kw值相等,D正确。
2.水浴加热滴加酚猷;的NaHCCh溶液,颜色及pH随温度变化如下(忽略水的挥
发),下列说法不正确的是()
时间①②③④⑤
温度/℃203040从4。℃冷沸水浴后
却到20℃冷却到20℃
k色比③
颜色变化红色略加深红色接近①
加深较多
PH8.318.298.268.319.20
A.①一③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小
B.NaHCCh溶液显碱性的原因:HCO;+H2OH2co3+OH-
C.⑤比①pH增大,推测是由于NaHCCh分解生成的Na2c。3的缘故
D.①一③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO3-水解程度增大
【解析】选A。温度越高水的离子积常数越大,温度升高溶液中氢氧根离子的
浓度略增大,溶液中pH略微下降,故A错误;碳酸氢钠溶液呈碱性,是因为
碳酸氢根离子水解导致溶液呈碱性,反应的方程式为
HCO3-+H2O^H2CO3
+OH-,故B正确;⑤和①的温度相同,但⑤比①pH增大,说明⑤的碱性强于
①,即⑤中碳酸钠的水解程度大于①中碳酸氢钠的水解程度,故C正确;①一
③的过程中,温度升高促进碳酸氢根离子的水解,所以溶液碱性增强,溶液颜
色加深,故D正确。
知识点避坑:水解平衡与温度的关系
(1)温度与水解平衡反应速率的关系:
温度升高,水解平衡反应速率加快(正、逆反应速率均加快)。
⑵温度与水解平衡移动的关系:
水解平衡是酸碱中和反应的逆反应,是吸热反应。温度升高促进水解,水解平
衡正向移动;温度降低抑制水解,水解平衡逆向移动。
真题演练
1.如图为某实验测得01moll」NaHCCh溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的
pH变化曲线。下列说法正确的是()
A.a点溶液的c(OH-)比c点溶液的小
B.a点时,Kw<Kal(H2co3)Ka2(H2co3)
c.b点溶液中,c(Na+)=c(HC0<)+2c(C0r)
D.ab段,pH减小说明升温抑制了HCO3-的水解
+
【解析】选A。Kw=c(H)-c(OH),随着温度的升局),Kw增大;a点、c点的
pH相同,即氢离子浓度相同,但是c(OH-)不同,c点的Kw大,所以a点溶液
的c(OH-)比c点溶液的小,故A正确;碳酸氢钠溶液中存在电离平衡和水解平
衡,根据图示可知,碳酸氢钠溶液显碱性,水解过程大于电离过程,际二
髭>Ka2,所以—H2co3>Ka2(H2CO3),故B错误;b点溶液显碱性,溶液
中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCCK)+2c(C0夕)+c(OH-),由于c(H
+
+)<c(OH-),所以c(Na)>c(HCO3-)+2c(CO;-),故C错误;碳酸氢钠溶液中
存在电离和水解2个过程,而电离和水解均为吸热过程,升高温度,促进了电
离和水解两个过程,故D错误。
2.BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如
图:
稀HNO,稀HCl+NaCKs)H20
III
金属Bif酸浸-------转化|-----T水解T分离|fBiOCl
下列说法错误的是()
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高的3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3G)有利于BiOCl的生成
【解析】选Do酸浸工序中分次加入稀HNO.3,硝酸的用量减少,可降低反应剧
烈程度,A正确;金属钠与硝酸反应生成的硝酸钠会发生水解,Bi3++NO;+
H2O^iBiONO3+2H+,加入稀HC1,可抑制生成BiONO3,B正确;氯化钠水
3++
解的方程式:Bi+C1-+H2O^=iBiOCl+2H,力口入少量CH3COONa(s),促
进Bi3+水解,若加入少量NH4NO3(S),钱根离子水解生成氢离子,不利于生成
BiOCl,C正确、D错误。
3.某同学进行如下实验,下列说法不正确的是()
实验步骤实验现象
将NH4cl固体加入试管中,并将湿润的试纸颜色变化:黄色-蓝色
IpH试纸置于试管口,试管口略向下倾(pHulO)->臾色—红色(pHW);试管
斜,对试管底部进行加热中部白白色固体附着
试纸颜色变化:黄色一橙黄色
II将饱和NH4cl溶液滴在pH试纸上
(pH=5)
A.根据I中试纸变蓝,说明NH4cl发生了分解反应
B.根据I中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.I中试纸变成红色,是由于NH4cl水解造成的
D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4cl的方法制备NH3
【解析】选C。氯化筱是强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,会使湿润的pH试纸变
红,根据I中试纸变蓝,说明NH4cl发生了分解反应,故A正确;根据分析,
根据I中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快,故B正确;根据
分析,I中试纸变成红色,是由于NH4cl分解产生的氯化氢造成的,故C错误;
根据分析,根据试管中部有白色固体附着,说明氯化镇分解产生的氨气和氯化
氢在扩散过程中化合生成氯化筱,则不宜用加热NH4cl的方法制备NH3,故D
正确。
4.氮、磷、碑(As)、睇(Sb)、钳(Bi)、镁(Me)为元素周期表中原子序数依次增大
的
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