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第19講 影響鹽類水解的主要因素及鹽類水解的應用 (含答案)【暑假彎道超車】2024年新高二化學暑假講義+習題(人教版2019選擇性必修1)

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第19講 影響鹽類水解的主要因素及鹽類水解的應用 (含答案)【暑假彎道超車】2024年新高二化學暑假講義+習題(人教版2019選擇性必修1)

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第19講 影響鹽類水解的主要因素及鹽類水解的應用
1.了解影響鹽類水解平衡的因素,分析外界條件對鹽類水解平衡的影響。
2.了解鹽類水解在生產生活、化學實驗、科學研究中的應用。學會設計探究方案,進行實驗探究。
一、影響鹽類水解的主要因素
1.反應物的性質
鹽類水解程度的大小主要由鹽的性質決定,生成鹽的弱酸酸性越弱(或弱堿堿性越弱),即越難電離(電離常數越小),該鹽的水解程度越大,即越弱越水解。
2.實驗探究反應條件對水解程度的影響
已知FeCl3發生水解反應的離子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根據實驗操作填寫下表:
影響因素 實驗步驟 實驗現象 解釋
鹽的濃度 加入FeCl3固體,再測溶液的pH 溶液顏色變深,pH變小 加入FeCl3固體,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反應方向移動
溶液的酸堿度 加鹽酸后,測溶液的pH 溶液顏色變淺,pH變小 加入鹽酸,c(H+)增大,水解平衡向逆反應方向移動,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
加入少量NaOH溶液 產生紅褐色沉淀 加入氫氧化鈉后,OH-消耗H+,c(H+)減小,水解平衡向正反應方向移動
溫度 升高溫度 溶液顏色變深,pH變小 升高溫度,水解平衡向正反應方向移動
二、鹽類水解的應用
1.在化學實驗中的應用
應用 舉例
判斷溶液的酸堿性 FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判斷酸性強弱 相同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分別為8、9、10,則酸性:HX>HY>HZ
配制或貯存易水解的鹽溶液 配制CuSO4溶液時,加入少量H2SO4,抑制Cu2+水解;貯存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
膠體的制取 制取Fe(OH)3膠體的離子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+
制備無水鹽 將揮發性酸的弱堿鹽如AlCl3、FeCl3溶液蒸干時,在通HCl的氣流中加熱蒸干
判斷離子是否共存 Al3+與CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+與HCO、CO、AlO;NH與AlO、SiO因相互促進水解程度強烈而不能大量共存
判斷中和反應至中性的試劑用量 如NH3·H2O與HCl反應至中性,NH3·H2O過量,CH3COOH與NaOH反應至中性時CH3COOH過量
制備無機化合物 如用TiCl4制備TiO2,其反應的化學方程式為TiCl4+(x+2)H2O=== TiO2·xH2O↓+4HCl;加入大量的水,同時加熱,促使水解趨于完全,所得TiO2·xH2O經焙燒得到TiO2
2.在生產生活中的應用
泡沫滅火器原理 泡沫滅火器中的成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發生的反應為Al3++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+
化肥使用 銨態氮肥與草木灰不得混合施用
除銹劑 NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接時的除銹劑,原理為NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
熱純堿去污能力強 加熱,促進Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增強
【歸納總結】 鹽溶液蒸干灼燒后所得產物的判斷
大多數鹽溶液蒸干灼燒后可以得到相應的鹽,以下常見的三類鹽溶液蒸干得不到相應的鹽
(1)鹽溶液水解生成易揮發性酸時,蒸干后一般得到對應的弱堿,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼燒則會生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考慮鹽受熱時是否分解。因為Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2→CaO;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3+HCl。
(3)還原性鹽在蒸干時會被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
三、水解常數及應用
1.鹽的水解常數
以CH3COONa為例
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- Kh=
水解常數僅受溫度的影響,因水解反應是吸熱反應,故水解平衡常數隨溫度的升高而增大。
2.二元弱酸對應鹽的水解常數
二元弱酸H2CO3的電離常數為Ka1、Ka2,則Na2CO3的水解常數Kh為,NaHCO3的水解常數為。
3.水解常數(Kh)與電離常數的定量關系(以CH3COONa為例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh===
=(Ka為CH3COOH的電離常數)
因而Ka(或Kb)與KW的定量關系為
(1)Ka·Kh=KW或Kb·Kh=KW。
(2)Na2CO3的水解常數Kh=。
(3)NaHCO3的水解常數Kh=。
4.水解常數的重要應用
判斷溶液的酸堿性,如HCO的水解常數大于其電離常數,NaHCO3溶液呈堿性。
考點01 影響鹽類水解平衡的因素
【例1】在一定條件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列說法正確的是
A.升高溫度,增大
B.加入CuSO4固體,HS-濃度增大
C.稀釋溶液,水解平衡常數增大
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
【答案】A
【解析】A.水解反應是吸熱反應,升溫促進水解,平衡正移,c(S2-)減小,c(HS-)增大,所以增大,故A正確;
B.加入CuSO4固體,銅離子結合硫離子生成硫化銅沉淀,水解平衡逆向進行,HS-濃度減小,故B錯誤;
C.水解平衡常數僅與溫度有關,溫度不變,則稀釋時水解平衡常數是不變的,故C錯誤;
D.加入NaOH固體是一種強堿,溶液pH增大,故D錯誤;
故選A。
【變式1-1】關于溶液的敘述正確的是
A.加入鹽酸,抑制水解 B.升溫,抑制水解
C.濃度越大,水解程度越大 D.將溶液蒸干可得固體
【答案】A
【分析】氯化鐵溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,依據外界因素對水解平衡的影響因素分析作答。
【解析】根據上述分析可知:
A. 加入鹽酸,鐵離子的水解平衡中生成物的濃度增大,則會抑制水解,A項正確;
B. 鐵離子的水解屬于吸熱反應,因此升溫促進水解平衡,B項錯誤;
C. 根據“越稀越水解”原則可知,反應物鐵離子的濃度越大,水解程度越小,C項錯誤;
D. 因氯化鐵水解產物氯化氫易揮發,會促進鐵離子向水解方向進行,因此將溶液蒸干最終得到氫氧化鐵固體,灼燒會得到氧化鐵,并不能得到氯化鐵,D項錯誤;
答案選A。
【變式1-2】在的平衡體系中,要抑制的水解,可采取的措施為
A.升高溫度 B.滴加少量鹽酸
C.加入適量氫氧化鈉溶液 D.加水稀釋
【答案】B
【分析】由可知,加酸可抑制Al 3+ 的水解,以此來解答。
【解析】A.水解為吸熱反應,加熱促進水解,故A不選;
B.滴加少量鹽酸,氫離子濃度增大,抑制水解,故B選;
C.加入適量的氫氧化鈉溶液,與氫離子反應,促進水解,故C不選;
D.加水稀釋,促進水解,故D不選;
故選B。
考點02 鹽溶液蒸干(灼燒)產物的判斷
【例2】將FeCl3溶液蒸干、灼燒所得固體的主要成分( )
A.FeCl3 B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4
【答案】C
【解析】在FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,水解過程是一個吸熱的過程,所以當對FeCl3溶液進行加熱時,水解平衡右移,又由于生成的HCl易揮發逸出,所以蒸干FeCl3溶液得到的是Fe(OH)3,進行灼燒時發生反應:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,所以蒸干、灼燒FeCl3溶液得到的固體是Fe2O3。答案選擇C項。
【變式2-1】將AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液分別加熱蒸干,并灼燒,所得產物的主要成份是:
A.均為Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得Al(NO3)3
C.均為Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得Al(NO3)3
【答案】C
【解析】AlCl3和Al(NO3)3都是強酸弱堿鹽,水解產生A1(OH)3、HCl及HNO3,由于鹽酸和硝酸都是揮發性的酸,所以AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液在加熱時水解生成固體A1(OH)3,Al(OH)3在加熱條件下分解生成Al2O3,故合理選項是C。
【變式2-2】鹽類的水解在生活中應用廣泛。下列說法錯誤的是
A.熱的純堿溶液清洗廚房油污效果較好
B.明礬中Al3+與天然水中的水解相互促進生成Al(OH)3膠體,起到凈水作用
C.將NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合產生泡沫用于滅火
D.將AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸干、灼燒,能得到成分相同的固體
【答案】D
【解析】A.純堿溶液由于碳酸根離子水解呈堿性,促進油脂的水解,加熱促進鹽類水解,故熱的純堿溶液堿性更強,清洗廚房油污效果較好,A正確;
B.明礬在水中電離出Al3+,Al3+的水解與天然水中的水解互相促進,生成沉淀和氣體,則水變澄清,絮狀沉淀下沉到底部,B正確;
C.用NaHCO3與Al2(SO4)3兩種溶液分別水解呈堿性和酸性,可發生互促水解,生成二氧化碳氣體和氫氧化鋁沉淀,反應的離子方程式為3+Al3+═Al(OH)3↓+3CO2↑,C正確;
D.AlCl3水解生成氫氧化鋁和鹽酸,鹽酸易揮發,加熱、蒸干、灼燒,可得到氧化鋁,而加熱硫酸鋁溶液,因硫酸難揮發,最終仍得到硫酸鋁,D錯誤;
故答案為:D。
考點03 鹽類水解對離子共存的影響
【例3】常溫下,下列各組離子在指定條件下一定能大量共存的是
A.使酚酞變紅的溶液中:、、、
B.由水電離的的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.澄清透明的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.使酚酞變紅的溶液中顯堿性,堿性環境 會生成沉淀,不能大量共存,故A錯誤;
B.酸或者堿抑制水的電離,由水電離的的溶液中有肯能是酸溶液,也有可能是堿溶液,無論是酸溶液還是堿性溶液、、、相互均不反應,一定能大量共存,故B正確;
C.的溶液中能與H+反應,不能大量共存,故C錯誤;
D.澄清透明的溶液中與會發生雙水解反應,不能大量共存,故D錯誤;
故答案為B。
【變式3-1】下列各組離子在給出條件下能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.在溶液中:、、、
C.強酸性溶液中:、、、
D.pH=13的溶液中,、、、
【答案】D
【解析】A.、、都不水解,水解顯酸性,不可能是中性溶液中存在,故A不符合題意;
B.與發生雙水解生成二氧化碳和氫氧化鋁沉淀,故B不符合題意;
C.強酸性溶液中:、發生反應生成硫、二氧化硫和水,故C不符合題意;
D.pH=13的溶液中,、、、都大量共存,故D符合題意。
綜上所述,答案為D。
【變式3-2】下列各組離子在指定的溶液中,能大量共存的是
A.使甲基橙變紅色的溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.在的溶液中:、、、
D.由水電離出的的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】A.使甲基橙變紅色的溶液呈酸性,不能在酸性溶液中大量存在,且與在溶液中發生雙水解,即兩者不能大量共存,故A錯誤;
B.的溶液呈堿性,不能大量存在,故B錯誤;
C.在的溶液中,氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,溶液呈酸性,、、能大量共存,故C正確;
D.由水電離出的的溶液中,水的電離受到抑制,溶液既可能呈酸性也可能呈堿性,在堿性溶液中不能大量存在,酸性溶液中硝酸根離子能氧化,即酸性溶液中硝酸根離子和不能大量共存,故D錯誤;
故答案為:C。
考點04 鹽類水解的綜合應用
【例4】下列事實與鹽類水解無關的是
A.與溶液可作焊接金屬時的除銹劑
B.草木灰與銨態氮肥不能混合施用
C.加熱蒸干溶液得到固體
D.要除去溶液中混有的,可通入適量氧化劑
【答案】D
【解析】A.與均水解而使溶液顯酸性,所以可作焊接金屬時的除銹劑,A不符合題意;
B.草木灰與銨態氮肥混合施用會發生互相促進的水解反應,會降低肥效,B不符合題意;
C.水解方程式為,加熱蒸干溶液,會使揮發,得到固體,C不符合題意;
D.除去溶液中混有的時通入氧化劑,是利用氧化還原反應原理,與水解無關,D符合題意;
故答案為:D。
【變式4-1】下面的問題中,與鹽類水解有關的是
①為保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量鹽酸;
②實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應用橡膠塞;
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入鎂條會產生氣泡;
④長期使用硫酸銨,土壤酸性增強。
A.只有①② B.只有①②③ C.只有①③④ D.全部
【答案】D
【解析】①FeCl3在水溶液中會發生水解,所以要在FeCl3溶液中加入少量鹽酸可防止其水解;
②Na2CO3、Na2SiO3在水溶液中會發生水解,使溶液顯堿性,所以試劑瓶不能用玻璃塞,因為玻璃塞中的二氧化硅會與堿發生反應生成具有粘性的硅酸鈉,所以應用橡膠塞,這與鹽類水解有關;
③NH4Cl或AlCl3在水溶液中會發生水解,使水溶液顯酸性,所以加入鎂條,鎂與氫離子發生反應產生氫氣,這與鹽類水解有關;
④硫酸銨在水溶液中會發生水解,使溶液顯酸性,使土壤酸性增強,與鹽類水解有關;
綜上所述,D項符合題意;
答案選D。
【變式4-2】下列事實不屬于鹽類水解應用的是
A.明礬、氯化鐵晶體常用于凈水
B.草木灰和銨態氮肥不能混合使用
C.實驗室通常在HCl氣氛中加熱制
D.實驗室制氫氣時加入可加快反應速率
【答案】D
【解析】A.明礬中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,氯化鐵晶體中鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體,膠體能吸附懸浮雜質,因此明礬、氯化鐵晶體常用于凈水,故A不符合題意;
B.碳酸根和銨根相互促進的雙水解,因此草木灰和銨態氮肥不能混合使用,故B 不符合題意;
C.鎂離子水解,實驗室通常在HCl氣氛中加熱制,抑制鎂離子水解,故C不符合題意;
D.實驗室制氫氣時加入可加快反應速率,先置換反應生成銅,形成原電池而加快反應速率,與水解無關,故D符合題意。
綜上所述,答案為D。
1.對滴有酚酞試液的Na2CO3溶液,下列操作后紅色會加深的是
A.降溫 B.通入CO2氣體
C.加入少量CaCl2固體 D.加入少量NaOH固體
【答案】D
【解析】A. 降溫會減弱碳酸鈉的水解程度,溶液堿性減弱,故A不符合題意;
B. 二氧化碳與碳酸鈉的溶液反應生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉的水解能力小于碳酸鈉溶液,溶液堿性減弱,故B不符合題意;
C. 加入少量氯化鈣固體,與碳酸根反應生成碳酸鈣沉淀,溶液中碳酸根減少,堿性減弱,故C不符合題意;
D. 氫氧化鈉會電離出氫氧根,增強溶液堿性,使紅色加深,故D正確;
故答案為D。
2.將醋酸鈉飽和溶液加熱
A.堿性增強 B.堿性不變 C.pH不變 D.堿性變弱
【答案】A
【分析】醋酸鈉為強堿弱酸鹽,水溶液中水解生成醋酸與氫氧化鈉,水解為吸熱反應,加熱,水解平衡右移,溶液堿性增強,據此分析。
【解析】醋酸鈉為強堿弱酸鹽,水溶液中水解生成醋酸與氫氧化鈉,化學方程式:CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH,水解為吸熱反應,將醋酸鈉飽和溶液加熱,水解平衡右移,溶液的堿性增強,pH變大,所以A選項是正確的;
綜上所述,本題正確選項A。
3.常溫下下列物質的水溶液,加熱到,溶液幾乎不變的是
A.氫氧化鉀 B.硫酸銨 C.鹽酸 D.硫酸
【答案】D
【解析】A.KOH是強堿,在水溶液里完全電離,升高溫度,促進水電離,水的離子積常數增大,溶液中NaOH電離出的氫氧根離子濃度遠遠大于水電離出氫氧根離子濃度,所以溶液中氫氧根離子濃度幾乎不變,則溶液中氫離子濃度增大,溶液的pH減小,故A不選;
B.硫酸銨是強酸弱堿鹽,銨根離子水解而使其溶液呈酸性,升高溫度促進銨根離子水解,溶液中氫離子濃度增大,則溶液的pH減小,故B不選;
C.鹽酸易揮發,升高溫度會使HCl揮發,溶液中氫離子濃度減小,則溶液的pH增大,故C不選;
D.硫酸是強酸,在水溶液里完全電離生成氫離子和硫酸根離子,升高溫度促進水電離,但硫酸電離出的氫離子濃度遠遠大于水電離出的氫離子濃度,所以溶液中氫離子濃度幾乎不變,則溶液的pH幾乎不變,故D選;答案選D。
4.下列說法正確的是
A.鹽類水解破壞了水的電離平衡,促進水的電離
B.升高溫度,平衡逆向移動
C.若強酸與強堿中和后,則兩者的之和一定為14
D.鹽類水解反應不一定都是吸熱反應
【答案】A
【解析】A.鹽中的弱離子結合水電離出的氫離子或氫氧根離子生成弱電解質的過程為鹽類的水解,導致水電離出的氫離子或氫氧根離子濃度減小,水的電離平衡向正向移動,促進水的電離,故A正確;
B.為鹽類的水解反應,鹽類的水解反應為吸熱反應,升高溫度,該反應平衡正向移動,故B錯誤;
C.若強酸與強堿等體積混合后,溶液呈中性,則pH酸+pH堿=14,選項中酸和堿溶液的體積未知,則不能確定兩者的之和一定為14,故C錯誤;
D.鹽類水解反應是酸堿中和反應的逆過程,酸堿中和反應都是放熱反應,則鹽類的水解反應都是吸熱反應,故D錯誤;
答案選A。
5.用棕黃色溶液探究影響鹽類水解的因素,根據實驗現象和原理,下列對水解程度判斷正確的是
選項 實驗 現象 水解程度
A 加入固體 溶液變成紅褐色 變大
B 加熱溶液 溶液變成紅褐色 不變
C 通入氣體 溶液顏色變淺 減小
D 加入溶液 溶液顏色變淺 不變
【答案】C
【分析】棕黃色溶液中Fe3+水解,水解離子方程式Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
【解析】A.加固體,水解平衡向右移動,溶液變成紅褐色,水解程度減小,A錯誤;
B.加熱,水解平衡右移,溶液變成紅褐色,水解程度增大,B錯誤;
C.加HCl,c(H+)增大,水解平衡左移,溶液顏色變淺,水解程度減小,C正確;
D.加入溶液,相當于加水稀釋,水解平衡向右移動,水解程度增大,D錯誤;
故答案選C。
6.0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氫氧化鈉 B.加入少量水
C.加入少量鹽酸 D.加熱
【答案】C
【分析】如果要使更接近于0.1mol/L,需要抑制銨根離子水解,并且加入的物質和銨根離子之間不反應即可,根據水解平衡的移動影響因素來回答。
【解析】A.加入氫氧化鈉,會消耗銨根離子,使得銨根離子濃度更小于,故A錯誤;
B.加水稀釋會導致溶液中銨根離子濃度減小,故B錯誤;
C.加入鹽酸會抑制銨根離子水解,能使更接近于0.1mol/L,故C正確;
D.加熱會促進銨根離子水解,導致溶液中銨根離子濃度減小,故D錯誤;
答案選C。
7.欲使醋酸鈉溶液中的水解程度減小,增大,可采用的方法是
A.加熱 B.加水稀釋
C.加入少量NaOH固體 D.加入少量固體
【答案】C
【解析】A.CH3COO- 水解方程式為:,由于水解是吸熱反應,故升溫促進水解,水解程度增大,A不符合題意;
B.越稀越水解,加水稀釋,水解程度增大,B不符合題意;
C.加入NaOH,溶液中c(OH-)增大,c(OH-)增大導致水解平衡逆向移動,水解程度減小,C符合題意;
D.CH3COO- 水解呈堿性,水解呈酸性,兩者水解相互促進,故CH3COO- 水解程度增大,D不符合題意;故選C。
8.在反應的平衡體系中,要使平衡向水解方向移動,且使溶液的pH增大,應采取的措施是
A.加熱 B.通入氣體 C.加入適量的溶液 D.加入固體
【答案】C
【解析】A.鹽的水解是酸堿中和反應的逆反應,是吸熱的,加熱可以使平衡正向移動,溶液的pH減小,故A不選;
B.通入HCl氣體,增大氫離子濃度,平衡逆向移動,故B不選;
C.加入NaOH溶液,中和H+,降低了氫離子濃度,平衡正向移動,pH增大,故C選;
D.加入AlCl3固體,Al3+濃度增大,平衡正向移動,使H+濃度增大,pH減小,故D不選;
故選C。
9.在一定條件下,溶液中存在水解平衡:。下列說法正確的是( )
A.稀釋溶液,各物質濃度均減小,平衡不移動
B.通入,平衡向正反應方向移動
C.升高溫度,減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
【答案】B
【解析】A.稀釋溶液,、、均減小,平衡正向移動,故A錯誤;
B.通入,會與水解產生的反應,的濃度降低,平衡向正反應方向移動,故B正確;
C.水解過程吸熱,升高溫度平衡正向移動,減小,增大,則增大,故C錯誤;
D.加入NaOH固體,增大,溶液的堿性增強,pH增大,故D錯誤;答案選B。
10.一定條件下,溶液中存在水解平衡。下列說法正確的是( )
A.加入少量NaOH固體,減小
B.升高溫度溶液的pH增大
C.稀釋溶液,溶液的pH增大
D.通入少量HCl氣體,水解平衡常數減小
【答案】B
【解析】A.加入的NaOH會抑制的水解,水解平衡逆向移動,使增大,故A錯誤;
B.升高溫度能促進鹽類的水解,水解平衡正向移動,溶液中增大,溶液的pH增大,故B正確;
C.釋醋酸鈉溶液,促進醋酸根離子水解,但醋酸根離子水解增大程度小于溶液體積增大程度,所以溶液中c(OH-)減小,溶液的pH也減小,故C錯誤;
D.通入的HCl在溶液中電離出氫離子,使得c(OH-)減小,水解平衡正向移動,能促進的水解,但溫度不變,水解平衡常數不變,故D錯誤;答案選B。
11.實驗室在配制氯化鐵溶液時,先把氯化鐵晶體溶解在稀鹽酸中,再加水稀釋所需濃度,如此操作的目的是
A.防止氯化鐵電離 B.抑制氯化鐵水解
C.提高溶液的pH D.提高氯化鐵的溶解度
【答案】B
【解析】實驗室在配制氯化鐵溶液時,由于鐵離子要發生水解,配制時容易變渾濁,因此先把氯化鐵晶體溶解在稀鹽酸中,再加水稀釋所需濃度,如此操作的目的是防止鐵離子水解,故B正確。
綜上所述,答案為B。
12.關于FeCl3水解的說法錯誤的是
A.水解達到平衡時無論加FeCl3的飽和溶液還是加水稀釋,平衡均向正反應方向移動
B.濃度為5 mol/L和0.5 mol/L的兩種FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+的水解程度前者比后者低
C.有50℃和20℃的同濃度的FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+的水解程度前者比后者低
D.為抑制Fe3+水解,較好地保存FeCl3溶液,應加入少量HCl
【答案】C
【解析】A.加FeCl3飽和溶液,增加反應物濃度,平衡正向移動,加水稀釋促進鹽的水解,所以水解達到平衡時加水稀釋,平衡正向移動,A正確;
B.其他條件相同時,濃度越大鹽類的水解程度越小,所以濃度為5 mol/L和0.5 mol/L的兩種FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+水解程度前者比后者小,B正確;
C.其他條件相同時,溫度越高鹽類的水解程度越大,所以50℃和20℃的同濃度的FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+的水解程度前者比后者大,C錯誤;
D.由Fe3+水解方程式可知,向FeCl3溶液應加入少量HCl,溶液中增大,平衡逆向移動,抑制了Fe3+的水解,D正確。
答案選C。
13.一定條件下,溶液中存在平衡:。下列說法錯誤的是
A.加入固體,溶液增大 B.通入,平衡向正反應方向移動
C.升高溫度,增大 D.加水稀釋,濃度減小,平衡常數變小
【答案】D
【解析】A.加入氫氧化鈉固體,溶液中氫氧根離子濃度增大,溶液pH增大,A正確;
B.通入二氧化碳氣體,二氧化碳與氫氧根離子反應,溶液中氫氧根離子濃度減小,平衡向正反應方向移動,B正確;
C.水解反應為吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動,增大,C正確;
D.稀釋時,氫氧根離子濃度減小,但由于溫度不變,所以平衡常數不變,D錯誤;
故選D。
14.已知:為黃色,溶液中可以存在可逆反應:,下列實驗所得結論不正確的是
(溶液中有少量的時呈淺黃色;加熱為微熱,忽略體積變化)
① ② ③ ④
加熱前溶液為淺加熱黃色,加熱后顏色變深 加熱前溶液接近無色,加熱后溶液顏色無明顯變化 加入NaCl后,溶液立即變為黃色,加熱后溶液顏色變深 加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深
A.實驗①中,溶液顯淺黃色原因是水解產生了少量
B.實驗②中,酸化對水解的影響程度大于溫度的影響
C.實驗③中,加熱,可逆反應:正向移動
D.實驗④,可證明升高溫度,顏色變深一定是因為水解平衡正向移動
【答案】D
【解析】A.實驗①中,0.1mol/LFe2(SO4)3溶液加熱前溶液為淺黃色,加熱后顏色變深,說明升高溫度水解程度增大,顏色加深,故Fe2(SO4)3溶液顯淺黃色原因是Fe3+水解產性了少量Fe(OH)3 ,選項A正確;
B.實驗②中,酸化的0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液加熱前溶液接近無色,加熱后溶液顏色無明顯變化,說明溫度升高幾乎不能引起變化,則酸化對Fe3+水解的影響程度大于溫度的影響,選項B正確;
C.實驗③中,酸化的0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液加入NaCl后,溶液立即變為黃色,則氯離子影響平衡移動,加熱后溶液顏色變深,則存在可逆反應: ,即加熱平衡正向移動,選項C正確;
D.實驗④,加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深,水解平衡或平衡均可能使顏色變深,故不可證明升高溫度, Fe3+水解平衡正向移動,選項D不正確。
答案選D。
15.根據下列實驗操作所得的現象及結論不正確的是
選項 實驗操作 現象及結論
A 將溶液加熱蒸干并灼燒 得到的白色固體為
B 向體積均為的冷水和沸水中分別滴入3滴飽和溶液 前者為黃色,后者為紅褐色,說明溫度升高,的水解程度增大
C 取溶液于試管中并加入幾滴酚酞試劑,再給試管加熱 溶液顏色變深,說明溶液中存在水解平衡
D 室溫下,用試紙測的溶液的約為5 說明的水解大于電離
【答案】D
【解析】A.加熱促進水解平衡正向移動,生成氫氧化鎂沉淀,灼燒氫氧化鎂分解為氧化鎂,故A正確;
B.向體積均為20mL的冷水和沸水中分別滴入3滴FeCl3飽和溶液,前者為黃色溶液,后者為紅褐色膠體,說明溫度升高,Fe3+的水解程度增大,故B正確;
C.CH3COONa為強堿弱酸鹽,其溶液顯堿性,給試管加熱,水解程度增大,溶液顏色變深,故C正確;
D.亞硫酸氫根離子電離呈酸性,水解呈堿性,0.1mol/L的NaHSO3溶液的pH約為5,電離程度大于水解程度,結論錯誤,D錯誤;
故選D。
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第19講 影響鹽類水解的主要因素及鹽類水解的應用
1.了解影響鹽類水解平衡的因素,分析外界條件對鹽類水解平衡的影響。
2.了解鹽類水解在生產生活、化學實驗、科學研究中的應用。學會設計探究方案,進行實驗探究。
一、影響鹽類水解的主要因素
1.反應物的性質
鹽類水解程度的大小主要由 決定,生成鹽的弱酸酸性越弱(或弱堿堿性越弱),即越 (電離常數越小),該鹽的水解程度 ,即越弱越 。
2.實驗探究反應條件對水解程度的影響
已知FeCl3發生水解反應的離子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根據實驗操作填寫下表:
影響因素 實驗步驟 實驗現象 解釋
鹽的濃度 加入FeCl3固體,再測溶液的pH 溶液顏色 ,pH 加入FeCl3固體,c(Fe3+)增大,水解平衡向 方向移動
溶液的酸堿度 加鹽酸后,測溶液的pH 溶液顏色 ,pH 加入鹽酸,c(H+)增大,水解平衡向 方向移動,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大
加入少量NaOH溶液 產生 色沉淀 加入氫氧化鈉后,OH-消耗H+,c(H+)減小,水解平衡向 方向移動
溫度 升高溫度 溶液顏色變深,pH 升高溫度,水解平衡向 方向移動
二、鹽類水解的應用
1.在化學實驗中的應用
應用 舉例
判斷溶液的酸堿性 FeCl3溶液顯酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
判斷酸性強弱 相同濃度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分別為8、9、10,則酸性:
配制或貯存易水解的鹽溶液 配制CuSO4溶液時,加入少量 ,抑制Cu2+水解;貯存Na2CO3溶液不能用 玻璃塞
膠體的制取 制取Fe(OH)3膠體的離子方程式:
制備無水鹽 將揮發性酸的弱堿鹽如AlCl3、FeCl3溶液蒸干時,在通 的氣流中加熱蒸干
判斷離子是否共存 Al3+與CO、HCO、S2-、HS-、AlO;Fe3+與HCO、CO、AlO;NH與AlO、SiO因 水解程度強烈而不能大量共存
判斷中和反應至中性的試劑用量 如NH3·H2O與HCl反應至中性,NH3·H2O過量,CH3COOH與NaOH反應至中性時 過量
制備無機化合物 如用TiCl4制備TiO2,其反應的化學方程式為TiCl4+(x+2)H2O=== TiO2·xH2O↓+4HCl;加入大量的水,同時加熱,促使水解趨于完全,所得TiO2·xH2O經焙燒得到TiO2
泡沫滅火器原理 泡沫滅火器中的成分為NaHCO3與Al2(SO4)3,發生的反應為Al3++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+
化肥使用 銨態氮肥與草木灰不得混合施用
除銹劑 NH4Cl溶液與ZnCl2溶液可作焊接時的除銹劑,原理為NH+H2ONH3·H2O+H+、Zn2++2H2OZn(OH)2+2H+
熱純堿去污能力強 加熱,促進Na2CO3的水解,使c(OH-)增大,去污能力增強
2.在生產生活中的應用
【歸納總結】 鹽溶液蒸干灼燒后所得產物的判斷
大多數鹽溶液蒸干灼燒后可以得到相應的鹽,以下常見的三類鹽溶液蒸干得不到相應的鹽
(1)鹽溶液水解生成易揮發性酸時,蒸干后一般得到對應的弱堿,如AlCl3、FeCl3溶液蒸干后一般得到Al(OH)3、Fe(OH)3,若灼燒則會生成Al2O3、Fe2O3。
(2)考慮鹽受熱時是否分解。因為Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2→CaO;NaHCO3→Na2CO3;NH4Cl→NH3+HCl。
(3)還原性鹽在蒸干時會被O2氧化,如Na2SO3溶液蒸干得到Na2SO4;FeSO4溶液蒸干得到Fe2(SO4)3。
三、水解常數及應用
1.鹽的水解常數
以CH3COONa為例
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- Kh=
水解常數僅受 的影響,因水解反應是吸熱反應,故水解平衡常數隨 的升高而 。
2.二元弱酸對應鹽的水解常數
二元弱酸H2CO3的電離常數為Ka1、Ka2,則Na2CO3的水解常數Kh為,NaHCO3的水解常數為。
3.水解常數(Kh)與電離常數的定量關系(以CH3COONa為例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh===
=(Ka為CH3COOH的電離常數)
因而Ka(或Kb)與KW的定量關系為
(1)Ka·Kh=KW或Kb·Kh=KW。
(2)Na2CO3的水解常數Kh=。
(3)NaHCO3的水解常數Kh=。
4.水解常數的重要應用
判斷溶液的酸堿性,如HCO的水解常數大于其電離常數,NaHCO3溶液呈堿性。
考點01 影響鹽類水解平衡的因素
【例1】在一定條件下,Na2S溶液存在水解平衡;S2-+H2OHS-+OH-。下列說法正確的是
A.升高溫度,增大
B.加入CuSO4固體,HS-濃度增大
C.稀釋溶液,水解平衡常數增大
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
【變式1-1】關于溶液的敘述正確的是
A.加入鹽酸,抑制水解 B.升溫,抑制水解
C.濃度越大,水解程度越大 D.將溶液蒸干可得固體
【變式1-2】在的平衡體系中,要抑制的水解,可采取的措施為
A.升高溫度 B.滴加少量鹽酸
C.加入適量氫氧化鈉溶液 D.加水稀釋
考點02 鹽溶液蒸干(灼燒)產物的判斷
【例2】將FeCl3溶液蒸干、灼燒所得固體的主要成分( )
A.FeCl3 B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4
【變式2-1】將AlCl3溶液和Al(NO3)3溶液分別加熱蒸干,并灼燒,所得產物的主要成份是:
A.均為Al(OH)3 B.前者得Al2O3,后者得Al(NO3)3
C.均為Al2O3 D.前者得AlCl3,后者得Al(NO3)3
【變式2-2】鹽類的水解在生活中應用廣泛。下列說法錯誤的是
A.熱的純堿溶液清洗廚房油污效果較好
B.明礬中Al3+與天然水中的水解相互促進生成Al(OH)3膠體,起到凈水作用
C.將NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合產生泡沫用于滅火
D.將AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分別加熱、蒸干、灼燒,能得到成分相同的固體
考點03 鹽類水解對離子共存的影響
【例3】常溫下,下列各組離子在指定條件下一定能大量共存的是
A.使酚酞變紅的溶液中:、、、
B.由水電離的的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.澄清透明的溶液中:、、、
【變式3-1】下列各組離子在給出條件下能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.在溶液中:、、、
C.強酸性溶液中:、、、
D.pH=13的溶液中,、、、
【變式3-2】下列各組離子在指定的溶液中,能大量共存的是
A.使甲基橙變紅色的溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.在的溶液中:、、、
D.由水電離出的的溶液中:、、、
考點04 鹽類水解的綜合應用
【例4】下列事實與鹽類水解無關的是
A.與溶液可作焊接金屬時的除銹劑
B.草木灰與銨態氮肥不能混合施用
C.加熱蒸干溶液得到固體
D.要除去溶液中混有的,可通入適量氧化劑
【變式4-1】下面的問題中,與鹽類水解有關的是
①為保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量鹽酸;
②實驗室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的試劑瓶應用橡膠塞;
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入鎂條會產生氣泡;
④長期使用硫酸銨,土壤酸性增強。
A.只有①② B.只有①②③ C.只有①③④ D.全部
【變式4-2】下列事實不屬于鹽類水解應用的是
A.明礬、氯化鐵晶體常用于凈水
B.草木灰和銨態氮肥不能混合使用
C.實驗室通常在HCl氣氛中加熱制
D.實驗室制氫氣時加入可加快反應速率
1.對滴有酚酞試液的Na2CO3溶液,下列操作后紅色會加深的是
A.降溫 B.通入CO2氣體
C.加入少量CaCl2固體 D.加入少量NaOH固體
2.將醋酸鈉飽和溶液加熱
A.堿性增強 B.堿性不變 C.pH不變 D.堿性變弱
3.常溫下下列物質的水溶液,加熱到,溶液幾乎不變的是
A.氫氧化鉀 B.硫酸銨 C.鹽酸 D.硫酸
4.下列說法正確的是
A.鹽類水解破壞了水的電離平衡,促進水的電離
B.升高溫度,平衡逆向移動
C.若強酸與強堿中和后,則兩者的之和一定為14
D.鹽類水解反應不一定都是吸熱反應
5.用棕黃色溶液探究影響鹽類水解的因素,根據實驗現象和原理,下列對水解程度判斷正確的是
選項 實驗 現象 水解程度
A 加入固體 溶液變成紅褐色 變大
B 加熱溶液 溶液變成紅褐色 不變
C 通入氣體 溶液顏色變淺 減小
D 加入溶液 溶液顏色變淺 不變
6.0.1mol/L溶液中,由于的水解,使得。如果要使更接近于0.1mol/L,可采取的措施是
A.加入少量氫氧化鈉 B.加入少量水
C.加入少量鹽酸 D.加熱
7.欲使醋酸鈉溶液中的水解程度減小,增大,可采用的方法是
A.加熱 B.加水稀釋
C.加入少量NaOH固體 D.加入少量固體
8.在反應的平衡體系中,要使平衡向水解方向移動,且使溶液的pH增大,應采取的措施是
A.加熱 B.通入氣體 C.加入適量的溶液 D.加入固體
9.在一定條件下,溶液中存在水解平衡:。下列說法正確的是( )
A.稀釋溶液,各物質濃度均減小,平衡不移動
B.通入,平衡向正反應方向移動
C.升高溫度,減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
10.一定條件下,溶液中存在水解平衡。下列說法正確的是( )
A.加入少量NaOH固體,減小
B.升高溫度溶液的pH增大
C.稀釋溶液,溶液的pH增大
D.通入少量HCl氣體,水解平衡常數減小
11.實驗室在配制氯化鐵溶液時,先把氯化鐵晶體溶解在稀鹽酸中,再加水稀釋所需濃度,如此操作的目的是
A.防止氯化鐵電離 B.抑制氯化鐵水解
C.提高溶液的pH D.提高氯化鐵的溶解度
12.關于FeCl3水解的說法錯誤的是
A.水解達到平衡時無論加FeCl3的飽和溶液還是加水稀釋,平衡均向正反應方向移動
B.濃度為5 mol/L和0.5 mol/L的兩種FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+的水解程度前者比后者低
C.有50℃和20℃的同濃度的FeCl3溶液,其他條件相同時,Fe3+的水解程度前者比后者低
D.為抑制Fe3+水解,較好地保存FeCl3溶液,應加入少量HCl
13.一定條件下,溶液中存在平衡:。下列說法錯誤的是
A.加入固體,溶液增大 B.通入,平衡向正反應方向移動
C.升高溫度,增大 D.加水稀釋,濃度減小,平衡常數變小
14.已知:為黃色,溶液中可以存在可逆反應:,下列實驗所得結論不正確的是
(溶液中有少量的時呈淺黃色;加熱為微熱,忽略體積變化)
① ② ③ ④
加熱前溶液為淺加熱黃色,加熱后顏色變深 加熱前溶液接近無色,加熱后溶液顏色無明顯變化 加入NaCl后,溶液立即變為黃色,加熱后溶液顏色變深 加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深
A.實驗①中,溶液顯淺黃色原因是水解產生了少量
B.實驗②中,酸化對水解的影響程度大于溫度的影響
C.實驗③中,加熱,可逆反應:正向移動
D.實驗④,可證明升高溫度,顏色變深一定是因為水解平衡正向移動
15.根據下列實驗操作所得的現象及結論不正確的是
選項 實驗操作 現象及結論
A 將溶液加熱蒸干并灼燒 得到的白色固體為
B 向體積均為的冷水和沸水中分別滴入3滴飽和溶液 前者為黃色,后者為紅褐色,說明溫度升高,的水解程度增大
C 取溶液于試管中并加入幾滴酚酞試劑,再給試管加熱 溶液顏色變深,說明溶液中存在水解平衡
D 室溫下,用試紙測的溶液的約為5 說明的水解大于電離
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