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1、第4课时盐类的水解及应用1.认识盐类水解的原理。2.认识影响盐类水解的主要因素。3.了解盐类水解的应用,如铝盐和铁盐的净水作用。盐类的水解及其规律1.盐类的水解2.水解方程式的书写(1)一般要求如NH4Cl水解的离子方程式为NH4+H2ONH3H2O+H+。(2)三种类型的盐水解方程式的书写多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主。如Na2CO3水解的离子方程式为CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-。多元弱碱盐水解:水解离子方程式一步完成。如FeCl3水解的离子方程式为Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+。阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用
2、“”“”“”等。如Na2S溶液与AlCl3溶液混合后反应的离子方程式为3S2-+2Al3+6H2O3H2S+2Al(OH)3。3.盐类水解的规律有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解;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、KNO3否中性pH=7强酸弱碱盐NH4Cl、Cu(NO3)2是NH4+、Cu2+酸性pH7理解辨析1.判一判(正确的打“”,错误的打“”)(1)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应。()(2)溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐。()(3)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,
3、水的电离程度相同。()(4)熔融的Na2CO3和Na2CO3溶液中,c(Na+)都是c(CO32-)的两倍。()解析:(1)也可能是由于电离形成的,如NaHSO4溶液。(2)发生水解的盐溶液不一定呈酸性或碱性,也可能呈中性,如CH3COONH4。(4)碳酸钠溶液中,碳酸根离子水解,钠离子不水解,所以Na+的浓度大于CO32-浓度的2倍。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想广义的水解观认为无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质,根据该理论,你认为PCl3和Al4C3的水解产物是什么?提示:PCl3的水解产物是HCl、H3PO3;
4、Al4C3的水解产物是Al(OH)3、CH43.做一做(1)常温下,同浓度的Na2CO3溶液,CH3COONa溶液,NaHCO3溶液,pH由大到小的顺序是(填序号)。(2)根据要求写出有关的离子方程式。Na2S溶液呈碱性的原因:。对于易溶于水的正盐MnRm溶液,若pH7,其原因是,若pH(2)S2-+H2OHS-+OH-Rn-+H2OHR(n-1)-+OH-Mm+mH2OM(OH)m+mH+ 水解原理及离子方程式的书写1.(2022吉林梅河口月考)下列式子属于正确的水解反应,且溶液呈酸性的是(B)A.HCO3-+H2OH3O+CO32-B.Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+C.Cu2+2H
5、2OCu(OH)2+2H+D.H2CO3+H2OH3O+HCO3-解析:HCO3-+H2OH3O+CO32-是HCO3-的电离方程式,A错误;Fe3+水解生成Fe(OH)3,溶液呈酸性,B正确;Cu2+水解应该用可逆号,溶液呈酸性,C错误;H2CO3+H2OH3O+HCO3-是H2CO3的一级电离方程式,D错误。2.25 时,实验测得0.10 molL-1的NaHB溶液的pH=9.1。下列说法中正确的是(C)A.NaHB的电离方程式为NaHBNa+H+B2-B.HB-在水溶液中只存在HB-的水解平衡C.HB-的水解程度大于电离程度D.溶液中水电离出的c(H+)为10-9.1 molL-1解析:
6、HB-在水中不完全电离,A错误;HB-在水中水解程度大于电离程度,B错误,C正确;HB-以水解为主,促进水的电离,D错误。 酸式盐溶液的酸碱性(1)强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性,如NaHSO4Na+H+SO42-。(2)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。电离程度大于水解程度时,呈酸性,如HSO3-、H2PO4-。电离程度小于水解程度时,呈碱性,如HCO3-、HS-、HPO42-。 水解的实质及规律3.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,图中代表的物质可能分别为(B)A.NH4Cl(NH4)2SO4CH3COONa
7、NaHCO3NaOHB.(NH4)2SO4NH4ClCH3COONaNaHCO3NaOHC.(NH4)2SO4NH4ClNaOHCH3COONaNaHCO3D.CH3COOHNH4Cl(NH4)2SO4NaHCO3NaOH解析:由于NaNO3显中性,故的溶液显酸性,且由于NH4HSO4因电离显强酸性,酸性强弱相当于一元强酸,故要么是弱酸,要么是强酸弱碱盐;溶液的碱性弱于Na2CO3,故应均为强碱弱酸盐,根据越弱越水解的规律可知,对应的酸的酸性应强于所对应的酸的酸性;的碱性强于Na2CO3,故其要么是碱,要么是强碱弱酸盐,且需对应的酸的酸性弱于HCO3-。相同温度、相同浓度下,NH4Cl、(NH
8、4)2SO4溶液中,(NH4)2SO4中铵根离子浓度更大,故其酸性更强,pH更小,故A错误;CH3COONa、NaHCO3溶液均显碱性,且两者的碱性均弱于Na2CO3,且由于酸性CH3COOHH2CO3,故CH3COONa、NaHCO3溶液中,后者的pH更大,NaOH是强碱,电离显碱性,溶液pH强于Na2CO3,故B正确,C错误;(NH4)2SO4溶液显酸性,故D错误。4.室温下,0.1 molL-1的NH4CN溶液的pH等于9.32,下列说法错误的是(B)A.上述溶液能使甲基橙试剂变黄色B.室温下,NH3H2O是比HCN更弱的电解质C.上述溶液中CN-的水解程度大于NH4+的水解程度D.室温
9、下,0.1 molL-1 NaCN溶液中,CN-的水解程度小于上述溶液中CN-的水解程度解析:室温下,NH4CN溶液呈碱性,则该溶液能使甲基橙试剂变黄色,故A正确;HCN和NH3H2O均是弱电解质,NH4CN溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于NH4+的水解程度,由越弱越水解知NH3H2O是比HCN强的电解质,故B错误,C正确;CN-、NH4+相互促进水解,所以0.1 molL-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。盐类水解的影响因素及应用1.盐类水解的影响因素(1)内因主要因素是盐本身的性质,酸(或碱)越弱,其对应的弱酸阴离子(或弱碱阳离
10、子)的水解程度越大,溶液的碱性(或酸性)越强,即越弱越水解。(2)外因影响因素平衡移动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、碱酸弱碱阳离子的水解程度减小碱弱酸根离子的水解程度减小盐水解形式相同的盐相互抑制(如NH4Cl中加FeCl3)水解形式相反的盐相互促进如Al2(SO4)3中加NaHCO3 稀溶液中,盐的浓度越小,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。2.盐类水解的应用(1)判断盐溶液的酸碱性如CH3COONa溶液显碱性,原因是CH3COO-+H2OCH3C
11、OOH+OH-。(2)判断弱电解质的相对强弱如物质的量浓度相同的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序为HXHYHZ。(3)酸式盐溶液酸碱性的判断NaHSO3溶液显酸性,弱酸的酸式酸根电离程度大于水解程度;NaHCO3溶液显碱性,弱酸的酸式酸根水解程度大于电离程度。(4)比较溶液中离子浓度的大小如Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)c(H+)。(5)明矾、FeCl3等作净水剂Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。(6)FeCl3胶体制备将饱和FeCl3溶液滴入沸水中
12、制备Fe(OH)3胶体,原理是Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。(7)利用盐类水解除杂如MgCl2溶液中混有FeCl3,可加入MgO、Mg(OH)2、MgCO3等通过调节溶液pH促进Fe3+水解,使之转化为Fe(OH)3沉淀。(8)纯碱溶液去油污,热纯碱溶液去污能力更强纯碱去油污的原理是CO32-+H2OHCO3-+OH-,加热促进水解。(9)化肥施用草木灰不能与铵态氮肥混用,因为2NH4+CO32-2NH3+CO2+H2O。(10)金属表面除锈如利用NH4Cl溶液等,NH4+水解使溶液呈酸性,溶解金属表面氧化物。(11)中和滴定指示剂的选择若用强碱滴定弱酸,达到滴定终点后,因生
13、成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,所以应选用在碱性范围内变色的指示剂,如酚酞;若用强酸滴定弱碱,达到滴定终点后,因生成强酸弱碱盐,溶液呈酸性,所以应选用在酸性范围内变色的指示剂,如甲基橙。(12)易水解盐溶液的配制与保存配制FeCl3溶液时加少量稀盐酸,配制FeSO4溶液时加少量稀硫酸和铁粉。(13)判定离子能否大量共存如Al3+与CO32-、HCO3-、Al(OH)4-、SO32-、HSO3-等在溶液中发生相互促进的水解反应不能大量共存。Fe3+与CO32-、HCO3-、Al(OH)4-在溶液中发生相互促进的水解反应不能大量共存,但Fe3+与S2-、SO32-等发生氧化还原反应不能大量共存。(14)
14、泡沫灭火器的原理Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2。(15)盐溶液的蒸发结晶问题盐溶液水解生成难挥发性酸或酸根阴离子及易水解的强碱盐,蒸发结晶后一般得原物质,如Al2(SO4)3溶液、Na2CO3溶液等。生成易挥发性酸且金属阳离子水解生成难溶性碱时,蒸干灼烧后一般得对应的金属氧化物,如AlCl3溶液蒸发结晶得到Al(OH)3,灼烧得到Al2O3,故从溶液中得到AlCl3固体需要在HCl气流中加热蒸发。受热易分解的盐,蒸干灼烧后得不到原物质,如Ca(HCO3)2、NaHCO3、NH4Cl等。还原性盐在蒸发时会被O2氧化,如FeCl2溶液蒸干灼烧,最后得到Fe2O3。理解辨析1.判一判(
15、正确的打“”,错误的打“”)(1)生活中用电解食盐水的方法制取消毒液,运用了盐类的水解原理。()(2)CH3COO-与NH4+水解相互促进,所以两者不能大量共存。()(3)通入适量的HCl气体使FeCl3溶液中c(Fe3+)c(Cl-)增大。()(4)向0.1 molL-1的CH3COONa溶液中加入少量水,c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)增大。()解析:(1)NaCl为强酸强碱盐,不水解,电解食盐水的方法制取消毒液是运用的电解原理。(2)CH3COO-与NH4+水解相互促进,但没有沉淀和气体生成且总的水解程度很小,两者可以大量共存。(3)通入HCl抑制了Fe3+的水解,Fe
16、3+浓度增大的很少,Cl-浓度增大的多,故c(Fe3+)c(Cl-)减小。(4)CH3COOH的电离常数Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH),所以c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)=1Ka,电离常数只受温度影响,温度不变则Ka不变。答案:(1)(2)(3)(4)2.想一想(1)如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 molL-1 CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入生石灰,向烧杯中加入NH4NO3晶体,烧杯中不加任何物质,说出烧瓶中各有什么现象?并说明其原因。提示:中溶液红色变深,中溶液红色不变,中溶液红色变浅。CH3COO
17、Na水解是吸热反应,中生石灰与水反应放热,温度升高,水解平衡右移,溶液红色变深;中水解平衡不移动,溶液红色不变;中NH4NO3晶体溶解吸热,温度降低,水解平衡左移,溶液红色变浅。(2)以FeCl3水解为例Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,填写外界条件对水解平衡的影响。条件移动方向H+数目pH现象升温颜色变加H2O颜色变加FeCl3颜色变通入HCl颜色变加NaHCO3生成沉淀,放出气体加AlCl3颜色变提示:条件移动方向H+数目pH现象升温向右增多减小颜色变深加H2O向右增多增大颜色变浅加FeCl3向右增多减小颜色变深通入HCl向左增多减小颜色变浅加NaHCO3向右减小增大生成红褐色沉淀,
18、放出气体加AlCl3向左增多减小颜色变浅1.欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO-)c(Na+)增大,可在溶液(恒温)中加入少量的(B)固体NaOH固体KOH固体CH3COONa固体NaHSO4A.或B.或C.或D.或解析:由CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-可知,欲使c(CH3COO-)c(Na+)增大,原溶液中c(Na+)不变时,则应使c(CH3COO-)增大,水解平衡向逆反应方向移动。加入少量固体NaOH,c(Na+)增大,c(CH3COO-)也增大,根据勒夏特列原理,c(CH3COO-)增大的倍数比c(Na+)增大的倍数小,因此c(CH3COO-)c(Na+)减小;加
19、入固体KOH,c(OH-)增大,使水解平衡逆向移动,所以c(CH3COO-)c(Na+)增大;加入固体CH3COONa,则相当于CH3COONa稀溶液变为浓溶液,而根据“稀释促进水解”可知,在浓溶液中,c(CH3COO-)c(Na+)将变大;加入固体NaHSO4,c(H+)增大,促进CH3COO-水解,使c(CH3COO-)变小,c(Na+)变大,则c(CH3COO-)c(Na+)变小。2.(2021山西运城期末)下列说法中,与盐类水解无关的是(D)明矾可作净水剂为保存FeCl2溶液,要在溶液中加入少量盐酸加热蒸干AlCl3溶液,得不到AlCl3固体NH4Cl和ZnCl2溶液可作金属焊接中的除
20、锈剂实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡泡沫灭火器反应原理长期使用硫酸铵,土壤酸性增强,草木灰与铵态氮肥不能混合施用A.B.C.D.全有关解析:铝离子水解生成胶体,胶体具有吸附悬浮杂质的作用,起到净水的作用,和盐类的水解有关;亚铁离子水解显酸性,加入盐酸抑制亚铁离子的水解,和盐类的水解有关;AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,而HCl是挥发性酸,加热时HCl挥发,AlCl3的水解被促进,故得到的是Al(OH)3,而得不到AlCl3,和盐类的水解有关;NH4Cl和ZnCl2均是强酸弱碱盐,水解显酸性,故能在金属焊接中
21、除锈,和盐类的水解有关;Na2CO3、Na2SiO3在水溶液中均能水解产生NaOH,NaOH能和玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠,导致瓶塞和瓶体打不开,故Na2CO3、Na2SiO3溶液盛放在玻璃瓶中时不能用玻璃塞,和盐类的水解有关;NH4Cl和AlCl3均是强酸弱碱盐,水解均呈酸性,故将镁条放进NH4Cl或AlCl3溶液中产生气泡,和盐类的水解有关;泡沫灭火器中是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,两者发生相互促进水解的反应生成Al(OH)3和CO2,和盐类的水解有关;(NH4)2SO4水解显酸性,故长期使用硫酸铵,土壤酸性增强,草木灰中含K2CO3,水解显碱性,而铵态氮肥中含NH4+,
22、水解显酸性,两者发生相互促进水解的反应,会降低肥效,故草木灰与铵态氮肥不能混合施用,和盐类的水解有关。综上所述,D符合题意。3.FeCl4(H2O)2-为黄色,溶液中可以存在可逆反应:Fe3+4Cl-+2H2OFeCl4(H2O)2-,下列实验所得结论不正确的是(D)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.实验中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色的原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3B.实验中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的
23、影响C.实验中,加热,可逆反应:Fe3+4Cl-+2H2OFeCl4(H2O)2-正向移动D.实验,可证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动解析:加热促进水解,铁离子水解生成氢氧化铁,则实验中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色的原因是Fe3+水解产生了少量Fe(OH)3,故A项正确;由Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+可知,酸化后加热溶液颜色无明显变化是由于氢离子抑制了铁离子水解,则实验中酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,故B项正确;加入NaCl后,溶液立即变为黄色,发生反应Fe3+4Cl-+2H2OFeCl4(H2O)2-,FeCl4(H2O)2-为黄色,加热时
24、平衡正向移动,溶液颜色变深,故C项正确;实验中会存在Fe3+4Cl-+2H2OFeCl4(H2O)2-,升高温度,该平衡正向移动,溶液颜色也会变深,因此实验不能证明升高温度,颜色变深一定是因为Fe3+水解平衡正向移动,故D项不正确。4.(2021河南开封模拟)某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:室温下,配制50 mL 0.001 molL-1FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1 molL-1HCl溶液、1滴1 molL-1NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是(B)A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生
25、了水解反应B.对照组溶液X的组成可能是0.003 molL-1 KCl溶液C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动的方向解析:FeCl3溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是Fe3+发生了水解,A正确;KCl溶液的pH等于7,B不正确;在FeCl3溶液中加碱、加酸后,溶液的pH的变化程度均比对照组溶液X的小,因为加酸或加碱均引起了Fe3+水解平衡的移动,故溶液的pH的变化比较缓和,C正确;FeCl3水解生成氢氧化铁,故溶液的浑浊程度变大,则表明水解被促进,否则被抑制,D正确。水解常数(Kh)与Ka(Kb)及Kw的关系及应用1.水解常数的
26、概念(1)含义:盐类水解的平衡常数,称为水解常数,用Kh表示。(2)表达式对于A-+H2OHA+OH-,Kh=c(HA)c(OH-)c(A-)。对于B+H2OBOH+H+,Kh=c(BOH)c(H+)c(B+)。(3)意义和影响因素Kh越大,表示相应盐的水解程度越大。Kh只受温度的影响,升高温度,Kh增大。2.水解常数(Kh)与Ka(Kb)、Kw的定量关系以CH3COONa为例,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,Kh=c(CH3COOH)c(OH-)c(CH3COO-)=c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)c(CH3COO-)c(H+)=c
27、(OH-)c(H+)c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)=KwKa,因而Ka(Kb)、Kh与Kw的定量关系为KaKh=Kw或KbKh=Kw。如Na2CO3的水解常数Kh1=KwKa2;NaHCO3的水解常数Kh=KwKa1。 可以用电离平衡常数与水解平衡常数的大小关系判断弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,以HCO3-为例,已知Ka1=c(HCO3-)c(H+)c(H2CO3),Ka2=c(CO32-)c(H+)c(HCO3-),水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,Kh=c(H2CO3)c(OH-)c(HCO3-)=KwKa1,只需比较Ka2和Kh=KwKa1的大小即可判断弱
28、酸的酸式盐溶液的酸碱性。理解辨析1.想一想25 时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka1=110-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh为多少?若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)将如何变化?提示:Kh=KwKa1=110-12。c(H2SO3)c(HSO3-)=c(H+)Ka1,向NaHSO3溶液中加入少量的I2,发生反应I2+HSO3-+H2O2I-+3H+SO42-,溶液酸性增强,c(H2SO3)c(HSO3-)变大。2.做一做(1)已知某温度时,Kw=1.010-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.010-3,则当溶液中c
29、(HCO3-)c(CO32-)=21时,试求该溶液的pH=。(2)已知25 时,NH3H2O的电离平衡常数Kb=1.810-5,该温度下1 molL-1的NH4Cl溶液中c(H+)= molL-1(已知5.562.36)。解析:(1)根据Na2CO3溶液的水解常数的公式Kh=c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)及水的离子积常数分析作答。(2)一水合氨的电离平衡常数与铵根离子的水解平衡常数之间的关系式可表示为Kh=KwKb,再利用水解平衡常数表达式分析解答。答案:(1)9(2)2.3610-5 水解常数(Kh)与Ka(Kb)及Kw的关系1.(2021黑龙江哈尔滨期末)已知常温下CN-的水
30、解常数Kh=1.6110-5。常温下,含等物质的量的HCN与NaCN的混合溶液,下列说法不正确的是(A)A.溶液显酸性B.溶液显碱性C.溶液中c(CN-)c(CN-)解析:根据公式Kh=KwKa(HCN),由此可求出Ka(HCN)6.210-10,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CN-水解生成的c(OH-)大于HCN电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)c(CN-),故选A。2.已知碳酸的电离常数:Ka1=4.410-7,Ka2=4.710-11。HCO3-的水解常数Kh2=2.2710-8,CO32-的水解常数Kh1=2.1210-
31、4。现将0.2 mol/L的KHCO3溶液与0.1 mol/L的NaOH溶液等体积混合,下列说法正确的是(D)A.酸性:H2CO3HCO3-,碱性:HCO3-CO32-B.c(HCO3-)=c(Na+)=c(CO32-)C.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)D.c(K+)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)解析:两溶液混合后,为等浓度HCO3-和CO32-的混合物。A.H2CO3的第一级电离大于第二级电离,故酸性H2CO3HCO3-,CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,故碱性CO32-HCO3-,错误;B.等浓度HCO3-和
32、CO32-的混合溶液,水解程度大于电离程度,故c(HCO3-)c(CO32-),错误;C.溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),错误。 有关水解常数(Kh)与Ka(Kb)及Kw的计算3.室温时,分别向浓度均为0.1 molL-1、体积均为20 mL的HX和HY溶液中滴入等浓度的氨水,溶液中由水电离出的c水(H+)与加入氨水的体积的关系如图所示:已知:常温时,Kb(NH3H2O)=1.810-5。下列说法正确的是(C)A.HX的电离常数为Ka=1.010-9B.HX、HY均为弱电解质C.NH4+的水解常数Kh5.610-10
33、D.a、b两点对应的溶液中,NH4+的水解程度相同解析:由题图可知,0.1 molL-1HX溶液中,由水电离出的c水(H+)=1.010-10 molL-1,故溶液中的c(H+)c(X-)=1.010-4 molL-1,即Ka(HX)=c(H+)c(X-)c(HX)=1.010-7,故A项错误;V(氨水)=0时,根据由水电离出的c水(H+)可知,HX为弱酸,即为弱电解质,HY为强电解质,故B项错误;Kb(NH3H2O)=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O)=1.810-5,NH4+的水解常数Kh=c(NH3H2O)c(H+)c(NH4+)=c(NH3H2O)c(H+)c(OH-)c(N
34、H4+)c(OH-)=KwKb(NH3H2O)=1.010-141.810-55.610-10,故C项正确;由题图可知,a、b两点对应的溶液中的溶质分别为NH4X和NH4Y,分别为弱酸弱碱盐和强酸弱碱盐,X-对NH4+的水解有促进作用,而Y-对NH4+的水解无影响,故NH4+的水解程度不同,故D项错误。4.将新买的瓷制餐具、茶具、酒具放入10%的醋内煮上两三个小时,可除去新瓷器所含的微量铝,避免铝毒危害身体。已知25 时,Ka(CH3COOH)=1.710-5。该温度下用0.1 molL-1的醋酸滴定10.00 mL 0.1 molL-1的碱MOH,测定过程中加入醋酸的体积(V)与溶液中lgc
35、(H+)c(OH-)的关系如图所示。下列说法中错误的是(B)A.MOH的电离方程式为MOHM+OH-B.a点V(CH3COOH)=10.00 mLC.25 时,CH3COO-的水解平衡常数为101710-9D.b点,c(CH3COO-)c(M+)c(H+)c(OH-)解析:开始时0.1 molL-1的MOH的c(H+)c(OH-)=10-12,则c(H+)=10-13 molL-1,c(OH-)=0.1 molL-1,MOH是强碱,完全电离,A正确;当加入V(CH3COOH)=10.00 mL,CH3COOH和MOH恰好反应生成CH3COOM溶液,溶液显碱性,而a点c(H+)=c(OH-),溶
36、液呈中性,B错误;醋酸的水解平衡常数Kh=KwKa=1.010-141.710-5=101710-9,C正确;当滴入V(CH3COOH)=20.00 mL时,溶液中是等浓度的CH3COOH和CH3COOM,c(CH3COO-)c(M+)c(H+)c(OH-),D正确。1.(2021广东卷,8)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(B)A.0.001 molL-1 GHCl水溶液的pH=3B.0.001 molL-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高C.GHCl在水中的电离方程式为GHClG+HClD.GHCl水溶液中:
37、c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)解析:GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001 molL-1 GHCl水溶液的pH3,故A错误;稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHClGH+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。2.(2020天津卷,7)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是(A)A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,
38、则Ka(HCOOH)Ka(HF)B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-)C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)Ksp(CuS)D.在1 molL-1Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 molL-1解析:酸根离子的水解能力越强,对应酸的酸性越弱,HF的酸性比HCOOH强,A项错误;等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液混合,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则离子浓度关系为c(CH3COO-)c(Na+)
39、c(H+)c(OH-),B项正确;FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,说明FeS的溶解度大于CuS,即Ksp(FeS)Ksp(CuS),C项正确;根据物料守恒可知,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 molL-1,D项正确。3.(2021浙江1月选考,23)实验测得10 mL 0.50 molL-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 molL-1 CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 时CH3COOH和NH3H2O的电离常数均为1.810-5。下列说法不正确的是(C)A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化B.将NH4C
40、l溶液加水稀释至浓度为0.50x molL-1,溶液pH变化值小于lg xC.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小D.25 时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(NH4+)解析:水解反应为吸热反应,且温度越高,浓度越小,其水解程度越大,氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,水解程度越大,其溶液的酸性越弱,故其pH越大,醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小,温度升高,水解程度增大,Kw增大,CH3COONa溶液和NH4Cl溶液的pH均减小,因此,
41、图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A正确;将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为0.50x molL-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的1x,则溶液的pH将增大lg x,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的1x,因此,溶液pH的变化值小于lg x,B正确;随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大,随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,C不正确;25 时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中均存在电荷守恒,c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+)=c(H+)-c(OH-),醋酸钠溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+);由于25 时CH3COOH和NH3H2O的电离常数均为1.810-5,原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(NH4+),D正确。