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第26講 鹽類的水解
1.定義
在溶液中鹽電離出來的離子跟水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2.實質(zhì)
3.特點
4.規(guī)律
有弱才水解,越弱越水解,誰強顯誰性,同強顯中性。
5.離子方程式的書寫
(1)一般來說,鹽類水解的程度不大,用可逆號“”表示。鹽類水解一般不會產(chǎn)生沉淀和氣體,所以不用符號“↓”和“↑”表示水解產(chǎn)物。如CuCl2、NH4Cl水解的離子方程式:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;
NH+H2ONH3H2O+H+。
(2)多元弱酸鹽的水解是分步進行的,水解離子方程式只寫第一步。如Na2S水解反應(yīng)的離子方程式:S2-+H2OHS-+OH-。
(3)多元弱堿陽離子的水解簡化成一步完成,如FeCl3溶液中:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)水解分別顯酸性和堿性的離子組由于水解相互促進進行完全的,書寫時要用“===”“↑”“↓”等,如NaAlO2與AlCl3混合溶液反應(yīng)的離子方程式:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
6.影響鹽類水解平衡的因素
(1)內(nèi)因:形成鹽的酸或堿越弱,其鹽就越易水解。如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
(2)外因
①溫度:溫度越高,水解程度越大。
②溶液的濃度:溶液越稀,水解程度越大。
(4)加能水解的鹽
7.鹽類水解的應(yīng)用
1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“”,并指明錯因。
(1)酸式鹽溶液一定呈酸性。()
錯因:NaHCO3溶液呈堿性。
(2)能水解的鹽溶液一定呈酸性或堿性,不可能呈中性。()
錯因:CH3COONH4能水解,其水溶液呈中性。
(3)Na2CO3溶液顯堿性的原因:CO+2H2OH2CO3+2OH-。()
錯因:Na2CO3水解的離子方程式為:CO+H2OHCO+OH-。
(4)向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固體,CO水解程度減小,pH減小。()
錯因:Na2CO3與Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH,pH增大。
(5)在CH3COONa溶液中加入適量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)。(√)
錯因:____________________________________________________
(6)關(guān)于氯化銨溶液,加水稀釋時,的值減小。(√)
錯因:_____________________________________________________
(7)降低溫度和加水稀釋,都會使鹽的水解平衡向逆反應(yīng)方向移動。()
錯因:加水稀釋,鹽的水解平衡正向移動。
(8)通入適量的HCl氣體使FeCl3溶液中增大。()
錯因:向FeCl3溶液中通入HCl,c(Cl-)增大的程度比c(Fe3+)大,應(yīng)減小。
2.教材改編題
(據(jù)人教選修四P59 T1)下列反應(yīng)不屬于水解反應(yīng)或水解方程式不正確的是( )
①HCl+H2OH3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③CO+2H2OH2CO3+2OH-
④碳酸氫鈉溶液:HCO+H2OCO+H3O+
⑤HS-的水解:HS-+H2OS2-+H3O+
⑥NaAlO2與NaHCO3溶液混合:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
A.①②③④ B.①②③⑥
C.②③⑤⑥ D.全部
答案 D
解析 ①④⑤是電離方程式且①應(yīng)用“===”;②是水解反應(yīng)方程式,但應(yīng)用“”;③的水解方程式錯誤,應(yīng)分步進行;⑥反應(yīng)實質(zhì)是強酸制弱酸,不屬于雙水解反應(yīng)。
3.教材改編題
(據(jù)人教選修四P52 T1)現(xiàn)有濃度為0.1 molL-1的五種電解質(zhì)溶液①Na2CO3?、贜aHCO3 ③NaAlO2
④CH3COONa?、軳aOH
這五種溶液的pH由小到大的順序是( )
A.⑤③①②④ B.①④②③⑤
C.④②①③⑤ D.②④①③⑤
答案 C
考點 鹽類水解的實質(zhì)及規(guī)律
[典例1] (1)已知酸性:HNO2>HCOOH>H2CO3>HCN>HCO,則相同條件下,相同濃度的NaNO2、HCOONa、Na2CO3、NaCN、NaHCO3五種鹽溶液的堿性強弱順序為________________________________________________。
(2)已知HSO的電離程度大于水解程度,HCO的電離程度小于水解程度,則同濃度的NaHSO4、NaHCO3、NaHSO3溶液pH大小順序為____________________。
(3)同濃度的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2、NH4Cl、NH4HSO4、NH4HCO3溶液中c(NH)的大小順序為________________________。
解析 (1)酸越弱,對應(yīng)鹽的水解程度越大,堿性越強。
(2)HSO的電離程度大于其水解程度,所以:NaHSO3溶液呈弱酸性,而HCO的電離程度小于其水解程度,故NaHCO3溶液呈弱堿性,而NaHSO4的電離方程式為NaHSO4===Na++H++SO,即NaHSO4溶液呈強酸性,所以,同濃度的三種溶液的pH大小順序為:NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4。
(3)NH4HSO4電離出的H+,抑制NH的水解,F(xiàn)e2+水解生成的H+,也抑制NH的水解,而CO、HCO水解生成的OH-又促進NH的水解,再結(jié)合水解程度是微弱的,可得出結(jié)論:同濃度的鹽溶液中c(NH)的大小順序為:(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3。
答案 (1)Na2CO3>NaCN>NaHCO3>HCOONa>NaNO2
(2)NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4
(3)(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3
名師精講
1.鹽類水解的規(guī)律
(1)“誰弱誰水解,越弱越水解,誰強顯誰性。”如酸性:HCN
CH3COONa。
(2)弱酸的酸式鹽溶液的酸堿性,取決于酸式酸根離子電離程度和水解程度的相對大小。
①若電離程度小于水解程度,溶液顯堿性。如NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要)。
②若電離程度大于水解程度,溶液顯酸性。如NaHSO3溶液中:HSOH++SO (主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。
(3)相同條件下的水解程度:正鹽>相應(yīng)酸式鹽,如CO>HCO。
(4)相互促進水解的鹽>單獨水解的鹽>水解相互抑制的鹽。如NH的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
2.水電離出的c(H+)水或c(OH-)水的相關(guān)計算
(1)當(dāng)抑制水的電離時(如酸或堿溶液)
在溶液中c(H+)、c(OH-)較小的數(shù)值是水電離出來的。具體見下表:
(2)當(dāng)促進水的電離時(如鹽的水解)
在溶液中c(H+)、c(OH-)較大的數(shù)值是水電離出來的。具體見下表:
注意 (1)在任何溶液中水電離出來的c(H+)與c(OH-)始終相等。
(2)溶液中的H+濃度與水電離的H+濃度區(qū)別:
①酸溶液中:c(H+)溶液=c(H+)酸+c(H+)水≈c(H+)酸;
②堿溶液中:c(H+)溶液=c(H+)水。
(3)溶液中的OH-濃度與水電離的OH-濃度區(qū)別:
①堿溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)堿+c(OH-)水≈c(OH-)堿;
②酸溶液中:c(OH-)溶液=c(OH-)水。
1.常溫下,0.1 molL-1的三種鹽溶液NaX、NaY、NaZ的pH分別為7、8、9,則下列判斷中正確的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次增強
B.離子濃度:c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
C.電離常數(shù):K(HZ)>K(HY)
D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)
答案 D
解析 NaX、NaY、NaZ的pH分別為7、8、9,則HX是強酸,HY、HZ是弱酸,再根據(jù)水解規(guī)律可知,HY的酸性強于HZ的酸性。所以酸性:HX>HY>HZ,故A、C錯誤;根據(jù)“越弱越水解”可知B錯誤;D選項是正確的物料守恒關(guān)系式。
2.25 ℃時,在等體積的①pH=0的H2SO4溶液;②0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液;③pH=10的Na2S溶液;④pH=5的NH4NO3溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5109∶5108
C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
答案 A
解析?、賞H=0的H2SO4溶液中c(H+)=1 molL-1,c(OH-)=10-14 molL-1,H2SO4溶液抑制H2O的電離,則由H2O電離出的c(H+)=10-14 molL-1;②0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,c(H+)=10-13 molL-1,Ba(OH)2溶液抑制H2O的電離,則由H2O電離出的c(H+)=10-13molL-1;③pH=10的Na2S溶液促進H2O的電離,由H2O電離出的c(H+)=10-4molL-1;④pH=5的NH4NO3溶液促進H2O的電離,由H2O電離出的c(H+)=10-5molL-1。4種溶液中電離的H2O的物質(zhì)的量等于H2O電離產(chǎn)生的H+的物質(zhì)的量,其比為10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109。
考點 鹽類水解的影響因素
[典例2] Na2CO3水溶液中存在平衡CO+H2OHCO+OH-。下列說法不正確的是( )
A.稀釋溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH減小
C.升高溫度,平衡常數(shù)增大
D.加入NaOH固體,減小
解析 稀釋溶液,平衡向正反應(yīng)方向移動,但平衡常數(shù)不變,A項錯誤;通入CO2,溶液pH減小,B項正確;升高溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,C項正確;加入NaOH固體,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移動,c(HCO)減小,c(CO)增大,減小,D項正確。
答案 A
名師精講
從定性、定量兩角度理解鹽類水解
(1)鹽類水解受溫度、濃度、溶液的酸堿性等因素的影響,以FeCl3水解為例,當(dāng)改變條件如升溫、通入HCl氣體、加水、加NaHCO3溶液等時,平衡均會發(fā)生移動。
(2)水解平衡常數(shù)(Kh)只受溫度的影響,它與Ka(或Kb)、Kw的定量關(guān)系為KaKh=Kw或KbKh=Kw。MA表示強堿弱酸鹽,則A-水解的離子方程式為A-+H2OHA+OH-,Kh===(Ka為HA的電離常數(shù))。
由于HA電離出的A-與H+濃度相等,平衡時c(HA)約等于HA溶液的濃度c,則Ka=,c(H+)= molL-1。
同理:強酸弱堿鹽(如NH4Cl)的水解常數(shù)與弱堿電離常數(shù)(Kb)之間的關(guān)系:Kh=。
3.CH3COONa稀溶液中分別加入少量下列物質(zhì)或改變?nèi)缦聴l件,能使比值一定減小的是( )
①固體NaOH ②固體KOH?、酃腆wNaHSO4 ④固體CH3COONa?、荼姿帷、藿禍?
A.只有①③ B.①③④
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案 A
解析 ①加入固體NaOH,c(Na+)與c(CH3COO-)都增大,但c(Na+)增大幅度較大,則比值減小,符合;②加入固體KOH,抑制水解,則c(CH3COO-)增大,而c(Na+)不變,則比值增大,不符合;③加入固體NaHSO4,水解平衡向右移動,c(Na+)增大,c(CH3COO-)減小,則比值減小,符合;④加入固體CH3COONa,濃度增大,水解程度降低,則比值增大,不符合;⑤加入冰醋酸,c(CH3COO-)增大,則比值增大,不符合;⑥水解是吸熱反應(yīng),降溫,平衡逆向進行,醋酸根離子濃度增大,則比值增大,不符合。
4.25 ℃時,H2SO3HSO+H+的電離常數(shù)Ka=110-2,則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中 將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
答案 110-12 增大
解析 H2SO3的電離常數(shù)表達式為Ka=
,NaHSO3的水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=====110-12。由Kh=得=,加入I2后,HSO被氧化為H2SO4,c(H+)增大,c(OH-)減小,Kh不變,所以增大。
考點 鹽類水解的應(yīng)用
[典例3] (2018山東師大附中模擬)下列說法正確的是( )
A.向CuCl2溶液中加入CaCO3,調(diào)節(jié)pH可除去溶液中混有的Fe3+
B.配制FeSO4溶液時,將FeSO4固體溶于稀鹽酸中,然后稀釋至所需濃度
C.用加熱的方法可以除去KCl溶液中的Fe3+
D.洗滌油污常用熱的碳酸鈉溶液
解析 A項,由Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+加入CaCO3消耗H+,使平衡右移而除去Fe3+,但又引入新的雜質(zhì)Ca2+,不合理,B項,所加酸應(yīng)是稀硫酸,不能引入新雜質(zhì);C項,加熱法不能除去Fe3+。
答案 D
名師精講
1.鹽溶液蒸干灼燒時所得產(chǎn)物的類型判斷
(1)鹽溶液水解生成難揮發(fā)性酸時,蒸干后一般得原物質(zhì),如CuSO4(aq)CuSO4(s);Al2(SO4)3(aq)Al2(SO4)3(s)。
鹽溶液水解生成易揮發(fā)性酸時,蒸干灼燒后一般得對應(yīng)的氧化物,如AlCl3(aq)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根陰離子易水解的強堿鹽,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物質(zhì)。
(3)考慮鹽受熱時是否分解。
Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固體受熱易分解,因此蒸干灼燒后分別為Ca(HCO3)2―→
CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)還原性鹽在蒸干時會被O2氧化。
例如,Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
FeCl2(aq)Fe(OH)2(s)Fe(OH)3(s)Fe2O3。
2.因相互促進水解不能大量共存的離子組合
(1)Al3+與HCO、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
(2)Fe3+與HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
(3)NH與SiO、AlO。
注意 ①NH與CH3COO-、HCO雖能發(fā)生雙水解反應(yīng),但水解程度都不大,故能大量共存。②Fe3+在中性條件下已完全水解。
5.下列說法與鹽的水解有關(guān)的是( )
①明礬可以作凈水劑 ②實驗室配制FeCl3溶液時,先將FeCl3溶于較濃的鹽酸中,再稀釋到所需濃度 ③用NaHCO3和Al2(SO4)3兩種溶液可作泡沫滅火劑?、茉贜H4Cl溶液中加入金屬鎂會產(chǎn)生氫氣?、莶菽净遗c銨態(tài)氮肥不能混合施用?、迣嶒炇沂⒎臢a2CO3溶液的試劑瓶應(yīng)用橡皮塞?、呒儔A溶液去油污
A.僅①③⑥ B.僅②③⑤
C.僅③④⑤ D.全部有關(guān)
答案 D
解析?、倜鞯\為硫酸鋁鉀的結(jié)晶水合物,Al3+可水解生成具有吸附性的Al(OH)3膠體,可用作凈水劑,與水解有關(guān);②FeCl3水解呈酸性,鹽酸可抑制其水解,防止溶液渾濁,與水解有關(guān);③NaHCO3和Al2(SO4)3可發(fā)生相互促進的水解反應(yīng)生成CO2,可用于滅火,與水解有關(guān);④NH4Cl水解呈酸性,加入鎂可生成氫氣,與水解有關(guān);⑤草木灰中的CO與NH發(fā)生相互促進的水解反應(yīng),兩者混合可降低肥效,與水解有關(guān);⑥Na2CO3為強堿弱酸鹽,水解呈堿性,不能用玻璃塞,與水解有關(guān);⑦純堿呈堿性,油污可在堿性條件下水解,與水解有關(guān)。
6.(2018佛山模擬)下列物質(zhì)的水溶液在空氣中小心加熱蒸干至質(zhì)量不再減少為止,能得到較純凈的原溶質(zhì)的是( )
①CuSO4 ②FeSO4?、跭2CO3 ④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3?、轐MnO4 ⑦FeCl3
A.全部都可以 B.僅①②③
C.僅①③⑥ D.僅①③
答案 D
解析 FeSO4溶液加熱過程中生成Fe(OH)2和H2SO4,又由于Fe(OH)2會被氧化生成Fe(OH)3,故蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物;Ca(HCO3)2受熱會分解生成CaCO3;NH4HCO3受熱分解;KMnO4受熱分解生成K2MnO4和MnO2;FeCl3受熱促進水解生成Fe(OH)3和鹽酸,而鹽酸揮發(fā)進一步促進其水解,最終水解徹底,受熱分解得到的固體物質(zhì)是Fe2O3。
微專題
溶液中微粒濃度的關(guān)系
1 把握溶液中的兩個“微弱”(1)電離過程的“微弱”
弱電解質(zhì)發(fā)生電離的粒子的濃度大于電離生成的粒子的濃度,如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(HCO)>c(CO)(多元弱酸第一步電離程度遠遠大于第二步電離程度)。
(2)水解過程的“微弱”
發(fā)生水解的粒子的濃度大于水解生成的粒子的濃度,如Na2CO3溶液中:c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)(多元弱酸酸根離子的水解以第一步為主)。
注意:若要求比較溶液中所有微粒濃度的大小,不能忽略水的電離。如H2CO3溶液中:c(H2CO3)>c(H+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-),c(H+)>c(HCO)的原因是水和HCO還會電離產(chǎn)生H+。
2 掌握溶液中的“三個守恒”(1)物料守恒(原子守恒)
在電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,粒子種類增多,但這些粒子所含某些原子的總數(shù)始終不變,符合原子守恒。如NaHCO3溶液中,n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,因HCO水解:HCO+H2OH2CO3+OH-以及HCO電離:HCOH++CO,C元素的存在形式有3種,即HCO、H2CO3、CO,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)。
(2)電荷守恒
在電解質(zhì)溶液中,陽離子的電荷總數(shù)與陰離子的電荷總數(shù)相等,即溶液呈電中性。如NaHCO3溶液中有Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下關(guān)系:n(Na+)+n(H+)=n(HCO)+2n(CO)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)。(因CO帶2個單位負電荷,所以其所帶電荷數(shù)為其離子數(shù)的2倍)
(3)質(zhì)子守恒
電解質(zhì)溶液中,電離、水解等過程中得到的質(zhì)子(H+)數(shù)等于失去的質(zhì)子(H+)數(shù)。如NaHCO3溶液中:
即有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
另外,質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和物料守恒式推導(dǎo)得出。
以KHS溶液為例,電荷守恒式為c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①,物料守恒式為c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②消去沒有參與變化的c(K+)得質(zhì)子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。
3 粒子濃度大小比較的幾種情況(1)單一溶液中粒子濃度的比較
NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3),以HSO的電離為主(HSO的電離>HSO的水解)。
NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO),以HCO的水解為主(HCO的水解>HCO的電離)。
Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
(2)混合溶液中粒子濃度的比較
等濃度的CH3COONa與CH3COOH混合溶液:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)。
等濃度的NH4Cl與NH3H2O混合溶液:
c(NH)>c(Cl-)>c(NH3H2O)>c(OH-)>c(H+)。
等濃度的Na2CO3與NaHCO3混合溶液:
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。
(3)不同溶液中同一粒子濃度的比較
不同溶液要看溶液中其他離子對該離子的影響。如在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,c(NH)由大到小的順序為③>①>②。
[典例] 下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系正確的是( )
A.等物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①H2CO3 ②Na2CO3
③NaHCO3?、?NH4)2CO3,其中c(CO)的大小關(guān)系為②>④>③>①
B.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.向0.2 molL-1 NaHCO3溶液中加入等體積0.1 molL-1 NaOH溶液:c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.常溫下,同濃度的CH3COONa與CH3COOH溶液等體積混合,溶液的pH<7:c(CH3COOH)+c(OH-)>c(Na+)+c(H+)
解析 ①③中CO分別由H2CO3的二級電離、HCO的電離得到,由于H2CO3的一級電離抑制二級電離,則c(CO):③>①,而②④中CO分別由Na2CO3、(NH4)2CO3的電離得到,由于NH促進CO的水解,則c(CO):②>④,故c(CO):②>④>③>①,A正確;根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),B錯誤;反應(yīng)后得到等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,CO的水解程度大于HCO的水解程度,故c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),C錯誤;溶液的pH<7,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH),根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(OH-),D錯誤。
答案 A
[體驗1] (2018永州模擬)常溫下,在10 mL 0.1 molL-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL-1 HCl溶液,溶液的pH逐漸降低,此時溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示(CO2因逸出未畫出,忽略因氣體逸出引起的溶液體積變化),下列說法正確的是( )
A.在0.1 molL-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
B.當(dāng)溶液的pH為7時,溶液的總體積為20 mL
C.在B點所示的溶液中,離子濃度最大的是HCO
D.在A點所示的溶液中:c(CO)=c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
答案 D
解析 任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),選項A錯誤;當(dāng)混合溶液體積為20 mL時,二者恰好反應(yīng)生成NaHCO3,HCO的電離程度小于其水解程度,所以其溶液呈堿性,要使混合溶液呈中性,則酸稍微過量,所以混合溶液體積稍微大于20 mL,選項B錯誤;B點溶液中鈉離子濃度最大,選項C錯誤;根據(jù)圖像分析,A點為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液,且c(HCO)=c(CO),溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),鹽溶液水解程度較小,所以c(CO)>c(OH-),則離子濃度大小順序是c(HCO)=c(CO)>c(OH-)>c(H+),選項D正確。
[體驗2] (2018成都市診斷二)常溫下,用0.1 mol/L NaOH溶液分別滴定體積均為20.00 mL、濃度均為0.1 mol/L的HX、HY溶液,pH隨NaOH溶液體積變化如圖。下列結(jié)論正確的是( )
A.水解常數(shù):X->Y-
B.10.00 mL時,有c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)
C.pH=7時,c(Y-)>c(X-)
D.a(chǎn)、b兩點溶液混合后,c(HX)+c(HY)+c(H+)=c(OH-)
答案 D
解析 酸性越弱,電離出的H+的數(shù)量越少,初始時刻根據(jù)圖像,pH越大,酸性越弱,鹽的水解程度越大,水解常數(shù)越大,故水解常數(shù):X-c(Na+)>c(HX)>c(H+),B錯誤;pH=7時,溶液中c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒,分別存在c(Na+)=c(X-),c(Na+)=c(Y-),但HX和HY此時消耗的NaOH的量前者大,故c(Y-)c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
B.點②所示溶液中:c(HC2O)=c(C2O)
C.點③所示溶液中:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)
D.點④所示溶液中:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=c(OH-)+2c(C2O)
答案 B
解析 點①所示溶液為NaHC2O4溶液,溶液呈酸性,說明HC2O的電離大于水解,則c(C2O)>c(H2C2O4),A項錯誤;常溫下,點②所示溶液中pH=4.2,c(H+)=10-4.2 mol/L,Ka2(H2C2O4)===10-4.2,故c(HC2O)=c(C2O),B項正確;點③所示溶液中pH=7,c(H+)=c(OH-),根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),則c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O),C項錯誤;點④所示的溶液的體積為20 mL,草酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng),生成草酸鈉,草酸鈉水解,所以溶液中,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)①,根據(jù)電荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)②,由①-②2得:c(Na+)+2c(H2C2O4)+2c(H+)=2c(OH-)+2c(C2O),D項錯誤。
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