考点二影响盐类水解平衡的因素
(考点层次A→自学、识记、辨析)
1.内因
决定
形成盐的酸或碱的强弱。
对应的酸或碱越弱就越易发生水解。
如酸性:
CH3COOH>H2CO3――→
相同浓度的Na2CO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)。
2.外因
(1)温度、浓度
条件
移动方向
水解程度
水解产生的离子浓度
升高温度
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(稀释)
右移
增大
减小
(2)外加物质:
外加物质对水解反应的影响取决于该物质的性质。
①外加酸碱
外加物质
水解程度的影响
弱酸阴离子
弱碱阳离子
酸
增大
减小
碱
减小
增大
②加能水解的盐
提醒:
①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向CH3COONa溶液中加入少量冰醋酸,并不会与CH3COONa溶液水解产生的OH-反应,使平衡向水解方向移动,原因是:
体系中c(CH3COOH)增大是主要因素,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
VS
教材高考
1.(RJ选修4·P57“科学探究”改编)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是(
)
A.明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C.氨水中加入少量NH4Cl
D.小苏打溶液中加入少量的NaCl固体答案B
2.(RJ选修4·P57“思考与交流”改编)将浓度为0.1mol·L-1Na2CO3溶液加水稀释,下列结论错误的是()
A.水解平衡正向移动B.各微粒浓度均变小(除H2O外)C.溶液中离子数目增多
cNa+
D.比值增大
cCO23-
答案B
3.(溯源题)[2015·天津理综,10(3)]FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)+2+H+K2
Fe(OH)+2+H2OFe(OH)3+H+K3
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:
xFe3++yH2OFex(OH)
3x-yy++yH+
(1)欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。
a.降温b.加水稀释
c.加入NH4Cld.加入NaHCO3
(2)室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。
答案
(1)bd
(2)调节溶液的pH
探源:
本考题源于SJ选修4P82“活动与探究”,对盐类水解反应的影响因素进行了考查。
[诊断性题组]
1.基础知识判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)加热0.1mol·L-1Na2CO3溶液,CO2-3的水解程度和溶液的pH均增大(√)
(2)在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7(×)(3)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)(√)
(4)水解平衡右移,盐的离子的水解程度一定增大(×)(5)NaHCO3和NaHSO4都能促进水的电离(×)
(6)Na2CO3溶液加水稀释,促进水的电离,溶液的碱性增强(×)
2.Na2CO3水溶液中存在平衡CO2-3+H2OHCO-3+OH-。
下列说法不正确的是()
cHCO-3·cOH-
A.
稀释溶液,增大
cCO2-3
B.通入CO2,溶液pH减小C.升高温度,平衡常数增大
cHCO-3
D.加入NaOH固体,减小
cCO2-3
解析稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,A项错;通入CO2,发生反应CO2+2OH-===CO23-+H2O2,溶液pH减小,B项正确;升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,C项正确;加入NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(HCO-3)减小,c(CO2-3)增
cHCO-3
大,减小,D项正确。
cCO23-
答案A
3.25℃,一定浓度的NaOH和Na2S两溶液的pH均为11。
(1)两溶液中,由水电离的c(OH-)分别是
①NaOH溶液中:
;
②Na2S溶液中:
。
(2)各取10mL上述两种溶液,分别加水稀释到100mL,pH变化较大的是(填化学式)
溶液。
(3)
Na2S溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)。
(4)为探究Na2S溶液呈碱性是由S2-引起的,请你设计一个简单的实验方案:
。
解析
(1)25℃,pH=11时溶液中c(H+)=1.0×10-11mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-3
mol·L-1,在NaOH溶液中水的电离被抑制,则由水电离出来的c(OH-)=1.0×10-11mol·L-1
。
在Na2S溶液中S2-水解显碱性,促进了水的电离,则由水电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1。
(2)稀释Na2S溶液时促进了水的电离,OH-数目增多,c(OH-)减小的程度小,则pH变化小。
(4)先在Na2S溶液中滴入酚酞溶液,然后加入盐溶液使S2-完全沉淀后观察溶液颜色的变化。
答案
(1)①1.0×10-11mol·L-1
②1.0×10-3mol·L-1
(2)NaOH
(3)S2-+H2OHS-+OH-
(4)向Na2S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硝酸银溶液,产生黑色沉淀,且溶液的红色褪去,则可以说明Na2S溶液的碱性是由S2-引起的(其他合理答案也可)
【练后归纳】
盐类水解平衡移动方向的判断要点
1.遵循化学平衡规律:
从温度、浓度方面去考虑便能作出正确判断,如在CH3COONa的溶液中,加入少量冰醋酸。
正确的结论是:
体系中c(CH3COOH)增大,抑制了CH3COO-水解,会使平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-左移。
2.借助水解常数(Kh)判断:
水解平衡常数(Kh)只受温度的影响,它与Ka(或Kb)、Kw的定量关系为Ka·Kh=Kw或Kb·Kh=Kw。
拓展
25℃时,H2SO3HSO-3+H+的电离常数Ka=1×10-2mol·L-1,则该温度下NaHSO3水解反
cH2SO3
应的平衡常数Kh=1×10-12mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中
cHSO-3
将增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。
微专题十一盐类水解的综合应用
判断溶液的酸碱性
1.常温下,0.1mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列判断中正确的是()
A.HX、HY、HZ的酸性依次增强B.离子浓度:
c(Z-)>c(Y-)>c(X-)C.电离常数:
K(HZ)>K(HY)D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)
解析0.1mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则HX是强酸,HY、HZ是弱酸,再根据水解规律可知HY的酸性强于HZ的酸性。
所以酸性:
HX>HY>HZ,故A、C错误。
根据“越弱越水解”可知B错误。
根据物料守恒可知D项正确。
答案D
2.(2017·大连质检)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.NH4Cl(NH4)2SO4CH3COONaNaHCO3NaOHB.(NH4)2SO4NH4ClCH3COONaNaHCO3NaOHC.(NH4)2SO4NH4ClNaOHCH3COONaNaHCO3D.CH3COOHNH4Cl(NH4)2SO4NaHCO3NaOH
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。
答案B
与水解有关的离子反应、离子共存
3.(2017·南昌模拟)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+4、Na+、Fe3+、SO2-4
B.含有大量AlO-2的溶液中:
Na+、K+、HCO-3、NO-3C.中性溶液中:
K+、Al3+、Cl-、SO2-4
D.Na2S溶液中:
SO24-、K+、Cu2+、Cl-
解析A项,酸性条件下,H+抑制NH+4、Fe3+的水解,能大量共存;B项,AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO23-,不能大量共存;C项,Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不存在;D
项,Cu2++S2-===CuS↓,不能大量共存。
答案A
4.写出下列离子方程式
(1)明矾净水:
。
(2)泡沫灭火器原理:
。
(3)浓Na2S具有臭味:
。
(4)NH4Cl除铁锈:
。
答案
(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)Al3++3HCO-3===Al(OH3)↓+3CO2↑
(3)S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-
(4)NH+4+H2ONH3·H2O+H+、6H++Fe2O3===2Fe3++3H2O
【练后归纳】
熟记下列因水解相互促进反应而不能大量共存的离子组合
①Al3+与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO23-、HS-、S2-、ClO-。
②Fe3+与HCO-3、CO23-、AlO-2、SiO23-、ClO-。
③NH+4与SiO2-3、AlO-2。
盐溶液蒸干产物判断
5.(2017·佛山模拟)下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是()
①CuSO4②FeSO4③K2CO3④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3⑥KMnO4⑦FeCl3
A.全部都可以B.仅①②③
C.仅①③⑥D.仅①③
解析FeSO4溶液加热过程中生成Fe(OH)2和H2SO4,又由于Fe(OH)2会被氧化生成Fe(OH)3,故蒸干后得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物;Ca(HCO3)2受热会分解生成CaCO3;NH4HCO3受热分解;KMnO4受热分解生成K2MnO4和MnO2;FeCl3受热促进水解生成Fe(OH)3和盐酸,而盐酸挥发进一步促进其水解,最终水解彻底,受热分解得到的固体物质是Fe2O3。
答案D
6.
(1)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是
。
,原因是
(2)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是,原因是
。
(3)碳酸氢钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是,原因是
。
(4)亚硫酸钠溶液蒸干灼烧得到的固体物质是,原因是
。
答案
(1)KAl(SO4)2·12H2O尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然得到结晶水合物。
注意温度过高,会脱去结晶水
(2)Fe2O3Fe2+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
△
(3)Na2CO32NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)Na2SO42Na2SO3+O2===2Na2SO4
【练后归纳】
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)
蒸干
―――→CuSO4(s);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
蒸干灼烧
AlCl3(aq)―――→Al(OH)3―――→Al2O3。
(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
Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解,因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2―→CaCO3(CaO);NaHCO3―→Na2CO3;KMnO4―→K2MnO4+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化
蒸干
例如,Na2SO3(aq)―――→Na2SO4(s)。
【规范模板】
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):
在AlCl3溶液中存在着如下平衡:
AlCl3+3H2OAl(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+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。
盐类水解在除杂、配制及工农业生产中的应用
7.(2017·贵阳监测)下表是Fe2+、Fe3+、Zn2+被OH-完全沉淀时溶液的pH。
某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSO4,应加入的试剂是()
金属离子