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文档简介
第三讲盐类的水解
【课标要求】1.认识盐类水解的原理。
2.了解影响盐类水解的主要因素
3.认识盐类水解在生产、生活中的应用。
夯二速、备知识
一、盐类的水解
1.盐类的水解
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出
早力来的H+或0H-结合生成弱电解质的反应
獭溶性盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子
[弱酸的阴离子一结合叱I弱电
盐电离一
1弱碱的阳离子一结合OH-j解质
・破坏了水的电离平衡一水的电离程度增大一
[c(H+)Kc(OH-)f溶液呈碱性或酸性
jc(H+)=c(OH)一溶液呈中性
「可逆:水解反应是可逆反应
禧£一吸热:水解反应是酸碱中和反应的逆反应,
是吸热反应
一微弱:水解反应程度一般比较微弱
2.盐类的水解规律
CH3coONH,溶泡呈中性
3.盐类水解离子方程式的书写
(1)多元弱酸盐水解:分步进行,以第一步为主,一般只写第一步水解方程式。如
Na2co3水解的离子方程式为C0F+H20HC05+0H,
用“"连接
(2)多元弱碱盐水解:水解离子方程式一步写完。如FeCh水解的离子方程式为
3+
Fe+3H2OEMQHh+3H1
J-不能划"I"符号
(3)阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用“一”、
等。如Na2s溶液与A1C13溶液混合水解的离子方程式为2Al3++3S2-+
6H2O=2A1(OH)3I+3H2st。
|提醒
❶AF+与COT、HCO,、S2\HSO3、AIO2或Fe3+与COT、HCO3、AIO2发生相
互促进的水解反应,水解程度较大,进行完全,书写时要用“一”“t”“1”。
❷NH才与CH3coeT、HC05\CO歹等在水解时相互促进,其水解程度比单一离子
的水解程度大,但水解程度仍然较弱,不能反应完全,在书写水解方程式时用
“,,
O
【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。
(1)盐类水解的过程就是盐和水发生反应的过程(J)
(2)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应(X)
(3)常温下,pH=10的CH3coONa溶液与pH=4的NH4cl溶液,水的电离程度
相同(J)
2--
(4)Na2s水解的离子方程式为S+2H2OH2S+2OH(X)
二、影响盐类水解的主要因素和应用
1.影响盐类水解的主要因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。
〃溶液的浓度:浓度越小,水解程度越大
温度:温度越高,水解程度越大
酸:弱酸根离子的水解程度增大,
(2)外因j
弱碱阳离子的水解程度减小
外加酸碱<
碱:弱酸根离子的水解程度减小,
弱碱阳离子的水解程度增大
2.盐类水解的应用
应用举例
判断溶液的酸碱
FeCh溶液显酸性,原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H,
性
判断酸性强弱等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为
8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制CuS04溶液时,加入少量H2so4,防止C/+水解;配制
配制或贮存易水
FeC13溶液,加入少量盐酸;贮存Na2c03溶液、NazSiCh溶液
解的盐溶液
不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶
制取Fe(0H)3胶体的离子方程式:Fe3'+3H2O△
胶体的制取
Fe(0H)3(胶体)+3H+
成分为NaHCOa与A12(SO4)3,发生反应为AW+BHCOi
泡沫灭火器原理
==A1(OH)31+3CO2t
净水原理明帆可作净水剂,原理为A13'+3H2。Al(0H)3(胶体)+3H'
钱态氮肥与草木灰不得混用
化肥的使用
,》主要成分是K2c03
除锈原理NH4CI与ZnCb溶液可作焊接时的除锈剂
制备无机物TiCh制备:TiC14+(x+2)H2O(过量)-TiO2-xH2O1+4HC1
【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“J”,错误的划“X”)。
(1)明矶作为净水剂,可以杀菌、消毒(X)
(2)实验室储存NaF溶液时可以选用玻璃瓶(X)
(3)配制FeSCU溶液时,应加入铁粉防止Fe2’氧化,并加入盐酸抑制Fe?+水解(X)
(4)已知酸性HF>CH3co0H,所以等浓度的CH3coONa的碱性强于NaF(V)
三、盐类的水解常数
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
,一c(HA)-c(0H)
(1)对于人一+1120HA+OH,Kh=(、一、
c(A)
+
一一,+c(BOH)c(H)
(2)对于B+H20BOH+H+,Kh="而)一’
3.意义和影响因素
⑴Kh越大,表示相应盐的水解程度越大。
⑵心只受温度的影响,升高温度,心值增大。
4.与电离常数的关系
(1)强碱弱酸盐(如CHaCOONa):a=黄。
Aa
K
⑵强酸弱碱盐(如NH4C1):Kh=优。
【微练3】已知25℃时,NH3H2O的电离常数ATb=1.8X10-5,该温度下1mol/L
NH4CI溶液中c(H')=mol/L(已知4工会七2.36)。
答案2.36X105
起…,,+c(NH3-H2O)-c(H+)Kwe
++
解析NH4+H2ONH3-H2O+H,Kh=---------(、(NHj)------=范,因c(H
+?5
^^(:仍出-比。)且c(NH;)=lmol/L,则c(Y[')=y[Kh=^5«2.36X100
提二关键能力
考点一盐类水解的原理与影响因素
题组一盐类水解的原理
1.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组
成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶
液的pH<7。由此判断可能不水解的盐是()
A.BXB.AX
C.AYD.BY
答案B
解析AY溶液的pH>7,说明HY为弱酸,BX溶液的pH<7,说明BOH为弱碱,
则AX可能为强酸强碱盐,不能发生水解。
2.25C时,实验测得O.lOmoH/i的NaHB溶液的pH=9L下列说法中正确的是
()
A.NaHB的电离方程式为NaHB=Na+++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I。-"mol.L-i
答案C
解析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一以水解为主,促进水的电离,D错误。
题组二影响盐类水解平衡的因素
3.已知NaHSCh溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO3+H2OH2so3+0H①
HS03H'+SOF②
向0.1moLL-1的NaHSCh溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是()
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HSO,)增大
B.加入少量Na2s03固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HS03)+c(0H)+c(SO§)
,,._,.c(SO?)c(OH)
C.加入少量NaOH溶液,~~n—=的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SOr)>c(H+)=c(OH-)
答案C
解析NaHSCh溶液显酸性,则HS03的电离程度〉HS03的水解程度,加入钠后
平衡①左移、平衡②右移,c(HSOM)减小,A项错误;根据电荷守恒可知,应为
c(H+)+c(Na+)=c(HSO3)+c(OH-)+2c(SOl),B项错误;加入少量NaOH,平衡
②右移,、的值均增大,项正确;溶液中存在物料守恒,
C,(HS(J3)°C((H等):C
即c(Na+)=c(SOg)+c(HSO3)+c(H2so3),c(Na')>c(SOj),c(H)=c(OH),D
项错误。
4.某同学探究溶液的酸碱性对FeCh水解平衡的影响,实验方案如下:配制50mL
0.001mol-L1FeCh溶液、50mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1
mol-L1HC1溶液、1滴1mol-L1NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如
下图所示。
下列说法不正确的是()
A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应
B.对照组溶液X的组成可能是0.003molL-1KC1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
答案B
解析FeCb溶液的pH小于7,溶液显酸性,原因是Fe3-在溶液中发生了水解,
A正确;图中对照组溶液X加碱后溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化
程度大,若对照组溶液X是0.003mol-LTKCl溶液,则加酸和加碱后溶液的pH
的变化应呈现轴对称的关系,B错误;在FeC13溶液中加碱、加酸后,溶液的pH
的变化均比对照组溶液X的变化小,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;FeCb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。
考点二盐类水解的应用
【题组训练】
1.生活中处处有化学,下列有关说法正确的是()
A.天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子
B.焊接时用NH4cl溶液除锈与盐类水解无关
C.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
D.在滴有酚曲的Na2co3溶液中慢慢滴入BaCb溶液,溶液的红色逐渐褪去
答案D
解析A项,天然硬水是因为其中含有较多的Mg2+、Ca2+等离子,错误;B项,
NH4cl是强酸弱碱盐,水解显酸性,因此能溶解铁锈,错误;C项,惰性电极电
解食盐水生成物是H2、CL、NaOH,C12与NaOH溶液反应可以制备漂白液,与
水解无关,错误;D项,Na2co3溶液中存在水解平衡COF+H2OHCO3+OH
,加入BaCb溶液后生成BaCCh沉淀,c(CO「)降低,溶液的碱性减弱,所以红
色逐渐褪去,正确。
2.下表是Fe2;Fe3\Zi?+被OH一完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含
有少量Fe2+、Fe3+杂质,为制得纯净的ZnSCM,应加入的试剂是()
金属离子Fe21Fe3Zn2+
完全沉淀时的pH7.74.56.5
A.H2O2、ZnOB.氨水
C.KMnO4、Z11CO3D.NaOH溶液
答案A
解析要使Fe2+和Fe3+全部除去,由题给信息可知,需将Fe?+全部氧化成Fe3*,
再调节溶液pH,将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zi?+不沉淀。氧化Fe?
十时不能引入新的杂质,只能加入H2O2;调pH时也不能引入新的杂质,可以加
入ZnO,促进Fe3+的水解平衡正向移动,从而使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。
|名师点拨--------
❶盐溶液蒸干时所得产物的判断
⑴盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO"aq)蒸干得
CuSO4(s)o
(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCb(aq)
蒸干得A1(OH)3,灼烧得AhO30
(3)常见受热分解的盐
原物质蒸干灼烧后固体物质
Ca(HCO3)2CaCOs或CaO
NaHCChNa2co3
KMnO4K2M11O4和Mn02
NH4CI分解为NH3和HCL无固体物质存在
(4)还原性盐在蒸干时会被。2氧化。如Na2so3(aq)蒸干得Na2so4(s)。
❷利用盐类的水解进行物质的提纯
如除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+,可加入MgO或Mg(0H)2、MgCCh等,使
水解平衡右移,生成Fe(0H)3沉淀而除去。
考点三盐类水解常数的计算与应用
【典例】(1)25℃0.01molLr的NaA溶液pH=10,则的水解常数表达式
为,其值约为。
⑵已知常温下H2s03的电离常数Kai=1.0X10-2,Ka2=6.0X10-8,则SOr的水
解常数Khi=,Kh2=o若常温下,pH=9的Na2s03溶液中
c(SOD
c(HSO*)=--------------°
(HA)-c(OHD
答案(l)Kh=IO"
c(A-)
-7
(2)1.67X101X107260
c(HA)-c(OH)10-4X10-4
解析(l)Kh=
(A-)0.01-104
(2)SOF+H2OHSO3+OH
HSO3+H2OH2SO3+OH
•c(OH-)Kw]0一]4
c(HSOJ)『1.67X10-7
Khl——--
(soD/ra26.oxio
c(H2SO3)・c(OH-)Kw(soDKa26.0X10-8
Kh2==1X1012
C(HSO3)Kalc(HSO5)-c(H+)―10-9
=60o
I归纳总结
水解常数的应用
❶计算盐溶液中c(H+)或c(OH-)
(1)对于A-+H2OHA+OH-
起始c00
平衡c-c(HA)c(HA)c(OH)
c(HA)-c(OH-)c2(OH-)
Q---------------
c-c(HA)
以0丁)=诉7。
+BOH+H+,以才)=诉7。
(2)同理对于B+H2O
❷判断盐溶液的酸碱性和微粒浓度的大小
(1)单一溶液
11
①如一定浓度的NaHCCh溶液,Kai=4.4XKF,,Ka2=5.6X10,Kh=*=
Aal
io-14
/1/1v.n-7^2.27X1Ofm,HCOJ的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,c(OH
4.4A1U
-)>c(H+),c(H2co3)>c(C01)。
②又如一定浓度的NaHSCh溶液,&d=1.54X10-2,Ka2=1.2X107a=善=
Aal
io-14
1V/心6.5X10=3<Ka2,HS03的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性,c(H
1.34A1U
+)>c(OH-),c(SO1)>c(H2so3)。
③再如一定浓度的CH3co0NH4溶液,由于Ka(CH3coOH)=1.75X10-
55
^^b(NH3-H2O)=1.71X10,则CH3coeT与NHi的水解常数近似相等,二者水
解程度相同,CH3co0NH4溶液呈中性,c(CH3coO)=c(NH4)o
(2)混合溶液
①如物质的量浓度相等的CH3C00H和CH3coONa混合溶液,Ka(CH3co0H)=
K|Q-14
L75义I。5,Kh=浮(C屋OOH)=XIQ-'0<^(CH3COOH),
CH3COO的水解程度小于CH3coOH的电离程度,溶液呈酸性,c(H')>c(OH),
c(CH3coeT)>c(Na+)>c(CH3coOH)0
②又如物质的量浓度相等的HCN和NaCN混合溶液,Ka(HCN)=4.9X10一"),Kh
KI。—]4
5
产2.0X10->^a(HCN),CN一的水解程度大于HCN的电
AaktlClN)4.7A1U
+
离程度,溶液呈碱性,c(OH)>c(H),c(HCN)>c(Na")>c(CN)o
【题组训练】
1.已知25c时,草酸的电离常数Kai=5.6X102、Ka2=1.5X10-4;碳酸的电离常
数Kai=4.5Xl()-7、Ka2=4.7X10一口,则NaHC2O4溶液的pH7,NaHCCh
溶液的pH7(填“>”“<,域"=”)。
答案<>
4K]x]0-I4
解析HC2O3的Ka=Ka2(H2c2O4)=1.5X10,Kh=。,口"、=三/"=
KalIH2C2U47J.OA1U
1.78X10-13,Ka>Kh,溶液显酸性,pH<7;HC05的Ka=Ka2(H2co3)=4.7X10一口,
Kh=「rJc、=;;合2.2X10?&<Kh,溶液显碱性,pH>7。
KalkH2CU3)4.JA1U
2.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是Kal=6.9X10.3,《2=6.2X10-8,
Ka3=4.8X10.13,回答下列问题:
(1)常温下同浓度①Na3P04、②Na2HPO4、③NaH2P。4的pH由小到大的顺序是
(填序号)。
⑵常温下,NaH2P04的水溶液pH(填“V”或“=”)7。
⑶常温下,NazHPCU的水溶液呈_______(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka与
Kh的相对大小,说明判断理由:
答案⑴③〈②〈①(2)V(3)碱Na2HPO4的水解常数Kh=
c(H2PO4)-c(OH-)Kw1.0X10-14r
------五而k-----=亡=”77^■七L61X10-7,Kh>Ka3,即anHP04的水解
C(HPO4)Aa26.2X10
程度大于其电离程度,因而NazHPCU溶液显碱性
解析(l)Ka越大,Kh越小,所以①Na3Po4、②Na2HPO4、③NaH2P。4的水解程度
.八,上,,,..„c(H3PO4)-c(OH)Kw
依次减小,pH依次减小。(2)NaH2P04的水解常M数Kh=----°(H,PC)4)------=百
12
=-69X10—^1.45X10,Ka2>Kh,即H2P04的电离程度大于其水解程度,因
c(H2POC-c(OHDKw1.0X10T4
而pHV7。(3)Na2HPO4的水解常数Kh=
c(HPOF)豆=6.2义10—8
=1.6X10-7,Ka3〈Kh,即HPOF的水解程度大于其电离程度,因而pH>7。
微专题24电解质溶液中“粒子”浓度关系
【核心归纳】
1.理解两大平衡,树立微弱意识
(1)电离平衡f建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱
碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中存在:CH3coOHCH3COO+H+,
H2OOH_+H+,溶液中粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3coOH)>c(H
+)>c(CH3coO)>c(OH)0
(2)水解平衡f建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程
度。如稀的CH3coONa溶液中存在:CH3co0Na=CH3C00+Na+,CH3COO
+-+
■+H2OCH3coOH+OH,H2OH+OH,溶液中,c(Na)>c(CH3COO
)>c(OH)>c(CH3coOH)>c(H')□
2.巧用守恒思想,明确定量关系
(1)电荷守恒
电解质溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
如NaHCCh溶液中电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO?)+c(OH)+2c(CO歹)□
(2)物料守恒
电解质溶液中由于电离或水解因素.离子会发生变化变成其他离子或分子,但离子
或分子中某种特定元素原子的总数不变,符合原子守恒。
如NaHCCh溶液中,〃(Na"):〃(C原子)=1:1,因HC03水解:HCOJ+
H2OH2co3+OH-以及HCO*电离:HCO3iT+CO歹,C元素的存在形
式有3种,即HCO和、H2co3、COF,由〃(Na*):〃(C原子)=1:1,得c(Na*)=
c(HCOi)+c(CO歹)+c(H2c03)-
(3)质子守恒
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。例如,
①在Na2co3溶液中:
得质子一基准态物质一失质子
HCO;+H,----
+2H+COf
H2CO.,
+H*HO-H*
HQ2OH
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC03)+2c(H2co3)。
②在NaHCCh溶液中:
得质子一基准态物质f失质子
H2co3
h>
H:Q+■+H,H20_>OH-
质子守恒:c(H+)+c(H2co3)=C(0H)+c(C0£)。
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
【分类突破】
类型一单一溶液中的粒子浓度关系
1
【典例1】0.1molL_Na2S溶液中各粒子浓度的关系
(1)大小关系:;
(2)物料守恒:;
(3)电荷守恒:;
(4)质子守恒:o
答案(1)c(Na,>c(S2-)>c(OH-)>c(HS)>c(H')
+2
(2)c(Na)=2[c(S_)+c(HS-)+c(H2S)]
(3)c(Na+)+c(Hi)=c(OH-)+c(HS_)+2c(S2-)
(4)c(OET)=c(H+)+c(HS-)+2(H2S)
解析Na2s=2Na++S2-(完全电离),
2
S"+H2OHS+0H(主要),
HS+H20H2S+OH(次要),
H2OH++0IT(极微弱)。
I易错提醒
规避等量关系中的2个易失分点
❶电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相力口。如2c(COF)的化学计量数“2”表示
一个CO歹带2个负电荷,不可遗漏。
❷物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2s溶液中的物料守恒式
中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种含硫原子离子总浓度的2倍。
类型二混合溶液中粒子浓度关系
【典例2】浓度均为0.1molL-1NH4CI和氨水的混合溶液中粒子浓度关系
(D电荷守恒:o
(2)物料守恒:o
(3)质子守恒:o
(4)大小关系:o
答案(1)C(NH4)+c(H+)=c(CF)+c(OH)
(2)c(NH4)+C(NH3-H2O)=2c(cr)
+
(3)c(NH4)+2c(H)=C(NH3-H2O)+2c(0H")
-1
(4)c(NH4)>c(Cr)>c(NH3-H2O)>c(OH)>c(H)
解析NH4Cl=NHl+C「(完全电离),
NH3H2ONHI+OET(主要,混合液呈碱性),
NHZ+H2ONH3H2O+H(次要),
H2OH'+OH-(极微弱)。
类型三不同溶液中同一离子浓度大小比较
【典例3125℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NEUCl、②CH3coONH4、
③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、
⑤(NH4)2Fe(SO4)2,C(NH4)由大到小的顺序为。
答案⑤>@>③海>②
解析分析流程为
化学式中
幺目-------------►
'NHI的数目
选参照物|②相当于在①的基础上促进NH3的水解
<①②③①俺无”③相当于在①的基础上抑制NH3的水解
、④⑤④温刷上04⑤相当于在④的基础上抑制NHi的水解
【专题精练】
1.有4种混合溶液,分别由等体积0.1molLi的两种溶液混合而成:①NH4cl与
CH3coONa②NH4cl与HC1③NH4cl与NaCl④NH4cl与NH3H2CX混合液
呈碱性)下列各项排序正确的是()
A.pH:②〈①〈③〈④
B.c(NHi):①〈③<②〈④
C.溶液中c(H'):①〈③〈②〈④
D.C(NH3.H2O):①〈③〈④<②
答案B
解析①中NH4cl水解呈酸性与水解呈碱性的CH3coONa混合,水解相互促进,
但溶液接近中性;②中NH4cl水解被HC1抑制,但溶液呈强酸性;③中NH4cl
与NaCl混合,为单水解呈酸性;④NH4。与相应的碱NH3-H2O(混合液呈碱性)
混合,则说明电离程度大于水解程度。所以由分析可知pH:②〈③〈①〈④,A
错误;c(NH/):①〈③〈②〈④,B正确;溶液中c(H'):④〈①〈③〈②,C
错误;C(NH3-H2O):②〈③〈①〈④,D错误。
2.(双选)常温下,浓度均为0.1molLr的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系
正确的是()
A.氨水中,C(NH4)=C(OH-)=0.1molL-1
B.NH4cl溶液中,c(NH4)<c(CF)
C.Na2s04溶液中,c(Na+)>c(SOF)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2s03溶液中,c(Na+)=2c(SO「)+c(HSO3)+c(H2so3)
答案BC
+
解析氨水中NH.3.H2O只能部分电离出OH,结合电荷守恒c(NH:)+c(H)=
c(OH-)可得:c(NH4)<c(0H)<0.1molL-1,A错误;NH4cl溶液中,NH;部分水
解,C「浓度不变,则溶液中c(NHi)<c(C「),B正确;Na2so4溶液显中性,c(OH
)=c(H+),结合电荷守恒可得:c(Na+)=2c(S01),溶液中离子浓度大小关系为
c(Na')>c(S04)>c(OH)=c(H*),C正确;根据Na2s。3溶液中的物料守恒可得:
c(Na+)=2c(SO1)+2c(HSO3)+2c(H2so3),D错误。
|解题流程,
相关溶液粒子浓度关系的解题步骤
分析溶液混合时是否反应及各溶质的
[第步
1H定量关系
确定混合后溶液的溶质成分是恰好反
第二步
IH应单一溶质还是过量混合溶质
_;若是混合溶质溶液,分析溶质成分和
匪聂H定量关系,进而分析电离程度与水解
:程度,确定粒子成分及其浓度关系
微专题25滴定图像中的“粒子”浓度关系
【核心归纳】
酸碱中和滴定曲线图示
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶
酸、醋酸溶液的滴定曲线液、氨水的滴定曲线
V(NaOH)/mL
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱
的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于
强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下,pH=7不一定是反应终点:强碱与强酸反应时,反应终点pH=7;强碱
与弱酸(强酸与弱碱)反应时,反应终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点pH>7,
强酸与弱碱反应终点pH<7)
【分类突破】
类型一“一元酸、碱”滴定图像中“粒子”浓度的分析比较
【典例1](双选)常温下,用0.100OmoUNaOH溶液滴定20.00mL0.1000
molL-CH3coOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是()
2
8
7
4
05101520
V(NaOH)/mL
A.点①所示溶液中:c(CH3co0-)++2c(0EF)=c(CH3co0H)+2c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=C(CH3C00H)+c(CH3co0一)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3coeT)>c(H-)
D.滴定过程中可能出现:以CH3coOH)>c(CH3coeT)>c(H+)>c(Na+)>c(OFT)
答案AD
解析点①溶液中的溶质为等物质的量的CH3coOH和CH3coONa,根据物料守
恒:c(CH3coeT)+c(CH3coOH)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=
c(CH3COO)+c(OH),整理后得c(CH3co0H)+2c(H+)=c(CH3coCT)+2c(0H),
++
A正确;点②溶液的pH=7,根据电荷守恒有:c(Na)+c(H)=c(CH3COO)+c(OH
),又因为c(H')=c(OH),贝i]c(Na')=c(CH3coO),B错误;点③溶液中的溶
+
质为CH3coONa,离子浓度大小关系为c(Na^)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H),C
错误;加入少量氢氧化钠溶液时,是大量CH3co0H与少量CH3coONa组成的
混合溶液,可以出现D项的离子浓度关系,D正确。
I规律方法,
酸、碱中和反应过程中,溶液中的离子浓度随酸、碱的加入会发生变化,可借助
滴定图像,抓住反应的关键点,破解离子浓度大小比较。
以用0.1000mol-L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol-L-1HA溶液为例,其
滴定曲线如图:
H2
8
7
4
O
5101520
V(NaOH)/mL
关键点离子浓度关系
点0原点为HA的单一溶液,0.1000molL1HA的pH>l,说明是弱酸,
c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
点①两者反应生成等物质的量的HA和NaA,此时溶液pH<7,说明HA电
离程度大于A―水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
点②此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A)=c(Na
+)>C(HA)>C(H+)=C(OIT)
点③此时两者恰好反应生成NaA,为强碱弱酸盐,c(Na+)>c(A)>c(OH)>c(H
十)
点③之后,此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A
-)>c(OH)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH^)>c(A)>c(H+)
类型二“二元酸、碱”滴定图像中“粒子”浓度的分析比较
【典例2](双选)已知pKa=—lgKa,25℃时,H2s03的pKal=1.85,pKa2=7.19。
常温下,用0.1mol-L_1NaOH溶液滴定20mL0.1mol-L^1H2so3溶液的滴定曲线
如图所示。下列说法不正确的是()
V(NaOH)/mL
A.a点所得溶液中:2c(H2so3)+c(SO」)=0.1mol-L-1
B.b点所得溶液中:c(H2so3)+C(H+)=C(S0M)+C(0IT)
C.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HS0i)
D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(HSOI)>c(SOD
答案AD
解析滴定过程中发生反应:NaOH+H2sO3-NaHSO3+H2O、NaHSOj+
NaOH-Na2sO3+H2O。A.a点溶液中的溶质为NaHSCh和H2so3,根据物料守
-1
恒得出,C(H2SO3)+c(HSO?)+c(SOF)<0.1mol-L,根据电离常数Kai=
,;,此时溶液的pH=1.85,即c(H+)=l()TS5mol-L-1,推出
c(H2so3)
c(HSO,)=c(H2so3),代入上式得出,2c(H2so3)+c(S01)<0.1molLT,故A说法
错误;B.b点加入20mLNaOH溶液,NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSOs,
即溶质为NaHSCh,根据质子守恒得c(H2so3)+c(H-)=c(S0g)+c(0H),故B
说法正确:C.c点溶质为Na2s03和NaHSCh,溶液显碱性,SOF+H2OHSO3
is1-r-AU.c(OH)-c(HSO3)Kw一Kw
+0H,根据水解平衡常数Kh=c(SO.)=K,,、(0H)=.(H+),
推出c(HSOJ)=c(SOD,根据物料守恒:2c(Na.)=3c(H2so3)+3C(HSO3)+
3c(SOI),贝《有c(Na+)=3c(HSO3)+1.5c(H2so3),显然:c(Na+)>3c(HSO7),故C
说法正确;D.d点溶质为Na2so3、少量SOM水解生成HS05,溶液中离子浓度c(Na
+)>c(SOD>c(HSO^),故D说法错误。
I规律方法,
抓“两个滴定点”突破图像
二元弱酸(H2A)与碱(NaOH)发生反应分两步进行:
第一滴定终点:H2A+NaOH=NaHA+H2O,此时,酸、碱的物质的量之比为1:1,
,c(H1)-c(HA)口、、。,
得到的是NaHA的溶液,其中Ka产-----77TT^---------,若溶液中c(HA)=c(HA),
c(H2A)2
则Kai=c(IT);第二滴定终点:NaHA+NaOH=Na2A+H2O
此时,酸、碱的物质的量之比为1:2,得到的是Na2A的溶液,其中心=
2
c(H)-c(A)„,..,,M,+
一°(HA-)-------,若溶液中C(A2-)=C(HA)则Ka2=c(H+)
【专题精练】
1.20C时,用0.1mol/L盐酸滴定20mL0.1mol/L氨水的图像如图所示,下列说
法正确的是()
A.a点时c(Cr)=2c(NH3-H2O)+2c(NH4)
B.b点表示酸碱恰好完全反应
C.c点时c(NH4)>c(Cr)>c(H+)>c(OH-)
D.a、Dc、d均有c(NH力)+C(H+)=C(CF)+C(OIT)
答案D
解析。点时加入的盐酸为10mL,所得溶液的溶质为等物质的量浓度的氯化核
和一水合氨,根据物料守恒2c(C「)=c(NH3・H2O)+c(NH『),故A错误;c点时加
入的盐酸为20mL,表示酸碱恰好完全反应,人点表示碱过量,盐酸完全反应,
故B错误;c点时,酸碱恰好完全反应生成氯化锭,溶液显酸性,c(H+)>c(OFT),
根据电荷守恒:c(NH:)+c(H')=c(C「)+c(OH)可知,c(NH:)<c(C「),故C错误;
a、b、c、4对应的溶液中均只有NH:>H\C「和OH一四种离子,根据电荷守恒,
故都有c(NH4)+c(H+)=C(cr)+c(OH-),故D正确。
2.常温下,向20mL0.1molL-1的H3P。4溶液中滴加0.1mol-L1的NaOH溶液,
所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是()
14
H12
d
g
席
及
遴
中
020406080
V[NaOH(aq)]/mL
A.H3PCU溶液第一步滴定可用酚酸作指示剂
B.A点溶液中:C(H2PO4)>C(H3PO4)>C(HPOF)
C.图像中A、B、C三处溶液中c(H2P?\"JOH)相等
c(HPOa)
D.B点溶液存在:2c(Na+)=c(POL)+c(H2PO4)+c(HPOl)+c(H3Po4)
答案C
解析由题图可知,H3P04溶液第一步滴定终点的pH在4左右,要选用甲基橙
作指示剂,A错误;A点加入20mL0.1moLL-iNaOH溶液,生成NaH2Po4,此
时溶液呈酸性,说明H2P04的电离程度大于其水解程度,则有c(HPO/)>c(H3Po4),
c(H+)-c(HPOF)
B错误;H3P04的二级电离常数Ka2=
C(H2Po4)
Kw・c(HPOK)c(H2Po4)(OHDKw
c(H2Po4)-c(OH)'用有c(HPOr)=元?由于图中A、B、C
三处的温度相同,则Kw、Ka2相同,故三处溶液中c)相等,
C正确;B点加入40mL0.1molL」NaOH溶液,恰好反应生成Na2HPO4,据物
料守恒可得c(Na+)=2c(P0厂)+2c(H2Po3)+2c(HPOM)+2c(H3Po4),D错误。
微专题26水溶液中离子平衡的两类特殊图像
一、分布系数图像
【核心归纳】
分布系数图像简称分布曲线,是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度
占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
一元弱酸(以三元弱酸(以H3P04
举例二元弱酸(以草酸为例)
CH3co0H为例)为例)
1.01.01.0a
弱电解3p
().80.8().8
刮650-6S
^丁pH=pK=4/6
质分布0.40.4().4
0.2
。■:
(13456891011121314
系数图H至
34567F123456PpH
3o为H3P04分布系
3()、Si分别为决为H2c2O4分布系数,数,为H2Po4分布
5CH3coOH,CH3COO&为HC2O7分布系数,系数,32为HP0F分
一分布系数32为C2。1分布系数布系数,§3为PO『分
布系数
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