高考一轮复习化学 全国通用版水解平衡教案.docx
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高考一轮复习化学全国通用版水解平衡教案
2019年高考一轮复习水解平衡
教材版本
全国通用
课时说明(建议)
2课时
知识点
盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素
复习目标
1、了解勒夏特列原理。
2、了解酸、碱、盐的概念及其相互转化关系。
3、了解盐类水解的应用。
4、理解盐类水解的本质。
5、理解影响盐类水解程度的因素。
6、掌握盐溶液中粒子浓度的关系
复习重点
1、理解盐类水解的本质。
2、理解电荷守恒和物料守恒。
3、理解影响盐类水解程度的因素。
复习难点
溶液中微粒浓度的大小关系的比较
一、自我诊断知己知彼
1、(2017北京西城一模第9题)25℃时,0.1mol·L-1的3种溶液
盐酸
氨水
CH3COONa溶液。
下列说法中,不正确的是()
A.3种溶液中pH最小的是
B.3种溶液中水的电离程度最大的是
C.
与
等体积混合后溶液显酸性
D.
与
等体积混合后c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
2、(2018北京海淀一模第7题)下列用于解释事实的化学用语中,不正确的是()
A.Na2S溶液显碱性:
S2-+2H2O
H2S+2OH-
B.K2Cr2O7溶液中含有CrO42-:
Cr2O72- +H2O
2CrO42-+2H+
C.盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞:
2OH-+SiO2=SiO32-+H2O
D.红热木炭遇浓硫酸产生刺激性气味气体:
2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2SO2↑+2H2O
3、(2017年江苏高考卷第14题)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10−4,Ka(CH3COOH)=1.75×10−5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10−5,下列说法正确的是()
A.浓度均为0.1mol·L−1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:
前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2mol·L−1HCOOH与0.1mol·L−1NaOH等体积混合后的溶液中:
c(HCOO−)+c(OH−)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2mol·L−1CH3COONa与0.1mol·L−1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):
c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+)
4、(2017年天津高考卷第7题)下列有关水处理方法不正确的是
A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
D.用烧碱处理含高浓度
的废水并回收利用氨
5、(2016年全国二卷第13题).下列实验操作能达到实验目的的是()
实验目的
实验操作
A.
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B.
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C.
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶液,过滤、洗涤、干燥
D.
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
【参考答案】1、B2、A3、AD4、C5、D
【解析】
1、由水的电离平衡可知:
酸、碱会抑制水的电离;CH3COONa因为水解而促进水的电离,所以三种溶液中,水的电离程度最大的是
,所以B不正确。
与
等体积混合后生成NH4Cl,溶液显酸性,C正确。
由电荷守恒可知D正确。
2、多元弱酸的正盐的水解方程式的书写必须分步写,所以A错。
正确的是S2-+H2O
HS-+OH-
3、A项,由电荷守恒可知,甲酸钠溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),氯化氨溶液中存在c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-)。
由于在常温下氨水的Kb小于甲酸的Ka,Kw不变,铵根的水解程度大于甲酸根的水解程度,氯化铵溶液中的c(OH-)小于甲酸钠溶液中c(H+),Cl-和Na+都不水解,c(Cl-)=c(Na+),所以A正确;由甲酸和乙酸的电离平衡常数可知,甲酸的酸性较强,所以当pH相同时,物质的量浓度较大的是乙酸,用同浓度的氢氧化钠中和这两种酸,乙酸消耗的氢氧化钠较多,故B错误;C项,由混合以后的溶液的电荷守恒和物料守恒可知,C错误;D项,两溶液等体积混合后,得到物质的量浓度相同的乙酸、乙酸钠和氯化钠的混合液,由于溶液pH<7,所以溶液中乙酸的电离程度大于乙酸根的水解程度,氯离子不水解,乙酸的电离程度很小,所以c(CH3COO−)>c(Cl−)>c(CH3COOH)>c(H+),故D正确
4、A、石灰、碳酸钠都呈碱性,能与酸反应,故可用于处理废水中的酸,A正确;B、铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,酥松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,B正确;C、氯气可用于水的消毒杀菌,对重金属离子没有作用,C错误;D、烧碱可与铵根离子反应产生氨气,D正确。
故选C。
5、A项,得到的是Fe(OH)3沉淀;B项,由于加热促进MgCl2水解,且生成的HCl易挥发,所以最终得到的不是无水MgCl2;C铜单质也会和硝酸反应,因此不能达到目的。
D正确
二、温故知新夯实基础
三、典例剖析思维拓展
考点一盐类水解的规律
例1(2015年重庆卷第10题)下列说法正确的是()
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7
C.25℃时,0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1molAgCl和0.1molAgI混合后加入1L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
【答案】C
【解析】A由同离子效应可知,稀醋酸中加入少量醋酸钠将减小醋酸的电离程度,故A错误;B等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,生成硝酸铵,由于水解,显酸性,故B错误;C硫化氢部分电离,硫离子部分水解,但是钠离子完全电离,所以硫化钠溶液的离子浓度大于硫化氢溶液,因而硫化氢溶液比硫化钠溶液的导电能力弱,故C正确。
DAgCl和AgI都难溶于水,由于AgCl的Ksp比和AgI的Ksp大,因而溶液中c(Cl-)大于c(I-),故D错误
【易错点】弱酸弱碱的电离是微弱的,盐的酸碱性的判断
【方法点拨】掌握弱电解质的电离和盐类水解的概念
例2(2007年广东卷第15题)下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是
A、1.0mol/LNa2CO3溶液:
c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)
B、1.0mol/LNH4Cl溶液:
c(NH4+)=c(Cl-)
C、向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D、向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:
c(Na+)=c(NO3-)
【答案】AD
【解析】A由质子守恒可知,A正确;B由于NH4+发生水解,因此c(NH4+)小于c(Cl-)故B错误;C由电荷守恒可知,C错误;D硝酸钠强酸强碱盐,完全电离,不发生水解,因此c(Na+)=c(NO3-),故D正确。
【易错点】溶液中的电荷守恒、质子守恒原理不熟悉
【方法点拨】知道电荷守恒、物料守恒、质子守恒,并能熟练应用
例3(2018年吉化一中高二上期末第15题)向三份0.1mol/LCH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为()
A.减小、增大、减小B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大D.增大、减小、增大
【答案】A
【解析】因发生水解,NH4NO3、Na2SO3、FeCl3分别显酸性、碱性、酸性,而酸性会促进CH3COO-的水解,使c(CH3COO-)减小,碱性则会抑制CH3COO-的水解,使c(CH3COO-)增大。
【易错点】盐的酸碱性的判断
【方法点拨】掌握水解的实质
考点二盐类水解方程式书写
例1(2018年北京朝阳区二模第7题)下列关于NH4Cl的化学用语正确的是()
A.氯离子的结构示意图:
B.其溶液呈酸性的原因:
NH4Cl+H2O⇌NH3·H2O+HCl
C.工业上“氮的固定”:
NH3+HCl=NH4Cl
D.比较微粒半径:
N>Cl->H
【答案】B
【解析】A项所给的示意图是氯原子的结构示意图,故A错误;B项表示的是NH4Cl的水解方程式,也就是其显酸性的原因,故正确;C项,工业上氮的固定是工业合成氨,故错误;D项Cl-核外有三层电子层,正确的顺序是:
Cl->N>H
【易错点】误以为B中化学方程式是错误的,因为平时上课所讲的更多的是离子方程式
【方法点拨】掌握水解方程式的书写
例2(2010年成都七中月考第14题)下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是()
①HCl+H2O⇌H3O++Cl-
②AlCl3+3H2O===Al(OH)3+3HCl
③Na2CO3+2H2O⇌H2CO3+2NaOH
④碳酸氢钠溶液:
HCO
+H2O⇌CO
+H3O+
⑤NH4Cl溶于D2O中:
NH
+D2O⇌NH3·D2O+H+
A.①②③④B.①②③C.②③⑤D.全部
【答案】D
【解析】①④是电离;②是水解反应,但应用可逆号;③的水解方程式错误,应分步进行;⑤应为NH
+D2O⇌NH3·HDO+D+。
【易错点】强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解方程式应用可逆号连接
【方法点拨】了解H3O+,掌握电离和水解方程式的书写
考点三溶液中微粒浓度的大小关系
例1(2013年天津实验中学5月考第5题)有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol·L-1的2种溶液混合而成:
①CH3COONa与HCl;②CH3COONa与NaOH;③CH3COONa与NaCl;④CH3COONa与NaHCO3
下列各项排序正确的是()
A.pH:
②>③>④>①
B.c(CH3COO-):
②>④>③>①
C.溶液中c(H+):
①>③>②>④
D.c(CH3COOH):
①>④>③>②
【答案】B
【解析】考查电解质溶液,影响水解的因素。
四种混合溶液都有CH3COONa,因此只需比较另四种物质对CH3COONa水解的影响即可。
CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,显碱性,故水解受促进程度:
HCl>NaCl>NaHCO3>NaOH,受抑制程度相反。
①中CH3COONa+HCl===NaCl+CH3COOH,溶液显酸性,pH大小:
②>④>③>①,A错。
pH=-lgc(H+),则c(H+)大小顺序与pH顺序相反,即②<④<③<①,C错。
依据“两个微弱”,可判断①中CH3COO-浓度最小,c(CH3COO-)大小:
②>④>③>①,B对。
依据元素守恒,c(CH3COO-)越大,则c(CH3COOH)越小,故c(CH3COOH)为:
①>③>④>②,D错。
【易错点】常见物质的酸碱性的识记
【方法点拨】掌握影响盐类水解的因素
例2(陕西省2018年三月第一次模拟考试第12题)柠檬酸(用HR表示)是一种高效除垢剂,现用一定浓度的柠檬酸溶液去除水垢,溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量随pH的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.H3R的第二步电离常数Ka2(H3R)的数量级为10-4
B.pH=6时,c(R3-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-)
C.Na2HR溶液中HR2-的水解程度大于电离程度
D.pH=4时,c(H+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+c(OH-)
【答案】B
【解析】B项,由图可知,pH=6时,c(R3-)=c(HR2-)>c(H+)>c(OH-),故B正确。
【易错点】题中已告知a、b、c、d各自所代表的微粒种类
【方法点拨】从图形中获取有用信息
考点四盐类水解的应用
例1(2016年湖北四月第一次模拟考试第11题)在氯化铁溶液中存在下列平衡:
FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl;ΔH>0
(1)将饱和FeCl3溶液,滴入沸腾的蒸馏水中可得到一种红褐色透明液体。
向这种液体中加入稀H2SO4产生的现象为:
________________________________________________________________________。
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是___________________________________。
(3)在配制FeCl3溶液时,为防止产生浑浊,应___________________________________。
【答案】
(1)先生成红褐色沉淀,又逐渐溶解生成黄色溶液
(2)Fe2O3 (3)加入少许浓盐酸 (4)产生红褐色沉淀,且溶液变为紫色
【解析】
(1)将FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,得到Fe(OH)3胶体,加入稀H2SO4则胶体聚沉而得到红褐色沉淀,当H2SO4过量时沉淀又溶解生成黄色溶液。
(2)加热可促进盐类水解,由于HCl挥发,可使水解进行彻底,得到Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3受热分解,最终产物为Fe2O3。
(3)为防止FeCl3水解,应加入浓盐酸抑制FeCl3水解。
【易错点】FeCl3水解生成HCl易挥发,促进平衡正向移动
【方法点拨】掌握影响水解平衡的因素
例2(2014年高考新课标I卷第8题)化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是()
选项
现象或事实
解释
A
用热的纯碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接和油污反应
B
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
C
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D
FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作
FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜
【答案】C
【解析】A项,油脂在碱性环境下水解生成可溶性物质,碳酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性,升高温度促进盐类水解,所以可用热的纯碱溶液洗去油污,但不是碳酸钠直接和油污反应的结果,故A错。
B项,CaCl2与空气中的CO2不反应,且漂白粉的漂白原理是次氯酸钙与二氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸钙,次氯酸具有漂白性,故B错。
C项,草木灰(有效成分为K2CO3)与NH4Cl在溶液中会发生胡促的水解(双水解),生成氨气,降低肥效,故不可以一起使用,故C正确。
D项,Fe3+和Cu反应生成Fe2+和Cu2+,不能置换出铁,故D错误。
【易错点】不理解双水解的含义
【方法点拨】掌握盐类水解的实质
四、举一反三成果巩固
考点一盐类水解的规律
1.(2014年吉林11月模拟考试第22题)
(1)Na2CO3溶液中滴入酚酞呈红色,原因是(用离子方程式表示)__________________________。
加热后颜色变________(深或浅),原因是_____________________________________。
(2)若在该溶液中再滴入过量的氯化钡溶液,所观察到的现象是________。
其原因是(以离子方程式和简要文字说明)___________________________________。
【答案】
(1)CO
+H2O⇌HCO
+OH-;深;随温度升高,水解平衡右移c(OH-)增大,碱性增强,故溶液的红色加深。
(2)产生白色沉淀,且红色褪去;加入BaCl2后,Ba2++CO
===BaCO3↓(白色),由于c(CO
)减小,CO
水解平衡左移,c(OH-)减小,溶液变无色。
【解析】
(1)在Na2CO3溶液中存在碳酸根的水解显碱性:
CO
+H2O⇌HCO
+OH-使酚酞变红;加热促进了CO
水解,红色加深。
(2)在溶液中滴入过量的氯化钡,钡离子结合碳酸根生成碳酸钡白色沉淀,同时减弱了碳酸根的水解程度,c(OH-)减小,溶液变无色。
2、(2017福建省龙海市第二中学期末考试第7题)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:
CO
+H2O
HCO
+OH-。
下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C.升高温度,c(HCO3-)/c(CO32-)减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【答案】B
【解析】水解平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A不正确。
通入CO2,发生反应CO2+2OH-===CO
+H2O,OH-的浓度降低,平衡向正反应方向移动,B正确。
水解反应吸热,升高温度,平衡向右移动,c(HCO3-)/c(CO32-)增大,C不正确。
加入NaOH固体,OH-浓度增大,溶液pH增大,D不正确。
3、(2017年黑龙江省牡丹江市第一高级中学期末考试第10题)温度相同、浓度均为0.2mol/L的①(NH4)2SO4②NaNO3③NH4HSO4④NH4NO3⑤
⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的排列顺序是()
A.③①④②⑥⑤B.①③⑥④②⑤
C.③②①⑥④⑤D.⑤⑥②④①③
【答案】A
【解析】①(NH4)2SO4④NH4NO3水解呈酸性,pH<7,前者c(NH4+)大,水解生成c(H+)大,pH更小,即①<④;
③NH4HSO4中的H+完全电离出来,相当于一元强酸,故pH最小;②NaNO3,不水解,pH=7;⑤
⑥CH3COONa水解呈碱性,醋酸酸性大于苯酚酸性,故
水解程度大,故pH⑤>⑥;所以pH大小关系为③①④②⑥⑤
考点二盐类水解方程式书写
1.(2015年浙江12月模拟考试第9题)下列反应中,属于水解反应且使溶液显酸性的是()
A.NH4++H2O
NH3·H2O+H+B.HCO3—+H2O
CO32—+H3O+
C.S2—+H2O
HS—+OH—D.NH3+H2O
NH4++OH—
【答案】A
【解析】B项不是水解方程式,是电离方程式;C项,是水解方程式,但是显碱性;D项不是水解方程式;故A正确
2、(2013年华东师大学二附中期末第4题改)下列水解的离子方程式正确的是()
A.NH4++H2O
NH3·H2O+H+B.Br-+H2O
HBr+OH-
C.CO32-+2H2O
H2CO3+2OH-D.Fe3++3H2O
Fe(OH)3↓+3H+
【答案】A
【解析】B项,Br-不发生水解,故错误;C项,多元弱酸根离子水解分步进行,故C错误;D项,水解是微弱的,此处不能打沉淀符号;A正确
考点三溶液中微粒浓度的大小关系
1、(2014年河北五月第一次模拟考试第10题改)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.室温下,向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:
c(Na+)>c(SO
)>c(NH
)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1mol·L-1NaHCO3溶液:
c(Na+)>c(OH-)>c(HCO
)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:
c(OH-)-c(H+)=c(HCO
)+2c(H2CO3)
D.25℃时,pH=4.75、浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:
c(CH3COO-)+c(OH-)【答案】AC
【解析】A选项中溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),据电荷守恒原理有:
c(Na+)+c(H+)+c(NH
)=c(OH-)+2c(SO
),所以c(Na+)+c(NH
)=2c(SO
),由于NH
水解使c(NH
)),从而有c(Na+)>c(SO
),A正确;B选项NaHCO3溶液显碱性,但c(OH-)比c(HCO
)小,B不正确;C选项在Na2CO3溶液中,由质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HCO
)+2c(H2CO3)所以c(OH-)-c(H+)=c(HCO
)+2c(H2CO3),C正确;D选项pH=4.75,说明c(H+)>c(OH-)又c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Na+)据已知有2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)得c(Na+)>c(CH3COOH)结合c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得c(CH3COOH)+c(H+)2、(2010年江苏12月模式考试第12题)常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:
c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【答案】D
【解析】本题考查溶液中的电荷守恒、物料守恒和质子守恒等关系,意在考查考生灵活运用上述三个守恒关系的能力。
A项,根据电荷守恒关系有:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),此时溶液中的c(CH3COOH)与c(Na+)不相等,故不正确;B项,点②溶液呈中性,所加入的氢氧化钠溶液的体积小于20mL,此时根据物料守恒可知c(Na+)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故不正确;D项,当刚加入少量氢氧化钠溶液时可能会出现题中情况,故正确。
考点四盐类水解的应用
1、(2011年湖北五月第一次模拟第11题改)下列说法正确的是()
A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【答案】C
【解析】AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错。
选项B中很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质SO
,因此不合题意。
由于Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,C正确。
选项D中,为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。
2、(2015年河北四月第二次模拟第13题改)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。
请