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- 2021-05-26 发布
第28讲 盐类水解
考纲要求 1.了解盐类水解的原理。2.了解影响水解程度的主要因素。3.了解盐类水解的应用。
考点一 盐类水解及其规律
1.定义
在溶液中盐电离出来的离子跟水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
盐电离―→―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大
―→溶液呈碱性、酸性或中性
3.特点
4.规律
有弱才水解,越弱越水解;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
NH、Cu2+
酸性
pH<7
弱酸
强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
是
CH3COO-、CO
碱性
pH>7
5.盐类水解离子方程式的书写要求
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用可逆号“??”表示。盐类水解一般不会产生沉淀和气体,所以不用符号“↓”和“↑”表示水解产物。
(2)多元弱酸盐的水解是分步进行的,水解离子方程式要分步表示。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成。
(4)水解分别显酸性和碱性的离子组由于相互促进水解程度较大,书写时要用“===”“↑”“↓”等。
(1)溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐(×)
(2)酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性(√)
(3)某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应(×)
(4)常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同(√)
(5)常温下,pH=11的CH3COONa溶液与pH=3的CH3COOH溶液,水的电离程度相同(×)
(6)NaHCO3、NaHSO4都能促进水的电离(×)
(7)向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液,有沉淀和气体生成(×)
(8)S2-+2H2O??H2S+2OH-(×)
(9)Fe3++3H2O??Fe(OH)3↓+3H+(×)
(10)明矾溶液显酸性:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+(√)
1.怎样用最简单的方法区别NaCl溶液、氯化铵溶液和碳酸钠溶液?
答案 三种溶液各取少许分别滴入紫色石蕊溶液,不变色的为NaCl溶液,变红色的为氯化铵溶液,变蓝色的为碳酸钠溶液。
2.(1)现有0.1 mol·L-1的纯碱溶液,用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是__________。
你认为该溶液pH的范围一定介于________之间。
(2)为探究纯碱溶液呈碱性是由CO引起的,请你设计一个简单的实验方案:______________
________________________________________________________________________。
(3)为探究盐类水解是一个吸热过程,请用Na2CO3溶液和其他必要试剂,设计一个简单的实验方案:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)把一小块pH试纸放在洁净的表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH 7~13
(2)向纯碱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氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去。则可以说明纯碱溶液呈碱性是由CO引起的
(3)取Na2CO3溶液,滴加酚酞溶液呈红色,然后分成两份,加热其中一份,若红色变深,则盐类水解吸热
题组一 水解离子方程式的书写
1.按要求书写离子方程式
(1)AlCl3溶液呈酸性
Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+。
(2)Na2CO3溶液呈碱性
CO+H2O??HCO+OH-、
HCO+H2O??H2CO3+OH-。
(3)将NaHCO3溶液与AlCl3溶液混合
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
(5)NaHS溶液呈碱性的原因
HS-+H2O??H2S+OH-。
(6)对于易溶于水的正盐MnRm溶液,若pH>7,其原因是__________________________(用离子方程式说明,下同);若pH<7,其原因是__________________________。
答案 Rn-+H2O??HR(n-1)-+OH-
Mm++mH2O??M(OH)m+mH+
解析 pH大于7是由于酸根离子水解呈碱性,pH小于7是由于弱碱阳离子水解呈酸性。
题组二 水解的实质及规律应用
2.25 ℃时浓度都是1 mol·L-1的四种正盐溶液:AX、BX、AY、BY;AX的溶液pH=7且溶液中c(X-)=1 mol·L-1,BX的溶液pH=4,BY的溶液pH=6。下列说法正确的是( )
A.电离平衡常数K(BOH)小于K(HY)
B.AY溶液的pH小于BY溶液的pH
C.稀释相同倍数,溶液pH变化BX等于BY
D.将浓度均为1 mol·L-1的HX和HY溶液分别稀释10倍后,HX溶液的pH大于HY
答案 A
解析 A项,根据BY溶液的pH=6,B+比Y-更易水解,则BOH比HY更难电离,因此电离平衡常数K(BOH)小于K(HY);B项,根据AX、BX、BY溶液的pH,则AX为强酸强碱盐,BX为强酸弱碱盐,BY为弱酸弱碱盐,则AY为弱酸强碱盐,溶液的pH>7,故AY溶液的pH大于BY溶液的pH;C项,稀释相同倍数,BX、BY溶液的pH均增大,且BX溶液的pH变化大于BY溶液;D项,HX为强酸,HY为弱酸,浓度相同时,稀释10倍后,HY
的电离程度增大,但仍不可能全部电离,故HX溶液的酸性强,pH小。
3.(2017·甘肃天水一中月考)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示:
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
下列说法正确的是( )
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO
D.Na2CO3溶液中,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
答案 B
解析 这几种盐都是强碱弱酸盐,弱酸根离子发生水解反应使溶液显碱性,当盐的浓度相同时,酸的酸性越弱,酸根离子水解的程度就越大,水的电离程度就越大,溶液的碱性就越强。根据表格数据可知四种溶液中,水的电离程度:①<②<④<③,A错误;在Na2CO3和NaHCO3溶液中,存在的粒子有Na+、HCO、CO、H2CO3、H2O、H+、OH-,所以粒子种类相同,B正确;根据盐的水解程度大小可知,等浓度的CH3COOH和HClO溶液的酸性:CH3COOH>HClO,所以pH小的是CH3COOH,C错误;在Na2CO3溶液中,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),D错误。
考点二 盐类水解的影响因素及应用
1.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:形成盐的酸或碱越弱,其盐就越易水解。如水解程度:Na2CO3>Na2SO3,Na2CO3>NaHCO3。
(2)外因
(3)以FeCl3水解为例[Fe3++3H2O??Fe(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
pH
现象
升温
向右
增多
减小
颜色变深
通HCl
向左
增多
减小
颜色变浅
加H2O
向右
增多
增大
颜色变浅
加NaHCO3
向右
减小
增大
生成红褐色沉淀,放出气体
2.盐类水解的重要应用
(1)判断离子能否大量共存。
若阴、阳离子发生相互促进的水解反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的相互促进的水解反应进行完全的有:Fe3+、Al3+与AlO、CO(HCO)。
(2)判断盐溶液蒸干时所得的产物。
①盐溶液水解生成难挥发性酸和酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4;Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。
②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AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。
③考虑盐受热时是否分解,如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和MnO2;NH4Cl—→NH3↑+HCl↑。
④还原性盐在蒸干时会被O2氧化。
如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。
⑤弱酸的铵盐蒸干后无固体。如:NH4HCO3、(NH4)2CO3。
(3)保存、配制某些盐溶液。
如配制FeCl3溶液时,为防止出现Fe(OH)3沉淀,常加几滴盐酸来抑制FeCl3的水解;在实验室盛放Na2CO3、CH3COONa、Na2S等溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡胶塞。
(4)利用盐类的水解反应制取胶体、净水。
如实验室制备Fe(OH)3胶体的原理为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
明矾净水的原理:Al3+水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有很大的表面积,吸附水中悬浮物而聚沉。
1.水解影响因素选项判断
(1)加热0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,CO的水解程度和溶液的pH均增大(√)
(2)氯化铵溶液加水稀释时,的值减小(√)
(3)在CH3COONa溶液中加入适量CH3COOH,可使c(Na+)=c(CH3COO-)(√)
(4)水解平衡右移,盐离子的水解程度可能增大,也可能减小(√)
(5)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强(×)
(6)醋酸钠的水解常数(Kh)随温度的升高而增大(√)
(7)试管中加入2 mL饱和Na2CO3溶液,滴入两滴酚酞,溶液变红,加热后红色变浅(×)
2.盐类水解常见应用选项判断
(1)配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度(√)
(2)天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Fe3+、Cu2+等离子(×)
(3)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(×)
(4)NaX、NaY、NaZ的溶液,其pH依次增大,则HX、HY、HZ的酸性依次减弱(√)
(5)AlO与HCO的水解相互促进而不能大量共存(×)
(6)实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞,而不能用玻璃塞(√)
盐溶液、酸溶液稀释比较
已知在室温条件下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,各取5 mL,分别加水稀释至50 mL。
(1)pH较大的是________溶液。
(2)NH4Cl溶液中,c(H+)________(填“>”“<”或“=”)10-6mol·L-1,________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 (1)H2SO4 (2)> 减小
按要求回答下列问题。
(1)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)。
答案 在AlCl3溶液中存在着如下平衡:AlCl3+3H2O??Al(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)3Al2O3+3H2O,因此最后得到的固体是Al2O3。
(2)Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因分析。
答案 在NH4Cl溶液中存在NH+H2O??NH3·H2O+H+,加入Mg粉,Mg与H+反应放出H2,使溶液中c(H+)降低,水解平衡向右移动,使Mg粉不断溶解。
(3)直接蒸发CuCl2溶液,能不能得到CuCl2·2H2O晶体,应如何操作?
答案 不能,应在HCl气流中加热蒸发。
(4)在Na2SO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色,若在该溶液中滴入过量的BaCl2溶液,现象是_________________________________________________________,请结合离子方程式,运用平衡原理进行解释:___________________________________________。
答案 产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SO水解:SO+H2O??HSO+OH-,加入BaCl2后,Ba2++SO===BaSO3↓(白色),由于c(SO)减小,SO水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去
(5)MgO可除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是______________________。
答案 Fe3++H2O??Fe(OH)3+3H+,加入MgO,MgO和H+反应,使c(H+)减小,平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去
利用平衡移动原理解释问题的思维模板
(1)解答此类题的思维过程
①找出存在的平衡体系(即可逆反应或可逆过程)
②找出影响平衡的条件
③判断平衡移动的方向
④分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系
(2)答题模板
……存在……平衡,……(条件)……(变化),使平衡向……(方向)移动,……(结论)。
题组一 水解、电离平衡移动的综合考查
1.(2018·淮安模拟)已知NaHSO3溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
HSO+H2O??H2SO3+OH- ①
HSO??H++SO ②
向0.1 mol·L-1的NaHSO3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Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO)+c(OH-)+c(SO)
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(SO)>c(H+)=c(OH-)
答案 C
解析 NaHSO3溶液显酸性,则HSO的电离程度>HSO的水解程度,加入钠后平衡①左移、平衡②右移,c(HSO)减小,A项错误;根据电荷守恒可知B项错误,应为c(H+)+c(Na+)=
c(HSO)+c(OH-)+2c(SO);加入少量NaOH,平衡②右移,、的值均增大,C项正确;D项,c(Na+)>c(HSO)>c(SO),错误。
2.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表:
n(SO)∶n(HSO)
91∶9
1∶1
9∶91
pH
8.2
7.2
6.2
(1)由上表判断NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释:____________________
________________________________________________________________________。
(2)当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)________。
a.c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)
b.c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
(3)已知:25 ℃时,H2SO3??HSO+H+的电离常数Ka=1×10-2,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 (1)酸 HSO存在两个平衡:HSO??H++SO和HSO+H2O??H2SO3+OH-,HSO的电离程度大于其水解程度 (2)ab (3)1.0×10-12 增大
解析 (1)由数据表可知,n(SO)∶n(HSO)=9∶91时,pH=6.2,可知NaHSO3溶液显酸性,原因是HSO的电离程度大于其水解程度。
(2)溶液呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,溶液呈中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),故a正确、c错误。溶液呈中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度,溶液中阴阳离子所带电荷相等,得c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-),故b正确。
(3)水解平衡为HSO+H2O??H2SO3+OH-,则Kh=====1.0×10-12,当加入少量I2时,HSO+I2+H2O===SO+3H++2I-溶液酸性增强,c(H+)增大,但是温度不变,故Kh不变,则增大。
分析盐类水解问题的基本思路
(1)找出存在的水解平衡体系(即可逆反应或可逆过程),并写出水解反应方程式,使抽象问题具体化。
(2)然后依据水解平衡方程式找出影响水解平衡的条件,并判断水解平衡移动的方向。
(3)分析平衡移动的结果及移动结果与所解答问题的联系。
题组二 盐类水解综合应用
3.(判断离子浓度、酸碱性强弱)下列关于盐类水解的说法错误的是( )
A.pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小:①>②>③
B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3、②(NH4)2SO4、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH)的大小顺序为①>②>③
C.在NH4Cl溶液中加入稀HNO3,能抑制NH水解
D.在CH3COONa溶液中加入冰醋酸,能抑制CH3COO-水解
答案 B
解析 A项,等浓度时,盐水解的碱性弱于碱,多元弱酸盐的水解程度,正盐>酸式盐,故pH相等时,物质的量浓度大小为①>②>③,正确;B项,①溶液中CO水解促进NH水解,使c(NH)减小;②中只有NH水解;③溶液中Fe2+抑制NH水解,使c(NH)增大,c(NH)的大小顺序为③>②>①,错误;C项,NH4Cl溶液中存在NH+H2O??NH3·H2O+H+,加入稀HNO3,c(H+)增大,平衡左移,抑制NH水解,正确;D项,在CH3COONa溶液中CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-,加入冰醋酸,c(CH3COOH)增大,对CH3COO-的水解起抑制作用,正确。
4.(解释生产、生活中的化学现象)(2017·河北衡水中学调研)下列事实或操作与盐类水解无关的有( )
①配制FeCl3溶液时,要滴加少量的盐酸
②加热蒸干并灼烧Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体
③焊接时用NH4Cl溶液除锈
④使用泡沫灭火器时,使硫酸铝与饱和小苏打溶液混合
⑤稀醋酸溶液加热时其pH减小
⑥浓的硫化钠溶液有臭味
⑦CaCO3的饱和溶液pH约为9.3
⑧小苏打发酵粉加入柠檬酸后效果更好
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
答案 B
解析 ①配制FeCl3溶液时,滴加少量的盐酸是为了抑制Fe3+的水解;②加热蒸干并灼烧Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体,是因为Na2SO3被空气中的氧气氧化,与水解无关;③焊接时用NH4Cl溶液除锈,是因为NH水解使溶液呈酸性;④使用泡沫灭火器时,硫酸铝与小苏打发生相互促进的水解反应;⑤稀醋酸溶液加热时其pH减小,是因为加热时醋酸的电离程度增大,与水解无关;⑥浓 的硫化钠溶液有臭味,是因为S2-水解生成H2S;⑦CaCO3是强碱弱酸盐,CO水解使其溶液显碱性;⑧小 苏打发酵粉加入柠檬酸后效果更好,是因为碳酸氢钠与柠檬酸反应放出了二氧化碳,与水解无关,综上所述,B项正确。
5.(工业生产中除杂试剂的选择)(2017·贵阳监测)下列是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
Fe2+
Fe3+
Zn2+
完全沉淀时的pH
7.7
4.5
6.5
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3 D.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Fe2+全部氧化成Fe3+,再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5,即可将Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,且保证Zn2+不沉淀。氧化Fe2+时不能引入新的杂质,只能用H2O2,调pH时也不能引入新的杂质,用ZnO能促进Fe3+的水解。
1.(2016·全国卷Ⅲ,13)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中增大
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
答案 D
解析 A项,=,加水稀释,c(CH3COO―)减小,Ka不变,所以比值增大,错误;B项,=(Kh为水解常数),温度升高水解常数Kh
增大,比值减小,错误;C项,向盐酸中加入氨水至中性,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl―)+c(OH―),此时c(H+)=c(OH―),故c(NH)=c(Cl-),所以=1,错误;D项,在饱和溶液中=,温度不变,溶度积Ksp不变,则溶液中不变,正确。
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ,8)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
用热的烧碱溶液洗去油污
Na2CO3可直接与油污反应
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Cu2+的溶液中置换出铜
答案 C
解析 A项,烧碱是NaOH而不是Na2CO3,并且Na2CO3为强碱弱酸盐,其溶液因CO发生水解反应而显碱性,油脂在碱性溶液中发生水解反应,生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,并非Na2CO3直接与油脂发生反应;B项,酸与盐发生复分解反应符合“较强酸制取较弱酸”的规律,HCl、H2CO3和HClO的酸性强弱顺序为HCl>H2CO3>HClO,因此漂白粉发生变质时,Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O(g)反应生成CaCO3和HClO,HClO再分解为HCl和O2,而CaCl2与空气中的CO2不能发生反应;C项,K2CO3为强碱弱酸盐,NH4Cl为强酸弱碱盐,草木灰与NH4Cl混合使用时,CO与NH发生水解相互促进反应生成NH3,降低肥效;D项,FeCl3溶液可用于制造铜质印刷线路板,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,Fe3+将Cu氧化为Cu2+,并非发生置换反应。
3.(2015·天津理综,5)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
加入物质
结论
A
50 mL 1 mol·L-1H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO)
B
0.05 mol CaO
溶液中增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)·c(OH-)不变
D
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
答案 B
解析 Na2CO3溶液中存在水解平衡CO+H2O??HCO+OH-,所以溶液呈碱性。A项,向溶液中加入50 mL 1 mol·L-1H2SO4,Na2CO3与H2SO4 恰好反应生成0.05 mol Na2SO4,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(SO),错误;B项,向Na2CO3溶液中加入0.05 mol CaO后,发生反应CaO+H2O===Ca(OH)2,生成0.05 mol Ca(OH)2,恰好与Na2CO3反应:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,则c(CO)减小,c(OH-)增大,c(HCO)减小,所以增大,正确;C项,加入50 mL H2O,CO的水解平衡正向移动,但c(OH-)减小,溶液中的OH-全部来源于水的电离,由于水电离出的H+、OH-浓度相等,故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小,错误;D项,加入的0.1 mol NaHSO4固体与0.05 mol Na2CO3恰好反应生成0.1 mol Na2SO4,溶液呈中性,故溶液pH减小,加入NaHSO4,引入Na+,所以c(Na+)增大,错误。
4.[2012·福建理综,23(3)]能证明Na2SO3溶液中存在SO+H2O??HSO+OH-水解平衡的事实是____________(填序号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液后红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
答案 C
解析 Na2SO3溶液滴入酚酞溶液变红,说明SO发生了水解反应,溶液显碱性。加入H2SO4溶液,SO与H+生成HSO,HSO与H+反应放出SO2气体,同时H+中和SO水解产生的OH-,即使溶液中不存在水解平衡,溶液红色也会褪去,故A错;氯水具有酸性和强氧化性,加入氯水后,Cl2和HClO氧化SO、HSO生成SO,H+中和SO水解产生的OH-,HClO氧化漂白指示剂酚酞,并不能体现SO水解反应的可逆性,故B错;加入BaCl2溶液,Ba2+与SO结合生成BaSO3沉淀,c(SO)减小,溶液的红色褪去,说明溶液中c(OH-)减小,水解平衡逆向移动,证明存在SO的水解平衡,故C正确。
5.[2015·天津理综,10(3)]FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O??Fe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H2O??Fe(OH)+H+K2
Fe(OH)+H2O??Fe(OH)3+H+K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________________。
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++yH2O??
Fex(OH)+yH+,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NH4Cl d.加入NaHCO3
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 K1>K2>K3 bd 调节溶液的pH
解析 Fe3+分三步水解,水解程度越来越小,所以对应的平衡常数也越来越小,有K1>K2>K3;生成聚合氯化铁的离子方程式为xFe3++yH2O??Fex(OH)+yH+,由于水解是吸热的,降温则水解平衡逆向移动;加水稀释,水解平衡正向移动;NH4Cl溶液呈酸性,加入NH4Cl,H+浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,故可采用的方法是bd。从反应的离子方程式可知,氢离子的浓度影响聚合氯化铁的生成,所以关键条件是调节溶液的pH。
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