高三化学一轮复习精品学案:盐类的水解

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第3讲盐类的水解
『2019·备考』
最新考纲:1.了解盐类水解的原理及其一般规律。

2.了解影响盐类水解程度的主要因素。

3.掌握水解离子方程式的书写。

4.了解盐类水解的应用。

考点一盐类的水解及其规律
(频数:★★★难度:★★☆
)
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
→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈碱性或酸性
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(NO
3
)2
是NH+4、Cu2+酸性pH<7 弱酸
强碱盐
CH3COONa、
Na2CO3

CH3COO-、
CO2-3
碱性pH>7 5.水解方程式的书写
(1)一般要求
如NH4Cl的水解离子方程式为
NH+4+H2O NH3·H2O+H+。

(2)三种类型的盐水解方程式的书写。

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的水解离子方程式为
CO2-3+H2O HCO-3+OH-。

②多元弱碱盐水解:水解离子方程式一步写完。

如FeCl3的水解离子方程式为
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。

③阴、阳离子相互促进的水解:水解程度较大,书写时要用“===”、“↑”、“↓”等。

如Na2S溶液与AlCl3溶液混合反应的水解离子方程式为2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑。

1.(RJ选修4·P521改编)现有浓度为0.1 mol·L-1的五种电解质溶液①Na2CO3②NaHCO3③NaAlO2
④CH3COONa⑤NaOH
这五种溶液的pH由小到大的顺序是()
A.⑤③①②④B.①④②③⑤
C.④②①③⑤D.②④①③⑤
答案 C
2.教材知识实验探究
(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CO2-3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试纸放在洁净干燥的表面皿(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CO2-3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
3.(溯源题)判断下列说法是否正确
(1)取20.00 mL盐酸的方法:在50 mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读为30.00 mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶()
(2017·课标全国Ⅲ,9A改编)
(2)向盐酸中加入氨水至中性,溶液中c(NH+4)
c(Cl-)
>1()
(2016·课标全国Ⅲ,13C)
(3)0.1 mol/L CH3COONa溶液pH>7,证明乙酸是弱酸()
(2016·上海化学,6B) (4)饱和NaClO溶液pH约为11:ClO-+H 2O HClO+OH-()
(2015·北京理综,11B改编)答案(1)×(2)×(3)√(4)√
题组一水解过程分析及水解方程式书写判断
1.下列离子方程式表示的是盐类的水解且正确的是()
A.HS-+H 2O H3O++S2-
B.HS-+H+===H2S
C.CO2-3+H2O H2CO3+2OH-
D.Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+
解析A项,一个H3O+相当于一个H+和一个H2O,是HS-的电离方程式,错误;B项,为HS-与H+反应的离子方程式,错误;C项,多元弱酸阴离子的水解是分步完成的,故书写时要分步书写,一般只写第一步水解方程式,即CO2-3+H 2O HCO-3+OH-,错误。

答案 D
2.在盐类发生水解的过程中,正确的说法是()
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离程度逐渐增大
C.溶液的pH发生了较大改变
D.水解后溶液一定呈酸性或碱性
解析盐类水解是盐电离出的某些离子结合水所电离出的H+或OH-,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,A错误,B正确;但水解程度是微弱的,故pH 改变不大,C错误;醋酸铵中CH3COO-与NH+4水解程度相同,水解后,溶液仍呈中性,D错误。

答案 B
『练后归纳』
①判断盐溶液的酸碱性,需先判断盐的类型,因此需熟练记忆常见的强酸、强
碱和弱酸、弱碱。

②盐溶液呈中性,无法判断该盐是否水解。

例如:NaCl溶液呈中性,是因为NaCl是强酸强碱盐,不水解。

又如CH3COONH4溶液呈中性,是因为CH3COO -和NH+4的水解程度相同,即水解过程中H+和OH-消耗量相等,所以CH3COONH4水解仍呈中性。

题组二水解规律及应用
3.(2017·湖北大冶一中月考)常温下,相同物质的量浓度的下列物质的溶液,按pH减小的顺序排列的是()
A.NaHSO4CH3COONa NH4Cl NaNO3
B.NaNO3CH3COONa NaHSO4NH4Cl
C.NaNO3CH3COONa NH4Cl NaHSO4
D.CH3COONa NaNO3NH4Cl NaHSO4
解析A选项中,醋酸钠显碱性,而硫酸氢钠与氯化铵均显酸性,A错误;B、C选项中,醋酸钠显碱性,而硝酸钠显中性,B、C错误;D选项,醋酸钠显碱性,硝酸钠显中性,氯化铵显酸性,硫酸氢钠显酸性,且硫酸氢钠相当于一元强酸,酸性较强,D正确。

答案 D
4.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的溶液,其pH如下表所示。

有关说法正确的是()
A.酸性强弱:H2CO3>HF
B.①和②中溶质均未水解
C.离子的总浓度:①>③
D.④中:c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
解析相同浓度时,pH:NaHCO3>NaF则水解程度:HCO-3>F-,根据“越弱越水解”知,酸性:H2CO3<HF,A项错误;①中溶质NaCl为强酸强碱盐,不水解,②中溶质CH3COONH4为弱酸弱碱盐,发生相互促进的水解反应,B项错误;根据电荷守恒知,①、③溶液中离子的总浓度均为2[c(Na+)+c(H+)],NaCl对水的电离无影响,而NaF促进水的电离,①显中性,③显碱性,故①中c(H+)大于③中c(H+),故离子的总浓度:①>③,C项正确;根据物料守恒知,④中:c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,D项错误。

答案 C
『练后归纳』
盐类水解的规律及拓展应用
1.“谁弱谁水解,越弱越水解”。

如酸性:HCN<CH3COOH,则相同条件下碱性NaCN>CH3COONa。

2.强酸的酸式盐只电离,不水解,溶液显酸性。

如NaHSO4在水溶液中:NaHSO4===Na++H++SO2-4。

3.弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。

(1)若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性。

如NaHCO3溶液中:
HCO-3H++CO2-3(次要),HCO-3+H2O H2CO3+OH-(主要)。

(2)若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。

如NaHSO 3溶液中:HSO-3H++SO2-3(主要),HSO-3+H2O H2SO3+OH-(次要)。

4.相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO2-3>HCO-3。

5.相互促进水解的盐>单独水解的盐>水解相互抑制的盐。

如NH+4的水解:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。

拓展
同浓度的Na 2CO 3溶液、NaHCO 3溶液
①Na 2CO 3溶液中c (CO 2-3)>c (HCO -3) ②NaHCO 3溶液中c (CO 2-3)<c (H 2CO 3) ③将二者混合,混合液中c (CO 2-3)<c (HCO -3)
考点二 影响盐类水解平衡的因素
(频数:★★☆ 难度:★★☆)
1.内因
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:CH 3COOH>H 2CO 3――→决定
相同浓度的Na 2CO 3、CH 3COONa 溶液的pH 大小关系为pH(Na 2CO 3)>pH(CH 3COONa)。

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
例如:
以FeCl 3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
1.(RJ选修4·P57“思考与交流”改编)将浓度为0.1 mol·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
D.c(Na+)
c(CO2-3)
比值增大
答案 B
2.教材知识实验拓展探究
下图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,向烧杯③中加入NH4NO3晶体,烧杯②中不加任何物质。

(1)含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液显浅红色
的原因为___________________________________________________
(用离子方程式和必要文字解释)。

(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是________(填字母序号)。

A.水解反应为放热反应
B.水解反应为吸热反应
C.NH4NO3溶于水时放出热量
D.NH4NO3溶于水时吸收热量
答案(1)CH 3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使溶液显碱性(2)BD 3.(溯源题)[2015·天津理综,10(3)]FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H 2O Fe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H 2O Fe(OH)+2+H+K2
Fe(OH)+2+H2O Fe(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:
x Fe3++y H 2O Fe x(OH)(3x-y)+
+y H+
y
(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NH4Cl D.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:本题源于RJ选修4 P57“科学探究”,对盐类水解反应的影响因素进行了考查。

1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)加热0.1 mol·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()
答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×
2.常温下,Na 2CO3溶液中存在平衡:CO2-3+H2O HCO-3+OH-,下列有关该溶液的说法正确的是()
A.离子浓度:c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(H+)
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.加入CaCl2浓溶液,溶液的pH增大
D.加入NaOH固体,溶液的pH减小
解析碳酸钠是强碱弱酸盐,在水溶液中CO2-
3
水解使溶液显碱性,则离子浓度:c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(H+),A正确;水解为吸热过程,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,B错误;滴入CaCl2浓溶液,水解平衡逆向移动,溶液的pH减小,C错误;加入NaOH固体,溶液碱性增强,pH增大,D 错误。

答案 A
3.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()
选项加入的物质结论
A 5 mL 1 mol·L-1
H2SO4
反应结束后,c(Na+)=c(SO2-4)
B 0.05 mol CaO 溶液中
c(OH-)
c(HCO-3)
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
解析A项,反应结束后c(Na+)=2c(SO2-4)。

B项,加入0.05 mol CaO后,会生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀和NaOH,溶液中c(OH-)
增大,CO2-3水解产生的HCO-3减少,故溶液中
c(OH-)
c(HCO-3)
增大。

C项,加入水
后,c(Na2CO3)减小,CO2-3水解产生的c(OH-)减小,溶液中的OH-来源于水的电离,因水电离产生的c(OH-)=c(H+),故由水电离出的c(H+)·c(OH-)减小。

D项,加入0.1 mol NaHSO4固体,溶液体积变化不大,但n(Na+)变为原来的2倍,故c(Na+)增大。

答案 B
『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CH 3COO-水解,会使平衡CH3COO-+H2O CH3COOH+OH -左移。

2.借助水解常数(K h)判断:水解平衡常数(K h)只受温度的影响,它与K a(或K b)、K w的定量关系为K a·K h=K w或K b·K h=K w。

拓展
25 ℃时,H 2SO3HSO-3+H+的电离常数K a=1×10-2mol·L-1,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数K h=1×10-12mol·L-1,若向NaHSO3溶液中加入
少量的I2,则溶液中c(H2SO3)
c(HSO-3)
将增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。

考点三盐类水解的应用
(频数:★☆☆难度:★★☆
)
1.熟记盐类水解的重要应用
应用举例
判断溶液的酸碱性FeCl3溶液显酸性,原因是(用方程式表示)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
判断酸性强弱NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10,则酸性HX >HY>HZ
配制或贮存易水解的盐
溶液配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4,防止Cu2+水解;配制FeCl3溶液,加入少量盐酸;贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2O=====
△Fe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器
原理成分为NaHCO3与Al2(SO4)3溶液,发生的反应为Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用铵态氮肥与草木灰不得混用
除锈剂NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
2.盐溶液蒸干时所得产物的判断
(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(s);Na2CO3(aq)蒸干得Na2CO3(s)。

(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干灼烧后一般得到对应的氧化物,如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3,灼烧得Al2O3。

(3)考虑盐受热时是否分解。

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.熟记下列因相互促进水解不能大量共存的离子组合
(1)Al3+与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3、HS-、S2-、ClO-。

(2)Fe3+与HCO-3、CO2-3、AlO-2、SiO2-3、ClO-。

(3)NH+4与SiO2-3、AlO-2。

①NH+4与CH3COO-、HCO-3虽能发生相互促进水解反应,但能大量共存。

②Fe3+在中性条件下已完全水解。

1.教材基础知识应用
(1)配制FeSO4溶液要加入铁粉,配制SnCl2溶液要加入盐酸,二者原理是否相同?为什么?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________ (2)怎样除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是什么?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
__________________________________________________________________
答案(1)不相同,加入Fe粉是为了防止Fe2+被氧化,加入盐酸是为了防止Sn2+水解。

(2)MgCl2溶液中混有少量的Fe3+杂质时,可加入Mg、MgO、Mg(OH)2或MgCO3而除去Fe3+。

其原理是Fe3+的水解程度比Mg2+的水解程度大,加入这些物质,导致Fe3++3H 2O Fe(OH)3+3H+平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。

2.教材基础知识实验探究
一种常用的泡沫灭火器构造如图。

内筒a是玻璃瓶,外筒b是钢瓶,平时泡沫灭火器内筒外筒盛有液态试剂,当遇火警时,将灭火器取下倒置,内外筒液体试剂立即混合产生大量CO2泡沫灭火。

从液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析,则a中盛________,b中盛________。

答案Al2(SO4)3溶液饱和NaHCO3溶液
3.(溯源题)(福建理综)稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。

铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。

在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。

其中,NH4Cl 的作用是____________________________________________________________ _______________________________________________________________。

答案分解出氯化氢气体,抑制CeCl3水解(或其他合理答案)
1.[利用水解原理解释用途或现象]
下列有关问题与盐的水解有关的是()
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属时的除锈剂
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用④实验室中盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞⑤加热蒸干CuCl2溶液得到Cu(OH)2固体⑥要除去FeCl3溶液中混有的Fe2+,可先通入氧化剂Cl2,再调节溶液的pH
A.①②③B.②③④
C.①④⑤D.①②③④⑤
解析①NH4Cl和ZnCl2均为强酸弱碱盐,溶液中NH+4与Zn2+均发生水解反应,溶液显酸性,可以除去金属表面的锈;②HCO-3与Al3+发生相互促进的水
解反应,产生CO2,可作灭火剂;③草木灰的主要成分为K2CO3,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而二者不能混合施用;④Na2CO3溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成Na2SiO3,将瓶塞与瓶口黏合在一起,因此实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;⑤CuCl2溶液中存在水解平衡:CuCl 2+2H2O Cu(OH)2+2HCl,加热时,HCl挥发使平衡不断右移,最终得到Cu(OH)2固体;⑥Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,且没有引入杂质,与盐的水解无关。

答案 D
2.[与水解有关的离子共存问题]
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-3
C.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO2-4
D.Na2S溶液中:SO2-4、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↓+CO2-3,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
3.[盐溶液蒸干问题]
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
4.[与盐类水解有关的利用设计]
下列根据反应原理设计的应用,不正确的是()
A.CO2-3+H2O HCO-3+OH-热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H 2O Al(OH)3+3H+明矾净水
C.TiCl 4+(x+2)H2O(过量)TiO2·x H2O↓+4HCl制备TiO2·x H2O D.SnCl 2+H2O Sn(OH)Cl+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析热的纯碱溶液碱性增强、去污能力增强;Al3+水解生成Al(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物,具有净水作用;TiCl4与H2O作用水解可以制得纳米材料TiO2·x H2O,A、B、C项正确;SnCl2易水解,配制SnCl2溶液时若加入NaOH 溶液,会促进SnCl2水解而生成Sn(OH)Cl或Sn(OH)2沉淀,所以配制SnCl2溶液应将SnCl2固体溶于浓盐酸中,再稀释至所需浓度。

答案 D
5.[水解原理在除杂、配制过程中的应用]
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Fe2+Fe3+Zn2+
完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5
A.H2O2、ZnO B.氨水
C.KMnO4、ZnCO3D.NaOH溶液
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。

本题选A。

答案 A
[试题分析]
(2017·课标全国Ⅰ,13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。

下列叙述错误的是()
A.K a2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg c(HX-)
c(H2X)
的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
解题思路:
我的『答案』
考查意图:本题以氢氧化钠滴加二元弱酸己二酸为题材,围绕反应过程中pH与离子浓度变化的关系而设计。

从知识层面上考查考生对弱电解质的电离平衡常数的计算、酸式盐电离与水解程度的比较、离子浓度大小关系以及微粒浓度的变化与酸碱性关系等相关知识的掌握情况。

从能力层面上考查考生对酸碱滴定知识的迁移能力,读图和从图中获取、使用信息的能力,以及分析问题与解决
问题的能力。

水溶液中的离子平衡是中学化学的基本内容之一,本题综合程度较高,难度较大,本题抽样统计难度系数为0.39,区分度为0.45。

解题思路:横坐标取0时,曲线M对应pH约为5.4,曲线N对应pH约为4.4,因为是NaOH滴定H2X溶液,所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX-)=
c(H2X),所以曲线N表示pH与lg c(HX-)
c(H2X)
的变化关系,B项正确;
c(X2-)
c(HX-)
=1时,即lg c(X2-)
c(HX-)
=0,pH=5.4,c(H+)=1×10-5.4mol·L-1,K a2=
c(H+)·c(X2-)
c(HX-)
≈1×10-5.4,A正确;NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即
c(X2-)c(HX-)<1,lg
c(X2-)
c(HX-)
<0,此时溶液呈酸性,C正确;D项,当溶液呈中
性时,由曲线M可知lg c(X2-)
c(HX-)
>0,
c(X2-)
c(HX-)
>1,即c(X2-)>c(HX-),错
误。

正确『答案』D
[真题演练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释()
(2016·课标全国Ⅰ,10D) (2)0.1 mol/L Na2CO3溶液加热后,溶液的pH减少()
(2016·江苏化学,7B) (3)泡沫灭火器灭火利用了Al2(SO4)3和小苏打反应()
(2016·课标全国Ⅲ,7A) (4)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈()
(2015·天津理综,1B) (5)将FeCl3固体溶于适量蒸馏水来配制FeCl3溶液()
(2015·福建理综,8B)
答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×
2.(2014·新课标全国卷Ⅱ,11)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是()
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O-4)
D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
解析A项,根据电荷守恒及溶液的pH有c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,错误;B项,NH3·H2O为弱碱,稀释时NH3·H2O能继续电离出OH-,故a应小于b+1,错误;C项,根据电荷守恒,应该有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O-4)+2c(C2O2-4),错误;D项,由于酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,根据越弱越水解的原则,其对应盐的水解程度:CH3COONa<NaHCO3<NaClO,所以pH相同时三种溶液的浓度:CH3COONa>NaHCO3>NaClO,则三种溶液的c(Na+):①>②>③,正确。

答案 D
3.(2015·天津高考节选)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:
(1)FeCl3净水的原理是__________________________________________。

(2)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H 2O Fe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H 2O Fe(OH)+2+H+K2
Fe(OH)+2+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________________。

(3)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。

由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为
________mg·L-1。

解析(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,所以可起到净水的作用。

(2)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;(3)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg·L -1时,去除污水中浑浊物及还原性物质的效率最高。

答案(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质(2)K1>K2>K3(3)18~20。

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