2023届新高考化学一轮复习盐类的水解(二)学案.docx
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1、盐类的水解 【学科素养】1.变化观念与平衡思想:认识盐类水解是可调控的,能多角度、动态地分析盐类水解平衡。2科学探究与创新意识:能发现和提出有关盐类水解的判断问题,能从问题和假设出发,确定探究目的,设计方案,进行探究。考点考题考点一: 水溶液中粒子的数量关系2021浙江6月选考第23题2021广东选择考第8题2020江苏高考第14题2020浙江7月选考第23题2019全国卷第11题2019江苏高考第14题考点二:水溶液中函数图像分析2021湖南选择考第10题2021山东等级考第15题2020全国卷第13题2020全国卷第26题2020山东等级考第15题2019全国卷第11题2017江苏高考第2
2、0题考点一:水溶液中粒子的数量关系(综合性考点) (一)从微观层面理解溶液中的守恒关系1物料守恒(原子守恒)在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒。如:NaHCO3溶液中,n(Na)n(C元素)11。因HCO水解:HCOH2OH2CO3OH以及HCO电离:HCOHCO,C的存在形式有3种:HCO、H2CO3、CO,由n(Na)n(C元素)11,得c(Na)c( )c( )c(H2CO3)。2电荷守恒在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有Na、H、HCO、CO、OH,存在如下关
3、系:n(Na)n(H)n(HCO)2n(CO)n(OH),推出c(Na)c(H)c()c(OH)2c()。(因CO带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)3质子守恒(水电离的H和OH物质的量相等)电解质溶液中,分子(或离子)得失质子(H)的物质的量应相等。如在NaHCO3溶液中:即:c(H)c(H2CO3)c(OH)c()。可以通过物料守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如NaHCO3溶液中物料守恒:c(Na)c(HCO)c(H2CO3)c(CO),电荷守恒:c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO),将代入中,整理得质子守恒:c(H2CO3)c(H)c(OH)c()。自主
4、填:Na2CO3溶液中的守恒关系:电荷守恒:c(Na)c(H)c()c(OH)2c()物料守恒:c(Na)2c()2c()2c(H2CO3)质子守恒:c(H)c()2c(H2CO3)c(OH) (二)从微观层面比较溶液中粒子浓度大小关系1单一溶液中粒子浓度的比较(1)多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H3PO4溶液中:c(H)c()c()c()(2)多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中:c(Na)c()c(OH)c()(3)多元弱酸酸式盐:分析酸式酸根电离与水解大小。如NaHCO3溶液中HCO水解大于电离,则c(Na)c(
5、)c(OH)c(H2CO3)c(H)c();NaHSO3溶液中HSO电离大于水解,则c(Na)c()c(H)c()c(OH)c(H2SO3)自主填: CH3COOH溶液中粒子浓度关系为c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)CH3COONa溶液中粒子浓度关系为c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)2混合溶液中各离子浓度的比较混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 molL1 NH4Cl溶液和0.1 molL1的氨水混合溶液中,各离子浓度大小的顺序为c()c(Cl)c(OH)c(H)。3不同溶液中同一离子浓度的比较不同溶液要看溶液中其他离子对该
6、离子的影响。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:NH4ClCH3COONH4NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序为。【辨易错】(1)在0.1 molL1 NaHCO3溶液中:c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)。()提示:由于NaHCO3溶液显碱性,所以说明HCO的水解程度大于电离程度,即c(H2CO3)c(CO)。(2)在0.1 molL1 Na2CO3溶液中:c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。()提示:根据质子守恒可知,c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。(3)向0.2 molL1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 molL1 NaOH溶液:c
7、(CO)c(HCO)c(OH)c(H)。()提示:0.2 molL1NaHCO3与0.1 molL1NaOH等体积混合后,生成的Na2CO3与过量的NaHCO3同量,但CO水解程度大于HCO的水解程度,所以 c(HCO)c(CO)c(OH)c(H)。 能力点一: 单一溶液中粒子浓度关系1比较单一溶液中粒子浓度大小的解题流程2解决离子浓度关系问题的方法和原则以Na2S溶液为例说明“原理”应用:(1)电荷守恒任何电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。则有c(Na)c(H)c(OH)c(HS)2c(S2)(2)物料守恒根据质量守恒定律知,溶液中存在的粒子浓度之间关系符合溶质的组成
8、比例。Na2S中钠原子、硫原子的物质的量之比为21,则有2。(3)质子守恒水电离的氢离子和氢氧根离子浓度始终相等。硫化钠在水中水解的离子方程式为S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH,质子守恒式为c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)。硫化钠溶液中离子浓度大小排序:c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)。分析:硫离子水解程度小,S2两步水解都生成了OH且水电离出OH,故氢氧根离子浓度排在第三位。1(2022武汉模拟)本草纲目中“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”“石碱”的主要成分是K2CO3。下列说法错误的是()A石碱溶液中:c(
9、K)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)B石碱溶液中:c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)C热石碱溶液除油污的原理是油脂直接与K2CO3反应D石碱溶液与铵盐溶液混合可能产生气体【解析】选C。CO两步水解都生成OH,溶液呈碱性,只有第一步水解生成HCO,则c(OH)c(HCO)c(H),但其水解程度较小,K不水解,则溶液中存在c(K)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H),故A正确;任何电解质水溶液中都存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3),故B正确;油脂在碱性条件下水解生成可溶性的盐和醇,碳酸钾水解导致溶液呈碱性,所以热石碱溶液除油污的原
10、理是油脂和K2CO3水解生成的KOH反应,故C错误;碳酸钾和铵盐能发生双水解反应生成氨气,所以石碱溶液与铵盐溶液混合可能产生气体,故D正确。2(2022广州模拟)下列有关电解质溶液的说法正确的是()ANaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同B常温下,pH12的Ba(OH)2溶液与pH2的盐酸等体积混合,溶液呈碱性C常温下,0.1 molL1 CH3COONH4溶液的pH7,则c(NH)c(CH3COO)D0.1 molL1的(NH4)2SO4溶液中:c(SO)c(NH)c(H)c(OH)【解析】选C。氯化钠是强酸强碱盐,不影响水电离,醋酸铵中醋酸根离子和铵根离子水
11、解都促进水电离,故A错误;常温下pH12的Ba(OH)2溶液中c(OH)与pH2的盐酸溶液中c(H)相等,二者等体积混合,酸碱恰好完全反应生成强酸强碱盐和水,所以混合溶液呈中性,故B错误;常温下,0.1 molL1CH3COONH4溶液的pH7,溶液呈中性,则c(H)c(OH),溶液中存在电荷守恒c(H)c(NH)c(CH3COO)c(OH),则c(NH)c(CH3COO),故C正确;NH水解导致溶液呈酸性,则c(H)c(OH),但NH水解程度较小,所以溶液中存在c(NH)c(SO)c(H)c(OH),故D错误。【加固训练】(2022雅安模拟)在0.1 molL1的Na2CO3溶液中,下列关系
12、正确的是()Ac(Na)c(H)c(CO)c(HCO)c(OH)B2c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)Cc(OH)c(HCO)c(H2CO3)c(H)Dc(HCO)c(H2CO3)【解析】选D。根据电荷守恒,c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH),故A错误;根据物料守恒,c(Na)2c(CO)2c(HCO)2c(H2CO3),故B错误;根据质子守恒,c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H),故C错误;Na2CO3为强碱弱酸盐,水解时,第一步水解程度远远大于第二步水解,则c(HCO)c(H2CO3),故D正确。 能力点二: 混合溶液中粒子浓度关系1比较混合溶液
13、中粒子浓度大小的解题流程2比较混合溶液中粒子浓度大小的常用解题方法(1)关键性离子定位法:主要适用于解答选择题。即通过判断溶液中浓度最大或最小的某离子、c(H)与c(OH)大小关系的位置正确与否,来确定选项是否正确,这就是我们通常所用的排除法。(2)守恒判断法:运用质子守恒、电荷守恒或物料守恒等守恒规律来解决问题,既可简化解题过程,又容易判断出答案的正确与否。(3)反应方程式分析法:主要适用于单一溶液型问题的分析。即将电离方程式与水解方程式结合起来,进行定性与定量的分析,先考虑电离,再考虑水解。多元弱酸溶液,根据多步电离分析。例如:在H3PO4的溶液中:c(H)c(H2PO)c(HPO)c(P
14、O)。多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根分步水解分析。例如在Na2CO3溶液中:c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)。不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他粒子对其影响的因素。例如,在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl,b.CH3COONH4,c.NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序为:cab。NH4HSO4电离出的H抑制NH的水解,而CH3COONH4中CH3COO促进NH的水解。【典例】(2022华南师范大学附属中学模拟)常温下,用0.1 molL1氨水滴定10 mL浓度均为0.1 molL1的HCl和CH3COOH的混合溶液,已知醋酸的电离常数Ka1.8105,下列说
15、法错误的是()A在氨水滴定前,混合溶液中c(Cl)c(CH3COOH)B在氨水滴定前,混合溶液中c(CH3COO)KaC当滴入氨水10 mL时,c(NH)c(NH3H2O)c(CH3COOH)c(CH3COO)D当溶液呈中性时,氨水滴入量等于20 mL,且c(NH)c(Cl)【解析】选D。A.HCl完全电离,故c(Cl)c(HCl),CH3COOH微弱电离,故c(Cl)c(CH3COOH),A正确;B.由电离方程式CH3COOHCH3COOH,知Ka,由于CH3COOH电离是微弱的,故溶液中c(H)c(HCl)c(CH3COOH),故Kac(CH3COO),B正确;C.当加入氨水10 mL时,
16、HCl恰好反应,故反应后溶液中的溶质为NH4Cl、CH3COOH,根据物料守恒知,c(NH)c(NH3H2O)c(CH3COOH)c(CH3COO),C正确;D.当加入氨水20 mL时,HCl、CH3COOH恰好反应,反应后溶液中的溶质为NH4Cl、CH3COONH4,CH3COONH4使溶液显中性,NH4Cl使溶液显酸性,故此时溶液不可能显中性,要使溶液显中性,加入氨水体积应大于20 mL(或依据溶液显中性时,根据电荷守恒:c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)c(CH3COO),知c(NH)c(Cl)c(CH3COO),则c(NH)c(Cl),D错误。请以思维导图的形式画出混合的溶液中粒子
17、浓度关系三大守恒的关系。提示:混合溶液粒子浓度关系三大守恒的关系向1 L 0.3 molL1的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,假设完全反应,下列说法错误的是()A通入二氧化碳为0.15 mol时,2c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO)B通入二氧化碳为0.15 mol时,c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)C通入二氧化碳为0.2 mol时,c(H)c(Na)c(OH)c(HCO)2c(CO)D向A选项反应后溶液中通入0.3 mol HCl,加热,c(Na)c(Cl)0.3 molL1【解析】选A。n(NaOH)0.3 molL11 L0.3 mol,通入二氧化碳为0.15 mol时
18、,溶液中存在物料守恒n(Na)2n(C),即c(Na)2c(H2CO3)c(HCO)c(CO),故A错误;通过二氧化碳为0.15 mol时,发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O,所以溶液中溶质为Na2CO3,Na2CO3两步水解都生成OH,只有一步水解生成HCO,则c(OH)c(HCO),但是其水解程度较小,所以存在c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO),故B正确;通入二氧化碳为0.2 mol时,发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O、H2ONa2CO3CO2=2NaHCO3,生成的Na2CO3、NaHCO3的物质的量都是0.1 mol,溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(
19、H)c(Na)c(OH)c(HCO)2c(CO),故C正确;A中发生反应2NaOHCO2=Na2CO3H2O,且二者恰好完全反应生成碳酸钠,向A选项反应后溶液中通入0.3 mol HCl,HCl和碳酸钠反应生成氯化钠和二氧化碳,反应方程式为Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O,加热,钠离子和氯离子的物质的量浓度不变且相等,即c(Na)c(Cl)0.3 molL1,故D正确。2(2022广州模拟)常温下,浓度均为0.1 molL1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(NH)c(OH)0.1 molL1BNH4Cl溶液中,c(NH)c(Cl)C.Na2SO4溶液中,
20、c(Na)c(SO)c(OH)c(H)D.Na2SO3溶液中,c(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)【解析】选C。A.氨水显碱性,根据电荷守恒c(NH)c(H)c(OH),c(OH)c(NH),故A项错误;B.NH4Cl溶液显酸性,根据电荷守恒c(NH)c(H)c(OH)c(Cl),由c(OH)c(H),得c(NH)c(Cl),故B项错误;C.c(Na)2c(SO),该溶液显中性,故c(OH)c(H),故C项正确;D.根据物料守恒,c(Na)2c(SO)2c(HSO)2c(H2SO3),故D项错误。考点二:水溶液中函数图像分析(应用性考点)(一)从微观宏观层面认识常见曲线1稀释曲线
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