高考中盐类水解的三大热点

时间:2022-05-17 01:10:14

高考中盐类水解的三大热点

盐类水解是电离平衡的一种应用,存在与大多数盐溶液中,对于准确研究盐及其在溶液中的性质至关重要,是高考的重要内容。理解盐类水解的实质和规律,掌握盐类水解的应用,能准确判断离子共存、离子浓度的大小关系、配制溶液、物质鉴别、试剂储存、某些盐的分离除杂、化肥的合理使用等这些问题。纵观近几年的各地高考试题盐类水解仍是高考的热点,从题型上看主要涉及以下三点:

一、盐溶液的酸碱性判断、PH值大小比较

本知识点考查主要从盐类水解规律,理解越弱越水解为出发点,应用电离平衡移动原理结合溶液的PH值准确判断溶液的酸碱性强弱和PH值大小。

例1、(北京卷)在①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25毫升,物质的浓度为0.1mol/L 下列说法正确的是()

A.3种溶液的PH值大小顺序为③②①

B.若将3种溶液稀释相同倍数,PH值变化最大的是②

C.若分别加入25ml0.1mol/L盐酸后,PH值最大的是①

D.若3种溶液的PH值均为9,则物质的量浓度的大小顺序为③①②

解析:答案:C 本题在知识点上考查盐类的水解、溶液的稀释、电解质的电离而在能力考查上意在考查怎样体现“学科内综合”。A选项CO32-比CH3COO-水解程度大,故3种溶液的PH值大小顺序为③①②。B选项由于①②中存在阴离子水解平衡,稀释后平衡向正向移动,使OH-物质的量增多,OH-离子浓度变化小,则PH值变化最大的是③。C选项,加入25ml0.1mol/L的盐酸后,①变为NaHCO3和NaCl的混合液,HCO3-水解,溶液显碱性。②变为NaCl和CH3COOH的混合液。溶液显酸性。③变为NaCl溶液,溶液显中性。D选项一般的盐只有少量的水解,故当PH值均为9时,物质的量浓度的大小顺序为②①③。

例2、(全国卷)物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按PH值由小到大顺序排列的是( )

A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl

B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl

C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S

D.NH4Cl(NH4)2SO4 Na2S NaNO3

解析:答案:C (NH4)2SO4 和NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液显酸性,因(NH4)2SO4中C(NH4+)比NH4Cl中C(NH4+)大,故酸性(NH4)2SO4 大于NH4Cl;NaNO3为强酸强碱盐,溶液显中性。Na2S为强碱弱酸盐,溶液显碱性。故选C。

二、溶液中离子浓度大小关系

本知识点主要考查溶液中离子浓度大小比较以及溶液中三个守恒关系:电荷守恒,物料守恒,质子守恒。:电荷守恒的判断关键在于找全溶液中所有阳离子和所有阴离子。物料守恒的判断关键在于找全溶液中某元素或原子团的所有存在形式。质子守恒关键在于找准与得失质子有关的微粒作标准。

例3、(广东卷)下列各溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()

A.0.1mol/LNa2CO3溶液:C(OH-)=C(HCO3-)+C(H+)+2C(H2CO3)

B.0.1mol/L NH4Cl 溶液中:C(NH4+)=C(Cl-)

C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合液:

C(Na+)C(CH3COO-)C(H+)COH-)

D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的PH=5混合溶液:C(Na+)=C(NO3-)

解析:答案AD A选项是质子守恒该溶液的标准是H2O和CO32-

B选项中NH4+水解,使C(NH4+)C(Cl-);C选项中电荷不守恒,微粒浓度顺序应为C(CH3COO-)C(Na+) C(H+)COH-);D选项中在硝酸钠溶液中加入稀盐酸但C(Na+)与C(NO3-)关系没变仍相等。

例4、(江苏卷)下列溶液中各微粒浓度关系不正确的是()

A.0.1mol/LHCOOH溶液中:C(HCOO-)+C(OH-)=C(H+)

B.1L0.1mol/LCuSO4・(NH4)2SO4・6H2O的溶液中:

C(SO42-)C(NH4+)C(Cu2+)C(H+)C(OH-)

C.0.1mol/LNaHCO3溶液中:C(Na+)+C(H+)+C(H2CO3)= C(HCO3-)+C(CO32-)+C(OH-)D、等体积、等物质的量浓度的NaX和HX混合后的溶液中

C(Na+)C(HX)C(X-)C(H+)C(OH-)

解析:答案:CD 本题考查电解质溶液中微粒浓度的关系,需要对盐的水解弱电解质的电离以及溶液中的三个守恒关系准确把握。A选项中由溶液中电荷守恒可得。B选项中溶液中的NH4+发生水解使溶液显酸性。C选项,由电荷守恒得C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+ C(OH-)故有C(Na+)+C(H+)+C(H2CO3)C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)D选项中由于X-水解和HX的电离程度不确定,所以就无法确定溶液的酸碱性。

例5、草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10ml0.01mol/L草酸氢钠溶液中滴加0.01mol/LNaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是()

A.V(NaOH)=0时,C(H+)=1×10-2mol/L

B.V(NaOH)10ml时,不可能存在C(Na+)=2C(C2O42-)+C(HC2O4-)

C.V(NaOH)=10ml时,C(H+)=1×10-7mol/L

D.V(NaOH)10ml时,C(Na+)C(C2O42-)C(HC2O4-)

解析:答案D本题以草酸氢钠为例,主要考查弱电解质的电离、盐的水解及应用A选项C(HC2O4-)不能完全电离;B选项,当V(NaOH)10ml时溶液存在呈中性的可能,即C(H+)=C(OH-)并存在电荷守恒:C(Na+)+C(H+)=2C(C2O42-)+C(HC2O4-)+C(OH-);C选项,当V(NaOH)=10mlHC2O4-与OH-恰好完全反应,生成C2O42-,其水解后使溶液显碱性,故C(H+)1×10-7mol/L;D选项,当V(NaOH) 10ml时,HC2O4-完全转化为C2O42-,其在水解,生成少量的HC2O4-,故C(Na+)C(C2O42-)C(HC2O4-)。

例6、(四川卷)在25℃时,将PH=11的NaOH溶液与PH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系中正确的是()

A.C(Na+)=C(CH3COO-)+C(CH3COOH)

B.C(H+)=C(CH3COO-)+C(OH-)

C.C(Na+)C(CH3COO-)C(OH-)C(H+)

D.C(CH3COO-)C(Na+)C(H+)C(OH-)

解析:答案D 本题考查电解质溶液中离子浓度的大小关系,仍然是利用“守恒”,在“相等”的基础上寻找“不等”,而“不等”是通过“相等”来实现的。酸碱等体积混合,当PH值之和等于14时,强酸与弱碱混合溶液显碱性;强碱与弱酸混合溶液显酸性;强酸与强碱混合溶液呈中性。而本题是强碱与弱酸混合溶液呈现酸性,故有C(H+)C(OH-)而由溶液中电荷守恒可得C(H+)+C(Na+)= C(CH3COO-)+C(OH-)且C(H+)C(OH-)所以溶液中的离子浓度大小关系为C(CH3COO-)C(Na+)C(H+)C(OH-)

例7、(全国卷)由硫酸钾、硫酸铝、硫酸组成的混合溶液,其PH=1,C(AL3+)=0.4mol/L

C(SO42-)=0.8mol/L 则C(K+)为()

A:0.15mol/LB:0.2mol/L

C:0.3mol/L D:0.4mol/L

解析:答案 C本题考查溶液的PH及电荷守恒的计算PH=1可知C(H+)=0.1mol/L,根据混合溶液中电荷守恒可得:C(H+)+3C(AL3+)+C(K+)=2C(SO42-)+C(OH-)因为酸性溶液故有C(H+)C(OH-)计算中C(OH-)忽落C(K+)=2 C(SO42-)-C(H+)-3C(AL3+)=2×0.8mol/L-0.1mol/L-3×0.4mol/L=0.3mol/L.

三、利用盐类水解除去易水解的杂质离子

本知识点主要利用盐类水解加入一种试剂调节溶液的PH值促使离子水解转化为沉淀而除去达到净化的目的。

例8、(山东卷)铁及其铁的化合物应用广泛,如 FeCl3可用作催化剂、印刷电路板腐蚀剂和外伤止血剂等。

⑴写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式

⑵若将⑴中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。

正极反应式

负极反应式

⑶腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+、Fe2+的浓度均为0.10mol/L,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤

⑷、某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易腐蚀。

有关反应的化学方程式劣质

不锈钢腐蚀的实验现象 。

解析:⑴该反应是FeCl3氧化金属铜,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

⑵将⑴中反应设计成原电池必须是Cu作电极,选择比铜不活泼的金属或碳棒为正极,FeCl3溶液做电解质溶液。装置图(略)正极:2Fe3++2e-=2Fe2+:负极:Cu-2e-=Cu2+

⑶根据表中给出的数据可知,把Cu2+中混有的Fe2+、Fe3+除掉的方法是将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液的PH值到3.2-4.7,Fe3+以Fe(OH)3的形式沉淀,过滤除去,根据除杂原则,去杂不能加杂,选择氧化剂为Cl2,加入CuO调节溶液的PH值。

⑷根据题给条件,此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显,可选择的药品为CuO,浓H2SO4,先用水稀释浓H2SO4再用H2SO4与CuO反应生成CuSO4溶液,不锈钢与CuSO4溶液反应,在不锈钢的表面有紫红色物质生成,即可验证劣质不锈钢易被腐蚀。

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