2019届江苏专版盐类的水解学案
第三单元 盐类的水解
[教材基础—自热身]
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―→c(H+)≠c(OH-)―→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
—
中性
pH=7
强酸弱碱盐
NH4Cl、
Cu(NO3)2
NH、
Cu2+
酸性
pH<7
弱酸强碱盐
CH3COONa、Na2CO3
CH3COO-、
CO
碱性
pH>7
5.表示方法——水解离子方程式
(1)一般来说,盐类水解的程度不大,应该用“”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。如:CuCl2、NH4NO3水解的离子方程式:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+、NH+H2ONH3·H2O+H+。
(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。如Na2CO3水解反应的离子方程式:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-。
(3)多元弱碱阳离子的水解简化成一步完成,如FeCl3溶液中:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。
(4)能完全水解的离子组是由于水解相互促进的程度较大,书写时要用“===”“↑”“↓”等,如NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
[知能深化—扫盲点]
(1)“谁弱谁水解,越弱越水解,谁强显谁性。”如酸性:HCN
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++SO。
(3)弱酸的酸式盐溶液的酸碱性,取决于酸式酸根离子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,溶液显碱性。如 NaHCO3溶液中:HCOH++CO(次要),HCO+H2OH2CO3+OH-(主要)。
②若电离程度大于水解程度,溶液显酸性。如 NaHSO3溶液中:HSOH++SO(主要),HSO+H2OH2SO3+OH-(次要)。
(4)相同条件下的水解程度:正盐>相应酸式盐,如CO>HCO。
(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的水解程度:(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2。
[对点练]
(1)已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,则相同条件下CH3COONa、Na2CO3、NaClO、NaHCO3四种盐溶液的碱性强弱顺序为_______________________________。
(2)已知HSO的电离程度大于水解程度,HCO的电离程度小于水解程度,则同浓度的NaHSO4、NaHCO3、NaHSO3溶液pH大小顺序为__________________________________。
(3)同浓度的(NH4)2CO3、 (NH4)2SO4、 (NH4)2Fe(SO4)2、NH4Cl、NH4HSO4、NH4HCO3溶液中c(NH)的大小顺序为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa
(2)NaHCO3>NaHSO3>NaHSO4
(3)(NH4)2Fe(SO4)2>(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl>NH4HCO3
[题点全练—过高考]
题点一 盐类水解反应离子方程式的判断与书写
1.下列各式中属于正确的水解方程式的是( )
A.NH+H2ONH3·H2O+H+
B.S2-+2H2OH2S+2OH-
C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
D.CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
答案:A
2.写出下列水解反应的离子方程式。
(1)胆矾___________________________________________________________________;
(2)NaClO_________________________________________________________________;
(3)小苏打________________________________________________________________;
(4)NaAlO2_______________________________________________________________;
(5)CH3COONa___________________________________________________________;
(6)NH4Cl________________________________________________________________;
(7)AlCl3溶液呈酸性___________________________________________________;
(8)实验室制备Fe(OH)3胶体
________________________________________________________________________。
(9)NaHS溶液呈碱性的原因
________________________________________________________________________。
(10)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:(1)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
(2)ClO-+H2OHClO+OH-
(3)HCO+H2OH2CO3+OH-
(4)AlO+2H2OAl(OH)3+OH-
(5)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(6)NH+H2ONH3·H2O+H+
(7)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(8)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
(9)HS-+H2OH2S+OH-
(10)Rn-+H2OHR(n-1)-+OH-
Mm++mH2OM(OH)m+mH+
题点二 盐类水解的实质与规律
3.相同温度、相同浓度下的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为( )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa NaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
解析:选B 酸性从大到小的顺序为电离呈酸性>水解呈酸性>中性>水解呈碱性>电离呈碱性。
4.有四种物质的量浓度相等且都由一价阳离子A+和B+及一价阴离子X-和Y-组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,BX溶液的pH<7,由此判断不水解的盐是( )
A.BX B.AX C.AY D.BY
解析:选B AY溶液的pH>7,说明AY为强碱弱酸盐;BX溶液的pH<7,说明BX为强酸弱碱盐;则AX为强酸强碱盐,不发生水解。
[教材基础—自热身]
1.内因
弱酸根离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱,就越易发生水解,溶液的碱性或酸性越强。如酸性:CH3COOH>H2CO3相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为NaHCO3CH3COONa。
2.外因
因素
水解平衡
水解程度
水解产生离子的浓度
温度
升高
右移
增大
增大
浓度
增大
右移
减小
增大
减小(即稀释)
右移
增大
减小
外加酸、碱
酸
弱碱阳离子的水解程度减小
碱
弱酸根离子的水解程度减小
[知能深化—扫盲点]
(1)把不同条件对FeCl3水解平衡的影响[Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+]填入下表。
条件
移动方向
n(H+)
pH
现象
升高温度
向
增大
减小
溶液颜色变深
加HCl(aq)
向
增大
减小
溶液颜色变浅
加H2O
向
增大
增大
溶液颜色变浅
加NaHCO3(aq)
向
减小
增大
生成红褐色沉淀,
放出气体
(2)水解平衡右移,盐的离子的水解程度是否一定增大?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:不一定。加水稀释时,水解平衡右移,水解程度一定增大;增大水解离子的浓度,平衡也右移,但水解程度减小。
(3)稀溶液中,盐的浓度越小,水解程度越大,其溶液酸性(或碱性)也越强吗?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:盐溶液的浓度越小,水解程度越大,但由于溶液中离子浓度减小是主要因素,故溶液酸性(或碱性)越弱。
[题后归纳]
(1)盐类的水解平衡的移动与其他平衡移动一样遵循勒夏特列原理。
(2)盐类水解易受温度、浓度、溶液的酸碱性等因素的影响,以FeCl3水解为例,当改变条件如升温、通入HCl气体、加H2O、加铁粉、加NaHCO3等时,应从平衡移动方向、pH的变化、水解程度、现象等方面归纳总结,加以分析掌握。
(3)当向NH4NO3溶液中通入NH3时,要考虑NH3·H2O 浓度的增大对NH水解产生抑制,同时NH的存在对NH3·H2O 的电离也产生抑制。不要错误地认为NH3·H2O电离产生OH-,与NH水解产生的H+反应从而相互促进,因为NH、NH3·H2O是主要溶质,它们的存在对平衡产生影响,至于它们水解、电离产生的离子浓度很小,不予考虑,这就要求分析时抓住主要矛盾。
提能点(二) Ka(弱酸电离常数)、Kw(水的离子积常数)、Kh(水解常数)三者关系的应用
1.在一定温度下,能水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱 )浓度和氢氧根离子(或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的弱酸根阴离子(或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
(1)强碱弱酸盐:如CH3COONa溶液:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
Kh=
=
==
(2)强酸弱碱盐:如NH4Cl溶液:NH+H2ONH3·H2O+H+
Kh=
=
==
其中:Kh为水解平衡常数、Ka(Kb)为弱酸(或弱碱)的电离平衡常数、Kw为水的离子积常数。
2.水解平衡常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解过程是吸热过程,故它随温度的升高而增大。
[对点练]
已知:CH3COOHCH3COO-+H+达到电离平衡时,电离平衡常数可以表示为Ka=;CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-达到水解平衡时,水解平衡常数可以表示为Kh=(式中各粒子浓度均为平衡时浓度)。
(1)对于任意弱电解质来讲,其电离平衡常数Ka、对应离子的水解平衡常数Kh以及水的离子积常数Kw的关系是____________________,由此可以推断,弱电解质的电离程度越小,其对应离子的水解程度____________。
(2)由于CH3COOH的电离程度很小,计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度,则c mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=______________(不为0)。
(3)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):
①实验时的温度;②____________;
③用______________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。
解析:(1)根据Ka=,Kh=,二者的乘积等于Kw,即Ka·Kh=Kw。(2)由于CH3COOH电离出的CH3COO-与H+浓度近似相等,平衡时c(CH3COOH)又可看成是c(CH3COOH)溶液的浓度c,则Ka=,c(H+)= mol·L-1。(3)要测定Ka,则必须要分别用pH换算c(H+)和用酸碱中和滴定的方法测定c′。
答案:(1)Ka·Kh=Kw 越大 (2) mol·L-1
(3)②溶液的pH ③酸碱中和滴定
[题点全练—过高考]
题点一 盐类水解的影响因素
1.下列说法正确的是( )
A.降低温度和加水稀释,都会使盐的水解平衡向逆反应方向移动
B.通入适量的HCl气体使FeCl3溶液中减小
C.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
D.试管中加入2 mL饱和Na2CO3溶液,滴入两滴酚酞,加热,溶液先变红,后红色变浅
解析:选B A项,加水稀释,盐的水解平衡向正反应方向移动,错误;B项,FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,通入HCl,c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动,c(Fe3+)增大,同时c(Cl-)增大,所以减小,正确;C项,滴有酚酞的溶液由红色变为无色,pH<8.2,错误;D项,加热促进CO水解,溶液碱性增强,只变红,红色不会变浅,错误。
2.如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01 mol·L-1 CH3COONa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)。
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
(3)向0.01 mol·L-1 CH3COONa溶液中分别加入NaOH固体、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO-水解平衡移动的方向分别为________、________、________。(填“左”“右”或“不移动”)
(4)向三份0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl2固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为__________、__________、__________。
解析:(1)CH3COONa中CH3COO-水解使溶液显碱性,酚酞在碱性溶液中显红色。(2)生石灰与水剧烈反应放出大量热,根据烧瓶①中溶液红色变深,判断水解平衡向右移动,说明水解反应是吸热反应,同时烧瓶③中溶液红色变浅,则NH4NO3溶于水时吸收热量。(3)碱抑制CH3COO-的水解;CO水解显碱性,与CH3COO-的水解相互抑制;Fe2+水解显酸性,与CH3COO-的水解相互促进。
答案:(1)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,使溶液显碱性,酚酞遇碱变红色 (2)BD (3)左 左 右
(4)减小 增大 减小
题点二 Ka、Kw、Kh三者关系的应用
3.已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
(1)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN)。该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________________________________________________________。
(2)常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=________(小数点后保留4位数字)。
解析:(1)Kh(CN-)=1.61×10-5,由此可求出Ka(HCN)≈6.2×10-10,故CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于NaCN与HCN的物质的量相等,故水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性,且c(CN-)<c(HCN)。(2)当溶液显中性时,由电荷守恒知溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由物料守恒得c(HCN)=c(K+)-c(CN-)=c(Cl-)=0.5c mol·L-1,由CN-+H2OHCN+OH-得Kh===1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
答案:(1)碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(2)0.616 2
4.常温下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,吸收过程中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动。试计算溶液中=________。(常温下H2SO3的电离平衡常数Kal=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
解析:NaOH电离出的OH-抑制水的电离平衡,Na2SO3电离出的SO水解促进水的电离平衡。
SO+H2OHSO+OH-
Kh===
所以==60。
答案:向右 60
[教材基础—自热身]
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(用离子方程式表示)Fe3++3H2OFe(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++3H2OFe(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===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(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
[注意] (1)配制FeSO4溶液要加入铁粉,是为了防止Fe2+被氧化;配制SnCl2溶液要加入盐酸,是为了防止Sn2+水解,二者原理不相同。
(2)除去MgCl2溶液中的Fe3+,其原理是Fe3+的水解程度比Mg2+的水解程度大,加入Mg、MgO、MgCO3等物质,导致Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀除去。
[知能深化—扫盲点]
(一)与水解有关的离子共存
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、CO、AlO、SiO、HS-、S2-、ClO-。
(2)Fe3+与HCO、CO、AlO、SiO、ClO-。
(3)NH与SiO、AlO。
[注意] (1)NH与CH3COO-、HCO虽能发生相互促进水解反应,但能大量共存。
(2)Fe3+在中性条件下已完全水解。
[对点练]
1.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Fe3+、HCO、NO
B.AlO、Cl-、Mg2+、K+
C.NH、Na+、CH3COO-、NO
D.Na+、NO、ClO-、I-
解析:选C A项,含Fe3+的溶液呈黄色,且Fe3+与HCO发生水解相互促进的反应;B项,Mg2+与AlO水解生成的OH-结合生成Mg(OH)2沉淀;D项,ClO-会氧化I-。
(二)盐溶液蒸干所得产物的判断
2.(1)K2CO3的水溶液蒸干得到的固体物质是______________________________,
原因是________________________________________________________________。
(2)KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是____________________________________,
原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)FeCl2溶液蒸干灼烧得到的固体物质是_____________________________________,
原因是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)Na2SO3溶液蒸干灼烧得到的固体物质是___________________________________,
原因是_______________________________________________________________。
(5)将0.5 mol·L-1的NaClO溶液加热蒸干最后所得的固体是________,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)将KMnO4溶液加热蒸干最后所得的固体是_________________________________,
原因是________________________________________________________________。
答案:(1)K2CO3 尽管加热过程促进水解,但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3
(2)KAl(SO4)2·12H2O 尽管Al3+水解,但由于H2SO4为难挥发性酸,最后仍然为结晶水合物。注意温度过高,会脱去结晶水
(3)Fe2O3 Fe2+水解生成Fe(OH)2和HCl,在加热蒸干过程中HCl挥发,Fe(OH)2逐渐被氧化生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3 灼烧分解生成Fe2O3
(4)Na2SO4 Na2SO3被空气中的O2氧化,发生反应:2Na2SO3+O2===2Na2SO4
(5)NaCl NaClO水解的化学方程式为NaClO+H2ONaOH+HClO,2HClO2HCl+O2↑,HCl+NaOH===NaCl+H2O,故最终得到NaCl
(6)K2MnO4、MnO2
加热时:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
[题后归纳]
盐溶液蒸干灼烧时所得产物的几种判断类型
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)
CuSO4(s);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)Al(OH)3Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(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+MnO2;NH4Cl―→NH3↑+HCl↑。
(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如Na2SO3(aq)Na2SO4(s)。
[题点全练—过高考]
1.下列叙述中与盐类的水解有关的是( )
①纯碱溶液去油污 ②铁在潮湿的环境下生锈 ③NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂 ④盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不用玻璃塞 ⑤酸雨在空气中放置一段时间pH降低 ⑥草木灰与铵态氮肥不能混合施用
A.①③④⑥ B.①②⑤⑥
C.①③④⑤ D.全有关
解析:选A ①纯碱溶液因水解显碱性可去油污,正确;②铁在潮湿的环境下生锈,是电化学腐蚀,与水解无关,错误;③NH4Cl与ZnCl2溶液均因水解显酸性,可作焊接中的除锈剂,正确;④Na2CO3溶液水解显碱性,则盛放Na2CO3溶液的试剂瓶应用橡皮塞,而不用玻璃塞,正确;⑤酸雨在空气中放置一段时间pH降低,是亚硫酸被氧化为硫酸,与水解无关,错误;⑥草木灰(含K2CO3)溶液显碱性,铵态氮肥(NH)溶液显酸性,两者不能混合施用,正确。
2.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、Na+、Fe3+、SO
B.含有大量AlO的溶液中:Na+、K+、HCO、NO
C.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO
D.Na2S溶液中:SO、K+、Cu2+、Cl-
解析:选A A项,酸性条件下,H+抑制NH、Fe3+的水解,能大量共存;B项,AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,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。
3.混合下列各组物质使之充分反应,加热蒸干产物并在300 ℃ 灼烧至质量不变,最终残留固体不是纯净物的是( )
A.向红褐色的Fe(OH)3固体中加入过量盐酸
B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体
D.向NaBr溶液中通入过量氯气
解析:选C A项反应得到的溶液中含有FeCl3和HCl,加热蒸干产物并灼烧后最终得到的固体是Fe2O3;NH4Cl受热分解,B项最终得到BaSO4;C项最终得到Na2CO3和NaOH的混合物;D项最终得到NaCl。
4.室温下,0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH_______0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH(填“大于”“小于”或“等于”)。浓度均为0.1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为__________________________________。
(已知:H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7;
HClO Ki=2.95×10-8;
H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11)
解析:NaClO、Na2SO3都是强碱弱酸盐,弱酸根离子发生水解反应,消耗水电离产生的H+,破坏了水的电离平衡,当最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱,盐水解程度就越大,消耗的离子浓度越大,当溶液达到平衡时,剩余的离子浓度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.02×10-7; HClO的Ki=2.95×10-8,所以酸性:HSO>HClO,因此溶液的pH:NaClO>Na2SO3;由于电离程度:H2SO3>H2CO3>HSO>HCO,浓度均为0.1 mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,水解程度:CO>SO,所以离子浓度:c(SO)>c(CO);水解产生的离子浓度:c(HCO)>c(HSO),但是盐水解程度总的来说很小,所以在该溶液中SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)。
答案:大于 c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)
5.按要求回答下列问题。
(1)Mg可溶解在NH4Cl溶液中的原因分析。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)直接蒸发CuCl2溶液,能不能得到CuCl2·2H2O晶体,应如何操作?
________________________________________________________________________
(3)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:(1)在NH4Cl溶液中存在:NH+H2ONH3·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
(2)不能,应在HCl气流中加热蒸发
(3)产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SO水解:SO+H2OHSO+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
[规律方法]
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)。
[知能深化—扫盲点]
(1)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-,存在如下关系:n(Na+)+n(H+)=n(HCO)+2n(CO)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)。(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)
(2)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原子)=1∶1,因HCO水解:HCO+H2OH2CO3+OH-以及HCO电离:HCOH++CO,C元素的存在形式有3种,即HCO、H2CO3、CO,由n(Na+)∶n(C原子)=1∶1,得c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)。
(3)质子守恒
电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数。
如NaHCO3溶液中:
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①,物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②消去没有参与变化的K+得质子守恒式c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)。
[对点练]
1.(1)0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液
①粒子种类:_______________________________________________________________。
②物料守恒:___________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系
①物料守恒:_______________________________________________________________。
②电荷守恒:____________________________________________________________。
③质子守恒:_____________________________________________________________。
(3)0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系
①物料守恒:______________________________________________________________。
②电荷守恒:_____________________________________________________________。
③质子守恒:______________________________________________________________。
答案:(1)①Cl-、NH、H+、OH-、NH3·H2O、H2O
②c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
(2)①c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
②c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
③c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO)
(3)①c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
②c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
③c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)
1.单一溶液中粒子浓度的比较
(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中:CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,所以CH3COONa溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
(3)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如NaHCO3溶液中HCO的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
(4)多元弱酸的强碱正盐溶液:多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如,Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
[对点练]
2.(1)0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中,离子浓度的大小关系
________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中,离子浓度的大小关系
________________________________________________________________________。
(3)0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,离子浓度的大小关系
________________________________________________________________________。
(4)0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,离子浓度的大小关系
________________________________________________________________________。
答案:(1)c(H+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)>c(OH-)
(2)c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(3)c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
(4)c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)
2.酸、碱中和型粒子浓度的比较
[对点练]
3.比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
(3)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
答案:(1)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
3.盐与酸(碱)混合型粒子浓度的比较
首先考虑是否反应,若不反应,分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小;若能反应,则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。
[对点练]
4.用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是( )
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
解析:选A 由电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),结合c(CH3COO-)>c(Na+),故c(H+)>c(OH-)。
4.不同溶液中同一粒子浓度的大小比较
选好参照物,分组比较各个击破:
如25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH)由大到小的顺序为⑤>④>③>①>②。分析流程为 分组
[对点练]
5.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S 和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是________________________。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH中,c(CH3COO-)由大到小的顺序是___________________________________________。
(3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
答案:(1)③>②>④>① (2)②>①>③
(3)④>②>③>①
[题点全练—过高考]
1.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1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 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中,c(NH)>c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中,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 氨水为弱碱溶液,只能部分电离出OH-,结合电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)可得:c(NH)<c(OH-)<0.1 mol·L-1,A错误;NH4Cl溶液中,NH部分水解、Cl-浓度不变,则溶液中c(NH)<c(Cl-),B错误;Na2SO4溶液显中性,c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒可得:c(Na+)=2c(SO),溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(SO)>c(OH-)=c(H+),C正确;根据Na2SO3溶液中的物料守恒可得:c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3),D错误。
2.常温下,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,完全反应后,溶液中离子浓度关系正确的是( )
A.c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH )>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Cl-)>c(NH )>c(H+)>c(OH-)
D.c(Cl-)>c(NH )>c(OH-)>c(H+)
解析:选A pH=3的盐酸c(HCl)=0.001 mol·L-1,NH3·H2O 为弱电解质,常温下pH=11的氨水中c(OH-)=0.001 mol·L-1,氨水的浓度一定大于0.001 mol·L-1,两溶液等体积混合后,氨水过量,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),由电荷守恒:c(NH )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)可知,c(NH )>c(Cl-),溶液中各离子浓度大小为c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
3.下列关于0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的说法正确的是( )
A.溶质的电离方程式为NaHCO3===Na++H++CO
B.25 ℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
C.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+c(CO)
D.温度升高,c(HCO)增大
解析:选B NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO,故A错误;加水稀释后c(H+)与c(OH-)的乘积不变,体积变大,所以n(H+)与n(OH-)的乘积变大,故B正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)===c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),故C错误;温度升高,促进HCO水解,c(HCO)减小,故D错误。
4.室温下,将0.2 mol·L-1的一元酸HA和0.1 mol·L-1
的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,水电离出来的c(H+)相等
B.混合后溶液中:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)
C.混合后溶液中:c(A-)+c(HA)=0.1 mol·L-1
D.混合后溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
解析:选A 0.2 mol·L-1的一元酸HA和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,生成物为等物质的量浓度的NaA、HA,溶液显碱性,说明A-的水解程度大于HA的电离程度。HA是弱酸,NaOH是强碱,对水电离的抑制程度不同,A错误;经上述分析知,混合后溶液粒子浓度大小:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-),B正确;根据物料守恒得c(A-)+c(HA)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,C正确;根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),D正确。
5.常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。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-)
解析:选D 点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa,据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),整理后得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),A错;点②溶液的pH=7,据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),B错;点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错。
6.将标准状况下2.24 L CO2缓慢通入1 L 0.15 mol·L-1的NaOH溶液中,气体被充分吸收,下列关系不正确的是( )
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
B.2c(Na+)=3{c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)}
C.c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.2c(OH-)+c(CO)=c(HCO)+3c(H2CO3)+2c(H+)
解析:选C CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
x 2x
CO2+NaOH===NaHCO3
y y
,所以。A项符合电荷守恒;B项,对于0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液,c(Na+)=2{c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)},对于0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),所以2c(Na+)=3{c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)},B项正确;C项,由于以CO+H2OHCO+OH-为主,所以c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,将B项中c(Na+)代入A项,推断该关系式正确。
7.(2018·黑龙江省六校联考)常温下,下列有关溶液的叙述正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合:c(SO)=c(Na+)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.在Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
C.pH=6的CH3COOH溶液和pH=6的NH4Cl溶液,由水电离出的c(H+)均为1×10-8 mol·L-1
D.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中:2c(Na+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)
解析:选A 浓度均为0.1 mol·L-1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合,二者恰好反应生成Na2SO4、(NH4)2SO4和H2O,NH水解导致溶液呈酸性,NH水解程度较小,结合物料守恒得c(SO)=c(Na+)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),A项正确;在Na2SO3溶液中,根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),B项错误;pH=6的CH3COOH溶液中由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水= mol·L-1=10-8 mol·L-1,pH=6的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)水=10-6 mol·L-1,C项错误;根据物料守恒得c(Na+)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4),D项错误。
[规律方法]
比较溶液中粒子浓度大小的解题流程
[课堂真题集训—明考向]
1.(双选)(2017·江苏高考)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0.1 mol·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.0.2 mol·L-1HCOOH与0.1 mol·L-1NaOH等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol·L-1CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
解析:选AD HCOONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),NH4Cl溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中有c(Na+)=c(Cl-),只要比较HCOONa溶液中c(H+)与NH4Cl溶液中c(OH-)的大小即可,由电离常数可知,NH的水解程度比HCOO-的大,则NH4Cl溶液中c(H+)较HCOONa溶液中c(OH-)大,即NH4Cl溶液中c(OH-)较HCOONa溶液中c(H+)小,所以有c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),A项正确;CH3COOH的电离平衡常数比HCOOH的小,即CH3COOH的酸性弱,则相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的,和NaOH反应时,CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大,B项错误;由电荷守恒得:①c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:②2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则由①×2+②可得c(HCOO-)+2c(OH-)=c(HCOOH)+2c(H+),又因反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,则溶液中c(H+)>c(OH-),故c(HCOO-)+c(OH-)>
c(HCOOH)+c(H+),C项错误;反应后得到c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),pH<7,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故c(H+)小于c(CH3COOH),D项正确。
2.(2015·江苏高考)室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中通CO2:
c(NH)=c(HCO)+c(CO)
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:
c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:
c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
解析:选D A选项,由电荷守恒知:c(NH)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(NH)=c(HCO)+2c(CO),错误;B选项,由电荷守恒知c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),由物料守恒知c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),两者相减得c(NH)+c(H+)=c(SO)-c(H2SO3)+c(OH-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(NH)+c(H2SO3)=c(SO),因此c(NH)<c(SO),错误;C选项,由物料守恒知,在亚硫酸钠溶液中即存在该守恒式,当通入二氧化硫后,硫原子个数增多,因此原等式肯定不成立,错误;D选项,由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-),由物料守恒知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式相减得c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(Cl-),当c(H+)=c(OH-)时,上式变为c(CH3COOH)=c(Cl-),而溶液中的c(Na+)>c(CH3COOH),因此c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),正确。
3.(双选)(2014·江苏高考)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4
为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析:选AC 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,因为醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A选项正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH)>c(NH3·H2O),B选项错误;根据物料守恒,0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),二者等体积混合,则2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),即c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),C选项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)+c(Cl-),D选项错误。
4.(2017·全国卷Ⅰ)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.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg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+)
解析:选D H2X的电离方程式为H2XH++HX-,HX-H++X2-。则Ka1=,Ka2=,当==1时,即横坐标为0.0时,Ka1=c(H+),Ka2=c′(H+),因为Ka1>Ka2,再结合图知,Ka1≈10-4.4,Ka2≈10-5.4,故曲线N代表第一步电离,曲线M代表第二步电离,A、B两项正确;选择曲线M分析,NaHX溶液中<1则lg<0,此时溶液pH<5.4,呈酸性,故NaHX溶液中c(H+)>c(OH-),C项正确;电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-),中性溶液中存在c(H+)=c(OH-),故有c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),由C项分析知,c(HX-)=c(X2-)或c(HX-)>c(X2-)时溶液一定呈酸性,故中性溶液中c(HX-)c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
解析:选D 根据题给图像,pH=1.2时,δ(H2A)=δ(HA-),则c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据HA-H++A2-,可确定K2(H2A)=,根据题给图像,pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-),即lg[K2(H2A)]=lg c(H+)=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,δ(HA-)>δ(H2A)=δ(A2-),则c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-)≈0.05 mol·L-1,而c(H+)=10-4.2mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D项错误。
6.(2016·四川高考)向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 mol<n(CO2)≤0.015 mol时发生的反应是2NaAlO2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3。下列对应关系正确的是( )
选项
n(CO2) /mol
溶液中离子的物质的量浓度
A
0
c(Na+)>c(AlO)+c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(CO)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
解析:选D A.当n(CO2)=0时,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(AlO)+c(OH-),所以c(Na+)<c(AlO)+c(OH-),错误;B.当n(CO2)=0.01 mol时,溶液中溶质为NaAlO2和Na2CO3,因为H2CO3酸性强于Al(OH)3,所以AlO水解程度比CO强,溶液中离子浓度应为c(Na+)>c(CO)>c(AlO)>c(OH-),错误;C.当n(CO2)=0.015 mol 时,溶液中溶质为Na2CO3,溶液中离子浓度应为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),错误;D.当n
(CO2)=0.03 mol时,溶液中溶质为NaHCO3,溶液中离子浓度应为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),正确。
7.(2016·天津高考)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:
c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
解析:选C 根据起点pH:HA<HB<HD知酸性:HA>HB>HD,根据酸性越强,酸的电离常数越大,则KHA>KHB>KHD,故A项正确;根据P点时的中和百分数为50%,即为等物质的量浓度的NaB和HB的混合溶液,根据纵坐标pH<7知酸的电离程度大于盐的水解程度,故B项正确;根据电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)和pH=7知c(Na+)=c(A-),同理c(Na+)=c(B-)、c(Na+)=c(D-),根据中和原理知溶液显中性时需要的NaOH的量不同,故c(Na+)不相同,则c(A-)、c(B-)、c(D-)三者不相同,C项错误;当中和百分数都达到100%时,溶液为NaA、NaB、NaD的混合物,则c(OH-)=c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+),即c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。
[课下能力测评—查缺漏]
1.对水的电离平衡不产生影响的粒子是( )
解析:选C 水的电离平衡H2OH++OH-,A项加入HCl,c(H+)增大抑制了水的电离;B项为Fe3+,Fe3+能发生水解,促进水的电离;C项Cl-不会发生水解;D项中CH3COOH为弱酸,CH3COO-能发生水解,促进水的电离。
2.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3;②Na2CO3;③NaHCO3;
④NH4HCO3;⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是( )
A.c(CO)的大小关系:②>⑤>③>④>①
B.c(HCO)的大小关系:④>③>⑤>②>①
C.将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的固体物质
D.②③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
解析:选A 由于④中NH与HCO水解相互促进,故c(HCO)大小为③>④,c(CO)大小也是③>④,B错误;将各溶液蒸干后①③④⑤都分解,得不到原来的物质,C错误;Na2CO3只能与盐酸反应,而与NaOH溶液不反应,D错误;NH与CO水解相互促进,c(CO)大小为②>⑤,HCO既水解又电离,水解程度大于电离程度,c(CO)大小为④<③<⑤<②,H2CO3是弱酸,二级电离Ka2很小,H2CO3中的c(CO)最小,A正确。
3.下列物质在常温时发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.NH4Cl:NH+H2ONH3↑+H2O+H+
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
D.NaF:F-+H2O===HF+OH-
解析:选C A项,应为CO+H2OHCO+OH-,B项,应为NH+H2ONH3·H2O+H+;D项,应为F-+H2OHF+OH-。
4.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2OHCO+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2·xH2O
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析:选D 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·xH2O,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,配制SnCl2溶液应将SnCl2固体溶于浓盐酸中,再稀释至所需浓度。
5.常温下,下列各组离子在有关限定条件下溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、ClO-、I-
B.c(H+)= mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、CO
C.常温下,=1×10-12的溶液:K+、AlO、CO、Na+
D.pH=13的溶液中:AlO、Cl-、HCO、SO
解析:选C A项,由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1
的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,ClO-在酸性条件下不能大量存在;B项,c(H+)= mol·L-1的溶液呈中性,Fe3+、CO发生相互促进的水解反应,不能大量共存;D项pH=13的溶液呈碱性,HCO不能大量共存。
6.有关下列两种溶液的说法中,正确的是( )
①0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
②0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
A.常温时,溶液中c(CH3COO-):①<②
B.加水稀释①,溶液中变大
C.向②中滴加①至溶液呈中性,滴加过程中水的电离平衡正向移动
D.向②中滴加①至溶液呈中性,溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
解析:选C 选项A,①中CH3COO-微弱水解,②中微弱电离出CH3COO-,故c(CH3COO-):①>②,错误;选项B,①中CH3COO-水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,是其水解平衡常数,只与温度有关,错误;选项C,CH3COOH溶液中水的电离受到抑制,加入CH3COONa溶液至中性,水的电离程度增大,即水的电离平衡向正反应方向移动,正确;选项D,根据电荷守恒及溶液呈中性可知c(Na+)=c(CH3COO-),错误。
7.下列有关溶液(室温下)的说法正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
B.0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
解析:选D 没有给出Na2CO3和NaHCO3的量的关系,若二者的物质的量浓度相等,则离子浓度之间的关系正确,A错误;根据电荷守恒有c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),所以c(NH)+c(Na+)=c(HSO)+2c(SO),根据物料守恒有c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3),进而有c(NH)+c(H2SO3)=c(SO),故有c(Na+)>c(SO)>c(NH),B错误;Fe2+的水解抑制NH的水解,HCO的水解促进NH的水解,c(NH)的大小关系:④>①>③>②,C错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-),溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),根据物料守恒有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此c(CH3COOH)=c(Cl-),综合分析得c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D正确。
8.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液和HCN(Ka=4.9×10-10)溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别代表的是CH3COOH和HCN
B.点③和点⑤所示溶液中:c(CN-)=c(CH3COO-)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.在点②和③之间(不包括端点)存在关系:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)(A-代表溶液中的酸根离子)
解析:选C A项,CH3COOH酸性强,浓度相等时溶液的pH小,则曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别代表的是HCN和CH3COOH,错误;B项,点③中pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点③中c(Na+)=c(CH3COO-),点⑤中pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点⑤中c(Na+)=c(CN-),但③中Na+浓度大于⑤中Na+浓度,即c(CN-)c(Na+),在③中c(OH-)=c(H+),c(CH3COO-)=c(Na+),所以在点②和③之间(不包括端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),错误。
9.为了除去FeSO4溶液中的Fe3+,可用加入纯铁屑,但此法很费时;现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉末状的绿矾(少量多次),搅拌,直到观察到有褐色沉淀产生即可停止加入药品,煮沸1~2分钟,趁热过滤,密封保存所得的FeSO4溶液,此法的原理是( )
①Fe3+易水解,它的水解产物之一能抑制Fe2+水解
②Fe2+有较强的还原性,它能还原Fe3+
③Fe3+有较强的氧化性,它能氧化Fe2+
④Fe3+的水解是吸热反应,升温能促进它的水解
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
解析:选D Fe3+水解的产物之一是H+,H+能抑制Fe2+的水解,另外Fe3+的水解是吸热反应,升温能促进它的水解。
10.常温下,有①氨水、②NH4Cl溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法错误的是( )
A.四种溶液的pH的大小顺序:①>③>④>②
B.将溶液①、②等体积混合所得溶液呈碱性且c(NH)>c(NH3·H2O)
C.向溶液①、②中分别滴加25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,溶液中c(NH):①<②
D.将溶液③、④等体积混合所得溶液中:2c(OH-)-2c(H+)=3c(H2CO3)+2c(HCO)-c(CO)
解析:选D ①中NH3·H2O电离显碱性,②显酸性,③和④水解显碱性,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的4种溶液的碱性顺序是:①>③>④>②,pH大小顺序:①>③>④>②,A正确;①、②混合后pH>7,NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,c(NH)>c(NH3·H2O),B正确;①、②中分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,①中得到NH4Cl溶液、②中得到NH4Cl和HCl的混合溶液,后者HCl抑制NH的水解,故溶液中c(NH):①<②,C正确;溶液③、④等体积混合所得溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),存在物料守恒:2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)],整理两式,得到:2c(OH-)-2c(H+)=3c(H2CO3)+c(HCO)-c(CO),D错误。
11.已知,常温下某浓度的NaHSO3稀溶液的pH<7。则该稀溶液中下列粒子关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
B.c(Na+)>c(HSO)+c(SO)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+c(OH-)
解析:选B NaHSO3溶液中存在:HSOH++SO,HSO+H2OH2SO3+OH-,由于溶液的pH<7,说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度,故c(SO)>c(H2SO3),A项错误;由物料守恒可知,c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),故c(Na+)>c(HSO)+c(SO),B项正确;由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),C、D项均错误。
12.织物漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体。25 ℃时,各组分浓度随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。下列说法不正确的是( )
A.25 ℃时,ClO的水解平衡常数Kh=10-8
B.在pH约为4.0~4.5范围内使用该漂白剂较好
C.25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,混合溶液中:c(HClO2)+c(H+)+c(Na+)=c(ClO)+2c(OH-)
D.当pH=5时,向NaClO2溶液中滴入稀氢氧化钠溶液,溶液中主要反应的离子方程式是HClO2+OH-===H2O+ClO
解析:选C A项,ClO的水解平衡为ClO+H2OHClO2+OH-,平衡常数Kh=,pH=6时,c(ClO)=c(HClO2),Kh=10-8,正确;B项,HClO2和ClO2都具有漂白作用,ClO2有毒,所以只能ClO2浓度越小越好,而同时HClO2浓度又必须大,结合图中HClO2和ClO2的浓度,该漂白剂的最佳pH约为4.0~4.5,正确;C项,依据电荷守恒得出c(H+)+c(Na+)=c(ClO)+c(OH-) ①,依据物料守恒得出2c(Na+)=c(ClO)+c(HClO2) ②,联立①②消去Na+:c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-),错误;D项,图像分析可知当pH=5时溶液中主要是HClO2,pH=5时,向NaClO2溶液中滴入稀氢氧化钠溶液,溶液中主要反应的离子方程式是HClO2+OH-===H2O+ClO,正确。
13.(1)已知氨水的电离平衡常数与CH3COOH相同,则CH3COONH4的水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中:
①粒子种类:____________________________________________________________。
②离子浓度大小关系:_________________________________________________。
③物料守恒:__________________________________________________________。
解析:CH3COONH4===NH+CH3COO-(完全电离);NH+H2ONH3·H2O+H+(微弱);CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(微弱);H2OH++OH-(极微弱)。因为是中性溶液且CH3COO-、NH的水解程度较小,所以c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)。
答案:(1)中性 NH与CH3COO-在等浓度时水解程度相等
(2)① CH3COO-、NH、H+、NH3·H2O、OH-、H2O、
CH3COOH
②c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
③c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(NH)+c(NH3·H2O)
14.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中的c(NH)__________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4中的c(NH)。
(3)如图1所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母),导致pH随温度变化的原因是_________________________________________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=____________。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________。
解析:(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。(3)NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ。根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3mol·L-1 [c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大;b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O 三种成分,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+)>c(SO),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
答案:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小 ②10-3mol·L-1
(4)a点 c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
15.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式
电离平衡常数
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为______________________________________________________
________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)现有浓度为0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1 NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是________。
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子方程式表示灭火的原理___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知NaHC2O4水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小:____________________________________;电荷守恒表达式:________________________________________________________________________。
解析:(1)由电离平衡常数:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO知,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为Na2CO3>NaCN>CH3COONa。(2)由电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO知,NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O===NaHCO3+HCN。(3)将0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1
的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005 mol·L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,A错误,B正确;溶液中存在等物质的量的溶质HCN和NaCN,其中CN-+H2OHCN+OH-,H2OH++OH-,OH-来自CN-的水解和H2O的电离,c(HCN)等于CN-的水解和溶质HCN两者之和,即c(H+)+c(HCN)>c(OH-),C错误;由物料守恒可知,c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1,D正确。(4)Al3+与HCO发生相互促进水解反应,生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(5)NaHC2O4溶液显酸性,则HC2O的电离程度大于其水解程度,所以c(C2O)>c(H2C2O4),由于H+来自水的电离和HC2O的电离,则c(H+)>c(C2O),HC2O的水解程度较小,则c(HC2O)>c(C2O),溶液中各离子浓度大小为c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-);溶液中存在的阴离子为HC2O、C2O、OH-,阳离子为Na+、H+,其电荷守恒表达式为c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
答案:(1)b>a>c
(2)NaCN+CO2+H2O===NaHCO3+HCN
(3)BD (4)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(5)c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-) c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)