知识讲解—《盐类的水解》的解题指导（提高）

1 高考总复习 《盐类的水解》的解题指导（提高） 【考纲要求】 1．巩固理解盐类水解的主干知识。 2．认识盐类水解在生产、生活中的应用，理解盐溶液蒸干后所得产物的判断。 3．根据平衡理论知识处理盐类水解的相关问题。 【要点梳理】 盐类水解的应用 1．根据水解规律判断溶液的酸碱性 如 NH4Cl 溶液显酸性，CH3COONa 溶液显碱性等。 2．判断盐溶液中离子的种类及浓度的大小 如 Na2CO3 溶液中存在的微粒有：Na+、CO32―、HCO3―、H2CO3、OH―、H+、H2O，且 c (Na+)＞2c (CO32―)， c (OH―)＞c (H+)。 3．配制易水解盐溶液时，要注意抑制水解 如配制 FeCl3、AlCl3 溶液时滴加几滴稀盐酸，配制 Na2CO3 溶液时滴加几滴 NaOH 溶液。配制 FeCl2 溶液时 除滴加几滴稀盐酸抑制 Fe2+水解外，还需加铁屑防止 Fe2+被氧化。 4．实验室贮存试剂时，要考虑盐的水解 如 Na2CO3、NaHCO3 溶液显碱性，而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存。 5．判断盐溶液蒸干时所得的产物 FeCl2 Fe2O3 Fe(NO3)3 Fe2O3 AlCl3 Al2O3 NaAlO2 NaAlO2 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2 Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3 Na2CO3 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4 Na2SO4 Na2SO4 要点诠释：盐溶液蒸干时所得产物的判断方法 （1）盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干后一般得对应的弱碱，如 AlCl3 溶液蒸干后得 Al(OH)3。因为 AlCl3 溶液中 Al3+水解吸热：AlCl3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3HCl，加热蒸干 HCl 挥发，水解平衡右移，得到固体 Al(OH)3，再灼烧后 Al(OH)3 受热分解变成 Al2O3。NaHCO3 溶液低温蒸干后可得 NaHCO3 固体，再灼烧 NaHCO3 固体后分解变成 Na2CO3。 注意：“蒸干”与“蒸干灼烧”的区别，如 AlCl3 溶液蒸干得 Al(OH)3，若为“蒸干灼烧”得 Al2O3。 （2）盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得原物质，如 CuSO4 溶液蒸干得 CuSO4 固体。 （3）考虑盐受热时是否分解。 因为 Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl 固体受热易分解，因此蒸干 Ca(HCO3)2 溶液得 CaCO3 固体；蒸 干 NaHCO3 溶液得 Na2CO3 固体；蒸干 KMnO4 溶液得 K2MnO4 和 MnO2 的混合物；蒸干 NH4Cl 溶液不能得到固 体。 （4）还原性盐在蒸干时会被 O2 氧化。 例如：具有还原性的盐，加热被氧化。FeSO4 溶液蒸干会得到 Fe2(SO4)3，Na2SO3 溶液蒸干得 Na2SO4；AlCl3 溶液蒸干会得到 Al(OH)3，灼烧后变为 Al2O3。 （5）有时要从多方面考虑。 例如，蒸干 NaClO 溶液时，既要考虑 ClO―水解，又要考虑 HClO 分解，所以蒸干 NaClO 溶液所得固体为 NaCl。 6．解释日常生活中某些具体事实 明矾净水：Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 热碱液除油污：CO32-+H2O HCO3-+OH- NH4Cl 溶液除锈：NH4++H2O NH3·H2O+H+2 草木灰与铵态氮肥不能混用：NH4++ CO32-+H2O NH3·H2O+ HCO3- 泡沫灭火器原理：3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑ 7．判断溶液中离子能否大量共存时，需要考虑盐类的水解，如 Al3+与 S2―因发生双水解而不能大量共存 （Al2S3 只能由干法制取）。 8．水解除杂 如 MgCl2 溶液中混有少量 FeCl3 杂质，因 Fe3+的水解显酸性：Fe3++ 3H2O Fe(OH)3+3H+，可加入 MgO 或 Mg(OH)2 或 MgCO3 等，调节 3.7＜pH＜9.5，使 Fe3+的水解平衡右移，生成 Fe(OH)3 沉淀而除去。 已知：一些难溶氢氧化物沉淀的 pH 离子 开始沉淀的 pH (c=0.01mol/L) 完全始沉淀的 pH (c=1.0×10－5mol/L) KSP Fe3+ 2.7 3.7 1.1×10-36 Al3+ 3.8 4.8 2×10-33 Cr3+ 4.6 5.6 7×10-31 Cu2+ 5.4 6.9 5.6×10-20 Ni2+ 7.3 8.8 4.8×10-16 Fe2+ 8.1 9.6 1.6×10-14 Mn2+ 8.3 9.8 4×10-14 Mg2+ 9.5 11.0 1.2×10-11 Zn2+ 6.5 8.0 1.2×10-11 Sn2+ 1.03 2.6 1.4×10-28 Pb2+ 7.5 9.0 1.2×10-15 【典型例题】 类型一、盐类水解的影响因素 例 1．（2015 石家庄一模）25℃时，关于①0．l mol．L﹣1 的 NH4Cl 溶液②0.1mol．L﹣1 的 NaOH 溶液，下列 叙述正确的是（　　） A. 若向①中加适量水，溶液中 的值减小 B. 若向②中加适量水，水的电离平衡正向移动 C. 若将①和②均稀释 100 倍，①的 pH 变化更大 D. 若将①和②混合，所得溶液的 pH=7，则溶液中的 c（NH3．H2O）＞c（Na+） 【思路点拨】影响盐类水解程度的主要因素；加水稀释促进铵根离子水解。 【答案】B 【解析】A、加水稀释促进水解铵根离子物质的量减小，氯离子物质的量不变，同一溶液中体积相同，浓度关系 是物质的量关系，所以比值增大，故 A 错误； B、酸碱抑制水的电离，加水稀释氢氧化钠溶液，氢氧根离子浓度减小，抑制程度减小，水的电离程度增大，故 B 正确； C、加水稀释促进铵根离子水解，氯化铵溶液中氢离子浓度减小不足 100 倍，氢氧化钠溶液氢氧根离子浓度减小 100 倍，②的 pH 变化更大，故 C 错误； D、①0．l mol•L﹣1 的 NH4Cl 溶液②0.1mol．L﹣1 的 NaOH 溶液，若等体积混合，生成一水合氨和氯化钠溶液 显碱性；若使溶液呈中性，需要氯化铵溶液体积大于氢氧化钠溶液，溶液中溶质为氯化铵和一水合氨，溶液中电 4 (Cl ) (NH ) c c − +3 荷守恒 c（Na+）+c（H+）+c（NH4+）=c（OH﹣）+c（Cl﹣），PH=7 得到 c（Na+）+c（NH4+）=c（Cl﹣），又因 为 N 原子守恒： c（NH3．H2O）+c（NH4+）=c（Cl﹣），故溶液中的 c（NH3．H2O）=c（Na+），故 D 错误； 故选 B。 【总结升华】本题考查了盐类水解平衡的影响因素分析，溶液稀释对水电离的影响因素判断，溶液中电荷守恒的 分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等。 举一反三： 【变式 1】相同物质的量浓度的下列铵盐中，c(NH4+)最大的是 　　A、NH3·H2O　　 B、NH4HSO4　　　 C、NH4NO3　　　 D、CH3COONH4 【答案】B 【解析】A 选项 NH3·H2O 是弱碱，故其 c(NH4+)最小；C 选项中 NH4NO3，由于 NH4＋水解使其浓度略有下降， 但 NO3-不发生水解，对 NH4＋水解无影响；B 选项中 NH4HSO4 电离出的 H+将抑制 NH4＋水解，使 c(NH4+)相对 NH4NO3 要大些；D 选项 CH3COONH4 中的 CH3COO-水解显碱性，会促进 NH4+水解，使其 c(NH4+)相对 NH4NO3 要小些。 【变式 2】25℃时，浓度均为 1mol/L 的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2 三种溶液，若测得其中 c(NH4＋) 分别为 a、b、c（单位：mol/L），则下列判断正确的是（ ） A a＝b＝c B c＞a＞b C b＞a＞c D a＞c＞b 【答案】B 【高清课堂：《盐类的水解》的解题指导 例 6】 【变式 3】有①Na2CO3 溶液、②CH3COONa 溶液、③NaOH 溶液各 25 mL，物质的量浓度均为 0.1 mol / L，下列 说法正确的是（ ） A．3 种溶液 pH 的大小顺序是③＞②＞① B．若将 3 种溶液稀释相同倍数，pH 变化最大的是② C．若分别加入 25 mL 0.1 mol / L 的盐酸后，pH 最大的是① D．若 3 种溶液的 pH 均为 9，则物质的量浓度的大小顺序是③＞①＞② 【答案】C 【解析】A 项 CO32―比 CH3COO―水解程度大，故 3 种溶液 pH 的大小顺序为③＞①＞②。B 项，由于①、②中 存在阴离子水解平衡，稀释后平衡正向移动，使 OH―物质的量增多，OH―浓度变化较小，则 pH 变化最大的是 ③。C 项，加入 25 mL 0.1 mol·L―1 的盐酸后，①变为 NaHCO3 与 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 项，一般的盐只有少量水 解，故当 pH 均为 9 时，物质的量浓度的大小顺序为②＞①＞③。 【变式 4】（2016 山东高考一轮复习）10℃时加热 NaHCO3 饱和溶液，测得该溶液的 pH 发生如下变化： 温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到 50 ℃ pH 8.3 8.4 8.5 8.8 甲同学认为：该溶液 pH 升高的原因是 HCO3-的水解程度增大，碱性增强。 乙同学认为：该溶液 pH 升高的原因是 NaHCO3 受热分解，生成了 Na2CO3，并推断 Na2CO3 的水解程度 ________NaHCO3 的水解程度(填“大于”或“小于”)。 丙同学认为甲、乙的判断都不充分。 丙认为： (1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂 X，若产生沉淀，则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。试剂 X4 是________。 A．Ba(OH)2 溶液 B．BaCl2 溶液 C．NaOH 溶液 D．澄清石灰水 (2)将加热煮沸后的溶液冷却到 10℃，若溶液的 pH________8.3(填“高于”、“低于”或“等于”)，则________(填“甲” 或“乙”)判断正确。 (3)查阅资料，发现 NaHCO3 的分解温度为 150 ℃，丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的，理由是 ____________________________________________________________。 (4)关于 NaHCO3 饱和水溶液的表述正确的是_______________________。 a．c(Na＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3) b．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(OH－) c．HCO3-的电离程度大于 HCO3-的水解程度 【答案】大于　(1)乙　B　(2)等于　甲　(3)乙　常压下加热 NaHCO3 的水溶液，溶液的温度达不到 150℃ (4)a 【解析】在 NaHCO3 溶液中，存在下列变化：NaHCO3=Na＋＋HCO3-；HCO3-＋H2O H2CO3＋OH－；HCO3- CO32-＋H＋；H2O H＋＋OH－。从题目提供的信息可以看出，NaHCO3 溶液呈碱性的原因是 HCO3- 的水解程度大于其电离程度。根据物料守恒得 c(Na＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)；根据电荷守恒得 c(Na ＋)＋c(H＋)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH－)。 类型二、盐类水解的应用 例 2．为了得到比较纯净的物质，使用的方法恰当的是（　 ） 　　A．向 Na2CO3 饱和溶液中，通入过量的 CO2 后，在减压、加热的条件下，蒸发得 NaHCO3 晶体 　　B．加热蒸发 AlCl3 饱和溶液得纯净的 AlCl3 晶体 　　C．向 FeBr2 溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得 FeCl3 晶体 　　D．向 FeCl3 溶液里加入足量 NaOH 溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得 Fe2O3 【思路点拨】从盐类水解平衡角度分析，升温能使平衡右移，若生成物有挥发性物质，则水解将彻底完成 。 【答案】D 【解析】因 NaHCO3 加热要分解，A 不正确；因 AlCl3 与 FeCl3 在加热蒸发的情况下，水解趋于完成，分别发生 下列反应：Al3＋+3H2O Al(OH)3+3H＋，2Al(OH)3 Al2O3+3H2O，　Fe3＋+3H2O Fe(OH)3+3H＋， 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O，故 B、C 也错。 【总结升华】该题重点考查盐类水解的应用，新考纲中，突出强调了盐类水解的应用知识，在复习盐类水解时注 意该部分内容。 举一反三： 【变式 1】下列有关问题，与盐的水解有关的是（ ） ①NH4Cl 与 ZnCl2 溶液可作焊接金属中的除锈剂 ②用 NaHCO3 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实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞 ⑤加热蒸干 AlCl3 溶液得到 Al(OH)3 固体   5 A．仅①②③ B．仅②③④ C．仅①④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【变式 2】下列根据反应原理设计的应用，不正确的是 A．明矾净水：Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ B．配制 FeCl3 溶液时常加入少量盐酸：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 　 C．用热纯碱溶液冼油污物品：CO32-+H2O HCO3-+OH- D．SnCl2+H2O Sn(OH)Cl↓+HCl：配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠 【答案】D 【解析】配制氯化亚锡溶液时应加入盐酸，来抑制 SnCl2 的水解。 例 3．为了除去 MgCl2 酸性溶液中的 Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，再加入适量的 HCl， 这种试剂是（ ） A．NH3·H2O B．NaOH C．Na2CO3 D．MgCO3 【思路点拨】设法使 Fe3+的水解平衡右移生成 Fe(OH)3 沉淀，又不能引入新的杂质离子。 【答案】D 【解析】加入 NH3·H2O 或 NaOH 或 Na2CO3 时，均会引入杂质离子 NH4+和 Na+，不符合题意。因为原溶液中 Fe3+ 水解：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，当加入 MgCO3 后，有 MgCO3+2H+==Mg2++CO2↑+H2O 的反应，消耗了 H+，使平衡正向移动，生成的 Fe(OH)3 在加热搅拌条件下发生聚沉，最后可将 Fe3+除去。同样加入 MgO、 Mg(OH)2、MgS 也能达到同样效果。 【总结升华】物质提纯的原则是被提纯物质的量尽量不要减少，不要引入新的杂质，要易于分离、复原。 举一反三： 【变式 1】FeCl3 常用作印刷电路铜板腐蚀剂。腐蚀铜板后的混合溶液中，若 Cu2+、Fe3+和 Fe2+的浓度均为 0.10 mol/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________。 氢氧化物开始沉淀时的 pH 氢氧化物沉淀完全时的 pH Fe3+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 9.0 Cu2+ 4.7 6.7 提供的药品：Cl2、浓 H2SO4、NaOH 溶液、CuO、Cu 【答案】①通入足量氯气将 Fe2+氧化成 Fe3+；②加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.2～4.7；③过滤[除去 Fe(OH)3] 【解析】从表中数据分析可知，要除去 Cu2+溶液中的 Fe3+和 Fe2+，首先要将 Fe2+转化为 Fe3+，然后调节溶液的 pH 大于 3.2 而小于 4.7，能实现这一目的的试剂只能是加入 Cl2 和 CuO。 【变式 2】(1)氯化铁水解的离子方程式为__________________________________________ _， 向氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，并产生无色气体，其离子方程式为 ________________________________________________________________________。 同时有红褐色沉淀生成，其原因是 ________________________________________________________________。 (2)水玻璃在工业上可作粘合剂，它与 NH4Cl 溶液接触时，会很快凝结，用离子方程式表示其原因为 ________________________________________________________________________。 【答案】 (1)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋ CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑ 碳酸钙消耗 H＋，促进氯化铁的水解，使水解产物 Fe(OH)3 大量生成，形成红褐色沉淀6 (2)SiO2－3 ＋2NH＋4 ===2NH3↑＋H2SiO3↓ 【解析】本题考查水解相互促进，碳酸钙与氯化铁水解生成的 H＋反应，促使氯化铁水解进行较完全，生成红褐 色沉淀，同时溶液中 H＋和碳酸钙反应产生 CO2；水玻璃在工业上可作粘合剂，它与 NH4Cl 溶液接触时，会很快凝 结 也 是 因 为 SiO 2－3 和 NH ＋4 水 解 相 互 促 进 进 行 完 全 。7 【巩固练习】 一、选择题：（每题只有 1 个选项符合题意） 1．实验室有下列试剂：①NaOH 溶液；②水玻璃：③Na2S 溶液；④Na2CO3 溶液；④NH4Cl 溶液：⑥澄清的石灰 水；⑦浓硫酸，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是（ ） A．①和⑥ B．①②③④⑥ C．①②③和⑥ D．①②③和④ 2．对滴有酚酞试液的下列溶液，操作后颜色变深的是（ ） A．明矾溶液加热 B．CH3COONa 溶液加热 C．氨水中加入少量 NH4Cl 固体 D．小苏打溶液中加入少量 NaCl 固体 3．（2015 福建厦门大学附中三模）25℃时，甲、乙、丙三个烧杯分别盛有 25 mL 浓度均为 0.10 mol·L－1 的醋酸 溶液、氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液。下列说法正确的是（ ） A．乙溶液和丙溶液混合后，Na+浓度仍为 0.10 mol·L－1 B．甲溶液和乙溶液混合后所得溶液的 pH 和丙溶液相同 C．若甲与丙两溶液混合后溶液显酸性，则 c (CH3COO－)－c (CH3COOH)=c (H+)－c(OH－) D．将丙溶液加到甲溶液中，则 CH3COOH 的电离平衡常数 Ka 变小 4．(2016 东城一模)某同学在实验室探究 NaHCO3 的性质：常温下，配制 0.10mol/LNaHCO3 溶液，测其 pH 为 8.4；取少量该溶液滴加 CaCl2 溶液至 pH＝7，滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出。下列说法不正确的 是（ ）。 A.NaHCO3 溶液呈碱性的原因是 HCO3-的水解程度大于电离程度 B.加入 CaCl2 促进了 HCO3-的水解 C.反应的离子方程式是 2HCO3-＋Ca2+==CaCO3↓＋H2CO3 D.反应后的溶液中存在：c(Na+)＋2c(Ca2+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(Cl－) 5．（2015 天津高考）室温下，将 0.05 mol Na2CO3 固体溶于水配成 100mL 溶液，向溶液中加入下列物质。有关 结论正确的是（ ） 加入的物质 结论 A 50mL 1 mol·L－1H2SO4 反应结束后，c(Na+)=c(SO42－) B 0.05molCaO 溶液中 增大 C 50mL H2O 由水电离出的 c(H+)·c(OH—)不变 D 0.1molNaHSO4 固体 反应完全后，溶液 pH 减小，c(Na+)不变 6．某无色透明的酸性溶液中，在该溶液中能够大量共存的离子组是（ ） A．K+、Na+、MnO4－、NO3－ B．NH4+、Mg2+、K+、SO42－ C．Al3+、Ba2+、HCO3－、NO3－ D．Ba2+、K+、CH3COO－、Cl－ 7．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是（ ） A．CO32―+H2O HCO3―+OH― 用热的纯碱溶液清洗油污 B．Al3++3H2O Al(OH)3（胶体）+3H+ 明矾净水 C．TiCl+(x+2)H2O（过量） TiO2·xH2O↓+4HCl 制备 TiO2 纳米粉 D．SnCl2+H2O Sn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠 8．关于浓度均为 0.1 mol·L―1 的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是（ ） A．溶液的 pH：①＞③＞② B．水电离出的 c (H+)：③＞②＞① C．①和②等体积混合后的溶液：c (H+)=c (OH－)+c (NH3·H2O) D．①和③等体积混合后的溶液呈碱性：c (NH4+)＞c (Cl－)＞c (OH－)＞c (H+) 二、填空题： 3 (OH ) (HCO ) c c − −8 1．（2016 西城检测）向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入 2 滴酚酞试液振荡，现象是______________________，原 因用离子方程式表示是_____________________。然后对溶液加热，现象是_______________________。最后向溶 液中再滴入过量的 BaCl2 溶液，现象为_____________________，原因用离子方程式表示是________________。 2．以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。 （1）除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+和 SO42―，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号）________。 a．Na2CO3 b．NaOH c．BaCl2 （2）将滤液的 pH 调至酸性除去的离子是________。 （3）电解饱和食盐水的离子方程式是________________。 （4）若向分离出 NaHCO3 晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式 是________。 （5）纯碱在生产生活中有广泛的应用。 ①纯碱可用于除灶台油污。其原因是（结合离子方程式表达）________________。 ②常温下，向某 pH=11 的 Na2CO3 溶液中加入过量石灰乳，过滤后所得溶液 pH=13。则反应前的溶液中与反 应后的滤液中水电离出的 c (OH―)的比值是________。 ③用饱和纯碱溶液与 Cl2 反应制取有效成分为 NaClO 的消毒液，其反应的离子方程式是：________。 3．已知 pH=3～4 时，Fe3+以 Fe(OH)3 形式完全沉淀；pH≥6.4 时，Cu2+以 Cu(OH)2 形式完全沉淀；pH≥9.6 时， Fe2+以 Fe(OH)2 形式完全沉淀。CuCl2 溶液中含少量杂质 FeCl2，为制备晶体 CuCl2·2H2O，拟定实验步骤如下： 请回答下列问题： （1）最适宜的氧化剂是________。 A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4 （2）物质 Y 是________。 （3）除去 Fe3+的有关化学方程式是（用一个总的方程式表示）________。 （4）为了防止水解，要得到 CuCl2·2H2O 应控制的一定条件是________。 4、已知 H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7 均具有强氧化性；将溶液中的 Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀为氢氧化物，需溶 液 的 pH 分 别 为 ： 6.4 、 6.4 、 3.7 。 现 有 含 有 FeCl2 杂 质 的 氯 化 铜 晶 体 （ CuCl2 · 2H2O ），为 制 取 纯 净 的 CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯： 含杂质的水溶液Ⅰ 加入氧化剂 X 溶液Ⅱ 加入物质 Y 沉淀 纯净的 CuCl2·2H2O一定条件溶液Ⅲ9 请回答下列问题： （1）本实验最适合的氧化剂 X 是________（选填下面的序号）。 A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4 （2）物质 Y 是________。 （3）本实验用加碱沉淀法能不能达到目的？________。原因是________。 （4）除去 Fe3+的有关反应的离子方程式是：________________。 （5）加氧化剂的目的是________。 （6）最后能不能直接蒸发结晶得到 CuCl2·2H2O 晶体？________。如何操作________________。10 【答案与解析】 一、选择题 1．B 【解析】碱及水解呈碱性的盐因 OH―与玻璃中的 SiO2 反应生成硅酸盐，使试剂瓶口与瓶塞黏结，因而不能用带 玻璃塞的试剂瓶贮存，必须用带橡胶塞的试剂瓶保存。 2．B 【解析】本题考查水解平衡和电离平衡等知识，溶液颜色变深的原因是溶液的碱性增强，抓住这一本质寻找答案。 A 选项，明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性，加热铝离子的水解程度增大，溶液的酸性增强，无颜色变化；B 选项，醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性，加热，醋酸根离子的水解程度增大，溶液的碱性增强，溶液 的颜色加深；C 选项，加入氯化铵固体，氨水的电离程度减弱，碱性减弱，溶液颜色变浅；D 选项，溶液的酸碱 性不变，溶液的颜色没有变化。 3．A 乙溶液和丙溶液混合后，由于溶液体积变为原来的 2 倍，同时钠离子的物质的量也变为原来的 2 倍，所以溶液中 Na+浓度不变，仍为 0.10 mol·L－1，A 项正确。氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合后得到浓度为 0.05 mol·L－1 的醋 酸钠溶液，溶液中醋酸钠的浓度与丙中醋酸钠的浓度不同，所以溶液中醋酸根离子的水解程度不相同，导致溶液 中氢离子浓度不同，溶液的 pH 一定不相等，B 项错误。根据电荷守恒可知 c (CH3COO－)+c (OH－)=c (H+)+c (Na+) ①，根据物料守恒可得 2c (Na+)=c (CH3COO － )+c (CH3COOH)②，将②带入①×2 可得 c (CH 3COO － )－c (CH3COOH)=2c (H+)－2c (OH－)，C 项错误。将丙溶液加到甲溶液中，由于温度不变，所以溶液中醋酸的电离平 衡常数不变 D 项错误。 4．B 【解析】A 项，HCO3-既能电离又能水解，水解显碱性，电离显酸性，NaHCO3 溶液呈碱性的原因是 HCO3-的水 解程度大于电离程度，故 A 正确；B 项，溶液中存在 HCO3- CO32- + H+，加入 CaCl2 消耗 CO32-，促进 HCO3- 的电离，故 B 错误；C 项，HCO3-与 Ca2+生成CaCO3 和氢离子，氢离子结合 HCO3-生成 H2CO3，故 C 正确；D 项， 溶液中存在电荷守恒 c(Na+)＋c(H+)+2c(Ca2+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(Cl－)+ c(OH－)，溶液 PH=7，c(H+)＝ c(OH －)，则 c(Na+)＋2c(Ca2+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(Cl－)，故 D 正确。故选 B。 5．B 【解析】A．Na2CO3 和 H2SO4 完全反应，方程式为：Na2CO3+H2SO4= Na2 SO4+CO2↑+H2O，反应结束后溶液中 只有 Na2 SO4，c(Na+)=2c(SO42－)才对，故 A 错误； B．Na2CO3 中存在 CO32-的水解平衡，方程式为：CO32-+H2O HCO3—+OH—。加入 CaO 后， CaO+ H2O=Ca(OH)2，c(OH—)增大，同时 Ca2++CO32-=CaCO3↓，所以水解平衡向左移动，c(HCO3-)减小，则 增大，故 B 正确； C．加水以后根据越稀越水解的原理，CO32-的水解平衡向右移动，但 c(OH—)减小，Na2CO3 溶液中 H+、OH- 均由水电离，则由水电离出的 c(H+)·c(OH-)减小，故 C 错误； D．加入 NaHSO4 固体后，NaHSO4= Na++ H++ SO42－，H+与 CO32-反应，则反应后溶液为 Na2SO4 溶液，溶液 呈中性，则溶液 pH 减小，引入了 Na+，则 c(Na+)增大，故 D 错误； 故选 B。 6．B 【解析】因为溶液是无色的，故不可能存在紫红色 MnO4―，故不选 A。溶液显酸性，此时 CH3COO―、HCO3― 不可能大量共存，故不选 C 和 D。再者 C 选项中的 Al3+和 HCO3―要发生相互促进的水解反应，从这个角度也不 选 C。 7．D 【解析】纯碱溶液中由于 CO32―水解，溶液呈碱性，加热时水解程度增大，溶液中 c (OH―)增大，清洗油污能力 增强，A 对；明矾溶于水，Al3+发生水解生成 Al(OH)3 胶体，能够吸附水中悬浮物，B 对。 8．B 【解析】A 项，氨水呈碱性 pH 最大，盐酸是酸，pH 最小，氯化铵虽水解呈酸性，但水解只有少部分，故 pH 居 3 (OH ) (HCO ) c c − −11 中，故正确；B 项，氨水和盐酸均抑制水的电离，而氯化铵水解促进水的电离，即氯化铵中水电离出的 c (H+)最 大，氨水是弱碱，对于水电离的抑制作用小于强酸盐酸，故水电离出的 c (H+)是③＞①＞②，故不正确；C 项，① 和②等体积混合后的溶液为 NH4Cl 溶液，根据质子守恒，故正确；D 项，①和③等体积混合后的溶液呈碱性， 故正确。 二、填空题 1．【答案】溶液变红　CO32-+H2O HCO3-+OH-　溶液红色变深　产生白色沉淀且红色褪去 Ba2++CO32-=BaCO3↓ 【解析】碳酸钠溶液发生水解，使溶液显碱性；盐类的水解都是吸热反应，对于碳酸钠溶液，温度越高，水解程 度越大，溶液碱性越强；滴入过量的 BaCl2 溶液，会使 CO32-离子沉淀，使水解平衡左移。 2．【答案】（1）c a b 或者 c b a 或者 b c a （2）CO32―和 OH― （3）2Cl―+2H2O 2OH―+H2↑+Cl2↑ （4）NH3 （5）①CO32―水解显碱性：CO32―+H2O HCO3―+OH―，油污在碱性条件下水解，达到去污的目的 ②1×1010 ③2CO32―+Cl2+H2O==Cl―+ClO―+2HCO3― 【解析】（1）根据所给沉淀剂，加 Na2CO3 是为了除去 Ca2+，加 NaOH 是为了除去 Mg2+，加 BaCl2 是为了除 去 SO42―，但除 SO42―的同时又会引入 Ba2+，故 Na2CO3 一定要加在 BaCl2 之后，以除去多余的 Ba2+，故答案为 cab 或 cba 或 bca。 （4）分离出 NaHCO3 晶体后的母液中含有 NH4Cl，加入过量生石灰后得到 NH3，它可以循环使用。 （5）①纯碱水解呈碱性，离子方程式为：CO32―+H2O HCO3―+OH―，然后油污在碱性条件下水解生 成易溶于水的物质而被除去。 ②反应前的溶液（Na2CO3 水解促进水电离）中水电离出的 c (OH―)为 10―3 mol / L，反应后的滤液中由水电 离出的 c (OH―)为 10―13 mol / L，即反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的 c (OH―)的比值是 1×1010。 3．【答案】（1）C （2）CuO[或 Cu(OH)2 或 CuCO3] （3）2FeCl3+3CuO+3H2O==2Fe(OH)3↓+3CuCl2 （4）使 CuCl2 溶液在 HCl 气氛中加热蒸发 【解析】（1）由实验步骤中离子的转化情况可知氧化剂只能将 Fe2+氧化为 Fe3+，却不引入杂质离子。A 项被还原 后引入 K+、Cr3+；B 项被还原后引入 Na+、Cl―；D 项被原后能引入 K+、Mn2+。只有 C 项还原产物为 H2O，符合 要求。 （2）试剂 Y 只能将 Fe3+沉淀却不能使 Cu2+沉淀。由于 Fe3+水解程度大，故加入 CuO、Cu(OH)2 或 CuCO3 能 消耗 H+，使 Fe3+水解彻底转化为 Fe(OH)3 沉淀，同时又不引入其他杂质离子。 （4）因为 Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+，为防止蒸发时 Cu2+水解，可使 CuCl2 溶液在 HCl 气氛中加热蒸 发。 4、【答案】（1）C （2）CuO、Cu(OH)2 或 CuCO3 （3）不能 因加碱的同时 Cu2+也会生成 Cu(OH)2 沉淀 （4）Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ CuO+2H+==Cu2++H2O （5）将 Fe2+氧化成 Fe3+，便于 Fe3+生成沉淀而与 Cu2+分离 （6）不能 应在 HCl 气流中蒸发 【解析】本题将氧化还原反应、盐类水解及其应用综合在一起，是一道典型的水解原理应用题。根据沉淀时溶液 的 pH 知除去杂质时要将 Fe2+先转化为 Fe3+再除去容易些，这样就需加入合适的氧化剂。对于氧化剂的选取原则 是既能氧化 Fe2+，又不引入杂质，故选择 H2O2 好些。加入 Y 的目的是增大溶液的 pH 但不引入杂质，因为 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，故加难溶液的铜的化合物 CuO、Cu(OH)2 或 CuCO3 等消耗 H+，使平衡正向移动。 本实验中不能加碱，是为了防止生成 Cu(OH)2 溶液而达不到目的。要想得到 CuCl2·2H2O 晶体，必须在 HCl 气 流中蒸发，防止 CuCl2 水解。 盐类水解经常与实验室制备物质、除杂质等联系在一起进行综合考查，一般涉及 Al3+、Fe3+、Mg2+，如制取 电解12 Fe(OH)3、Al(OH)3 及加热蒸干 MgCl2 溶液等，均需要考虑离子的水解。