在化学学习中,盐类的水解是一个重要的知识点,它不仅涉及酸碱平衡理论,还与溶液的pH值测定及实际应用密切相关。为了帮助大家更好地掌握这一部分内容,下面精心挑选了一些典型习题,并附上详细解析,希望能为大家的学习提供帮助。
一、基础题
例题1:已知Na₂CO₃溶液呈碱性,请解释其原因并写出相关的离子方程式。
解析:Na₂CO₃属于强碱弱酸盐,在水中完全电离为Na⁺和CO₃²⁻。CO₃²⁻会发生两步水解反应:
\[ \text{CO}_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons \text{HCO}_3^- + OH^- \]
\[ \text{HCO}_3^- + H_2O \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 + OH^- \]
由于水解过程释放OH⁻,导致溶液显碱性。
二、中等难度题
例题2:某实验小组将NH₄Cl溶于水中后测得溶液呈酸性,试分析其可能的原因,并写出相应的离子方程式。
解析:NH₄Cl属于强酸弱碱盐,NH₄⁺会水解生成H⁺:
\[ \text{NH}_4^+ + H_2O \rightleftharpoons \text{NH}_3·H_2O + H^+ \]
因此,溶液中H⁺浓度增加,使溶液呈现酸性。
三、综合应用题
例题3:现有0.1mol/L的CH₃COONa溶液,计算其pH值(已知Ka(CH₃COOH) = 1.8×10⁻⁵)。
解析:CH₃COONa是强碱弱酸盐,其水解反应为:
\[ \text{CH}_3\text{COO}^- + H_2O \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COOH} + OH^- \]
根据水解平衡常数Kh:
\[ K_h = \frac{K_w}{K_a} = \frac{10^{-14}}{1.8 \times 10^{-5}} \approx 5.56 \times 10^{-10} \]
设水解产生的c(OH⁻)为x,则有:
\[ K_h = \frac{x^2}{0.1 - x} \approx \frac{x^2}{0.1} \]
解得:
\[ x = [OH^-] = \sqrt{0.1 \times 5.56 \times 10^{-10}} \approx 7.45 \times 10^{-6} \]
\[ pOH = -\log[OH^-] \approx 5.13 \]
\[ pH = 14 - pOH \approx 8.87 \]
通过以上习题的练习,希望大家能够更加熟练地运用盐类水解的相关知识解决问题。如果还有疑问,欢迎继续交流!