高中化学 第三章 第三节 第2课时 盐类水解原理的应用课时作业 新人教版选修4

高中化学 第三章 第三节 第2课时 盐类水解原理的应用课时作业 新人教版选修4

第2课时　盐类水解原理的应用 ‎[目标要求]　1.了解影响盐类水解程度的主要因素。2.掌握盐类水解的原理，能举例说明盐类水解在生产、生活中的应用。‎ 一、影响水解反应的因素 ‎1．内因：盐本身的性质。组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱)，水解程度就越大。‎ ‎2．外因：受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。‎ ‎(1)温度：盐的水解是吸热反应，升高温度水解程度增大；‎ ‎(2)浓度：盐的浓度越小，水解程度越大；‎ ‎(3)外加酸碱：加酸、加碱能促进或者抑制盐的水解。‎ 以NH4Cl为例NH＋H2O NH3·H2O＋H＋填表 条件 平衡移动方向 水解程度 c(NH)‎ pH 升温 正 变大 减小 减小 加水 正 变大 减小 变大 加HCl 逆 减小 变大 减小 加NaOH(s)‎ 正 变大 减小 变大 加NH4Cl(s)‎ 正 变小 变大 减小 通入NH3‎ 逆 减小 变大 变大 二、盐类水解的应用(用离子方程式表示)‎ ‎1．泡沫灭火器的灭火原理：Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合，Al3＋＋3HCO===‎ Al(OH)3↓＋3CO2↑；‎ ‎2．热碱去油污效果好：CO＋H2O HCO＋OH－；‎ ‎3．明矾净水：Al3＋＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋；‎ ‎4．铵态氮肥不能与草木灰混合施用：CO＋H2O HCO＋OH－、NH＋OH－===NH3＋H2O；‎ ‎5．制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)＋3H＋；‎ ‎6．较活泼金属溶于强酸弱碱盐溶液中，会放出气体，如镁与NH4Cl溶液反应：Mg＋2NH===Mg2＋＋2NH3↑＋H2↑；‎ ‎7．盐溶液的配制及贮存，如配制FeCl3、CuSO4等溶液时，需在溶液中分别加入少量的盐酸、硫酸。‎ 知识点一　影响盐类水解的主要因素 ‎1．在一定浓度的FeCl3溶液中，存在如下水解平衡：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液，下列哪个变化的说法正确(　　)‎ A．水解平衡不移动 B．水解平衡向逆反应方向移动 C．溶液中H＋浓度增大 D．Fe3＋的水解程度增大 答案　C 解析　滴入饱和的FeCl3溶液，则溶液中c(Fe3＋)增大，使平衡向右移动，溶液中c(H＋)增大；但FeCl3的水解程度减小，因为水解程度＝，由于FeCl3的增多，使水解程度减小。‎ ‎2．在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO＋H2O HCO＋OH－。下列说法正确的是(　　)‎ A．稀释溶液，水解平衡常数增大 B．通入CO2，平衡朝正反应方向移动 C．升高温度，减小 D．加入NaOH固体，溶液pH减小 答案　B 解析　A项水解平衡常数只与温度有关，稀释溶液温度未改变，所以水解平衡常数不变；C项升高温度，由于盐类水解是吸热反应，水解平衡向右移动，所以应增大；D项加入NaOH固体，使溶液中OH－浓度明显增大，所以溶液pH增大；B项通入的CO2与OH－反应，使平衡向正反应方向移动，符合题意。‎ ‎3．欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO－)/c(Na＋)比值增大，可在溶液中(恒温)加入少量下列物质中的 ‎①固体NaOH ②固体KOH　③固体CH3COONa　④固体NaHSO4(　　)　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．①或④ B．②或③ C．①或② D．③或④‎ 答案　B 解析　①加入少量NaOH固体，c(Na＋)增大，c(CH3COO－)也增大，但c(CH3COO－)增大的倍数不如c(Na＋)增大的倍数大，因此c(CH3COO－)/c(Na＋)比值减小；②加入KOH固体，c(OH－)增大，使CH3COONa水解平衡逆向移动，c(CH3COO－)增大，所以c(CH3COO－)/c(Na＋)比值增大；③加入固体CH3COONa，则相当于CH3COONa稀溶液变为浓溶液，而根据“稀释促进水解”可知在浓溶液中，c(CH3COO－)/c(Na＋)将变大；④加入NaHSO4固体显然促进了水解，使c(CH3COO－)变小，c(Na＋)变大，则c(CH3COO－/c(Na＋)比值变小。‎ ‎4．为了使Na2S溶液中c(Na＋)/c(S2－)的比值变小，可采取的措施是(　　)‎ ‎①适量盐酸　②适量NaOH(s)　③适量KOH(s)　④适量KHS(s)　⑤加水　⑥通H2S(g)　⑦加热 A．②③④ B．①②⑤⑥⑦ C．②③ D．③④‎ 答案　D 解析　欲使溶液中c(Na＋)/c(S2－)的比值变小，即使c(S2－)增大，从S2－＋H2O HS－＋OH－的平衡角度分析，增加c(OH－)或c(HS－)可抑制S2－水解，使平衡向左移动，但不能加入Na＋，显然③④可以，②不可以；①条件2H＋＋S2－===H2S↑，使比值变大，⑦⑤促进Na2S水解，使比值变大；通入H2S后，发生如下反应：H2S＋S2－===2HS－，使比值变大。‎ 知识点二　盐类水解的应用 ‎5．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 A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．①②③④⑤‎ 答案　D 解析　①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性，可以除去金属表面的锈。②HCO与Al3＋‎ 两种离子水解相互促进，产生二氧化碳，可做灭火剂。③草木灰的主要成分为碳酸钾，水解显碱性，而铵态氮肥水解显酸性，两物质水解相互促进放出氨气因而不能混合施用。④碳酸钠溶液水解显碱性，而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏合在一起而打不开，因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞。⑤AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3HCl，加热时，HCl挥发使平衡不断右移，最终得到Al(OH)3固体。‎ ‎6．下列过程或现象与盐类水解无关的是(　　)‎ A．纯碱溶液去油污 B．粗盐在空气中易潮解 C．加热氯化铁溶液颜色变深 D．浓硫化钠溶液有臭味 答案　B 解析　A项，碳酸钠溶液水解显碱性，利用油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质而达到去污目的；C项，氯化铁溶液中发生Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，在加热条件下水解平衡正向移动造成体系颜色加深；D项，硫化钠溶液中存在S2－＋H2O HS－＋OH－，HS－＋H2O H2S＋OH－，水解产物H2S是产生臭味的原因；B项，粗盐中混有MgCl2、CaCl2易结合空气中的水蒸气发生潮解，这与盐类的水解无关。‎ ‎7．下面的问题中，与盐类水解有关的是(　　)‎ ‎①为保存FeCl3溶液，要在溶液中加入少量盐酸；‎ ‎②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞；‎ ‎③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡；‎ ‎④长期使用硫酸铵，土壤酸性增强。‎ A．只有①④ B．只有②③ C．只有③④ D．全部 答案　D 解析　题中涉及的四个问题都与盐类的水解有关系。具体解释依次如下：①保存FeCl3溶液，在溶液中加入少量盐酸，可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SiO3可以发生水解使溶液显碱性，从而能腐蚀玻璃，故实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞，不能用玻璃塞，避免瓶塞和瓶口粘连在一起。③NH4Cl、AlCl3发生水解，溶液呈酸性，镁可以置换溶液中的氢，放出H2，从而产生气泡。④硫酸铵水解呈酸性，长期使用此化肥，土壤酸性将增强。‎ 练基础落实 ‎1．下列实验操作能达到目的的是(　　)‎ ‎①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体 ‎②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体 ‎③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体 ‎④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体 A．①② B．②③ C．③④ D．①③‎ 答案　B 解析　Al3＋和S2－会在溶液中发生双水解：2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，得不到Al2S3；MgCl2会水解：MgCl2＋2H2O Mg(OH)2＋2HCl，加热时水蒸发，‎ HCl挥发，最后得到Mg(OH)2，灼烧得MgO，而得不到MgCl2。‎ ‎2．在Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋的平衡体系中，要使平衡向水解的方向移动，且使溶液的pH增大，应采取的措施是(　　)‎ A．加热 B．通入HCl气体 C．加入适量的NaOH溶液 D．加固体AlCl3‎ 答案　C 解析　盐类的水解存在一个平衡状态，当条件发生变化时，平衡可能发生移动，状态发生改变。A、C、D都可促使水解平衡正向移动，B抑制水解反应的进行。改变条件后，溶液的pH增大的是C，溶液的pH减小的是A、B、D。综上所述，符合题意的答案为C。‎ ‎3．向三份0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO－浓度的变化依次为(　　)‎ A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小 C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大 答案　A 解析　醋酸钠溶液存在水解平衡：CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－，水存在电离平衡：H2O OH－＋H＋，可知：加入少量NH4NO3，由于NH4NO3电离生成的铵根离子和水电离的氢氧根离子结合生成一水合氨，使氢氧根离子浓度降低，水的电离平衡正向移动，破坏了CH3COO－的水解平衡，使平衡正向移动，CH3COO－浓度减小；加入少量Na2SO3，由于Na2SO3电离生成的亚硫酸根离子和水电离的氢离子结合生成亚硫酸，氢离子浓度减小，使水的电离平衡正向移动，氢氧根离子浓度增大，从而导致CH3COO－的水解平衡逆向移动，CH3COO－浓度增大；加入少量FeCl3，由于＋3价铁离子水解生成氢氧化铁和H＋，使氢氧根离子浓度减小，从而导致CH3COO－的水解平衡正向移动，CH3COO－浓度减小。‎ ‎4．实验室有下列试剂，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是(　　)‎ ‎①NaOH溶液　②水玻璃　③Na2S溶液　④Na2CO3溶液 ‎⑤NH4Cl溶液　⑥澄清石灰水　⑦浓HNO3　⑧浓H2SO4　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．①⑥ B．①②③④⑥ C．①②③⑥⑦⑧ D．⑤⑦⑧‎ 答案　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，使试剂瓶瓶颈与瓶塞粘结，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；酸性及强氧化性的物质不能用带橡胶塞的试剂瓶盛放。答案为B。‎ 练方法技巧 ‎5．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－1，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－1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　本题考查溶液酸碱性及加水稀释时pH的变化。相同物质的量浓度的①、②、③溶液：pH的大小顺序应为③>①>②，故A项错误；稀释相同倍数时，①、②存在水解平衡，③中pH变化最大，故B项错误；若pH相同的三种溶液，物质的量浓度大小顺序应为②>①>③，故D项错误；与25 mL 0.1 mol·L－1盐酸反应后①中为NaHCO3和NaCl溶液，②中为CH3COOH和NaCl溶液，③中为NaCl溶液，pH最大的是①，故C项正确。‎ ‎6．‎25℃‎时0.1 mol·L－1的醋酸溶液的pH约为3，当向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，c(OH－)增大了，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H＋)减小，因此溶液的pH增大。‎ ‎(1)为了验证上述解释哪种正确，继续做如下实验：向0.1 mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的______(填编号)，然后测定溶液的pH(CH3COONH4溶液呈中性)。‎ A．固体CH3COOK B．固体CH3COONH4‎ C．气体NH3 D．固体NaHCO3‎ ‎(2)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确，(1)中所测溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)CH3COONa溶液中各离子的浓度大小顺序为____________________。‎ 答案　(1)B　(2)乙　增大 (3)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)‎ 解析　由题意要求，要判断甲、乙两种解释正确与否，可加入一种含有CH3COO－而不显碱性的盐，如CH3COONH4，其溶液呈中性，从水解的角度对醋酸溶液的pH变化无影响；但CH3COONH4电离产生的CH3COO－，可使醋酸的电离平衡CH3COOH CH3COO－＋H＋向左移动，c(H＋)减小，pH增大，从而说明甲不正确，乙正确。由于CH3COO－水解显碱性，c(OH－)>c(H＋)，且c(Na＋)>c(CH3COO－)，又因为CH3COO－的水解程度很微弱，因此有c(CH3COO－)>c(OH－)，故c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。‎ ‎7．在氯化铁溶液中存在下列平衡：‎ FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3HCl　ΔH＞0‎ ‎(1)加热FeCl3溶液，溶液的颜色会不断加深，可得到一种红褐色透明液体。向这种液体中加入MgCl2溶液，产生的现象为_____________________________________________。‎ ‎(2)在配制FeCl3溶液时，为防止浑浊，应加入___________________________________。‎ ‎(3)向FeCl3溶液中加入少量浓苯酚钠溶液，预计可能看到的现象是 ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)有红褐色沉淀　(2)少许稀盐酸　(3)产生红褐色沉淀，溶液变为紫色 解析　(1)加热FeCl3溶液，得到Fe(OH)3胶体，加入MgCl2使胶体凝聚而得到红褐色沉淀。‎ ‎(2)为防止FeCl3水解，应加入少许稀盐酸抑制FeCl3水解。‎ ‎(3)因Fe3＋＋3＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3，所以得到红褐色沉淀，同时 与FeCl3发生显色反应，溶液变为紫色。‎ 练综合拓展 ‎8．已知氨水的电离程度与醋酸的电离程度在同温、同浓度下相等。现向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，悬浊固体完全溶解。‎ 甲同学的解释是Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－①‎ NH＋H2O NH3·H2O＋H＋②‎ H＋＋OH－ H2O③‎ 由于NH水解显酸性，产生的H＋与Mg(OH)2电离出的OH－反应生成水，导致反应①平衡右移，固体溶解。‎ 乙同学的解释是Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－①‎ NH＋OH－ NH3·H2O②‎ 由于NH4Cl电离出的NH与Mg(OH)2电离出的OH－的结合，生成了弱电解质NH3·H2O，导致反应①的平衡右移，Mg(OH)2固体溶解。‎ ‎(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理，于是选用下列的一种试剂来证明，他选用的试剂是________。‎ A．NH4NO3 B．CH3COONH‎4 ‎‎ C．Na2CO3 D．NH3·H2O ‎(2)请你说明丙同学作出选择的理由：_________________________________________。‎ ‎(3)丙同学将所选的试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中，Mg(OH)2沉淀溶解，由此可知______同学的解释更合理。‎ ‎(4)写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊固体溶解的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)B ‎(2)由题意可知CH3COONH4溶液显中性，加入到Mg(OH)2悬浊液中，若Mg(OH)2固体溶解，则说明乙同学的解释正确；若Mg(OH)2固体不溶，则说明甲同学的解释正确 ‎(3)乙 ‎(4)Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O 解析　有的同学受到“Mg(OH)2易溶于酸中”的影响，不加思考就认为是由于NH水解显酸性，H＋与OH－结合使c(OH－)减少，从而使Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－平衡向右移动，故Mg(OH)2固体溶解。‎ 此处问题的症结在于H＋与OH－的结合，还是NH与OH－的结合而使c(OH－)减少，从而使Mg(OH)2固体溶解。‎ 根据题给信息可以设计：利用CH3COONH4水解显中性，加CH3COONH4，若Mg(OH)2溶解，则乙对；若Mg(OH)2不溶解，则甲对。因为NH4NO3溶液中既有NH，又水解显酸 性，故不能判断哪位同学的解释合理；NH3·H2O溶液中NH与H＋都少，且氨水与Mg(OH)2不反应，所以不能选用；Na2CO3水解显碱性，与Mg(OH)2不反应，同样不能选用。‎ ‎9．①碳酸钾溶液蒸干得到的固体物质是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是_________________________________________________________________。‎ ① KAl(SO4)2溶液蒸干得到的固体物质是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是___________________________________________________________________。‎ ② 碳酸氢钡溶液蒸干得到的固体物质是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是_________________________________________________________________。‎ ③ 亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是__________________________________________________________________。‎ ④ 氯化铝溶液蒸干得到的固体物质是 ‎________________________________________________________________________，‎ 原因是_________________________________________________________________。‎ ‎⑥盐酸与硫酸各1 mol·L－1的混合酸10 mL，加热浓缩至1 mL，最后的溶液为________，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　①K2CO3　尽管加热过程促进水解，但生成的KHCO3和KOH反应后又生成K2CO3‎ ‎②KAl(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。‎ ‎③BaCO3　Ba2(HCO3)2BaCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎④Na2SO4　2Na2SO3＋O2===2Na2SO4‎ ‎⑤Al(OH)3　加热，使HCl挥发，促进水解进行到底 ‎⑥H2SO4溶液　HCl挥发只剩余H2SO4‎