化学第三章水溶液中的离子平衡第3节第2课时盐类水解的应用作业含解析新人教版选修4

化学第三章水溶液中的离子平衡第3节第2课时盐类水解的应用作业含解析新人教版选修4

第2课时　盐类水解的应用 ‎1．下列说法错误的是(　　)‎ A．除去MgCl2溶液中少量的FeCl3，可选用MgCO3‎ B．等物质的量浓度的(NH4)2SO4溶液和(NH4)2CO3溶液中NH的浓度前者大于后者 C．在NaHS溶液中，滴入少量CuCl2溶液，产生黑色沉淀，HS－的水解程度增大，pH增大 D．用饱和氯化铵溶液可以清洗金属表面的锈迹 答案　C 解析　首先Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，然后MgCO3与H＋结合，使上述水解平衡右移，最终生成Fe(OH)3沉淀，A正确；CO结合H＋，使平衡NH＋H2ONH3·H2O＋H＋右移，所以(NH4)2CO3溶液中NH水解程度大，浓度小，B正确；NaHS溶液中存在以下平衡：HS－＋H2OH2S＋OH－、HS－H＋＋S2－，Cu2＋与S2－结合生成黑色沉淀CuS，使平衡HS－H＋＋S2－右移，HS－浓度减小，水解平衡HS－＋H2OH2S＋OH－左移，HS－水解程度减小，pH减小，C错误；氯化铵溶液水解显酸性，与锈迹反应，D正确。‎ ‎2．为了配制NH与Cl－的浓度之比为1∶1的纯净溶液，可在NH4Cl溶液中加入适量的下列物质：①盐酸、②NaCl、③氨水、④NaOH、⑤CH3COONa，其中正确的是(　　)‎ A．①② B．③ C．③④ D．④⑤‎ 答案　B 解析　NH4Cl溶液中由于NH水解，使c(NH)c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)‎ C．与同浓度的盐酸分别加水稀释10倍：pH(醋酸)1．0×10－13 mol·L－1，A错误；在此溶液中存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋使溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，在溶液中还存在水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，所以c(H＋)>c(CH3COO－)，由于醋酸电离程度很弱，主要以分子的形式存在，所以溶液中微粒关系是c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)，B正确；与同浓度的盐酸分别加水稀释10倍，由于醋酸电离程度远小于盐酸的电离程度，因此稀释10倍后，溶液中c(H＋)为醋酸<盐酸，所以pH(醋酸)>pH(盐酸)，C错误；与等浓度、等体积NaOH溶液反应，由于溶液的体积增大，所以反应后的溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)<0．1 mol·L－1，D错误。‎ ‎　溶液中粒子浓度大小的比较规律 ‎(1)理解“两大理论”，构建思维基点 ‎①电离理论——弱电解质的电离是微弱的 a．弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离。如在氨水中，NH3·H2O、NH、OH－、H＋的浓度大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)>c(H＋)。‎ b．多元弱酸的电离是分步进行的，以第一步电离为主。如在H2S溶液中，H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。‎ ‎②水解理论——弱电解质弱离子的水解是微弱的 a．‎ - 7 -‎ 弱电解质弱离子的水解是微弱的(水解相互促进的除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋) 或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如在NH4Cl溶液中，NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。‎ b．多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主。如在Na2CO3溶液中，CO、HCO、H2CO3、OH－的浓度大小关系应是c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H2CO3)。‎ ‎(2)理解“三个守恒”，明确浓度关系 ‎①电荷守恒 电荷守恒是指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。如在NaHCO3溶液中：‎ c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋‎2c(CO)＋c(OH－)。‎ ‎②物料守恒 在电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。如在Na2CO3溶液中：‎ c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]‎ ‎③质子守恒 指酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。如在NaHCO3溶液中：‎ c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(OH－)混合溶液中的质子守恒式通常可由电荷守恒式和物料守恒式得到。‎ ‎7．下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是(　　)‎ A．氨水与氯化铵的pH＝7的混合溶液中：c(Cl－)>c(NH)‎ B．pH＝2的一元酸和pH＝12的一元强碱等体积混合：c(OH－)＝c(H＋)‎ C．0．1 mol·L－1的硫酸铵溶液中：c(NH)>c(SO)>c(H＋)‎ D．0．1 mol·L－1的硫化钠溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)‎ 答案　C 解析　根据电荷守恒，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(Cl－)，A项错误；B项，若酸为强酸则正确，若酸为弱酸则溶液显酸性，c(H＋)>c(OH－)，错误；盐的水解程度比较小，主要的还是盐的电离，故c(NH)>c(SO)>c(H＋)，C项正确；根据质子守恒得，c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋‎2c(H2S)，D项错误。‎ - 7 -‎ ‎8．已知HCN的电离常数K＝6．0×10－10。用物质的量都是0．1 mol的HCN和NaCN混合配成‎1 L溶液，经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是(　　)‎ A．c(CN－)>c(Na＋)‎ B．c(CN－)>c(HCN)‎ C．c(HCN)＋c(CN－)＝0．2 mol·L－1‎ D．c(CN－)＋c(OH－)＝0．1 mol·L－1‎ 答案　C 解析　HCN的电离常数为6．0×10－10，说明HCN为弱酸。A项，0．1 mol的HCN和NaCN混合后配成‎1 L溶液，经测定溶液呈碱性，说明CN－的水解大于HCN的电离，因此c(Na＋)>c(CN－)，错误；B项，因水解大于电离，因此c(CN－)0．1 mol·L－1，错误。‎ ‎9．某酸性溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子。则下列描述正确的是(　　)‎ A．该溶液由pH＝3的CH3COOH与pH＝11的NaOH溶液等体积混合而成 B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成 C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)‎ D．加入适量氨水，c(CH3COO－)一定大于c(Na＋)、c(NH)之和 答案　A 解析　由于CH3COOH为弱酸，存在于溶液中的CH3COOH随着反应的进行继续电离出H＋，导致溶液呈酸性，且溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子，故A项正确；等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后，两者恰好完全反应，由于生成的CH3COONa水解，使溶液呈碱性，故B项错误；c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)违背了电荷守恒，故C项错误；加入适量氨水，溶液可能呈中性，当溶液呈中性时：c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(NH)，故D项错误。‎ ‎10．将标准状况下的2．‎24 L CO2通入150 mL 1 mol/L NaOH溶液中，下列说法正确的是(　　)‎ A．c(HCO)略大于c(CO)‎ B．c(HCO)等于c(CO)‎ C．c(Na＋)等于c(CO)与c(HCO)之和 D．c(HCO)略小于c(CO)‎ 答案　A 解析　0．1 mol CO2与0．15 mol NaOH反应生成Na2CO3和NaHCO3各0．05 mol，由于CO水解能力比HCO强，且CO水解生成HCO，因此溶液中c(HCO)略大于c(CO)。由物料守恒知‎2c(Na＋)＝3[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]。‎ - 7 -‎ ‎11．‎25 ℃‎时，在25 mL 0．1 mol·L－1的NaOH溶液中，逐滴加入0．2 mol·L－1的CH3COOH溶液，溶液的pH与CH3COOH溶液体积关系如图所示。下列有关粒子浓度关系正确的是(　　)‎ A．曲线上A、B间的任意一点：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)‎ B．B点：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＝c(OH－)＝c(H＋)‎ C．C点：c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)‎ D．D点：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝‎2c(Na＋)‎ 答案　D 解析　由图可知，A、B间溶液的pH>7，溶液呈碱性，若加入的CH3COOH溶液较少时，则有c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)，A错误。B点溶液的pH＝7，溶液呈中性，则有c(OH－)＝c(H＋)；据电荷守恒可得c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，则有c(Na＋)＝c(CH3COO－)，故离子浓度关系为c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(OH－)＝c(H＋)，B错误。C点溶液的pH<7，溶液呈酸性，则有c(H＋)>c(OH－)；结合电荷守恒推知c(CH3COO－)>c(Na＋)，溶液中离子浓度大小关系为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，C错误。D点V[CH3COOH(aq)]＝25 mL，此时溶液为等浓度CH3COONa和CH3COOH混合液，据物料守恒可得c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝‎2c(Na＋)，D正确。‎ ‎12．(1)AgNO3的水溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是______________________________________(用离子方程式表示)；实验室在配制AgNO3溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中，然后再用蒸馏水将其稀释到所需的浓度，以________(填“促进”或“抑制”)其水解。‎ ‎(2)明矾可用于净水，原因是______________________(用离子方程式表示)。将FeCl3溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是____________。‎ ‎(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具，原因是____________________________(用离子方程式表示)。‎ 答案　(1)酸　Ag＋＋H2OAgOH＋H＋　抑制 ‎(2)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋　Fe2O3‎ ‎(3)CO＋H2OHCO＋OH－‎ 解析　(1)AgNO3溶液中存在水解平衡：Ag＋＋H2OAgOH＋H＋‎ - 7 -‎ ‎，所以溶液呈酸性，为抑制AgNO3水解，配制时通常加入HNO3。‎ ‎(2)由反应Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋和Al(OH)3胶体能沉降水中的悬浮杂质可知，明矾能用于净水；FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加热时HCl挥发，蒸干时得到Fe(OH)3，再灼烧得到Fe2O3。‎ ‎(3)纯碱是Na2CO3，在其水溶液中CO水解使溶液显碱性，故能用于除去油污。‎ ‎13．常温下，向100 mL 0．01 mol·L－1的HA溶液中逐滴加入0．02 mol·L－1的MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题：‎ ‎(1)由图中信息可知HA为________(填“强”或“弱”)酸，理由是____________________________________________。‎ ‎(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH＝a，则a________(填“>”“<”或“＝”)7，用离子方程式表示其原因：______________________________，此时，溶液中由水电离出的c(OH－)＝__________________。‎ ‎(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：______________________________。‎ ‎(4)K点对应的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)________(填“>”“<”或“＝”)‎2c(A－)；若此时溶液的pH＝10，则c(MOH)＋c(OH－)约为________mol·L－1。‎ 答案　(1)强　0．01 mol·L－1的HA溶液中c(H＋)＝0．01 mol·L－1‎ ‎(2)<　M＋＋H2OMOH＋H＋　1×10－a mol·L－1‎ ‎(3)c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)　‎ ‎(4)＝　0．005‎ 解析　(1)由图像可知0．01 mol·L－1的HA溶液的pH＝2，说明HA完全电离，故其为强酸。‎ ‎(2)由图像可知向100 mL 0．01 mol·L－1的HA溶液中滴加51 mL 0．02 mol·L－1的MOH溶液，混合溶液pH＝7，说明MOH是弱碱，故MA是强酸弱碱盐，M＋水解使溶液显酸性，溶液中的H＋全部是由水电离出的，故由水电离出的c(OH－)＝1×10－a mol·L－1。‎ ‎(3)K点时100 mL 0．01 mol·L－1的HA溶液与100 mL 0．02 mol·L－1的MOH溶液混合，反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH的混合溶液，故c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。‎ ‎(4)K点所对应的溶液中，由物料守恒得，c(M＋)＋c(MOH)＝‎2c(A－)，由电荷守恒得，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，故c(MOH)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)≈0．005 mol·L－1。‎ - 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