高中化学第三章水溶液中的离子平衡3-1盐类水解的原理同步检测含解析 人教版选修4

高中化学第三章水溶液中的离子平衡3-1盐类水解的原理同步检测含解析 人教版选修4

第1课时　盐类水解的原理 记一记 ‎1.盐类水解的规律：‎ 有弱才水解，越弱越水解，谁强显谁性，同强显中性。‎ 即强酸弱碱盐溶液最酸性，强碱弱酸盐溶液显碱性。‎ ‎2．水解离子方程式书写“两规则”：‎ ‎(1)多元弱酸阴离子是分步水解的，以第一步水解为主。‎ ‎(2)多元弱碱阳离子水解复杂，可一步写出。‎ 探一探 ‎1.Na2CO3俗称纯碱，其水溶液也呈碱性，那么Na2CO3是碱吗？如果不是，请分析其水溶液呈碱性的原因。‎ ‎[提示]　不是碱，Na2CO3属于盐。其水溶液呈碱性的原因：Na2CO3溶于水后能电离出CO，它结合了水电离出的H＋，从而促进了水的电离，使溶液中c(OH－)>c(H＋)而显碱性。‎ ‎2．请分析在Na2S溶液中，是否发生水解反应，如果反应，哪种离子发生了水解反应，水溶液显什么性？写出水解的离子方程式。‎ ‎[提示]　发生水解反应。在溶液中Na2S电离出的S2－能发生水解反应：S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－，水溶液呈碱性。‎ ‎3．请判断AlCl3溶液中哪种离子发生了水解，溶液显什么性？写出“水解”的离子方程式。‎ ‎[提示]　Al3＋发生了水解反应，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(COH3)＋3H＋，该溶液显酸性。‎ ‎4．强酸强碱盐不水解，所以强酸强碱盐的水溶液都呈中性，对吗？‎ ‎[提示]　大多数强酸碱盐的水溶液显中性，但也有例外，如NaHSO4，它在水中完全电离NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，故溶液显酸性。‎ ‎　‎ 判一判 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)CuCl2是强酸弱碱盐，水溶液呈酸性。(√)‎ ‎(2)已知NH4Cl水溶液显酸性，在0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液中，c(NH)＝c(Cl－)。(×)‎ - 13 -‎ ‎(3)所有的盐在水溶液中都发生水解。(×)‎ ‎(4)Na2CO3溶液显碱性，用离子方程式解释可表示为CO＋2H2OH2CO3＋2OH－。(×)‎ ‎(5)某盐溶液呈酸性，则一定是盐发生了水解。(×)‎ ‎(6)NaHCO3溶液显碱性，原因是因水中NaHCO3===Na＋＋HCO，而HCO的电离程度小于其水解程度。(√)‎ ‎(7)NaHSO3是强碱弱酸盐，该水溶液显碱性。(×)‎ ‎(8)CH3COONH4为中性盐的原因是不能发生水解。(×)‎ ‎(9)若将H2SO4与Ba(OH)2混合，溶液一定呈中性。(×)‎ ‎(10)在Na2CO3溶液中除H2O外，还存在Na＋、CO、HCO、OH－、H＋、H2CO3这些微粒。(√)‎ 练一练 ‎1.[2019·北京崇文高二期考]下列说法正确的是(　　)‎ A．盐溶液都是中性的 B．盐溶液的酸碱性与盐的类型无关 C．NaHCO3溶液显酸性 D．Na2CO3溶液显碱性，是因为溶液中c(OH－)>c(H＋)‎ 答案：D ‎2．[2019·石家庄高二月考]下列各物质常温下发生水解，对应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．Na2CO3：CO＋2H2OH2O＋CO2↑＋2OH－‎ B．NH4Cl：NH＋H2ONH3·H2O＋OH－‎ C．CuSO4：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋‎ D．NaF：F－＋H2O===HF＋OH－‎ 答案：C ‎3．[2019·济南高二期考]物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是(　　)‎ A．Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KCl B．Na2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4Cl C．NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4‎ D．NaHCO3、HClO、C2H5OH、HCl 答案：B ‎4．[2019·杭州高二检测]由一价离子组成的四种盐：AC、BD、AD、BC的1 mol·L－1的溶液，在室温下前两种溶液的pH＝7，第三种溶液pH>7，最后一种溶液pH<7，则(　　)‎ A B C D - 13 -‎ 碱性 AOH>BOH AOHBOH AOHHD HC>HD HCb＝c B．a＝d>c>b C．b＝c>a＝d D．b＝c>a>d 解析：酸碱电离出的H＋、OH－均会抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，硫酸和氨水中水的电离受到抑制，氯化铁溶液和碳酸钠溶液中水的电离被促进。在常温下，pH＝2的氯化铁溶液中c(H＋)等pH＝12的碳酸钠溶液中c(OH－)，两者水的电离程度相同；pH＝2的硫酸中c(H＋)等于pH＝12的氨水中c(OH－)，两者水的电离程度相同，则水的电离程度：a＝d>b＝c，故A正确。‎ 答案：A ‎6．[2019·北京东城区高二期末]25 ℃时，关于浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列判断不正确的是(　　)‎ A．粒子种类不相同 B．c(OH－)前者大于后者 C．均存在电离平衡和水解平衡 D．分别加入NaOH固体，c(CO)均增大 解析：NaHCO3和Na2CO3溶液中粒子种类相同，均有CO、HCO、Na＋、H＋、OH－、H2CO3，H2‎ - 13 -‎ O，A小正确；在浓度相同的情况下，碳酸根离子的水解程度比碳酸氢根离子大，溶液的碱性更强，B正确；在NaHCO3和Na2CO3溶液中均存在水的电离平衡和碳酸氢根、碳酸根离子的水解平衡，C正确；分别加入NaOH固体后，Na2CO3溶液中碳酸根离子的水解受到抑制，导致c(CO)增大，NaHCO3溶液中发生反应：HCO＋OH－===H2O＋CO，使c(CO)增大，D正确。‎ 答案：A ‎7．下表是几种弱酸在常温时的电离平衡常数：‎ 弱酸 CH3COOH H2S HClO 电离平衡常数 ‎1.8×10－5‎ K1＝1.3×10－7‎ K2＝7.1×10－15‎ ‎4.69×10－11‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．同物质的量浓度的Na2S、NaCIO、CH3COONa溶液，pH最大的是NaClO溶液 B．同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液，酸性最强的是CH3COOH C．同物质的量浓度的S2－、HS－、CIO－、CH3COO－，结合H＋能力最强的是ClO－‎ D．CH3COOH溶液与Na2S溶液不能反应生成NaHS 解析：根据电离平衡常数得到酸性强弱关系：CH3COOH>H2S>HClO>HS，根据“越弱越水解”傅到离子的水解能力：CH3COO－H2S>HClO>HS－，所以同物质的量浓度的H2S、HClO、CH3COOH溶液，酸性最强的是CH3COOH，B正确。阴离子结合氢离子的能力越强，表示其水解能力越强(阴离子水解都是结合水电离出的氯离子)，根据上面的判断，结合H＋能力最强的是S2－，C错误。根据“强酸制弱酸”的原理，因为酸性：CH3COOH>HS－，所以CH3COOH溶液与Na2S溶液能反应生成NaHS，D错误。‎ 答案：B 综合考查 盐类的水解 ‎8.[2019·江西九江一中高二月考]已知两种弱酸甲(HB)、乙(HA)的酸性：HA>HB，在物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的NaA和NaB混合溶液中，下列排序正确的是(　　)‎ A．c(OH－)>c(HA)>c(HB)>c(H＋)‎ B．c(OH－)>c(A－)>c(B－)>c(H＋)‎ C．c(OH－)>c(B－)>c(A－)>c(H＋)‎ D．c(OH－)>c(HB)>c(HA)>c(H＋)‎ 解析：根据盐的水解规律，弱酸的酸性越弱，其弱酸根离子的水解程度越大，这两种盐水解的离子方程式分别为A－＋H2OHA＋OH－和B－＋H2OHB＋OH－，已知HA的酸性比HB的强，所以A－水解程度小于B－的水解程度，则水解生成的两种酸的浓度：c(HB)>c(HA)，A不正确；一般水解程度都很小，所以水解产生的OH－浓度一定小于A－、B－‎ - 13 -‎ 的浓度，B、C不正确；两种钠盐水解均呈碱性，则水解产生的OH总浓度一定大于水解产生的HA或HB的浓度，H＋浓度很小，D正确。‎ 答案：D ‎9．现有下列电解质溶液：‎ ‎①Na2CO3　②NaHCO3　③NaClO　④CH3COONH4 ⑤NH4HCO3‎ ‎(1)在这五种电解质溶液中，既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应的是________(填序号)。‎ ‎(2)已知酸性：H2CO3>HClO>HCO。常温下，物质的量浓度相同的①、②、③溶液，pH由大到小的顺序为________>________>________(填序号)。‎ ‎(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)已知常温下CH3COONH＋溶液呈中性，根据这一事实推测⑤溶液中的pH________7(填“>”“＝”或“<”)，理由是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：‎ ‎(1)五种电解质溶液中，NaHCO3、CH3COONH4、NH4HCO3既能与盐酸反应，又能与烧碱溶液反应。‎ ‎(2)根据酸性强弱关系可知HCO、ClO、CO的水解程度由大到小的顺序为CO>ClO－>HCO，溶液pH由大到小的顺序为①>③>②。‎ ‎(3)NH4HCO3与足量NaOH溶液混合加热，反应的离子方程式为NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O。‎ 答案：‎ ‎(1)②④⑤　‎ ‎(2)①　③　②‎ ‎(3)NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O ‎(4)>　CH3COONH4溶液呈中性，说明CH3COO－和NH水解程度相同，而H2CO3醵性弱于CH3COOH，所以HCO的水解程度大于CH3COO－的水解程度即大于NH的水解程度，NH4HCO3溶液的pH>7‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基础达标 ‎1.下列能发生水解的粒子是(　　)‎ - 13 -‎ 解析：能发生水解的离子是弱酸根阴离子或弱碱阳离子，D项中CH3COO－能发生水解反应。‎ 答案：D ‎2．下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是(　　)‎ A．NaCl B．Fe(NO3)3 C．Na2CO3 D．NaOH 解析：NaCI在溶液中不水解，其溶液为中性，故A错误；Fe(NO3)3为强酸弱碱盐，Fe3＋在溶液中水解，溶液呈酸性，故B错误；Na2CO3为强碱弱酸盐，CO水解，溶液呈碱性，满足条件，故C正确；NaOH为强碱溶液，不满足条件，故D错误。‎ 答案：C ‎3．下列表示水解的离子方程式正确的是(　　)‎ A．CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－‎ B．NH＋H2ONH4OH＋H＋‎ C．S2－＋2H2OH2S＋2OH－‎ D．HCO＋H2OH3O＋＋CO 解析：A项，CH3COO－水解显碱性，正确；B项，NH水解生成NH3·H2O，错误；C项，S2－分步水解，第一步S2－＋H2OHS－＋OH－，第二步HS－＋H2OH2S＋OH－，错误；D项，HCO＋H2OH3O＋＋CO是HCO的电离方程式，错误。‎ 答案：B ‎4．下列物质的溶液中，所含离子种类最多的是(　　)‎ A．Na2S B．Na3PO4 C．Na2CO3 D．AlCl3‎ 解析：Na3PO4所含离子种类最多，因它的水解有三级：‎ PO＋H2OHPO＋OH－‎ HPO＋H2OH2PO＋OH－‎ H2PO＋H2OH3PO4＋OH－‎ 再加水的电离H2OH＋＋OH－，所以磷酸钠溶液中，除Na＋外还有五种离子：PO、HPO、HPO、H＋、OH－。‎ 答案：B ‎5．物质的量浓度相同的下列溶液：①NH4Cl、②Na2CO3、③KNO3、④HCl，其pH由小到大的顺序为(　　)‎ A．①②③④ B．②①③④‎ - 13 -‎ C．①③④② D．④①③②‎ 解析：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，①显弱酸性；CO＋H2OHCO＋OH－，②显弱碱性；KNO3是强酸强碱盐不水解，③显中性；盐酸为强酸，④显强酸性，故pH由小到大的顺序为④①③②。‎ 答案：D ‎6．某酸HX稀溶液和某碱YOH稀溶液的物质的量浓度相等，两溶液混合后，溶液的pH大于7，下表中判断合理的是(　　)‎ 编号 HX YOH 溶液的体积关系 ‎①‎ 强酸 强碱 V(HX)＝V(YOH)‎ ‎②‎ 强酸 强碱 V(HX)7，合理；③若为强酸与弱碱，二者恰好完全反应，生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，pH<7，不合理；④若为弱酸与强碱，二者恰好完全反应，生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，pH>7，合理。‎ 答案：D ‎7．A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、NaHSO4溶液和BaCl2溶液中的一种。已知A、B溶液的pH相同，A、C溶液混合后溶液变浑浊。下列说法正确的是(　　)‎ A．D溶液的pH<7‎ B．C溶液中的溶质溶于水促进了水的电离 C．溶液A滴入到碳酸氢钠溶液中产生气体 D．溶液B进行焰色反应呈黄色 解析：四种溶液中，NH4Cl和NaHSO4溶液呈酸性，CH3COONa溶液呈碱性，BaCl2溶液呈中性。因A、B溶液的pH相同，且A、C混合产生白色沉淀，故A为NaHSO4，B为NH4Cl，C为BaCl2，进而推知D为CH3COONa，NaHSO3能与NaHCO33反应产生CO2气体。‎ 答案：C ‎8．在pH＝9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中，设由水电离出的OH－浓度分别为M和N，则M和N的关系为(　　)‎ A．M>N B．M＝10－4N C．N＝10－4M D．M＝N 解析：pH＝9的氢氧化钠溶液的H＋均是由水电离的，c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－9 mol·L－1，即M＝10－9 mol·L－1；pH＝9的CH3COONa溶液中c(OH－)＝10－5 mol·L－1‎ - 13 -‎ ‎，它完全由水电离产生，即N＝10－5 mol·L－1，所以M＝10－4N。‎ 答案：B ‎9．相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO溶液的说法中正确的是(　　)‎ A．酸的强弱：HCN>HClO B．pH：HClO>HCN C．与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO>HCN D．酸根离子浓度：c(CN－)7。‎ ‎(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ NaNO2溶液中c(HNO2)＝________(用溶液中其他离子的浓度关系式表示)。‎ ‎(2)常温下，将0.2 mol·L－1的HNO2和0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH<7，说明HNO2的电离程度________(填“大于”或“小于”)NaNO2的水解程度。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)常温下，pH＝3的HNO2溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH________(填“大于”或“小于”，下同)7，c(Na＋)________c(NO)。‎ 答案：‎ ‎(1)NO2＋H2OHNO2＋OH－‎ c(OH－)－c(H－)[或c(Na＋)－c(NO)]‎ ‎(2)大于　c(NO)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)‎ ‎(3)小于　小于 能力达标 ‎13.在室温下，下列五种溶液：‎ ‎①0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液 ‎②0.1 mol·L－1 CH3COONH4溶液 ‎③0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液 - 13 -‎ ‎④0.1 mol·L－1]氨水和0.1 mol·L－1 NH4Cl混合液 ‎⑤0.1 mol·L－1氨水 请根据要求填写下列空白：‎ ‎(1)溶液①呈________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(用离子方程式表示)‎ ‎(2)在上述五种溶液中，pH最小的________是；c(NH)最小的是________(填序号)。‎ ‎(3)比较溶液②、③中c(NH)的大小关系是②________③(填“<”“>”或“＝”)。‎ ‎(4)在溶液④中，________的浓度为0.1 mol·L－1；NH3·H2O和________的物质的量浓度之和为0.2 mol·L－1。‎ ‎(5)室温下，测得溶液②的pH＝7，CH3COO－与NH浓度的大小关系是：c(CH3COO－)________c(NH)(填“>”“<”或“＝”)。‎ 解析：‎ ‎(1)NH4Cl溶液呈酸性，其原因是NH水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。‎ ‎(2)NH4HSO4在水溶液中发生电离：NH4HSO4===NH＋H＋＋SO，五种溶液中其酸性最强。‎ ‎(3)③中NH4HSO4电离出的H＋能抑制NH的水解，②中CH3COO－促进NH的水解，故c(NH)的大小关系是③>②。‎ ‎(4)0.1 mol·L－1氨水和0.1 mol·L－1 NH4Cl混合液中，c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，c(NH3·H2O)＋c(NH))＝0.2 mol·L－1。‎ ‎(5)CH3COONH4溶液呈中性，说明CH3COO－的水解程度与NH的水解程度相同。溶液中的电荷守恒：‎ c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，‎ 因c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(CH3COO－)。‎ 答案：‎ ‎(1)酸　NH＋H2O===NH3·H2O＋H＋‎ ‎(2)③　⑤　(3)　<‎ ‎(4)Cl－、NH　(5)＝‎ ‎14．10 ℃时，在烧杯中加入0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液400 mL加热，测得该溶液的pH发生如下变化：‎ 温度(℃)‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎5070‎ pH ‎8.3‎ ‎8.4‎ ‎8.5‎ ‎8.9‎ ‎9.4‎ ‎(1)甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为 - 13 -‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙同学认为，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________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。‎ ‎(3)丙同学认为，要确定上述哪种说法合理，只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液的pH，若pH________8.0(填“>”“<”或“＝”)，说明甲同学的观点正确；若pH________8.3(填“>”“<”或“＝”)，说明乙同学的观正确。‎ ‎(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断，实验技谶如下图，加热煮沸NaHCO3溶液，发现试管A中产生沉淀，说明________(填“甲”或“乙”)同学推测正确。‎ ‎(5)将一定体积0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液置于烧杯中加热至微沸(溶液体积不变)，测其pH为9.8；将烧杯冷却至室温，过一段时间(溶液体积不变)测得pH为10.1。据此资料可判断________(填“甲”或“乙”)推测正确，原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：‎ ‎(1)HCO水解的离子方程式为HCO＋H2OH2CO3＋OH－。(2)乙同学根据NaHCO3受热易分解的性质，认为受热时2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，这样溶质成为Na2CO3，而pH增大，也说明Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。(3)若甲同学的观点正确，则当温度再恢复至10 ℃时，pH应为8.3；若乙同学的观点正确，则当温度降回至10 ℃，时，pH应大于8.3，而第(5)小题实验也利用该原理从而证明乙同学的观点是正确的。(4)根据A中澄清石灰水变浑浊，说明NaHCO3在加热煮沸时分解生成了Na2CO3与CO2，证明乙同学观点正确。‎ 答案：‎ ‎(1)HCO＋H2OH2CO3＋OH－‎ ‎(2)大于　(3)＝　>‎ ‎(4)乙 ‎(5)乙　溶液冷却至室温后pH大于9.8，说明此实验过程中溶液有新物质生成 - 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