化学第三章水溶液中的离子平衡第3节盐类的水解综合训练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节盐类的水解综合训练含解析新人教版选修4

第3节 盐类的水解 ‎ [综合训练]‎ 一、选择题 ‎1．在盐类水解的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．水的电离平衡不变 B．水的电离程度一定会增大 C．溶液的pH一定会增大 D．c(H＋)与c(OH－)的乘积一定会增大 答案　B 解析　盐类水解促进水的电离，故A项错误，B项正确；强酸弱碱盐水解溶液呈酸性，水解过程中pH减小，C项错误；一定温度下的稀溶液中，c(H＋)与c(OH－)的乘积是一个常数，D项错误。‎ ‎2．对于某酸的酸式盐NaHY的水溶液的下列叙述中，正确的是(　　)‎ A．该酸式盐的水溶液一定显酸性 B．该酸式盐的水溶液一定呈碱性 C．若HY－能水解，水解方程式为HY－＋H2OY2－＋H3O＋‎ D．若HY－能水解，水解方程式为HY－＋H2OH2Y＋OH－‎ 答案　D 解析　NaHY溶液常见的有三种情况：①NaHSO4，只电离，不水解；②NaHSO3，其水溶液中HSO电离程度大于水解程度，溶液显酸性；③NaHCO3、NaHS，其水溶液中HCO、HS－水解程度大于电离程度，溶液显碱性。因Y2－不确定，故A、B两项错误。C式为电离方程式而非水解方程式。‎ ‎3．‎25 ℃‎时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是(　　)‎ A．将纯水加热到‎95 ℃‎时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D．向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 答案　C 解析　水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，但c(OH－)与c(H＋)仍然相等，故Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错误；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变，B项错误；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项正确；向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错误。‎ ‎4．下列有关问题，与盐的水解有关的是(　　)‎ - 7 -‎ ‎①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属的除锈剂　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Na2CO3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　①NH4Cl与ZnCl2溶液中NH、Zn2＋发生水解反应而使溶液呈酸性，可溶解金属锈蚀生成的氧化物，故可用作除锈剂，正确；②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂，其原理是二者发生相互促进的水解反应生成CO2和Al(OH)3，正确；③草木灰与铵态氮肥不能混合施用，其原因是草木灰中含有K2CO3，CO与NH发生相互促进的水解反应，释放出NH3，降低了肥效，正确；④实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞，其原因是CO发生水解反应而使溶液呈碱性，易与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3，正确；⑤加热蒸干AlCl3溶液，促使水解平衡：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl正向移动，加热蒸干得到Al(OH)3固体，正确。‎ ‎　盐溶液蒸干时所得产物的判断方法 ‎(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时，蒸干后一般得该盐，如CuSO4溶液蒸干得CuSO4固体。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、FeCl3溶液蒸干后一般得Al(OH)3、Fe(OH)3。‎ ‎(2)考虑盐受热时是否分解。因为Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl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。‎ ‎(3)还原性盐在蒸干其溶液时会被O2氧化。例如蒸干Na2SO3溶液得Na2SO4固体。‎ ‎5．下列根据反应原理设计的应用，不正确的是(　　)‎ A．CO＋H2OHCO＋OH－　热的纯碱溶液清洗油污 B．Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋　明矾净水 C．TiCl4＋(x＋2)H2O(过量) TiO2·xH2O↓＋4HCl　用TiCl4制备TiO2‎ D．SiCl2＋H2OSn(OH)Cl↓＋HCl　配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体 答案　D 解析　升高温度，促使CO的水解平衡正向移动，溶液中c(OH－)增大，碱性增强，有利于油污的水解及清洗，A正确；明矾是KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可吸附水中悬浮杂质，起到净水作用，B正确；TiCl4发生水解反应生成TiO2·xH2O沉淀，经脱水制备TiO2，C正确；SiCl2易发生水解反应，而配制其溶液时，加入NaOH固体，消耗HCl，促使水解平衡正向移动，生成Sn(OH)Cl沉淀，故应加入HCl溶液抑制其水解，D错误。‎ - 7 -‎ ‎6．下列说法不正确的是(　　)‎ A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂 B．水解反应NH＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动 C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．盐类水解反应的逆反应是中和反应 答案　B 解析　明矾[KAl(SO4)2·12H2O]因Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，能吸附水中悬浮的物质，使之沉降，从而起到净水的作用，A项正确；盐的水解是吸热过程，升高温度水解平衡正向移动，B项错误；AlCl3、FeCl3、CuCl2溶液中分别存在Al3＋、Fe3＋、Cu2＋的水解平衡，直接将三种溶液加热蒸干得不到相应的固体，应在HCl气流中加热，C项正确；盐类水解反应的逆反应是中和反应，D项正确。‎ ‎7．‎25 ℃‎时，关于①0．1 mol·L－1 NH4Cl溶液、②NaOH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＋)‎ 答案　B 解析　NH4Cl溶液中存在NH的水解平衡：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，加水稀释时，平衡正向移动，n(NH)减小，n(Cl－)不变，则的值增大，A错误；NaOH溶液中加水稀释，c(NaOH)减小，对水的电离抑制程度减小，故水的电离程度增大，B正确；均加水稀释100倍，NaOH溶液的pH变化更大，C错误；将①和②混合，所得溶液呈电中性，据电荷守恒可得，c(NH)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；由于溶液的pH＝7，则有c(OH－)＝c(H＋)，从而可得c(NH)＋c(Na＋)＝c(Cl－)；据物料守恒可得c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)，所以c(NH3·H2O)＝c(Na＋)。‎ ‎8．0．1 mol·L－1 KHS溶液中，下列表达式不正确的是(　　)‎ A．c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋‎2c(S2－)‎ B．c(K＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(S2－)>c(H＋)‎ C．c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)＝0．1 mol·L－1‎ D．c(S2－)＋c(OH－)＝c(H2S)＋c(H＋)‎ 答案　B 解析　根据溶液中的电荷守恒可得出：①c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋‎2c(S2－)，A项正确；根据物料守恒可得出：②c(K＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝0．1 mol·L－1‎ - 7 -‎ ‎，C项正确；把②代入①可得出：c(S2－)＋c(OH－)＝c(H2S)＋c(H＋)，D项正确。KHS溶液中c(H＋)>c(S2－)，故B项错误。‎ ‎9．常温下，已知0．1 mol·L－1的一元酸HA溶液，其溶液的pH>1；0．1 mol·L－1的一元碱MOH溶液，＝1012，将此两种溶液等体积混合，混合液中离子浓度关系不正确的是(　　)‎ A．c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)‎ B．c(M＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)‎ C．c(A－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)‎ D．c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)‎ 答案　C 解析　根据题干条件推知HA为弱酸，MOH为强碱，二者恰好完全反应生成盐MA，A－发生水解反应A－＋H2OHA＋OH－，因此B项正确，C项错误；根据质子守恒，A项正确；根据电荷守恒，D项正确。‎ 离子浓度大小比较的规律 ‎(1)多元弱酸溶液：根据多步电离分析。例如：在H3PO4的溶液中，c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。‎ ‎(2)多元弱酸的正盐溶液：根据弱酸根离子的分步水解分析，例如：Na2CO3溶液中，c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)。‎ ‎(3)多元弱酸的酸式盐溶液：要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HCO以水解为主，NaHCO3溶液中c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)；而HSO以电离为主，NaHSO3溶液中c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(OH－)。‎ ‎(4)不同溶液中同一离子浓度的比较：要看溶液中其他离子对其的影响。例如：在物质的量浓度相同的下列溶液中：a．NH4Cl、b．CH3COONH4、c．NH4HSO4，c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。‎ ‎(5)混合溶液中各离子浓度的大小比较：根据电离程度、水解程度的相对大小分析。‎ ‎①分子的电离大于相应离子的水解。例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液，c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)；等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。‎ ‎②分子的电离小于相应离子的水解。例如在0．1 mol·L－1的NaCN溶液和0．1 mol·L－1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)。‎ ‎10．下列溶液中浓度关系正确的是(　　)‎ A．小苏打溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)‎ B．CH3COONa溶液中：c(CH3COO－)>c(Na＋)‎ - 7 -‎ C．物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO－)＋‎2c(OH－)＝‎2c(H＋)＋c(CH3COOH)‎ D．0．1 mol/L的NaHA溶液，其pH＝4，则c(HA－)>c(H＋)>c(H‎2A)>c(A2－)‎ 答案　C 解析　A项，不符合电荷守恒，c(CO)前的系数应为2；B项，因CH3COO－水解，所以c(CH3COO－)c(H＋)>c(A2－)>c(H‎2A)，错误。‎ ‎11．已知0．1 mol·L－1的二元酸H‎2A溶液的pH＝4．0，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．在Na‎2A、NaHA两溶液中，离子种类不相同 B．在溶质的物质的量相等的Na‎2A、NaHA两溶液中，阴离子总数相等 C．在NaHA溶液中一定有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋‎2c(A2－)＋c(OH－)‎ D．在Na‎2A溶液中一定有：c(Na＋)>c(A2－)>c(H＋)>c(OH－)‎ 答案　C 解析　在Na‎2A溶液中存在：Na‎2A===2Na＋＋A2－，A2－＋H2OHA－＋OH－，HA－＋H2OH‎2A＋OH－，H2OH＋＋OH－。在NaHA溶液中存在：NaHA===Na＋＋HA－，HA－＋H2OH‎2A＋OH－，HA－H＋＋A2－，H2OH＋＋OH－。阳离子有：Na＋、H＋；阴离子有：A2－、HA－、OH－。根据电荷守恒可知在Na‎2A、NaHA溶液中都有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋‎2c(A2－)。Na‎2A溶液中c(Na＋)是NaHA溶液中c(Na＋)的两倍，所以等物质的量的Na‎2A、NaHA中Na‎2A中阴离子总数多。因为Na‎2A是强碱弱酸盐，水解显碱性，所以c(OH－)>c(H＋)。A2－易水解，所以c(Na＋)>c(A2－)，离子浓度关系为c(Na＋)>c(A2－)>c(OH－)>c(H＋)。由以上分析知A、B、D三项均不正确，C项正确。‎ ‎12．向浓度为0．1 mol·L－1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体，下列各量保持减小的是(　　)‎ ‎①c(H＋)　②c(NH)　③ ‎④　⑤NH的水解程度 ‎⑥　⑦ - 7 -‎ A．③⑤ B．⑤⑥ C．③⑥ D．④⑥‎ 答案　B 解析　①NH4Cl溶液中存在水解平衡：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，加入少量NH4Cl固体，c(NH)增大，平衡正向移动，则溶液中c(H＋)增大，错误；②根据勒夏特列原理可知，平衡正向移动，但c(NH)仍比原平衡大，错误；③c(NH)增大，平衡正向移动，但NH的水解程度减小，故增大，错误；④NH的水解平衡常数为Kh＝，则＝，由于温度不变，Kh不变，故不变，错误；⑤加入少量NH4Cl固体，水解平衡正向移动，但NH的水解程度减小，正确；⑥结合水解常数Kh可知，＝，加入少量NH4Cl固体，Kh不变，c(NH3·H2O)增大，故减小，正确；⑦结合水解常数Kh可知，＝，加入少量NH4Cl固体，水解平衡正向移动，c(H＋)增大，但Kh不变，故增大，错误。‎ 二、非选择题 ‎13．常温下碳酸(H2CO3)溶液和草酸(H‎2C2O4)溶液的电离平衡常数如下表所示：‎ H2CO3‎ H‎2C2O4‎ Ka1‎ ‎4．3×10－7‎ ‎5．9×10－2‎ Ka2‎ ‎5．6×10－11‎ ‎6．4×10－5‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)等浓度的H2CO3溶液和H‎2C2O4溶液中c(H＋)较大的是________(填化学式)。‎ ‎(2)0．1 mol·L－1 Na2CO3溶液的pH________(填“>”“<”或“＝”)0．1 mol·L－1 Na‎2C2O4溶液的pH。‎ ‎(3)0．1 mol·L－1 Na‎2C2O4溶液中各离子浓度的大小顺序为______________________。‎ ‎(4)若0．1 mol·L－1 H‎2C2O4溶液与0．1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H‎2C2O4)＝________mol·L－1。‎ 答案　(1)H‎2C2O4　(2)>　‎ ‎(3)c(Na＋)>c(C2O)>c(OH－)>c(HC2O)>c(H＋)‎ ‎(4)0．05‎ - 7 -‎ 解析　(1)Ka1(H‎2C2O4)>Ka1(H2CO3)，则等浓度的H2CO3溶液和H‎2C2O4溶液相比，H‎2C2O4溶液中c(H＋)更大。‎ ‎(2)由于Ka2(H‎2C2O4)>Ka2(H2CO3)，则浓度均为0．1 mol·L－1的Na2CO3和Na‎2C2O4溶液相比，CO的水解程度大于C2O，两种溶液都因水解而显碱性，故0．1 mol·L－1的Na2CO3溶液的pH更大。‎ ‎(3)0．1 mol·L－1 Na‎2C2O4溶液中存在水解平衡：C2O＋H2OHC2O＋OH－、HC2O＋H2OH‎2C2O4＋OH－及水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，该溶液显碱性，c(H＋)最小，Na＋不水解，则c(Na＋)最大。C2O的两步水解中第一步水解程度大，则有c(C2O)>c(OH－)>c(HC2O)，故溶液中离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(C2O)>c(OH－)>c(HC2O)>c(H＋)。‎ ‎(4)0．1 mol·L－1 H‎2C2O4溶液与0．1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成NaHC2O4，根据物料守恒可得c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H‎2C2O4)＝c(Na＋)＝×0．1 mol·L－1＝0．05 mol·L－1。‎ - 7 -‎