2020届一轮复习鲁科版盐类的水解作业
盐类的水解
1.对水的电离平衡不产生影响的粒子是( )
A. B.26M3+
C. D.CHHHCOO-
解析:选C 水的电离平衡H2OH++OH-,A项加入HCl,c(H+)增大抑制了水的电离;B项为Fe3+,Fe3+能发生水解,促进水的电离;C项Cl-不会发生水解;D项中CH3COOH为弱酸,CH3COO-能发生水解,促进水的电离。
2.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3;②Na2CO3;③NaHCO3;④NH4HCO3;⑤(NH4)2CO3。下列关系或者说法正确的是( )
A.c(CO)的大小关系:②>⑤>③>④>①
B.c(HCO)的大小关系:④>③>⑤>②>①
C.将溶液蒸干灼烧只有①不能得到对应的固体物质
D.②③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
解析:选A 由于④中NH与HCO水解相互促进,故c(HCO)大小为③>④,c(CO)大小也是③>④,B错误;将各溶液蒸干后①③④⑤都分解,得不到原来的物质,C错误;Na2CO3只能与盐酸反应,而与NaOH溶液不反应,D错误;NH与CO水解相互促进,c(CO)大小为②>⑤,HCO既水解又电离,水解程度大于电离程度,c(CO)大小为④<③<⑤<②,H2CO3是弱酸,二级电离Ka2很小,H2CO3中的c(CO)最小,A正确。
3.下列物质在常温时发生水解,对应的离子方程式正确的是( )
A.Na2CO3:CO+2H2OH2CO3+2OH-
B.NH4Cl:NH+H2ONH3↑+H2O+H+
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
D.NaF:F-+H2O===HF+OH-
解析:选C A项,应为CO+H2OHCO+OH-,B项,应为NH+H2ONH3·H2O+H+;D项,应为F-+H2OHF+OH-。
4.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+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2·xH2O
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析:选D 热的纯碱溶液碱性增强、去污能力增强;Al3+水解生成Al(OH)3
胶体,吸附水中的悬浮物,具有净水作用;TiCl4与H2O作用水解可以制得纳米材料TiO2·xH2O,A、B、C项正确;SnCl2易水解,配制SnCl2溶液时若加入NaOH溶液,会促进SnCl2水解而生成Sn(OH)Cl或Sn(OH)2沉淀,配制SnCl2溶液应将SnCl2固体溶于浓盐酸中,再稀释至所需浓度。
5.常温下,下列各组离子在有关限定条件下溶液中一定能大量共存的是( )
A.由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、ClO-、I-
B.c(H+)= mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、CO
C.常温下,=1×10-12的溶液:K+、[Al(OH)4]-、CO、Na+
D.pH=13的溶液中:[Al(OH)4]-、Cl-、HCO、SO
解析:选C A项,由水电离产生的c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,ClO-在酸性条件下不能大量存在;B项,c(H+)= mol·L-1的溶液呈中性,Fe3+、CO发生相互促进的水解反应,不能大量共存;D项pH=13的溶液呈碱性,HCO不能大量共存。
6.有关下列两种溶液的说法中,正确的是( )
①0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
②0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
A.常温时,溶液中c(CH3COO-):①<②
B.加水稀释①,溶液中变大
C.向②中滴加①至溶液呈中性,滴加过程中水的电离平衡正向移动
D.向②中滴加①至溶液呈中性,溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
解析:选C 选项A,①中CH3COO-微弱水解,②中微弱电离出CH3COO-,故c(CH3COO-):①>②,错误;选项B,①中CH3COO-水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,是其水解平衡常数,只与温度有关,错误;选项C,CH3COOH溶液中水的电离受到抑制,加入CH3COONa溶液至中性,水的电离程度增大,即水的电离平衡向正反应方向移动,正确;选项D,根据电荷守恒及溶液呈中性可知c(Na+)=c(CH3COO-),错误。
7.下列有关溶液(室温下)的说法正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
B.0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3
COOH)=c(Cl-)
解析:选D 没有给出Na2CO3和NaHCO3的量的关系,若二者的物质的量浓度相等,则离子浓度之间的关系正确,A错误;根据电荷守恒有c(NH)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),所以c(NH)+c(Na+)=c(HSO)+2c(SO),根据物料守恒有c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3),进而有c(NH)+c(H2SO3)=c(SO),故有c(Na+)>c(SO)>c(NH),B错误;Fe2+的水解抑制NH的水解,HCO的水解促进NH的水解,c(NH)的大小关系:④>①>③>②,C错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-),溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),根据物料守恒有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此c(CH3COOH)=c(Cl-),综合分析得c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D正确。
8.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH(Ka=1.75×10-5)溶液和HCN(Ka=4.9×10-10)溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别代表的是CH3COOH和HCN
B.点③和点⑤所示溶液中:c(CN-)=c(CH3COO-)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.在点②和③之间(不包括端点)存在关系:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)(A-代表溶液中的酸根离子)
解析:选C A项,CH3COOH酸性强,浓度相等时溶液的pH小,则曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别代表的是HCN和CH3COOH,错误;B项,点③中pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点③中c(Na+)=c(CH3COO-),点⑤中pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点⑤中c(Na+)=c(CN-),但③中Na+浓度大于⑤中Na+浓度,即c(CN-)
c(Na+),在③中c(OH-)=c(H+),
c(CH3COO-)=c(Na+),所以在点②和③之间(不包括端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),错误。
9.为了除去FeSO4溶液中的Fe3+,可用加入纯铁屑,但此法很费时;现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉末状的绿矾(少量多次),搅拌,直到观察到有褐色沉淀产生即可停止加入药品,煮沸1~2分钟,趁热过滤,密封保存所得的FeSO4溶液,此法的原理是( )
①Fe3+易水解,它的水解产物之一能抑制Fe2+水解
②Fe2+有较强的还原性,它能还原Fe3+
③Fe3+有较强的氧化性,它能氧化Fe2+
④Fe3+的水解是吸热反应,升温能促进它的水解
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
解析:选D Fe3+水解的产物之一是H+,H+能抑制Fe2+的水解,另外Fe3+的水解是吸热反应,升温能促进它的水解。
10.常温下,有①氨水、②NH4Cl溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法错误的是( )
A.四种溶液的pH的大小顺序:①>③>④>②
B.将溶液①、②等体积混合所得溶液呈碱性且c(NH)>c(NH3·H2O)
C.向溶液①、②中分别滴加25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,溶液中c(NH):①<②
D.将溶液③、④等体积混合所得溶液中:2c(OH-)-2c(H+)=3c(H2CO3)+2c(HCO)-c(CO)
解析:选D ①中NH3·H2O电离显碱性,②显酸性,③和④水解显碱性,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的4种溶液的碱性顺序是:①>③>④>②,pH大小顺序:①>③>④>②,A正确;①、②混合后pH>7,NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,c(NH)>c(NH3·H2O),B正确;①、②中分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,①中得到NH4Cl溶液、②中得到NH4Cl和HCl的混合溶液,后者HCl抑制NH的水解,故溶液中c(NH):①<②,C正确;溶液③、④等体积混合所得溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),存在物料守恒:2c(Na+)=3[c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)],整理两式,得到:2c(OH-)-2c(H+)=3c(H2CO3)+c(HCO)-c(CO),D错误。
11.已知,常温下某浓度的NaHSO3稀溶液的pH<7。则该稀溶液中下列粒子关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
B.c(Na+)>c(HSO)+c(SO)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+c(OH-)
解析:选B NaHSO3溶液中存在:HSOH++SO,HSO+H2OH2SO3+OH-,由于溶液的pH<7,说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度,故c(SO)>c(H2SO3),A项错误;由物料守恒可知,c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),故c(Na+)>c(HSO)+c(SO),B项正确;由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),C、D项均错误。
12.织物漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒气体。25 ℃时,各组分浓度随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。下列说法不正确的是( )
A.25 ℃时,ClO的水解平衡常数Kh=10-8
B.在pH约为4.0~4.5范围内使用该漂白剂较好
C.25 ℃时,等浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合后,混合溶液中:c(HClO2)+c(H+)+c(Na+)=c(ClO)+2c(OH-)
D.当pH=5时,向NaClO2溶液中滴入稀氢氧化钠溶液,溶液中主要反应的离子方程式是HClO2+OH-===H2O+ClO
解析:选C A项,ClO的水解平衡为ClO+H2OHClO2+OH-,平衡常数Kh=,pH=6时,c(ClO)=c(HClO2),Kh=10-8,正确;B项,HClO2和ClO2都具有漂白作用,ClO2有毒,所以只能ClO2浓度越小越好,而同时HClO2浓度又必须大,结合图中HClO2和ClO2的浓度,该漂白剂的最佳pH约为4.0~4.5,正确;C项,依据电荷守恒得出c(H+)+c(Na+)=c(ClO)+c(OH-) ①,依据物料守恒得出2c(Na+)=c(ClO)+c(HClO2) ②,联立①②消去Na+:c(HClO2)+2c(H+)=c(ClO)+2c(OH-),错误;D项,图像分析可知当pH=5时溶液中主要是HClO2,pH=5时,向NaClO2溶液中滴入稀氢氧化钠溶液,溶液中主要反应的离子方程式是HClO2+OH-===H2O+ClO,正确。
13.(1)已知氨水的电离平衡常数与CH3COOH相同,则CH3COONH4的水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是___________________________。
(2)0.1 mol·L-1的CH3COONH4溶液中:
①粒子种类:_____________________________________________________________。
②离子浓度大小关系:__________________________________________________。
③物料守恒:____________________________________________________________。
解析:CH3COONH4===NH+CH3COO-(完全电离);NH+H2ONH3·H2O+H+(微弱);CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-(微弱);H2OH++OH-(极微弱)。因为是中性溶液且CH3COO-、NH的水解程度较小,所以c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)。
答案:(1)中性 NH与CH3COO-在等浓度时水解程度相等
(2)① CH3COO-、NH、H+、NH3·H2O、OH-、H2O、
CH3COOH
②c(CH3COO-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
③c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(NH)+c(NH3·H2O)
14.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中的c(NH)__________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4中的c(NH)。
(3)如图1所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母),导致pH随温度变化的原因是_________________________________________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=____________。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________。
解析:(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2
中的小。(3)NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小,符合的曲线为Ⅰ。根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3mol·L-1 [c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大;b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O 三种成分,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+)>c(SO),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
答案:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小 ②10-3mol·L-1
(4)a点 c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
15.电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式
电离平衡常数
HCN
K=4.9×10-10
CH3COOH
K=1.8×10-5
H2CO3
K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为____________________________________________________________
________________。(填写序号)
(2)25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)现有浓度为0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1 NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是________。
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)+c(HCN)=c(OH-)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1
(4)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子方程式表示灭火的原理______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知NaHC2O4
水溶液显酸性,请写出该溶液中各离子浓度的大小:_______________________;电荷守恒表达式:________________________________。
解析:(1)由电离平衡常数:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO知,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为Na2CO3>NaCN>CH3COONa。(2)由电离平衡常数H2CO3>HCN>HCO知,NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O===NaHCO3+HCN。(3)将0.02 mol·L-1的HCN与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005 mol·L-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,A错误,B正确;溶液中存在等物质的量的溶质HCN和NaCN,其中CN-+H2OHCN+OH-,H2OH++OH-,OH-来自CN-的水解和H2O的电离,c(HCN)等于CN-的水解和溶质HCN两者之和,即c(H+)+c(HCN)>c(OH-),C错误;由物料守恒可知,c(HCN)+c(CN-)=0.01 mol·L-1,D正确。(4)Al3+与HCO发生相互促进水解反应,生成Al(OH)3和CO2,反应的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(5)NaHC2O4溶液显酸性,则HC2O的电离程度大于其水解程度,所以c(C2O)>c(H2C2O4),由于H+来自水的电离和HC2O的电离,则c(H+)>c(C2O),HC2O的水解程度较小,则c(HC2O)>c(C2O),溶液中各离子浓度大小为c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-);溶液中存在的阴离子为HC2O、C2O、OH-,阳离子为Na+、H+,其电荷守恒表达式为c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
答案:(1)b>a>c
(2)NaCN+CO2+H2O===NaHCO3+HCN
(3)BD (4)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(5)c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-) c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)