高中化学作业14盐类水解含解析 人教版选修4
课时作业(十四)
A组—基础巩固
一、盐类的水解
1.下列物质溶于水,由于水解而使溶液显酸性的是( )
A.NaHCO3 B.FeSO4
C.Ca(ClO)2 D.NaHSO4
解析 碳酸氢钠为强碱弱酸盐,在水溶液中电离出钠电子和碳酸氢根离子,碳酸氢根离子发生水解HCO3-+H2OH2CO3+OH-,和电离HCO3-H++CO32-,水解大于电离,溶液显碱性,A项错误;硫酸亚铁为强酸弱碱盐,在水溶液中电离出亚铁离子和硫酸根离子,亚铁离子发生水解Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,水溶液显酸性,B项正确;次氯酸钙为强碱弱酸盐,在水溶液中电离出次氯酸根离子和钙离子,次氯酸根离子发生水解ClO-+H2OHClO+OH-,水溶液显碱性,C项错误;硫酸氢钠为强酸强碱盐,电离出氢离子使溶液显酸性,D项错误。
答案 B
2.在常温下,纯水中存在电离平衡H2OH++OH-,如要使水的电离程度增大,并使c(H+)增大,应加入的物质是( )
A.NaHSO4 B.KAl(SO4)2
C.NaHCO3 D.CH3COONa
解析 NaHCO3溶液、CH3COONa溶液呈碱性,溶液中c(H+)减小,不符合题意;NaHSO4电离出的H+抑制了水的电离;KAl(SO4)2电离的Al3+水解,能促进水的电离,使溶液中c(H+)增大。
答案 B
3.pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度的关系前者与后者比较( )
A.大于 B.小于
C.等于 D.无法确定
解析 NH4Cl溶液中由于NH4+的水解,促进了水的电离;CH3COOH溶液中,由于CH3COOH电离出的H+抑制了H2O的电离。
答案 B
4.下列酸溶液的pH相同时,其物质的量浓度最小的是( )
A.H2SO4 B.H2SO3
C.CH3COOH D.HNO3
解析 pH相等的强酸溶液,元数越大其浓度越小;元数相同的酸溶液,酸性越弱,pH
7
相同时其浓度越大,硫酸是二元强酸、亚硫酸是二元弱酸,pH相等时硫酸浓度小于亚硫酸;醋酸是一元弱酸、硝酸是一元强酸,pH相等的醋酸和硝酸,醋酸浓度大于硝酸;硝酸和硫酸都是强酸,pH相等时硫酸浓度小于硝酸,所以pH相等时,物质的量浓度最小的是硫酸,故选A项。
答案 A
5.常温下,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
③
恰好中和
强酸弱碱盐,水解呈酸性
pH<7
④
恰好中和
弱酸强碱盐,水解呈碱性
pH>7
答案 D
二、盐类水解离子方程式
6.下列水解方程式正确的是( )
A.Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+
B.Br-+H2OHBr+OH-
C.CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
D.NH4++2H2ONH3·H2O+H3O+
解析 水解是非常微弱的,水解方程式应该用“”,且不能使用沉淀符号,故A项错误;溴离子是强酸酸根离子不发生水解,故B项错误;CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+,是醋酸的电离方程式,不是水解离子方程式,故C项错误。
7
答案 D
7.(1)FeCl3的水溶液呈____________(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是________________(用离子方程式表示)。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH________7(填“<”“=”或“>”),其原因是________________(用离子方程式表示)。
(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是____________________(用离子方程式表示)。
(4)明矾可用于净水,原理是______________________________
____________(用离子方程式表示)。
解析 (1)FeCl3是强酸弱碱盐,Fe3+水解使溶液显酸性。
(2)NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+水解使溶液显酸性,溶液的pH<7。
(3)纯碱水解使溶液显碱性,在碱性条件下,油污水解生成可溶性物质。
(4)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。
答案 (1)酸 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(2)< NH4++H2ONH3·H2O+H+
(3)CO32-+H2OHCO3-+OH-
(4)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
B组—能力提升
8.关于小苏打(NaHCO3)溶液的表述错误的是( )
A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
C.HCO3-的电离程度大于其水解程度
D.c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)
解析 溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),A项正确;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),B项正确;溶液呈碱性,故HCO3-的电离程度小于其水解程度,C项错误;小苏打溶液中,碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,碳酸氢根离子的水解和电离都较微弱,水电离和碳酸氢根离子水解都出氢氧根离子,只有碳酸氢根离子电离出碳酸根离子,所以c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-),D项正确。
答案 C
7
9.下列说法正确的是( )
A.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的NaOH的物质的量相等
B.若NaHA溶液的pH<7,则H2A一定是强酸
C.将NaOH溶液加入到NH4Cl溶液至中性时,溶液中c(NH4+)=c(Cl-)
D.常温下,将pH=11的Ba(OH)2溶液加水稀释10倍后,溶液的pH=12
解析 由题意可知n(HCl)=n(CH3COOH),所以二者消耗的NaOH的物质的量相等,A项正确;NaHA溶液的pH<7,只能说明HA-的电离程度大于水解程度,并不能说明H2A一定是强酸,例如NaHSO3溶液的pH<7,H2SO3不是强酸,B项错误;将NaOH溶液加入到NH4Cl溶液至中性时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-),C项错误;强碱溶液稀释10倍,pH应该减小1,D项错误。
答案 A
10.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
解析 NH4+、Fe3+水解使溶液呈酸性,对CH3COO-的水解有促进作用,而SO32-水解对CH3COO-的水解有抑制作用。
答案 A
11.将0.1 mol下列物质置于1 L水中充分搅拌后,溶液中阴离子数最多的是( )
A.KCl B.Mg(OH)2
C.Na2CO3 D.MgSO4
解析 对于A、D两项,由于KCl和MgSO4溶于水并完全电离,所以n(Cl-)=n(SO42-)=0.1 mol(水电离出的OH-可忽略);对于B项,Mg(OH)2在水中难溶,故溶液中n(OH-)<0.1 mol;对于C项,在Na2CO3溶液中,由于CO32-+H2OHCO3-+OH-,阴离子数目会增加,即阴离子物质的量大于0.1 mol。由上分析,Na2CO3溶液中的阴离子数目最多,C项正确。
答案 C
12.若定义pC是溶液中粒子物质的量浓度的负对数,则常温下,一定浓度的某酸(H2A)水溶液中pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)随着溶液pH的变化曲线如下图所示。下列说法一定正确的是( )
7
A.pH=4时,c(HA-)c(A2-),故A项错误;调节溶液pH的方法不确定,所以c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)不一定是定值,故B项错误;根据图示c(H2A)=c(HA-)时,pH=1.3,所以Ka1==c(H+)=10-1.3,故C项正确;根据图示c(A2-)=c(HA-)时,pH=4.3,Ka2==c(H+)=10-4.3,HA-的水解常数==10-12.7,电离大于水解,所以NaHA的水溶液呈酸性,故D项错误。
答案 C
13.将下列离子混合在同一溶液中,必然会产生沉淀的一组是( )
A.Na+、Al3+、Cl-、AlO2- B.Ba2+、NH4+、Cl-、OH-
C.H3O+、Ca2+、PO43-、Cl- D.Na+、NH4+、Cl-、CO32-
解析 A项,Al3+发生水解显酸性,AlO2-发生水解显碱性,两种离子在溶液中相遇时发生双水解,相互促进,使水解反应进行到底:Al3++3AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓。
答案 A
14.在25 ℃时,浓度均为1 mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中,测得其中c(NH4+)分别为a mol/L、b mol/L、c mol/L,则下列判断正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.c>a>b
解析 (NH4)2CO3溶液中CO32-的水解促进NH4+的水解,(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+的水解抑制NH4+的水解,则等浓度时,c(NH4+)大小顺序应为c>a>b。
答案 D
15.已知0.01 mol/L的NaHCO3溶液呈碱性。回答下列问题:
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
①____________________________________________;
②____________________________________________;
③____________________________________________。
(2)溶液中共有________种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)向该溶液中加入AlCl3溶液,有白色胶状沉淀生成,
7
同时产生一种无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
解析 (1)溶液中存在的HCO3-的电离和水解,还有水的电离。
(2)根据平衡体系中所有离子都存在,所以溶液中的粒子有H2O、Na+、HCO3-、CO32-、H2CO3、H+、OH- 7种。
(3)Al3+与HCO3-能发生相互促进的水解,直至完全水解生成二氧化碳和氢氧化铝沉淀。
答案 (1)①HCO3-H++CO32- ②HCO3-+H2OH2CO3+OH- ③H2OH++OH- (2)7
(3)Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
C组—高分突破
16.10 ℃时,在烧怀中加入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
50
70
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HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为_______________________。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断水解程度Na2CO3________(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________8.3(填“>”“<”或“=”),说明甲同学正确;若pH________8.3(填“>”“<”或“=”),说明乙同学正确。
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断:
实验装置如图,加热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。
解析 (1)HCO3-水解的离子方程式为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-。
(2)乙同学根据NaHCO3受热易分解的性质,认为受热时2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,
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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,则当温度降至10 ℃时,pH应大于8.3。
(4)根据A中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3在加热时发生了分解生成了Na2CO3与CO2及水,证明乙同学观点正确。
答案 (1)HCO3-+H2OH2CO3+OH-
(2)大于 (3)= > (4)乙
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