高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解课后测评

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第三节 盐类的水解
课时2　溶液中粒子浓度的大小关系
【基础巩固】
1.常温下,将甲酸与NaOH溶液混合,所得溶液的pH=7,则此混合溶液中 (　　)
A.c(HCOO-)>c(Na+)
B.c(HCOO-) C.c(HCOO-)=c(Na+)
D.无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的大小关系
解析:NaOH与HCOOH反应后,溶液中存在的离子有4种,即Na+、HCOO-、OH-和H+,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-);由pH=7可知,c(H+)=c(OH-),故c(HCOO-)=c(Na+)。
答案:C
2.25 ℃时,将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系式中正确的是(　　)
A.c(N)=c(S) B.c(N)>c(S)
C.c(N) 解析:根据电荷守恒有c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),当c(H+)=
c(OH-)时,c(N)=2c(S)。
答案:B
3.下列关于0.1 mol/L NaHSO3溶液的说法中错误的是 (　　)
A.升高温度,溶液pH减小
B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大
解析:NaHSO3溶液中HS的电离程度大于水解程度,加热会促进HS的电离,故溶液的酸性增强,即pH变小,A项正确;NaHSO3溶液中的硫元素质量守恒表达式应是c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3),B项错误;由电荷守恒可知,C项正确;因为NaHSO3溶液中HS的电离程度大于水解程度,所以加入氢氧化钠后,使HSH++S的平衡正向移动,故c(S)变大,由于加入了Na+,故c(Na+)也变大,D项正确。
答案:B
4.在0.1 mol/L NaHCO3溶液中,下列关系中错误的是 (　　)
A.c(Na+)=c(HC)+c(OH-)
B.c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C)
C.c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)
解析:A项中的等式错误,它不符合任何守恒关系。B项中的等式正确地表达了NaHCO3溶液中的碳元素质量守恒。C项,将NaHCO3溶液中碳元素质量守恒式代入电荷守恒式得到关系式:c(H+)+c(H2CO3)=
c(OH-)+c(C)。D项中的等式正确地表达了NaHCO3溶液中离子的电荷守恒关系。
答案:A
5.在25 ℃时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是 (　　)
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解析:pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,则醋酸过量,溶液中的离子浓度大小关系应为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-)。
答案:D
6.(2021·广东广州五校高二期末)25 ℃ 时,下列有关溶液的说法正确的是 (　　)
A.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)
B.pH=9的CH3COONa溶液的浓度小于pH=9的NaOH溶液的浓度
C.0.10 mol/L NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7,c(Na+)>c(N)>
c(S)
D.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(C)+
c(HC)+c(H2CO3)]
解析:A项,Cl2与H2O反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO,
HClO是弱酸,部分电离,根据物料守恒得c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-),故正确;B项,CH3COONa水解导致溶液呈碱性,NaOH电离导致溶液呈碱性,CH3COONa水解程度较小,要使两种溶液的pH相等,CH3COONa溶液浓度应远远大于NaOH溶液浓度,故错误;C项,溶液中Na与S的物质的量之比为1∶1,而N与部分S结合,故c(Na+)>c(N),由元素质量守恒可知,c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3),溶液呈中性,由电荷守恒可得,c(Na+)+c(N)=2c(S)+c(HS),联立可得,c(N)+
c(H2SO3)=c(S),c(S)>c(N),故错误;D项,两种溶质的物质的量浓度未知,则无法判断溶液中存在的元素质量守恒,故错误。
答案:A
7.向体积为Va L的0.05 mol/L CH3COOH溶液中加入体积为Vb L的0.05 mol/L KOH溶液,下列关系中错误的是 (　　)
A.Va>Vb时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)
B.Va=Vb时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.Vac(K+)>c(OH-)>c(H+)
D.Va与Vb任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
解析:若Va>Vb,根据元素质量守恒可知,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=
0.05Vamol,n(K+)=0.05Vb mol,则0.05Va>0.05Vb,A项正确;若Va=Vb,两者恰好完全反应生成CH3COOK,溶液呈碱性,由碳元素质量守恒式代入电荷守恒式可得,c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),B项正确;若Vac(CH3COO-),另外C项也不符合电荷守恒,C项错误;无论如何混合,溶液中的离子只有K+、H+、OH-、CH3COO-,根据电荷守恒可知,D项正确。
答案:C
8.现有常温下的四种溶液:①0.01 mol/L CH3COOH溶液、②0.01 mol/L HCl溶液、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH溶液,请回答下列问题。
(1)若将一定量的②、③混合,混合溶液的pH=7,则混合溶液中的离子浓度由大到小的排列顺序是　　　　　　　　　(用离子符号表示)。 
(2)取一定量的②平均分成两份,一份加适量水,另一份加入一定量的④后,pH都升高了1,则加入水的体积与④的体积之比为　　　　。 
(3)若将一定量的①、④混合后,CH3COOH过量,则混合液可能呈　　　　(填字母)。 
A.酸性　　　　　　B.碱性　　　　　　C.中性
解析:(1)混合溶液的pH=7,说明c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(N)=c(Cl-),故c(N)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。(2)设0.01 mol/L HCl溶液的体积为x L,则所需水的体积为9x L;设所需④的体积为y L,则有=0.001,计算可得y=x,故加入的水的体积与④的体积之比为9x∶x=11∶1。(3)①、④混合后,CH3COOH过量,但是CH3COOH过量多少不确定,故溶液可能呈酸性、碱性或中性。
答案:(1)c(N)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-) (2)11∶1　(3)ABC
9.(1)常温下,0.2 mol/L HCl溶液与0.2 mol/L MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6。
①混合溶液中由水电离出的c(H+)　　　(填“>”“<”或“=”)HCl溶液中由水电离出的c(H+)。 
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)。
c(Cl-)-c(M+)=　　　　 mol/L; 
c(H+)-c(MOH)=　　　　 mol/L。 
(2)常温下,若将0.2 mol/L MOH溶液与 0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下,MOH的电离程度　　　　(填“>”“<”或“=”)MCl的水解程度。 
(3)常温下,若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH　　　(填“>7”或“<7”或“无法确定”)。 
解析:(1)①由混合溶液的pH=6知,反应生成的盐发生水解,促进了水的电离,而酸抑制水的电离。②c(H+)=10-6 mol/L,c(OH-)=10-8mol/L,由电荷守恒关系可得c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 mol/L-10-8 mol/L=
9.9×10-7 mol/L。M元素质量守恒:c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),则c(H+)-
c(MOH)=c(H+)-[c(Cl-)-c(M+)]=10-6 mol/L-9.9×10-7 mol/L=
1.0×10-8 mol/L。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液,只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时,pH<7。
(3)酸中已电离的c(H+)和碱溶液中的c(OH-)相等,等体积混合后pH≠7,只可能是弱酸过量。
答案:(1)①>　②9.9×10-7　1.0×10-8　(2)<　(3)<7
【拓展提高】
10.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3溶液、②NaHCO3溶液、③H2CO3溶液、④(NH4)2CO3溶液、⑤NH4HCO3溶液,按c(C)由小到大顺序排列正确的是 (　　)
A.⑤<④<③<②<① B.③<⑤<②<④<①
C.③<②<⑤<④<① D.③<⑤<④<②<①
解析:N水解呈酸性,C水解呈碱性,两者相互促进水解,所以,
Na2CO3溶液中c(C)大于(NH4)2CO3溶液中c(C)。同理,NaHCO3溶液中c(C)大于NH4HCO3溶液中c(C)。H2CO3是弱电解质,所以c(C)最小。
答案:B
11.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,则下列说法中正确的是 (　　)
A.该溶液可能是由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成的
B.该溶液可能是由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液与CH3COOH溶液混合而成的
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度大小为c(CH3COO-)>c(Na+)>
c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(N)之和
解析:pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,故A项正确;两溶液混合后生成的CH3COONa水解显碱性,B项错误;不符合电荷守恒,故C项错误;加入适量氨水后的溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(OH-)+
c(CH3COO-),因为不知道此时溶液酸碱性情况,故不能判断c(H+)与c(OH-)的相对大小,即不能判断c(CH3COO-)与c(Na+)、c(N)之和的大小关系,D项错误。
答案:A
12.常温下,将某一元酸HA溶液与NaOH溶液等体积混合,分别进行编号为①、②、③的实验,实验数据记录如下表。
实验
编号
HA物质的量浓度/(mol/L)
NaOH物质的量浓/(mol/L)
混合溶液的pH
①
0.1
0.1
pH=8
②
c
0.2
pH=7
③
0.2
0.1
pH<7

请回答下列问题。
(1)根据①组实验情况,分析混合溶液的pH=8的原因是
　　　　　　　　　(用反应的离子方程式表示),在该溶液中下列关系式错误的是　　　　(填字母)。 
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.c(Na+)=c(HA)+c(A-)
C.c(HA)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(HA)
(2)②组情况表明,c　　　　(填“>”“<”或“=”,下空同)0.2。混合溶液中离子浓度c(A-)　　　　c(Na+)。 
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度　　　(填“>”“<”或“=”)
NaA的水解程度,离子浓度由大到小的顺序是　　　 　　　　。 
解析:(1)①组实验中,HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,溶液显碱性,则A-发生水解:A-+H2OHA+OH-。A项符合电荷守恒关系,正确。B项符合元素质量守恒关系,正确。根据电荷守恒知,D项错误。由A、B项推出c(OH-)=c(H+)+c(HA),C项错误。(2)若HA溶液为0.2 mol/L,与等体积的0.2 mol/L NaOH溶液反应,溶液显碱性,现等体积混合后pH=
7,说明酸过量,即c>0.2。pH=7说明c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)+
c(Na+)=c(OH-)+c(A-),则c(A-)=c(Na+)。(3)③组实验中,0.2 mol/L HA
溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合,反应得到等浓度的NaA溶液和HA溶液的混合液。溶液中存在A-+H2OHA+OH-,HAH++A-
平衡,pH<7,则说明HA电离程度大于A-水解程度。根据溶液呈电中性,溶液中的离子浓度大小为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
答案:(1)A-+H2OHA+OH-　CD　(2) >　=
(3)>　c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【挑战创新】
13.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2BH++HB-,HB-H++B2-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显　　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)。理由是　　　
　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 
(2)在0.1 mol/L Na2B溶液中存在的粒子,其浓度关系式正确的是　　　　(填字母)。 
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol/L
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1 mol/L NaHB溶液的pH=2,则0.1 mol/L H2B溶液中的c(H+)可能　　　(填“<”“>”或“=”)0.11 mol/L,理由是　 　 。 
(4)0.1 mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
　　　　　　　　　　。 
解析:(1)由H2BH++HB-(完全电离),HB-H++B2-(部分电离),所以盐中B2-将水解而HB-不水解,故Na2B显碱性,B2-+H2OHB-+OH-。
(2)在Na2B溶液中存在:Na2B2Na++B2-,B2-+H2O HB-+OH-,H2OH++OH-。由B元素质量守恒知c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 mol/L。由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-)。(3)在NaHB溶液中,NaHBNa++HB-,HB-H++B2-,H2OH++OH-。已知0.1 mol/L NaHB溶液的pH=2,其c(H+)=0.01 mol/L,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 mol/L H2B溶液中c(H+)<0.11 mol/L。(4)在NaHB溶液中各离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
答案:(1)碱性　B2-+H2OHB-+OH-　(2)CD
(3)<　0.1 mol/L NaHB溶液的pH=2,说明其c(H+)=0.01 mol/L,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 mol/L H2B溶液中c(H+)<0.11 mol/L
(4)c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)