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高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解第2课时课后测评
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解第2课时课后测评，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
十三 影响盐类水解的主要因素 盐类水解的应用
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
【解析】选B。A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热,铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热,醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
2.氯化铵用作农作物肥料,适用于水稻、小麦、棉花、麻类、蔬菜等作物;药用氯化铵用作祛痰药和利尿药。
t℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是( )
A.由水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度之比为106∶1
B.溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
C.溶液中c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
D.溶液中c(NH3·H2O)+ c(N)=c(Cl-)+c(OH-)
【解析】选C。因为温度不确定,故水的离子积常数无法确定,所以只知道c(H+)=10-4ml·L-1,而无法求解c(OH-),A、B错误;NH4Cl水解方程式为NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,则溶液中c(Cl-)> c(N)>c(H+)>c(OH-),C正确;根据物料守恒可知:c(NH3·H2O)+ c(N)=c(Cl-),D错误。
3.(2020·南昌高二检测)下列实验操作能达到目的的是( )
A.用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
B.用加热蒸发K2SO3溶液的方法获得K2SO3晶体
C.用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
D.加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
【解析】选C。在溶液中Al3+与S2-反应生成Al(OH)3和H2S;加热蒸发K2SO3溶液时,K2SO3易被氧化为K2SO4;直接加热MgCl2溶液会生成Mg(OH)2和HCl,HCl挥发,得到的固体为Mg(OH)2。
4.(2020·滁州高二检测)常温下,0.2 ml·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
【解析】选C。本题所给图像的纵坐标为浓度,横坐标为各组分,即本图像给出的是各组分的浓度大小关系。其中,A-浓度最大,X、Y、Z浓度依次减小,由题意知,两者反应生成0.1 ml·L-1的NaA溶液。A.由于A-浓度小于0.1 ml·L-1,说明A-水解,即HA是弱酸,A错误。B.由于A-水解,水解后溶液呈碱性,B错误。C.根据物料守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),即c(A-)+c(Y)=c(Na+),C正确。D.混合液中粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),因此X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,D错误。
5.常温下,稀释0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液,如果图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是( )
A.N水解的平衡常数
B.溶液的pH
C.溶液中N数目
D.溶液中c(N)
【解析】选B。温度不变,N水解的平衡常数不变,故A项不符合题意;NH4Cl水解呈酸性,加水稀释,水解程度增大,但酸性减弱,溶液的pH将增大,溶液中N数目将减少,c(N)也减小,故B项符合题意,C、D项不符合题意。
6.(2020·洛阳高二检测) 在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2OHC+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,促进Na2CO3的水解,Kw增大
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【解析】选B。Kw只与温度有关,A项错误。CO2通入水中,生成H2CO3,可以与OH-反应而促进水解平衡正向移动,B项正确。升温,促进水解,平衡正向移动,故的结果是增大的,C项错误。加入NaOH固体,碱性肯定增强,pH增大,D项错误。
【补偿训练】
在0.1 ml·L-1 K2CO3溶液中,由于C的水解,使得c(C)<0.1 ml·L-1。如果要使c(C)更接近0.1 ml·L-1,可以采取的措施是( )
A.加入适量水 B.加入少量盐酸
C.加入适量KOH固体D.加热
【解析】选C。K2CO3溶液中存在C的水解平衡:C+H2OHC+OH-。加入适量水,平衡正向移动,且溶液的体积增大,则c(C)减小,A项错误;加入少量盐酸,C与H+结合生成HC,则c(C)减小,B项错误;加入适量KOH固体,溶液中c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,溶液中c(C)增大,更接近
0.1 ml·L-1,C项正确;加热,促使C的水解平衡正向移动,c(C)减小,D项错误。
7.(2020·咸阳高二检测)下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液分别加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【解析】选C。AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错误。选项B中很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质S,因此不符合题意。由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,选项C正确。选项D中,为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。
8.生活中光控开关随处可见,光敏电阻是重要的组成部分,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低。
亚硫酸钠可用作普通分析试剂和光敏电阻材料。对于0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液的叙述正确的是( )
A.升高温度,溶液的pH降低
B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大
【解析】选D。Na2SO3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,方程式为S+H2O
HS+OH-、HS+H2OH2SO3+OH-,因为水解是吸热的,所以升高温度,有利于水解,碱性增强,A项不正确;加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水解,所以c(S)增大,D项是正确的;由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍,因此有c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),所以B项不正确;由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),因此C项也不正确。故选D项。
9.(2020·青岛高二检测)某化学研究性学习小组对电解质溶液作了如下归纳总结(均在常温下)。其中正确的是( )
①pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液pH降低2个单位
②1 L 0.50 ml·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液中含N的物质的量前者大
③pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
④pH=4、浓度均为0.1 ml·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2×(1-1)ml·L-1
A.①②B.②③C.①③D.②④
【解析】选D。①pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液pH升高2个单位,错误;②不同浓度的同种溶液,浓度越小,水解程度越大,正确;③NaHCO3溶液的pH=8.3,表明HC的水解程度大于电离程度,即c(Na+)>c(HC)>
c(H2CO3)>c(C),错误;④根据物料守恒有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),根据电荷守恒有2c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(Na+)+2c(H+),整理得c(CH3COO-)-
c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-)=2×(10-4-10-10) ml·L-1,正确。
10.(2019·济南高二检测)已知NaHSO3溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
HS+H2OH2SO3+OH- ①
HSH++S ②
向0.1 ml·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HS)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HS)+c(OH-)+c(S)
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(S)>c(H+)=c(OH-)
【解析】选C。NaHSO3溶液显酸性,则HS的电离程度>HS的水解程度,加入钠后平衡①左移、平衡②右移,c(HS)减小,A项错误;根据电荷守恒可知,B项错误,应为c(H+)+c(Na+)=c(HS)+c(OH-)+2c(S);加入少量NaOH溶液,平衡②右移,、的值均增大,C项正确;加入氨水至溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可得溶液中其他离子浓度间有如下关系:c(Na+)+
c(N)=2c(S)+c(HS),D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(10分)(2020·邢台高二检测)25 ℃时,用pH试纸测得0.1 ml·L-1NaNO2溶液的pH>7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)_ ______________,
此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 ml·L-1的HNO2和0.1 ml·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(N)。
【解析】(1)由于水电离出的c(OH-)与c(H+)相等,所以c(OH-)=c(HNO2)+c(H+),即c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)。
(2)两溶液混合后得到等浓度的HNO2和NaNO2的混合溶液,溶液显酸性说明HNO2H++N的电离程度大于N+H2OHNO2+OH-的水解程度。根据电荷守恒c(N)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),c(H+)>c(OH-),则c(N)>c(Na+),由于水解程度小,故c(N)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)pH=3的HNO2溶液中c(H+)=10-3ml·L-1,则c(HNO2)远大于10-3ml·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3ml·L-1;pH=3的HNO2和pH=11的NaOH溶液等体积混合后剩余HNO2,溶液显酸性c(H+)>c(OH-),根据c(N)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),知c(Na+)
答案:(1)N+H2OHNO2+OH- c(OH-)-c(H+)
(2)大于 c(N)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)小于 小于
12.(10分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸____________。
(2)②组情况表明,c____________0.2(选填“大于”“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是____________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度____________NaA的水解程度(选填“大于”“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=_______________ml·L-1,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=_______________ml·L-1,c(OH-)-c(HA)=____________ml·L-1。
【解析】(1)由于生成的NaA显示碱性,可知HA是弱酸。
(2)HA是弱电解质,等体积反应,溶液显示碱性,若要pH=7,加入的HA应该多些,故应该c大于0.2;根据电荷守恒,pH=7,氢离子浓度等于氢氧根浓度,故c(A-)=c(Na+)。
(3)根据③的结果,若水解等于电离,溶液显示中性,现在是pH<7,故电离大于水解;溶液中,离子浓度大小关系为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(4)强碱弱酸盐溶液,弱酸根结合水电离的氢离子,溶液显示碱性,溶液中的氢氧根就是水电离的,c(H+)=c(OH-)=10-5ml·L-1;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)ml·L-1;反应前c(HA)=0.1 ml·L-1=c(Na+)=c(A-)+c(HA),代入电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),得:c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9ml·L-1。
答案:(1)弱酸 (2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)
13.已知乙酸(HA)比甲酸(HB)的酸性弱,在物质的量浓度均为0.1 ml·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】选A。乙酸(HA)比甲酸(HB)的酸性弱,则NaA水解程度比NaB强,c(HA)>c(HB),水解均呈碱性,故c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)。
14.(2020·泰安高二检测)在25 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系比较正确的是( )
A.在A、B间任一点,溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点,c(Na+) > c(CH3COO-) >c(H+)>c(OH-)
D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
【解析】选D。对于选项A,找一个特殊点,当NaOH溶液中只滴入少量醋酸时,碱远远过量,溶液中只有少量的CH3COONa,因此有关系式c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)
>c(H+),选项A错。对于选项B,在B点时,溶液的pH恰好为7,则根据电荷守恒应有:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),选项B错。C点溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),由电荷守恒知c(CH3COO-)> c(Na+),C项错。D点,加入醋酸的物质的量为氢氧化钠的2倍,由物料守恒知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),D项正确。
【补偿训练】
(2019·长沙高二检测)常温下,向20 mL 0.1 ml·L-1的K2CO3溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1的稀盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的情况如图所示。
下列说法正确的是( )
A.随着稀盐酸的加入,溶液中保持不变
B.根据A点计算,Ka2(H2CO3)的数量级为10-3
C.B点所处的溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)
D.当pH约为8时,溶液中开始放出CO2气体
【解析】选A。==,平衡常数在常温下数值不变,A项正确;A点溶液中c(C)=c(HC),pH≈11,即氢离子浓度约是10-11 ml·L-1,则Ka2==c(H+)≈10-11 ml·L-1,即Ka2(H2CO3)的数量级为10-11,B项错误;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得B点所处的溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)+c(Cl-),C项错误;根据图像可知pH约为6时,氢离子与碳酸氢根离子反应有CO2气体逸出,当pH约为8时,恰好转化为碳酸氢钾,D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共14分)
15.草酸(H2C2O4,二元弱酸)与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用。
(1)Na2C2O4溶液显碱性,请用离子方程式解释原因_____________________。
(2)KMnO4能与硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式为_____________________。
(3)常温下,pH=3的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c1,水电离出的c(H+)为c3;pH=4的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c2,水电离出的c(H+)为c4。则c1_________10c2(填“>”“<”或“=”,下同),c4____________10c3。
(4)常温下,用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL某未知浓度的H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c点所示溶液中:2c(C2)+2c(HC2)+2c(H2C2O4)=c(Na+)
①该草酸溶液的物质的量浓度为________________________(列出计算式,并得出计算结果)。
②a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_____________________。
【解析】(1)Na2C2O4溶液显碱性,C2水解,且水解分步。
(2)KMnO4具有强氧化性,能将C2氧化成CO2,反应的离子方程式为2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)草酸为弱酸,将pH=3的H2C2O4溶液稀释到10倍时,电离平衡正移导致c(H+)大于原溶液的1/10,需稀释到大于10倍;溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+),酸溶液中的c(OH-)可以表示水电离的量。
(4)由c点溶液中的物料守恒式可知,c点为Na2C2O4溶液,即c点是H2C2O4与NaOH溶液恰好完全反应点,n(H2C2O4)=n(NaOH)=×0.100 0 ml·L-1×21.60×
10-3 L=1.080×10-3 ml
c(H2C2O4)==0.054 0 ml·L-1。
a点是H2C2O4与NaOH按物质的量之比1∶1恰好完全反应生成NaHC2O4,由于a点溶液pH<7,溶液显酸性,即HC2的电离大于HC2的水解,溶液离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(OH-)。
答案:(1)C2+H2OHC2+OH-(若同时写出HC2+H2OH2C2O4+OH-也可)
(2)2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O (3)> =
(4)①c(H2C2O4)=(0.100 0 ml·L-1×21.60×10-3 L)/(20.00×10-3 L×2)=
0.054 0 ml·L-1
②c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(OH-)
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实验
编号
HA物质的量
浓度/ml·L-1
NaOH物质的量
浓度/ml·L-1
混合溶
液的pH
①
0.1
0.1
9
②
c
0.2
7
③
0.2
0.1
<7
十三 影响盐类水解的主要因素 盐类水解的应用
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
【解析】选B。A选项,明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热,铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;B选项,醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热,醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;C选项,加入氯化铵固体,氨水的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;D选项,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
2.氯化铵用作农作物肥料,适用于水稻、小麦、棉花、麻类、蔬菜等作物;药用氯化铵用作祛痰药和利尿药。
t℃时,某浓度氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是( )
A.由水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度之比为106∶1
B.溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
C.溶液中c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
D.溶液中c(NH3·H2O)+ c(N)=c(Cl-)+c(OH-)
【解析】选C。因为温度不确定,故水的离子积常数无法确定,所以只知道c(H+)=10-4ml·L-1,而无法求解c(OH-),A、B错误;NH4Cl水解方程式为NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl,则溶液中c(Cl-)> c(N)>c(H+)>c(OH-),C正确;根据物料守恒可知:c(NH3·H2O)+ c(N)=c(Cl-),D错误。
3.(2020·南昌高二检测)下列实验操作能达到目的的是( )
A.用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
B.用加热蒸发K2SO3溶液的方法获得K2SO3晶体
C.用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
D.加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
【解析】选C。在溶液中Al3+与S2-反应生成Al(OH)3和H2S;加热蒸发K2SO3溶液时,K2SO3易被氧化为K2SO4;直接加热MgCl2溶液会生成Mg(OH)2和HCl,HCl挥发,得到的固体为Mg(OH)2。
4.(2020·滁州高二检测)常温下,0.2 ml·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
【解析】选C。本题所给图像的纵坐标为浓度,横坐标为各组分,即本图像给出的是各组分的浓度大小关系。其中,A-浓度最大,X、Y、Z浓度依次减小,由题意知,两者反应生成0.1 ml·L-1的NaA溶液。A.由于A-浓度小于0.1 ml·L-1,说明A-水解,即HA是弱酸,A错误。B.由于A-水解,水解后溶液呈碱性,B错误。C.根据物料守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),即c(A-)+c(Y)=c(Na+),C正确。D.混合液中粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),因此X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,D错误。
5.常温下,稀释0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液,如果图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是( )
A.N水解的平衡常数
B.溶液的pH
C.溶液中N数目
D.溶液中c(N)
【解析】选B。温度不变,N水解的平衡常数不变,故A项不符合题意;NH4Cl水解呈酸性,加水稀释,水解程度增大,但酸性减弱,溶液的pH将增大,溶液中N数目将减少,c(N)也减小,故B项符合题意,C、D项不符合题意。
6.(2020·洛阳高二检测) 在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2OHC+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,促进Na2CO3的水解,Kw增大
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
【解析】选B。Kw只与温度有关,A项错误。CO2通入水中,生成H2CO3,可以与OH-反应而促进水解平衡正向移动,B项正确。升温,促进水解,平衡正向移动,故的结果是增大的,C项错误。加入NaOH固体,碱性肯定增强,pH增大,D项错误。
【补偿训练】
在0.1 ml·L-1 K2CO3溶液中,由于C的水解,使得c(C)<0.1 ml·L-1。如果要使c(C)更接近0.1 ml·L-1,可以采取的措施是( )
A.加入适量水 B.加入少量盐酸
C.加入适量KOH固体D.加热
【解析】选C。K2CO3溶液中存在C的水解平衡:C+H2OHC+OH-。加入适量水,平衡正向移动,且溶液的体积增大,则c(C)减小,A项错误;加入少量盐酸,C与H+结合生成HC,则c(C)减小,B项错误;加入适量KOH固体,溶液中c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,溶液中c(C)增大,更接近
0.1 ml·L-1,C项正确;加热,促使C的水解平衡正向移动,c(C)减小,D项错误。
7.(2020·咸阳高二检测)下列说法正确的是( )
A.AlCl3溶液和NaAlO2溶液分别加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同
B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度
C.用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+
D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝
【解析】选C。AlCl3溶液和NaAlO2溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH,加热促进水解,由于盐酸是挥发性酸,因此前者最终产物为Al2O3,后者仍为NaAlO2,选项A错误。选项B中很显然所配得的FeCl3溶液中混有杂质S,因此不符合题意。由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,升高温度可促进水解而产生沉淀,从而除去Fe3+杂质,选项C正确。选项D中,为了加快产生CO2气体的速率,泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝。
8.生活中光控开关随处可见,光敏电阻是重要的组成部分,其工作原理是基于内光电效应。光照愈强,阻值就愈低,随着光照强度的升高,电阻值迅速降低。
亚硫酸钠可用作普通分析试剂和光敏电阻材料。对于0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液的叙述正确的是( )
A.升高温度,溶液的pH降低
B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大
【解析】选D。Na2SO3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,方程式为S+H2O
HS+OH-、HS+H2OH2SO3+OH-,因为水解是吸热的,所以升高温度,有利于水解,碱性增强,A项不正确;加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水解,所以c(S)增大,D项是正确的;由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍,因此有c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),所以B项不正确;由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(HS)+c(OH-),因此C项也不正确。故选D项。
9.(2020·青岛高二检测)某化学研究性学习小组对电解质溶液作了如下归纳总结(均在常温下)。其中正确的是( )
①pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液pH降低2个单位
②1 L 0.50 ml·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液中含N的物质的量前者大
③pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
④pH=4、浓度均为0.1 ml·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2×(1-1)ml·L-1
A.①②B.②③C.①③D.②④
【解析】选D。①pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液pH升高2个单位,错误;②不同浓度的同种溶液,浓度越小,水解程度越大,正确;③NaHCO3溶液的pH=8.3,表明HC的水解程度大于电离程度,即c(Na+)>c(HC)>
c(H2CO3)>c(C),错误;④根据物料守恒有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),根据电荷守恒有2c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(Na+)+2c(H+),整理得c(CH3COO-)-
c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-)=2×(10-4-10-10) ml·L-1,正确。
10.(2019·济南高二检测)已知NaHSO3溶液常温时显酸性,溶液中存在以下平衡:
HS+H2OH2SO3+OH- ①
HSH++S ②
向0.1 ml·L-1的NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( )
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HS)增大
B.加入少量Na2SO3固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HS)+c(OH-)+c(S)
C.加入少量NaOH溶液,、的值均增大
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(S)>c(H+)=c(OH-)
【解析】选C。NaHSO3溶液显酸性,则HS的电离程度>HS的水解程度,加入钠后平衡①左移、平衡②右移,c(HS)减小,A项错误;根据电荷守恒可知,B项错误,应为c(H+)+c(Na+)=c(HS)+c(OH-)+2c(S);加入少量NaOH溶液,平衡②右移,、的值均增大,C项正确;加入氨水至溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可得溶液中其他离子浓度间有如下关系:c(Na+)+
c(N)=2c(S)+c(HS),D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
11.(10分)(2020·邢台高二检测)25 ℃时,用pH试纸测得0.1 ml·L-1NaNO2溶液的pH>7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)_ ______________,
此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 ml·L-1的HNO2和0.1 ml·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(N)。
【解析】(1)由于水电离出的c(OH-)与c(H+)相等,所以c(OH-)=c(HNO2)+c(H+),即c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)。
(2)两溶液混合后得到等浓度的HNO2和NaNO2的混合溶液,溶液显酸性说明HNO2H++N的电离程度大于N+H2OHNO2+OH-的水解程度。根据电荷守恒c(N)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),c(H+)>c(OH-),则c(N)>c(Na+),由于水解程度小,故c(N)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)pH=3的HNO2溶液中c(H+)=10-3ml·L-1,则c(HNO2)远大于10-3ml·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3ml·L-1;pH=3的HNO2和pH=11的NaOH溶液等体积混合后剩余HNO2,溶液显酸性c(H+)>c(OH-),根据c(N)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),知c(Na+)
答案:(1)N+H2OHNO2+OH- c(OH-)-c(H+)
(2)大于 c(N)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)小于 小于
12.(10分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸____________。
(2)②组情况表明,c____________0.2(选填“大于”“小于”或“等于”)。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是____________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度____________NaA的水解程度(选填“大于”“小于”或“等于”),该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是_____________________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=_______________ml·L-1,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能作近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=_______________ml·L-1,c(OH-)-c(HA)=____________ml·L-1。
【解析】(1)由于生成的NaA显示碱性,可知HA是弱酸。
(2)HA是弱电解质,等体积反应,溶液显示碱性,若要pH=7,加入的HA应该多些,故应该c大于0.2;根据电荷守恒,pH=7,氢离子浓度等于氢氧根浓度,故c(A-)=c(Na+)。
(3)根据③的结果,若水解等于电离,溶液显示中性,现在是pH<7,故电离大于水解;溶液中,离子浓度大小关系为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(4)强碱弱酸盐溶液,弱酸根结合水电离的氢离子,溶液显示碱性,溶液中的氢氧根就是水电离的,c(H+)=c(OH-)=10-5ml·L-1;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)ml·L-1;反应前c(HA)=0.1 ml·L-1=c(Na+)=c(A-)+c(HA),代入电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),得:c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9ml·L-1。
答案:(1)弱酸 (2)大于 c(A-)=c(Na+)
(3)大于 c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)
13.已知乙酸(HA)比甲酸(HB)的酸性弱,在物质的量浓度均为0.1 ml·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】选A。乙酸(HA)比甲酸(HB)的酸性弱,则NaA水解程度比NaB强,c(HA)>c(HB),水解均呈碱性,故c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)。
14.(2020·泰安高二检测)在25 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2 ml·L-1醋酸溶液,曲线如图所示,有关粒子浓度关系比较正确的是( )
A.在A、B间任一点,溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点,c(Na+) > c(CH3COO-) >c(H+)>c(OH-)
D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
【解析】选D。对于选项A,找一个特殊点,当NaOH溶液中只滴入少量醋酸时,碱远远过量,溶液中只有少量的CH3COONa,因此有关系式c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)
>c(H+),选项A错。对于选项B,在B点时,溶液的pH恰好为7,则根据电荷守恒应有:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),选项B错。C点溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),由电荷守恒知c(CH3COO-)> c(Na+),C项错。D点,加入醋酸的物质的量为氢氧化钠的2倍,由物料守恒知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),D项正确。
【补偿训练】
(2019·长沙高二检测)常温下,向20 mL 0.1 ml·L-1的K2CO3溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1的稀盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的情况如图所示。
下列说法正确的是( )
A.随着稀盐酸的加入,溶液中保持不变
B.根据A点计算,Ka2(H2CO3)的数量级为10-3
C.B点所处的溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)
D.当pH约为8时,溶液中开始放出CO2气体
【解析】选A。==,平衡常数在常温下数值不变,A项正确;A点溶液中c(C)=c(HC),pH≈11,即氢离子浓度约是10-11 ml·L-1,则Ka2==c(H+)≈10-11 ml·L-1,即Ka2(H2CO3)的数量级为10-11,B项错误;任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得B点所处的溶液中:c(K+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)+c(Cl-),C项错误;根据图像可知pH约为6时,氢离子与碳酸氢根离子反应有CO2气体逸出,当pH约为8时,恰好转化为碳酸氢钾,D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共14分)
15.草酸(H2C2O4,二元弱酸)与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用。
(1)Na2C2O4溶液显碱性,请用离子方程式解释原因_____________________。
(2)KMnO4能与硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式为_____________________。
(3)常温下,pH=3的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c1,水电离出的c(H+)为c3;pH=4的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c2,水电离出的c(H+)为c4。则c1_________10c2(填“>”“<”或“=”,下同),c4____________10c3。
(4)常温下,用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL某未知浓度的H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c点所示溶液中:2c(C2)+2c(HC2)+2c(H2C2O4)=c(Na+)
①该草酸溶液的物质的量浓度为________________________(列出计算式,并得出计算结果)。
②a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_____________________。
【解析】(1)Na2C2O4溶液显碱性,C2水解,且水解分步。
(2)KMnO4具有强氧化性,能将C2氧化成CO2,反应的离子方程式为2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)草酸为弱酸,将pH=3的H2C2O4溶液稀释到10倍时,电离平衡正移导致c(H+)大于原溶液的1/10,需稀释到大于10倍;溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+),酸溶液中的c(OH-)可以表示水电离的量。
(4)由c点溶液中的物料守恒式可知,c点为Na2C2O4溶液,即c点是H2C2O4与NaOH溶液恰好完全反应点,n(H2C2O4)=n(NaOH)=×0.100 0 ml·L-1×21.60×
10-3 L=1.080×10-3 ml
c(H2C2O4)==0.054 0 ml·L-1。
a点是H2C2O4与NaOH按物质的量之比1∶1恰好完全反应生成NaHC2O4,由于a点溶液pH<7,溶液显酸性,即HC2的电离大于HC2的水解,溶液离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(OH-)。
答案:(1)C2+H2OHC2+OH-(若同时写出HC2+H2OH2C2O4+OH-也可)
(2)2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O (3)> =
(4)①c(H2C2O4)=(0.100 0 ml·L-1×21.60×10-3 L)/(20.00×10-3 L×2)=
0.054 0 ml·L-1
②c(Na+)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)>c(OH-)
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实验
编号
HA物质的量
浓度/ml·L-1
NaOH物质的量
浓度/ml·L-1
混合溶
液的pH
①
0.1
0.1
9
②
c
0.2
7
③
0.2
0.1
<7
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