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高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 弱电解质的电离 盐类的水解第2课时课后测评
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 弱电解质的电离 盐类的水解第2课时课后测评，共21页。试卷主要包含了下列指定化学用语正确的是，浅绿色的Fe2溶液中存在平衡，常温下,浓度均为0，室温下,将0，化学与生活、生产密切相关等内容，欢迎下载使用。
第2课时 盐类的水解
基础过关练
题组一 盐类水解的原理
1.(2021浙江三校联考高三上第一次月考)下列物质因水解而使其溶液呈碱性的是 ( )
A.CaO B.CuSO4 C.KClO D.NaOH
2.(2021辽宁抚顺高二上期中)下图表示的是某离子X与水的反应过程,X可能是 ( )
A.CO32- B.HCO3- C.Na+ D.NH4+
3.(2021广东佛山一中高二上期中)下列各离子方程式中,属于水解反应的是 ( )
A.HCO3-+H2O H3O++CO32-
B.NH4++H2O NH3·H2O+OH-
C.PO43-+H2O HPO42-+OH-
D.H2O+H2O H3O++OH-
4.(2021河北邢台高二上期中)下列有关盐类水解的说法不正确的是 ( )
A.盐类的水解破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类的水解使溶液一定不呈中性
D.NaClO水解的实质是ClO-与H2O电离出的H+结合生成HClO
5.下列指定化学用语正确的是 ( )
A.NaHCO3水解的离子方程式:HCO3-+H2O CO32-+H3O+
B.Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2 Ba2++2OH-
C.NaHSO4在水中的电离方程式:NaHSO4 Na++H++SO42-
D.Na2S水解的离子方程式:S2-+2H2O H2S+2OH-
题组二 水解平衡的移动
6.(2021重庆南开中学高二上期中)浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在平衡:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,若向溶液中加入稀盐酸,则溶液的颜色 ( )
A.绿色变浅 B.变黄
C.绿色变深 D.不变
7.(2021黑龙江大庆铁人中学高二上期中)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示,下列说法正确的是 ( )
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类不相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO溶液
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大
8.(2021天津耀华中学高二上第二次段考)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质。有关结论正确的是 ( )
加入的物质
结论
A
50 mL 1 mol/L H2SO4溶液
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.5 mol CaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)、c(OH-)不变
D
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
题组三 水解反应的应用
9.(2020湖北宜昌期末)蒸干、灼烧下列物质的水溶液,能得到该物质的是 ( )
A.NaHCO3 B.AlCl3
C.Fe2(SO4)3 D.KMnO4
10.(2020广东惠州期末)化学与生活、生产密切相关。下列说法中不正确的是 ( )
A.施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用
B.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率
C.施用适量石膏(CaSO4·2H2O)可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
D.将海水直接电解可获得Mg及Cl2等单质
11.(2021吉林二中高三上月考)均为1 mol·L-1的Na2CO3、FeCl3溶液,在Na2CO3溶液中滴入酚酞,则溶液呈现 (填“浅红色”或“红色”),原因是 (用离子方程式表达),加热,则颜色变 (“浅”或“深”);在FeCl3溶液中滴入石蕊,则溶液呈 (填颜色),若将其蒸干并灼烧,则得到的固体物质为 ,若将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,则发生的反应为 (用离子方程式表达)。
能力提升练
题组一 盐类水解的原理
1.(2020吉林长春期末,)将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后(体积变化忽略不计),溶液显碱性,下列关系式中正确的是 ( )
A.c(HCN)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1
2.(2020北京石景山期末,)水浴加热滴有酚酞的NaHCO3溶液,其溶液的颜色及pH随温度变化如下表(忽略水的挥发):
时间
①
②
③
④
⑤
温度
20 ℃
30 ℃
40 ℃
从40 ℃冷却到20 ℃
沸水浴后冷却到20 ℃
颜色变化
红色略加深
红色接近①
红色比③加深较多
pH
8.31
8.29
8.26
8.31
9.20
下列说法不正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液显碱性的原因:HCO3-+H2O H2CO3+OH-
B.①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO3-水解程度增大
C.①→③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小
D.⑤比①的pH大,推测是NaHCO3分解生成Na2CO3的缘故
3.(2020福建师范大学附中期末,)25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的几种盐溶液的pH如下表:
序号
①
②
③
④
⑤
溶液
NH4Cl
溶液
CH3COONH4
溶液
NaHCO3
溶液
NaX
溶液
Na2CO3
溶液
pH
5
7
8.4
9.7
11.6
(1)用离子方程式解释溶液⑤能去除油污的原因: 。
(2)写出溶液④中通少量CO2发生反应的离子方程式: 。
(3)25 ℃时,溶液①中由水电离产生的c(H+)= mol·L-1。
(4)0.100 mol·L-1 NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是 ;CH3COOH与NaOH反应后的溶液中存在:c(Na+)
a.c(NH4+):①>②
b.物质的量浓度和体积均相等的NaCl和NaX两种溶液中,离子总数相等
c.等体积的③和⑤形成的混合溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1 mol·L-1
d.将pH相同的CH3COOH和HX溶液加水稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小
(6)某同学欲用0.1 mol·L-1 CaCl2溶液来鉴别溶液③和⑤,当他将CaCl2溶液滴入装有溶液③的试管中时,出现了意想不到的现象:试管中出现了白色沉淀,并伴有气体生成。试解释产生上述现象的原因: 。
题组二 水解平衡的移动
4.[2020福建福州八县(市)期末,]根据下表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是 ( )
化学式
电离常数
HClO
K=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
K1=4.3×10-7 mol·L-1
K2=5.6×10-11 mol·L-1
A.c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)
B.c(ClO-)>c(HCO3-)>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)
5.(2021河南郑州中学高二上期中,)已知联氨(N2H4)为二元弱碱,常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.Kb1(N2H4)=10-6.0 mol·L-1
B.N2H6Cl2溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)
C.N2H5Cl溶液中:c(H+)>c(OH-)
D.N2H5Cl在溶液中水解的离子方程式为N2H5++H2O N2H62++OH-
6.(双选)(2020山东德州期末,)已知常温下浓度为0.1 mol/L的下列溶液的pH如下表所示:
溶液
NaF溶液
NaClO溶液
NaHCO3溶液
Na2CO3溶液
pH
7.5
9.7
8.2
11.6
下列有关说法不正确的是 ( )
A.常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量的CO2气体发生反应:2ClO-+CO2+H2O CO32-+2HClO
C.等浓度的NaF和NaClO的混合溶液中有c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.电离平衡常数大小关系:Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCO3-)
7.(2021山东烟台高二上期中,)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时,H2S在水中的电离常数Ka1=1.3×10-7 mol·L-1,Ka2=7.0×10-15 mol·L-1。按要求回答下列问题:
(1)H2S在水中的二级电离常数表达式为 ;
“臭苏打”硫化钠水溶液具有臭味是由S2-水解产生H2S造成的,用离子方程式解释 。
(2)常温下,向0.1 mol·L-1H2S溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体,测得c(S2-)与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。
①当溶液中c(S2-)=1.4×10-15 mol·L-1时,溶液中c(HS-)= 。
②当pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= 。
(3)已知常温下,一水合氨在水中的电离常数Kb=1.7×10-5 mol·L-1,则通过数据分析NH4HS溶液显 性。(填“酸”或“碱”)
题组三 水解反应的应用
8.(2021山东烟台高二上期中,)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.1 L 0.100 mol·L-1的Na2SO3溶液中,阴离子数为0.1NA
B.10.7 g氯化铵固体溶于氨水所得中性溶液中含有的NH4+数目为0.2NA
C.常温下,pH=5的CH3COOH溶液中,水电离出的H+数为10-9NA
D.含0.2 mol FeCl3的溶液形成的Fe(OH)3胶体的胶粒数目为0.2NA
9.(2021陕西交大附中高三上第一次联考,)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。下列说法正确的是[已知:Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 mol·L-1,Kh为CH3COONa的水解常数] ( )
A.混合溶液加水稀释,c(OH-)减小
B.25 ℃时,Ka(CH3COOH)
10.(2020重庆第一中学期末,)下列有关说法正确的是()
A.天然水呈弱碱性的原因是其中含有较多的Ca2+、Mg2+等离子
B.纯碱可去除油污与盐类水解无关
C.100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D.蒸干、灼烧FeCl3溶液可得到FeCl3固体
11.(2021重庆十八中高二上期中,)请回答下列问题:
(1)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因 ,用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液时应再加入少量 。
(2)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如表:
弱电解质
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
电离平衡常
数/mol·L-1
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.3×10-2
Ka2=6.3×10-8
Kb=1.77×10-5
①H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
②现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液呈 性(填“酸”“中”或“碱”),原因是 。
③0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是 。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
E.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
答案全解全析
基础过关练
1.C
2.D
3.C
4.C
5.C
6.B
7.D
8.B
9.C
10.D
1.C A项,CaO为碱性氧化物,CaO与水反应生成氢氧化钙;B项,CuSO4为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性;C项,KClO为强碱弱酸盐,ClO-水解使溶液呈碱性;D项,NaOH为强碱,不发生水解;故选C。
2.D 离子X发生水解反应生成H+,分析选项可知X只可能是NH4+。
3.C A项,HCO3-+H2O H3O++CO32-是碳酸氢根离子的电离方程式;B项,离子方程式书写错误,正确的离子方程式应为NH4++H2O NH3·H2O+H+;C项,PO43-+H2O HPO42-+OH-是磷酸根离子的水解方程式;D项,H2O+H2O H3O++OH-是水的电离方程式,故选C。
4.C 盐类的水解是盐电离出的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,故A正确;盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆过程,故B正确;盐类的水解可以使溶液呈中性,如CH3COONH4,故C错误;NaClO完全电离出钠离子和次氯酸根离子,水部分电离出氢离子和氢氧根离子,ClO-与H2O电离出的H+结合生成弱电解质HClO,故D正确。
5.C 碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,水解方程式为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,故A错误;氢氧化钡是强电解质,完全电离,电离方程式中应该用“ ”,故B错误;硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,故C正确;硫离子水解,以第一步水解为主,S2-水解的离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,故D错误。
6.B 向溶液中加入盐酸,氢离子浓度增大,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中含有硝酸根离子和氢离子,具有强氧化性,能把亚铁离子氧化成铁离子,溶液显黄色,故选B。
7.D 盐类的水解能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,所以四种溶液中,水的电离程度:③>④>②>①,故A错误;碳酸钠溶液中存在:CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,碳酸氢钠溶液中存在:HCO3- CO32-+H+,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,所以两种溶液中粒子种类相同,故B错误;对应的盐溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,对应的酸的酸性越弱,所以等浓度的CH3COOH和HClO溶液中,CH3COOH溶液的pH小于HClO溶液,故C错误;加入NaOH,会抑制碳酸根离子的水解,NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3,所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大,故D正确。
8.B n(H2SO4)=1 mol/L×0.05 L=0.05 mol,Na2CO3和H2SO4恰好完全反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(SO42-),故A错误;CaO和水反应生成氢氧化钙,对CO32-的水解起抑制作用,所以氢氧根离子浓度增大,碳酸氢根离子的浓度减小,溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大,故B正确;加水稀释,溶液的碱性发生变化,水的电离平衡发生移动,故C错误;加入0.1 mol硫酸氢钠,Na2CO3和NaHSO4恰好反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,溶液中的c(Na+)增大,pH减小,故D错误。
9.C NaHCO3受热分解生成Na2CO3、水和CO2,A项错误;Al3+水解生成Al(OH)3,灼烧后生成Al2O3,B项错误;蒸干、灼烧Fe2(SO4)3溶液后得到的固体仍为Fe2(SO4)3,C项正确;KMnO4受热分解,D项错误。
10.D 制备活泼金属单质Mg应采用电解熔融MgCl2的方法,D项错误。
11.答案 浅红色 CO32-+H2O HCO3-+OH- 深 红色 Fe2O3 Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
解析 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中碳酸根离子水解,离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,溶液呈碱性,而Na2CO3的水解反应进行的程度很小,则滴入酚酞后溶液呈浅红色;加热能促进碳酸根离子的水解,溶液的碱性增强,溶液红色加深;Fe3+水解而使溶液呈酸性,滴入石蕊后溶液变红;将FeCl3溶液蒸干时,铁离子水解生成Fe(OH)3和HCl,升高温度促进HCl挥发,所以蒸干FeCl3溶液时得到Fe(OH)3固体,灼烧Fe(OH)3固体时,氢氧化铁会分解生成氧化铁和水,所以最终得到的固体是Fe2O3;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,反应的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。
能力提升练
1.D
2.C
4.A
5.D
6.AB
8.B
9.D
10.C
1.D 0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液中的溶质为等物质的量的HCN和NaCN,溶液显碱性,说明HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,则溶液中c(HCN)>c(CN-),A项错误;溶液呈碱性,则c(H+)c(CN-),B项错误;由物料守恒可知c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),又根据电荷守恒可知c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-),两式联立可得2c(H+)+c(HCN)=c(CN-)+2c(OH-),c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)-2c(H+),C项错误;两种溶液等体积混合后溶液体积增大一倍,则浓度降为原来的一半,结合物料守恒c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)可得c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1,D项正确。
2.C NaHCO3溶液显碱性,是因为HCO3-发生水解反应,其水解方程式为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A项正确;①→③的过程中,溶液温度升高,促进HCO3-水解,溶液的碱性增强,B项正确;①→③的过程中,溶液的温度升高,促进水的电离,水的离子积常数增大,溶液中OH-、H+的浓度均增大,但溶液pH略微下降,C项错误;⑤和①的温度相同,但⑤比①的pH大,推测是因为⑤中NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,D项正确。
3.答案 (1)CO32-+H2O HCO3-+OH-
(2)X-+CO2+H2O HCO3-+HX
(3)10-5
(4)NH4+ 酸 CH3COOH和CH3COONa
(5)ad
(6)2HCO3-+Ca2+ CaCO3↓+CO2↑+H2O,c(Ca2+)增大,使平衡向右移动,产生白色沉淀和气体
解析 (1)油污的主要成分是油脂,油脂在碱性条件下能水解生成可溶的高级脂肪酸盐和甘油,Na2CO3属于强碱弱酸盐,CO32-水解而使溶液显碱性,水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-。
(2)根据越弱越水解以及题表中的信息,可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HX>HCO3-,因此溶液④中通入少量的CO2,反应的离子方程式为X-+CO2+H2O HCO3-+HX。
(3)25 ℃时,NH4Cl溶液的pH=5,NH4+结合水电离出的OH-,溶液显酸性,由水电离产生的c(H+)=10-5 mol·L-1。
(4)CH3COONH4溶液的pH=7,说明CH3COO-的水解程度与NH4+的水解程度相同,根据酸性CH3COOH>H2CO3,可知CH3COO-的水解程度小于HCO3-,则HCO3-的水解程度大于NH4+,即该溶液中浓度最大的离子是NH4+。CH3COOH与NaOH反应后溶液中含有CH3COO-、Na+、H+、OH-,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因c(Na+)c(OH-),溶液显酸性;此时溶液中的溶质应为CH3COOH和CH3COONa。
(5)CH3COONH4属于弱酸弱碱盐,CH3COO-和NH4+互相促进水解,因此相同浓度时c(NH4+):①>②,a项正确;根据电荷守恒,NaCl溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),NaX溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),比较离子总数大小,只要比较两种溶液中c(Na+)和c(H+)之和的大小,又因为NaCl和NaX的物质的量浓度和体积相同,c(Na+)相同,即只需要比较c(H+),NaCl溶液显中性,NaX溶液显碱性,因此前者c(H+)大于后者,即两者离子总数不相等,b项错误;等体积的③和⑤混合,根据物料守恒,有c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)=0.1 mol·L-1,c项错误;CH3COOH的酸性强于HX,因此pH相同时,稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小,d项正确。
(6)根据实验现象,可知发生反应:2HCO3-+Ca2+ CaCO3↓+CO2↑+H2O,c(Ca2+)增大,平衡向右移动,产生白色沉淀和气体。
4.A 根据题表中的信息可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,则等浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,ClO-的水解程度大于HCO3-,ClO-和HCO3-水解均使溶液显碱性,则溶液中:c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-),A项正确、B项错误;根据物料守恒有c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),C项错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)+2c(CO32-),D项错误。
5.D 当c(N2H5+)=c(N2H4)时,Kb1(N2H4)=c(OH-)=10-6.0 mol·L-1,故A正确;根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+),故B正确;当c(N2H5+)=c(N2H62+)时,Kb2(N2H4)=c(OH-)=10-15.0 mol·L-1,N2H5+的水解平衡常数Kh=10-1410-6.0=10-8 mol·L-1>Kb2,说明N2H5+的水解程度大于电离程度,N2H5Cl溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),故C正确;N2H5Cl是强酸弱碱盐,其水解的离子方程式为N2H5++H2O N2H4+H3O+,故D错误。
6.AB 相同温度下,相同浓度的钠盐溶液中,弱酸酸根离子水解程度越大,溶液pH越大,其对应的酸的酸性越弱,根据题表中数据知,弱酸酸根离子水解程度:F-H2CO3>HClO>HCO3-。常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,HF过量,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得:c(F-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(F-)>c(Na+),溶液中离子浓度大小为c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项错误;向NaClO溶液中通入少量的CO2气体应发生反应:ClO-+H2O+CO2 HClO+HCO3-,B项错误;等浓度的NaF和NaClO的混合溶液呈碱性,故c(OH-)>c(H+),钠离子不水解,次氯酸根离子的水解程度大于氟离子,故c(Na+)>c(F-)>c(ClO-),则溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;酸性:HF>H2CO3>HClO>HCO3-,则酸的电离平衡常数大小为Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCO3-),D项正确。
7.答案 (1)c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-) S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-
(2)①2.0×10-4 mol·L-1 ②(0.1-a)mol·L-1
(3)碱
解析 (1)H2S在水中的二级电离方程式为HS- H++S2-,电离平衡常数为Ka2=c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-);硫化钠水溶液具有臭味,是因为S2-水解产生H2S,S2-的水解分步进行,离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-。(2)①Ka2=c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-)=7.0×10-15 mol·L-1,根据题图可知,当溶液中c(S2-)=1.4×10-15 mol·L-1时,pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1,溶液中c(HS-)=c(H+)·c(S2-)Ka2=10-3×1.4×10-157.0×10-15 mol·L-1=2.0×10-4 mol·L-1。②pH=13时,c(S2-)=a mol·L-1,根据硫元素守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 mol·L-1,则c(H2S)+c(HS-)=(0.1-a)mol·L-1。(3)HS-+H2O H2S+OH-,HS-水解而使溶液显碱性,Kh(HS-)=KWKa1=10-141.3×10-7 mol·L-1≈7.7×10-8 mol·L-1;NH4++H2O NH3·H2O+H+,NH4+水解而使溶液显酸性,Kh(NH4+)=KWKb=10-141.7×10-5 mol·L-1≈5.9×10-10 mol·L-1,Kh(HS-)>Kh(NH4+),则HS-的水解程度大于NH4+的水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),所以NH4HS溶液显碱性。
8.B Na2SO3溶液中SO32-会水解:SO32-+H2O HSO3-+OH-,导致溶液中阴离子个数增多,所以此溶液中阴离子的个数多于0.1NA,故A错误;10.7 g氯化铵的物质的量为10.7 g53.5 g·mol-1=0.2 mol,将0.2 mol NH4Cl溶于稀氨水中,根据电荷守恒可知n(NH4+)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),由于溶液显中性,n(H+)=n(OH-),则n(NH4+)=n(Cl-)=0.2 mol,所以含有的NH4+数目为0.2NA,故B正确;溶液体积未知,无法计算溶液中水电离出的氢离子的数目,故C错误;一个Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3的聚集体,所以含0.2 mol FeCl3的溶液形成的Fe(OH)3胶体的胶粒数目小于0.2NA,故D错误。
9.D 混合溶液加水稀释,溶液酸性降低,c(H+)减小,温度不变水的离子积常数不变,所以溶液中c(OH-)增大,故A错误;25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76<7,溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,所以Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),故B错误;由B项可知,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,钠离子不水解,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),根据溶液中电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故C错误;向该缓冲溶液中加入几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液pH基本不变,故D正确。
10.C 天然水呈弱碱性,是因为天然水中含有CO32-、HCO3-等,CO32-、HCO3-水解使水呈弱碱性,其水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A项错误;Na2CO3溶液中CO32-水解使溶液显碱性,纯碱可去除油污与盐类水解有关,B项错误;CO32-的水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,导致溶液中阴离子个数增多,则100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA,C项正确;FeCl3溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3,蒸干、灼烧FeCl3溶液后最终得到Fe2O3固体,D项错误。
规律总结
(1)分析蒸干、灼烧盐溶液后物质成分时注意:①能否分解;②能否发生氧化还原反应;③水解后生成的酸能否挥发。
(2)蒸干AlCl3溶液、CuCl2溶液、FeCl3溶液、Al(NO3)3溶液、Cu(NO3)2溶液、Fe(NO3)3溶液,均会得到对应的氢氧化物,灼烧得到对应的氧化物。
11.答案 (1)Cu2+水解产生Cu(OH)2的反应是吸热反应,加热促进水解,使溶液产生浑浊 H2SO4溶液
(2)①H2SO3+HCO3- CO2↑+H2O+HSO3- ②碱 NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,所以CO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,溶液呈碱性 ③BD
解析 (1)硫酸铜属于强酸弱碱盐,在水中Cu2+会发生水解,水解反应是吸热反应,升高温度,Cu2+水解程度增大,水解生成Cu(OH)2,溶液浑浊;配制CuSO4溶液时需要加入酸抑制Cu2+水解,则用热水配制澄清的较浓的CuSO4溶液时应再加入少量H2SO4溶液。
(2)①根据电离平衡常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3- CO2↑+H2O+HSO3-。②根据K(弱酸或弱碱的电离平衡常数)×Kh=KW可知,水解程度:CO32->NH4+,所以常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性。③由上述分析可知,CO32-水解程度大于NH4+水解程度,所以溶液中离子浓度大小为c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),故A正确;(NH4)2CO3溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故B错误;根据物料守恒可得c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故C正确;根据质子守恒可得c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故D错误;根据物料守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故E正确。
第2课时 盐类的水解
基础过关练
题组一 盐类水解的原理
1.(2021浙江三校联考高三上第一次月考)下列物质因水解而使其溶液呈碱性的是 ( )
A.CaO B.CuSO4 C.KClO D.NaOH
2.(2021辽宁抚顺高二上期中)下图表示的是某离子X与水的反应过程,X可能是 ( )
A.CO32- B.HCO3- C.Na+ D.NH4+
3.(2021广东佛山一中高二上期中)下列各离子方程式中,属于水解反应的是 ( )
A.HCO3-+H2O H3O++CO32-
B.NH4++H2O NH3·H2O+OH-
C.PO43-+H2O HPO42-+OH-
D.H2O+H2O H3O++OH-
4.(2021河北邢台高二上期中)下列有关盐类水解的说法不正确的是 ( )
A.盐类的水解破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类的水解使溶液一定不呈中性
D.NaClO水解的实质是ClO-与H2O电离出的H+结合生成HClO
5.下列指定化学用语正确的是 ( )
A.NaHCO3水解的离子方程式:HCO3-+H2O CO32-+H3O+
B.Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2 Ba2++2OH-
C.NaHSO4在水中的电离方程式:NaHSO4 Na++H++SO42-
D.Na2S水解的离子方程式:S2-+2H2O H2S+2OH-
题组二 水解平衡的移动
6.(2021重庆南开中学高二上期中)浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在平衡:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,若向溶液中加入稀盐酸,则溶液的颜色 ( )
A.绿色变浅 B.变黄
C.绿色变深 D.不变
7.(2021黑龙江大庆铁人中学高二上期中)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示,下列说法正确的是 ( )
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类不相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO溶液
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大
8.(2021天津耀华中学高二上第二次段考)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质。有关结论正确的是 ( )
加入的物质
结论
A
50 mL 1 mol/L H2SO4溶液
反应结束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.5 mol CaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C
50 mL H2O
由水电离出的c(H+)、c(OH-)不变
D
0.1 mol NaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
题组三 水解反应的应用
9.(2020湖北宜昌期末)蒸干、灼烧下列物质的水溶液,能得到该物质的是 ( )
A.NaHCO3 B.AlCl3
C.Fe2(SO4)3 D.KMnO4
10.(2020广东惠州期末)化学与生活、生产密切相关。下列说法中不正确的是 ( )
A.施肥时,铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3)混合使用
B.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率
C.施用适量石膏(CaSO4·2H2O)可降低盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)的碱性
D.将海水直接电解可获得Mg及Cl2等单质
11.(2021吉林二中高三上月考)均为1 mol·L-1的Na2CO3、FeCl3溶液,在Na2CO3溶液中滴入酚酞,则溶液呈现 (填“浅红色”或“红色”),原因是 (用离子方程式表达),加热,则颜色变 (“浅”或“深”);在FeCl3溶液中滴入石蕊,则溶液呈 (填颜色),若将其蒸干并灼烧,则得到的固体物质为 ,若将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,则发生的反应为 (用离子方程式表达)。
能力提升练
题组一 盐类水解的原理
1.(2020吉林长春期末,)将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后(体积变化忽略不计),溶液显碱性,下列关系式中正确的是 ( )
A.c(HCN)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1
2.(2020北京石景山期末,)水浴加热滴有酚酞的NaHCO3溶液,其溶液的颜色及pH随温度变化如下表(忽略水的挥发):
时间
①
②
③
④
⑤
温度
20 ℃
30 ℃
40 ℃
从40 ℃冷却到20 ℃
沸水浴后冷却到20 ℃
颜色变化
红色略加深
红色接近①
红色比③加深较多
pH
8.31
8.29
8.26
8.31
9.20
下列说法不正确的是 ( )
A.NaHCO3溶液显碱性的原因:HCO3-+H2O H2CO3+OH-
B.①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO3-水解程度增大
C.①→③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小
D.⑤比①的pH大,推测是NaHCO3分解生成Na2CO3的缘故
3.(2020福建师范大学附中期末,)25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的几种盐溶液的pH如下表:
序号
①
②
③
④
⑤
溶液
NH4Cl
溶液
CH3COONH4
溶液
NaHCO3
溶液
NaX
溶液
Na2CO3
溶液
pH
5
7
8.4
9.7
11.6
(1)用离子方程式解释溶液⑤能去除油污的原因: 。
(2)写出溶液④中通少量CO2发生反应的离子方程式: 。
(3)25 ℃时,溶液①中由水电离产生的c(H+)= mol·L-1。
(4)0.100 mol·L-1 NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是 ;CH3COOH与NaOH反应后的溶液中存在:c(Na+)
a.c(NH4+):①>②
b.物质的量浓度和体积均相等的NaCl和NaX两种溶液中,离子总数相等
c.等体积的③和⑤形成的混合溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1 mol·L-1
d.将pH相同的CH3COOH和HX溶液加水稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小
(6)某同学欲用0.1 mol·L-1 CaCl2溶液来鉴别溶液③和⑤,当他将CaCl2溶液滴入装有溶液③的试管中时,出现了意想不到的现象:试管中出现了白色沉淀,并伴有气体生成。试解释产生上述现象的原因: 。
题组二 水解平衡的移动
4.[2020福建福州八县(市)期末,]根据下表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是 ( )
化学式
电离常数
HClO
K=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
K1=4.3×10-7 mol·L-1
K2=5.6×10-11 mol·L-1
A.c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)
B.c(ClO-)>c(HCO3-)>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)
5.(2021河南郑州中学高二上期中,)已知联氨(N2H4)为二元弱碱,常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.Kb1(N2H4)=10-6.0 mol·L-1
B.N2H6Cl2溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)
C.N2H5Cl溶液中:c(H+)>c(OH-)
D.N2H5Cl在溶液中水解的离子方程式为N2H5++H2O N2H62++OH-
6.(双选)(2020山东德州期末,)已知常温下浓度为0.1 mol/L的下列溶液的pH如下表所示:
溶液
NaF溶液
NaClO溶液
NaHCO3溶液
Na2CO3溶液
pH
7.5
9.7
8.2
11.6
下列有关说法不正确的是 ( )
A.常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量的CO2气体发生反应:2ClO-+CO2+H2O CO32-+2HClO
C.等浓度的NaF和NaClO的混合溶液中有c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.电离平衡常数大小关系:Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HCO3-)
7.(2021山东烟台高二上期中,)近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时,H2S在水中的电离常数Ka1=1.3×10-7 mol·L-1,Ka2=7.0×10-15 mol·L-1。按要求回答下列问题:
(1)H2S在水中的二级电离常数表达式为 ;
“臭苏打”硫化钠水溶液具有臭味是由S2-水解产生H2S造成的,用离子方程式解释 。
(2)常温下,向0.1 mol·L-1H2S溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体,测得c(S2-)与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。
①当溶液中c(S2-)=1.4×10-15 mol·L-1时,溶液中c(HS-)= 。
②当pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= 。
(3)已知常温下,一水合氨在水中的电离常数Kb=1.7×10-5 mol·L-1,则通过数据分析NH4HS溶液显 性。(填“酸”或“碱”)
题组三 水解反应的应用
8.(2021山东烟台高二上期中,)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.1 L 0.100 mol·L-1的Na2SO3溶液中,阴离子数为0.1NA
B.10.7 g氯化铵固体溶于氨水所得中性溶液中含有的NH4+数目为0.2NA
C.常温下,pH=5的CH3COOH溶液中,水电离出的H+数为10-9NA
D.含0.2 mol FeCl3的溶液形成的Fe(OH)3胶体的胶粒数目为0.2NA
9.(2021陕西交大附中高三上第一次联考,)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。下列说法正确的是[已知:Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 mol·L-1,Kh为CH3COONa的水解常数] ( )
A.混合溶液加水稀释,c(OH-)减小
B.25 ℃时,Ka(CH3COOH)
10.(2020重庆第一中学期末,)下列有关说法正确的是()
A.天然水呈弱碱性的原因是其中含有较多的Ca2+、Mg2+等离子
B.纯碱可去除油污与盐类水解无关
C.100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D.蒸干、灼烧FeCl3溶液可得到FeCl3固体
11.(2021重庆十八中高二上期中,)请回答下列问题:
(1)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因 ,用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液时应再加入少量 。
(2)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如表:
弱电解质
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
电离平衡常
数/mol·L-1
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.3×10-2
Ka2=6.3×10-8
Kb=1.77×10-5
①H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
②现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液呈 性(填“酸”“中”或“碱”),原因是 。
③0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是 。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
E.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
答案全解全析
基础过关练
1.C
2.D
3.C
4.C
5.C
6.B
7.D
8.B
9.C
10.D
1.C A项,CaO为碱性氧化物,CaO与水反应生成氢氧化钙;B项,CuSO4为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性;C项,KClO为强碱弱酸盐,ClO-水解使溶液呈碱性;D项,NaOH为强碱,不发生水解;故选C。
2.D 离子X发生水解反应生成H+,分析选项可知X只可能是NH4+。
3.C A项,HCO3-+H2O H3O++CO32-是碳酸氢根离子的电离方程式;B项,离子方程式书写错误,正确的离子方程式应为NH4++H2O NH3·H2O+H+;C项,PO43-+H2O HPO42-+OH-是磷酸根离子的水解方程式;D项,H2O+H2O H3O++OH-是水的电离方程式,故选C。
4.C 盐类的水解是盐电离出的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,故A正确;盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆过程,故B正确;盐类的水解可以使溶液呈中性,如CH3COONH4,故C错误;NaClO完全电离出钠离子和次氯酸根离子,水部分电离出氢离子和氢氧根离子,ClO-与H2O电离出的H+结合生成弱电解质HClO,故D正确。
5.C 碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,水解方程式为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,故A错误;氢氧化钡是强电解质,完全电离,电离方程式中应该用“ ”,故B错误;硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子,故C正确;硫离子水解,以第一步水解为主,S2-水解的离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,故D错误。
6.B 向溶液中加入盐酸,氢离子浓度增大,水解平衡向逆反应方向移动,溶液中含有硝酸根离子和氢离子,具有强氧化性,能把亚铁离子氧化成铁离子,溶液显黄色,故选B。
7.D 盐类的水解能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,所以四种溶液中,水的电离程度:③>④>②>①,故A错误;碳酸钠溶液中存在:CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,碳酸氢钠溶液中存在:HCO3- CO32-+H+,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,所以两种溶液中粒子种类相同,故B错误;对应的盐溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,对应的酸的酸性越弱,所以等浓度的CH3COOH和HClO溶液中,CH3COOH溶液的pH小于HClO溶液,故C错误;加入NaOH,会抑制碳酸根离子的水解,NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3,所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO32-)均增大,故D正确。
8.B n(H2SO4)=1 mol/L×0.05 L=0.05 mol,Na2CO3和H2SO4恰好完全反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(SO42-),故A错误;CaO和水反应生成氢氧化钙,对CO32-的水解起抑制作用,所以氢氧根离子浓度增大,碳酸氢根离子的浓度减小,溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大,故B正确;加水稀释,溶液的碱性发生变化,水的电离平衡发生移动,故C错误;加入0.1 mol硫酸氢钠,Na2CO3和NaHSO4恰好反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,溶液中的c(Na+)增大,pH减小,故D错误。
9.C NaHCO3受热分解生成Na2CO3、水和CO2,A项错误;Al3+水解生成Al(OH)3,灼烧后生成Al2O3,B项错误;蒸干、灼烧Fe2(SO4)3溶液后得到的固体仍为Fe2(SO4)3,C项正确;KMnO4受热分解,D项错误。
10.D 制备活泼金属单质Mg应采用电解熔融MgCl2的方法,D项错误。
11.答案 浅红色 CO32-+H2O HCO3-+OH- 深 红色 Fe2O3 Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
解析 1 mol·L-1 Na2CO3溶液中碳酸根离子水解,离子方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-,溶液呈碱性,而Na2CO3的水解反应进行的程度很小,则滴入酚酞后溶液呈浅红色;加热能促进碳酸根离子的水解,溶液的碱性增强,溶液红色加深;Fe3+水解而使溶液呈酸性,滴入石蕊后溶液变红;将FeCl3溶液蒸干时,铁离子水解生成Fe(OH)3和HCl,升高温度促进HCl挥发,所以蒸干FeCl3溶液时得到Fe(OH)3固体,灼烧Fe(OH)3固体时,氢氧化铁会分解生成氧化铁和水,所以最终得到的固体是Fe2O3;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,反应的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+。
能力提升练
1.D
2.C
4.A
5.D
6.AB
8.B
9.D
10.C
1.D 0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液中的溶质为等物质的量的HCN和NaCN,溶液显碱性,说明HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,则溶液中c(HCN)>c(CN-),A项错误;溶液呈碱性,则c(H+)
2.C NaHCO3溶液显碱性,是因为HCO3-发生水解反应,其水解方程式为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A项正确;①→③的过程中,溶液温度升高,促进HCO3-水解,溶液的碱性增强,B项正确;①→③的过程中,溶液的温度升高,促进水的电离,水的离子积常数增大,溶液中OH-、H+的浓度均增大,但溶液pH略微下降,C项错误;⑤和①的温度相同,但⑤比①的pH大,推测是因为⑤中NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,D项正确。
3.答案 (1)CO32-+H2O HCO3-+OH-
(2)X-+CO2+H2O HCO3-+HX
(3)10-5
(4)NH4+ 酸 CH3COOH和CH3COONa
(5)ad
(6)2HCO3-+Ca2+ CaCO3↓+CO2↑+H2O,c(Ca2+)增大,使平衡向右移动,产生白色沉淀和气体
解析 (1)油污的主要成分是油脂,油脂在碱性条件下能水解生成可溶的高级脂肪酸盐和甘油,Na2CO3属于强碱弱酸盐,CO32-水解而使溶液显碱性,水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-。
(2)根据越弱越水解以及题表中的信息,可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HX>HCO3-,因此溶液④中通入少量的CO2,反应的离子方程式为X-+CO2+H2O HCO3-+HX。
(3)25 ℃时,NH4Cl溶液的pH=5,NH4+结合水电离出的OH-,溶液显酸性,由水电离产生的c(H+)=10-5 mol·L-1。
(4)CH3COONH4溶液的pH=7,说明CH3COO-的水解程度与NH4+的水解程度相同,根据酸性CH3COOH>H2CO3,可知CH3COO-的水解程度小于HCO3-,则HCO3-的水解程度大于NH4+,即该溶液中浓度最大的离子是NH4+。CH3COOH与NaOH反应后溶液中含有CH3COO-、Na+、H+、OH-,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),因c(Na+)
(5)CH3COONH4属于弱酸弱碱盐,CH3COO-和NH4+互相促进水解,因此相同浓度时c(NH4+):①>②,a项正确;根据电荷守恒,NaCl溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),NaX溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),比较离子总数大小,只要比较两种溶液中c(Na+)和c(H+)之和的大小,又因为NaCl和NaX的物质的量浓度和体积相同,c(Na+)相同,即只需要比较c(H+),NaCl溶液显中性,NaX溶液显碱性,因此前者c(H+)大于后者,即两者离子总数不相等,b项错误;等体积的③和⑤混合,根据物料守恒,有c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)=0.1 mol·L-1,c项错误;CH3COOH的酸性强于HX,因此pH相同时,稀释相同倍数,HX溶液的pH变化小,d项正确。
(6)根据实验现象,可知发生反应:2HCO3-+Ca2+ CaCO3↓+CO2↑+H2O,c(Ca2+)增大,平衡向右移动,产生白色沉淀和气体。
4.A 根据题表中的信息可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,则等浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,ClO-的水解程度大于HCO3-,ClO-和HCO3-水解均使溶液显碱性,则溶液中:c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-),A项正确、B项错误;根据物料守恒有c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),C项错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO-)+c(OH-)+2c(CO32-),D项错误。
5.D 当c(N2H5+)=c(N2H4)时,Kb1(N2H4)=c(OH-)=10-6.0 mol·L-1,故A正确;根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+),故B正确;当c(N2H5+)=c(N2H62+)时,Kb2(N2H4)=c(OH-)=10-15.0 mol·L-1,N2H5+的水解平衡常数Kh=10-1410-6.0=10-8 mol·L-1>Kb2,说明N2H5+的水解程度大于电离程度,N2H5Cl溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),故C正确;N2H5Cl是强酸弱碱盐,其水解的离子方程式为N2H5++H2O N2H4+H3O+,故D错误。
6.AB 相同温度下,相同浓度的钠盐溶液中,弱酸酸根离子水解程度越大,溶液pH越大,其对应的酸的酸性越弱,根据题表中数据知,弱酸酸根离子水解程度:F-
7.答案 (1)c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-) S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-
(2)①2.0×10-4 mol·L-1 ②(0.1-a)mol·L-1
(3)碱
解析 (1)H2S在水中的二级电离方程式为HS- H++S2-,电离平衡常数为Ka2=c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-);硫化钠水溶液具有臭味,是因为S2-水解产生H2S,S2-的水解分步进行,离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,HS-+H2O H2S+OH-。(2)①Ka2=c平(H+)·c平(S2-)c平(HS-)=7.0×10-15 mol·L-1,根据题图可知,当溶液中c(S2-)=1.4×10-15 mol·L-1时,pH=3,c(H+)=10-3 mol·L-1,溶液中c(HS-)=c(H+)·c(S2-)Ka2=10-3×1.4×10-157.0×10-15 mol·L-1=2.0×10-4 mol·L-1。②pH=13时,c(S2-)=a mol·L-1,根据硫元素守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 mol·L-1,则c(H2S)+c(HS-)=(0.1-a)mol·L-1。(3)HS-+H2O H2S+OH-,HS-水解而使溶液显碱性,Kh(HS-)=KWKa1=10-141.3×10-7 mol·L-1≈7.7×10-8 mol·L-1;NH4++H2O NH3·H2O+H+,NH4+水解而使溶液显酸性,Kh(NH4+)=KWKb=10-141.7×10-5 mol·L-1≈5.9×10-10 mol·L-1,Kh(HS-)>Kh(NH4+),则HS-的水解程度大于NH4+的水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),所以NH4HS溶液显碱性。
8.B Na2SO3溶液中SO32-会水解:SO32-+H2O HSO3-+OH-,导致溶液中阴离子个数增多,所以此溶液中阴离子的个数多于0.1NA,故A错误;10.7 g氯化铵的物质的量为10.7 g53.5 g·mol-1=0.2 mol,将0.2 mol NH4Cl溶于稀氨水中,根据电荷守恒可知n(NH4+)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),由于溶液显中性,n(H+)=n(OH-),则n(NH4+)=n(Cl-)=0.2 mol,所以含有的NH4+数目为0.2NA,故B正确;溶液体积未知,无法计算溶液中水电离出的氢离子的数目,故C错误;一个Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3的聚集体,所以含0.2 mol FeCl3的溶液形成的Fe(OH)3胶体的胶粒数目小于0.2NA,故D错误。
9.D 混合溶液加水稀释,溶液酸性降低,c(H+)减小,温度不变水的离子积常数不变,所以溶液中c(OH-)增大,故A错误;25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76<7,溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,所以Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),故B错误;由B项可知,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,钠离子不水解,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),根据溶液中电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故C错误;向该缓冲溶液中加入几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液pH基本不变,故D正确。
10.C 天然水呈弱碱性,是因为天然水中含有CO32-、HCO3-等,CO32-、HCO3-水解使水呈弱碱性,其水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A项错误;Na2CO3溶液中CO32-水解使溶液显碱性,纯碱可去除油污与盐类水解有关,B项错误;CO32-的水解方程式为CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-,导致溶液中阴离子个数增多,则100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中含有的阴离子数目大于0.01NA,C项正确;FeCl3溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3,蒸干、灼烧FeCl3溶液后最终得到Fe2O3固体,D项错误。
规律总结
(1)分析蒸干、灼烧盐溶液后物质成分时注意:①能否分解;②能否发生氧化还原反应;③水解后生成的酸能否挥发。
(2)蒸干AlCl3溶液、CuCl2溶液、FeCl3溶液、Al(NO3)3溶液、Cu(NO3)2溶液、Fe(NO3)3溶液,均会得到对应的氢氧化物,灼烧得到对应的氧化物。
11.答案 (1)Cu2+水解产生Cu(OH)2的反应是吸热反应,加热促进水解,使溶液产生浑浊 H2SO4溶液
(2)①H2SO3+HCO3- CO2↑+H2O+HSO3- ②碱 NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数,所以CO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,溶液呈碱性 ③BD
解析 (1)硫酸铜属于强酸弱碱盐,在水中Cu2+会发生水解,水解反应是吸热反应,升高温度,Cu2+水解程度增大,水解生成Cu(OH)2,溶液浑浊;配制CuSO4溶液时需要加入酸抑制Cu2+水解,则用热水配制澄清的较浓的CuSO4溶液时应再加入少量H2SO4溶液。
(2)①根据电离平衡常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO3->HCO3-,H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO3- CO2↑+H2O+HSO3-。②根据K(弱酸或弱碱的电离平衡常数)×Kh=KW可知,水解程度:CO32->NH4+,所以常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性。③由上述分析可知,CO32-水解程度大于NH4+水解程度,所以溶液中离子浓度大小为c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O),故A正确;(NH4)2CO3溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故B错误;根据物料守恒可得c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故C正确;根据质子守恒可得c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故D错误;根据物料守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),故E正确。
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