高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解同步达标检测题
展开盐类的水解
一、探究盐溶液的酸碱性
盐溶液 | 盐的类型 | 溶液pH | 酸碱性 |
NaCl | 强酸强碱盐 | pH=7 | 中性 |
CH3COONa | 弱酸强碱盐 | pH>7 | 碱性 |
NH4Cl | 强酸弱碱盐 | pH<7 | 酸性 |
【结论】盐溶液并不都显中性。
二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1.CH3COONa水溶液呈碱性的原因
(1)电离方程式
CH3COONa===CH3COO-+Na+、H2OH++OH-。
(2)水电离平衡的影响
CH3COO-能与H+结合生成弱电解质CH3COOH。使水的电离平衡向电离的方向移动。
(3)溶液的酸碱性
溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)<c(OH-),故CH3COONa溶液呈碱性。
(4)水解方程式
化学方程式:CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH。
离子方程式:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
2.NH4Cl溶液呈酸性的原因
(1)电离方程式
NH4Cl=NH+Cl-、H2OH++OH-。
(2)水电离平衡的影响
NH与OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向电离的方向移动。
(3)溶液的酸碱性
溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,c(H+)>c(OH-),故NH4Cl溶液呈酸性。
(4)水解方程式
化学方程式:NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl。
离子方程式:NH+H2ONH3·H2O+H+。
3.NaCl溶液呈中性的原因
NaCl溶于水后电离产生Na+和Cl-,不能与水电离出的OH-、H+结合成难电离的物质,水的电离平衡不发生移动,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
4.盐类水解
(1)盐类水解的实质
在溶液中盐电离出来的离子(弱碱的阳离子或弱酸的阴离子)结合水电离出的OH-或H+生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使溶液显酸性、碱性或中性。
(2)盐类水解的规律
在可溶性盐溶液中:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性。
常见的“弱”离子
弱碱阳离子:NH、Al3+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+等。
弱酸根离子:CO、SiO、HCO、AlO、SO、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
(3)盐类水解的特点
盐类水解的特点可概括为微弱、吸热、可逆。
三、影响盐类水解平衡的因素
1.实验探究盐类水解平衡的影响因素
已知FeCl3发生水解反应的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据实验操作填写下表
可能影响因素 | 实验操作 | 现象 | 解释或结论 |
盐的浓度 | 加入FeCl3固体,再测溶液的pH | 溶液颜色变深,溶液的pH变小 | 加入FeCl3固体,c(Fe3+)增大,水解平衡向正反应方向移动 |
溶液的酸碱度 | 加盐酸后,测溶液的pH | 溶液颜色变浅,溶液的pH变小 | 加入盐酸,c(H+)增大,水解平衡向逆反应方向移动,但c(H+)仍比原平衡中c(H+)大 |
加入少量NaOH溶液 | 产生红褐色沉淀 | 加入氢氧化钠后,OH-消耗H+,c(H+)减小,水解平衡向正反应方向移动 |
2.影响盐类水解平衡的因素
(1)内因:盐本身的性质:组成盐的弱酸根阴离子相对应的酸越弱(或弱碱阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大。
(2)外因:受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。
①温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,盐的水解程度增大。
②浓度:稀释盐溶液,可以促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大。
③外加酸碱:水解呈酸性的盐溶液,加碱会促进水解;加入酸则抑制水解。水解呈碱性的盐溶液,加碱会抑制水解;加酸会促进水解。
④外加盐:加入与盐的水解性质相反的盐会使盐的水解程度增大。
1.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是
A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡
B.NH4Cl溶液呈酸性是由于溶液中c(H+)>c(OH-)
C.在CH3COONa溶液中,由水电离的c(OH-)≠c(H+)
D.水电离出的H+和OH-与盐中弱离子结合,造成盐溶液呈酸碱性
【答案】C
【解析】盐类中的弱离子和水电离出的氢离子或氢氧根离子生成弱电解质,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,导致溶液呈酸碱性,从而破坏水的电离平衡,A项正确;强酸弱碱盐溶液呈酸性,氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液中c(H+)>c(OH-),则溶液呈酸性,B项正确;任何电解质溶液中水电离的c(H+)=c(OH-),与电解质溶液酸碱性无关,C项错误;水电离出的H+或OH-与盐中弱离子结合,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度不相等,导致溶液呈酸碱性,D项正确。答案选C。
2.常温下用的某酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合,关于所得溶液酸碱性的描述正确的是
A.不可能显碱性 B.不可能显中性 C.不可能显酸性 D.可能中性、碱性、酸性
【答案】A
【解析】常温下pH之和为14的酸、碱等体积中和,则有“谁弱显谁性,都强显中性”的规律,故若酸是弱酸,则反应后的溶液显酸性,若酸是强酸的话,则混合后的溶液显中性,据此解题。
【详解】根据分析可知,溶液可能显中性和酸性,故不可能显碱性,A项正确;根据分析可知,溶液可能显中性,B项错误;根据分析可知,溶液可能显酸性,C项错误;根据分析可知,溶液可能显中性和酸性,不可能碱性,D项错误。答案选A。
3.向三份0.1 mol/L 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
【答案】A
【解析】NH4+、Fe3+水解使溶液呈酸性,对CH3COO-的水解有促进作用,而SO32-水解呈碱性对CH3COO-的水解有抑制作用,故在CH3COONa溶液中加入NH4NO3、FeCl3固体时CH3COO-浓度减小,加入Na2SO3固体CH3COO-浓度增大。答案选A。
4.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
【答案】C
【解析】NH4Cl在水溶液中电离出的NH4+结合重水(D2O)电离出的OD-,生成NH3•HDO,而由重水(D2O)电离出的D+与重水(D2O)结合生成D3O+。答案选C。
5.在25℃时,浓度均为0.5 mol/L的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的三种溶液,测得各溶液的c(NH4+)分别为a、b、c(单位为mol/L),下列判断正确的是
A.a=b=c B.a>b>c C.a>c>b D.c>a>b
【答案】D
【解析】加入与原水解离子的水解性质相同的物质,对原水解离子有抑制作用,加入与原水解离子的水解性质相反的物质,对原水解离子有促进作用;三种溶液中均存在下述水解平衡:NH4++H2ONH3∙H2O+H+,对于(NH4)2CO3,因为CO32-+H2OHCO3-+OH-,使NH4+水解平衡向右移动,促进NH4+水解.对于(NH4)2Fe(SO4)2,因为Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,因增大了c(H+),上述NH4+水解平衡受到抑制,平衡向左移动,所以c>a>b,答案选D。
6.将氨水逐滴加入到稀盐酸中,使溶液为中性,则此时
A.c(NH4+)=c(Cl-) B.c(NH4+)>c(Cl-)
C.c(NH4+)<c(Cl-) D.c(NH4+)与c(Cl-)之间关系不确定
【答案】A
【解析】溶液为中性,则c(OH―)=c(H+),所以根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH―)=c(NH4+)+c(H+)可知,c(Cl-)=c(NH4+),答案选A。
7.下列关于电解质溶液中离子关系的说法中正确的是
A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中离子浓度关系:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
B.0.1mol·L-1NH4Cl和0.1mol·L-1NH3·H2O等体积混合后离子浓度关系c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH=7,则混合液溶中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.常温下,在pH=1的溶液中,Fe2+、NO3-、ClO-、Na+能大量共存
【答案】C
【解析】0.1 mol•L-1的Na2CO3溶液中存在物料守恒,离子浓度关系:c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3),A项错误;0.1 mol•L-1的NH4Cl和0.1 mol•L-1的NH3•H2O等体积混合后溶液中,一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度,所以溶液中的离子浓度关系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;常温下,醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,溶液pH=7时,依据电荷守恒得到:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),得到c(Na+)=c(CH3COO-),C项正确;pH=1的溶液呈酸性,在酸性条件下Fe2+、NO3-发生氧化还原反应而不能大量共存,D项错误。答案选C。
8.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号 | 起始浓度/(mol·L-1) | 反应后溶液的pH | |
c(HA) | c(KOH) | ||
① | 0.1 | 0.1 | 9 |
② | x | 0.2 | 7 |
下列判断不正确的是
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol/L
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-) =c(H+)
【答案】B
【解析】两者是等体积等浓度混合,应是恰好完全反应,溶质是KA,反应后溶液显碱性,说明HA是弱酸,A-发生水解,A-+H2OHA+OH-,离子浓度大小顺序是c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项正确;根据电荷守恒,有c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则有c(OH-)=c(K+)+c(H+)-c(A-)=Kw/10-9mol·L-1,B项错误;因为HA是弱酸,反应后溶液显中性,溶质为HA和KA,因此HA的浓度应大于0.2mol,根据物料守恒,c(A-)+c(HA)>0.2/2mol·L-1=0.1mol·L-1,C项正确;根据电中性,c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),溶液显中性,即c(H+)=c(OH-),c(K+)=c(A-),离子浓度大小顺序是c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D项正确。答案选B。
9.25 ℃时,用pH试纸测得0.1 mol·L-1 NaNO2溶液的pH>7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是(用离子方程式表示)_________ __________________
________________________________________________________________________,
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 mol·L-1的HNO2和0.1 mol·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(NO)。
【答案】(1)NO+H2OHNO2+OH- c(OH-)-c(H+)
(2)大于 c(NO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(3)小于 小于
【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++NO的(电离)程度大于NO+H2OHNO2+OH-的(水解)程度。根据电荷守恒c(NO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),c(H+)>c(OH-),则c(NO)>c(Na+),由于水解程度小,故c(NO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)pH=3的HNO2溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,则c(HNO2)远大于10-3 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 mol·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(NO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),知c(Na+)<c(NO)。
10.(1)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):_________________________________________。
把FeCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是________。
(2)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:______________________________________________________。
(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)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入MgCO3固体,过滤后再加入足量盐酸。MgCO3固体能除去Fe3+的原因是___________________________________________________。
【答案】(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Fe2O3
(2)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)CO2-+H2OHCO+OH-
(4)MgCO3与Fe3+水解产生的H+反应,促进了Fe3+的水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去。
【解析】(1)利用Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮杂质从而达到净水目的;FeCl3溶液中存在FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Fe(OH)3,再燃烧得到Fe2O3。
(2)泡沫灭火器原理是利用NaHCO3与Al2(SO4)3相互促进水解造成的,反应为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)CO水解生成的OH-,能洗去油污。
(4)MgCO3与水解产生的H+反应:MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使水解平衡正向移动,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,在过滤时Fe(OH)3和未反应的MgCO3一同被除去。
1.欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少,可采取的措施为
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体 D.加入饱和石灰水溶液
【答案】D
【解析】溶液中存在HCO3-H++CO32- 和HCO3-+H2OH2CO3+OH-以及H2OH++OH-,NaHCO3溶液显碱性,以HCO3-+H2OH2CO3+OH-为主。
【详解】CO2+H2OH2CO3,抑制碳酸氢钠的水解,溶液的碱性减小,氢离子和碳酸氢根离子浓度都增大,A项错误;NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,所以加入氢氧化钠固体后,碳酸氢根离子浓度减小,碳酸根离子浓度增大,氢离子浓度减小,B项错误;HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,所以通入氯化氢气体后,碳酸氢根离子浓度减小,碳酸根离子浓度减小,碳酸氢钠溶液呈碱性,通入氯化氢后溶液碱性减弱,所以氢离子浓度增大,C项错误;Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+H2O+NaOH,加入饱和石灰水溶液后,碳酸氢根离子转化为碳酸钙沉淀,所以碳酸氢根离子浓度、碳酸根离子浓度都减小,溶液由弱碱性变为强碱性,所以氢离子浓度也减小,D项正确。答案选D。
2.下列关于FeCl3水解的说法错误的是
A.在稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5mol/L和0.5mol/L的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】C
【解析】氯化铁不饱和时,加氯化铁饱和溶液增大反应物的量浓度,加水稀释会导致离子浓度减小,两种形式下水解平衡均正向移动,A项正确;离子的水解规律:越稀越水解,其他条件相同时,越浓的氯化铁溶液Fe3+的水解程度越小,B项正确;氯化铁水解反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,高温时Fe3+的水解程度较低温时大,C项错误;加少量盐酸可使得水解生成的氢离子浓度,导致水解平衡逆向移动,抑制Fe3+水解,D项正确。答案选C。
3.在10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
【答案】A
【解析】在10mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入同体积同浓度的CH3COOH溶液,发生反应生成醋酸钠和水,
醋酸根离子水解显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),A项错误;醋酸根离子水解显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B项正确;溶液中物料守恒分析得到:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C项正确;依据溶液中电荷守恒分析,溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D项正确。答案选A。
4.将①H+、②Cl-、③Al3+、④K+、⑤S2-、⑥OH-、⑦NO3-、⑧NH4+分别加入H2O中,基本上不影响水的电离平衡的离子是
A.①③⑤⑦⑧ B.②④⑥⑧ C.①⑥ D.②④⑦
【答案】D
【解析】水的电离平衡H2OH++OH-,H+和OH-能抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离。
【详解】①H+对水的电离起到抑制作用②Cl-对水的电离无影响③Al3+能结合水电离产生的OH-生成弱碱Al(OH)3,促进水的电离④K+对水的电离无影响⑤S2-能结合水电离产生的H+生成HS-,促进水的电离⑥OH-使水的电离平衡逆移⑦NO3-对水的电离无影响⑧NH4+能结合水电离产生的OH-生成弱电解质NH3·H2O,促进水的电离。答案选D。
5.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:
实验编号 | HA物质的量浓度(mol/L) | NaOH物质的量浓度(mol/L) | 混合溶液的pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是__________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明,c__________(填“>”、“<”或“=”)0.2 mol/L。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__________(填“>”、“<”或“=”)NaA的水解程度,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-)=________mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1;
c(OH-)-c(HA)=________mol·L-1。
【答案】(1)弱酸
(2)> c(A-)=c(Na+)
(3)> c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
【解析】(1)等体积等物质的量的一元酸与一元强碱混合后,溶液的pH=9,说明反应后的溶液显碱性,二者生成的盐为强碱弱酸盐,即HA为弱酸;
(2)一元弱酸与一元强碱等体积混合后,溶液的pH=7,则一元弱酸应过量,即c>0.2,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),因为pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-);
(3)第③组实验所得混合溶液相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA的混合溶液,pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度。根据电荷守恒可得c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
(4)由第①组实验所得溶液为NaA溶液,pH=9,则由水电离出的c(OH-)==10-5mol·L-1,电荷守恒式可得:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol·L-1。由质子守恒式可得:c(OH-)=c(H+)+c(HA),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9mol·L-1。
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