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鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液精练
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1.下图表示的是某离子X与水的反应过程,X可能是( )
A.CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) B.HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))
C.Na+D.NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4))
2.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
3.下列各离子方程式中,属于水解反应的是( )
A.HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O⇌H3O++CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))
B.NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +H2O⇌NH3·H2O+OH-
C.PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) +H2O⇌HPOeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))+OH-
D.H2O+H2O⇌H3O++OH-
4.下列指定化学用语正确的是( )
A.NaHCO3水解的离子方程式:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O===CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +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++SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
D.Na2S水解的离子方程式:S2-+2H2O===H2S+2OH-
5.室温下,将0.05mlNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液,向溶液中加入下列物质。有关结论正确的是( )
6.常温下,浓度均为0.1ml·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( )
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(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )均增大
7.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
8.将0.2ml·L-1HCN溶液和0.1ml·L-1NaOH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-)=0.1ml·L-1
[能力提升练]
9.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)=10-6.0ml·L-1
B.N2H6Cl2溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) )+2c(N2H eq \\al(\s\up1(2+),\s\d1(6)) )+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:N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) +H2O⇌N2Heq \\al(\s\up1(2+),\s\d1(6))+OH-
10.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( )
A.c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c(ClO-)>c(OH-)
B.c(ClO-)>c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c(H+)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(ClO-)+c(OH-)
11.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):
下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3溶液显碱性的原因:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O⇌H2CO3+OH-
B.①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 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
12.(双选)已知常温下浓度为0.1ml·L-1的下列溶液的pH如下表所示:
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===CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +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(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )
13.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=1.3×10-7ml·L-1,Ka2=7.0×10-15ml·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0.1ml·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-)=1.4×10-15ml·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=1.7×10-5ml·L-1,则通过数据分析NH4HS溶液显________性。(填“酸”或“碱”)
14.25℃时,物质的量浓度均为0.1ml·L-1的几种盐溶液的pH如下表:
(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+)=________ml·L-1。
(4)0.100ml·L-1NH4HCO3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+)<c(CH3COO-),该溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性,该溶液的溶质是________(填化学式)。
(5)下列说法正确的是________。
a.c(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ):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(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )=0.1ml·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0.1ml·L-1CaCl2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:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业19 盐类的水解
1.解析:离子X发生水解反应生成H+,分析选项可知X只可能是NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 。
答案:D
2.解析: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。
答案:C
3.解析:A项,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O⇌H3O++CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 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NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +H2O⇌NH3·H2O+H+;C项,PO eq \\al(\s\up1(3-),\s\d1(4)) +H2O⇌HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +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。
答案:C
4.解析:碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,水解方程式为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +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。
答案:C
5.解析:n(H2SO4)=1ml·L-1×0.05L=0.05ml,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(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),故A错误;CaO和水反应生成氢氧化钙,对CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 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eq \f(c(OH-),c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ))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0.1ml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。
答案:B
6.解析: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:CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O⇌HCOeq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))+OH-,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O⇌H2CO3+OH-,H2O⇌H++OH-,碳酸氢钠溶液中存在:HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ⇌COeq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))+H+,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +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(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )均增大,故D正确。
答案:D
7.解析: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。
答案:B
8.解析:0.2ml·L-1HCN溶液和0.1ml·L-1NaOH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(OH-),结合电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-),可得c(Na+)>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-)=0.1ml·L-1,D项正确。
答案:D
9.解析:当c(N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) )=c(N2H4)时,Kb1(N2H4)=c(OH-)=10-6.0ml·L-1,故A正确;根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) )+2c(N2H eq \\al(\s\up1(2+),\s\d1(6)) )+c(H+),故B正确;当c(N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) )=c(N2H eq \\al(\s\up1(2+),\s\d1(6)) )时,Kb2(N2H4)=c(OH-)=10-15.0ml·L-1,N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) 的水解平衡常数Kh=eq \f(10-14,10-6.0)=10-8ml·L-1>Kb2,说明N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) 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N2H eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(5)) +H2O⇌N2H4·H2O+H+,故D错误。
答案:D
10.解析:根据题表中的信息可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,则等浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,ClO-的水解程度大于HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,ClO-和HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 水解均使溶液显碱性,则溶液中:c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c(ClO-)>c(OH-),A项正确、B项错误;根据物料守恒有c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(H2CO3)+c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),C项错误;根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c(ClO-)+c(OH-)+2c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),D项错误。
答案:A
11.解析:NaHCO3溶液显碱性,是因为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 发生水解反应,其水解方程式为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2O⇌H2CO3+OH-,A项正确;①→③的过程中,溶液温度升高,促进HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 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。
答案:C
12.解析: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-
答案:AB
13.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=eq \f(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=eq \f(c平(H+)·c平(S2-),c平(HS-))=7.0×10-15ml·L-1,根据题图可知,当溶液中c(S2-)=1.4×10-15ml·L-1时,pH=3,c(H+)=10-3ml·L-1,溶液中c(HS-)=eq \f(c(H+)·c(S2-),Ka2)=eq \f(10-3×1.4×10-15,7.0×10-15)ml·L-1=2.0×10-4ml·L-1。②pH=13时,c(S2-)=aml·L-1,根据硫元素守恒有c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1ml·L-1,则c(H2S)+c(HS-)=(0.1-a) ml·L-1。(3)HS-+H2O⇌H2S+OH-,HS-水解而使溶液显碱性,Kh(HS-)=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(10-14,1.3×10-7)ml·L-1≈7.7×10-8ml·L-1;NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +H2O⇌NH3·H2O+H+,NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 水解而使溶液显酸性,Kh(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )=eq \f(Kw,Kb)=eq \f(10-14,1.7×10-5)ml·L-1≈5.9×10-10ml·L-1,Kh(HS-)>Kh(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ),则HS-的水解程度大于NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解程度,溶液中c(OH-)>c(H+),所以NH4HS溶液显碱性。
答案:(1)eq \f(c平(H+)·c平(S2-),c平(HS-)) S2-+H2O⇌HS-+OH-,HS-+H2O⇌H2S+OH-
(2)①2.0×10-4ml·L-1 ②(0.1-a) ml·L-1
(3)碱
14.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,CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 水解而使溶液显碱性,水解方程式为CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O⇌HCOeq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))+OH-。(2)根据越弱越水解以及题表中的信息,可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HX>HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,因此溶液④中通入少量的CO2,反应的离子方程式为X-+CO2+H2O===HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +HX。(3)25℃时,NH4Cl溶液的pH=5,NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 结合水电离出的OH-,溶液显酸性,由水电离产生的c(H+)=10-5ml·L-1。(4)CH3COONH4溶液的pH=7,说明CH3COO-的水解程度与NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解程度相同,根据酸性CH3COOH>H2CO3,可知CH3COO-的水解程度小于HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,则HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度大于NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) ,即该溶液中浓度最大的离子是NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 。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+)
答案:(1)CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2O⇌HCOeq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3))+OH-
(2)X-+CO2+H2O===HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +HX
(3)10-5
(4)NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 酸 CH3COOH和CH3COONa
(5)ad
(6)2HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +Ca2+⇌CaCO3↓+CO2↑+H2O,c(Ca2+)增大,使平衡向右移动,产生白色沉淀和气体
加入的物质
结论
A
50mL1ml·L-1 H2SO4溶液
反应结束后,c(Na+)=c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
B
0.5mlCaO
溶液中 eq \f(c(OH-),c(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )) 增大
C
50mLH2O
由水电离出的c(H+)、c(OH-)不变
D
0.1mlNaHSO4固体
反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
化学式
电离常数
HClO
K=3×10-8ml·L-1
H2CO3
K1=4.3×10-7ml·L-1
K2=5.6×10-11ml·L-1
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
溶液
NaF溶液
NaClO溶液
NaHCO3溶液
Na2CO3溶液
pH
7.5
9.7
8.2
11.6
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
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