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考點(diǎn)規(guī)范練24 鹽類的水解
(時間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.生活中處處有化學(xué),下列有關(guān)說法正確的是( )
A.天然弱堿性水呈堿性的原因是其中含有較多的Mg2+、Ca2+等離子
B.焊接時用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解無關(guān)
C.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運(yùn)用了鹽類的水解原理
D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的紅色逐漸褪去
2.下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系和計算不正確的是 ( )
A.c(NH4+)相等的(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2和NH4Cl溶液中,溶質(zhì)濃度大小關(guān)系是c[(NH4)2Fe(SO4)2]
c(H+)>c(A2-)>c(H2A)
3.室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì),有關(guān)結(jié)論正確的是( )
選項
加入的物質(zhì)
結(jié) 論
A
50 mL 1 molL-1H2SO4溶液
反應(yīng)結(jié)束后,c(Na+)=c(SO42-)
B
0.05 mol CaO
溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大
C
50 mL H2O
由水電離出的c(H+)c(OH-)不變
D
0.1 mol NaHSO4固體
反應(yīng)完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變
4.(2018北京理綜)測定0.1 molL-1 Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數(shù)據(jù)如下。
時刻
①
②
③
④
溫度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
實(shí)驗過程中,取①④時刻的溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液做對比實(shí)驗,④產(chǎn)生白色沉淀多。
下列說法不正確的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-
B.④的pH與①不同,是由于SO32-濃度減小造成的
C.①③的過程中,溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致
D.①與④的KW值相等
5.下列溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.0.1 molL-1 NaHCO3溶液與0.1 molL-1 NaOH溶液等體積混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)
B.20 mL 0.1 molL-1 CH3COONa溶液與10 mL 0.1 molL-1 HCl溶液混合后溶液呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.室溫下,pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合,所得溶液中:c(Cl-)+c(H+)>c(NH4+)+c(OH-)
D.0.1 molL-1 CH3COOH溶液與0.1 molL-1 NaOH溶液等體積混合,所得溶液中:c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)
6.一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=110-5 molL-1
B.pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
D.pH相同的①CH3COONa?、贜aHCO3?、跱aClO三種溶液的c(Na+):①>②>③
7.化學(xué)與社會、生活密切相關(guān)。對下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是( )
選項
現(xiàn)象或事實(shí)
解 釋
A
用熱的燒堿溶液洗去油污
Na2CO3可直接與油污反應(yīng)
B
漂白粉在空氣中久置變質(zhì)
漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3
C
施肥時,草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用
K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會降低肥效
D
FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作
FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅
8.向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中緩慢通入CO2,隨n(CO2)增大,先后發(fā)生三個不同的反應(yīng),當(dāng)0.01 molc(AlO2-)+c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO2-)>c(OH-)>c(CO32-)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
9.下列有關(guān)溶液(室溫下)的說法正確的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
B.0.10 molL-1 NaHSO3溶液中通入NH3至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C.物質(zhì)的量濃度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小關(guān)系:④>①>②>③
D.0.10 molL-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
10.常溫下,向1 L pH=10的NaOH溶液中持續(xù)通入CO2,通入CO2的體積(V)與溶液中水電離出的OH-濃度的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是( )
A.A點(diǎn)溶液中:水電離出的c(H+)=110-10 molL-1
B.B點(diǎn)溶液中:c(H+)=110-7 molL-1
C.C點(diǎn)溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)
D.D點(diǎn)溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)
二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)
11.(16分)在室溫下,下列五種溶液:①0.1 molL-1 NH4Cl溶液?、?.1 molL-1 CH3COONH4溶液?、?.1 molL-1 NH4HSO4溶液?、?.1 molL-1 NH3H2O和0.1 molL-1 NH4Cl混合液?、?.1 molL-1氨水
請根據(jù)要求回答下列問題:
(1)溶液①呈 (填“酸”“堿”或“中”)性,其原因是 (用離子方程式表示)。
(2)溶液②③中c(NH4+)的大小關(guān)系是② (填“>”“<”或“=”)③。
(3)在溶液④中 (填離子符號)的濃度為0.1 molL-1;NH3H2O和 (填離子符號)的濃度之和為0.2 molL-1。
(4)室溫下,測得溶液②的pH=7,則說明CH3COO-的水解程度 (填“>”“<”或“=”,下同)NH4+的水解程度,CH3COO-與NH4+濃度的大小關(guān)系是c(CH3COO-) c(NH4+)。
(5)常溫下,某水溶液M中存在的離子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①寫出酸H2A的電離方程式: 。
②若溶液M由10 mL 2 molL-1 NaHA溶液與10 mL 2 molL-1 NaOH溶液混合而得,則溶液M的pH (填“>”“<”或“=”)7。
12.(18分)已知25 ℃時部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HClO
電離平衡常數(shù)
Ka=1.810-5
Ka1=4.410-7
Ka2=4.710-11
Ka=3.010-8
回答下列問題:
(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1 molL-1的四種溶液:
a.CH3COONa b.Na2CO3
c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大排列的順序是 (用編號填寫)。
(2)常溫下,0.1 molL-1 CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是 。
A.c(H+) B.c(H+)c(CH3COOH) C.c(H+)c(OH-) D.c(OH-)c(H+) E.c(H+)c(CH3COO-)c(CH3COOH)
(3)體積均為100 mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù) (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的電離平衡常數(shù),理由是 。
(4)25 ℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= molL-1(填精確值)。
(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12 L CO2通入100 mL 1 molL-1的NaOH溶液中,用溶液中微粒的濃度符號完成下列等式:
①c(OH-)=2c(H2CO3)+ ;
②c(H+)+c(Na+)= 。
13.(16分)(1)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2
Fe(OH)2++H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。
通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+。欲使平衡正向移動可采用的方法是 (填序號)。
a.降溫 b.加水稀釋
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。
(2)能證明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事實(shí)是 (填序號)。
A.滴入酚酞溶液變紅,再加入H2SO4溶液后紅色褪去
B.滴入酚酞溶液變紅,再加入氯水后紅色退去
C.滴入酚酞溶液變紅,再加入BaCl2溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去
(3)一定條件下,CO可與粉末狀的氫氧化鈉作用生成甲酸鈉。
①常溫時,甲酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.7010-4。甲酸鈉的水溶液呈堿性,請用離子反應(yīng)方程式表示其原因: ,0.1 molL-1的甲酸鈉溶液pH約為 (已知:lg 17≈1.23,計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
②向20 mL 0.1 molL-1的甲酸鈉溶液中小心滴加10 mL 0.1 molL-1的鹽酸,混合液呈酸性,請按由大到小的順序給溶液中離子濃度排序: 。
考點(diǎn)規(guī)范練24 鹽類的水解
1.D A項,部分天然水呈堿性是因為HCO3-發(fā)生水解,錯誤;B項,NH4Cl是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解使溶液顯酸性,因此能溶解鐵銹,錯誤;C項,用惰性電極電解食鹽水,生成物是H2、Cl2、NaOH,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)可以制備漂白液,與水解無關(guān),錯誤;D項,Na2CO3溶液中存在水解平衡CO32-+H2OHCO3-+OH-,加入BaCl2溶液后生成BaCO3沉淀,c(CO32-)降低,水解平衡左移,溶液的堿性減弱,所以紅色逐漸褪去,正確。
2.C NH4+部分水解,(NH4)2SO4溶液中SO42-對NH4+的水解無影響,(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+水解顯酸性抑制NH4+的水解,故c(NH4+)相等的條件下,c[(NH4)2Fe(SO4)2]c(H2A),因溶液中的H+來自水的電離和HA-的電離,故c(H+)>c(A2-)>c(H2A),二級電離程度很小,故溶液中c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D項正確。
3.B 0.05molNa2CO3中n(Na+)=0.1mol,50mL1molL-1H2SO4溶液中含n(SO42-)=0.05mol,故反應(yīng)后c(Na+)=2c(SO42-),A項錯誤;0.05molCaO與H2O反應(yīng)生成0.05molCa(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH,則溶液中c(OH-)c(HCO3-)增大,B項正確;向Na2CO3溶液中加水,c(OH-)水減小,則c(H+)水也減小,則由水電離出的c(H+)水c(OH-)水減小,C項錯誤;由于NaHSO4Na++H++SO42-,故向Na2CO3溶液中加入NaHSO4,c(Na+)變大,D項錯誤。
4.C 由①④時刻溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,④產(chǎn)生白色沉淀較多,說明升溫過程中亞硫酸鈉被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉,導(dǎo)致亞硫酸根濃度減小。A項,亞硫酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中水解使溶液顯堿性,正確;B項,④與①的pH不同是因為亞硫酸鈉被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉,導(dǎo)致亞硫酸根濃度減小,溶液pH減小,正確;C項,升高溫度,水解平衡右移,減小亞硫酸根濃度,平衡左移,錯誤;D項,①與④的溫度相同,則水的離子積常數(shù)KW相同,正確。
5.B A中兩溶液混合恰好反應(yīng)生成Na2CO3,在Na2CO3溶液中CO32-水解:CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,水電離也產(chǎn)生OH-,使c(OH-)>c(HCO3-),A項錯誤;B中兩溶液混合反應(yīng),得到等量的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液,溶液呈酸性,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度,所以有c(CH3COO-)>c(Cl-),由于CH3COOH的電離,使溶液中CH3COOH的濃度小于NaCl的濃度,B項正確;C中氨水是弱堿溶液,二者等體積混合,氨水過量,溶液呈堿性,c(OH-)>c(H+),又由溶液的電荷守恒得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),則c(Cl-)c(HS-),c(HS-)<110-5molL-1,A項錯誤;B項氨水為弱電解質(zhì),稀釋后NH3H2O繼續(xù)電離,pH增大不到1個單位,b-1碳酸>次氯酸,則對應(yīng)三種鈉鹽水解程度依次增大,pH相同,則三種溶液鹽的濃度依次減小,D項正確。
7.C A項,燒堿是NaOH,錯誤;B項,漂白粉變質(zhì)是因為Ca(ClO)2與空氣中的CO2反應(yīng),生成CaCO3、HClO,HClO見光分解,錯誤;D項,原因是Fe3+與Cu反應(yīng)生成Fe2+與Cu2+,錯誤。
8.D A項,通入CO2之前,溶液中的電荷守恒關(guān)系為:c(Na+)+c(H+)=c(AlO2-)+c(OH-),則c(Na+)c(AlO2-),錯誤;C項,n=0.015mol時,發(fā)生反應(yīng)2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3,溶液中溶質(zhì)為Na2CO3,則對應(yīng)關(guān)系為c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),錯誤;D項,n=0.03mol時,發(fā)生反應(yīng)CO2+Na2CO3+H2O2NaHCO3,NaHCO3溶液呈堿性:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),正確。
9.D 沒有給出Na2CO3和NaHCO3的量的關(guān)系,若二者的物質(zhì)的量濃度相等,則離子濃度之間的關(guān)系正確,A項錯誤;根據(jù)電荷守恒有c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)+c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),根據(jù)物料守恒有c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),進(jìn)而有c(NH4+)+c(H2SO3)=c(SO32-),故有c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+),B項錯誤;Fe2+的水解抑制NH4+的水解,HCO3-的水解促進(jìn)NH4+的水解,則c(NH4+)的大小關(guān)系為④>①>③>②,C項錯誤;根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-),溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),根據(jù)物料守恒有c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),因此c(CH3COOH)=c(Cl-),綜合分析得c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D項正確。
10.B A點(diǎn)為單一氫氧化鈉溶液,A到C生成碳酸鈉,B點(diǎn)是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液,C點(diǎn)是單一的碳酸鈉溶液,C到D生成碳酸氫鈉,D點(diǎn)是碳酸氫鈉和碳酸的混合溶液,D點(diǎn)溶液呈中性。
A項,水電離出的氫離子與氫氧根離子的濃度始終相等,A點(diǎn)時沒有通二氧化碳,pH=10的NaOH溶液中c(H+)=110-10molL-1,而氫離子來源于水的電離,所以水電離出的c(H+)=110-10molL-1,A正確;B點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH,所以溶液中的c(H+)<110-7molL-1,B錯誤;當(dāng)水電離出的OH-濃度最大時,說明此時的溶液是碳酸鈉溶液,對水的電離起促進(jìn)作用,離子濃度大小為c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-),C正確;D點(diǎn)溶液中水電離出的OH-濃度為10-7molL-1,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),結(jié)合電荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),兩式合并可得c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-),D正確。
11.答案(1)酸 NH4++H2ONH3H2O+H+ (2)< (3)Cl- NH4+ (4)= = (5)①H2AH++HA-,HA-H++A2-?、?
解析(1)NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽,NH4+水解使溶液顯酸性。(2)CH3COONH4溶液中,醋酸根離子促進(jìn)銨根離子的水解,而NH4HSO4溶液中NH4HSO4電離出來的氫離子抑制銨根離子的水解,所以后者中銨根離子濃度大。(3)因為氯離子在溶液中不水解,所以其濃度為0.1molL-1;根據(jù)原子守恒可知,含N原子微粒的總物質(zhì)的量濃度為0.2molL-1,而N原子的存在形式為NH3H2O和NH4+。(4)溶液②的pH=7,說明CH3COO-水解生成的OH-的物質(zhì)的量等于NH4+水解生成的H+的物質(zhì)的量,即兩者水解程度相同;根據(jù)電荷守恒得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),因為c(H+)=c(OH-),故c(CH3COO-)=c(NH4+)。(5)①由溶液中存在的微?？芍?H2A為二元弱酸,分步電離。②NaHA和NaOH恰好反應(yīng)生成Na2A,溶液顯堿性。
12.答案(1)a碳酸的一級電離>次氯酸>碳酸的二級電離,所以物質(zhì)的量濃度均為0.1molL-1的四種溶液的pH由小到大排列的順序是aK2>K3 bd 調(diào)節(jié)溶液的pH (2)C
(3)①HCOO-+H2OHCOOH+OH- 8.4
②c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
解析(1)多元弱堿的陽離子水解分步進(jìn)行,且逐漸減弱,故有K1>K2>K3。
依據(jù)平衡移動原理可知,加水稀釋或加NaHCO3都可使平衡右移。
由于FeCl3可水解為Fe(OH)3,故將FeCl3溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵時應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH。
(2)向Na2SO3溶液中加入H2SO4溶液,硫酸顯酸性,不論是否存在平衡,均可使溶液酸性增強(qiáng),溶液紅色褪去;氯水具有強(qiáng)氧化性,能漂白一些有色的有機(jī)物;向Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,發(fā)生反應(yīng)使溶液中的SO32-的濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動,使c(OH-)減小,故C可以說明。
(3)①甲酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.7010-4,而Ka=c(HCOO-)c(H+)c(HCOOH),說明HCOOH為弱酸;HCOONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,HCOO-發(fā)生水解反應(yīng)使溶液顯堿性。反應(yīng)HCOO-+H2OHCOOH+OH-的平衡常數(shù)為Kh=
c(HCOOH)c(OH-)c(HCOO-)=KWKa=110-141.7010-4=11710-9,c(HCOOH)≈c(OH-),則有c(OH-)=Khc(HCOO-)=11710-90.1molL-1,c(H+)=KWc(OH-)=1710-9molL-1,故HCOONa溶液的pH=-lg(1710-9)=
-12lg17+9≈8.4。
②向20mL0.1molL-1HCOONa溶液中滴加10mL0.1molL-1的鹽酸,二者反應(yīng)后得到等濃度的HCOONa、HCOOH及NaCl混合液,混合液呈酸性,說明HCOOH的電離程度大于HCOO-的水解程度,則有c(H+)>c(OH-),由于Na+、Cl-不發(fā)生水解反應(yīng),故溶液中離子濃度的大小順序為c(Na+)>c(HCOO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)。
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