全国通用版2022版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡3盐类的水解课时作业含解析

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盐类的水解
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)
1.《本草纲目》中对利用K2CO3 去油污有如下叙述:“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣。”文中涉及的化学反应属于 (　　)
A.水解反应　　　　 B.置换反应
C.酯化反应 D.加成反应
【解析】选A。碳酸钾水解生成碱(氢氧化钾),属于水解反应。
2.(2018·石家庄模拟)25 ℃时,关于①0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液　②0.1 mol·L-1的NaOH溶液,下列叙述正确的是 (　　)
A.若向①中加适量水,溶液中的值减小
B.若将①和②均稀释100倍,①的pH变化更大
C.若向②中加适量水,水的电离平衡正向移动
D.若将①和②混合,所得溶液的pH=7,则溶液中的c(NH3·H2O)>c(Na+)
【解析】选C。加水促进N水解,n(Cl-)不变,n(N)减小,而=,故随着溶液的稀释,逐渐增大,A项错误;N的水解为可逆反应,而且水解较微弱,而NaOH是强电解质,故①和②均稀释100倍时,②的pH变化大,B项错误;0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释时,溶液中c(OH-)减小,对水电离的抑制程度减小,故水的电离平衡正向移动,C项正确;由溶液中电荷守恒可得:c(Cl-)+
c(OH-)=c(H+)+c(N)+c(Na+),由物料守恒可知c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(N),因pH=7,故c(OH-)=c(H+),三式联立可得c(Na+)=c(NH3·H2O),D项错误。
3.现有①Na2CO3溶液,②CH3COONa溶液,③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。下列说法正确的是
(　　)
A.三种溶液的pH大小顺序是③>②>①
B.将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①
C.分别加入25 mL 0.1 mol·L-1的盐酸后,溶液的pH大小顺序是①>③>②
D.三种溶液中,由水电离的c(OH-)大小顺序是③>①>②
【解析】选C。根据“组成盐的弱酸根离子对应的弱酸酸性越弱,盐溶液的碱性越强”可得,三种溶液的碱性:③>①>②,pH:③>①>②,A错误;稀释会促进①、②的水解,因此pH变化最大的是③,B错误;分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,①中溶质为NaHCO3和NaCl,显碱性,②中溶质为CH3COOH和NaCl,显酸性,③中溶质为NaCl,显中性,pH大小顺序为①>③>②,C正确;NaOH溶液抑制水的电离,Na2CO3溶液和CH3COONa溶液促进水的电离,故③中由水电离的c(OH-)最小,D错误。
4.Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(S)∶n(HS)变化图象如图:

则以下离子浓度关系的判断正确的是 (　　)

A.NaHSO3溶液中c(H+)c(S)>c(HS)>c(OH-)>c(H+)
C.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(S)>c(HS)>c(OH-)=c(H+)
D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HS)+c(S)
【解析】选D。用Na2SO3溶液吸收SO2时,随着吸收量的增多,溶液由碱性逐渐变为酸性。由图象中信息可知NaHSO3溶液为酸性溶液,c(H+)>c(OH-),A错误;Na2SO3溶液中S的水解存在二级水解,亚硫酸氢根离子水解程度较小,且水电离也产生氢氧根离子,所以c(HS)应小于c(OH-),B错误;由图象中数据,当c(S)
=c(HS)时,pH=7.2,故当吸收液呈中性时,可推出c(S)
c(HS)+c(S),D正确。
5.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是 (　　)
A.等pH的醋酸溶液、盐酸、硫酸中:
c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(S)
B.将10 mL 0.1 mol·L-1 K2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-1盐酸中:
c(K+)>c(Cl-)>c(HC)>c(C)
C.向NH4HCO3溶液中滴加KOH溶液至pH=7:c(N)+c(K+)=c(HC)+c(C)
D.0.2 mol·L-1的某一元弱碱BOH溶液和0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液:2c(OH-)+c(BOH)=2c(H+)+c(B+)
【解析】选D。等pH的醋酸溶液、盐酸、硫酸中:c(CH3COO-)=c(Cl-)=2c(S),A错误;将10 mL 0.1 mol·L-1K2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-1盐酸中,开始盐酸过量产生CO2,最终所得溶液是氯化钾和碳酸钾的混合溶液,则溶液中c(K+)>c(Cl-)>c(C)>c(HC),B错误;向NH4HCO3溶液中滴加KOH溶液至pH=7,根据电荷守恒可知c(N)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),则溶液中c(N)+c(K+)=c(HC)+2c(C),C错误;0.2 mol·L-1的某一元弱碱BOH溶液和0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中溶质是由BOH和BCl组成的,且两者的浓度相等,因此根据电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)和物料守恒2c(Cl-)
=c(BOH)+c(B+)可知,溶液中2c(OH-)+c(BOH)=2c(H+)+c(B+),D正确。
【方法规律】酸式盐中粒子浓度大小比较方法
第一步:判断酸式盐溶液的酸碱性
若酸式酸根离子的水解能力大于电离能力,则溶液呈碱性,如NaHCO3溶液呈碱性。
若酸式酸根离子的电离能力大于水解能力,则溶液呈酸性,如NaHSO3溶液呈酸性。
第二步:写出水解和电离方程式,确定溶液中“粒子”
如:NaHCO3溶液中存在水解平衡:HC+H2OH2CO3+OH-
电离平衡:HCH++C
故NaHCO3溶液中存在“粒子”有Na+、HC、OH-、H+、C、H2CO3
第三步:依据溶液的酸碱性,判断“粒子”浓度大小
NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HC)>>
NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HS)>>
6.在0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正确的是 (　　)
A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1 mol·L-1盐酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1氢氧化钠;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】选B。A项,正确的离子浓度顺序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);B项,加入0.1 mol·L-1盐酸后,生成等浓度的NaCl和醋酸混合液,故有c(Na+)=
c(Cl-),考虑水的电离,故有c(H+)>c(CH3COO-),B正确;C项,电离大于水解,正确的离子浓度顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);D项,正确的离子浓度顺序为c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。
【加固训练】
　　现有0.4 mol·L-1HA溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合组成的混合溶液。下列有关推断正确的是 (　　)
A.若该溶液中HA的电离能力大于A-的水解能力,则有c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
B.若该溶液中A-的水解能力大于HA的电离能力,则有c(A-)>c(HA)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.无论该溶液呈酸性还是碱性,都有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.无论该溶液呈酸性还是碱性,都有c(Na+)=c(A-)+c(HA)
【解析】选C。依题意知,混合溶液中c(HA)=0.1 mol·L-1,c(NaA)=0.1 mol·L-1。若HA的电离能力大于A-的水解能力:HAH++A-(主要),A-+H2OHA+OH-(次要),则溶液呈酸性:c(H+)>c(OH-)。由电荷守恒知,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),
c(Na+)c(Na+)>c(HA)>c(H+)
>c(OH-),A项错误;若水解能力大于电离能力,则溶液呈碱性:c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒知,c(Na+)>c(A-),由于弱酸根离子的水解程度一般都很小,所以,有c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;由溶液组成知,溶液中只存在H+、Na+、A-、OH-四种离子,由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),C项正确;D项,
根据物料守恒:c(HA)+c(A-)=2c(Na+),D项错误。
7.(能力挑战题)25 ℃时,二元弱酸H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.45(已知pKa=-lgKa),在此温度下向20 mL 0.1 mol·L-1H2R溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列有关说法正确的是 (　　)

A.a点所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c()=0.1 mol·L-1
B.b点所示溶液中:c(Na+)>c(HR-)>c(H2R)>c()
C.c点所示溶液中:c(Na+)c()>c(HR-)
【解析】选D。A.a点溶液体积是原来的1.5倍,则含有R元素的微粒浓度是原来的,根据物料守恒得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)= mol·L-1,A错误;B.b点二者恰好完全反应生成NaHR,溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于水解程度,但其水解和电离程度都较小,钠离子不水解,所以离子微粒浓度大小顺序是c(Na+)>c(HR-)
>c(R2-)>c(H2R),B错误;C.c点溶液溶质为等物质的量的Na2R、NaHR,如果Na2R、NaHR不水解且NaHR也不电离,则存在c(Na+)=3c(R2-),实际上R2-水解且HR-的电离程度大于水解程度,钠离子不水解,所以存在c(Na+)>3c(R2-),C错误;D.d点溶液中溶质为Na2R,R2-水解但程度较小,所以存在c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),D正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(12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如表所示:
实验
编号
HA的物质的量
浓度(mol·L-1)
NaOH的物质的量
浓度(mol·L-1)
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”“c(H+)>c(OH-)。(4)实验①所得混合溶液的pH=9,则c(OH-)=
10-5 mol·L-1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-5 mol·L-1。由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)
=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol·L-1。由A-+H2OHA+OH-可得c(OH-)=c(HA)+c(H+),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。
答案:(1)弱酸　(2)>　(3)大于　c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)　(4)10-5　(10-5-10-9)　10-9
【加固训练】
　　常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:

(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”),理由是________。 
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a________7(填“>”“”“c(A-)>
c(OH-)>c(H+)。(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+
c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005 mol·L-1。
答案:(1)强　0.01 mol·L-1 HA溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1
(2)c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)=　0.005
9.(16分)根据所学电解质溶液的知识,完成下列问题:
(1)AlCl3溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),原因是____________
________(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是__________________(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的________,以________(填“促进”或“抑制”)其水解。 
(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”),溶液中c(Na+)________c(CH3COO-)(填“>”“=”或“”“=”
或“”“=”或“”“=”或“c(CH3COO-)。
(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的浓度大于0.001 mol·L-1,和氢氧化钠溶液反应时,醋酸是过量的,所以溶液显酸性,根据电荷守恒可知,c(Na+)
c(Cl-)>c(HC)>c(H+)=c(OH-)　③10