高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡实验活动3 盐类水解的应用优秀第2课时同步练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡实验活动3 盐类水解的应用优秀第2课时同步练习题，共9页。试卷主要包含了1 ml·L-1的溶液，将标准状况下的2等内容，欢迎下载使用。

第2课时　影响盐类水解的主要因素　盐类水解的应用
课后·训练提升
基础巩固
1.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因中正确的是(　　)。
A.NH4+水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.NH4+水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.NH4+水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.NH4+水解生成NH3·DHO和D3O+
答案:D
解析:NH4+在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是(　　)。
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.升高温度,c(HS-)c(S2-)增大
C.加入NaOH固体,溶液pH减小
D.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
答案:B
解析:某确定物质的水解平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数不变,A项错误;水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以c(HS-)c(S2-)增大,B项正确;加入NaOH固体,溶液pH增大,C项错误;加入CuSO4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向移动,HS-浓度减小,D项错误。
3.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热、蒸发结晶、再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是(　　)。
①胆矾　②氯化铝　③硫酸铝　④碳酸氢钠
A.③ B.①④
C.①②③ D.①②③④
答案:A
解析:胆矾的组成为CuSO4·5H2O,溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶、再灼烧得CuSO4;碳酸氢钠灼烧得碳酸钠;AlCl3发生水解反应:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3,灼烧得Al2O3;Al2(SO4)3溶液中Al3+发生水解,因硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。
4.常温下,物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是(　　)。
A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl
B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl
C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S
D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3
答案:C
解析:Na2S、Na2CO3和NaHCO3水解后溶液都显碱性,pH>7,但CO32-水解程度比HCO3-大,故pH:Na2CO3>NaHCO3;NH4Cl和(NH4)2SO4水解后溶液都显酸性,则pH<7,(NH4)2SO4中NH4+浓度大,故pH:NH4Cl>(NH4)2SO4,NaCl和NaNO3均不水解,故pH=7,C项正确。
5.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是(　　)。
A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO3-
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-
C.FeCl3溶液:K+、Na+、SO42-、CO32-
D.常温下,KWc(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-
答案:D
解析:H+与HSO3-发生反应而不能大量共存,A项错误;使pH试纸呈红色的溶液显酸性,在酸性条件下,NO3-有强氧化性(相当于HNO3),可将I-氧化,而不能大量共存,B项错误;Fe3+与CO32-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,C项错误;KWc(H+)=0.1 mol·L-1,即c(OH-)=0.1 mol·L-1,是碱性溶液,四种离子均可大量共存,D项正确。
6.下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是(　　)。
A.pH=7的NH3·H2O与NH4Cl的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
答案:C
解析:根据电荷守恒,pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(NH4+)=c(Cl-),A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),错误;盐的水解程度比较小,故c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+),C项正确;根据质子守恒得,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D项错误。
7.已知25 ℃时HCN的电离常数K=6.2×10-10。在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液中,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是(　　)。
A.c(CN-)>c(Na+)
B.c(CN-)>c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
答案:C
解析:HCN的电离常数为6.2×10-10,说明HCN为弱酸。溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,因此c(Na+)>c(CN-),c(CN-)0.1 mol·L-1,D项错误。
8.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是(　　)。
A.该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和
答案:A
解析:由于CH3COOH为弱酸,存在于溶液中的CH3COOH随着反应的进行继续电离出H+,导致溶液呈酸性,且溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,A项正确;等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后,两者恰好完全反应,由于生成的CH3COONa水解,溶液呈碱性,B项错误;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)违背了电荷守恒,C项错误;加入适量氨水,溶液可能呈中性,当溶液呈中性时,c(CH3COO-)=c(Na+)+c(NH4+),D项错误。
9.将标准状况下的2.24 L CO2通入150 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中,下列说法正确的是(　　)。
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-)
B.c(HCO3-)等于c(CO32-)
C.c(Na+)等于c(CO32-)与c(HCO3-)之和
D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
答案:A
解析:0.1 mol CO2与0.15 mol NaOH反应生成Na2CO3和NaHCO3各0.05 mol,由于CO32-水解能力比HCO3-强,且CO32-水解生成HCO3-,因此溶液中c(HCO3-)略大于c(CO32-)。由物料守恒知2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]。
10.(1)AgNO3的水溶液呈　　　　(填“酸”“中”或“碱”)性,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示);实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以　　　　(填“促进”或“抑制”)其水解。 
(2)明矾可用于净水,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)纯碱可用作洗涤剂洗涤餐具,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 
答案:(1)酸　Ag++H2OAgOH+H+　抑制
(2)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+　Al2O3
(3)CO32-+H2OHCO3-+OH-
解析:(1)AgNO3溶液中存在:Ag++H2OAgOH+H+,所以溶液呈酸性;为抑制AgNO3水解,通常在酸性条件下配制AgNO3溶液。
(2)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;AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Al(OH)3固体,再灼烧得到Al2O3。
(3)CO32-水解产生OH-,溶液中c(OH-)增大,去污能力增强。
11.常温下,取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题。
(1)混合溶液的pH=8的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH-)　　　(填“>”“<”或“=”,下同)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)。 
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH　　　　7。 
答案:(1)A-+H2OHA+OH-　(2)>　(3)>
解析:(1)0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,由混合溶液的pH=8可知,A-发生了水解。(2)盐类水解促进水的电离,而碱抑制水的电离,故混合溶液中由水电离出的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。(3)NH4A溶液为中性,则HA与NH3·H2O的电离程度相同;HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,可知酸性HA>H2CO3,即电离程度HA>H2CO3,则电离程度NH3·H2O>H2CO3,NH4+的水解程度小于CO32-的水解程度,(NH4)2CO3溶液显碱性。
能力提升
1.下列关于盐类水解的说法错误的是(　　)。
A.可溶性的钾盐都不发生水解反应
B.常温下,等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液,Na2CO3溶液的pH大
C.在NH4Cl溶液中加入稀硝酸能抑制NH4+水解
D.加热CH3COONa溶液,溶液中c(CH3COO-)c(Na+)的值将减小
答案:A
解析:弱酸对应的钾盐可发生水解反应,如K2CO3,A项错误;常温下,同等浓度的两种溶液中CO32-水解程度大于HCO3-,所以Na2CO3溶液的pH大,B项正确;NH4+水解使溶液显酸性,加入硝酸抑制NH4+水解,C项正确;加热CH3COONa溶液,CH3COO-水解程度增大,c(CH3COO-)减小,c(Na+)不变,则c(CH3COO-)c(Na+)变小,D项正确。
2.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO溶液的说法中正确的是(　　)。
A.酸性强弱:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.离子浓度:c(CN-) 答案:D
解析:强碱弱酸盐的水溶液呈碱性,相应酸的酸性越弱,其强碱盐溶液的碱性越强。NaCN溶液的pH比NaClO大,说明HCN的酸性比HClO弱。
3.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)。

A.M点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.M、N两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.N点所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案:D
解析:A项,M点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。B项,N点时为NaA和HA的溶液,M点NaA发生水解反应,促进了水的电离,N点HA抑制了水的电离,所以M点所示溶液中水的电离程度大于N点。C项,pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。D项,N点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA)。
4.向浓度为0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,下列各量减小的是(　　)。
①c(H+)　②c(NH4+)　③c(NH4+)c(Cl-) ④c(NH4+)c(NH3·H2O)·c(H+)　⑤NH4+的水解程度
⑥c(H+)c(NH4+)　 ⑦c(NH4+)c(NH3·H2O)
A.③⑤ B.⑤⑥
C.③⑥ D.①②⑦
答案:B
解析:①NH4Cl溶液中存在水解平衡:NH4++H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,c(NH4+)增大,平衡正向移动,则溶液中c(H+)增大,错误;②根据勒夏特列原理可知,平衡正向移动,但c(NH4+)仍比原平衡大,错误;③c(NH4+)增大,平衡正向移动,但NH4+的水解程度减小,故c(NH4+)c(Cl-)增大,错误;④NH4+的水解平衡常数为Kh=c(NH3·H2O)·c(H+)c(NH4+),则c(NH4+)c(NH3·H2O)·c(H+)=1Kh,由于温度不变,Kh不变,故c(NH4+)c(NH3·H2O)·c(H+)不变,错误;⑤加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,但NH4+的水解程度减小,正确;⑥结合水解常数Kh可知,c(H+)c(NH4+)=Khc(NH3·H2O),加入少量NH4Cl固体,Kh不变,c(NH3·H2O)增大,故c(H+)c(NH4+)减小,正确;⑦结合水解常数Kh可知,c(NH4+)c(NH3·H2O)=c(H+)Kh,加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,c(H+)增大,但Kh不变,故c(NH4+)c(NH3·H2O)增大,错误。
5.常温下,已知0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液,其溶液的pH>1;0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液,c(OH-)c(H+)=1×1012,将此两种溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度关系不正确的是(　　)。
A.c(OH-)=c(HA)+c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
答案:C
解析:根据题干条件推知HA为弱酸,MOH为强碱,两者恰好完全反应生成盐MA,A-发生水解反应A-+H2OHA+OH-,B项正确,C项错误;根据质子守恒,A项正确;根据电荷守恒,D项正确。
6.NaHSO4与NaHCO3是两种重要的酸式盐。
(1)NaHSO4固体溶于水显酸性,而NaHCO3固体溶于水显碱性,请用离子方程式并配以必要的文字来说明NaHCO3固体溶于水显碱性的原因:  　　　　　　　　　　　。 
(2)常温下把1 mL 0.2 mol·L-1的NaHSO4溶液加水稀释成2 L溶液,此时溶液中由水电离产生的c(H+)为　　　　　　　。 
(3)NaHSO4和NaHCO3两溶液混合反应的离子方程式为　　　　　　　　　。
(4)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在以上溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,此时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 
(5)若将等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液混合,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)NaHCO3Na++HCO3-,HCO3-+H2OH2CO3+OH-,HCO3-CO32-+H+,且HCO3-水解程度大于电离程度,故溶液呈碱性
(2)1×10-10 mol·L-1
(3)H++HCO3-H2O+CO2↑
(4)2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O　SO42-+Ba2+BaSO4↓
(5)HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
解析:(1)NaHCO3是酸式盐,分析其溶液酸碱性就是分析HCO3-水解能力与HCO3-电离能力的相对大小,溶液呈碱性,说明HCO3-水解能力大于其电离能力。
(2)c(NaHSO4)=0.2mol·L-1×10-3L2 L=1.0×10-4 mol·L-1,则c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,溶液中由水电离的cH2O(H+)=cH2O(OH-)=c(OH-)=KWc(H+)=1.0×10-10 mol·L-1。
(3)NaHSO4Na++H++SO42-,所以NaHSO4溶液相当于一元强酸溶液,与NaHCO3溶液混合,HCO3-+H+H2O+CO2↑。
(4)2NaHSO4+Ba(OH)22H2O+BaSO4↓+Na2SO4,OH-、H+恰好完全反应,溶液呈中性,此时溶液中还有Na2SO4。继续滴加Ba(OH)2溶液,发生反应Na2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH,又生成沉淀,溶液显碱性。
(5)NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+NaOH+H2O,改写成离子方程式:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O。
7.常温下碳酸(H2CO3)溶液和草酸(H2C2O4)溶液的电离平衡常数如下表所示:
化学式
H2CO3
H2C2O4
Ka1
4.5×10-7
5.6×10-2
Ka2
4.7×10-11
1.5×10-4
请回答下列问题。
(1)等浓度的H2CO3溶液和H2C2O4溶液中c(H+)较大的是　　　　(填化学式)。 
(2)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH　　　　(填“>”“<”或“=”)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。 
(3)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中各离子浓度的大小顺序为　　　　　　　　　。
(4)若0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=　　　　mol·L-1。 
答案:(1)H2C2O4
(2)>
(3)c(Na+)>c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)>c(H+)
(4)0.05
解析:(1)Ka1(H2C2O4)>Ka1(H2CO3),则等浓度的H2CO3溶液和H2C2O4溶液相比,H2C2O4溶液中c(H+)更大。(2)由于Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2CO3),则浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和Na2C2O4溶液相比,CO32-的水解程度大于C2O42-,两种溶液都因水解而显碱性,故0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液的pH更大。(3)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中存在水解平衡:C2O42-+H2OHC2O4-+OH-,HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-及水的电离平衡:H2OH++OH-,该溶液显碱性,c(H+)最小,Na+不水解,则c(Na+)最大。C2O42-的两步水解中第一步水解程度大,则有c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-),故溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)>c(H+)。(4)0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,两者恰好完全反应生成NaHC2O4,根据物料守恒可得c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)=c(Na+)=12×0.1 mol·L-1=0.05 mol·L-1。