高中人教版 (2019)第三章 水溶液中的离子反应与平衡第三节 盐类的水解精品同步练习题
展开第3课时 盐类水解的应用
1.能列举盐类水解在实际生产、生活和科学研究中的应用实例,并依据盐类水解的原理进行解释,体会化学原理的应用价值。
2. 了解水解平衡常数,能够从定量的角度分析水解平衡的移动。
一、在化学实验中的应用
二、在日常生活中的应用
1. 热的纯碱液去油污效果更好
纯碱(Na2CO3)水解呈_______,加热能促进水解,溶液的_______增强,热的纯碱溶液去污效果增强。有关的离子方程式是COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH-、HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-。
2. 明矾(铝盐)用作净水剂
明矾溶于水电离产生的Al3+水解,生成Al(OH)3_______大,吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
3. 泡沫灭火剂
泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,_______的水解会促进_______离子的水解,从而使水解完全产生CO2和Al(OH)3沉淀。其水解的离子方程式为Al3++3HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
4. 铵态氮肥不能与草木灰混合使用
因为NHeq \\al(+,4)在水溶液中能发生_______生成H+,COeq \\al(2-,3)在水溶液中水解产生OH-,当二者同时存在时,则二者水解产生的H+和OH-能发生中和反应,使水解程度都增大,_______水解产生的NH3·H2O易挥发而降低了肥效。
三、在工业生产中广泛应用
1. 焊接工业上用氯化铵作为金属的_______剂,是因为NH4Cl水解溶液呈酸性,从而与金属表面的锈发生反应而除去。
2. 工业制备某些_______时,不能用_______的方法,如由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热,否则:MgCl2·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Mg(OH)2+2HCl↑+4H2O。有些盐(如 Al2S3 )遇水即水解,无法在溶液中制取,只能由单质直接反应制取(干法制取)。
3. 工业上利用水解制备_______等。如用TiCl4制备TiO2:TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl。制备时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得TiO2。
四、水解平衡常数
1.概念
在一定温度下,能水解的盐(_______、强酸弱碱盐或弱酸弱碱盐)在水溶液中达到水解平衡时,生成的弱酸(或弱碱)浓度和_______ (或氢离子)浓度之积与溶液中未水解的_______ (或弱碱的阳离子)浓度之比是一个常数,该常数就叫水解平衡常数。
2.意义:Kh表示水解反应趋势的大小,Kh数值越大,_______越大。
3.水解常数(Kh)与电离常数的定量关系(以CH3COONa为例)
CH3COONa溶液中存在如下水解平衡:
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
;
同理:强酸弱碱盐(如NH4Cl)的_______:Kh=eq \f(KW,Kb)
4.影响因素:_______常数是描述能水解的盐水解平衡的主要参数。它只受温度的影响,因水解是_______过程,所以温度升高,_______常数增大。
【双向思维分析多元弱酸的分步电离和多元弱酸盐的分步水解】
以H2CO3电离和Na2CO3的水解为例:
H2CO3H++HCOeq \\al(-,3) Ka1
HCOeq \\al(-,3)H++COeq \\al(2-,3) Ka2
Ka1»Ka2
COeq \\al(2-,3)+H2OHCOeq \\al(-,3)+OH- Kh1
HCOeq \\al(-,3)+H2OH2CO3+OH- Kh2
二元弱酸的正盐(如Na2CO3)的水解常数Kh1=eq \f(Kw,Ka2);
二元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)的水解常数Kh2=eq \f(Kw,Ka1);
且Kh1»Kh2。
【例1】(2022秋·河南漯河·高二统考期末)下列物质的用途与盐的水解有关的是
A.硫酸钡用于胃肠X射线造影检查
B.保存FeCl2溶液时,需要加入少量的Fe粉
C.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
D.用TiCl4和大量水反应,同时加热制备TiO2
【变式1-1】(2023秋·广东汕头·高二统考期末)下列有关做法与盐类水解原理无关的是
A.浓硝酸可用棕色细口瓶保存并要避光
B.盛放Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞
C.用酚酞试剂可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液
D.用饱和氯化铵溶液可以清洗钢铁表面的锈迹
【变式1-2】(2023春·贵州遵义·高二校联考期中)化学之美与生活之美紧密相连。下列事实与水解无关的是
A.明矾可以用于净水
B.草木灰与铵态氮肥最好不要混合使用
C.受伤时,可以用冰敷防止伤势加重
D.用热的纯碱溶液洗涤餐具的效果更好
【变式1-3】(2023春·湖北武汉·高二华中师大一附中校考期中)下列关于盐类水解的应用,说法不正确的是
A.水溶液蒸发结晶能得到
B.常温下,溶液不能保存在玻璃试剂瓶中
C.配制氯化铁溶液时,先将氯化铁固体溶于盐酸中
D.使用泡沫灭火器时,混合溶液与溶液
【例2】(2023春·湖北·高二校联考期中)生活中处处有化学,下列叙述中没有涉及到化学平衡知识的是
A.将与混合加热,制备无水
B.使用含氟牙膏能预防龋齿
C.将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制造有色玻璃
D.铵态氮肥与草木灰不宜混合施用
【变式2-1】(2023春·四川·高二遂宁中学校考期中)下列事实或操作与盐类水解无关的是
A.配制FeCl3溶液时,要滴加少量的盐酸
B.加热蒸干并灼烧Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体
C.焊接时用NH4Cl溶液除锈
D.用热的纯碱溶液去油污
【变式2-2】(2023秋·浙江杭州·高二期末)实验室从印刷电路腐蚀废液中回收FeCl2·4H2O和Cu的流程如下:
已知印刷电路腐蚀废液中主要成分为Cl2、FeCl3、 CuCl2。下列说法错误的是
A.“过滤” 后,可用KSCN检验滤液中是否含有Fe3+
B.HCl的作用是防止Fe2+水解,铁粉的作用是防止Fe2+被氧化
C.“蒸发浓缩”过程中,待出现固体沉积时停止加热
D.已知“系列操作”中第一步为趁热过滤,其目的是防止FeCl2·4H2O析出。
【变式2-3】(2023秋·广东深圳·高二统考期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.明矾中的铝离子易水解,常用于自来水厂净水
B.氯化铵溶液显酸性可用作铁制品的除锈剂
C.配制FeCl3溶液时需在溶液中加入盐酸以防止Fe3+水解
D.冰柜能延长肉类保质期主要是因为冰柜隔绝了空气
【例3】(2023春·河北石家庄·高三校联考阶段练习)25℃时,用溶液滴定溶液,溶液中、、随滴加溶液体积的变化关系如图所示(忽略滴定过程中的逸出)。已知:25℃时,的,,。下列说法正确的是
A.曲线为变化曲线,
B.25℃时,的水解常数为
C.c点溶液的
D.a、b、c三点对应的溶液中水的电离程度:b点c点a点
【变式3-1】(2023·全国·高三统考专题练习)25℃时,某二元碱水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.由图可得一级、二级电离平衡常数
B.水溶液显酸性
C.等物质的量的和混合溶液中,
D.在的水溶液中,
【变式3-2】(2023·陕西咸阳·统考三模)某化学兴趣小组利用传感技术探究0.01ml•L-1的碳酸钠溶液滴定100mL0.01ml•L-1盐酸溶液的实验,得到反应过程中的c()、c()、c(H2CO3)的变化曲线(假定滴定过程中H2CO3不分解和忽略CO2的逸出)如图所示。下列说法正确的是
已知:25℃时,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11;lg4=0.6。
A.曲线I为c(HCO)的变化曲线,V1=10B.25℃时,碳酸钠的水解常数Kh1=2.5×10-8
C.水的电离程度:a>c>bD.c点溶液pH=6.4
【变式3-3】(2023·江西赣州·统考二模)MOH为一元弱碱,向MCl的溶液中不断加入蒸馏水,c(H+)随c(M+)而变化。实验发现某温度下为线性关系如图所示。下列叙述错误的是
A.当c(M+)=2×10-4ml·L-1时,c(OH-)=1×10-7ml·L-1
B.溶液中存在:c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.该温度下,M+的水解平衡常数Kh=1×10-10
D.a点溶液中:c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(MOH)>c(OH-)
一、单选题
1.(2023春·云南曲靖·高二曲靖市民族中学校考期中)化学与生活、生产、社会密切相关。下列说法错误的是
A.加热食品时加热剂(生石灰和水)发生了能量变化,也伴随有物质变化
B.BaCO3可作为造影剂用于X射线检查胃肠道疾病
C.古人使用草木灰浸取液洗衣服与盐类水解原理有关
D.航母上的钛合金铆钉可抗海水腐蚀
2.(2023春·福建南平·高一福建省南平市高级中学校考期中)中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了古代化学研究成果。下列常见古诗文对应的化学知识错误的是
A.AB.BC.CD.D
3.(2023春·广东揭阳·高二揭阳市揭东第一中学校联考期中)化学与社会密切相关,下列说法正确的是
A.硝铵与草木灰不能混合使用,否则将使前者失去肥效,而后者仍有肥效
B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C.硅胶不可以用作食品、药品的干燥剂
D.采用“静电除尘”、“原煤脱硫”、“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量
4.(2022秋·陕西西安·高二统考期末)现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②次氯酸,③醋酸钠,④碳酸,⑤碳酸钠,⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是
A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②③⑥⑤D.①④②⑥③⑤
5.(2022秋·湖南常德·高二常德市一中校考期中)2022年诺贝尔化学奖青睐“点击化学”,凸显了化学广泛应用于生活,下列叙述错误的是
A.天然气(主要成分CH4)已经成为居民的生活用气
B.泡沫灭火剂的主要成分为Na2CO3和Al2(SO4)3
C.催化作用可以为化学工业带来巨大的经济效益
D.碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气中和
6.(2023春·辽宁·高三校联考期中)下列有关化学药品的配制和保存的说法中正确的是
A.用煤油保存金属锂
B.配制溶液时加入少量防止水解
C.氢氧化钠溶液保存在玻璃塞的试剂瓶中
D.白磷浸泡在冷水中,用广口试剂瓶贮存
7.(2023秋·山西大同·高二统考期末)下列事实不属于盐类水解应用的是
A.用TiCl4和大量水反应,同时加热制备TiO2
B.草木灰和铵态氮肥不能混合施用
C.实验室保存FeCl2溶液时常加入Fe粉
D.用Na2CO3溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果
8.(2023秋·青海西宁·高二校联考期末)下列过程或现象与盐类水解无关的是
A.纯碱溶液去油污
B.加热稀醋酸溶液其pH稍有减小
C.草木灰和铵态氮肥不能混合使用
D.小苏打溶液与AlCl3溶液混合产生气体和沉淀
9.(2023·北京·统考高考真题)下列过程与水解反应无关的是
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和溶液制备胶体
10.(2023春·浙江·高二期中)硫化硅分子式为,遇水会发生水解。下列推测不合理的是
A.与硫化钠作用可生成
B.在空气中可以被点燃
C.的空间结构名称为V形
D.水解产物可能为和
二、非选择题
11.(2023春·江苏南通·高二江苏省南通中学校考期中)乙酸乙酯是良好的有机溶剂和食用香料,可用冰乙酸和乙醇作原料、作为催化剂制备,过程如下:
Ⅰ.制备。一种利用废旧镀锌铁皮制备的流程如下图:
(1)“碱洗”时加入溶液除,写出生成的离子方程式___________。
(2)“氧化”时加入的需稍过量,除了使充分反应外,还可能的原因是___________。
(3)含量的测定。制备乙酸乙酯所用要求纯度在99.5%(质量分数)以上。称取样品,加入稀盐酸充分溶解后配成溶液,从中取溶液,加入(Na2H2Y)标准溶液,用氨水调节pH后,加热使之充分反应。冷却,加入指示剂,用标准溶液滴定过量的EDTA,消耗标准溶液。计算判断该样品纯度是否符合要求___________ (写出计算过程)。已知:。
Ⅱ.制备乙酸乙酯。向三口瓶中加入一定量无水乙醇和,在恒压滴液漏斗中加入无水乙醇和冰乙酸。滴加混合液体,80~90℃条件下反应45分钟,改用蒸馏装置蒸馏至不再有馏出液为止。粗品经碱洗、水洗、干燥后得产品。
(4)补充完整蒸馏操作:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,___________,收集馏分。
(5)用替代浓硫酸作该反应催化剂的优点是___________。
12.(2023春·浙江·高二期中)高纯碳酸锰广泛应用于电子工业,是制备高性能磁性材料的原料。实验室对软锰矿为原料制备高纯碳酸锰的工艺进行研究,流程如下:
已知:①软锰矿的主要成分为,主要含有的杂质为、、。浸出过程中可能产生难溶物。
②难溶于水、乙醇,100℃开始分解。
③开始沉淀的。请回答下列问题:
(1)写出流程①所得软锰矿浸出液中的金属阳离子有___________。
(2)根据下图中温度对锰浸出率的影响及生成率的关系分析,最佳浸锰温度是___________℃。
(3)下列说法正确的是___________。
A.通入的气体,实验室常用固体和98.3%的硫酸制备
B.为了提高浸出速率和效率,可在水中加少量硫酸
C.在气体总流速一定的情况下,适当增大比例,可提高的利用率
D.为了除去浸出液中的杂质离子,可选择直接加足量氨水
(4)由溶液制备高纯的过程中,选择合理的操作步骤并排序:___________。
_______→_______→_______→_______
a.控制温度65℃,边搅拌边加入足量溶液
b.控制温度65℃,边搅拌边加入足量溶液
c.保温熟化1h再离心分离,沉淀用少量乙醇洗涤2~3次
d.保温熟化1h再离心分离,沉淀用少量水洗涤2~3次
e.检验是否被洗涤除去
f.70~80℃低温干燥
g.120℃恒温干燥
过程②沉锰反应的现象既有沉淀又有气体,该离子方程式为___________。
(5)为测定产品中的含量,取ag样品于烧杯中加水溶解,加足量稀硫酸溶解,全部转移至250mL容量瓶中。取25.00mL于锥形瓶中,利用EDTA标准溶液(阴离子简写为)进行配位滴定来测定,化学方程式可表示为,平均消耗标准溶液VmL。该产品中的质量分数为___________(用含a、V的式子表示)。
13.(2023秋·河南信阳·高二统考期末)请按要求用化学用语作答。
(1)已知在氧气中燃烧完全转化为S单质放出热量,完全转化为放出热量,写出表示燃烧热的热化学方程式_______。
(2)明矾[化学式为]可以作净水剂的原因是_______(用离子方程式表示)。
(3)已知是一种一元酸,写出它的正盐水解的离子方程式_______。
(4)溶液可通过调节改变颜色,原因是_______(用离子方程式表示)。
(5)将固体放入水中,写出该反应的化学方程式_______。
14.(2022秋·广东广州·高二广州市第八十六中学校考期中)按要求回答下列问题:
(1)配制FeCl3溶液时,需将固体溶于较浓的盐酸后按需要进行稀释,用离子方程式解释其原因______。
(2)常温下,浓度均为0.1ml/L的下列五种溶液的pH值如表所示:
①根据表中数据,将浓度均为0.1ml•L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是_____。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
②根据以上数据,判断下列反应可以成立的是______。
A.CH3COOH +Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+H2O+CO2
15.(2023春·福建莆田·高二莆田第二十五中学校考期中)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法,回答下列问题:
I.FeCl3∙6H2O的制备
制备流程图如图:
(1)含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快,原因为_____。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中,除烧杯外还有_____。
(3)检验FeCl3溶液中Fe3+的试剂是_____。
(4)为增大FeCl3溶液的浓度,向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为_____、_____。
(5)操作②为_____。
Ⅱ.由FeCl3∙6H2O制备无水FeCl3
将FeCl3∙6H2O与液体SOCl2混合并加热,制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77℃,反应方程式为:FeCl3∙6H2O+SOCl2FeCl3+6SO2↑+12HCl↑,装置如图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A的名称为______。NaOH溶液的作用是_____。
(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰,原因是_____。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐,适宜使用上述方法的是_____(填序号)。
a.ZnCl2∙H2O b.CuSO4∙5H2O c.Na2S2O3∙5H2O应用
举例
判断溶液的酸碱性
FeCl3溶液显酸性,原因是__________________________
判断酸性强弱
相同浓度的NaX、NaY、NaZ溶液的pH分别为8、9、10,则酸性:HX>HY>HZ
配制或贮存
易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量_______,抑制Cu2+水解;贮存Na2CO3溶液不能用磨口玻璃塞
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子反应:Fe3++3H2Oeq \(====,\s\up6(Δ))_______+3H+
制备无水盐
将挥发性酸的弱碱盐如AlCl3、FeCl3溶液_______时,在通HCl的气流中加热蒸干
判断离子是否共存
Al3+与COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、S2-、HS-、AlOeq \\al(-,2);Fe3+与HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、AlOeq \\al(-,2);NHeq \\al(+,4)与AlOeq \\al(-,2)、SiOeq \\al(2-,3)因相互促进水解强烈而不能_______
判断中和反应至中性的试剂用量
如NH3·H2O与HCl反应至中性,NH3·H2O过量,CH3COOH与NaOH反应至中性时_______过量
制备无机化合物
如用TiCl4制备TiO2,其反应的化学方程式为_______,加入大量的水,同时加热,促使水解趋于完全
常见古诗文记载
化学知识
A
《本草纲目》中“石碱”条目下写道:“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁∙∙∙∙∙∙久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面”
利用石碱水解显碱性去油污
B
《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最猛烈,能蚀五金,其水至强∙∙∙∙∙∙惟玻璃可盛”
强水为氢氟酸
C
《本草纲目》记载烧酒制法:“用浓酒和糟入甑,蒸令气上∙∙∙∙∙∙其清如水,味极浓烈,盖酒露也”
涉及的操作是蒸馏
D
《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“强烧之,紫青烟起∙∙∙∙∙∙云是真硝石也”
利用焰色反应区别硝石和朴硝
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
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