高中第三节 盐类的水解课时作业
展开一、盐溶液的酸碱性
1.实验探究:测试下表所列盐溶液的酸碱性。
2.实验结论
二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因
1.理论分析
(1)NH4Cl溶液
(2)CH3COONa溶液
(3)Na2CO3溶液
由于H2CO3是二元酸,Na2CO3溶液水解分两步进行的。
COeq \\al(2-,3)+H2OOH-+HCOeq \\al(-,3)
HCOeq \\al(-,3)+H2OOH-+H2CO3
(4)NaCl溶液
H2OOH-+H+,NaCl===Na++Cl-,溶液中盐电离的离子不能与H2O电离出的H+或OH-生成弱电解质。溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
2.盐类水解的原理
在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
3.实质
盐电离―→eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(弱酸的阴离子―→结合H+,弱碱的阳离子―→结合OH-))―→破坏了水的电离平衡―→水的电离程度增大―→c(H+)≠c(OH-)―→ 溶液呈碱性、酸性。
常见的“弱”离子
(1)弱碱阳离子:NHeq \\al(+,4)、Al3+、Fe3+、Cu2+等。
(2)弱酸根离子:COeq \\al(2-,3)、HCOeq \\al(-,3)、AlOeq \\al(-,2)、SOeq \\al(2-,3)、S2-、HS-、ClO-、CH3COO-、F-等。
【核心归纳】
1.盐类的水解规律
2.盐类水解的特点
eq \x(可逆)→水解反应是可逆反应
|
eq \x(吸热)→水解反应是酸碱中和反应的逆反应
|
eq \x(微弱)→水解反应程度很微弱
阴(阳)离子+H2O弱酸(或弱碱)+OH-(或H+)。
(1)一般盐类水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,也不发生分解,因此盐类水解的离子方程式中不标“↓”或“↑”,也不把生成物(如NH3·H2O、H2CO3等)写成其分解产物的形式。
(2)盐类水解是可逆反应,是中和反应的逆反应,而中和反应是趋于完全的反应,所以盐的水解反应是微弱的,盐类水解的离子方程式一般不写“===”而写“”。
(3)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进
①NHeq \\al(+,4)与HCOeq \\al(-,3)、COeq \\al(2-,3)、CH3COO-等构成的盐,虽然水解相互促进,但水解程度较小,仍是部分水解。如NHeq \\al(+,4)+CH3COO-+H2OCH3COOH+NH3·H2O。
②Al3+和COeq \\al(2-,3)或HCOeq \\al(-,3)等构成的盐,水解相互促进非常彻底,生成气体和沉淀。如Al3++3HCOeq \\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑。
3.酸式盐溶液的酸碱性
(1)只电离不水解(如NaHSO4)的显酸性。
(2)电离大于水解(如NaHSO3、NaH2PO4)的显酸性。
(3)水解大于电离(如NaHCO3、NaHS)的显碱性。
【必备知识基础练】
1.(2023春·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习)下列说法正确的是
A.常温下醋酸分子不可能存在于pH>7的碱性溶液中
B.酸式盐溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。
C.0.1 ml∙L−1醋酸溶液加水稀释时,所有的离子浓度都减小
D.0.1 ml∙L−1硫化钠溶液中粒子浓度的关系:c(Na+)=c(S2−)+c(HS-)+c(H2S)
【答案】B
【解析】A.常温下,向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸,则醋酸分子存在于pH>7的碱性溶液中,故A错误;
B.酸式盐溶液可能呈酸性,比如硫酸氢钠,也可能呈碱性,比如碳酸氢钠,故B正确;
C.0.1 ml∙L−1醋酸溶液加水稀释时,醋酸电离平衡正向移动,“看得见”的微粒浓度减小即醋酸、醋酸根、氢离子浓度减小,而氢氧根浓度增大,故C错误;
D.0.1 ml∙L−1硫化钠溶液中,根据物料守恒得到粒子浓度的关系:c(Na+)=2c(S2−)+2c(HS-)+2c(H2S),故D错误。
综上所述,答案为B。
2.(2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考期中)反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含分子数为
B.水中所含电子数目为
C.的溶液中所含的数目为
D.溶液中所含氢原子的数目为
【答案】B
【解析】A.中无分子,故A错误;
B.水物质的量为1ml,一个水分子有10个电子,则18g水中所含电子数目为,故B正确;
C.未指明溶液体积,无法计算物质的量,故C错误;
D.溶液氯化铵物质的量为0.2ml,由于溶液中水也含氢原子,因此溶液中氢原子的数目大于,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)HA是一元酸,下列说法不正确的是
A.25℃时,若测得0.01 ml∙L−1NaA溶液pH>7,则HA是弱酸
B.体积相同、浓度相同的HA溶液与NaOH溶液恰好完全反应,则HA是弱酸
C.25℃时,若测得0.01 ml∙L−1HA溶液pH>2且pH<7,则HA是弱酸
D.0.1 ml∙L−1HA溶液与0.1 ml∙L−1NaOH溶液混合呈中性,则c(Na+)=c(A﹣)
【答案】B
【解析】A.0.01ml/LNaA溶液的pH>7,说明A-水解生成了氢氧根离子,则HA为弱酸,A正确;
B.体积相同、浓度相同的HA溶液和NaOH溶液,即使HA不是弱酸,两者也能恰好完全反应,无法证明HA为弱酸,B错误;
C.25℃时,0.01ml/L的HA溶液pH>2且pH<7,则HA不完全电离,HA为弱酸,C正确;
D.0.1ml/LHA和0.1ml/LNaOH混合,溶液中阴阳离子为Na+、H+、A-、OH-,溶液呈中性,则氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,根据电荷守恒,c(Na+)=c(A﹣),D正确;
故答案选B。
4.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)室温下,对于c()=0.1 ml∙L−1的NH4Cl溶液,下列判断中正确的是
A.稀释后,溶液中减小
B.溶液中c(H+)−c(NH3·H2O)=c(OH-)
C.溶液中c()>c(NH3.H2O)>c(H+)
D.若溶液的pH=2,则的水解百分率为10%
【答案】B
【解析】A.在溶液中,存在的水解平衡:+H2ONH3·H2O+ H+,平衡常数的表达式为: ,,加水稀释,减小,K不变,所以增大,A错误;
B.溶液中存在水的电离平衡和的水解平衡:+H2ONH3·H2O+ H+,则溶液中c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),c(H+)−c(NH3·H2O)=c(OH-),B正确;
C.在溶液中,存在的水解平衡:+H2ONH3·H2O+ H+和水的电离平衡:H2OOH-+ H+,所以c()>c(H+)>c(NH3.H2O),C错误;
D.若溶液的pH=2,c(H+)=0.01ml/L,根据反应+H2ONH3·H2O+ H+,H2OOH-+ H+,故无法计算的水解百分率,D错误;
故选B。
5.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)室温下,在10mL浓度均为0.1ml/L的醋酸和盐酸混合液中,滴加0.1ml/L的NaOH溶液VmL,则下列关系正确的是
A.V=0时:c(H+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
B.V=10mL时:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(H+)
C.V=20mL时:c(Na+)
【答案】B
【解析】A.V=0时,由于盐酸全部电离,醋酸部分电离,因此c(H+)>c(Cl-)>c(CH3COOH),故A错误;
B.V=10mL时,盐酸全部反应完,而醋酸没有反应,溶质为醋酸和氯化钠,根据电荷守恒得到:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(H+),故B正确;
C.V=20mL时,溶质为醋酸钠和氯化钠,根据物料守恒和醋酸根水解,则有c(Na+)>c(CH3COO﹣)+c(Cl﹣),故C错误;
D.V=20mL时,溶质为醋酸钠和氯化钠,溶液显碱性,因此加入NaOH溶液至pH=7时,V<20mL,故D错误。
综上所述,答案为B。
6.(2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考期中)下列有关说法正确的是
A.25℃时,用稀盐酸滴定稀氨水,达到滴定终点时pH为7
B.用蒸馏水稀释pH=2的醋酸溶液至原溶液体积的10倍,其pH变为3
C.0.1ml•L-1的NH4HSO4溶液中:c(H+)>c(SO)>c(NH)
D.等物质的量浓度的NaOH溶液、CH3COOH溶液中水的电离程度:NaOH>CH3COOH
【答案】C
【解析】A.稀盐酸滴定稀氨水,达到滴定终点时生成的氯化铵属于强酸弱碱盐,溶液显酸性,pH小于7,A错误;
B.用蒸馏水稀释的醋酸溶液至10倍,醋酸电离程度增加,pH小于3,B错误;
C.溶液中,铵根离子发生水解生成氢离子,,C正确;
D.NaOH和CH3COOH都会抑制水的电离,等物质的量浓度的NaOH溶液、溶液,NaOH为强电解质,对水的电离抑制程度更大,故两种溶液中水的电离程度:,D错误;
故答案选C。
【关键能力提升练】
7.(2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考期中)NA为阿伏加德罗常数的值。室温下,下列关于1L0.01ml•L-1NaF溶液的说法正确的是
A.该溶液中F-的数目为0.01NAB.该溶液中:c(H+)+c(HF)=c(OH-)
C.通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)=c(F-)D.加入少量KF固体后,水电离出的c(OH-)减小
【答案】B
【解析】A.部分水解,该溶液中的数目小于,A项错误;
B.质子守恒式:,B项正确;
C.通入HCl至溶液:,由电荷守恒可知,C项错误;
D.加入少量KF固体后,溶液中c(F-)增大,F-的水解平衡正向移动,溶液中氢氧根浓度增大,水电离出的增加,D项错误;
故选B。
8.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)常温下,将0.1 ml∙L−1NaOH溶液滴加到20mL0.1 ml∙L−1二元弱酸H2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.Ka1(H2A)≈10−3
B.b处溶质为NaHA,所以促进水的电离
C.b点时溶液中存在c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A)
D.c点时溶液中存在c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10﹣9.5
【答案】B
【分析】滴定至a点时,溶液成分为NaHA和H2A,滴定至b点时,溶液全为NaHA,滴定至c点时溶液成分为NaHA和 Na2A。
【解析】A.a点时pH≈3,加入10mLNaOH溶液,此时c(H2A)=c(NaHA),可知, ,A项正确;
B.根据分析,c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,水的电离受到抑制,B项错误;
C.,由c点pH=9.5可知Ka2(H2A)=10-9.5,b点时溶液为NaHA,则HA-的电离程度大于水解程度,溶液中c(Na+)>c(HA﹣)>c(H+)>c(A2﹣)>c(H2A),C项正确;
D.c点为等物质的量的NaHA与Na2A混合溶液,电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HA﹣)+2c(A2﹣),c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)= c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)- c(H+),c点的pH=9.5,c(H+)=10-9.5ml/L, c(OH﹣)=,c(Na+)﹣c(HA﹣)−2c(A2﹣)=10−4.5−10-9.5,D项正确;
故选B。
9.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中,正确的是
A.在溶液①和②中分别加入适量的氯化铵晶体后,两溶液的pH均增大
B.分别取1mL四种溶液稀释到10mL,稀释后溶液的pH:①>②>③>④
C.将aL溶液②与bL溶液④混合后,所得溶液的pH=10,则a:b=11:9
D.将溶液②、③等体积混合,所得溶液有:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】A.氨水中NH3 ▪H2O发生电离产生NH和OH-,加入适量的氯化铵晶体后,NH浓度增大,平衡逆向移动,OH-浓度减小,pH减小;NaOH溶液中加入适量的氯化铵晶体后,OH-和NH结合生成NH3 ▪H2O,OH-浓度减小,pH减小,故A错误;
B.四种溶液分别加水稀释10倍,NaOH溶液和HCl都是强电解质,所以pH变化最大的是②和④,稀释后溶液的pH:①>②>④>③,故B错误;
C.pH=11的NaOH溶液浓度为0.001ml/L,pH=3的盐酸浓度为0.001ml/L,将aL溶液②与bL溶液④混合后,所得溶液的pH=10,则,则a:b=11:9,故C正确;
D.pH=11的NaOH溶液浓度为0.001ml/L,醋酸是一元弱酸,pH=3的醋酸溶液浓度远大于0.001ml/L,将溶液②、③等体积混合,得到CH3OOH和CH3COONa的混合溶液,溶液显酸性,混合溶液中存在:c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−),故D错误;
故选C。
10.(2023春·四川雅安·高二雅安中学校考阶段练习)已知常温下,向20 mL 0.1000 ml/L CH3COOH溶液中滴入0.1000 ml/L NaOH溶液,忽略温度变化,所得曲线如图所示。下列说法正确的是
A.若A点pH=3.0,醋酸的电离度为10%
B.若B点pH=4.7,该点电荷守恒式为
C.若C点加入NaOH溶液的体积为19.88 mL,离子浓度大小关系是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
D.D点pH=8.7,溶液的物料守恒关系式是
【答案】B
【解析】A.若A点pH=3.0,则溶液中c(H+)=c(CH3COOH)α=0.1ml/L×α=10-3,解得α=1%,即醋酸的电离度为1%,A错误;
B.若B点pH=4.7,该点溶液中存在CH3COO-、OH-、H+、Na+四种离子,故有电荷守恒式为,B正确;
C.由题干图像信息可知,若C点加入NaOH溶液的体积为19.88 mL,此时溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,,故有离子浓度大小关系是c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),C错误;
D.由题干图像信息可知,D点pH=8.7,此时加入的NaOH的体积为20.00mL,即CH3COOH和NaOH恰好完全反应,溶液中的溶质为CH3COONa,故溶液的物料守恒关系式是,D错误;
故答案为:B。
11.(2023春·重庆·高二统考竞赛)25℃时,二元弱酸H2A的,,下列说法正确的是
A.溶液中
B.将等浓度的溶液和硫酸溶液稀释10倍,前者pH较小
C.的化学平衡常数
D.向溶液滴加溶液至中性时
【答案】C
【解析】A.由题干数据信息可知,H2A的Kh2=<Ka2,即说明HA-的电离大于水解,故有溶液中,A错误;
B.由题干数据信息可知,H2A为二元弱酸,将等浓度的H2A溶液和硫酸溶液稀释10倍后H2A的浓度和H2SO4的浓度还是相等,前者溶液中H+浓度小于后者,即前者pH较大,B错误;
C.的化学平衡常数K==,C正确;
D.向溶液滴加溶液至中性时即c(H+)=10-7ml/L,Ka2=1.5×10-4,则=1.5×103,即,D错误;
故答案为:C。
12.(2023春·浙江·高二校联考期中)设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.室温下,的溶液中含的数目为
B.铁粉与足量的水蒸气完全反应,转移电子数为
C.溶液中,阴离子的数目小于
D.由乙烯和环丙烷组成的混合气体中所含氢原子总数为
【答案】C
【解析】A. 室温下,的溶液中,,所以,的数目为,故A正确;
B. 铁粉与足量的水蒸气完全反应的方程式,3ml Fe ~ 8ml e-,16.8g Fe为0.3ml,所以转移电子数为0.8ml,为0.8NA,故B正确;
C. 溶液中,根据电荷守恒可知,,所以,阴离子数目应大于0.1NA,故C错误;
D. 乙烯与环丙烷的最简式都为CH2,所以混合气体中所含氢原子总数为,故D正确;
故选C。
13.(2023春·安徽安庆·高二安徽省宿松中学校联考期中)H2A为二元弱酸,其电离过程:,。常温时,向水溶液中逐滴滴加等浓度的溶液,混合溶液中、和的物质的量分数随变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ表示
B.常温下的
C.当时,溶液中
D.向的溶液中持续滴加溶液,水的电离程度先增大后减小
【答案】D
【分析】H2A为二元弱酸,向0.1ml/L H2A水溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,酸性逐渐减弱,pH逐渐增大,可知曲线Ⅰ表示H2A,曲线Ⅱ表示HA-,曲线Ⅲ是A2-,根据其电离过程:H2AH++HA-,HA-H++A2-,利用当c(H2A ) =c(HA-)时计算Ka1== c(H+) =10-1.2,同理,Ka2=10-4.2,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,曲线Ⅰ表示H2A,曲线Ⅱ表示HA-,曲线Ⅲ是A2-,A错误;
B.由分析可知,常温下的Ka2=10-4.2,B错误;
C.由图像可知当c(H2A) =c(A2-)时,pH<7,C错误;
D.由题干图示信息可知,pH=5时为NaHA 和Na2A的混合溶液,持续滴加NaOH溶液,发生反应NaHA+NaOH=Na2A,水解程度增大,NaOH溶液过量,抑制水的电离,故水的电离程度先增大后减小,D正确;
故答案为:D。
14.(2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中)回答下列问题:
(1)已知:H2S:Ka1=1.3×10﹣7 Ka2=7.1×10−15; H2CO3:Ka1=4.3×10﹣7 Ka2=5.6×10−11;
CH3COOH:Ka=1.8×10﹣5 NH3•H2O:Kb=1.8×10﹣5。
①常温下,0.1 ml∙L−1Na2S溶液和0.1 ml∙L−1Na2CO3溶液,碱性更强的是 ___________。
②25℃时,NaHCO3溶液的pH ___________(填“大于”或“小于”)CH3COONa溶液的pH。
③NH4HCO3溶液显 ___________性。
(2)25℃时,H2SO3+H+的电离常数Ka=1.0×10−2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh=___________。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在+H2O+OH﹣水解平衡的事实是___________ (填字母,下同)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加H2SO4溶液红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
C.滴入酚酞溶液变红,再加氯水后红色褪去
(4)氯化铝水溶液呈 ___________性(填“酸”、“中”、“碱”),把AlCl3溶液蒸干、灼烧后,得到的主要固体产物是 ___________。
(5)①写出1ml/L的NaH2PO4溶液中的电荷守恒表达式:___________。
②泡沫灭火器[里面装饱和NaHCO3溶液和Al2(SO4)3]的工作原理:______________________(用离子方程式表示)。
【答案】(1) Na2S 大于 碱
(2)1.0×10-12
(3)B
(4) 酸 Al2O3
(5) c(Na+) + c(H+) = c() + 2c()+ 3c()+c(OH-) Al3+ + 2 = Al(OH)3 +3CO2↑
【解析】(1)①由电离常数数据可知酸性:HS-
③H2CO3:Ka1=4.3×10﹣7、Ka2=5.6×10−11,NH3•H2O:Kb=1.8×10﹣5,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性。
(2)25℃时,H2SO3+H+的电离常数Ka=1.0×10−2,则该温度下NaHSO3的水解常数Kh==。
(3)A.滴入酚酞试液变红,说明亚硫酸钠溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,酚酞在pH大于8时,呈红色,加入硫酸溶液后,溶液褪色,溶液可能呈酸性越可能呈碱性,若为酸性,不能说明平衡移动,故A错误;
B.滴入酚酞试液变红,说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再加入氯化钡溶液后,钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应,钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀,且溶液红色褪去,所以说明存在水解平衡,故B正确;
C.滴入酚酞试液变红,说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,氯水具有强氧化性,具有漂白性,再加入氯水后溶液褪色,不能说明存在水解平衡,故错C误;
故选B。
(4)氯化铝是强酸弱碱盐,水解显酸性,方程式是Al3++3H2O Al(OH) 3+3H+。水解是吸热的,加热促进水解,且生成的氯化氢挥发,所以最终生成的是氢氧化铝,灼烧则得到Al2O3。
(5)①1ml/L的NaH2PO4溶液中的电荷守恒表达式:c(Na+) + c(H+) = c() + 2c()+ 3c()+c(OH-);
②泡沫灭火器中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3发生双水解反应:Al3+ + 2 = Al(OH)3 +3CO2↑产生大量泡沫覆盖可燃物,达到灭火效果。
15.(2023秋·四川巴中·高二统考期末)NH4Al(SO4)2常作食品加工中的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是_______(用离子方程式说明)。
(2)配制NH4Al(SO4)2溶液时,通常需加入适量的______,减小其水解程度。
(3)相同条件下,0.1ml•L-1NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH)______(填“等于”“大于”或“小于”)0.1ml•L-1CH3COONH4溶液中的c(NH)。
(4)下列图像为0.1ml/L的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线。
其中符合0.1ml•L-1NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是______(填罗马数字),NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是______。
(5)室温时,向100mL0.1ml•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1ml•L-1NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
①试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是______点。
②在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______。
【答案】(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
(2)H2SO4
(3)大于
(4) I 盐类水解是吸热反应,升温,促进水解,H+浓度增大
(5) a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)
【解析】(1)NH4Al(SO4)2是强酸弱碱盐,在溶液中电离出的铝离子发生水解反应生成氢氧化铝胶体,表面积很大的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮颗粒产生沉降,从而达到净化水的目的,水解的离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)和铝离子水解,都是结合水电离产生的OH-促使水电离出更多的H+,导致溶液中c(H+)>c(OH-):+H2O⇌NH3•H2O+H+,Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,为了抑制和铝离子的水解,配制硫酸铝铵溶液时,需要加入适量的酸抑制和铝离子的水解,为了不引入新杂质,加入的酸为H2SO4;
(3)NH4Al(SO4)2和CH3COONH4在溶液中电离出的在溶液中均发生水解反应,NH4Al(SO4)2溶液中铝离子水解生成的氢离子会抑制水解,CH3COONH4在溶液中电离出的CH3COO-会促进的水解,等浓度的NH4Al(SO4)2和CH3COONH4溶液中,NH4Al(SO4)2溶液中的浓度大于CH3COONH4溶液中的浓度,故答案为:大于;
(4)NH4Al(SO4)2溶于水电离出的和铝离子水解使溶液呈酸性,水解反应是吸热反应,升高温度,和铝离子的水解程度增大,氢离子浓度增大,pH减小,则符合条件的曲线是I,NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的原因是:盐类水解是吸热反应,升温,促进水解,H+浓度增大,pH减小。
(5)NH4HSO4在水中完全电离成、H+和,滴加同浓度的NaOH溶液,OH-先和H+中和生成水,当滴入100mLNaOH溶液时,H+恰好被中和,此时为a点,溶液中存在、Na+和;继续滴加NaOH溶液,部分和OH-反应生成NH3•H2O,溶液呈中性时,达到b点,此时溶液中含有、NH3•H2O、Na+和;继续滴加NaOH溶液,当滴入的NaOH溶液为150mL时到达c点,溶液中的一半和OH-反应生成了NH3•H2O;当滴入的NaOH溶液为200mL时为d点,和OH-恰好完全反应,此时溶液中的溶质为Na2SO4和NH3•H2O。
①在溶液中水解促进水的电离,NH3•H2O是弱碱,在溶液中电离出的氢氧根离子抑制水的电离,由分析可知,a→d的过程中,浓度依次减小,NH3•H2O浓度依次增大,促进水电离的程度减小,抑制水电离的程度增大,所以a点水的电离程度最大,故答案为:a;
②由分析可知,b点为硫酸铵、硫酸钠和NH3•H2O的混合溶液,溶液呈中性,所以,滴加的NaOH溶液体积大于100mL,部分结合OH-生成了NH3•H2O,所以,H+和OH-是少量的,所以溶液中离子的浓度大小顺序为。
【学科素养拔高练】
16.(2023秋·河南驻马店·高二统考期末)根据表中所列四种物质的溶液(均为0.1000ml/L)在25℃时的相关数据,按要求填空:
(1)用离子方程式表示(Ⅰ)溶液酸性最强的主要原因______。
(2)25℃时,(Ⅱ)溶液和(Ⅳ)溶液中由水电离出的c(H+)之比是______。
(3)比较(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)溶液中c(NH)由大到小的顺序是______(填标号)。
(4)向10mL的(Ⅳ)溶液中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列说法正确的是______(填标号)。
A.CH3COOH的电离程度增大B.c(CH3COO-)减小
C.增大D.的数目增多
(5)某温度下,用0.1000ml/LNaOH溶液滴定20.00mL(Ⅳ)溶液所得到滴定曲线如图:
①该温度下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=_____。
②当NaOH溶液的体积为10.00mL时,溶液中:c(A-)+c(OH-)______c(H+)+c(HA)(填“>”、“<”或“=”)
③滴定时若选择酚酞做指示剂,判断滴定终点的方法是:______。
【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(2)105:1
(3)(Ⅲ)>(Ⅰ)>(Ⅱ)
(4)ABD
(5) 1.0×10-5 > 当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色(或不恢复原来的颜色)
【解析】(1)NH4Fe(SO4)2中Fe3+、均水解显酸性,但Fe3+的水解程度要大得多,所以(Ⅰ)溶液酸性最强的主要原因是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;
(2)25℃时,NH4Cl 溶液的pH=6,铵根离子的水解促进水的电离,则c(H+)水= c(H+)溶液=10-6ml/L; CH3COOH溶液中醋酸的电离抑制水的电离,则c(H+)水= c(OH-)水=c(OH-)溶液==10-11ml/L;则(Ⅱ)溶液和(Ⅳ)溶液中由水电离出的c(H+)之比是105:1;
(3)假若均不水解,(Ⅰ)、(Ⅱ)中的c()=0.1000ml/L,(Ⅲ)溶液中c()=0.2000ml/L,现均存在铵根离子的水解,,但水解是微弱的,则(Ⅲ)溶液中c()最大;(Ⅰ)中由于Fe3+的水解抑制了的水解,则(Ⅰ)中的水解程度减小,剩余c()比(Ⅱ)中大;则c()由大到小的顺序是(Ⅲ)>(Ⅰ)>(Ⅱ);
(4)A. 加水稀释促进CH3COOH的电离,电离程度增大,选项A正确;
B. 加水稀释促进CH3COOH的电离,但水的体积增大倍数远大于CH3COO-数目的增大,故c(CH3COO-)减小,选项B正确;
C. ,加水稀释,c(H+)减小,不变,所以减小,选项C错误;
D. 加水稀释,促进CH3COOH的电离,n()增大,的数目增多,选项D正确;
答案选ABD;
(5)①根据图中信息可知,起始时pH=3,c()=10-3ml/L,c(CH3COO-)=10-3ml/L,c(CH3COOH)0.1ml/L,所以;
②当NaOH溶液的体积为10.00mL时,反应后溶质为有:等浓度的HA和NaA,HA的电离程度大于A-的水解程度,混合液为酸性,则c(OH-)<c(H+),结合物料守恒可知:c(A-)>c(Na+)>c(HA),根据电荷守恒可得:c(A-)+c(OH-)>c(H+)+c(HA),答案为>;
③当滴入最后半滴氢氧化钠溶液时,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色(或不恢复原来的颜色)。
盐
NaCl
Na2CO3
NH4Cl
KNO3
CH3COONa
(NH4)2SO4
盐溶液的酸碱性
中性
碱性
酸性
中性
碱性
酸性
盐的类型
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
强酸弱碱盐
盐的类型
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
弱酸强碱盐
溶液的酸碱性
酸性
中性
碱性
理论解释
NHeq \\al(+,4)和OH-结合生成弱电解质NH3·H2O,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
离子方程式
NHeq \\al(+,4)+H2ONH3·H2O+H+
理论解释
CH3COO-和H+结合生成弱电解质CH3COOH,使水的电离平衡向右移动
平衡时酸碱性
溶液中c(H+)
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
盐酸
pH
11
11
3
3
溶液编号
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅳ)
溶质
NH4Fe(SO4)2
NH4Cl
(NH4)2SO4
CH3COOH
pH
2.5
6
5.5
3
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