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2019届二轮复习 盐类的水解 作业(全国通用) 练习
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盐类的水解
1.在0.1 mol·L-1K2CO3溶液中,由于CO的水解,使得c(CO)<0.1 mol·L-1。如果要使c(CO)更接近0.1 mol·L-1,可以采取的措施是 ( C )
A.加入适量水 B.加入少量盐酸
C.加入适量KOH固体 D.加热
[解析] K2CO3溶液中存在 CO的水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。加入适量水,平衡正向移动,且溶液的体积增大,则c(CO)减小,A错误;加入少量盐酸,CO与H+结合生成HCO,则c(CO)减小,B错误;加入适量KOH固体,溶液中c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,溶液中c(CO)增大,更接近0.1 mol·L-1,C正确;加热,促使CO的水解平衡正向移动,c(CO)减小,D错误。
2.向三份0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为 ( A )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
[解析] CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加入的NH4NO3、FeCl3电离产生的NH、Fe3+分别与OH-结合,促进平衡正向移动,则CH3COO-浓度减小;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,抑制CH3COONa的水解,溶液中CH3COO-浓度增大。
3.下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是 ( D )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.①②③④⑤⑥⑦ B.③
C.①③⑥ D.①③
[解析] FeSO4溶液在加热蒸干过程中,Fe2+会被氧化为Fe3+;Ca(HCO3)2、NH4HCO3、KMnO4受热分解,FeCl3受热水解。
4.(2018·山东潍坊高三检测)相同温度、相同浓度的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为 ( B )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa NaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
[解析] 由图可知,①、②的溶液呈酸性,③、④、⑤的溶液呈碱性,排除D。相同温度、相同浓度时,(NH4)2SO4溶液比NH4Cl溶液pH小,排除A;CH3COONa、NaHCO3、NaOH溶液中,NaOH溶液的碱性最强,pH最大,排除C。
5.(2017·北京四十三中第四次月考)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,解释或结论不正确的是 ( A )
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3+)变小
C
加入足量Fe粉
溶液颜色变浅绿色
2Fe3++Fe===3Fe2+
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH>0
[解析] FeCl3溶液中存在Fe3+的水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入FeCl3固体后,溶液中c(Fe3+)增大,上述平衡正向移动,溶液颜色加深变成红褐色,但FeCl3的水解程度减小,A错误;加入等体积水,水解平衡正向移动,溶液中c(Fe3+)减小,溶液的颜色变浅,B正确;加入足量铁粉,FeCl3溶液与Fe发生反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2,由于生成Fe2+,溶液变成浅绿色,C正确;加热FeCl3溶液,溶液变成红褐色,说明Fe3+的水解平衡正向移动,则有FeCl3水解反应的ΔH>0,D正确。
6.(2017·山东莱芜一中月考)下列有关盐类水解的事实或应用、解释的说法不正确的是 ( A )
事实或应用
解释
A
用热的纯碱溶液去除油污
纯碱与油污直接发生反应,生成易溶于水的物质
B
泡沫灭火器灭火
Al2(SO4)3与NaHCO3溶液反应产生CO2气体
C
施肥时,草木灰(主要成分K2CO3)与NH4Cl不能混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成NH3,降低肥效
D
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂
明矾溶于水生成Al(OH)3胶体
[解析] 用热的纯碱溶液去除油污,其原因是Na2CO3水解使溶液显碱性,油脂在碱性溶液中发生水解生成高级脂肪酸钠和甘油,并非纯碱与油污直接发生反应,A错误。泡沫灭火器灭火的原理是利用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,生成CO2气体,B正确。K2CO3是弱酸强碱盐,NH4Cl是强酸弱碱盐,混合使用时,二者发生相互促进的水解反应生成NH3,降低肥效,C正确。明矾溶于水电离产生的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质,从而起到净水作用,D正确。
7.(2018·经典习题选萃)硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为H2SO4===H++HSO,HSOH++SO。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈__弱碱性__(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”),其理由是__SO+H2OHSO+OH-__(用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为
__Ba2++HSO===BaSO4↓+H+__。
(3)在0.10 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是__BCD__(填字母)。
A.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO4)
B.c(OH-)=c(HSO)+c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
D.c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)
(4)若25 ℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO)=0.029 mol·L-1,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO)__<__(填“<”“>”或“=”)0.029 mol·L-1,其理由是__H2SO4溶液中存在:H2SO4===HSO+H+,电离出的H+抑制HSO的电离__。
(5)若25 ℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg0.11,则0.10mol·L-1H2SO4溶液中c(SO)=__0.01__mol·L-1。
[解析] 由题中信息可得,硫酸钠是强碱弱酸盐,可水解生成硫酸氢钠:Na2SO4+H2ONaHSO4+NaOH,所以硫酸钠溶液呈弱碱性。
(2)HSO部分电离,是弱酸根离子,硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba2++HSO===BaSO4↓+H+。
(3)由题意知,硫酸钠溶液中存在的阳离子:Na+、H+,阴离子:SO、OH-、HSO溶液中不存在H2SO4,A错误;由题意知,在硫酸钠溶液中,物料守恒式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO),电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),两式相减,得质子守恒式:c(OH-)=c(H+)+c(HSO),B、C、D项正确。
(4)硫酸氢钠溶液中存在:HSOH++SO,硫酸溶液中存在:H2SO4===H++HSO,HSOH++SO,硫酸第一步电离出来的H+对第二步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中c(SO)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO)。(5)0.10 mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.11 mol·L-1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电离,所以c(SO)=0.01 mol·L-1。
8.(2017·陕西质检)25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( D )
A.在0.1 mol·L-1Na2S溶液中:
2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B.1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍,稀释前后溶液中c(H+)之比为1001
C.0.1 mol·L-1的CH3COOK溶液升温后,c(OH-)不变
D.将0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
[解析] 根据物料守恒知,0.1 mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],A项错误;加水稀释,醋酸的电离程度增大,因此1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍后,溶液中c(H+)大于原来的,故稀释前后溶液中c(H+)之比小于1001,B项错误;水解吸热,升温,CH3COO-的水解程度增大,故c(OH-)增大,C项错误;两溶液等体积混合后,得到等物质的量的KCl和KHCO3的混合溶液,由于HCO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
9.在25 ℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是 ( D )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
[解析] 由题意知,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合时,CH3COOH过量,即反应后形成了CH3COOH与CH3COONa的混合液,溶液显酸性,溶液中的离子浓度大小关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
10.(2017·陕西咸阳期末)室温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 ( B )
A.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:
c(Cl-)>c(NH)
B.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:
c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=2的一元酸HA溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合:c(H+)=c(OH-)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
[解析] 室温下,pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则有c(Cl-)=c(NH),A错误。硫酸铵溶液中NH发生水解而使溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),则有c(NH)>c(SO),故离子浓度关系为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),B正确。若HA为一元强酸,则pH=2的一元酸HA溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合,二者恰好反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);若HA为一元弱酸,则pH=2的一元酸HA和pH=12的一元强碱溶液等体积混合,充分反应后HA有剩余,溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),C错误。硫化钠溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),据物料守恒可得c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],综合上述两式可得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D错误。
11.常温条件下,将浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴加到体积为20 mL等物质的量浓度的二元弱酸(用H2A表示)溶液中。溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量与混合溶液pH的变化关系如图。下列说法正确的是 ( D )
A.pH>7时,溶液中只存在A2-
B.NaHA溶液跟NaHCO3溶液类似,呈碱性
C.滴入的NaOH溶液为30 mL时,存在c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.滴入的NaOH溶液为40 mL时,溶液呈碱性
[解析] pH>7时,溶液中主要存在A2-,另外还存在HA-、H2A,A错误,由图像可知,溶液中的阴离子主要以HA-形式存在时,溶液pH≈4,溶液呈酸性,B错误;滴入的NaOH溶液为30 mL时,反应后得到物质的量均为1×10-3mol的NaHA和Na2A的混合溶液,由图知此时溶液呈酸性,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,存在c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),C错误;滴入的NaOH溶液为40 mL时,反应生成Na2A,A2-水解使溶液显碱性,D正确。
12.(2017·江苏)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是 ( AD )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:
c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):
c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
[解析] HCOONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),NH4Cl溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中有c(Na+)=c(Cl-),只要比较HCOONa溶液中c(H+)与NH4Cl溶液中c(OH-)的大小即可,由电离常数可知,NH的水解程度比HCOO-的大,则NH4Cl溶液中c(H+)较HCOONa溶液中c(OH-)大,即NH4Cl溶液中c(OH-)较HCOONa溶液中c(H+)小,所以c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),A项正确;CH3COOH的电离平衡常数比HCOOH的小,即CH3COOH的酸性弱,则相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的,和NaOH反应时,CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大,B项错误;反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒得:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH),所以c(HCOO-)+c(OH-)>c(HCOOH)+c(H+),C项错误;反应后得到c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),pH<7,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故c(H+)小于c(CH3COOH),D项正确。
13.(2017·浙江温州)常温下,用0.1000 mol·L-1的氢氧化钠溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L-1的HX、HY溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( C )
A.当V(NaOH)=0 mL,c(X-)>c(Y-)
B.a点时:c(Y-)+c(HY)=0.1000 mol·L-1
C.b点时,c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.当V(NaOH)=20.00 mL时,NaX、NaY两溶液中的阴离子总数相对大小:N前者>N后者
[解析] 由图像可知,浓度均为0.1000mol·L-1的HX、HY溶液,HY溶液的pH小于HX溶液的pH,则HY的酸性强于HX,故HY的电离程度大于HX,则有c(Y-)>c(X-),A错误。a点时:n(Y-)+n(HY)=0.002 mol,溶液的体积为30.00 mL,则c(Y-)+c(HY)≠0.100 mol·L-1,B错误。b点时,溶液中HX和NaX的物质的量浓度相等,由图象知,此时溶液呈碱性,则X-的水解程度大于HX的电离程度,故微粒浓度大小关系为c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),C正确。由电荷守恒知,NaX溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),NaY溶液中c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),由HY的电离程度大于HX可知,Y-的水解程度小于X-的水解程度,即NaX溶液的碱性强,NaX溶液中c(H+)小,则有c(Y-)+c(OH-)>c(X-)+c(OH-),即N后者>N前者,D错误。
14.(2018新题待编)(2017·河北唐山一中期末)(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH__>__NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(2)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH)=c(Cl-),则盐酸的体积__<__氨水的体积(填“>”“=”或“<”)。
(3)将0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则:
①混合溶液中,c(A-)__<__c(HA)(填“>”“<”或“=”,下同);
②混合溶液中,c(HA)+c(A-)__=__0.1 mol·L-1。
(4)常温时,取0.1 mol·L-1HX溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=8。
①混合溶液中由水电离出的c(OH-)与0.1 mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)之比为__1071__。
②已知NH4X溶液呈中性,又知将HX溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH__>__7(填“>”“<”或“=”)。
[解析] (1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH-)相等,分别加热到相同的温度后,NaOH溶液中n(OH-)不变,而CH3COONa溶液中CH3COO-的水解平衡正向移动,n(OH-)增大,则CH3COONa溶液中c(OH-)大于NaOH溶液中c(OH-),故CH3COONa溶液的pH大。
(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH)=c(Cl-),据电荷守恒可得c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则有c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性;若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl,所得溶液呈酸性,若使溶液呈中性,则有V(HCl)
(3)①0.2 mol· L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,二者充分反应后得到等浓度的HA和NaA混合液,据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),测得混合溶液中的水解程度大于HA的电离程度,故溶液中c(A-)
(4)0.1 mol·L-1 HX溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,二者恰好完全反应生成NaX,测得混合溶液的pH=8,说明X-发生了水解反应,则HX为一元弱酸。①混合溶液中NaX发生水解反应,促进了水的电离,则由水电离出的c(OH-)=10-6 mol·L-1;0.1 mol·L-1 NaOH溶液中OH-抑制了水的电离,则由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1,故两溶液中由水电离出的c(OH-)之比为(10-6 mol·L-1) (10-13 mol·L-1)=1071。②HX为弱酸,NH4X溶液呈中性,说明NH和X-的水解程度相同;将HX溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,说明HX的酸性强于H2CO3,根据盐类“越弱越水解”的规律可知,CO的水解程度大于X-,从而推知(NH4)2CO3溶液中CO的水解程度大于NH,故该溶液呈碱性,即pH>7。
1.在0.1 mol·L-1K2CO3溶液中,由于CO的水解,使得c(CO)<0.1 mol·L-1。如果要使c(CO)更接近0.1 mol·L-1,可以采取的措施是 ( C )
A.加入适量水 B.加入少量盐酸
C.加入适量KOH固体 D.加热
[解析] K2CO3溶液中存在 CO的水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。加入适量水,平衡正向移动,且溶液的体积增大,则c(CO)减小,A错误;加入少量盐酸,CO与H+结合生成HCO,则c(CO)减小,B错误;加入适量KOH固体,溶液中c(OH-)增大,水解平衡逆向移动,溶液中c(CO)增大,更接近0.1 mol·L-1,C正确;加热,促使CO的水解平衡正向移动,c(CO)减小,D错误。
2.向三份0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为 ( A )
A.减小、增大、减小 B.增大、减小、减小
C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大
[解析] CH3COONa为强碱弱酸盐,溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加入的NH4NO3、FeCl3电离产生的NH、Fe3+分别与OH-结合,促进平衡正向移动,则CH3COO-浓度减小;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,抑制CH3COONa的水解,溶液中CH3COO-浓度增大。
3.下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少为止,能得到较纯净的原溶质的是 ( D )
①CuSO4 ②FeSO4 ③K2CO3 ④Ca(HCO3)2
⑤NH4HCO3 ⑥KMnO4 ⑦FeCl3
A.①②③④⑤⑥⑦ B.③
C.①③⑥ D.①③
[解析] FeSO4溶液在加热蒸干过程中,Fe2+会被氧化为Fe3+;Ca(HCO3)2、NH4HCO3、KMnO4受热分解,FeCl3受热水解。
4.(2018·山东潍坊高三检测)相同温度、相同浓度的八种溶液,其pH由小到大的顺序如图所示,图中①②③④⑤代表的物质可能分别为 ( B )
A.NH4Cl (NH4)2SO4 CH3COONa NaHCO3 NaOH
B.(NH4)2SO4 NH4Cl CH3COONa NaHCO3 NaOH
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaOH CH3COONa NaHCO3
D.CH3COOH NH4Cl (NH4)2SO4 NaHCO3 NaOH
[解析] 由图可知,①、②的溶液呈酸性,③、④、⑤的溶液呈碱性,排除D。相同温度、相同浓度时,(NH4)2SO4溶液比NH4Cl溶液pH小,排除A;CH3COONa、NaHCO3、NaOH溶液中,NaOH溶液的碱性最强,pH最大,排除C。
5.(2017·北京四十三中第四次月考)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,解释或结论不正确的是 ( A )
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3+)变小
C
加入足量Fe粉
溶液颜色变浅绿色
2Fe3++Fe===3Fe2+
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH>0
[解析] FeCl3溶液中存在Fe3+的水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入FeCl3固体后,溶液中c(Fe3+)增大,上述平衡正向移动,溶液颜色加深变成红褐色,但FeCl3的水解程度减小,A错误;加入等体积水,水解平衡正向移动,溶液中c(Fe3+)减小,溶液的颜色变浅,B正确;加入足量铁粉,FeCl3溶液与Fe发生反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2,由于生成Fe2+,溶液变成浅绿色,C正确;加热FeCl3溶液,溶液变成红褐色,说明Fe3+的水解平衡正向移动,则有FeCl3水解反应的ΔH>0,D正确。
6.(2017·山东莱芜一中月考)下列有关盐类水解的事实或应用、解释的说法不正确的是 ( A )
事实或应用
解释
A
用热的纯碱溶液去除油污
纯碱与油污直接发生反应,生成易溶于水的物质
B
泡沫灭火器灭火
Al2(SO4)3与NaHCO3溶液反应产生CO2气体
C
施肥时,草木灰(主要成分K2CO3)与NH4Cl不能混合使用
K2CO3与NH4Cl反应生成NH3,降低肥效
D
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂
明矾溶于水生成Al(OH)3胶体
[解析] 用热的纯碱溶液去除油污,其原因是Na2CO3水解使溶液显碱性,油脂在碱性溶液中发生水解生成高级脂肪酸钠和甘油,并非纯碱与油污直接发生反应,A错误。泡沫灭火器灭火的原理是利用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,生成CO2气体,B正确。K2CO3是弱酸强碱盐,NH4Cl是强酸弱碱盐,混合使用时,二者发生相互促进的水解反应生成NH3,降低肥效,C正确。明矾溶于水电离产生的Al3+水解生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质,从而起到净水作用,D正确。
7.(2018·经典习题选萃)硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为H2SO4===H++HSO,HSOH++SO。
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈__弱碱性__(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”),其理由是__SO+H2OHSO+OH-__(用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为
__Ba2++HSO===BaSO4↓+H+__。
(3)在0.10 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是__BCD__(填字母)。
A.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO4)
B.c(OH-)=c(HSO)+c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
D.c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)
(4)若25 ℃时,0.10 mol·L-1的NaHSO4溶液中c(SO)=0.029 mol·L-1,则0.10 mol·L-1的H2SO4溶液中c(SO)__<__(填“<”“>”或“=”)0.029 mol·L-1,其理由是__H2SO4溶液中存在:H2SO4===HSO+H+,电离出的H+抑制HSO的电离__。
(5)若25 ℃时,0.10 mol·L-1H2SO4溶液的pH=-lg0.11,则0.10mol·L-1H2SO4溶液中c(SO)=__0.01__mol·L-1。
[解析] 由题中信息可得,硫酸钠是强碱弱酸盐,可水解生成硫酸氢钠:Na2SO4+H2ONaHSO4+NaOH,所以硫酸钠溶液呈弱碱性。
(2)HSO部分电离,是弱酸根离子,硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba2++HSO===BaSO4↓+H+。
(3)由题意知,硫酸钠溶液中存在的阳离子:Na+、H+,阴离子:SO、OH-、HSO溶液中不存在H2SO4,A错误;由题意知,在硫酸钠溶液中,物料守恒式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO),电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),两式相减,得质子守恒式:c(OH-)=c(H+)+c(HSO),B、C、D项正确。
(4)硫酸氢钠溶液中存在:HSOH++SO,硫酸溶液中存在:H2SO4===H++HSO,HSOH++SO,硫酸第一步电离出来的H+对第二步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中c(SO)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO)。(5)0.10 mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.11 mol·L-1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电离,所以c(SO)=0.01 mol·L-1。
8.(2017·陕西质检)25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是 ( D )
A.在0.1 mol·L-1Na2S溶液中:
2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B.1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍,稀释前后溶液中c(H+)之比为1001
C.0.1 mol·L-1的CH3COOK溶液升温后,c(OH-)不变
D.将0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1K2CO3溶液等体积混合:c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
[解析] 根据物料守恒知,0.1 mol·L-1Na2S溶液中:c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],A项错误;加水稀释,醋酸的电离程度增大,因此1 L pH=2的醋酸溶液加水稀释100倍后,溶液中c(H+)大于原来的,故稀释前后溶液中c(H+)之比小于1001,B项错误;水解吸热,升温,CH3COO-的水解程度增大,故c(OH-)增大,C项错误;两溶液等体积混合后,得到等物质的量的KCl和KHCO3的混合溶液,由于HCO的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故c(K+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
9.在25 ℃时将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是 ( D )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
[解析] 由题意知,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合时,CH3COOH过量,即反应后形成了CH3COOH与CH3COONa的混合液,溶液显酸性,溶液中的离子浓度大小关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
10.(2017·陕西咸阳期末)室温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 ( B )
A.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:
c(Cl-)>c(NH)
B.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:
c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=2的一元酸HA溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合:c(H+)=c(OH-)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
[解析] 室温下,pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),则有c(Cl-)=c(NH),A错误。硫酸铵溶液中NH发生水解而使溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),则有c(NH)>c(SO),故离子浓度关系为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),B正确。若HA为一元强酸,则pH=2的一元酸HA溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合,二者恰好反应生成强酸强碱盐,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-);若HA为一元弱酸,则pH=2的一元酸HA和pH=12的一元强碱溶液等体积混合,充分反应后HA有剩余,溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),C错误。硫化钠溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),据物料守恒可得c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],综合上述两式可得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D错误。
11.常温条件下,将浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴加到体积为20 mL等物质的量浓度的二元弱酸(用H2A表示)溶液中。溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量与混合溶液pH的变化关系如图。下列说法正确的是 ( D )
A.pH>7时,溶液中只存在A2-
B.NaHA溶液跟NaHCO3溶液类似,呈碱性
C.滴入的NaOH溶液为30 mL时,存在c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.滴入的NaOH溶液为40 mL时,溶液呈碱性
[解析] pH>7时,溶液中主要存在A2-,另外还存在HA-、H2A,A错误,由图像可知,溶液中的阴离子主要以HA-形式存在时,溶液pH≈4,溶液呈酸性,B错误;滴入的NaOH溶液为30 mL时,反应后得到物质的量均为1×10-3mol的NaHA和Na2A的混合溶液,由图知此时溶液呈酸性,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,存在c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),C错误;滴入的NaOH溶液为40 mL时,反应生成Na2A,A2-水解使溶液显碱性,D正确。
12.(2017·江苏)(双选)常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是 ( AD )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2 mol·L-1 HCOOH与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合后的溶液中:
c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):
c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
[解析] HCOONa溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),NH4Cl溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中有c(Na+)=c(Cl-),只要比较HCOONa溶液中c(H+)与NH4Cl溶液中c(OH-)的大小即可,由电离常数可知,NH的水解程度比HCOO-的大,则NH4Cl溶液中c(H+)较HCOONa溶液中c(OH-)大,即NH4Cl溶液中c(OH-)较HCOONa溶液中c(H+)小,所以c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),A项正确;CH3COOH的电离平衡常数比HCOOH的小,即CH3COOH的酸性弱,则相同pH的CH3COOH溶液的浓度大于HCOOH的,和NaOH反应时,CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积较大,B项错误;反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒得:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒得:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO-),则c(HCOO-)>c(Na+)>c(HCOOH),所以c(HCOO-)+c(OH-)>c(HCOOH)+c(H+),C项错误;反应后得到c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-),pH<7,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),电离和水解均很微弱,故c(H+)小于c(CH3COOH),D项正确。
13.(2017·浙江温州)常温下,用0.1000 mol·L-1的氢氧化钠溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L-1的HX、HY溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( C )
A.当V(NaOH)=0 mL,c(X-)>c(Y-)
B.a点时:c(Y-)+c(HY)=0.1000 mol·L-1
C.b点时,c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.当V(NaOH)=20.00 mL时,NaX、NaY两溶液中的阴离子总数相对大小:N前者>N后者
[解析] 由图像可知,浓度均为0.1000mol·L-1的HX、HY溶液,HY溶液的pH小于HX溶液的pH,则HY的酸性强于HX,故HY的电离程度大于HX,则有c(Y-)>c(X-),A错误。a点时:n(Y-)+n(HY)=0.002 mol,溶液的体积为30.00 mL,则c(Y-)+c(HY)≠0.100 mol·L-1,B错误。b点时,溶液中HX和NaX的物质的量浓度相等,由图象知,此时溶液呈碱性,则X-的水解程度大于HX的电离程度,故微粒浓度大小关系为c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),C正确。由电荷守恒知,NaX溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),NaY溶液中c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),由HY的电离程度大于HX可知,Y-的水解程度小于X-的水解程度,即NaX溶液的碱性强,NaX溶液中c(H+)小,则有c(Y-)+c(OH-)>c(X-)+c(OH-),即N后者>N前者,D错误。
14.(2018新题待编)(2017·河北唐山一中期末)(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH__>__NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(2)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH)=c(Cl-),则盐酸的体积__<__氨水的体积(填“>”“=”或“<”)。
(3)将0.2 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),测得混合溶液中c(Na+)>c(A-),则:
①混合溶液中,c(A-)__<__c(HA)(填“>”“<”或“=”,下同);
②混合溶液中,c(HA)+c(A-)__=__0.1 mol·L-1。
(4)常温时,取0.1 mol·L-1HX溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=8。
①混合溶液中由水电离出的c(OH-)与0.1 mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)之比为__1071__。
②已知NH4X溶液呈中性,又知将HX溶液加入到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH__>__7(填“>”“<”或“=”)。
[解析] (1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH-)相等,分别加热到相同的温度后,NaOH溶液中n(OH-)不变,而CH3COONa溶液中CH3COO-的水解平衡正向移动,n(OH-)增大,则CH3COONa溶液中c(OH-)大于NaOH溶液中c(OH-),故CH3COONa溶液的pH大。
(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH)=c(Cl-),据电荷守恒可得c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则有c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性;若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl,所得溶液呈酸性,若使溶液呈中性,则有V(HCl)
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