


2021学年第2节 弱电解质的电离 盐类的水解第3课时同步练习题
展开A.无水三氯化铁 B.氢氧化铁
C.氧化亚铁 D.三氧化二铁
2.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5ml·L-1和0.5ml·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
3.已知Fe3+在pH为4~5时就可以完全形成Fe(OH)3沉淀,若要除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以加入一种试剂,充分搅拌后过滤,就可得到纯净的MgCl2溶液,这种试剂可以是( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Mg(OH)2 D.MgCO3
4.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氯化铜
A.③ B.①④C.①②③④ D.全部
5.FeCl3主要用于金属蚀刻,污水处理。其中蚀刻包括铜、不锈钢、铝等材料的蚀刻;对低油度的原水处理,具有效果好、价格便宜等优点。在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列哪个变化的说法正确( )
A.水解平衡不移动
B.水解平衡向逆反应方向移动
C.溶液中H+浓度增大
D.Fe3+的水解程度增大
6.常温下,将NH4NO3溶于水得无色溶液,为使该溶液中的c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )∶c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )=1∶1,可以采取的下列措施是( )
A.加入适量的HCl,抑制NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 水解
B.加入适量的氨水,使溶液的pH等于7
C.加入适量的NH4NO3
D.加入适量的NaOH,使溶液的pH等于7
7.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.NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
D.浓的硫化钠溶液有臭味
8.为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是( )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
9.醋酸为一元弱酸,25 ℃时,其电离常数Ka=1.75×
10-5。下列说法错误的是( )
A.0.1 ml·L-1CH3COOH溶液的pH在2~3范围内
B.CH3COONa溶液中,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.将0.1 ml·L-1CH3COOH溶液加水稀释,其电离常数和 eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) 均不变
D.等体积的0.1 ml·L-1NaOH溶液和0.1 ml·L-1CH3COOH溶液混合物,溶液pH>7,且c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
10.室温时,向20 mL 0.1 ml·L-1的醋酸溶液中不断滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度关系不正确的是( )
A.a点时:c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)
B.b点时:c平(Na+)=c平(CH3COO-)
C.c点时:c平(OH-)=c平(CH3COOH)-c平(H+)
D.d点时:c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
11.(1)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):________。
把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____________。
(2)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理:_____________。
(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示):___________。
12.10 ℃时,在烧杯中加入0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液400 mL加热,测得该溶液的pH发生如下变化:
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式是什么?
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度与NaHCO3的水解程度的大小关系是什么?
(3)丙同学认为,要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液的pH,若pH与8.3的大小关系是什么可以说明甲同学的观点正确?若pH与8.3的大小关系是什么可以说明乙同学的观点正确?
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断,实验装置如图,加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中产生沉淀,说明哪位同学推测是正确的?
13.已知25 ℃时0.01 ml·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c平(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使
c平(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验,向0.01 ml·L-1的醋酸溶液中加入少量下列哪种物质,然后测定溶液的pH( )
A.固体NaOH B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)(已知:25 ℃时,0.01 ml·L-1的氨水和醋酸的电离程度相同)。
素养训练
1.相同温度、相同浓度下的八种溶液,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( )
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
2.常温下,H2C2O4的电离常数分别为Ka1=5.4×10-2 ml·L-1,Ka2=5.0×
10-5 ml·L-1。在V1 mL 0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液中滴加0.1 ml·L-1 KOH溶液,混合溶液中水电离的c水(H+)与KOH溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.V1=10
B.b点和d点对应的溶液中都存在:c平(K+)=c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
C.c点溶液中c平(K+)=c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
D.常温下,C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的Kh1=2×10-10 ml·L-1
3.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A. eq \f(Kw,c平(H+)) <1.0×10-7 ml·L-1
B.c平(Na+)=c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c平(H2CO3)
C.c平(H+)+c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )=c平(OH-)+c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
D.c平(Cl-)>c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )>c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
4.现有常温下的六份溶液:
①0.01 ml·L-1 CH3COOH溶液
②0.01 ml·L-1 HCl溶液
③pH=12的氨水
④pH=12的NaOH溶液
⑤0.01 ml·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液
⑥0.01 ml·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是____________(选填序号,下同),水的电离程度相同的是____________。
(2)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②________(填“>”“<”或“=”,下同)③;若将②、③溶液等体积混合后,所得溶液pH________7。
(3)若将①、④溶液按体积比为2∶1混合后,所得溶液pH________(选填“>”“<”或“=”)7,此时溶液中除水分子外的各微粒的浓度由大到小的顺序为_________;将①、④溶液混合,若有c平(CH3COO-)>c平(H+),则混合液可能呈________(填序号)。
A.酸性 B.碱性 C.中性
5.“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量
Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是____________(填化学式)。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_______________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是____________(填化学式)。
(4)操作③中加热煮沸的目的是________________;此步操作的理论依据是____________________。
(5)操作④保持pH=2的目的是____________________________;此步操作中加热所用的主要仪器是________。
1.把三氯化铁溶液蒸干灼烧,最后得到的固体产物是( )
A.无水三氯化铁 B.氢氧化铁
C.氧化亚铁 D.三氧化二铁
分析:选D。在FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,在不断加热的条件下,水解平衡右移,当水分减少时,HCl也不断挥发,进一步导致水解平衡右移,当蒸干时可得到Fe(OH)3,再灼烧又使Fe(OH)3分解:2Fe(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Fe2O3+3H2O,最后得Fe2O3。
2.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5ml·L-1和0.5ml·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
分析:选C。增大FeCl3的浓度,水解平衡向右移动,但Fe3+水解程度减小,加水稀释,水解平衡向右移动,Fe3+水解程度增大,A、B项均正确;盐类水解是吸热过程,温度升高,水解程度增大,C项错误;Fe3+水解后溶液呈酸性,增大H+的浓度可抑制Fe3+的水解,D项正确。
3.已知Fe3+在pH为4~5时就可以完全形成Fe(OH)3沉淀,若要除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可以加入一种试剂,充分搅拌后过滤,就可得到纯净的MgCl2溶液,这种试剂可以是( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Mg(OH)2 D.MgCO3
分析:选C、D。该题要求除去溶液中的Fe3+,现分析溶液中的主要离子组成为Mg2+、Cl-、H+、Fe3+,首先应考虑除杂之后不能引入新杂质。Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,当加入MgCO3、Mg(OH)2后,发生反应MgCO3+2H+===Mg2++H2O+CO2↑和Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O,这样便破坏了Fe3+的水解平衡,使Fe3+的水解平衡向着生成Fe(OH)3的方向移动,生成的Fe(OH)3在加热、搅拌条件下发生凝聚,最终可将Fe3+除去。
4.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氯化铜
A.③ B.①④C.①②③④ D.全部
分析:选A。胆矾CuSO4·5H2O溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4;AlCl3、CuCl2发生水解,AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀,灼烧得Al2O3、CuO;Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。
5.FeCl3主要用于金属蚀刻,污水处理。其中蚀刻包括铜、不锈钢、铝等材料的蚀刻;对低油度的原水处理,具有效果好、价格便宜等优点。在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列哪个变化的说法正确( )
A.水解平衡不移动
B.水解平衡向逆反应方向移动
C.溶液中H+浓度增大
D.Fe3+的水解程度增大
分析:选C。滴入饱和的FeCl3溶液,则溶液中c平(Fe3+)增大,使平衡向右移动,溶液中c平(H+)增大;因为水解程度= eq \f(n(FeCl3,已水解),n(FeCl3,总)) ,根据平衡移动原理,由于FeCl3增多,反而使Fe3+水解程度减小。
6.常温下,将NH4NO3溶于水得无色溶液,为使该溶液中的c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )∶c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )=1∶1,可以采取的下列措施是( )
A.加入适量的HCl,抑制NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 水解
B.加入适量的氨水,使溶液的pH等于7
C.加入适量的NH4NO3
D.加入适量的NaOH,使溶液的pH等于7
分析:选A、B。因为NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 部分水解使NH4NO3溶液中c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )∶c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ) <1∶1,要使c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )∶c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )=1∶1,可通过抑制水解达到目的。A中增加了H+,抑制了NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 的水解;B中根据电荷守恒c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )+c平(H+)=c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c平(OH-),若溶液pH=7,则c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )=c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) );增加NH4NO3的浓度,其比值依然小于1∶1,C错误;D中由电荷守恒:c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c平(OH-)=c平(H+)+c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )+c平(Na+),若溶液pH=7,则c平(NO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )≠c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )。
7.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.NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接中的除锈剂
D.浓的硫化钠溶液有臭味
分析:选B。Na2CO3水解显碱性,可以去油污;NH4Cl与ZnCl2水解都显酸性,可除锈;硫化钠水解的最终产物是H2S,所以浓硫化钠溶液中含有少量的H2S,有臭味;加热稀醋酸,溶液的pH稍有减小与醋酸的电离有关,与水解无关。
8.为了得到比较纯净的物质,使用的方法恰当的是( )
A.向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2后,在加压、加热的条件下,蒸发得到NaHCO3晶体
B.加热蒸发AlCl3饱和溶液可得到纯净的AlCl3晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液中加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得到Fe2O3
分析:选D。A项不恰当,因为NaHCO3加热易分解;B、C项也不恰当,因为AlCl3与FeCl3在加热蒸发的情况下,分别发生反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,由于HCl挥发,水解趋于完全,最终得到的是Al(OH)3和Fe(OH)3。
9.醋酸为一元弱酸,25 ℃时,其电离常数Ka=1.75×
10-5。下列说法错误的是( )
A.0.1 ml·L-1CH3COOH溶液的pH在2~3范围内
B.CH3COONa溶液中,c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C.将0.1 ml·L-1CH3COOH溶液加水稀释,其电离常数和 eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) 均不变
D.等体积的0.1 ml·L-1NaOH溶液和0.1 ml·L-1CH3COOH溶液混合物,溶液pH>7,且c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
分析:选C。Ka= eq \f(c(H+)c(CH3COO-),c(CH3COOH)) =1.75×10-5,c(H+)≈c(CH3COO-),则c(H+)= eq \r(Ka×c(CH3COOH)) = eq \r(1.75×10-5×0.1) = eq \r(1.75) ×10-3,pH=-lg ( eq \r(1.75) ×10-3)=3-lg eq \r(1.75) ,因2<3- lg eq \r(1.75) <3,则溶液的pH在2~3范围内,故A正确;CH3COONa溶液中,根据质子守恒得:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-),故B正确;温度不变,则电离常数不变,将0.1 ml·L-1CH3COOH溶液加水稀释,c(CH3COO-)减小,Ka= eq \f(c(H+)c(CH3COO-),c(CH3COOH)) , eq \f(c(H+),c(CH3COOH)) 增大,故C错误;等体积的0.1 ml·L-1 NaOH溶液和0.1 ml·
L-1CH3COOH溶液混合后,溶液溶质为CH3COONa,pH>7,则c(Na+)>c
(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
10.室温时,向20 mL 0.1 ml·L-1的醋酸溶液中不断滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度关系不正确的是( )
A.a点时:c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)
B.b点时:c平(Na+)=c平(CH3COO-)
C.c点时:c平(OH-)=c平(CH3COOH)-c平(H+)
D.d点时:c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
分析:选C、D。a点时醋酸过量,溶液为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒和物料守恒可得,c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+),故A正确;溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=
c平(CH3COO-)+c平(OH-),b点时溶液的pH=7,呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),根据电荷守恒可知c平(Na+)=c平(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液,醋酸钠溶液中,根据电荷守恒可得:①c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),根据物料守恒可得:②c平(Na+)=c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH),将②代入①可得:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+),故C错误;d点为等物质的量的NaOH和CH3COONa的混合溶液,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,由于CH3COO-存在微弱的水解,则c平(Na+)>c平(OH-)>c平(CH3COO-)>c平(H+),故D错误。
11.(1)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):________。
把FeCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是____________。
(2)用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理:_____________。
(3)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示):___________。
分析:(1)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的目的;FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Fe(OH)3,再灼烧得到Fe2O3。(2)泡沫灭火器的原理是利用NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应,反应的离子方程式为Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑。(3)CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 水解生成的
OH-使溶液呈碱性,能洗去油污。
答案:(1)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Fe2O3
(2)Al3++3HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ===Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) +H2OHCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +OH-、HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-
12.10 ℃时,在烧杯中加入0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液400 mL加热,测得该溶液的pH发生如下变化:
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式是什么?
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度与NaHCO3的水解程度的大小关系是什么?
(3)丙同学认为,要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液的pH,若pH与8.3的大小关系是什么可以说明甲同学的观点正确?若pH与8.3的大小关系是什么可以说明乙同学的观点正确?
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断,实验装置如图,加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中产生沉淀,说明哪位同学推测是正确的?
分析:(1)HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 水解的离子方程式为HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-。(2)乙同学根据NaHCO3受热易分解的性质,认为受热时2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3+CO2↑+H2O,这样溶质成为Na2CO3,而pH增大,也说明Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度。(3)若甲同学的观点正确,则当温度再恢复至10 ℃时,pH应为8.3;若乙同学的观点正确,则当温度降回至10 ℃时,pH应大于8.3。(4)根据A中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3在加热煮沸时发生分解生成Na2CO3与CO2,证明乙同学观点正确。
答案:(1)HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +H2OH2CO3+OH-
(2)Na2CO3的水解程度大于NaHCO3
(3)等于 大于 (4)乙
13.已知25 ℃时0.01 ml·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入少量醋酸钠晶体,待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c平(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使
c平(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验,向0.01 ml·L-1的醋酸溶液中加入少量下列哪种物质,然后测定溶液的pH( )
A.固体NaOH B.固体CH3COONH4
C.气体NH3 D.固体NaHCO3
(2)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”“减小”或“不变”)(已知:25 ℃时,0.01 ml·L-1的氨水和醋酸的电离程度相同)。
分析:25 ℃时,0.01 ml·L-1的氨水和醋酸的电离程度相同,固体CH3COONH4溶于水后,醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同,CH3COONH4溶于水本身不会改变pH大小,但在醋酸溶液中加入CH3COONH4后,其电离出的醋酸根离子对醋酸的电离过程的抑制作用与醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子作用相同;若乙正确,则可以使醋酸的电离平衡向左移动,c平(H+)减小,pH增大。
答案:(1)B (2)乙(甲) 增大(不变)
素养训练
1.相同温度、相同浓度下的八种溶液,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( )
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
分析:选B。D选项中③为(NH4)2SO4,同温下,其溶液pH应比同浓度NaNO3溶液小,故D错误;A、B、C选项中的5种溶液同温同浓度pH从小到大顺序应是(NH4)2SO4<NH4Cl<CH3COONa<NaHCO3<NaOH,故A、C错误,B正确。
2.常温下,H2C2O4的电离常数分别为Ka1=5.4×10-2 ml·L-1,Ka2=5.0×
10-5 ml·L-1。在V1 mL 0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液中滴加0.1 ml·L-1 KOH溶液,混合溶液中水电离的c水(H+)与KOH溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.V1=10
B.b点和d点对应的溶液中都存在:c平(K+)=c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
C.c点溶液中c平(K+)=c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
D.常温下,C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的Kh1=2×10-10 ml·L-1
分析:选A、D。根据图象,能够水解的盐促进水的电离,在V1 mL 0.1 ml·
L-1 H2C2O4溶液中滴加0.1 ml·L-1 KOH溶液20 mL,恰好反应生成K2C2O4,溶液显碱性,此时水电离的c水(H+)最大,因此草酸溶液的体积为10 mL,故A正确;b、d点水电离出氢离子均为1×10-7 ml·L-1,b点为中性溶液,溶液中存在电荷守恒,c平(K+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),中性溶液中得到c平(K+)=c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),d点为碱性溶液c平(K+)>c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),故B错误;c点溶液根据电荷守恒可得:c平(H+)+c平(K+)=c平(OH-)+c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),由于此时溶液呈碱性,c平(OH-)>c平(H+),所以c平(K+)>c平(HC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )+2c平(C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),故C错误;常温下,水解反应C2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +H2OHC2O eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +OH-的平衡常数Kh1= eq \f(Kw,Ka2) = eq \f(10-14,5.0×10-5) ml·L-1=2×10-10 ml·L-1,故D正确。
3.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A. eq \f(Kw,c平(H+)) <1.0×10-7 ml·L-1
B.c平(Na+)=c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c平(H2CO3)
C.c平(H+)+c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )=c平(OH-)+c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
D.c平(Cl-)>c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )>c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )>c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
分析:选C。A项,由于常温下滤液的pH<7,故c平(OH-)= eq \f(Kw,c平(H+)) <1×
10-7 ml·L-1,正确;B项,等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合析出部分NaHCO3晶体后,溶液中的溶质为NaHCO3和NH4Cl,且n(NH4Cl)> n(NaHCO3),HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 发生电离生成CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,发生水解生成H2CO3,根据NaHCO3的物料守恒可知:c平(Na+)=c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c平(H2CO3),正确;C项,根据电荷守恒有:c平(H+)+c平(Na+)+c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )=c平(OH-)+c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )+2c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )+c平(Cl-),错误;D项,由于c平(NH4Cl)>c平(NaHCO3),NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 发生水解,HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 发生微弱的电离,故离子浓度关系为c平(Cl-)>c平(NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) )>c平(HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) )> c平(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),正确。
4.现有常温下的六份溶液:
①0.01 ml·L-1 CH3COOH溶液
②0.01 ml·L-1 HCl溶液
③pH=12的氨水
④pH=12的NaOH溶液
⑤0.01 ml·L-1 CH3COOH溶液与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液
⑥0.01 ml·L-1 HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液。
(1)其中水的电离程度最大的是____________(选填序号,下同),水的电离程度相同的是____________。
(2)若将②、③混合后所得溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②________(填“>”“<”或“=”,下同)③;若将②、③溶液等体积混合后,所得溶液pH________7。
(3)若将①、④溶液按体积比为2∶1混合后,所得溶液pH________(选填“>”“<”或“=”)7,此时溶液中除水分子外的各微粒的浓度由大到小的顺序为_________;将①、④溶液混合,若有c平(CH3COO-)>c平(H+),则混合液可能呈________(填序号)。
A.酸性 B.碱性 C.中性
分析:(1)水属于弱电解质,存在电离平衡H2OH++OH-,根据电离出的离子可知酸或碱抑制水的电离,而盐类的水解则是促进水的电离。pH=12的氨水,说明氨水的浓度大于0.01 ml·L-1,所以⑤中氨水是过量的,所以溶液显碱性。在⑥中二者恰好反应生成氯化钠,氯化钠是不能发生水解的盐,所以在该溶液中水的电离没有被抑制,而在①②③④⑤中均是抑制水的电离的。因为②③④溶液中H+浓度或OH-的浓度均是0.01 ml,所以对水的电离抑制程度是相同的;故其中水的电离程度最大的是⑥,水的电离程度相同的是②③④;(2)pH=12的氨水中氨水的浓度大于0.01 ml·L-1,所以②③等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,要使溶液显中性,盐酸的体积必须大于氨水的体积。
②0.01 ml·L-1 HCl溶液pH=2,③pH=12的氨水中氨水浓度大于0.01 ml·L-1,等体积混合,充分反应后氨水过量,溶液呈碱性,pH>7;(3)若将①0.01 ml·
L-1 CH3COOH溶液、④pH=12的NaOH溶液按体积比为2∶1混合后,所得溶液为醋酸和醋酸钠按1∶1形成的混合溶液,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则c平(CH3COO-)>c平(CH3COOH),溶液显酸性,即c平(H+)>c平(OH-),故pH<7;此时溶液中除水分子外的各微粒的浓度由大到小的顺序为c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(OH-);①④溶液混合后,根据电荷守恒可知c平(H+)+c平(Na+)=c平(OH-)+c平(CH3COO-),若c平(CH3COO-)>c平(H+),则c平(Na+)>c平(OH-)。但c平(H+)和c平(OH-)的大小关系无法确定,所以该溶液可能显酸性、碱性或中性。
答案: (1)⑥ ②③④ (2)> >
(3)< c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(OH-) ABC
5.“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量
Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是____________(填化学式)。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_______________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是____________(填化学式)。
(4)操作③中加热煮沸的目的是________________;此步操作的理论依据是____________________。
(5)操作④保持pH=2的目的是____________________________;此步操作中加热所用的主要仪器是________。
分析:(1)由题意知,“烂板液”指的是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂板液”中溶质的主要成分应为Zn(NO3)2。(2)因为Zn(OH)2具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解。(3)在碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ的主要成分为Zn(OH)2和Fe(OH)3。
(4)操作③是为了分离Zn2+和Fe3+,故加热煮沸是为了促使Fe3+完全水解。(5)由“Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性”可知,Zn(NO3)2是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解。
答案:(1)Zn(NO3)2
(2)防止生成的Zn(OH)2沉淀被溶解
(3)Zn(OH)2和Fe(OH)3
(4)促使Fe3+完全水解 温度越高,水解程度越大
(5)抑制Zn2+水解 蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒
温度(℃)
10
20
30
50
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
温度(℃)
10
20
30
50
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
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