内容正文:
第一部分
基础过关
第六章
水溶液中的离子反应与平衡
第3讲 盐类的水解及其影响因素
基础巩固练
01
综合提升练
02
目录
CONTENTS
素养深化练
03
基础巩固练
答案
解析
考点1 盐类的水解
1.(2023·北京卷)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FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
解析 重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关。
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考点2 盐类水解的影响因素
4.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
解析 酚酞遇到碱变红色,遇到酸不变色,故滴有酚酞试液的溶液颜色变深,是因为溶液的碱性增强。A项,明矾溶液水解显酸性,不符合题意;B项,CH3COONa溶液显碱性,加热时水解程度增大,碱性增强,符合题意;C项,氨水中加入少量NH4Cl固体,会使NH3·H2O的电离程度减小,碱性减弱,颜色变浅,不符合题意;D项,NaCl固体对NaHCO3的水解无影响,不符合题意。
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溶液 NaX NaY Na2Z(H2Z为二元弱酸)
pH 7.5 8.9 11.6
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溶液 NaX NaY Na2Z(H2Z为二元弱酸)
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7.(2021·北京高考)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
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弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ka=1.77×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
答案
1×10-6 mol/L
Na2CO3>NaCN>NaHCO3>HCOONa
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b>a>c
解析
弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ka=1.77×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
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弱酸 HCOOH HCN H2CO3
电离平衡常数(25 ℃) Ka=1.77×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
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素养深化练
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Ⅰ
NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小
10-3 mol·L-1
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44
R
2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水中,c(NHeq \o\al(+,4))=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中,c(NHeq \o\al(+,4))>c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(SOeq \o\al(2-,4))>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(H2SO3)
解析 NH3·H2O为弱碱,只能部分电离出氢氧根离子,结合电荷守恒c(NHeq \o\al(+,4))+c(H+)=c(OH-)可得:c(NHeq \o\al(+,4))<c(OH-)<0.1 mol·L-1,A错误;NH4Cl溶液中,铵根离子部分水解,则溶液中c(NHeq \o\al(+,4))<c(Cl-),B错误;Na2SO4溶液显中性,c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒可得:c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,4)),溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(SOeq \o\al(2-,4))>c(OH-)=c(H+),C正确;根据Na2SO3溶液中的元素守恒可得:c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,3))+2c(HSOeq \o\al(-,3))+2c(H2SO3),D错误。
3.常温下,HF的电离常数Ka=6.61×10-4,NH3·H2O的电离常数Kb=1.78×10-5。下列说法正确的是( )
A.NH4F溶液中lg eq \f(c(OH-),c(H+))>0
B.NH4F溶液中水的电离程度小于纯水的电离程度
C.NH4F溶液中F-的水解平衡常数Kh(F-)≈1.51×10-11
D.NH4F与NH4Cl的混合溶液中有下列关系:c(NHeq \o\al(+,4))>c(F-)+c(Cl-)
解析 HF的电离平衡常数大于NH3·H2O的电离平衡常数,所以氟离子的水解程度小于铵根离子水解程度,NH4F溶液显酸性,lg eq \f(c(OH-),c(H+))<0,故A错误;铵根离子和氟离子的水解促进水的电离,所以NH4F溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度,故B错误;NH4F溶液中F-的水解平衡常数=eq \f(Kw,Ka)≈1.51×10-11,故C正确;由上述分析知,F-水解程度小于NHeq \o\al(+,4)水解程度,则NH4F与NH4Cl的混合溶液中有:c(NHeq \o\al(+,4))<c(F-)+c(Cl-),故D错误。
5.(2023·重庆市高三二模)常温下,0.1 mol/L的某三种溶液的pH如表所示。下列说法不正确的是( )
A.常温下的电离常数:HX>HY>HZ-
B.pH=2的HX溶液与pH=12的NaOH溶
液等体积混合后,c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol/L的Na2Z溶液中:c(Na+)=2c(Z2-)+2c(HZ-)+2c(H2Z)
D.将0.1 mol/L的HY溶液加水稀释,其电离常数和eq \f(c(H+),c(HY))均不变
解析 将0.1 mol/L的HY溶液加水稀释,其电离常数不变,c(Y-)减小,则eq \f(c(H+),c(HY))增大,D错误。
解析 随着温度升高,Kw增大,a点溶液的pH与d点溶液的pH相同,即c(H+)相同,由于d点溶液中的Kw大,则a点溶液的c(OH-)比d点溶液的小,B错误。
6.(2023·浙江省嘉兴市高三二模)如图为某实验测得0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法不正确的是( )
A.ab段,c(H+)随温度升高而增大
B.a点溶液和d点溶液的c(OH-)相同
C.a点时,Kw>Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)
D.bc段可能发生反应:2HCOeq \o\al(-,3)(aq)
COeq \o\al(2-,3)(aq)+CO2(g)+H2O(l)
解析 Na2CO3溶液中加入CaCl2,由于Ca2+和COeq \o\al(2-,3)反应生成沉淀而使COeq \o\al(2-,3)的水解平衡左移,抑制COeq \o\al(2-,3)的水解;HCOeq \o\al(-,3)H++COeq \o\al(2-,3),加入CaCl2后,Ca2+和COeq \o\al(2-,3)反应生成沉淀,促进HCOeq \o\al(-,3)的电离,B错误。
8.(2023·南京市、盐城市高三二模)用一定浓度NaOH溶液吸收H2S可制备Na2S或NaHS。若通入H2S所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)。室温下,H2S的电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。下列说法正确的是( )
A.Na2S溶液显碱性的原因:S2-+2H2OH2S+2OH-
B.NaOH恰好转化为Na2S的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)
C.吸收所得c总=c(Na+)的溶液中:c(H2S)>c(S2-)
D.NaOH溶液吸收H2S过程中,溶液的温度下降
解析 S2-的水解分步进行,以第一步水解为主,离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-,A错误;NaOH恰好转化为Na2S,则溶液中溶质为Na2S,溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),B错误;c总=c(Na+),即c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=c(Na+),此时溶液中的溶质为NaHS,Ka2=1.3×10-13,HS-的水解平衡常数Kh=eq \f(Kw,Ka1)≈0.91×10-7,则HS-的水解程度大于电离程度,故c(H2S)>c(S2-),C正确;NaOH溶液吸收H2S,发生酸碱中和反应,放出热量,溶液温度升高,D错误。
9.(2022·江苏高考)一种捕集烟气中CO2的过程
如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,
若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,
溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCOeq \o\al(-,3))+
c(COeq \o\al(2-,3))。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是( )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCOeq \o\al(-,3))
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \o\al(-,3))+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(COeq \o\al(2-,3))
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
解析 KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,
则COeq \o\al(2-,3)主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(HCOeq \o\al(-,3)),
若为KHCO3溶液,则HCOeq \o\al(-,3)发生水解的程度很小,溶液中:
c(H2CO3)<c(HCOeq \o\al(-,3)),A错误;KOH完全转化为K2CO3时,
溶液中存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3)),溶液中存在元素守恒:c(K+)=2[c(COeq \o\al(2-,3))+c(HCOeq \o\al(-,3))+c(H2CO3)],两式联立,则c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(H2CO3),B错误;KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c总=0.1 mol·L-1,则溶液为KHCO3溶液,Kh2=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(1×10-14,4.4×10-7)≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明HCOeq \o\al(-,3)以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(COeq \o\al(2-,3)),C正确;题图所示的“吸收”“转化”过程中发生反应为CO2+2KOH===K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),均为放热反应,溶液的温度升高,D错误。
10.(2021·湖南高考)常温下,用0.1000 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L-1三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
解析 由题图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ
溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依
次减弱。NaX为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,且水解是微
弱的,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)
>c(H+),故A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析
可知,Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种溶液中:c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都恰好完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确。
11.(2021·浙江高考)取两份10 mL 0.05 mol·L-1
的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另
一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加
入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.由a点可知:NaHCO3溶液中HCOeq \o\al(-,3)的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)<c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3)
D.令c点的c(Na+)+c(H+)=x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
解析 由题图分析知,abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加
NaOH溶液,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加盐酸。a点溶
质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中
HCOeq \o\al(-,3)的水解程度大于电离程度,故A正确;由电荷守恒可知,
a→b→c过程溶液中c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))+c(OH-)=c(H+)+
c(Na+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐
减小,因此c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))+c(OH-)逐渐减小,故B正确;由元素守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3),故C错误;c点溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.1) mol·L-1,e点溶液体积增大至原来的2倍,此时溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-4) mol·L-1,因此x>y,故D正确。
12.已知部分弱酸的电离平衡常数如表所示,根据表中数据回答下列问题。
(1)已知某浓度的NaCN水溶液pH=8,原因是________________________(用离子方程式表示),pH=8的NaCN溶液中,由水电离出的OH-浓度为_______________。
(2)同浓度下,HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中碱性由强到弱的顺序是______________________________________;NaHCO3溶液中各离子浓度由大到小的顺序是________________________________________。
CN-+H2OHCN+OH-
c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(OH-)>c(H+)>c(COeq \o\al(2-,3))
(3)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液:a.HCOOH、b.HCN、c.HCl分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是________ (填字母)。
解析 (2)由题表中电离平衡常数可知,电离平衡常数越大,酸性越强,即Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),所以酸性HCOOH>H2CO3>HCN>HCOeq \o\al(-,3),酸性越弱,其酸根离子水解程度越大,所以同浓度下,HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液碱性由强到弱的顺序是Na2CO3>NaCN>NaHCO3>
HCOONa;NaHCO3溶液中,HCOeq \o\al(-,3)存在电离,即HCOeq \o\al(-,3)H++COeq \o\al(2-,3),Ka2=5.6×10-11,HCOeq \o\al(-,3)又存在水解,即HCOeq \o\al(-,3)+H2OH2CO3+OH-,
Kh2=-,3)eq \f(c(H2CO3)·c(OH-),c(HCO))
=eq \f(Kw,Ka1)=eq \f(10-14,4.3×10-7)≈2.3×10-8,则Kh2>Ka2,即HCOeq \o\al(-,3)的水解程度大于HCOeq \o\al(-,3)的电离程度,溶液显碱性,由于水解或电离均是少量的,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(OH-)>c(H+)>c(COeq \o\al(2-,3))。
(3)体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.HCOOH、b.HCN、c.HCl,溶质物质的量为n(HCN)>n(HCOOH)>n(HCl),所以与同浓度的NaOH溶液完全中和消耗NaOH体积由大到小的排列顺序是b>a>c。
*本组内选择题有1个或2个选项符合题意。
13.(2023·海南卷)25 ℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.c(Na2CO3)=0.6 mol·L-1时,溶液中c(OH-)<0.01 mol·L-1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L-1
的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c(OH-)<
2×10-4 mol·L-1
解析 由图像可知,c(Na2CO3)=0.6 mol·L-1时,pH>12.0,溶液中c(OH-)>0.01 mol ·L-1,A错误;结合图像可知,当c(Na2CO3)=0.5 mol·L-1时,pH=12,Kh(COeq \o\al(2-,3))=-,3)eq \f(c(HCO)c(OH-),c(COeq \o\al(2-,3)))
≈eq \f(10-2×10-2,0.5)=2×10-4,则Ka2=2-,3)eq \f(Kw,Kh(CO))
=5×10-11,C错误;若0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液和0.3 mol·L-1
的NaHCO3溶液等体积混合,浓度分别变为0.1 mol·L-1
和0.15 mol·L-1,在溶液中水解和电离是微弱的,则
c(COeq \o\al(2-,3))<c(HCOeq \o\al(-,3)),又因-,3)eq \f(c(HCO)·c(OH-),c(COeq \o\al(2-,3)))
=2×
10-4,故c(OH-)<2×10-4 mol·L-1,D正确。
14.已知甲胺(CH3NH2)是一种弱碱,25 ℃ 时,向10 mL 0.1 mol/L的甲胺溶液中滴加0.1 mol/L的HCl溶液,其pH变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.CH3NH2的Kb的数量级为10-5
B.b点溶液中微粒浓度大小:c(CH3NHeq \o\al(+,3))>
c(Cl-)>c(CH3NH2)
C.c点所加HCl溶液的体积小于10 mL,此
时溶液中c(Cl-)<c(CH3NHeq \o\al(+,3))
D.d点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(CH3NH2)
解析 a点pH=11.8,c(OH-)=1×10-2.2 mol/L,则甲胺的Kb=+,3)eq \f(c(OH-)·c(CH3NH),c(CH3NH2))
=eq \f(1×10-2.2×1×10-2.2,0.1-1×10-2.2)≈1×10-3.4,A错误;c点pH=7,则溶液中c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(CH3NHeq \o\al(+,3)),则c(Cl-)=c(CH3NHeq \o\al(+,3)),C错误;d点溶液中,V(HCl)=10 mL,
说明盐酸和甲胺恰好反应,pH=6,根据电荷守恒:c(H+)+
c(CH3NHeq \o\al(+,3))=c(OH-)+c(Cl-),根据元素守恒:c(Cl-)=
c(CH3NHeq \o\al(+,3))+c(CH3NH2),则c(H+)=c(OH-)+c(CH3NH2),
D错误。
15.常温下,用亚硫酸盐(X)吸收烟气中的SO2。已知吸收过程中含硫组分物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.若X为Na2SO3,当吸收液pH=1.85时:c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,3))+4c(H2SO3)
B.若X为Na2SO3,当吸收液呈中性时:2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))=c(Na+)
C.若X为(NH4)2SO3,(NH4)2SO3溶液呈
碱性,说明水解程度:SOeq \o\al(2-,3)>NHeq \o\al(+,4)
D.若X为(NH4)2SO3,图中b点溶液中
n(HSOeq \o\al(-,3))∶n(NHeq \o\al(+,4))=1∶2
解析 若X为Na2SO3,吸收SO2后,c(Na+)<2[c(HSOeq \o\al(-,3))+c(H2SO3)+c(SOeq \o\al(2-,3))],当pH=1.85时,c(HSOeq \o\al(-,3))=c(H2SO3),则c(Na+)<4c(H2SO3)+2c(SOeq \o\al(2-,3)),A错误;若X为Na2SO3,当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(HSOeq \o\al(-,3))+2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(OH-),得到2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))=c(Na+),B正确;若X为(NH4)2SO3,由于NHeq \o\al(+,4)水解显酸性,SOeq \o\al(2-,3)水解显碱性,
(NH4)2SO3溶液呈碱性,说明水解程度SOeq \o\al(2-,3)>NHeq \o\al(+,4),C
正确;若X为(NH4)2SO3,图中b点溶液中c(HSOeq \o\al(-,3))=
c(SOeq \o\al(2-,3)),b点pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒
可知c(H+)+c(NHeq \o\al(+,4))=c(HSOeq \o\al(-,3))+2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(OH-),则
3c(HSOeq \o\al(-,3))=c(NHeq \o\al(+,4)),n(HSOeq \o\al(-,3))∶n(NHeq \o\al(+,4))=1∶3,D错误。
16.室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 Na2A溶液中滴加0.1 mol·L-1的稀盐酸,混合溶液pH与所加稀盐酸体积的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水的电离程度:c<b<a
B.a点:c(Na+)>c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)
C.b点:c(Na+)=c(Cl-)+2c(A2-)
D.c点:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)
解析 a点溶液中的溶质是NaHA,结合题图可知呈酸性,HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,抑制水的电离,b点溶液显中性,对水的电离既不促进也不抑制,c点溶液中的溶质是Na2A,A2-水解促进水的电离,此时水的电离程度最大,则溶液中水的电离程度:c>b>a,故A错误;a点溶液中的溶质是NaHA和NaCl,结合题图可知c(H+)>c(OH-),又有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),则c(Na+)<c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-),
故B错误;b点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),又有
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)+
c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-),故C
错误。
17.室温下,通过下列实验探究NaClO溶液的性质。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH约为10
实验2:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,无明显现象
实验3:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中加入浓盐酸,有黄绿色气体生成
实验4:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中加入双氧水,有无色气体生成
下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)约为10-10 mol·L-1
B.实验2说明Ka(HClO)>Ka1(H2CO3)
C.实验3反应的离子方程式为NaClO+2H++Cl-===Cl2↑+Na++H2O
D.实验4中生成的无色气体是O2
解析 由水解方程式ClO-+H2OHClO+OH-可知,发生水解的ClO-的浓度为10-4 mol·L-1,0.1 mol·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)约为0.1 mol·L-1-10-4 mol·L-1≈0.1 mol·L-1,A错误;向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,无明显现象,并不能说明没有发生反应:NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO,故实验2不能说明Ka(HClO)>Ka1(H2CO3),B错误;NaClO是可溶性盐,故离子方程式为ClO-+2H++Cl-===Cl2↑+H2O,C错误。
18.NH4Al(SO4)2是食品加工行业中最为快捷的食品添加剂,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,其理由是___________________________________
____________________________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中c(NHeq \o\al(+,4))________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中c(NHeq \o\al(+,4))。
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(3)如图所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母),导致pH随温度变化的原因是____________________________________________
_____________________________。
②20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SOeq \o\al(2-,4))-c(NHeq \o\al(+,4))-3c(Al3+)≈________。
解析 (2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NHeq \o\al(+,4)均发生水解,NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性,抑制NHeq \o\al(+,4)水解,HSOeq \o\al(-,4)电离出H+同样抑制NHeq \o\al(+,4)水解,但HSOeq \o\al(-,4)电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NHeq \o\al(+,4)水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。
(3)②根据电荷守恒,可以求出2c(SOeq \o\al(2-,4))-c(NHeq \o\al(+,4))-
3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1[c(OH-)太小,
可忽略]。
19.(2023·金版原创)丙氨酸(,用HA表示)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,其盐酸盐(,用H2A+Cl-表示)在水溶液中存在平衡:H2A+eq \o(,\s\up16(K1))HAeq \o(,\s\up16(K2))A-。向一定浓度的H2A+Cl-溶液中滴加NaOH溶液,溶液的pH随eq \f(n(NaOH),n(丙氨酸盐酸盐))的变化如图所示(已知:pK=-lg K,氨基酸分子表面不带电荷时的pH为pI):
下列叙述错误的是( )
A.W点:c(H2A+)=c(HA)
B.X点:2pI=pK1+pK2
C.Y点:c(H2A+)+c(Na+)<c(Cl-)+c(HA)
D.Z点:c(OH-)=c(H+)+c(HA)+2c(H2A+)
解析 W点:由题图知,pK1=pH,K1=eq \f(c(HA)·c(H+),c(H2A+)),故c(H2A+)=c(HA),A正确;由K1·c(H2A+)=c(H+)·c(HA),K2·c(HA)=c(H+)·c(A-),两式相乘得c2(H+)×eq \f(c(A-),c(H2A+))=K1·K2,在X点时,相当于两性电离,即2HAH2A++A-,故c(H2A+)=c(A-),2pI=pK1+pK2,B正确;由电荷守恒
可得,c(H2A+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+
c(OH-),在Y点:c(H+)<c(OH-),c(HA)=c(A-),
则c(H2A+)+c(Na+)>c(Cl-)+c(HA),C错误;Z点
溶液溶质为CHH2NCH3COONa,存在质子守恒:
c(OH-)=c(H+)+c(HA)+2c(H2A+),D正确。
$$