内容正文:
课时梯级训练(15) 盐类水解的应用
1.下列说法中,与盐的水解有关的是( )
①明矾可以作净水剂;
②加热蒸干Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体;
③用NaHCO3和Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂;
④在NH4Cl溶液中加入金属镁会产生氢气;
⑤保存FeCl2溶液时,常常需要加入少量的Fe粉;
A.①③④ B.②③⑤
C.③④⑤ D.①②④
A 解析:明矾为硫酸铝钾的结晶水合物,铝离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,可用作净水剂,①正确;加热蒸干Na2SO3溶液,得到Na2SO4固体,是因为Na2SO3被空气中的氧气氧化,与水解无关,②错误;NaHCO3和Al2(SO4)3可发生相互促进的水解生成二氧化碳气体,可用于灭火,③正确;NH4Cl水解呈酸性,加入镁可生成氢气,与盐的水解有关,④正确;加入Fe粉发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,防止Fe2+被氧化为Fe3+,与盐的水解无关,⑤错误。
2.下列说法不正确的是( )
A.加热氯化铁溶液颜色变深
B.配制FeCl3溶液时,为了抑制水解可加入少量的稀盐酸,以防止溶液浑浊
C.蒸干AlCl3溶液可以得到无水AlCl3
D.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
C 解析:FeCl3溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,水解为吸热反应,升温平衡正向移动,溶液颜色由棕黄色逐渐变为红棕色,颜色变深,A正确;氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,加入少量的盐酸,抑制氯化铁的水解,可以防止溶液浑浊,B正确;AlCl3水解生成氢氧化铝和盐酸,盐酸易挥发,加热、灼烧生成氧化铝,不能得到无水AlCl3,C错误;碳酸钠水解呈碱性,加热促进水解,且油污在碱性条件下水解,有利于除去油污,D正确。
3.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2O⥫⥬HCO+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl 用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2O⥫⥬Sn(OH)Cl↓+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
D 解析:碳酸钠水解使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下能发生水解,故纯碱溶液可用来清洗油污,A正确; Al3+水解生成Al(OH)3胶体,胶体具有吸附性,故明矾可作净水剂,B正确;TiCl4水解生成TiO2·xH2O沉淀,故TiCl4可以制备TiO2,C正确;SnCl2水解生成盐酸,配制氯化亚锡溶液时加入盐酸,阻止SnCl2的水解,D错误。
4.下列说法正确的是( )
A.常温下,pH=3的醋酸稀释100倍后pH=5
B.常温下,pH=3的醋酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液pH=7
C.常温下,等物质的量浓度的醋酸钠溶液和碳酸钠溶液,pH(CH3COONa)小于pH(Na2CO3)
D.加热FeCl3·6H2O可制取无水FeCl3固体
C 解析:pH=3的醋酸稀释100倍后,由于稀释促进醋酸的电离平衡正向移动,所以溶液中的c(H+)>10-5mol/L,所以pH<5,A错误;CH3COOH是弱酸,氢氧化钠是强碱,所以pH=3的醋酸中CH3COOH的物质的量浓度比pH=11的氢氧化钠溶液中NaOH的物质的量浓度大,二者等体积混合后,醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,B错误;酸性:CH3COOH>HCO,则水解程度:CO>CH3COO-,二者水解使溶液呈碱性,所以常温下,等物质的量浓度的醋酸钠溶液和碳酸钠溶液中碳酸钠的碱性大于醋酸钠,即pH(CH3COONa)小于pH(Na2CO3),C正确;加热促进铁离子水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中加热制备无水氯化铁,D错误。
5.用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是( )
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CH3COO-)=0.1 mol/L
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol/L
A 解析:等物质的量浓度的CH3COOH和醋酸钠溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+),根据电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),则有c(H+)>c(OH-),A正确;溶液中c(Na+)=0.1 mol/L,c(CH3COO-)>c(Na+)=0.1 mol/L,B错误;混合溶液呈酸性,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则有c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C错误;根据电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),钠离子不水解,c(Na+)=0.1 mol/L,则c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>0.1 mol/L,D错误。
6.下列溶液中各粒子的浓度关系正确的是( )
A.常温下pH=4的盐酸中:c(H+)=4 mol/L
B.CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)=c(Na+)
C.NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)
D.NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+c(CO)
C 解析:pH=4的盐酸中,pH=-lg c(H+)=4,c(H+)=10-4 mol/L,A错误;CH3COONa属于强碱弱酸盐,醋酸根离子存在水解平衡:CH3COO-+H2O⥫⥬CH3COOH+OH-,导致溶液中c(CH3COO-)<c(Na+),B错误;NaHCO3属于强碱弱酸盐,溶液中HCO既存在水解平衡,又存在电离平衡,则有c(Na+)>c(HCO),C正确;NaHCO3溶液中存在电荷守恒,即:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),D错误。
7.25 ℃时,向10.00 mL 0.100 0 mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.100 0 mol/L的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点,溶液pH>7是由于HCO水解程度大于电离程度
B.b点,c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.100 0 mol/L
D 解析:a点为NaHCO3溶液,溶液pH>7,由于HCO水解显碱性,电离显酸性,故说明其水解程度大于电离程度,A正确;b点为中性,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)+c(OH-)可知c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),B正确;c点溶液为等物质的量浓度的碳酸氢钠和氯化钠以及碳酸,碳酸氢钠溶液显碱性,碳酸显酸性,故溶液中H+的主要来自H2CO3的电离,C正确;d点n(NaHCO3)=n(HCl)=0.01 L×0.100 0 mol/L=0.001 mol,二者恰好完全反应,混合液体积为20.00 mL,则反应后溶液中满足c(Na+)=c(Cl-)===0.05 mol/L,D错误。
8.下列水溶液一定呈中性的是( )
A.向氨水中滴加等浓度的盐酸至c(NH)=c(Cl-)的溶液
B.c(H+)=1.0×10-7mol/L的溶液
C.pH=7的溶液
D.室温下将pH=3的酸与pH=11的碱等体积混合后的溶液
A 解析:向氨水中滴加等浓度的盐酸至c(NH)=c(Cl-)的溶液,根据电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可得c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,A符合题意;水溶液的温度不一定是室温,故c(H+)=10-7mol/L时,溶液不一定呈中性,B不符合题意;水溶液的温度不一定是室温,故pH=7时,溶液不一定呈中性,C不符合题意;室温下将pH=3的酸与pH=11的碱等体积混合后的溶液,由于不知酸、碱的相对强弱,故无法判断溶液的酸碱性,D不符合题意。
9.草酸铵用于制安全炸药和供分析试剂等用,已知数据如表所示:
弱电解质
草酸(H2C2O4)
NH3·H2O
电离平衡常数(25 ℃)
Ka1=5.6×10-2,Ka2=1.5×10-4
Kb=1.8×10-5
关于常温下0.40 mol/L的(NH4)2C2O4溶液,下列说法错误的是( )
A.由表中数据可判断该溶液呈酸性
B.稀释溶液,减小
C.c(NH)+c(NH3·H2O)=c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)
D.C2O+H2O⥫⥬HC2O+OH-的水解平衡常数Kh的数量级为10-11
C 解析:在(NH4)2C2O4溶液中,NH水解使溶液呈酸性,其水解常数Kh==≈5.6×10-10,C2O水解使溶液呈碱性,其水解常数 Kh==≈6.7×10-11<5.6×10-10,则NH的水解程度大于C2O的水解程度,故溶液呈酸性,A正确;稀释(NH4)2C2O4溶液,溶液的酸性减弱,c(H+)减小,则溶液中c(OH-)增大,=,c(OH-)增大,则减小,B正确;在(NH4)2C2O4溶液中存在元素守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4),C错误;C2O水解使溶液呈碱性,其水解常数 Kh==≈6.7×10-11,数量级为10-11,D正确。
10.下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
A.Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中,离子种类相同
B.常温下,1 mol/L的醋酸与1 mol/L的NaOH溶液等体积混合后,所得混合液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c(NH)前者大于后者
D.常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=10-3 mol/L,则此溶液可能是盐酸
A 解析:Na2CO3、NaHCO3两种盐溶液中阳离子都是Na+、H+,阴离子都是CO、HCO、OH-,离子种类相同,A正确;常温下,1 mol/L的醋酸与1 mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液中的溶质为醋酸钠,醋酸钠水解后溶液呈碱性,应为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),B错误;铵根离子水解,氢离子可抑制铵根离子水解,则物质的量浓度相同的NH4Cl和NH4HSO4两种溶液中,c(NH)前者小于后者,C错误;常温下,水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7,酸或碱的溶液抑制水的电离,该溶液中由水电离出的c(H+)=10-3 mol/L,水的电离程度增大,则此溶液不可能是盐酸,D错误。
11.常温下,用如图1所示装置,分别向25 mL 0.3 mol/L Na2CO3溶液和25 mL 0.3 mol/L NaHCO3溶液中逐滴滴加0.3 mol/L稀盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示,下列说法正确的是( )
A.X曲线为Na2CO3溶液的滴定曲线
B.b点溶液的pH大于c点溶液的pH
C.a点溶液中:c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3)
D.c、d两点水的电离程度相等
C 解析:X曲线为NaHCO3溶液的滴定曲线,Y曲线为Na2CO3溶液的滴定曲线,A错误;b、c都是滴入25 mL稀盐酸,b点是NaHCO3与盐酸恰好完全反应,所得溶液的溶质为NaCl和H2CO3,b点溶液呈酸性,c点是Na2CO3与HCl等物质的量完全反应,所得溶液的溶质为NaHCO3和NaCl(且两者物质的量浓度相等),由于HCO的水解程度大于电离程度,c点溶液呈碱性,故b点溶液的pH小于c点溶液的pH,B错误;a点是Na2CO3溶液中加入15 mL稀盐酸,根据反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl知,a点所得溶液中溶质有Na2CO3、NaHCO3和NaCl,且三者物质的量浓度之比为2∶3∶3,由于CO、HCO的水解都很微弱,HCO的电离也很微弱,故溶液中c(HCO)>c(CO)>c(H2CO3),C正确;c点是Na2CO3与HCl等物质的量完全反应,所得溶液的溶质为NaHCO3和NaCl(且两者物质的量浓度相等),由于HCO的水解程度大于电离程度,c点溶液呈碱性,对水的电离起促进作用,d点是Na2CO3与HCl以1∶2物质的量之比完全反应,所得溶液的溶质为NaCl和碳酸,d点溶液呈酸性,H2CO3电离的H+抑制水的电离,故c点水的电离程度大于d点,D错误。
12.常温下,向20 mL 0.1 mol/L的醋酸中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,忽略温度变化,溶液pH与NaOH溶液体积之间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.由a点可知CH3COOH的Ka≈10-5
B.b、c之间一定存在:c(CH3COO-)>c(Na+);c(H+)>c(OH-)
C.d点之后可能存在:c(OH-)>c(Na+)>c(H+)>c(CH3COO-)
D.d点至e点的过程中,水的电离程度逐渐减小
C 解析:a点溶液的pH=3,溶液中c(H+)=0.001 mol/L,CH3COOH电离程度较小,所以溶液中c(CH3COOH)≈0.1 mol/L,c(CH3COO-)≈c(H+)=0.001 mol/L,Ka=≈=10-5,A正确;b、c之间溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以存在c(CH3COO-)>c(Na+),B正确;d点后溶质为CH3COONa 、NaOH,根据元素守恒知,d点之后不可能存在c(OH-)>c(Na+),C错误;d点至e点的过程中,随着氢氧化钠的加入,对水的电离抑制越来越大,水的电离程度逐渐减小,D正确。
13.回答下列问题:
(1)已知,常温下几种物质的电离常数如下:H2CO3:Ka1=4.5×10-7、Ka2=4.7×10-11HClO:Ka=4.0×10-8。写出少量二氧化碳通入次氯酸钠中的化学方程式______________________________________。
(2)若向NaHSO3溶液中加入少量的Cl2,则溶液中pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO+H2O⥫⥬HSO+OH-水解平衡的事实是______(填标号)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加硫酸红色褪去
B.滴入酚酞溶液变红,微热后红色加深
C.滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
D.滴入酚酞溶液变红,再加NaOH溶液红色加深
(4)已知室温下:Ka(HClO2)=1.1×10-2,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5。25 ℃时,浓度均为0.1 mol/L的NaClO2溶液和CH3COONa溶液,两溶液中c(ClO)________(填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-)。若要使两溶液的pH相等,应______(填标号)。
a.向NaClO2溶液中加适量水
b.向NaClO2溶液中加适量NaOH固体
c.向CH3COONa溶液中加CH3COONa固体
d.向CH3COONa溶液中加适量的水
(5)直接加热CuCl2溶液得不到纯净的无水CuCl2固体,原因是______________________________(用离子方程式表示)。
答案:(1)CO2+H2O+NaClO===HClO+NaHCO3
(2)减小
(3)BC
(4)> bd
(5)Cu2++2H2O ⥫⥬ Cu(OH)2+2H+
解析:(1)由已知电离平衡常数可知酸性强弱顺序为H2CO3>HClO>HCO,少量二氧化碳通入次氯酸钠中的化学方程式为NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO;
(2)NaHSO3溶液中加入少量的Cl2,有反应SO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+2H+,有氢离子产生,所以pH减小;
(3)滴入酚酞溶液变红,再加硫酸,硫酸电离出的氢离子中和溶液中的氢氧根离子,颜色褪去不能说明溶液中存在水解平衡,A错误;升温,促进亚硫酸根离子的水解,红色变深,说明存在水解平衡,B正确;钡离子与亚硫酸根离子结合生成亚硫酸钡沉淀,红色褪去说明存在水解平衡,C正确;NaOH使溶液pH增大,溶液红色加深,不能说明溶液中存在水解平衡,D错误;
(4)已知室温下Ka(HClO2)=1.1×10-2,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,可知酸性HClO2>CH3COOH,离子水解能力ClO<CH3COO-,故等浓度NaClO2溶液和CH3COONa溶液中c(ClO)>c(CH3COO-),NaClO2溶液pH小于CH3COONa溶液,若要使两溶液的pH相等,向NaClO2溶液中加适量NaOH固体,pH增大,可实现pH相等,b正确;向CH3COONa溶液中加适量的水,氢氧根离子浓度减小,pH减小,可实现pH相等,d正确;
(5)直接加热CuCl2溶液得不到纯净的无水CuCl2,原因是Cu2+发生水解,且升温氯化氢挥发;故答案为Cu2++2H2O⥫⥬Cu(OH)2+2H+。
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