内容正文:
课时梯级训练(14) 盐类的水解 影响盐类水解的主要因素
1.常温下,等物质的量浓度的下列溶液酸性最强的是( )
A.KHSO4 B.KHCO3
C.NH4Cl D.CH3COOH
A 解析: KHSO4是强酸的酸式盐,在水中完全电离,则有c(H+)=c(KHSO4);HCO的水解程度大于电离程度,KHCO3溶液呈碱性;NH4Cl溶液是强酸弱碱盐,能微弱地水解而呈酸性,c(H+)小于NH4Cl或KHSO4物质的量浓度;CH3COOH是弱酸,部分电离产生H+,c(H+)小于CH3COOH或KHSO4物质的量浓度,故酸性最强的是KHSO4。
2.下列离子方程式属于水解反应的是( )
A.CH3COOH+H2O⥫⥬CH3COO-+H3O+
B.SO2+H2O⥫⥬HSO+H+
C.CO+H2O⥫⥬HCO+OH-
D.HSO+H2O⥫⥬SO+H3O+
C 解析:CH3COOH+H2O⥫⥬CH3COO-+H3O+是CH3COOH的电离方程式,A错误;SO2+H2O⥫⥬HSO+H+是生成的H2SO3,电离产生HSO和H+,B错误;HSO+H2O⥫⥬SO+H3O+是HSO电离出H+和SO,D错误。
3.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因正确的是( )
A.NH水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.NH水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.NH水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.NH水解生成NH3·DHO和D3O+
D 解析:NH在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+,D正确。
4.下列说法正确的是( )
A.通入适量的HCl气体,使FeCl3溶液中,增大
B.NH4Cl溶于D2O中的水解方程式为NH+D2O⥫⥬NH3·D2O+H+
C.某盐溶液呈酸性,该盐一定发生了水解反应
D.常温下,pH=10的CH3COONa溶液与pH=4的NH4Cl溶液,水的电离程度相同
D 解析:溶液中通入适量的HCl气体,抑制Fe3+的水解,c(Fe3+)有所增大,但c(Cl-)增大得更多,则减小,A错误;NH4Cl溶于D2O中,NH与OD-结合成NH3·HDO,水解方程式为NH+D2O⥫⥬NH3·HDO+D+,B错误; 某盐溶液呈酸性,有可能是强酸强碱的酸式盐(如NaHSO4)因电离而呈酸性,也可能是强酸弱碱盐,该盐发生了水解反应而呈酸性,C错误;常温下,pH=10的CH3COONa溶液中水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=10-4 mol/L,pH=4的NH4Cl溶液中水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=10-4 mol/L,故水的电离程度相同,D正确。
5.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.硫酸铝溶液加热
B.纯碱溶液加热
C.氨水中加入少量(NH4)2SO4
D.醋酸钠溶液中加入少量KNO3固体
B 解析:Al3+水解使溶液呈酸性,加热使水解程度增大,酸性增强,但酚酞遇酸性溶液颜色不变化,A错误;Na2CO3为强碱弱酸盐,CO水解呈碱性,滴加酚酞后溶液显红色,加热促进水解,平衡正向移动,使OH-浓度增大,碱性增强,红色变深,B正确;部分电离:NH3·H2O⥫⥬NH+OH-,加入酚酞后溶液变为红色,而(NH4)2SO4===2NH+SO, NH浓度增大抑制NH3·H2O的电离,使OH-浓度减小,溶液碱性减弱,颜色变浅,C错误;加入少量KNO3固体,不影响醋酸钠水解,溶液颜色不变深,D错误。
6.一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO+H2O⥫⥬HCO+OH-。下列说法正确的是( )
A.加水稀释,水解平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大
B.加入少量NH4Cl固体,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
B 解析:加水稀释,促进CO的水解,水解平衡正向移动,但溶液中c(OH-)减小,A错误;加入少量NH4Cl固体,NH和CO均发生水解,且相互促进,故CO的水解平衡向正反应方向移动,B正确;升高温度,平衡正向移动,c(HCO)增大,c(CO)减小,故增大,C错误;加入NaOH固体,平衡逆向移动,但溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,D错误。
7.相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温同体积同浓度的HCN和HClO说法正确的是( )
A.电离程度:HCN>HClO
B.pH:HClO>HCN
C.与NaOH溶液恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClO>HCN
D.酸根离子浓度:c(CN-)<c(ClO-)
D 解析:NaCN和NaClO都为强碱弱酸盐,相同物质的量浓度时NaCN溶液的pH较大,说明CN-水解程度大,因此HCN比HClO的酸性更弱,电离程度:HCN<HClO,A错误;pH:HClO<HCN,B错误;由于都是一元酸,与NaOH完全反应时,消耗NaOH的物质的量相同,C错误;同温同体积同浓度的HCN和HClO,酸性:HCN<HClO,c(CN-)<c(ClO-),D正确。
8.测定0.1 mol/L Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下:
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO+H2O⥫⥬HSO+OH-
B.④的pH与①不同,是由SO浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
C 解析:Na2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解,存在水解平衡:SO+H2O⥫⥬HSO+OH-,A正确;实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明④中SO浓度大,SO浓度小,SO不水解,SO水解显碱性,故④中OH-浓度小于①中OH-浓度,B正确;①→③的过程中,温度升高,SO的水解平衡正向移动,而c(SO)减小,水解平衡逆向移动,二者对水解平衡移动方向的影响不一致,C错误;Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,D正确。
9.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,pH=1的硫酸中,含有H+数目为0.1NA
B.常温下,1 L pH=12的CH3COONa溶液,由水电离产生的OH-数目为0.01NA
C.常温下,1 L 0.5 mol/L的AlCl3溶液中,含有Al3+数目为0.5NA
D.标准状况下,4.48 L NH3溶于水得到的溶液中,NH3·H2O和NH的总数为0.2NA
B 解析:只有离子浓度,缺少溶液体积,因此不能计算粒子的数目,A错误;CH3COONa溶液的pH=12,则c(OH-)=0.01 mol/L,由于溶液体积是1 L,故OH-的物质的量是0.01 mol,溶液中的OH-只能由水电离产生,故由水电离产生的OH-数目为0.01NA,B正确;在1 L 0.5 mol/L的AlCl3溶液中,含有溶质的物质的量n(AlCl3)=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol,由于Al3+会发生水解反应,故溶液中含有Al3+数目小于0.5NA,C错误;标准状况下,4.48 L NH3的物质的量等于0.2 mol,NH3溶于水,存在反应NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O的化学平衡和NH3·H2O的电离平衡,溶液中含有氮元素的粒子除NH3·H2O和NH外,还有NH3,故NH3·H2O和NH的总数小于0.2NA,D错误。
10.(2024·威海银滩高级中学高二模拟)(1)已知某温度时,Kw=1.0×10-12,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2.0×10-3,则当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,试求该溶液的pH=________。
(2)已知25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10-5,该温度下1 mol/L的NH4Cl溶液中c(H+)=________mol/L(已知≈2.36)。
(3)25 ℃时,H2SO3⥫⥬HSO+H+的电离常数Ka1=1.4×10-2,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh=________,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
①常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN),该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②常温下,若将c mol/L盐酸与0.62 mol/L KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=________(小数点后保留4位数字)。
答案:(1)9 (2)2.36×10-5 (3)7.1×10-13 增大
(4)①碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) ②0.616 2
解析:(1)碳酸钠是强碱弱酸盐,CO在溶液中分步水解使溶液呈碱性,碳酸根离子在溶液中的水解常数Kh=,当溶液中c(HCO)∶c(CO)=2∶1时,溶液中氢氧根离子浓度为2.0×10-3×mol/L=1.0×10-3mol/L,则由某温度时,水的离子积常数为1.0×10-12可知,溶液的pH为12-3=9。
(2)由电离常数可知,25 ℃时,铵根离子在溶液中的水解常数Kh==≈5.56×10-10,则1 mol/L氯化铵溶液中氢离子的浓度为 mol/L=2.36×10-5mol/L。
(3)由亚硫酸的一级电离常数可知,25 ℃时,亚硫酸氢根离子在溶液中的水解常数Kh===7.1×10-13,溶液中=,向溶液中加入少量碘时,碘与溶液中的亚硫酸氢根离子反应生成硫酸根离子、碘离子和氢离子,溶液中氢离子浓度增大、电离常数不变,则溶液中和的值增大。
(4)①由氰酸根离子的水解常数可知,氢氰酸的电离常数Ka==<Kh=1.61×10-5,则等浓度的氢氰酸和氰酸钠溶液中氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度,溶液中氰酸根离子浓度小于氢氰酸,溶液呈碱性,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
②氰化钾溶液与盐酸等体积混合后恰好得到含有氯化钾、氢氰酸和氰化钾的中性溶液,由电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)可知,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等的溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),c(CN-)=(0.31-) mol/L,由元素守恒关系c(K+)=c(CN-)+c(HCN)可知,溶液中c(HCN)=c(K+)-c(CN-),整合两式可得:溶液中c(HCN)=c(Cl-)=0.5c mol/L,由水解常数可得:=1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
11.(2024·辽宁沈阳重点高中联合体期中)下列关于盐类水解的说法不正确的是( )
A.向Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S的水解程度增大
B.将CuSO4溶液由20 ℃加热到60 ℃,溶液的pH减小
C.向CH3COONa溶液中加水,溶液中的比值减小
D.常温下,0.1 mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液中c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1 mol/L
A 解析:向Na2S溶液中加入少量Na2S固体,Na2S溶液的浓度增大,水解程度减小,A错误;盐类水解是吸热反应,升高温度,CuSO4溶液的水解程度增大,溶液中的氢离子浓度增大,溶液的pH减小,B正确;向CH3COONa溶液中加水,可以促进醋酸根离子的水解,但溶液中醋酸根离子和氢氧根离子浓度都减小,水的离子积不变,则溶液中氢离子浓度增大,的比值减小,C正确;常温下,0.1 mol/L的NaB溶液的pH=8,溶液显碱性,说明NaB为强碱弱酸盐,即HB为弱酸,溶液中存在元素守恒关系:c(Na+)=c(B-)+c(HB)=0.1 mol/L,D正确。
12.(2024·河北张家口张垣联盟联考)常温下,浓度均为0.1 mol/L的四种溶液pH如下:
溶质
NaClO
Na2CO3
NaHCO3
NaHSO3
pH
10.3
11.6
9.7
4.0
下列说法正确的是( )
A.Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.四种溶液中,水的电离程度最小的是NaHSO3
C.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(OH-)>c(H+)>c(SO)
D.少量CO2通入足量的NaClO溶液中,反应的离子方程式为CO2+H2O+2ClO-===2HClO+CO
B 解析:Na2CO3溶液中,根据元素守恒有2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]=c(Na+),A错误;NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液显碱性,ClO-、CO、HCO在水中水解,促进水的电离,NaHSO3溶液显酸性,HSO的电离程度大于其水解程度,抑制水的电离,B正确;NaHSO3溶液显酸性,HSO的电离程度大于其水解程度,c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-),C错误;由0.1 mol/L的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH可知,水解程度:CO>ClO->HCO,则酸性:H2CO3>HClO>HCO,根据酸性可知,少量CO2和NaClO溶液反应生成HClO和HCO,离子方程式为CO2+H2O+ClO-===HClO+HCO,D错误。
13.(2024·聊城高二期中)常温下,向20 mL 0.1 mol/L氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A.b点为恰好完全反应点
B.c点溶液中,c(NH)>c(Cl-)
C.a、b之间的任意一点:c(Cl-)<c(NH),c(H+)>c(OH-)
D.常温下,0.1 mol/L氨水的电离常数Kb约为1×10-5
D 解析:向20 mL 0.1 mol/L氨水中滴加盐酸,根据题图可知,水的电离程度先逐渐变大,后又逐渐变小,则a点溶液中溶质只有NH3·H2O,b点溶质为一水合氨和氯化铵,c点NH的水解程度达到最大,也是恰好完全反应点,溶质为氯化铵;再继续加入盐酸,盐酸过量抑制水的电离,溶质为氯化铵和HCl。c点NH的水解程度达到最大,也是恰好完全反应点,A错误;c点溶液为NH4Cl溶液,由于NH水解,则c(NH)<c(Cl-),B错误;a到b过程中,水电离程度不断增大,氨水不断被中和生成氯化铵,b点溶质应为氯化铵与NH3·H2O,溶液中存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH),溶液从碱性到中性,则a、b之间任意一点有c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒得c(Cl-)<c(NH),C错误;由a点数据可知,常温下,0.1 mol/L的氨水中c(H+)=10-11 mol/L,则c(OH-)=mol/L=0.001 mol/L,Kb===1×10-5,D正确。
14.在25 ℃时,CH3COOH、H2CO3和H2SO3的电离平衡常数如表所示:
酸
电离平衡常数
CH3COOH
Ka=1.75×10-5
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
H2SO3
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
(1)CH3COOH在水溶液中的电离方程式为________________________。根据上表可知,酸性H2CO3________(填“>”“<”或“=”,下同)H2SO3,在相同条件下,试比较同浓度Na2CO3、Na2SO3溶液的pH:Na2CO3________Na2SO3。
(2)向0.1 mol/L的CH3COONa溶液中加入少量下列物质,其水解程度增大的是______。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3固体
C.NH4Cl溶液 D.CH3COONa固体
(3)用0.1 mol/L NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL浓度均为0.1 mol/L的盐酸和CH3COOH溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定CH3COOH溶液的曲线是______(填“ Ⅰ ”或“ Ⅱ ”)。
②滴定开始前,0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L醋酸三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是________。
③用0.1 mol/L NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液时,当滴入NaOH溶液10 mL时,溶液中的c(H+)______c(OH-),c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
④用0.1 mol/L NaOH溶液滴定盐酸可用酚酞为指示剂。判断到达滴定终点的现象为__________________________________________________。
答案:(1)CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+ < >
(2)AC
(3)① Ⅰ ②醋酸 ③> <
④滴入半滴NaOH溶液后,溶液颜色由无色刚好变为粉红色,且半分钟不变色
解析:(3)①浓度均为0.1 mol/L的盐酸和CH3COOH溶液,盐酸完全电离,CH3COOH部分电离,所以盐酸的pH小,滴定CH3COOH溶液的曲线是 Ⅰ ;
②0.1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L醋酸三种溶液都能抑制水的电离,但由于醋酸电离出的氢离子浓度小,对水的抑制作用小,故0.1 mol/L醋酸中由水电离出的c(H+)最大;
③用0.1 mol/L NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液时,当滴入NaOH溶液10 mL时,溶液为等浓度的醋酸钠和醋酸,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒分析,c(Na+)<c(CH3COO-);
④用0.1 mol/L NaOH溶液滴定盐酸可用酚酞为指示剂,完全反应生成氯化钠,为中性,判断到达滴定终点的现象为滴入半滴NaOH溶液后,溶液颜色由无色刚好变为粉红色,且半分钟不变色。
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