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限时练14 盐类水解的应用
盐类水解的应用
1.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,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
2.(2024·天津新华中学检测)实验室有下列试剂,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
①NaOH溶液 ②Na2CO3溶液 ③NH4Cl溶液 ④浓硝酸
A.①③ B.①② C.③④ D.②③
3.(2024·河南省实验中学检测)下列关于盐类水解的应用中,说法正确的是( )
A.加热蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固体
B.除去MgCl2溶液中的Fe3+,可以加入NaOH固体
C.明矾净水的原理:Al3++3H2O⇌ Al(OH)3(胶体)+3H+
D.加热蒸干KCl溶液,最后得到KOH固体(不考虑与CO2的反应)
4.(2024·重庆巴蜀中学检测)为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的盐酸,这种试剂是( )
A.氨水 B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3
5.溶液中的化学反应大多是离子反应。根据要求回答下列问题:
(1)盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于植物生长,试用化学方程式表示盐碱地呈碱性的原因: ;农业上用石膏降低其碱性的反应原理为 。
(2)若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释m倍、n倍,稀释后pH仍相等,则m(填“>”“<”或“=”)n。
(3)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3·H2O。
已知:a.常温下,CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.75×10-5;
b.CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”,下同)性,NH4HCO3溶液呈性 ,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是 (填离子符号)。
6.(2024·河北衡水武强中学期中)回答下列问题。
(1)常温下,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是(用离子方程式表示) 。
(2)①实验室配制的CuSO4溶液,常常出现浑浊,可在配制时加入少量 防止浑浊。
②泡沫灭火器中盛放的灭火剂包括Al2(SO4)3溶液(约1 mol/L)、NaHCO3溶液(约1 mol/L)及起泡剂。使用时发生反应的离子方程式是 。
(3)在配制 FeCl3溶液时,加入少许浓盐酸,其目的是 ;如果不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧固体,最后得到的物质是 。
(4)水溶液是中学化学的重点研究对象。水是极弱的电解质,也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9 mol·L-1,则该电解质可能是 (填字母序号)。
A.CuSO4 B.HCl C.Na2S D.NaOH E.K2SO4
(5)常温下,将0.2 mol·L-1 的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是 。
A.c(HA)<c(A-) B.c(HA)一定大于0.1 mol·L-1
C.c(Na+)=c(HA)+c(A-) D.2c(OH-)=2c(H+)+[c(HA)-c(A-)]
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2024·北京师范大学附属实验中学检测)《礼记·内则》记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清浣。”古人洗涤衣裳冠带,用的就是浸泡过草木灰的溶液。下列说法错误的是( )
A.草木灰的主要成分是K2CO3
B.浸泡过草木灰的溶液呈碱性
C.加热浸泡过草木灰的溶液可增强其去油污能力
D.草木灰做肥料时可与铵态氮肥混合施用
2.(2024·天津耀华中学检测)等物质的量浓度的下列溶液中c(NH)最大的是( )
A.NH4Cl B.NH4HSO4 C.(NH4)2SO4 D.(NH4)2CO3
3.(2024·湖南长沙一中检测)在反应Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+的平衡体系中,要使平衡向水解方向移动,且使溶液的pH增大,应采取的措施是( )
A.加热 B.通入HCl气体 C.加入适量的NaOH溶液 D.加入AlCl3固体
4.(2024·福建厦门双十中学检测)在一定条件下,Na2CO3溶液中存在如下平衡:CO+H2O⇌HCO+OH-,下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,平衡正向移动,增大
B.通入CO2气体,平衡逆向移动,溶液pH减小
C.加入NaOH固体,平衡逆向移动,溶液pH减小
D.升高温度,增大
5.(2024·山东招远一中检测)下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减小,能得到较纯净的原溶质的是( ) ①CuSO4 ②FeSO4 ③Ca(HCO3)2 ④NH4HCO3 ⑤KMnO4 ⑥FeCl3
A.全部 B.仅①② C.仅①⑤ D.仅①
6.常温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
用pH计测得NaOH溶液的pH为11.0,NH4Cl溶液的pH为3.0
两溶液中水的电离程度相同
B
用pH试纸测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
C
将20 ℃ 0.5 mol·L-1
CH3COONa溶液加热到60 ℃,期间用pH传感器测定溶液的pH,pH逐渐减小
水解平衡逆向移动
D
常温下,用pH计分别测定1 mol·L-1 CH3COONH4溶液和0.1 mol·L-1
CH3COONH4溶液的pH,pH都等于7
两溶液均发生了水解,水解后均呈中性
7.(2024·黑龙江大庆铁人中学期中)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH测定如表所示,下列说法正确的是( )
序号
①
②
③
④
溶液
CH3COONa溶液
NaHCO3溶液
Na2CO3溶液
NaClO溶液
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类不相同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO溶液
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度后,c(CO)均增大
8.(2024·北京第五中学检测)为了配制NH的浓度与Cl-的浓度比为11的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
①适量的HCl ②适量的NaCl ③适量的氨水 ④适量的NaOH
A.①② B.③ C.③④ D.④
9.已知:Ka1(H2SO3)=1.0×10-2、Ka2(H2SO3)=5.0×10-8。常温下,通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1:向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅。
实验2:将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合,无明显现象。
实验3:用pH计测得某Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH为7.0。
实验4:向NaHSO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A.实验1中随水的不断加入,n(H2SO3)增大,酚酞溶液被漂白褪色
B.实验2混合后的溶液中存在:3c(Na+)=2[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)]
C.实验3混合溶液中=5.0×104,稀释该混合溶液不会改变各含硫粒子的种类和总物质的量
D.实验4中反应的离子方程式为Ba2++SO===BaSO3↓
二、非选择题
10.某学校开展了“身边的化学”年度秀,展示出许多生活妙招,如“一杯矿泉水摇身成为草莓牛奶”“自制护手霜”等,吸引数百名师生围观。
请同学们利用化学知识来分析下列问题的化学原理。
(1)实验室在配制Cu(NO3)2溶液时,常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,其目的是 。
(2)FeCl3净水的原理是 (用离子方程式表示)。
(3)已知草酸是二元弱酸,常温下测得0.1 mol·L-1的KHC2O4的pH为4.8,则此KHC2O4溶液中c(C2O) (填“大于”“小于”或“等于”)c(H2C2O4)。
(4)泡沫灭火器内装有饱和NaHCO3溶液,该溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示);灭火器内另一容器中装有Al2(SO4)3溶液,该溶液呈酸性的原因是 (用离子方程式表示);当意外失火时,将泡沫灭火器倒过来摇动即可使药液混合,喷出大量的白色泡沫,阻止火势蔓延,其相关的离子方程式为 。
限时练14 盐类水解的应用答案
1.B解析:Na2CO3水解呈碱性,可以去油污;NH4Cl与ZnCl2水解都呈酸性,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CH3COOH的电离有关,与水解无关。
2.B解析:碱溶液和水解呈碱性的溶液均要放在带橡胶塞的试剂瓶中,②水解呈碱性,①为强碱溶液,选B
3.C解析:加热蒸干Na2CO3溶液,最后得到Na2CO3固体,A错误;镁离子、铁离子均能与OH-反应生成沉淀,所以不能用NaOH固体除去MgCl2溶液中的Fe3+,B错误;明矾在水中电离出铝离子,铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性,即Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,C正确;加热蒸干KCl溶液,最后得到KCl固体,
4.D解析:加入氨水或NaOH或Na2CO3时,均能引入杂质离子NH或Na+,A、B、C不符合题意;因为原溶液中Fe3+水解:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+。当加入MgCO3后,有MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O反应发生,消耗了H+,使水解平衡右移,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,最后可将Fe3+除去。
5.(1)Na2CO3+H2O⇌NaHCO3+NaOH Na2CO3+CaSO4===CaCO3+Na2SO4 (2)< (3)中 碱 NH 解析:(1)盐碱地含较多Na2CO3、NaCl,Na2CO3是强碱弱酸盐,水解呈碱性,Na2CO3水解的化学方程式为Na2CO3+H2O⇌NaHCO3+NaOH;农业上用石膏降低其碱性的反应原理是碳酸钠和硫酸钙反应生成难溶于水的碳酸钙和硫酸钠,降低碳酸根离子浓度,其反应为Na2CO3+CaSO4===CaCO3+Na2SO4。(2)一水合氨是弱碱,加水稀释,电离平衡正向移动,若取pH、体积均相等的NaOH溶液和氨水分别用水稀释相同倍数,则氨水的pH大于氢氧化钠溶液,若要使pH相同,需要继续向氨水中加水,所以稀释后pH仍相等,则m<n。(3)CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数相同,则CH3COONH4溶液中CH3COO-、NH水解程度相同,溶液呈中性;CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O说明醋酸的酸性大于碳酸,NH4HCO3中HCO水解程度大于NH水解程度,溶液呈碱性;NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是NH。
6.(1)酸 NH+H2O⇌NH3·H2O+H+ (2)H2SO4溶液 Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ (3)抑制Fe3+水解 Fe2O3 (4)CD (5) 解析:(1)NH4Cl为强酸弱碱盐,NH4Cl发生水解反应:NH+H2O⇌NH3·H2O+H+,水解后溶液中氢离子浓度大于OH-,溶液呈酸性。(2)①CuSO4为强酸弱碱盐,能发生水解:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,从而出现Cu(OH)2浑浊,为防止其水解变质,在配制硫酸铜溶液时常加入少量H2SO4溶液,以抑制硫酸铜水解。②灭火剂包括Al2(SO4)3溶液(约1 mol/L)、NaHCO3溶液(约1 mol/L),两者能发生相互促进的水解反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑;生成的氢氧化铝沉淀覆盖在可燃物表面,二氧化碳可隔绝氧气,从而起到灭火作用。(3)FeCl3溶液中存在水解反应:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入少量浓盐酸可以抑制Fe3+水解,防止其水解变质。如果不断加热FeCl3溶液,会促进氯化铁水解,且生成的HCl挥发,蒸干后得到氢氧化铁,灼烧过程中氢氧化铁发生分解生成Fe2O3。(4)某电解质溶解在水中后,溶液中的c(H+)=10-9 mol·L-1,可知溶液呈碱性,CuSO4、HCl溶液呈酸性;Na2S、NaOH溶液呈碱性;K2SO4溶液呈中性,故C、D正确。(5)将0.2 mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,两者发生反应,最终得到0.05 mol·L-1 NaA和0.05 mol·L-1 HA的混合溶液,混合后溶液pH大于7,可知NaA的水解程度大于HA的电离程度,则c(HA)>c(A-),故A错误;NaA的水解程度大于HA的电离程度,则c(HA)一定大于0.05 mol·L-1,故B错误;根据元素守恒:2c(Na+)=c(HA)+c(A-),故C错误;根据元素守恒:2c(Na+)=c(HA)+c(A-),根据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+c(A-),联立可得2c(OH-)=2c(H+)+[c(HA)-c(A-)],故D正确。
能力提升
1.D解析:草木灰的主要成分是K2CO3,A正确;K2CO3水解使溶液呈碱性,B正确;盐类的水解吸热,故加热能促进其水解,增强其去油污能力,C正确;K2CO3中的CO与铵态氮肥中的NH水解互相促进,故草木灰做肥料时不宜与铵态氮肥混合施用,D错误。
2.C解析:相同物质的量浓度的NH4Cl、NH4HSO4、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3溶液,(NH4)2SO4、(NH4)2CO3溶液中c(NH)大于NH4Cl、NH4HSO4溶液中c(NH),(NH4)2CO3是弱酸弱碱盐,(NH4)2CO3溶液中的CO会促进NH的水解,NH4HSO4电离出的H+会抑制NH的水解,所以相同物质的量浓度的溶液中c(NH):(NH4)2SO4>(NH4)2CO3>NH4HSO4>NH4Cl。
3.C解析:A、C、D项都可促使水解平衡正向移动,B项抑制水解反应的进行。采取措施后,使溶液的pH增大的是C项,使溶液的pH减小的是A、B、D项。
4.D解析:A项,稀释溶液平衡正向移动,Kh1=,温度不变Kh1不变,错误;B项,通入CO2,c(OH-)减小,平衡正向移动,错误;C项,加入NaOH固体,平衡逆向移动,但溶液中c(OH-)增大,溶液pH增大,错误;D项,升高温度,平衡正向移动,增大,正确。
5.D解析:①CuSO4溶液中铜离子水解生成氢氧化铜和硫酸,硫酸是难挥发性酸,故加热蒸干至质量不再减小时,能得到较纯净的原溶质,故①符合;②FeSO4具有还原性,加热时Fe2+被氧化为Fe3+,故②不符合;③Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、二氧化碳和水,加热蒸干至质量不再减小时,能得到较纯净的碳酸钙,故③不符合;④NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O和CO2,得不到原溶质,故④不符合;⑤KMnO4加热到质量不变时分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,得不到原溶质,故⑤不符合;⑥FeCl3溶液水解生成氢氧化铁和氯化氢,加热时,氯化氢挥发促进FeCl3水解得到氢氧化铁,得不到原溶质,故⑥不符合。
6.D解析:NaOH溶液抑制水的电离,NH水解会促进水的电离,A错误;CH3COONa与NaNO2的浓度未知,无法根据pH确定水解的强弱,更无法确定两酸电离出H+的能力,B错误;CH3COONa水解为吸热过程,升温水解正向移动,C错误;测得的pH都等于7,说明CH3COO-和NH水解程度相同,即水解后溶液均呈中性,D正确。
7.D解析:盐类的水解能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,所以四种溶液中,水的电离程度:③>④>②>①,故A错误。碳酸钠溶液中存在CO+H2O⇌HCO+OH-,HCO+H2O⇌H2CO3+OH-,H2O⇌H++OH-,碳酸氢钠溶液中存在HCO⇌CO+H+,HCO+H2O⇌H2CO3+OH-,H2O⇌H++OH-,所以两种溶液中粒子种类相同,故B错误;对应的盐溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,对应的酸的酸性越弱,所以等浓度的CH3COOH和HClO溶液中,CH3COOH溶液的pH小于HClO溶液,故C错误;加入NaOH固体,会抑制碳酸根离子的水解,NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3,所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(CO)均增大,故D正确。
8.B解析:NH4Cl溶液中存在NH+H2O⇌NH3·H2O+H+,为增大NH浓度,应加入酸或NH3·H2O,①加入HCl虽然增大了H+的浓度,但也增大了Cl-的浓度,不符合题目要求。
9.C解析:实验1中随水的不断加入,促进SO的水解,平衡正向移动,n(H2SO3)增大,但酚酞溶液不能被漂白褪色,A错误;实验2混合溶液中Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等,由元素守恒可得2c(Na+)=3[c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)],B错误;实验3混合溶液中pH=7.0,
Ka2(H2SO3)==5.0×10-8,HSO的水解平衡常数Kh2(SO)====1.0×10-12,====5.0×104,稀释该混合溶液不会改变各含硫粒子的种类和总物质的量,C正确;实验4反应除生成BaSO3沉淀外,还生成H2O,要以不足量Ba(OH)2为标准,假设Ba(OH)2为1 mol,反应的离子方程式为2HSO+Ba2++2OH-===BaSO3↓+SO+2H2O,D错误。
11(1)抑制Cu2+的水解(2)Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+(3)大于(4)HCO+H2O⇌H2CO3+OH- Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+
3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑
解析:(1)在配制Cu(NO3)2溶液时,Cu2+会发生水解:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,故常将Cu(NO3)2固体先溶于较浓的硝酸中,再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以此抑制Cu2+的水解。(2)Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮的杂质形成沉淀而除去,从而达到净水的目的,其反应原理用离子方程式表示为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+。(3)HC2O电离生成C2O,HC2O水解生成H2C2O4,由KHC2O4的pH为4.8可知,HC2O的电离程度大于其水解程度,故KHC2O4溶液中c(C2O)大于c(H2C2O4)。(4)NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于其电离程度,溶液呈碱性,水解的离子方程式为HCO+H2O⇌H2CO3+OH-;Al2(SO4)3是强酸弱碱盐,Al3+能水解使溶液中H+浓度大于OH-浓度而导致其溶液呈酸性,水解的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;NaHCO3和Al2(SO4)3在水溶液中能相互促进水解,生成CO2和Al(OH)3,离子方程式为3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑。
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