专题十五 盐的水解与缓冲溶液(专项练习) -《无机化学》(化工社)专题复习讲练测(原卷版+解析版)
2024-11-25
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内容正文:
专题十五 盐的水解与缓冲溶液
一、填空题
1.盐类水解的实质是盐电离出的离子与水电离出的____或____结合生成____,破坏了水的电离平衡,____了水的电离。
2.在一定温度下,盐类水解达到平衡时,水解速率和中和速率____,此时溶液中的各离子浓度____。
3.强碱弱酸盐(如 CH₃COONa)水解,溶液呈____性,其水解离子方程式为____。
4.强酸弱碱盐(如 NH₄Cl)水解,溶液呈____性,其水解离子方程式为____。
5.0.1mol/L 的 Na₂CO₃溶液中离子浓度大小关系为____,该溶液中电荷守恒表达式为____。
6.相同浓度的 NaF 和 CH₃COONa 溶液,pH 较大的是____,因为酸性:HF____CH₃COOH(填 “>” 或 “<”)。
7.在 FeCl₃溶液中加入少量盐酸,可____(填 “促进” 或 “抑制”)Fe³⁺的水解,因为____。
8.缓冲溶液的缓冲作用原理是当加入少量酸时,溶液中的____与之反应;当加入少量碱时,溶液中的____与之反应。
9.缓冲溶液的 pH 计算公式为____(以弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液为例)。
10.欲配制 pH = 5 的缓冲溶液,可选择____(填 “醋酸 - 醋酸钠” 或 “氨水 - 氯化铵”),因为醋酸的 pKa = 4.75,氨水的 pKb = 4.75(已知 pKa + pKb = 14)。
二、判断题
1. 盐类水解一定会使溶液的 pH 发生变化。( )
2. 强碱弱酸盐溶液呈碱性,是因为溶液中的 OH⁻浓度大于 H⁺浓度。( )
3. 强酸弱碱盐的水解是可逆反应。( )
4. 所有的盐都能发生水解。( )
5. 盐类水解程度的大小只与盐的性质有关。( )
6. 在碳酸钠溶液中,c (Na⁺)=2c (CO₃²⁻)。( )
7. 对于弱酸弱碱盐,其水解后溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。( )
8. 利用盐类水解可以除去氯化镁溶液中的少量铁离子。( )
9. 配制硫酸亚铁溶液时,加入稀硫酸是为了抑制亚铁离子的水解。( )
10. 缓冲溶液只能由弱酸及其盐组成。( )
三、选择题
1.盐类水解的过程中,下例说法错误的是( )
A.盐的电离平衡被破坏 B.水的电离平衡被破坏
C.溶液的pH发生改变 D.生成了弱电解质
2.等物质的量浓度的下列溶液中最大的是( )
A. B. C. D.
3.逻辑推理是化学学习中常用的一种思维方法,以下推理中正确的是( )
A.单质都是由同种元素组成的,只含一种元素的物质一定是纯净物
B.酸的水溶液通常显酸性,所以溶解后显酸性的物质一定是酸
C.中和反应都有盐和水生成,有盐和水生成的反应都属于中和反应
D.氧化物中都含有氧元素,含氧元素的化合物不一定是氧化物
4.部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡
常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Kb=1.8×10-5
下列说法错误的是 ( )
A.结合H+的能力:CO>CN->HCO>HCOO-
B.0.1 mol/L的HCOONH4溶液中存在以下关系式:c(HCOO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=3的盐酸与pH=11的氨水混合,若溶液显中性,则V(盐酸)>V(氨水)
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
5.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法不正确的是 ( )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
6.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
7.已知常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表所示:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是( )
A.加热0.1 mol·L-1NaClO溶液测其pH,pH小于9.7
B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
C.根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
D.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1 混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
8.室温下,取20 mL 0.1 mol·L−1某二元酸H2A,滴加0.1 mol·L−1 NaOH溶液。已知:H2A=H++HA−,HA−⇌H++A2−。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L−1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=0.1 mol·L−1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA−)+2c(A2−),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2−)=c(H+)-c(OH−)
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)
9.下列变化与盐类水解平衡无关的是( )
A.浓硫化钠溶液有臭味 B.将饱和氯化铁溶液加入沸水制胶体
C.盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳 D.配制硫酸亚铁溶液时加少量硫酸
10.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑤
11. 在一定温度下,碳酸钠溶液中存在水解平衡:CO₃²⁻ + H₂O⇌HCO₃⁻ + OH⁻。下列说法正确的是( )
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大
B. 通入 CO₂,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小
D. 加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小
12. 下列说法正确的是( )
A. 弱酸弱碱盐的水解程度一定比强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的水解程度大
B. 盐溶液显酸性或碱性,一定是由水解引起的
C. 水解平衡右移,盐的水解程度一定增大
D. 盐类水解的逆反应是中和反应
13. 下列有关盐类水解在生产生活中的应用,说法错误的是( )
A. 用热的纯碱溶液清洗油污,利用了盐类水解使溶液显碱性的原理
B. 施肥时,草木灰(主要成分 K₂CO₃)不能与铵态氮肥混合使用,是因为两者会发生双水解反应
C. 在配制 FeCl₃溶液时,常加入少量盐酸,是为了抑制 Fe³⁺的水解
D. 明矾净水的原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质,但不能杀菌消毒
14. 下列物质的水溶液,由于水解而呈酸性的是( )
A. NaHSO₄
B. NaH₂PO₄
C. HCl
D. CuCl₂
15. 对于 0.1mol/L 的 Na₂S 溶液,下列关系正确的是( )
A. c(Na⁺)=2c(S²⁻)
B. c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HS⁻)+2c(H₂S)
C. c(Na⁺)+c(H⁺)=c(S²⁻)+c(HS⁻)+c(OH⁻)
D. c(S²⁻)+c(HS⁻)+c(H₂S)=0.1mol/L
16. 下列关于缓冲溶液的说法正确的是( )
A. 缓冲溶液一定是由两种物质组成
B. 缓冲溶液能抵抗任何外来酸碱的影响
C. 缓冲溶液的 pH 只与组成缓冲溶液的物质的浓度有关
D. 缓冲溶液一般由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成
17. 在人体血液中,H₂CO₃ - NaHCO₃缓冲对起重要作用,当酸性物质进入血液时,发生的主要反应是( )
A. H₂CO₃ + OH⁻→H₂O + HCO₃⁻
B. HCO₃⁻ + H⁺→H₂CO₃
C. H₂CO₃ + H⁺→H₃O⁺
D. HCO₃⁻ + OH⁻→H₂O + CO₃²⁻
18. 下列关于盐类水解应用的说法错误的是( )
A. 利用盐类水解可以制备某些胶体,如氢氧化铁胶体
B. 可以利用盐类水解来除去溶液中的某些金属离子杂质
C. 在实验室保存碳酸钠溶液时,使用带玻璃塞的试剂瓶
D. 用 TiCl₄制备 TiO₂时,加入大量的水同时加热,促进 TiCl₄水解
19. 欲使 0.1mol/L 的 NaHCO₃溶液中 c (H⁺)、c (CO₃²⁻)、c (HCO₃⁻) 都减小,可采用的方法是( )
A. 通入 CO₂
B. 加入 NaOH 固体
C. 通入 HCl
D. 加入饱和石灰水
20. 下列盐溶液加热蒸干后,能得到原溶质固体的是( )
A. FeCl₃
B. Al₂(SO₄)₃
C. Na₂CO₃(溶液中混有少量 NaHCO₃)
D. KMnO₄
21. 下列关于盐类水解平衡移动的说法正确的是( )
A. 向氯化铵溶液中加入氯化铵固体,水解平衡正向移动
B. 向醋酸钠溶液中加入醋酸钠固体,溶液 pH 减小
C. 向氯化铁溶液中加入铁粉,水解平衡逆向移动
D. 向碳酸钠溶液中加入少量氯化钙固体,水解平衡正向移动
22. 在含有酚酞的 0.1mol/L 氨水中加入少量的 NH₄Cl 晶体,则溶液颜色( )
A. 变蓝色
B. 变深
C. 变浅
D. 不变
23. 下列关于不同类型盐类水解的叙述,错误的是( )
A. 对于强碱弱酸盐,水解后溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度
B. 对于强酸弱碱盐,水解后溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度
C. 对于弱酸弱碱盐,若弱酸的酸性强于弱碱的碱性,则溶液呈酸性
D. 对于弱酸弱碱盐,若弱酸的酸性等于弱碱的碱性,则溶液呈中性,水解程度为零
24.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.某弱碱溶液中:AlO、HCO、Na+、Cl-
B.能使KSCN溶液变红的溶液中:SO、HCO、Na+、Cl-
C.能使石蕊溶液变红的溶液中:Fe2+、I-、NH、NO
D.与Al反应能生成氢气的溶液中:MnO、NH、CH3COO-、Na+
25.下列离子在水溶液中不会发生水解的是( )
A. Al³⁺
B. Cl⁻
C. CH₃COO⁻
D. NH₄⁺
四、名词解释
1.盐的水解
2. 水解平衡
3.
4. 将0.2mol/L的HAc 和0.2mol/L的NaAc 等体积混合,计算混合后液的 pH。
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专题十五 盐的水解与缓冲溶液
一、填空题
1.盐类水解的实质是盐电离出的离子与水电离出的____或____结合生成____,破坏了水的电离平衡,____了水的电离。
答案:H⁺;OH⁻;弱电解质;促进。
解析:盐类水解的核心是离子与水电离出的离子作用形成弱电解质,从而打破水的电离平衡,使水的电离向正方向移动,起到促进作用。
2.在一定温度下,盐类水解达到平衡时,水解速率和中和速率____,此时溶液中的各离子浓度____。
答案:相等;保持不变。
解析:水解平衡和其他化学平衡一样,达到平衡时正逆反应速率相等,即水解速率和中和速率相等,各离子浓度不再变化。
3.强碱弱酸盐(如 CH₃COONa)水解,溶液呈____性,其水解离子方程式为____。
答案:碱;CH₃COO⁻ + H₂O⇌CH₃COOH + OH⁻。
解析:强碱弱酸盐中弱酸根离子水解,结合水电离出的氢离子,使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性。
4.强酸弱碱盐(如 NH₄Cl)水解,溶液呈____性,其水解离子方程式为____。
答案:酸;NH₄⁺ + H₂O⇌NH₃・H₂O + H⁺。
解析:强酸弱碱盐中弱碱阳离子水解,结合水电离出的氢氧根离子,使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性。
5.0.1mol/L 的 Na₂CO₃溶液中离子浓度大小关系为____,该溶液中电荷守恒表达式为____。
答案:c (Na⁺)>c (CO₃²⁻)>c (OH⁻)>c (HCO₃⁻)>c (H⁺);c (Na⁺)+c (H⁺)=2c (CO₃²⁻)+c (HCO₃⁻)+c (OH⁻)。
解析:Na₂CO₃溶液中钠离子浓度最大,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,溶液呈碱性,且水解是微弱的,所以离子浓度大小关系如上述。根据溶液呈电中性可写出电荷守恒表达式。
6.相同浓度的 NaF 和 CH₃COONa 溶液,pH 较大的是____,因为酸性:HF____CH₃COOH(填 “>” 或 “<”)。
答案:CH₃COONa;>。
解析:酸越弱,其对应的强碱弱酸盐的水解程度越大,溶液碱性越强。酸性 HF>CH₃COOH,所以 CH₃COONa 溶液水解程度大,pH 大。
7.在 FeCl₃溶液中加入少量盐酸,可____(填 “促进” 或 “抑制”)Fe³⁺的水解,因为____。
答案:抑制;增大氢离子浓度,水解平衡 Fe³⁺ + 3H₂O⇌Fe (OH)₃ + 3H⁺向逆反应方向移动。
解析:FeCl₃溶液中 Fe³⁺水解呈酸性,加入盐酸增大氢离子浓度,根据勒夏特列原理,水解平衡逆向移动,抑制水解。
8.缓冲溶液的缓冲作用原理是当加入少量酸时,溶液中的____与之反应;当加入少量碱时,溶液中的____与之反应。
答案:共轭碱;共轭酸。
解析:例如对于由醋酸和醋酸钠组成的缓冲溶液,加酸时,醋酸钠中的醋酸根离子(共轭碱)与酸反应;加碱时,醋酸(共轭酸)与碱反应,从而维持 pH 相对稳定。
9.缓冲溶液的 pH 计算公式为____(以弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液为例)。
答案:pH = pKa + lg ([共轭碱]/[弱酸])。
解析:这是根据 Henderson - Hasselbalch 方程得出的,其中 pKa 是弱酸的解离常数的负对数,通过这个公式可以计算缓冲溶液的 pH。
10.欲配制 pH = 5 的缓冲溶液,可选择____(填 “醋酸 - 醋酸钠” 或 “氨水 - 氯化铵”),因为醋酸的 pKa = 4.75,氨水的 pKb = 4.75(已知 pKa + pKb = 14)。
答案:醋酸 - 醋酸钠。
解析:根据缓冲溶液 pH 的计算公式,对于醋酸 - 醋酸钠缓冲体系,pH = pKa + lg ([醋酸钠]/[醋酸]),可通过调节两者比例接近 5;而氨水 - 氯化铵体系用于配制碱性缓冲溶液。
二、判断题
1. 盐类水解一定会使溶液的 pH 发生变化。( )
答案:错误。
解析:有些盐类水解程度非常小,对溶液 pH 的影响可以忽略不计,比如硫酸铵溶液,虽然铵根离子水解,但在一定浓度下 pH 变化不明显。
2. 强碱弱酸盐溶液呈碱性,是因为溶液中的 OH⁻浓度大于 H⁺浓度。( )
答案:正确。
解析:强碱弱酸盐中弱酸根离子水解,结合水电离出的 H⁺,使溶液中 OH⁻浓度相对增大,从而呈碱性。
3. 强酸弱碱盐的水解是可逆反应。( )
答案:正确。
解析:强酸弱碱盐的水解过程存在水解平衡,例如氯化铵水解生成一水合氨和氢离子,水解是可逆的,符合化学平衡特征。
4. 所有的盐都能发生水解。( )
答案:错误。
解析:强酸强碱盐(如氯化钠)不发生水解,因为它们电离出的离子不能与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质。
5. 盐类水解程度的大小只与盐的性质有关。( )
答案:错误。
解析:盐类水解程度不仅与盐本身性质(如弱酸根或弱碱阳离子的强弱)有关,还与温度、浓度、溶液酸碱度等外界因素有关。
6. 在碳酸钠溶液中,c (Na⁺)=2c (CO₃²⁻)。( )
答案:错误。
解析:碳酸钠溶液中,由于碳酸根离子会发生水解,生成碳酸氢根离子和碳酸等,所以 c (Na⁺)>2c (CO₃²⁻)。
7. 对于弱酸弱碱盐,其水解后溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。( )
答案:正确。
解析:如醋酸铵,醋酸和一水合氨的电离常数相近,溶液呈中性;若弱酸更弱,则溶液呈碱性,若弱碱更弱,则溶液呈酸性。
8. 利用盐类水解可以除去氯化镁溶液中的少量铁离子。( )
答案:正确。
解析:向溶液中加入氧化镁或氢氧化镁等,调节 pH,使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去,同时不引入新杂质。
9. 配制硫酸亚铁溶液时,加入稀硫酸是为了抑制亚铁离子的水解。( )
答案:正确。
解析:亚铁离子水解呈酸性,加入稀硫酸可增大氢离子浓度,抑制亚铁离子水解,防止其生成氢氧化亚铁沉淀。
10. 缓冲溶液只能由弱酸及其盐组成。( )
答案:错误。
解析:缓冲溶液可由弱酸及其共轭碱(如醋酸 - 醋酸钠)组成,也可由弱碱及其共轭酸(如氨水 - 氯化铵)组成。
三、选择题
1.盐类水解的过程中,下例说法错误的是( )
A.盐的电离平衡被破坏 B.水的电离平衡被破坏
C.溶液的pH发生改变 D.生成了弱电解质
答案:A
解析:A.盐的电离一般属于不可逆反应,不存在电离平衡,A项错误;
B.盐类水解实质是弱离子结合水电离出的氢离子或氢氧根离子生成弱电解质的过程,水的电离平衡被破坏,B项正确;
C.弱酸根水解显碱性,弱碱阳离子水解显酸性,则盐类水解的过程中溶液的PH发生改变,C项正确;
D.盐类水解实质是弱酸根离子或弱碱阳离子结合水电离出的氢离子或氢氧根离子生成弱电解质的过程,D项正确;
答案选A。
2.等物质的量浓度的下列溶液中最大的是( )
A. B. C. D.
答案:C
解析:相同物质的量浓度的、、、溶液,、中大于、溶液中,是弱酸弱碱盐,溶液中的会促进的水解,电离出的会抑制的水解,所以相同物质的量浓度的溶液中:,故选C。
3.逻辑推理是化学学习中常用的一种思维方法,以下推理中正确的是( )
A.单质都是由同种元素组成的,只含一种元素的物质一定是纯净物
B.酸的水溶液通常显酸性,所以溶解后显酸性的物质一定是酸
C.中和反应都有盐和水生成,有盐和水生成的反应都属于中和反应
D.氧化物中都含有氧元素,含氧元素的化合物不一定是氧化物
答案:D
解析:A、金刚石和石墨都是由C元素组成,但不是同一种物质。红磷和白磷都是由P元素组成,但不是同一种物质。还有O2和O3等,互为同素异形体。只含一种元素的物质可以是由同种元素形成的同互异形体混合在一起的混合物,选项A错误;
B、显酸性的溶液不一定都是酸溶液,例如硫酸铵溶液呈酸性,属于盐类物质,选项B错误;
C、有盐和水生成的反应不一定是中和反应,例如氢氧化钠和二氧化碳的反应不是中和反应,选项C错误;
D、氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,因此氧化物中都含有氧元素,但含氧元素的化合物不一定是氧化物,如高锰酸钾不是氧化物,选项D正确;
4.部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡
常数(25 ℃)
Ka=1.8×10-4
Ka=4.9×10-10
Ka1=4.3×10-7
Ka2=5.6×10-11
Kb=1.8×10-5
下列说法错误的是 ( )
A.结合H+的能力:CO>CN->HCO>HCOO-
B.0.1 mol/L的HCOONH4溶液中存在以下关系式:c(HCOO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=3的盐酸与pH=11的氨水混合,若溶液显中性,则V(盐酸)>V(氨水)
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
答案:D
解析:酸的电离平衡常数越大,酸根离子结合氢离子的能力越小,所以酸根离子结合氢离子能力的大小顺序是CO>CN->HCO>HCOO-,故A正确;HCOOH的电离平衡常数大于NH3·H2O,则NH的水解程度大于HCOO-,所以HCOONH4溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c(HCOO-)>c(NH),所以离子浓度大小顺序是c(HCOO-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),故B正确;pH=3的盐酸与pH=11的氨水混合,若溶液呈中性,则V(盐酸)>V(氨水),故C正确;水解程度CN->HCOO-,所以HCOONa中离子总数大于NaCN中离子总数,故D错误。
5.在一定条件下,Na2CO3溶液中存在CO+H2OHCO+OH-平衡。下列说法不正确的是 ( )
A.稀释溶液,增大
B.通入CO2,溶液pH减小
C.升高温度,平衡常数增大
D.加入NaOH固体,减小
答案:A
解析: K=,水解平衡常数是温度的函数,温度不变,K不变。A错误,B、C、D均正确。
6.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入NH3,减小
B.将0.1 mol·L-1的K2C2O4溶液从25 ℃升温至35 ℃,增大
C.向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1
D.向0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中加入少量水,增大
答案:D
解析: Na2CO3溶液中存在平衡:CO+H2OHCO+OH-,通入NH3,NH3溶于水生成NH3·H2O,存在电离:NH3·H2ONH+OH-,抑制了CO的水解,c(CO)增大,又因为c(Na+)不变,所以减小,故A正确;K2C2O4溶液中存在C2O的水解,水解吸热,若从25 ℃升温至35 ℃,促进了C2O的水解,c(C2O)减小,又因为c(K+)不变,所以增大,故B正确;向0.1 mol·L-1的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(F-),即=1,故C正确;CH3COOH的电离常数Ka=,所以=,电离常数只受温度影响,温度不变则Ka不变,故D错误。
7.已知常温下浓度为0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表所示:
溶质
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法正确的是( )
A.加热0.1 mol·L-1NaClO溶液测其pH,pH小于9.7
B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,存在关系:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
C.根据上表数据得出三种酸电离平衡常数大小关系为:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
D.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1 混合,则有c(Na+)=c(F-)>c(H+)=c(OH-)
答案:B
解析:A.加热0.1mol·L-1NaClO溶液,次氯酸根离子的水解程度增大,溶液的pH增大,则溶液的pH大于9.7,故A错误;
B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,根据质子守恒可得c(OH-)=c(HCO)+2c(H2CO3) +c(H+),则c(OH-)-c(H+)=c()+2c(H2CO3),故B正确;
C.溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,对应酸的酸性越弱,根据上表数据得出酸性强弱为:HF>HClO>,则得出的酸的电离程度为:HF>HClO>H2CO3(二级电离平衡常数),故C错误;
D.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1:1混合,氟化氢为弱酸,则混合液中氟化氢过量,溶液显示酸性,结合电荷守恒可得c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故D错误;
8.室温下,取20 mL 0.1 mol·L−1某二元酸H2A,滴加0.1 mol·L−1 NaOH溶液。已知:H2A=H++HA−,HA−⇌H++A2−。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L−1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH−)-c(A2−)=0.1 mol·L−1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA−)+2c(A2−),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2−)=c(H+)-c(OH−)
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−)
答案:B
解析:A. 0.1 mol·L−1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH−)+2c(A2−)+ c(HA−),因而c(H+)-c(OH−)-c(A2−)= c(A2−)+c(HA−)=0.1mol·L−1,选项A正确;
B.若NaOH用去10mL,反应得到NaHA溶液,由于HA−⇌H++A2−,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10mL的NaOH溶液,选项B错误;
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2−)=c(H+)-c(OH−),选项C正确;
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA−)+2c(A2−),选项D正确。
9.下列变化与盐类水解平衡无关的是( )
A.浓硫化钠溶液有臭味 B.将饱和氯化铁溶液加入沸水制胶体
C.盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳 D.配制硫酸亚铁溶液时加少量硫酸
答案:C
解析:A.溶液有臭味是因为硫化钠水解后产生了少量的硫化氢,与盐类水解有关,选项A不符合题意;
B.将饱和氯化铁溶液加入沸水中,FeCl3是强酸弱碱盐,在水中发生水解反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+,则制备胶体与盐类水解有关,选项B不符合题意;
C.碳酸钙沉淀溶解平衡产生碳酸根离子,碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,碳酸根离子的浓度减小,促进碳酸钙的溶解,与沉淀溶解平衡有关,与盐类水解无关,选项C符合题意;
D.硫酸亚铁水解溶液显酸性,配制FeSO4溶液时,加少量硫酸可以抑制亚铁离子的水解,与盐类水解有关,选项D不符合题意。
10.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400℃)下列物质的溶液,可以得到该物质固体的是( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
A.①⑥ B.②⑤ C.③④ D.③⑤
答案:D
解析:①溶液中有,蒸干过程中HCl挥发,使水解平衡向右移动,得,灼烧发生分解反应:,故最终所得固体为,①不符合题意;
②溶液蒸干过程中,碳酸氢根水解程度不大,得固体,灼烧,发生分解反应:,蒸干得,400℃以下灼烧,不分解,故最终所得固体为,②不符合题意;
③溶液中存在水解平衡:,虽然加热可使水解程度增大,但水解产物难挥发,故蒸干并灼烧后所得固体为,③符合题意;
④由受热易分解知,④不符合题意;
⑤溶液中有:,由于NaOH的存在,致使不会分解生成并逸出,故平衡右移程度极小,最后得到的是稳定的(灼烧后不会带结晶水),⑤符合题意;
⑥溶液中有:,由于水解产物均易挥发,加热蒸干,平衡右移,故最后得不到固体,⑥不符合题意;
综上所述,③⑤符合题意。
答案选D。
11. 在一定温度下,碳酸钠溶液中存在水解平衡:CO₃²⁻ + H₂O⇌HCO₃⁻ + OH⁻。下列说法正确的是( )
A. 稀释溶液,水解平衡常数增大
B. 通入 CO₂,平衡朝正反应方向移动
C. 升高温度,减小
D. 加入 NaOH 固体,溶液 pH 减小
答案:B
解析:水解平衡常数只与温度有关,稀释溶液,平衡常数不变,A 错误;通入 CO₂,与 OH⁻反应,平衡朝正反应方向移动,B 正确;升高温度,水解平衡正向移动,增大,C 错误;加入 NaOH 固体,溶液 pH 增大,D 错误。
12. 下列说法正确的是( )
A. 弱酸弱碱盐的水解程度一定比强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的水解程度大
B. 盐溶液显酸性或碱性,一定是由水解引起的
C. 水解平衡右移,盐的水解程度一定增大
D. 盐类水解的逆反应是中和反应
答案:D
解析:弱酸弱碱盐中阴阳离子都水解,相互促进,但水解程度不一定比强酸弱碱盐或强碱弱酸盐大,A 错误;盐溶液显酸性或碱性可能是电离引起的,如 NaHSO₄,B 错误;水解平衡右移,如果是增大盐的浓度,水解程度可能减小,C 错误;盐类水解的逆反应是中和反应,D 正确。
13. 下列有关盐类水解在生产生活中的应用,说法错误的是( )
A. 用热的纯碱溶液清洗油污,利用了盐类水解使溶液显碱性的原理
B. 施肥时,草木灰(主要成分 K₂CO₃)不能与铵态氮肥混合使用,是因为两者会发生双水解反应
C. 在配制 FeCl₃溶液时,常加入少量盐酸,是为了抑制 Fe³⁺的水解
D. 明矾净水的原理是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮杂质,但不能杀菌消毒
答案:B
解析:用热的纯碱溶液清洗油污,因为碳酸根离子水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下易水解,A 正确;草木灰(主要成分 K₂CO₃)不能与铵态氮肥混合使用,是因为碳酸根离子和铵根离子会发生双水解反应,使氮肥肥效降低,B 正确;配制 FeCl₃溶液时,加入少量盐酸抑制 Fe³⁺水解,C 正确;明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体吸附杂质,不能杀菌消毒,D 正确,本题无错误选项。
14. 下列物质的水溶液,由于水解而呈酸性的是( )
A. NaHSO₄
B. NaH₂PO₄
C. HCl
D. CuCl₂
答案:D
解析:NaHSO₄电离出氢离子呈酸性,A 错误;NaH₂PO₄电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,但主要是电离原因,B 错误;HCl 是强酸,电离呈酸性,C 错误;CuCl₂中铜离子水解,溶液呈酸性,D 正确。
15. 对于 0.1mol/L 的 Na₂S 溶液,下列关系正确的是( )
A. c(Na⁺)=2c(S²⁻)
B. c(OH⁻)=c(H⁺)+c(HS⁻)+2c(H₂S)
C. c(Na⁺)+c(H⁺)=c(S²⁻)+c(HS⁻)+c(OH⁻)
D. c(S²⁻)+c(HS⁻)+c(H₂S)=0.1mol/L
答案:B
解析:Na₂S 溶液中,S²⁻水解,所以 c (Na⁺)>2c (S²⁻),A 错误;根据质子守恒,c (OH⁻)=c (H⁺)+c (HS⁻)+2c (H₂S),B 正确;根据电荷守恒,c (Na⁺)+c (H⁺)=2c (S²⁻)+c (HS⁻)+c (OH⁻),C 错误;根据物料守恒,c (S²⁻)+c (HS⁻)+c (H₂S)=0.1mol/L(这里硫元素的总浓度为 0.1mol/L),D 正确。
16. 下列关于缓冲溶液的说法正确的是( )
A. 缓冲溶液一定是由两种物质组成
B. 缓冲溶液能抵抗任何外来酸碱的影响
C. 缓冲溶液的 pH 只与组成缓冲溶液的物质的浓度有关
D. 缓冲溶液一般由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成
答案:D
解析:缓冲溶液一般由共轭酸碱对组成,但也可以是多种物质组成的复杂体系,A 错误;缓冲溶液有一定的缓冲容量,不能抵抗大量外来酸碱的影响,B 错误;缓冲溶液的 pH 与共轭酸碱对的浓度比以及酸(或碱)的解离常数有关,C 错误;缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成,D 正确。
17. 在人体血液中,H₂CO₃ - NaHCO₃缓冲对起重要作用,当酸性物质进入血液时,发生的主要反应是( )
A. H₂CO₃ + OH⁻→H₂O + HCO₃⁻
B. HCO₃⁻ + H⁺→H₂CO₃
C. H₂CO₃ + H⁺→H₃O⁺
D. HCO₃⁻ + OH⁻→H₂O + CO₃²⁻
答案:B
解析:当酸性物质进入血液时,碳酸氢根离子(抗酸成分)与氢离子反应生成碳酸,维持血液 pH 稳定。
18. 下列关于盐类水解应用的说法错误的是( )
A. 利用盐类水解可以制备某些胶体,如氢氧化铁胶体
B. 可以利用盐类水解来除去溶液中的某些金属离子杂质
C. 在实验室保存碳酸钠溶液时,使用带玻璃塞的试剂瓶
D. 用 TiCl₄制备 TiO₂时,加入大量的水同时加热,促进 TiCl₄水解
答案:C
解析:制备氢氧化铁胶体是利用氯化铁水解,A 正确;利用水解原理可以通过调节 pH 除去某些金属离子杂质,B 正确;碳酸钠溶液呈碱性,不能用带玻璃塞的试剂瓶保存,因为会与玻璃中的二氧化硅反应,C 错误;用 TiCl₄制备 TiO₂,加水加热促进水解生成氢氧化钛,再经处理得到 TiO₂,D 正确。
19. 欲使 0.1mol/L 的 NaHCO₃溶液中 c (H⁺)、c (CO₃²⁻)、c (HCO₃⁻) 都减小,可采用的方法是( )
A. 通入 CO₂
B. 加入 NaOH 固体
C. 通入 HCl
D. 加入饱和石灰水
答案:D
解析:通入 CO₂,c (H₂CO₃) 增大,c (H⁺)、c (CO₃²⁻) 可能增大,A 错误;加入 NaOH 固体,c (CO₃²⁻) 增大,B 错误;通入 HCl,c (H⁺) 增大,C 错误;加入饱和石灰水,氢氧化钙与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀、水和碳酸钠,c (H⁺)、c (CO₃²⁻)、c (HCO₃⁻) 都减小。
20. 下列盐溶液加热蒸干后,能得到原溶质固体的是( )
A. FeCl₃
B. Al₂(SO₄)₃
C. Na₂CO₃(溶液中混有少量 NaHCO₃)
D. KMnO₄
答案:C
解析:FeCl₃溶液加热蒸干,由于氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸,盐酸挥发,最终得到氢氧化铁,灼烧后得到氧化铁,A 错误;Al₂(SO₄)₃溶液加热蒸干,虽然铝离子水解,但硫酸不挥发,最终还是得到硫酸铝,B 正确;Na₂CO₃(溶液中混有少量 NaHCO₃),加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠,最终得到碳酸钠,C 正确;KMnO₄加热分解,得不到原溶质,D 错误。
21. 下列关于盐类水解平衡移动的说法正确的是( )
A. 向氯化铵溶液中加入氯化铵固体,水解平衡正向移动
B. 向醋酸钠溶液中加入醋酸钠固体,溶液 pH 减小
C. 向氯化铁溶液中加入铁粉,水解平衡逆向移动
D. 向碳酸钠溶液中加入少量氯化钙固体,水解平衡正向移动
答案:D
解析:向氯化铵溶液中加入氯化铵固体,铵根离子浓度增大,水解程度减小,但水解平衡正向移动,A 错误;向醋酸钠溶液中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,水解平衡正向移动,溶液 pH 增大,B 错误;向氯化铁溶液中加入铁粉,与铁离子反应,促进水解平衡正向移动,C 错误;向碳酸钠溶液中加入少量氯化钙固体,钙离子与碳酸根离子结合,碳酸根离子浓度减小,水解平衡正向移动,D 正确。
22. 在含有酚酞的 0.1mol/L 氨水中加入少量的 NH₄Cl 晶体,则溶液颜色( )
A. 变蓝色
B. 变深
C. 变浅
D. 不变
答案:C
解析:氨水中存在电离平衡 NH₃・H₂O⇌NH₄⁺ + OH⁻,加入少量 NH₄Cl 晶体,铵根离子浓度增大,平衡逆向移动,氢氧根离子浓度减小,溶液碱性减弱,酚酞溶液颜色变浅。
23. 下列关于不同类型盐类水解的叙述,错误的是( )
A. 对于强碱弱酸盐,水解后溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度
B. 对于强酸弱碱盐,水解后溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度
C. 对于弱酸弱碱盐,若弱酸的酸性强于弱碱的碱性,则溶液呈酸性
D. 对于弱酸弱碱盐,若弱酸的酸性等于弱碱的碱性,则溶液呈中性,水解程度为零
答案:D
解析:强碱弱酸盐水解显碱性,氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,A 正确;强酸弱碱盐水解显酸性,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,B 正确;弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱,C 正确;弱酸弱碱盐,若弱酸的酸性等于弱碱的碱性,则溶液呈中性,但水解程度不为零,D 错误。
24.常温下,下列各组微粒在指定溶液中因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.某弱碱溶液中:AlO、HCO、Na+、Cl-
B.能使KSCN溶液变红的溶液中:SO、HCO、Na+、Cl-
C.能使石蕊溶液变红的溶液中:Fe2+、I-、NH、NO
D.与Al反应能生成氢气的溶液中:MnO、NH、CH3COO-、Na+
答案:B
解析:离子不能大量共存的原因为AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,不是相互促进的水解反应,故A不正确;能使KSCN溶液变红的溶液中含有Fe3+,其与HCO发生相互促进的水解反应,离子方程式为Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑,故B正确;能使石蕊溶液变红的溶液显酸性,NO与H+共存时有强氧化性,Fe2+、I-不能存在,故C不正确;与Al反应能生成氢气的溶液可能显酸性,也可能显碱性,H+与CH3COO-因反应生成弱酸而不能共存,OH-与NH因反应生成弱碱而不能共存,故D不正确。
25.下列离子在水溶液中不会发生水解的是( )
A. Al³⁺
B. Cl⁻
C. CH₃COO⁻
D. NH₄⁺
答案:B
解析:Al³⁺、NH₄⁺是弱碱阳离子,CH₃COO⁻是弱酸根离子,它们在水溶液中都会发生水解,而 Cl⁻是强酸阴离子,不会发生水解。
四、名词解释
1.盐的水解
答案:盐的水解是指盐电离出的离子与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的反应。这种反应破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。例如,醋酸钠(CH₃COONa)在水中,醋酸根离子(CH₃COO⁻)与水电离出的氢离子结合生成醋酸(CH₃COOH),使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性。
2. 水解平衡
答案:在一定条件下,盐类水解的速率和逆反应(中和反应)的速率相等时,体系中各物质的浓度不再发生变化,此时所处的状态称为水解平衡。例如,氯化铵(NH₄Cl)水解生成一水合氨(NH₃・H₂O)和氢离子(H⁺),当水解产生的氢离子与一水合氨结合生成氯化铵的速率和氯化铵水解的速率相等时,就达到了水解平衡,溶液中各离子浓度保持稳定。
3.
答案:
4. 将0.2mol/L的HAc 和0.2mol/L的NaAc 等体积混合,计算混合后液的 pH。
答案:HAc-NaAc 是一元弱酸及其盐组成的缓冲溶液,可按照缓冲溶液 pH 的计算公式进行计算。溶液等体积混合后,浓度都减少一半,即
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