内容正文:
0
专题3 水溶液中的
离子反应
第三单元 盐类的水解
第2课时 盐类水解的影响
因素及应用
能力作业
02
目录
CONTENTS
基础作业
01
基础作业
(建议用时:10分钟)
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基础作业
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基础作业
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基础作业
7
4.对滴有酚酞试液的下列溶液进行相应操作后,溶液颜色变深的是( )
A.明矾溶液 加热 B.CH3COONa溶液 加热
C.氨水 加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液 加入少量NaCl固体
解析:明矾溶液中铝离子水解使溶液呈酸性,加热后铝离子的水解程度增大,溶液的酸性增强,无颜色变化;醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液呈碱性,加热后醋酸根离子的水解程度增大,溶液的碱性增强,溶液的颜色加深;加入氯化铵固体后,NH3·H2O的电离程度减弱,碱性减弱,溶液颜色变浅;加入少量氯化钠固体,溶液的酸碱性不变,溶液的颜色没有变化。
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基础作业
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基础作业
9
考点二 盐类水解的应用
6.下列过程或现象与盐类的水解无关的是( )
A.纯碱溶液去油污 B.粗盐在空气中易潮解
C.加热氯化铁溶液,体系颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味
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基础作业
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基础作业
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基础作业
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基础作业
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基础作业
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能力作业
(建议用时:40分钟)
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能力作业
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能力作业
23
6.下列事实中,与盐类水解有关的叙述有( )
①NaHSO4溶液呈酸性 ②配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体 ③氯化铵溶液可除去金属制品表面的锈斑 ④长期施用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增强,发生板结 ⑤加热FeCl3溶液往往得不到FeCl3固体
A.4项 B.5项
C.3项 D.2项
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能力作业
32
溶液 NaHCO3溶液 Na2CO3溶液 NaCN溶液
pH 9.7 11.6 11.1
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能力作业
34
甲 1000 mL 0.1 mol·L-1 HCOONa溶液
乙 1000 mL 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
丙 1000 mL含HCOONa、CH3COONa各0.05 mol的溶液
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能力作业
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能力作业
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②①③⑧⑦⑥⑤④
a
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能力作业
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碱
大于
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能力作业
45
14.(1)向K2CO3溶液中滴加酚酞,观察到的现象是_____________,产生这种现象的原因是(用离子方程式回答)__________________________,若将此溶液微热,观察到的现象是______________,原因是___________________________________。
(2)向K2CO3溶液中加入AlCl3溶液,反应的离子方程式是__________________
___________________________。
(3)将K2CO3溶液蒸干得到的物质是________,若将KHCO3溶液蒸干灼烧得到的物质是________。
溶液变红色
溶液红色加深
K2CO3
K2CO3
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能力作业
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碱
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c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
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能力作业
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AC
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A
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能力作业
51
R
考点一 盐类水解的影响因素
1.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.升高温度,eq \f(c(HS-),c(S2-))减小
C.通入H2S,HS-的浓度增大
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析:水解平衡常数只受温度影响,温度不变,水解平衡常数不变,A错误;水解是吸热反应,升高温度平衡正向移动,c(HS-)增大,c(S2-)减小,故eq \f(c(HS-),c(S2-))增大,B错误;通入H2S,H2S会结合水解出的OH-,使平衡正向移动,HS-的浓度增大,C正确;加入NaOH固体,溶液碱性增强,溶液pH增大,D错误。
2.为了使NH4Cl溶液中c(Cl-)与c(NHeq \o\al(+,4))浓度比为1∶1,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 ⑤适量的硫酸
A.①②⑤
B.③⑤
C.③④
D.④⑤
3.物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大顺序排列的是( )
A.Na2CO3 NaHCO3 NaCl NH4Cl
B.Na2CO3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
C.(NH4)2SO4 NH4Cl NaNO3 Na2S
D.NH4Cl (NH4)2SO4 NaNO3 Na2S
解析:强碱弱酸盐水解显碱性,强酸强碱盐不水解呈中性,强酸弱碱盐水解呈酸性,且第一步水解大于第二步水解,因此pH:NH4Cl溶液<NaCl溶液<NaHCO3溶液<Na2CO3溶液,A、B错误;(NH4)2SO4溶液比NH4Cl溶液中的NHeq \o\al(+,4)浓度大,水解所得H+浓度大,故pH:(NH4)2SO4溶液<NH4Cl溶液<NaNO3溶液<Na2S溶液,C正确,D错误。
5.下列关于FeCl3水解的说法错误的是( )
A.在FeCl3稀溶液中,水解达到平衡时,无论加FeCl3饱和溶液还是加水稀释,平衡均向右移动
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者小于后者
C.其他条件相同时,同浓度的FeCl3溶液在50 ℃和20 ℃时发生水解,50 ℃时Fe3+的水解程度比20 ℃时的小
D.为抑制Fe3+的水解,更好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
解析:碳酸钠水解使溶液显碱性,油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质,从而达到去油污的目的;氯化铁溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,在加热条件下水解平衡正向移动使体系颜色加深;硫化钠溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-,水解产物H2S有臭鸡蛋气味;粗盐中混有的MgCl2、CaCl2易结合空气中的水蒸气发生潮解,与盐类的水解无关。
7.下列离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的是( )
A.K+、S2-、Al3+、AlOeq \o\al(-,2)
B.MnOeq \o\al(-,4)、Na+、SOeq \o\al(2-,4)、K+
C.SOeq \o\al(2-,4)、Fe3+、S2-、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、NOeq \o\al(-,3)
8.下列关于盐类水解的应用的说法不正确的是( )
A.实验室盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用磨口玻璃塞
B.实验室配制Na2S溶液时,常滴加少量的NaOH溶液
C.用TiCl4水溶液制备TiO2·xH2O
D.草木灰(主要含K2CO3)可改良酸性土壤,说明K2CO3的溶液可能呈碱性
解析:Na2CO3溶液中发生反应:COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-,生成的OH-与玻璃塞中二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠,所以盛放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞。
9.合理利用某些盐能水解的性质,能解决许多生产、生活中的问题,下列叙述的事实与盐类水解的性质无关的是( )
A.不能用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
B.配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉
C.长期施用铵态氮肥会使土壤酸化
D.向FeCl3溶液中加入CaCO3粉末后有气泡产生
解析:Al3+和S2-发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,不能得到Al2S3固体,与盐类水解有关;亚铁离子易被氧化,配制FeSO4溶液时,加入一定量Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化,与盐类水解无关;铵根离子水解使溶液显酸性,所以长期施用铵态氮肥会使土壤酸化,与盐类水解有关;FeCl3是强酸弱碱盐,Fe3+水解使溶液显酸性,故加入碳酸钙后有气泡产生,与盐类水解有关。
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列根据反应原理设计的应用不正确的是( )
A.COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-;用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;用明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)===TiO2·xH2O↓+4HCl;用TiCl4制备TiO2
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl;配制氯化亚锡溶液时加入NaOH固体
解析:升高温度,促使COeq \o\al(2-,3)的水解平衡正向移动,溶液中c(OH-)增大,碱性增强,有利于油污的清洗,A正确;明矾是KAl(SO4)2·12H2O,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中的悬浮杂质,起到净水作用,B正确;TiCl4发生水解生成TiO2·xH2O沉淀,经脱水制备TiO2,C正确;SnCl2易发生水解反应,配制其溶液时,若加入NaOH固体,则消耗HCl,促使水解平衡正向移动,生成Sn(OH)Cl沉淀,故应加入HCl溶液抑制SnCl2水解,D错误。
2.有等物质的量浓度的下列四种溶液:
a.(NH4)2SO4;b.(NH4)2CO3;c.NH4Cl;d.NH4HSO4,其中c(NHeq \o\al(+,4))大小关系判断正确的是( )
A.a=b>c=d
B.c>a>b>d
C.a>c>b>d
D.a>b>d>c
解析:NHeq \o\al(+,4)的水解是微弱的,观察四种物质的化学式,可知(NH4)2SO4、(NH4)2CO3溶液中NHeq \o\al(+,4)的浓度大于NH4Cl、NH4HSO4溶液中NHeq \o\al(+,4)的浓度。(NH4)2CO3溶液中NHeq \o\al(+,4)和COeq \o\al(2-,3)的水解相互促进,而(NH4)2SO4溶液中SOeq \o\al(2-,4)对铵根离子的水解无影响,即溶液中c(NHeq \o\al(+,4)):a>b;NH4Cl溶液中Cl-不影响铵根离子的水解,NH4HSO4溶液中H+抑制铵根离子的水解,即溶液中c(NHeq \o\al(+,4)):d>c;则c(NHeq \o\al(+,4))由大到小的顺序排列为a>b>d>c,D正确。
3.常温下,稀释0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液,图中的横坐标表示加水的量,则纵坐标可以表示的是( )
A.NHeq \o\al(+,4)的水解平衡常数
B.溶液的pH
C.溶液中n(NHeq \o\al(+,4))
D.溶液中c(Cl-)
解析:NHeq \o\al(+,4)的水解平衡常数不变,A错误;NH4Cl溶液呈酸性,稀释过程中溶液的pH增大,B正确;稀释过程中NHeq \o\al(+,4)的水解程度增大,n(NHeq \o\al(+,4))减小,溶液中c(Cl-)减小,C、D错误。
4.《本草纲目》中对白矾之用有如下叙述:“吐利风热之痰涎,取其酸苦涌泄也,治诸血痛,脱肛,阴挺,疮疡,取其酸涩而收也……”。已知白矾的主要化学成分为KAl(SO4)2·12H2O。下列说法正确的是( )
A.白矾能治血痛是利用了胶体的吸附作用
B.白矾溶于水后微粒浓度的大小关系为c(SOeq \o\al(2-,4))>c(Al3+)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
C.白矾和氯化铁均可用作水处理剂,均可杀菌消毒
D.白矾常用于油条中作膨化剂的原理是Al3++3HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑
解析:白矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,治血痛是利用了胶体的聚沉,不是吸附作用,A错误;白矾水溶液中铝离子水解使溶液显酸性,微粒浓度的大小关系为c(SOeq \o\al(2-,4))>c(K+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-),B错误;白矾和氯化铁均可水解,生成的胶体具有较大的比表面积,具有吸附作用,吸附悬浮在水中的杂质,可作水处理剂,不能用来杀菌消毒,C错误。
5.由于血液中存在如下平衡过程:CO2(g)CO2(aq)、CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)、H2CO3(aq)H+(aq)+HCOeq \o\al(-,3)(aq),使血液的pH维持在7.35~7.45。若超出这个范围会造成酸中毒(pH过低)或碱中毒(pH过高),急性中毒时需静脉注射NH4Cl溶液或NaHCO3溶液进行治疗。下列叙述正确的是( )
A.血液中CO2浓度过高会导致酸中毒,使血液中-,3)eq \f(c(HCO),c(H2CO3))
增大
B.治疗碱中毒时,患者需降低呼吸频率,以增加血液中CO2的浓度
C.急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NH4Cl溶液
D.酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生水解
解析:A项,血液中CO2浓度过高,氢离子浓度增大,会导致酸中毒,其中-,3)eq \f(c(HCO),c(H2CO3))
=-,3)eq \f(c(HCO)·c(H+),c(H2CO3)·c(H+))
=eq \f(Ka1,c(H+)),故血液中-,3)eq \f(c(HCO),c(H2CO3))
减小,错误;C项,急性酸中毒时,救治方式是静脉注射NaHCO3溶液,错误;D项,酸或碱中毒时,会导致血液中的酶发生变性而不是水解,错误。
解析:NaHSO4是强酸的酸式盐,硫酸氢钠在水溶液中完全电离生成氢离子、钠离子和硫酸根离子而使溶液呈酸性,与盐类水解无关;氯化铜属于强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,为抑制铜离子水解,可用稀盐酸溶解CuCl2固体,与盐类水解有关;氯化铵属于强酸弱碱盐,铵根离子水解使溶液呈酸性,酸和锈斑的成分反应生成盐和水,可以用氯化铵溶液去除金属制品表面的锈斑,与盐类水解有关;(NH4)2SO4是强酸弱碱盐,NHeq \o\al(+,4)水解使溶液呈酸性,长期施用此类化肥会使土壤酸性增强,与盐类水解有关;FeCl3是强酸弱碱盐,FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl,加热促进水解,生成Fe(OH)3,故得不到FeCl3固体,与盐类水解有关。
[归纳总结] 理解盐类水解的应用
应用
举例
判断溶液的酸碱性
Na2CO3溶液显碱性,原因是COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-
判断酸性强弱
25 ℃时,等物质的量浓度的NaX、NaY、NaZ三种盐溶液的pH分别为8、9、10,则酸性HX>HY>HZ
配制或贮存易水解的盐溶液
配制CuSO4溶液时,加入少量H2SO4抑制Cu2+水解;配制FeCl3溶液时,加入少量盐酸抑制Fe3+水解;贮存Na2CO3溶液不能用带有磨口玻璃塞的试剂瓶
胶体的制取
制取Fe(OH)3胶体的离子方程式:Fe3++3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3H+
泡沫灭火器原理
成分为NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液,发生的反应为Al3++3HCOeq \o\al(-,3)===Al(OH)3↓+3CO2↑
作净水剂
明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+
化肥的使用
铵态氮肥与草木灰不得混用
判断离子共存
Al3+与COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、S2-、HS-、AlOeq \o\al(-,2)不能共存,Fe3+与COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、AlOeq \o\al(-,2)不能共存,NHeq \o\al(+,4)与AlOeq \o\al(-,2)、SiOeq \o\al(2-,3)不能共存
物质提纯
除去氯化镁酸性溶液中的氯化铁,可加入氧化镁或氢氧化镁
7.下列物质的水溶液在空气中小心加热蒸干至质量不再减少,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⑤⑥
D.仅①
解析:CuSO4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少时,能得到较纯净的原溶质;FeSO4具有还原性,加热时Fe2+被氧化为Fe3+;Ca(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少时,能得到较纯净的碳酸钙;NH4HCO3受热分解生成NH3、H2O和CO2,得不到原溶质;KMnO4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;FeCl3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。
[归纳总结] 盐溶液蒸干、灼烧时所得产物的几种类型
(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4(aq)eq \o(――→,\s\up17(蒸干))CuSO4(s);
盐溶液水解生成易挥发性酸时,蒸干、灼烧后一般得对应的氧化物,如AlCl3(aq)eq \o(――→,\s\up17(蒸干))Al(OH)3eq \o(――→,\s\up17(灼烧))Al2O3。
(2)酸根阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3溶液等蒸干后可得到原物质。
(3)还原性盐在蒸干时会被O2氧化,如:Na2SO3(aq)eq \o(――→,\s\up17(蒸干))Na2SO4(s)。
8.下列说法中正确的是( )
A.AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体的成分相同
B.实验室配制FeCl3溶液时,往往在FeCl3溶液中加入少量的硫酸
C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.常用Na2CO3和Al2(SO4)3两种溶液作泡沫灭火剂
解析:AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体的成分不相同,前者得到Al2O3,后者得到Al2(SO4)3,故A错误;配制FeCl3溶液时,应将FeCl3固体溶解在盐酸中,再加水稀释到所需的浓度,若溶于硫酸,会引入杂质离子SOeq \o\al(2-,4),故B错误;Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,向CuCl2溶液中加入CuO,消耗H+,使上述水解平衡正向移动生成氢氧化铁沉淀,达到除去溶液中混有的Fe3+的目的,故C正确;泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,故D错误。
9.已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液的pH如下:
下列说法正确的是( )
A.其溶液中阳离子的物质的量浓度之和:Na2CO3>NaCN>NaHCO3
B.相同条件下的酸性:H2CO3<HCN
C.三种溶液中均存在电离平衡和水解平衡
D.升高Na2CO3溶液的温度,-,3)eq \f(c(HCO),c(COeq \o\al(2-,3)))
减小
解析:三种溶液中阳离子均为Na+和H+,Na2CO3溶液中Na+浓度是其他两种溶液中Na+浓度的两倍,阳离子浓度之和最大,NaCN溶液和NaHCO3溶液中Na+浓度相等,NaCN溶液中H+浓度小于NaHCO3溶液中H+浓度,故三种溶液中阳离子浓度之和的大小顺序为Na2CO3>NaHCO3>NaCN,A错误;HCOeq \o\al(-,3)的水解能力小于CN-,故酸性:H2CO3>HCN,B错误;升高Na2CO3溶液的温度,促进COeq \o\al(2-,3)水解,c(COeq \o\al(2-,3))减小,c(HCOeq \o\al(-,3))增大,-,3)eq \f(c(HCO),c(COeq \o\al(2-,3)))
增大,D错误。
10.常温下,电离常数:Ka(HCOOH)=1.77×10-4、Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,有甲、乙、丙三种溶液:
下列叙述错误的是( )
A.溶液中c(Na+):甲=乙=丙
B.溶液中酸分子数:甲<丙<乙
C.溶液pH:甲<丙<乙
D.溶液中阴、阳离子总数:甲<丙<乙
解析:三种溶液中钠离子浓度都为0.1 mol·L-1,所以c(Na+):甲=乙=丙,A正确;由甲酸与乙酸的电离常数可知酸性:甲酸>乙酸,根据“越弱越水解”可知水解程度:CH3COO->HCOO-,弱酸根离子水解程度越大,产生酸分子的数目越多,所以溶液中酸分子数:甲<丙<乙,B正确;弱酸根离子水解程度越大,溶液的pH越大,乙酸根离子水解程度最大,甲酸根离子水解程度最小,所以溶液的pH:甲<丙<乙,C正确;根据电荷守恒得溶液中阴、阳离子的总数是阳离子总数的2倍,而三种溶液中钠离子的数目相同,弱酸根离子水解程度越大,氢离子的数目越少,所以溶液中的阴、阳离子总数:甲>丙>乙,D错误。
11.在25 ℃时,向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中滴加0.01 mol·L-1的盐酸,滴定曲线如图1所示,CN-、HCN浓度所占分数(α)随pH变化的关系如图2所示,下列表述正确的是( )
A.b点时,溶液中微粒浓度大小的关系:
c(Na+)>c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
B.d点溶液中存在的微粒浓度间的关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+
2c(CN-)
C.图2中的e点对应图1中的c点
D.该滴定实验可以选用酚酞试剂作指示剂
解析:向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中滴加5 mL 0.01 mol·L-1的盐酸,两者反应得到物质的量浓度相等的HCN、NaCN、NaCl,溶液呈碱性说明以NaCN的水解为主,所以溶液中微粒浓度大小的关系:c(Na+)>c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)>
c(H+),故A错误;d点两者恰好完全反应生成等物质的量浓度的HCN和NaCl,所以c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-),而根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-),故B正确;
图2中的e点溶液中的溶质是NaCl、NaCN、HCN,CN-的水解大于HCN的电离,但水解的程度是非常微弱的,如e点,c(HCN)=c(CN-),NaCN的物质的量应略大于HCN的,即盐酸体积小于5 mL,对应图1中的点应在b点左端,故C错误;两者恰好完全反应时d点溶液呈酸性,所以应用酸性范围内变色的指示剂甲基橙,故D错误。
12.羟胺(NH2OH)易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺[(NH3OH)Cl]用于药品的合成。常温下,Ka(HNO2)=7.2×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Kb(NH2OH)=8.7×10-9。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 (NH3OH)NO2溶液的pH大于7
B.向0.1 mol·L-1 NH4NO2溶液加入少量NaNO2固体,溶液中H+浓度增大
C.0.1 mol·L-1溶液的pH:HNO2<NH4Cl<(NH3OH)Cl<NH2OH
D.向NH2OH溶液中通入HCl至pH=5,溶液中eq \f(c(NH3OH+),c(NH2OH))=8.7
解析:Ka(HNO2)>Kb(NH2OH),故水解程度NOeq \o\al(-,2)<NH3OH+,(NH3OH)NO2溶液的pH小于7,A错误;NaNO2溶于水显碱性,NH4NO2溶液中加入少量NaNO2固体,溶液中H+浓度减小,B错误;HNO2为弱酸,NH4Cl、(NH3OH)Cl为强酸弱碱盐,水解显酸性,且Kh(NH3OH+)=eq \f(Kw,Kb(NH2OH))=eq \f(10-14,8.7×10-9)≈1.1×10-6<Ka(HNO2),Kb(NH3·H2O)>Kb(NH2OH),而NH2OH溶液显碱性,因此溶液的pH:HNO2<(NH3OH)Cl<NH4Cl<NH2OH,C错误;Kb(NH2OH)=eq \f(c(NH3OH+)·c(OH-),c(NH2OH))=8.7×10-9,则eq \f(c(NH3OH+),c(NH2OH))=eq \f(8.7×10-9,c(OH-))=eq \f(8.7×10-9,\f(10-14,10-5))=8.7,D正确。
[知识拓展]
Kh(水解平衡常数)与Ka(弱酸电离常数)或Kb(弱碱电离常数)、Kw(水的离子积常数)的定量关系如下:
(1)一元弱酸一元强碱盐:Kh=eq \f(Kw,Ka);
(2)一元强酸一元弱碱盐:Kh=eq \f(Kw,Kb);
(3)一元弱酸一元弱碱盐(如醋酸铵):Kh=eq \f(Kw,Ka·Kb)。
二、非选择题
13.(1)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的8种溶液:①HNO3溶液;②H2SO4溶液;③CH3COOH溶液;④Ba(OH)2溶液;⑤NaOH溶液;
⑥CH3COONa溶液;⑦KCl溶液;⑧NH4Cl溶液。这些溶液的pH由小到大的顺序是__________________(填序号)。
(2)常温下,pH=6的盐酸和pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)分别为x mol·L-1和y mol·L-1,二者的关系正确的是____ (填字母)。
a.x=10-2y
b.x=102y
c.x=y
d.x>y
A-+H2OHA
+OH-
(3)常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中eq \f(c(H+),c(OH-))=108。现取0.1 mol·L-1 HA溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)。试回答下列问题:
①混合溶液呈____性(填“酸”“中”或“碱”),理由是__________________
__________(用离子方程式表示)。
②混合溶液中由水电离出的c(H+)________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。
解析:(2)pH=6的盐酸中,水电离出的c(OH-)=eq \f(1×10-14,10-6) mol·L-1=1×10-8 mol·
L-1;pH=8的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH-)=eq \f(1×10-14,10-8) mol·L-1=1×10-6 mol·
L-1,故x∶y=(1×10-8)∶(1×10-6)=10-2∶1,x=10-2y。
(3)由于eq \f(c(H+),c(OH-))=108,根据c(H+)·c(OH-)=10-14可知,c(H+)=10-3 mol·L-1,所以HA为弱酸。①由于A-+H2OHA+OH-,混合溶液呈碱性。②NaA水解促进水的电离,而NaOH抑制水的电离。
COeq \o\al(2-,3)+H2OHCOeq \o\al(-,3)+OH-
加热促进COeq \o\al(2-,3)水解,溶液碱性增强
2Al3++3COeq \o\al(2-,3)+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
15.电解质的水溶液跟日常生活、工农业生产和环境保护息息相关,请按要求填空。
(1)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×1-5。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)已知25 ℃时,CH3COOH的Ka=1.8×10-5;H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11;HCN的Ka=6.2×10-10,回答下列问题:
①25 ℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为________________________________。
CN-+CO2+H2O===HCN+HCOeq \o\al(-,3)
②下列措施中能使醋酸的水溶液中c(CH3COO-)增大的同时c(H+)减小的是________(填字母)。
A.加入CH3COONa固体
B.加入固体KHSO4
C.加入NaCN固体
D.升高温度
(3)常温下,pH=12的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液按体积比为1∶9混合,所得溶液的pH值为_____。(近似认为酸碱总体积就是混合液体积)
(4)海上作战经常使用化学烟雾弹,该烟雾弹通过水解反应产生大量烟雾。下列物质适合用作海上烟雾弹的是( )
A.SiCl4
B.CaCl2
C.NH4HCO3
D.NaCl
解析:(1)Kh(CN-)=1.61×10-5,则Ka(HCN)=eq \f(Kw,Kh)=eq \f(10-14,1.61×10-5)≈6.2×10-10<1.61×10-5,说明CN-的水解能力强于HCN的电离能力,由于HCN与NaCN的总浓度相等,所以水解产生的c(OH-)大于电离生成的c(H+),混合溶液显碱性;由于CN-的水解能力强于HCN的电离能力,则含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液中c(CN-)<c(Na+),又由于混合溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),且弱电解质的电离与弱离子的水解都是微弱的,因此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)①根据电离常数数据可得酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCOeq \o\al(-,3),根据强酸制弱酸,向NaCN溶液中通入少量CO2生成HCN和HCOeq \o\al(-,3),反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+HCOeq \o\al(-,3);②加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,电离平衡逆向移动,c(H+)减小;加入固体KHSO4,c(H+)增大,电离平衡逆向移动,c(CH3COO-)减小;加入NaCN固体,与H+反应,使醋酸电离平衡正向移动,c(CH3COO-)增大的同时c(H+)减小;升高温度,电离平衡正向移动,c(CH3COO-)和c(H+)均增大。
(4)SiCl4水解会生成硅酸和HCl气体,HCl气体与空气中水蒸气结合会产生白色烟雾;氯化钙为强酸强碱盐,不发生水解;碳酸氢铵虽然能发生水解,但水解程度不大,不能产生大量烟雾;NaCl不发生水解。
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