内容正文:
课时梯级训练(15) 盐类水解的应用
1.下列叙述正确的是( )
A.用明矾对自来水进行净化和杀菌消毒
B.用干燥的pH试纸测定NaClO溶液的pH
C.用泡沫灭火器扑灭电器着火
D.用热碱水来清洗厨房中的油污
D 解析:明矾没有氧化性,不能起到杀菌消毒的作用,A错误;次氯酸钠溶液具有漂白性,所以不能用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH,B错误;泡沫灭火器的反应原理为硫酸铝与碳酸氢钠发生相互促进的水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝沉淀、二氧化碳和水,所以不能用泡沫灭火器扑灭电器着火,C错误;碳酸钠的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中的氢氧根离子浓度增大,去除油污的能力增强,所以可以用热碱水来清洗厨房中的油污,D正确。
2.化学与生产、生活和科技密切相关,下列说法错误的是( )
A.血浆中HCO/CO缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用
B.利用SbCl3的水解反应制取可用作白色颜料和阻燃剂等的Sb2O3
C.洗发时使用的护发素具有调节头发的pH使之达到适宜酸碱度的功能
D.盐碱地不利于农作物生长,施加适量石膏降低土壤的碱性
A 解析:血浆中存在缓冲体系H2CO3/HCO,对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用,A错误;SbCl3的水解反应方程式为2SbCl3+3H2OSb2O3+6HCl,利用SbCl3的水解反应制取可用作白色颜料和阻燃剂等的Sb2O3,B正确;护发素的主要成分是表面活性剂,这些成分能够中和洗发水中的碱性成分,调节头发的pH使之达到适宜酸碱度的功能,C正确;盐碱地含较多碳酸钠,施加适量石膏,硫酸钙与碳酸钠反应生成溶解度更小的碳酸钙沉淀,从而降低碳酸根离子浓度,降低土壤的碱性,D正确。
3.常温下,下列关于0.1 mol/L氯化铵溶液的说法错误的是( )
A.加入适量的水,c(H+)减小,n(NH)增大
B.该温度下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14
C.生活中,可用该溶液来除铁锈
D.该溶液中一定存在c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-)
A 解析:NH4Cl溶液中存在: NH+H2ONH3·H2O+H+,加入适量的水,水解平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,c(H+)减小,n(NH)减小,A错误;水的离子积常数是温度的函数,只与温度有关,故该温度下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14,B正确;NH4Cl溶液显酸性,故生活中,可用该溶液来除铁锈,C正确;根据电解质溶液中的电荷守恒可知,该溶液中一定存在:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),D正确。
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-+H2OCH3COOH+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+H2OHC2O+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.已知:Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(几乎无色);[Fe(H2O)6]3+水解生成[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色);[FeCl4(H2O)2]-(黄色)。下列实验所得结论不正确的是( )
注:加热为微热,忽略体积变化。
A.实验①中,Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是[Fe(H2O)6]3+发生了水解反应
B.实验②中,酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响
C.实验③中,存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-
D.实验④,可证明升高温度,Fe3+水解平衡正向移动
D 解析:已知Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(几乎无色);[Fe(H2O)6]3+水解生成[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色),而实验①中加热前溶液为浅黄色,因此Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是[Fe(H2O)6]3+发生了水解反应,A正确;实验②中加热前溶液接近无色,加热后溶液颜色无明显变化,由于加热可促进盐类水解,这说明酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响,B正确;实验③中加入NaCl后,溶液立即变为黄色,由于[FeCl4(H2O)2]-在溶液中显黄色,因此可说明存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,C正确;实验④中加热前溶液为黄色,加热后溶液颜色变深,但由于氯化铁溶液中可能存在可逆反应:Fe3++4Cl-+2H2O[FeCl4(H2O)2]-,所以不能证明升高温度,Fe3+水解平衡正向移动,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+H2OHSO+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++2H2OCu(OH)2+2H+。
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