内容正文:
课时梯级训练(19) 影响盐类水解的因素及盐类水解的应用
一 盐类水解平衡
1.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2O⥫⥬HS-+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,减小
C.通入H2S,HS-的浓度增大
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
答案:C
2.下列有关两种溶液的说法正确的是 ( )
①0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液
②0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液
A.相同温度下,溶液中水的电离程度:溶液①>溶液②
B.等体积混合溶液①和溶液②,所得溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.加水稀释溶液①,溶液中不变
D.向溶液①中加少量的CH3COONa固体则减小
答案:A
二 盐类水解的应用
3.下列实验操作能达到目的的是 ( )
①用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体
②用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体
③用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体
④加热MgCl2溶液制取MgCl2固体
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
答案:B
4.下列说法正确的是 ( )
A.洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
B.用NaOH溶液调节pH除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质
C.将CuCl2溶液加热蒸干、灼烧后,所得固体为Cu(OH)2
D.配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
答案:A
三 水溶液图像分析
5.常温下,分别向10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的一元酸HA和HB溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.HA的酸性强于HB的酸性
B.V(酸)=10 mL时,两溶液中c(B-)=c(A-)
C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)
答案:D
6.在NaCN溶液中存在水解平衡:CN-+H2O⥫⥬HCN+OH-,水解常数Kh(NaCN)=≈[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。在25 ℃时,向1 mol·L-1的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lg c0与2pOH[pOH=-lg c(OH-)]的关系如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.在25 ℃时,Kh(NaCN)的值为10-4.7
B.升高温度,可使曲线上a点变到b点
C.在25 ℃,向a点对应的溶液中加入固体NaCN,CN-的水解程度减小
D.c点对应溶液中的c(OH-)大于a点
答案:B
7.常温下,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①Na2CO3溶液;②NaOH溶液;③NaHSO4溶液;④NH4Cl溶液;⑤NaNO3溶液;已知电离常数K(HSO)=1.2×10-2,Ka2(H2CO3)=5.61×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.77×10-5,pH由小到大的排列顺序是 ( )
A.③<④<⑤<①<② B.④<③<⑤<①<②
C.④<③<①<⑤<② D.①<④<③<⑤<②
A 解析:常温下物质的量浓度相同的这几种溶液,溶液的pH大小顺序:碱>强碱弱酸盐>强酸强碱盐>强酸弱碱盐>强酸强碱酸式盐;①是强碱弱酸盐,溶液的pH>7;②NaOH为强碱,溶液的pH=13;③NaHSO4为强碱酸式盐,且NaHSO4电离出的c(H+)最大,溶液的pH最小;④NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液的pH<7,但是大于③;⑤NaNO3为强酸强碱盐,溶液的pH=7,所以溶液的pH由小到大的排列顺序是③<④<⑤<①<②,A正确。
8.下列实验能达到预期目的的是 ( )
编号
实验内容
实验目的
A
等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体,HX放出的氢气多且反应速率快
证明HX酸性比HY强
B
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 NaF溶液的pH
比较HClO和HF溶液的酸性
C
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
D
向MgCl2溶液中加入NaOH溶液
除去MgCl2溶液中的Fe3+
C 解析:等pH时HX放出的氢气多且反应速率快,可知HX的酸性更弱,则证明HX酸性比HY弱,A错误;NaClO溶液可使pH试纸褪色,不能测定盐溶液的pH来比较酸性,B错误;钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子水解平衡逆向移动,溶液红色变浅,C正确;镁离子、铁离子均与NaOH反应,不能除杂,D错误。
9.常温下,将Na2A和NaHA溶液分别进行稀释,若-lg c(Na+)=pNa、-lg c(OH-)=pOH,则测得两种溶液中pNa与pOH的关系曲线如图。下列说法正确的是 ( )
A.常温下,H2A的Ka1数量级为10-5
B.在Y点加入适量NaOH固体可以达到X点
C.X点所在的直线表示NaHA溶液的稀释
D.将X和Y点溶液等体积混合,则有c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
A 解析:浓度相同的Na2A和NaHA溶液中,NaHA的水解程度小,溶液碱性弱,pOH大,Na2A是正盐,水解程度大于酸式盐NaHA,所以Y点所在的直线表示NaHA溶液的稀释,C错误;根据Y点所在曲线,pNa=1,pOH=5,可知c(Na+)=10-1mol·L-1(近似为NaHA的浓度),c(OH-)=10-5mol·L-1,根据HA-+H2O⥫⥬H2A+OH-,则HA-的水解常数Kh=≈10-9,则H2A的电离常数Ka1==10-5,可知数量级为10-5,A正确;X点和Y点的pNa相同,即c(Na+)相同,在Y点加入适量NaOH固体,c(Na+)增大,故不可能达到X点,B错误;pNa=2时,c(Na+)=10-2 mol·L-1,故X点Na2A的浓度为0.5×10-2 mol·L-1,Y点NaHA的浓度为1×10-2 mol·L-1,A2-水解程度强于HA-,故c(HA-)>c(A2-),D错误。
10.(1)纯碱去油污原理:__________________________(用离子方程式表示)。
(2)pH相同的下列溶液中:①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4,三份溶液中c(NH)由大到小的顺序是_____________________________________________________________(填标号)。
(3)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1盐酸中滴加0.1 mol·L-1氨水,得到溶液pH与氨水体积的关系曲线如图所示。
①写出a点混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算):c(Cl-)-c(NH)=________。
②c(H+)-c(NH3·H2O)=________。
答案:(1)CO+H2O⥫⥬HCO+OH-
(2)①=②>③
(3)①(10-6-10-8)mol·L-1 ②10-8mol·L-1
解析:(1)碳酸根离子水解显碱性,以第一步水解为主,则水解反应的离子方程式为CO+H2O⥫⥬HCO+OH-,油脂在碱性溶液中发生水解生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油容易洗去。(2)pH相同的下列溶液中:①NH4Cl、②(NH4)2SO4溶液都为强酸弱碱盐溶液,铵根离子水解溶液呈酸性,pH相同,水解的铵根离子程度相同,所以两者的铵根离子浓度相等,③NH4HSO4为强酸的酸式弱碱盐,电离出的氢离子,要使其pH与①NH4Cl、②(NH4)2SO4相同,因本身电离出氢离子,溶液呈酸性,抑制铵根离子水解,其铵根离子浓度相对于①②小,所以pH 相同的下列溶液中:①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4HSO4,c(NH)相对大小为①=②>③。(3)①室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1盐酸中滴加0.1 mol·L-1氨水,a点时氨水的体积为100 mL,二者恰好反应,则溶质为NH4Cl,a点溶液的pH=6,c(H+)=10-6mol·L-1、c(OH-)=10-8mol·L-1,溶液中存在电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH),则c(Cl-)-c(NH)=c(H+)-c(OH-)=(10-6-10-8)mol·L-1;
②a点混合溶液中存在电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH),元素守恒为c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH),则质子守恒为c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),所以c(H+)-c(NH3·H2O)=c(OH-)=10-8mol·L-1。
11.草酸(H2C2O4,二元弱酸)与草酸盐在实验和工业生产中都起着重要的作用。
(1)Na2C2O4溶液显碱性,请用离子方程式解释原因:
________________________________________________________________________。
(2)KMnO4能与硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)常温下,pH=3的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c1,水电离出的c(H+)为c3;pH=4的H2C2O4溶液的物质的量浓度为c2,水电离出的c(H+)为c4。则c1________10c2(填“>”“<”或“=”,下同),c4________10c3。
(4)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL某未知浓度的H2C2O4溶液,滴定曲线如图,c点所示溶液中:2c(C2O)+2c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(Na+)
①该草酸溶液的物质的量浓度为____________________________(列出计算式,并得出计算结果)。
②a点所示溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_____________________________。
答案:(1)C2O+H2O⥫⥬HC2O+OH-(若同时写出HC2O+H2O⥫⥬H2C2O4+OH-也可)
(2)2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3)> =
(4)①c(H2C2O4)=(0.100 0 mol·L-1×21.60×10-3L)/(20.00×10-3L×2)=0.054 0 mol·L-1
②c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)
解析:(1)Na2C2O4溶液显碱性,C2O水解,且水解分步。(2)KMnO4具有强氧化性,能将C2O氧化成CO2,反应的离子方程式为2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。(3)草酸为弱酸,将pH=3的H2C2O4溶液稀释到10倍时,电离平衡正向移动导致c(H+)大于原溶液的1/10,需稀释到大于10倍;溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+),酸溶液中的c(OH-)可以表示水电离的量。(4)①由c点溶液中的元素守恒可知,c点为Na2C2O4溶液,即c点是H2C2O4与NaOH溶液恰好完全反应点,n(H2C2O4)=n(NaOH)=×0.100 0 mol·L-1× 21.60×10-3 L=1.080×10-3mol,c(H2C2O4)==0.054 0 mol·L-1。②a点是H2C2O4与NaOH按物质的量之比1∶1恰好完全反应生成NaHC2O4,由于a点溶液pH<7,溶液显酸性,即HC2O的电离大于HC2O的水解,溶液离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)。
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