1、第3讲盐类水解及其应用一、单项选择题1.某兴趣小组为研究碳酸钠水解平衡与温度的关系,用数字实验系统测定一定浓度碳酸钠溶液的pH与温度的关系,得到曲线如图,下列分析不合理的是()A.碳酸钠水解是吸热反应B.ab段说明水解平衡向右移动C.bc段说明水解平衡向左移动D.水的电离平衡也对pH产生影响答案C分析图像,碳酸钠溶液中碳酸根离子水解,升温pH增大,说明水解是吸热反应,A项正确;ab段说明升温促进水解,氢氧根离子浓度增大,碱性增强,溶液pH增大,图像符合,B项正确;温度升高促进水解平衡正向进行,C项错误。2.向三份0.1 molL-1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、
2、FeCl3固体(忽略溶液体积变化),则CH3COO-浓度的变化依次为()A.减小、增大、减小B.增大、减小、减小C.减小、增大、增大 D.增大、减小、增大答案ANH4+、Fe3+对CH3COO-的水解有促进作用,而SO32-对CH3COO-的水解有抑制作用,故向CH3COONa溶液中分别加入NH4NO3、FeCl3固体时CH3COO-浓度都减小,加入Na2SO3固体时CH3COO-浓度增大。3.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,c(Na+)c(CO32-)的值减小B.将0.1 molL-1 K2C2O4溶液从25 升温至35 ,c(K+)c(C2O42-
3、)的值增大C.向0.1 molL-1 HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,c(Na+)c(F-)=1D.向0.1 molL-1 CH3COONa溶液中加入少量水,c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)的值增大答案DCO32-+H2O HCO3-+OH-,溶液中通入NH3,抑制水解,c(CO32-)增大,c(Na+)不变,所以c(Na+)c(CO32-)的值减小,A项正确;升高温度,草酸根离子水解程度增大,草酸根离子浓度减小,钾离子浓度不变,所以c(K+)c(C2O42-)的值增大,B项正确;由电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(F-)+c(OH-),溶液呈中性,c(H+)=c(O
4、H-),故钠离子和氟离子浓度相等,二者比值是1,C项正确;CH3COONa溶液中加入少量水,不会影响醋酸的电离平衡常数,即1Ka=c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)不变,D项错误。4.下列说法中正确的是()A.AlCl3和Al2(SO4)3溶液加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧,所得固体的成分相同B.配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体溶解在硫酸中,然后再用水稀释到所需的浓度C.向CuCl2溶液中加入CuO,调节pH可除去溶液中混有的Fe3+D.泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝答案CAlCl3与Al2(SO4)3溶液的水解方程式分别为AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H
5、Cl,Al2(SO4)3+6H2O2Al(OH)3+3H2SO4,加热促进水解,由于盐酸为挥发性酸,硫酸为难挥发性酸,故前者最终产物为Al2O3,后者最终产物为Al2(SO4)3,A项错误;将FeCl3固体溶解在硫酸中,会引入杂质SO42-,应溶解在盐酸中,B项错误;由于Fe3+水解,Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO消耗H+,可使其水解完全,从而除去Fe3+,C项正确;泡沫灭火器中常使用的原料是NaHCO3和Al2(SO4)3,D项错误。5.(2019南京月考)含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不
6、断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是()A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)c(SO32-)c(H2SO3)c(HSO3-)B.已知NaHSO3溶液pHc(HSO3-)c(H2SO3)c(SO32-)C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)答案DNa2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)c(SO32-)c(OH-)c(HSO3-)c(H2SO3),A项错误;NaHSO3溶液pHc(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)c(H2SO3),B项错误;
7、当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO32-)+c(HSO3-),也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液,则选项中的物料守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO32-)+c(HSO3-),故c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),D项正确。6.25 时,下列有关溶液中各微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1 mol/L的NH4Cl溶液:c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)B.0.1 mol/L的
8、CH3COOH溶液:c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)C.pH=4的FeCl3溶液:c(Cl-)c(H+)c(Fe3+)c(OH-)D.pH=11的CH3COONa溶液:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)答案BNH4Cl发生水解使溶液呈酸性,c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-),A项错误;弱酸CH3COOH的电离程度远大于水的电离程度,c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-),B项正确;FeCl3发生水解使溶液呈酸性,c(Cl-)c(Fe3+)c(H+)c(OH-),C项错误;CH3COONa溶液遵
9、循电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D项错误。7.常温下,某同学探究溶液的酸碱性对FeCl3水解平衡的影响,实验方案如下:配制50 mL 0.001 molL-1FeCl3溶液、50 mL对照组溶液X,向两种溶液中分别滴加1滴1 molL-1 HCl溶液、1滴1 molL-1NaOH溶液,测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.依据M点对应的pH,说明Fe3+发生了水解反应B.对照组溶液X的组成可能是0.003 molL-1KCl溶液C.依据曲线c和d说明Fe3+水解平衡发生了移动D.通过仪器检测体系浑浊度的变化,可表征水解平衡移动
10、的方向答案B由题图可知,0.001 molL-1FeCl3溶液的pH1.00010-3 molL-1B.pH=7的溶液中:c(Na+)c(H2CO3)c(CO32-)C.pH=a的溶液中:c(HCO3-)c(Na+)c(H+)c(CO32-)D.25 时,反应H2CO3+CO32- 2HCO3-的平衡常数为1.0104答案BD由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-),c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)-c(H+),c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=1.00010-3 molL-1,+c(Na+)=1
11、.00010-3 molL-1+c(CO32-)+c(OH-)-c(H+)-c(H2CO3),由题图示知,pH=6.3时,c(H2CO3)c(CO32-),c(H+)c(OH-),所以c(CO32-)+c(OH-)-c(H+)-c(H2CO3)0,则c(Na+)c(H2CO3)c(CO32-),由电荷守恒有:c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-),显然c(Na+)c(H2CO3),B项正确;由题图知,pH=a时,c(HCO3-)c(CO32-)c(H2CO3)c(H+),且c(OH-)=c(H2CO3),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+
12、c(OH-),则可得:c(Na+)c(HCO3-),即c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(H+),C项错误;K=c2(HCO3-)c(H2CO3)c(CO32-)=c(HCO3-)c(H+)c(HCO3-)c(H2CO3)c(CO32-)c(H+)=Ka1(H2CO3)Ka(HCO3-)=10-6.310-10.3=104,D项正确。10.(2018南师大附中模拟)已知氢硫酸为二元弱酸,常温下往30 mL 2.0 molL-1的NaOH溶液中不断通入H2S气体(不考虑硫化氢气体挥发和溶液体积变化),不同阶段,所得溶液离子浓度大小关系正确的是()A.通入0.02 mol气体时:c(N
13、a+)c(OH-)c(S2-)c(H+)B.通入0.03 mol气体时:c(HS-)+c(H2S)+c(H+)=c(OH-)C.通入0.04 mol气体时:3c(Na+)=2c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)D.通入0.06 mol气体时:c(HS-)+2c(H2S)2.0 molL-1答案AD30 mL 2.0 molL-1的NaOH 溶液中:n(NaOH)=2.0 molL-10.03 L=0.06 mol。A项,通入0.02 mol H2S气体时生成Na2S 0.02 mol,余下NaOH 0.02 mol,因S2-发生水解会消耗少量,故c(Na+)c(OH-)c(S2-)c(H+
14、),正确;B项,通入0.03 mol H2S气体时:2NaOH+H2S Na2S+2H2O,由于Na2S分两步水解,第一步:S2-+H2O HS-+OH-,第二步:HS-+H2O H2S+OH-,由质子守恒可得:c(HS-)+2c(H2S)+c(H+)=c(OH-),错误;C项,通入0.04 mol H2S气体时,生成Na2S 0.02 mol和NaHS 0.02 mol,溶液中n(Na2S)n(NaHS)=11,由Na、S原子守恒得:c(Na+)c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=32,错误;D项,通入0.06 mol H2S气体时生成物为NaHS,根据Na、S原子守恒得:c(Na+)
15、=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2.0 molL-1。NaHS在水溶液中发生电离:HS- H+S2-,NaHS在水溶液中发生水解:HS-+H20 H2S+OH-,NaHS水溶液呈碱性,因而HS-的水解程度大于电离程度,故c(H2S)c(S2-),故有c(HS-)+2c(H2S)2.0 molL-1,正确。11.(2018南通、扬州、徐州等七市三模)常温下,用0.10 molL-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 molL-1的CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略体积变化)。下列说法正确的是()A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点=点B.点所
16、示溶液中:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-)C.点所示溶液中:c(Na+)c(Cl-)c(CH3COO-)c(CH3COOH)D.点所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)0.10 molL-1答案BDA项,溶液中的阳离子的物质的量浓度之和为c(H+)+c(Na+),点与点的c(H+)相同,但溶液体积点小于点,则点的c(Na+)大于点,所以溶液中阳离子的物质的量浓度之和点大于点,错误;B项,由物料守恒知,c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),正确;C项,由点处的物料守恒知,点处2c(Cl-)0.10 molL-1,正确。12.(2018姜堰中学、溧阳中学、前黄中
17、学学情检测)常温下,下列有关叙述正确的是()A.向0.1 molL-1 Na2CO3溶液中通入适量CO2气体后:c(Na+)=2c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)B.常温下,pH=6的NaHSO3溶液中:c(SO32-)-c(H2SO3)=9.910-7 molL-1C.等物质的量浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3溶液混合:c(HCO3-)c(H2CO3)c(CO32-)c(HCO3-)D.0.1 molL-1 Na2C2O4溶液与0.1 molL-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+
18、c(H+)答案BA项,外加了CO2,碳元素增多,故不满足原来Na2CO3溶液中的物料守恒,错误;B项,NaHSO3的质子守恒式:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH-),c(SO32-)-c(H2SO3)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.910-7 molL-1,正确;C项,混合溶液中:c(CO32-)c(H2CO3),c(HCO3-)c(H2CO3)1,c(CO32-)c(HCO3-)c(CO32-)c(HCO3-),错误;D项,不符合电荷守恒,阴离子少写了c(Cl-),错误。三、非选择题13.(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热
19、到相同的温度后CH3COONa溶液的pHNaOH溶液的pH(填“”“=”或“”“=”或“c(A-),则:混合溶液中,c(A-)c(HA)(填“”“”“(2)(3)解析(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH-)相等,分别加热到相同的温度后,NaOH溶液中c(OH-)不变,而CH3COONa溶液中CH3COO-的水解平衡正向移动,c(OH-)增大,则CH3COONa溶液中c(OH-)大于NaOH溶液中c(OH-),故CH3COONa溶液的pH大。(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中的c(NH4+)=c(Cl-),据电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-
20、)+c(OH-),则有c(H+)=c(OH-),此时溶液呈中性;若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl,所得溶液呈酸性,若使溶液呈中性,则有V(HCl)c(A-),则有c(H+)c(OH-),溶液呈碱性,说明A-的水解程度大于HA的电离程度,故溶液中c(A-)7。14.在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。(1)一定温度下,向1 L 0.1 molL-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)(填“增大”“不变”或“减小”);写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式。(2)土壤的pH一般在49之间。土
21、壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因:。(3)常温下在20 mL 0.1 molL-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL-1HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题:在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-(填“能”或“不能”)大量共存。当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为。已知在25 时,CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)=2.010-4,
22、当溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=21时,溶液的pH=。答案(1)不变c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)(2)CO32-+H2OHCO3-+OH-(3)不能HCO3-、H2CO3c(Na+)c(Cl-)c(HCO3-)c(H+)=c(OH-)10解析(1)K=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH),K仅受温度影响。由电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。(2)土壤呈碱性,是CO32-水解所致。(3)H2CO3与CO32-反应生成HCO3-而不能大量共存。由图知,pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为HCO3-、H2CO3,此时,溶液为Na2CO3与HCl反应后的混合液,溶质有H2CO3、NaHCO3、NaCl,可知c(Na+)c(Cl-),pH=7,c(H+)=c(OH-),由Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl NaCl+H2CO3知,c(Cl-)c(HCO3-),即c(Na+)c(Cl-)c(HCO3-)c(H+)=c(OH-)。中c(OH-)=1.010-4 molL-1,则c(H+)=1.010-10 molL-1,pH=10。
