1、第3章物质在水溶液中的行为第3课时盐类水解的应用课后篇素养形成必备知识基础练1.下列说法错误的是()A.配制FeCl3溶液,为了抑制其水解,常加盐酸B.加热蒸干CuCl2溶液得到CuCl2固体C.盐类水解通常都是吸热的D.水解达到平衡时的AlCl3稀溶液中,无论再加入AlCl3固体还是加水或者加热,其水解平衡均向右移动答案B解析易水解显酸性的盐,在配制其盐溶液时,为了抑制水解,常加相应的酸,A项正确;易挥发性酸的弱碱盐水溶液,加热蒸干时往往彻底水解生成氢氧化物,B项错误;盐类水解是吸热的,C项正确;AlCl3溶液中存在水解平衡:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+,增大Al3+的浓度或加水稀
2、释或加热,水解平衡都向正反应方向移动,D项正确。2.物质的量浓度相同的下列溶液中,按pH由小到大的顺序排列的是()A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4ClB.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaClC.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2SD.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3答案C解析CO32-的水解程度大于HCO3-的,则pH:Na2CO3溶液NaHCO3溶液,故选项A、B不符合要求;NH4+水解使NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液显酸性,物质的量浓度相同时,(NH4)2SO4溶液中NH4+浓度大于NH4Cl溶液中NH4+浓度,则pH
3、:(NH4)2SO4溶液NH4Cl溶液,NaNO3不水解,S2-水解使Na2S溶液显碱性,选项C符合要求,选项D不符合要求。3.物质的量浓度相同的下列溶液:Na2CO3NaHCO3H2CO3(NH4)2CO3NH4HCO3,其中CO32-的浓度由小到大排列的顺序正确的是()A.B.C.D.c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(H+)D.c平(CH3COO-)c平(Na+)c平(H+)c平(OH-)答案D解析pH=11的NaOH溶液中c平(NaOH)=c平(OH-)=10-3molL-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c平(H+)=10-3molL-1,c平(CH3COOH)远远大于10-
4、3molL-1。两溶液等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,且c平(CH3COOH)远大于c平(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),离子浓度大小顺序为c平(CH3COO-)c平(Na+)c平(H+)c平(OH-)。5.下列实验操作能达到目的的是()用Na2S溶液和Al2(SO4)3溶液反应制取Al2S3固体用加热蒸发K2CO3溶液的方法获得K2CO3晶体用Na2S溶液和CuSO4溶液反应制取CuS固体加热MgCl2溶液制取MgCl2固体A.B.C.D.答案B解析Al3+和S2-在水溶液中会彻
5、底水解得不到Al2S3;MgCl2在水溶液中水解,蒸发过程中水解生成的HCl会挥发,最后得到的是Mg(OH)2而不是MgCl2。6.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 molL-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是()A.c平(K+)+c平(H+)=c平(HC2O4-)+c平(OH-)+c平(C2O42-)B.c平(HC2O4-)+c平(C2O42-)=0.1 molL-1C.c平(C2O42-)c平(H2C2O4),故C错误;在0.1molL-1KHC2O4溶液中,存在H2C2O4、C2O42-、HC2O4-和K+等,根据物料守恒可知c平(K+)=c平(H2C2O4)+c平(H
6、C2O4-)+c平(C2O42-),故D正确。7.(2020江苏南京外国语学校高二检测)将0.2 molL-1 NaHCO3溶液与0.1 molL-1 KOH溶液等体积混合,下列关系正确的是()A.2c平(K+)=c平(HCO3-)+2c平(CO32-)+c平(H2CO3)B.c平(Na+)c平(K+)c平(HCO3-)c平(CO32-)c平(OH-)c平(H+)C.c平(OH-)+c平(CO32-)=c平(H+)+c平(H2CO3)+0.1 molL-1D.3c平(K+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HCO3-)+2c平(CO32-)答案D解析根据物料守恒可知A中表达式应为2c平(K
7、+)=c平(HCO3-)+c平(CO32-)+c平(H2CO3),A错误;题中两溶液反应后含有等浓度的HCO3-和CO32-,由于CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,因此选项B中的表达式为c平(Na+)c平(HCO3-)c平(K+)c平(CO32-)c平(OH-)c平(H+),B错误;根据电荷守恒有c平(Na+)+c平(K+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HCO3-)+2c平(CO32-),根据物料守恒有c平(Na+)=c平(HCO3-)+c平(CO32-)+c平(H2CO3),两者相减可得表达式为c平(OH-)+c平(CO32-)=c平(H+)+c平(H2CO3)+0.05
8、molL-1,C错误;由电荷守恒和c平(Na+)=2c平(K+)可知选项D正确。8.(1)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl36H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是。(2)广西治理龙江河镉(Cd2+)污染时,先向河中投入沉淀剂将Cd2+转化为难溶物,再投入氯化铝,试说明氯化铝的作用:。(用必要的离子方程式和文字进行解释)。(3)为了提高生活用水的质量,自来水厂常用Cl2和FeSO47H2O对水进行消毒、净化,以改善水质。简述原因并写出有关反应的离子方程式:。答案(1)分解出HCl气体,抑制CeCl3
9、加热时发生水解(2)氯化铝溶于水,Al3+发生水解:Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来),从而消除Cd2+污染(3)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而净化水;Cl2+H2OH+Cl-+HClO,生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒解析(1)由“加热条件下CeCl3易发生水解”,可知NH4Cl的作用肯定是抑制其水解,CeCl3水解会生成HCl,NH4Cl的作用是受热时分解出HCl气体,抑制CeCl3水解。(2)氯化
10、铝溶于水,Al3+发生水解:Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,生成的Al(OH)3胶体能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来),从而消除Cd2+污染。(3)Cl2与Fe2+反应生成Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质一起沉积到水底,达到净化水的目的;同时过量的Cl2与H2O反应生成HClO,HClO可杀灭水中的病菌。关键能力提升练9.(2020天津耀华中学高二期末)常温下,Ka(HCOOH)=1.7710-4 molL-1,Ka(CH3COOH)=1.7510-5 molL-1。下列说法不正确的是()A.浓度均为0.1 molL-1的HCOO
11、Na和CH3COONa溶液中阴离子的物质的量浓度之和:前者大于后者B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积:前者小于后者C.0.2 molL-1 HCOOH溶液与0.1 molL-1 NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c平(HCOO-)+c平(OH-)=c平(HCOOH)+c平(H+)D.0.2 molL-1 CH3COONa溶液与0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液中(pHc平(Cl-)c平(CH3COOH)c平(H+)答案C解析根据题目信息可知Ka(HCOOH)Ka(CH3COOH),即HCOOH电离程度大于C
12、H3COOH,则HCOO-的水解程度小于CH3COO-的水解程度,所以在CH3COONa溶液中有更多的醋酸根发生水解,CH3COONa溶液中c平(OH-)大,c平(H+)小,根据电荷守恒,HCOONa溶液中阴离子的物质的量浓度大于CH3COONa溶液,A正确;电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据题目信息可知,酸性:HCOOHCH3COOH,则pH相同的HCOOH、CH3COOH溶液中c始(CH3COOH)c始(HCOOH),相同体积相同pH的HCOOH溶液和CH3COOH溶液,n(CH3COOH)n(HCOOH),分别与相同浓度的NaOH溶液发生中和反应,消耗NaOH溶液体积:HCOOHCH3
13、COOH,故B正确;C项混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCOOH、HCOONa,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c平(HCOO-)+c平(OH-)=c平(Na+)+c平(H+),根据物料守恒得c平(HCOO-)+c平(HCOOH)=2c平(Na+),所以得c平(HCOO-)+2c平(OH-)=c平(HCOOH)+2c平(H+),故C错误;D项混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,醋酸根的水解平衡常数Kh=10-141.7510-5molL-15.710-10molL-1c平(Cl-)c平(CH3COOH)c平(H+),故D正确。10.有Na2
14、CO3溶液CH3COONa溶液NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 molL-1,下列说法正确的是()A.3种溶液pH的大小顺序是B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是C.若分别加入25 mL 0.1 molL-1盐酸后,pH最大的是D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是答案C解析相同物质的量浓度的、溶液,pH的大小顺序应为,故A项错误;稀释相同倍数时,、存在水解平衡,中pH变化最大,故B项错误;若pH相同的三种溶液,物质的量浓度大小顺序应为,故D项错误;与25mL0.1molL-1盐酸反应后中为等物质的量浓度的NaHCO3和NaCl溶液,中为等物质的量浓度
15、的CH3COOH和NaCl溶液,中为NaCl溶液,pH最大的是,故C项正确。11.(2020山东德州高二期末)室温时,向20 mL 0.1 molL-1的醋酸溶液中不断滴加0.1 molL-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,下列关于溶液中离子浓度关系不正确的是()A.a点时:c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+)B.b点时:c平(Na+)=c平(CH3COO-)C.c点时:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+)D.d点时:c平(Na+)c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(H+)答案D解析a点时醋酸过量,溶液
16、为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,根据电荷守恒和物料守恒可得,c平(CH3COO-)+2c平(OH-)=c平(CH3COOH)+2c平(H+),故A正确;溶液中存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),b点时溶液的pH=7,呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),根据电荷守恒可知c平(Na+)=c平(CH3COO-),故B正确;c点时,氢氧化钠与醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液,醋酸钠溶液中,根据电荷守恒可得:c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),根据物料守恒可得:c平(Na+)=c平(CH3COO-)+
17、c平(CH3COOH),将代入可得:c平(OH-)=c平(CH3COOH)+c平(H+),故C正确;d点为等物质的量的NaOH和CH3COONa的混合溶液,氢氧化钠过量,溶液呈碱性,由于CH3COO-存在微弱的水解,则c平(Na+)c平(OH-)c平(CH3COO-)c平(H+),故D错误。12.(2020山东济南历城二中高二月考)已知常温下,不同酸的电离常数如下表所示:物质H2CO3HClOCH3COOHH2SO3电离常数Ka1=4.3010-7molL-1Ka2=5.6110-11molL-1Ka=310-8molL-1Ka=1.7510-5molL-1Ka1=1.5410-2molL-1
18、Ka2=1.0210-7 molL-1下列说法中正确的是()A.少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为:H2O+SO2+ClO-2H+Cl-+SO42-B.常温下,稀释CH3COOH或HClO溶液时,溶液中c平(R-)c平(HR)c平(OH-)不变(HR代表CH3COOH或HClO)C.等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种溶液混合,混合溶液中:c平(HSO3-)c平(CH3COO-)c平(CO32-)D.含等物质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中:c平(OH-)-c平(H+)=c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)答案B解析少量
19、SO2通入NaClO溶液中,NaClO过量,反应生成次氯酸、硫酸根离子和氯离子,正确的离子方程式为:H2O+SO2+3ClO-2HClO+Cl-+SO42-,故A错误;给c平(R-)c平(HR)c平(OH-)的分子、分母同时乘以c平(H+)可得:c平(R-)c平(H+)c平(HR)c平(OH-)c平(H+)=KaKW,由于电离平衡常数和水的离子积都不变,所以该比值不变,故B正确;等体积、等物质的量浓度的Na2CO3、CH3COONa、NaHSO3三种溶液混合,Na2CO3、NaHSO3反应生成Na2SO3、NaHCO3,则溶液中的HSO3-、CO32-浓度远远小于CH3COO-,故C错误;等物
20、质的量的NaHCO3和CH3COONa的混合液中,根据电荷守恒可得:c平(OH-)+c平(HCO3-)+c平(CH3COO-)+2c平(CO32-)=c平(H+)+c平(Na+),根据物料守恒可得:c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)+c平(HCO3-)+c平(CO32-)+c平(CH3COO-)=c平(Na+),将代入可得:c平(OH-)-c平(H+)=c平(H2CO3)+c平(CH3COOH)-c平(CO32-),故D错误。13.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4 molL-1和1.710-5 molL-1。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH
21、随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A.曲线代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度: b点c点C.从c点到d点,溶液中c平(HA)c平(OH-)c平(A-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同答案C解析A项,根据两种酸的电离常数可知,酸性:HNO2CH3COOH,pH相同的两种酸稀释相同倍数,pH变化大的是相对较强的酸,即曲线表示HNO2溶液的稀释,错误;B项,pH越小酸性越强,对水电离的抑制程度越大,因此溶液中水的电离程度:b点c平(HC2O4-)+2c平(C2O42-),故B错误;c点溶液根据
22、电荷守恒可得:c平(H+)+c平(K+)=c平(OH-)+c平(HC2O4-)+2c平(C2O42-),由于此时溶液呈碱性,c平(OH-)c平(H+),所以c平(K+)c平(HC2O4-)+c平(C2O42-),故C错误;常温下,水解反应C2O42-+H2OHC2O4-+OH-的平衡常数Kh=KWKa2=10-145.010-5molL-1=210-10molL-1,故D正确。15.(2020辽宁抚顺六校协作体高二期末)25 时,CH3COOH的电离常数Ka=1.810-5 molL-1。常温下,往25 mL氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.1 molL-1的CH3COOH溶液,pH变化曲线如图所
23、示,已知混合溶液pH=10时达到滴定终点,回答下列问题:(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为。(2)A点对应的横坐标为25 mL,请用离子方程式解释A点溶液显碱性的原因:。(3)A点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是:。(4)B点溶液中,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)=。(5)C点溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,请判断该溶液中c平(CH3COOH)(填“”“c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(H+)(4)18(5)解析(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=c酸V酸V碱=0.1molL-125mL25mL=0.1molL-1。(2)A
24、点为NaOH和醋酸恰好完全反应的点,溶质为醋酸钠,因为醋酸根离子会水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,故溶液显碱性。(3)A点存在电荷守恒c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-),因为溶液显碱性,则c平(H+)c平(CH3COO-),因为溶液中醋酸钠是大量的,氢离子和氢氧根离子为少量的,故c平(Na+)c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(H+)。(4)B点所示溶液中,c平(CH3COO-)c平(CH3COOH)=Kac(H+)=1.810-5molL-11.010-6molL-1=18。(5)C点所示溶液为等浓度的CH3COONa和CH3COO
25、H的混合溶液,pH7,溶液显酸性,说明醋酸分子的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,所以溶液中c平(CH3COOH)”“”“c平(H+),则混合液可能呈(填序号)。A.酸性B.碱性C.中性答案(1)(2)(3)c平(Na+)c平(CH3COOH)c平(H+)c平(OH-)ABC解析(1)水属于弱电解质,存在电离平衡H2OH+OH-,根据电离出的离子可知酸或碱是抑制水的电离,而盐类的水解则是促进水的电离。pH=12的氨水,说明氨水的浓度大于0.01molL-1,所以中氨水是过量的,所以溶液显碱性。在中二者恰好反应生成氯化钠,氯化钠是不能发生水解的盐,所以在该溶液中水的电离没有被抑制,而在中均是抑制
26、水的电离的。因为溶液中H+浓度或OH-的浓度均是0.01mol,所以对水的电离抑制程度是相同的;故其中水的电离程度最大的是,水的电离程度相同的是。(2)pH=12的氨水中氨水的浓度大于0.01molL-1,所以等体积混合后氨水过量,溶液显碱性,要使溶液显中性,盐酸的体积必须大于氨水的体积。0.01molL-1HCl溶液中pH=2,pH=12的氨水中氨水浓度大于0.01molL-1,等体积混合,充分反应后氨水过量,溶液呈碱性,pH7。(3)若将0.01molL-1CH3COOH溶液、pH=12的NaOH溶液按体积比为21混合后,所得溶液为醋酸和醋酸钠按11形成的混合溶液,醋酸的电离程度大于醋酸根
27、离子的水解,则c平(CH3COO-)c平(CH3COOH),溶液显酸性,即c平(H+)c平(OH-),故pHc平(Na+)c平(CH3COOH)c平(H+)c平(OH-);溶液混合后,根据电荷守恒可知c平(H+)+c平(Na+)=c平(OH-)+c平(CH3COO-),若c平(CH3COO-)c平(H+),则c平(Na+)c平(OH-)。但c平(H+)和c平(OH-)的大小关系无法确定,所以该溶液可能显酸性、碱性或中性。学科素养拔高练17.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表:化学式HFHClOH2CO3NH3H2O电离常数Ka=6.810-4molL-1Ka=4.710-8molL-1
28、Ka1=4.210-7molL-1Ka2=5.610-11molL-1Kb=1.710-5molL-1(1)常温下,pH相同的三种溶液:NaF溶液NaClO溶液Na2CO3溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号)。(2)25 时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c水(H+)之比为。(3)0.1 molL-1 NaClO溶液和0.1 molL-1NaHCO3溶液中,c平(ClO-)c平(HCO3-)(填“”“(2)1061(3)Kh,据此可知NH3H2O的电离程度大于NH4+的水解程度,故混合溶液显碱性解析(1)三种酸的电离常数大小:HFHClOHCO3-,根据盐
29、类“越弱越水解”的规律,对应弱酸根离子的水解程度:CO32-ClO-F-,故pH相同的三种溶液的物质的量浓度大小关系为c(NaF)c(NaClO)c(Na2CO3)。(2)NH4Cl发生水解,促进水的电离,而HF抑制水的电离,故pH=4的NH4Cl溶液中由水电离的c(H+)=10-4molL-1,pH=4的HF溶液中由水电离的c(H+)=10-10molL-1,二者之比为(10-4molL-1)(10-10molL-1)=1061。(3)由表中数据可知K(HClO)Ka1(H2CO3),则ClO-的水解程度大于HCO3-,故浓度均为0.1molL-1的两种溶液相比,则有c(ClO-)K(HClO)Ka2(H2CO3),故NaClO溶液中通入少量CO2,生成HClO和NaHCO3,反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2OHClO+HCO3-。
