1、盐类的水解(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题,每题6分,共42分)1.本草纲目中对利用K2CO3 去油污有如下叙述:“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣。”文中涉及的化学反应属于()A.水解反应B.置换反应C.酯化反应D.加成反应【解析】选A。碳酸钾水解生成碱(氢氧化钾),属于水解反应。2.(2018石家庄模拟)25 时,关于0.1 molL-1的NH4Cl溶液0.1 molL-1的NaOH溶液,下列叙述正确的是()A.若向中加适量水,溶液中的值减小B.若将和均稀释100倍,的pH变化更大C.若向中加适量水,水的电离平衡正向移动D.若将和混合,所得溶液的pH=7,则溶液中
2、的c(NH3H2O)c(Na+)【解析】选C。加水促进N水解,n(Cl-)不变,n(N)减小,而=,故随着溶液的稀释,逐渐增大,A项错误;N的水解为可逆反应,而且水解较微弱,而NaOH是强电解质,故和均稀释100倍时,的pH变化大,B项错误;0.1 molL-1的NaOH溶液加水稀释时,溶液中c(OH-)减小,对水电离的抑制程度减小,故水的电离平衡正向移动,C项正确;由溶液中电荷守恒可得:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(N)+c(Na+),由物料守恒可知c(Cl-)=c(NH3H2O)+c(N),因pH=7,故c(OH-)=c(H+),三式联立可得c(Na+)=c(NH3H2O),
3、D项错误。3.现有Na2CO3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.三种溶液的pH大小顺序是B.将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是C.分别加入25 mL 0.1 molL-1的盐酸后,溶液的pH大小顺序是D.三种溶液中,由水电离的c(OH-)大小顺序是【解析】选C。根据“组成盐的弱酸根离子对应的弱酸酸性越弱,盐溶液的碱性越强”可得,三种溶液的碱性:,pH:,A错误;稀释会促进、的水解,因此pH变化最大的是,B错误;分别加入25 mL 0.1 molL-1盐酸后,中溶质为NaHCO3和NaCl,显碱性,中溶质为
4、CH3COOH和NaCl,显酸性,中溶质为NaCl,显中性,pH大小顺序为,C正确;NaOH溶液抑制水的电离,Na2CO3溶液和CH3COONa溶液促进水的电离,故中由水电离的c(OH-)最小,D错误。4.Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,吸收液pH随n(S)n(HS)变化图象如图:则以下离子浓度关系的判断正确的是()A.NaHSO3溶液中c(H+)c(S)c(HS)c(OH-)c(H+)C.当吸收液呈中性时,c(Na+)c(S)c(HS)c(OH-)=c(H+)D.当吸收液呈中性时,c(Na+)c(HS)+c(S)【解析】选D。用Na2SO3溶液吸收SO2时,随着吸收量的增多,溶液由碱
5、性逐渐变为酸性。由图象中信息可知NaHSO3溶液为酸性溶液,c(H+)c(OH-),A错误;Na2SO3溶液中S的水解存在二级水解,亚硫酸氢根离子水解程度较小,且水电离也产生氢氧根离子,所以c(HS)应小于c(OH-),B错误;由图象中数据,当c(S)=c(HS)时,pH=7.2,故当吸收液呈中性时,可推出c(S)c(HS)+c(S),D正确。5.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是()A.等pH的醋酸溶液、盐酸、硫酸中:c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(S)B.将10 mL 0.1 molL-1 K2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 molL-1盐酸中:c(K+)c(Cl-)c(H
6、C)c(C)C.向NH4HCO3溶液中滴加KOH溶液至pH=7:c(N)+c(K+)=c(HC)+c(C)D.0.2 molL-1的某一元弱碱BOH溶液和0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液:2c(OH-)+c(BOH)=2c(H+)+c(B+)【解析】选D。等pH的醋酸溶液、盐酸、硫酸中:c(CH3COO-)=c(Cl-)=2c(S),A错误;将10 mL 0.1 molL-1K2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 molL-1盐酸中,开始盐酸过量产生CO2,最终所得溶液是氯化钾和碳酸钾的混合溶液,则溶液中c(K+)c(Cl-)c(C)c(HC),B错误;向NH4HCO3溶液中滴加
7、KOH溶液至pH=7,根据电荷守恒可知c(N)+c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),则溶液中c(N)+c(K+)=c(HC)+2c(C),C错误;0.2 molL-1的某一元弱碱BOH溶液和0.1 molL-1盐酸等体积混合后的溶液中溶质是由BOH和BCl组成的,且两者的浓度相等,因此根据电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)和物料守恒2c(Cl-)=c(BOH)+c(B+)可知,溶液中2c(OH-)+c(BOH)=2c(H+)+c(B+),D正确。【方法规律】酸式盐中粒子浓度大小比较方法第一步:判断酸式盐溶液的酸碱性若酸式酸根离子的水解能力大于电
8、离能力,则溶液呈碱性,如NaHCO3溶液呈碱性。若酸式酸根离子的电离能力大于水解能力,则溶液呈酸性,如NaHSO3溶液呈酸性。第二步:写出水解和电离方程式,确定溶液中“粒子”如:NaHCO3溶液中存在水解平衡:HC+H2OH2CO3+OH-电离平衡:HCH+C故NaHCO3溶液中存在“粒子”有Na+、HC、OH-、H+、C、H2CO3第三步:依据溶液的酸碱性,判断“粒子”浓度大小NaHCO3溶液中:c(Na+)c(HC)NaHSO3溶液中:c(Na+)c(HS)6.在0.1 molL-1的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正确的是 ()A.水;c(CH3COO-)c(Na
9、+)c(OH-)c(H+)B.0.1 molL-1盐酸;c(Na+)=c(Cl-)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-)C.0.1 molL-1醋酸;c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)D.0.1 molL-1氢氧化钠;c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)【解析】选B。A项,正确的离子浓度顺序为c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+);B项,加入0.1 molL-1盐酸后,生成等浓度的NaCl和醋酸混合液,故有c(Na+)=c(Cl-),考虑水的电离,故有c(H+)c(CH3COO-),B正确;C项,电离大于水解,正确的离子浓度顺序为c(C
10、H3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-);D项,正确的离子浓度顺序为c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)。【加固训练】现有0.4 molL-1HA溶液和0.2 molL-1NaOH溶液等体积混合组成的混合溶液。下列有关推断正确的是()A.若该溶液中HA的电离能力大于A-的水解能力,则有c(Na+)c(A-)c(HA)c(H+)c(OH-)B.若该溶液中A-的水解能力大于HA的电离能力,则有c(A-)c(HA)c(Na+)c(OH-)c(H+)C.无论该溶液呈酸性还是碱性,都有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)D.无论该溶液呈酸性还是碱性,都有c(Na+
11、)=c(A-)+c(HA)【解析】选C。依题意知,混合溶液中c(HA)=0.1 molL-1,c(NaA)=0.1 molL-1。若HA的电离能力大于A-的水解能力:HAH+A-(主要),A-+H2OHA+OH-(次要),则溶液呈酸性:c(H+)c(OH-)。由电荷守恒知,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)c(Na+)c(HA)c(H+)c(OH-),A项错误;若水解能力大于电离能力,则溶液呈碱性:c(OH-)c(H+),根据电荷守恒知,c(Na+)c(A-),由于弱酸根离子的水解程度一般都很小,所以,有c(HA)c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+),B项
12、错误;由溶液组成知,溶液中只存在H+、Na+、A-、OH-四种离子,由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),C项正确;D项,根据物料守恒:c(HA)+c(A-)=2c(Na+),D项错误。7.(能力挑战题)25 时,二元弱酸H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.45(已知pKa=-lgKa),在此温度下向20 mL 0.1 molL-1H2R溶液中滴加0.1 molL-1的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列有关说法正确的是 ()A.a点所示溶液中:c(H2R)+c(HR-)+c()=0.1 molL-1B.b点所示溶液中:c(Na+)c
13、(HR-)c(H2R)c()C.c点所示溶液中:c(Na+)c()c(HR-)【解析】选D。A.a点溶液体积是原来的1.5倍,则含有R元素的微粒浓度是原来的,根据物料守恒得c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)= molL-1,A错误;B.b点二者恰好完全反应生成NaHR,溶液呈酸性,说明HR-的电离程度大于水解程度,但其水解和电离程度都较小,钠离子不水解,所以离子微粒浓度大小顺序是c(Na+)c(HR-)c(R2-)c(H2R),B错误;C.c点溶液溶质为等物质的量的Na2R、NaHR,如果Na2R、NaHR不水解且NaHR也不电离,则存在c(Na+)=3c(R2-),实际上R2-水解且H
14、R-的电离程度大于水解程度,钠离子不水解,所以存在c(Na+)3c(R2-),C错误;D.d点溶液中溶质为Na2R,R2-水解但程度较小,所以存在c(Na+)c(R2-)c(HR-),D正确。二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(12分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表所示:实验编号HA的物质的量浓度(molL-1)NaOH的物质的量浓度(molL-1)混合溶液的pH0.10.1pH=9c0.2pH=70.20.1pH”“”或“=”)。(3)从实验分析,HA的电离程度_(填“大于”“小于”或“等于”)NaA的水解程度,该混合溶液中
15、离子浓度由大到小的顺序是_ _。(4)实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=_molL-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果:c(Na+)-c(A-)=_molL-1;c(OH-)-c(HA)=_molL-1。【解析】(1)从实验分析,等体积、等物质的量浓度的HA和NaOH溶液混合后,溶液显碱性,说明生成强碱弱酸盐,即HA是弱酸。(2)实验中NaOH溶液的浓度为0.2 molL-1,混合后溶液显中性,说明HA稍过量,HA的物质的量浓度应大于0.2 molL-1。(3)实验相当于等体积、等物质的量浓度的HA和NaA溶液混合,pHc(Na+)c(H+)c(OH-)。(4)实验所得混合溶液的
16、pH=9,则c(OH-)=10-5 molL-1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-5 molL-1。由电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) molL-1。由A-+H2OHA+OH-可得c(OH-)=c(HA)+c(H+),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 molL-1。答案:(1)弱酸(2)(3)大于c(A-)c(Na+)c(H+)c(OH-)(4)10-5(10-5-10-9)10-9【加固训练】常温下,向100 mL 0.01 molL-1 HA溶液中逐滴加入
17、0.02 molL-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:(1)由图中信息可知HA为_酸(填“强”或“弱”),理由是_。(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a_7(填“”“”“c(A-)c(OH-)c(H+)。(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)0.005 molL-1。答案:(1)强0.01 molL-1 HA溶液中c(H+)=0.01 molL-1(2)c(A-)c(OH-)c(H+)(4)=0
18、.0059.(16分)根据所学电解质溶液的知识,完成下列问题:(1)AlCl3溶液呈_性(填“酸”“中”或“碱”),原因是_(用离子方程式表示)。把AlCl3溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是_(写化学式)。实验室在保存AlCl3溶液时,常在溶液中加少量的_,以_(填“促进”或“抑制”)其水解。(2)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈_性(填“酸”“中”或“碱”),溶液中c(Na+)_c(CH3COO-)(填“”“=”或“”“=”或“”“=”或“”“=”或“c(CH3COO-)。(3)由于醋酸是弱酸,所以pH=3的醋酸的浓度大于0.001 molL-1,和氢氧化钠溶
19、液反应时,醋酸是过量的,所以溶液显酸性,根据电荷守恒可知,c(Na+)c(CH3COO-)。(4)根据电荷守恒可知,当溶液中醋酸根离子和钠离子浓度相等时,H+浓度等于OH-浓度,溶液显中性,这说明醋酸是过量的,所以醋酸的体积大于氢氧化钠溶液的体积。(5)0.1 molL-1的NaHCO3溶液pH=9,说明HC的水解程度大于HC的电离程度,所以溶液中c(C)(3)酸(5)8.3。答案:(1)HC+H2OH2CO3+OH-(2)大于 (3)乙B等于(或高于)甲(或乙)11.(18分)(能力挑战题)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-1CH3
20、COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则溶液中_(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。土壤中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_。加入石膏(CaSO42H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为_。(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、HC
21、、C (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,C水解反应的平衡常数即水解常数Kh= =2.010-4 molL-1,当溶液中c(HC)c(C)=21时,溶液的pH=_。【解析】(1)K=,K仅受温度影响,温度不变,K值不变。若写电荷守恒的等式则为c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),若写物料守恒的等式则为c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2 molL-1。(2)土壤呈碱性,是因C水解显碱性所致。利用沉淀的转化与生成规律,CaSO4转化为更难溶的物质CaCO3,相
22、应的化学方程式为Na2CO3+CaSO42H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O。(3)通过观察图象可知H2CO3和C不可以共存,会发生反应生成HC。通过观察图象可知当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HC、H2CO3。中c(OH-)=1.010-4 molL-1,则c(H+)=1.010-10 molL-1,pH=10。答案:(1)不变c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)(合理即可)(2)C+H2OHC+OH-Na2CO3+CaSO42H2OCaCO3+Na2SO4+2H2O(3)不能HC、H2CO3c(Na+)c(Cl-)c(HC)c(H+)=c(OH-)1011