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第三章 第三節(jié) 鹽類的水解第2課時
基 礎(chǔ) 鞏 固
1.把NaHCO3作為發(fā)酵粉使用時,往往加入少量的明礬,這是因為( D )
A.明礬能起催化作用
B.碳酸氫鉀比碳酸氫鈉更易分解
C.明礬受熱分解放出氣體
D.鋁鹽在水中能起到酸的作用
解析:明礬是KAl(SO4)212H2O,它在水中能發(fā)生水解反應:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,使其水溶液顯酸性,水解產(chǎn)生的酸和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳,使面團疏松多孔。
2.向三份0.1 molL-1CH3COONa溶液中分別加入少量NaNO3、NaOH、冰醋酸(忽略溶液體積變化),則CH3COO-濃度的變化依次為( C )
A.不變、增大、減小 B.增大、減小、減小
C.不變、增大、增大 D.增大、減小、增大
解析:根據(jù)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,可知中性NaNO3無影響;堿性NaOH使平衡左移;增大CH3COOH濃度使平衡左移。
3.在Na2S溶液中存在的下列關(guān)系中,不正確的是( B )
A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
解析:Na2S溶于水,在溶液中S元素的存在形式為S2-、HS-、H2S,根據(jù)物料守恒原則,A正確;溶液中存在的陽離子有Na+、H+,陰離子有OH-、HS-、S2-,陰陽離子在溶液中滿足電荷守恒,則有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),故B錯誤;利用水電離產(chǎn)生的H+、OH-相等得C正確;很容易得到c(Na+)>c(S2-),因鹽的水解程度較小,c(S2-)>c(HS-),再根據(jù)S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-、H2OH++OH-,不難得到c(OH-)>c(HS-)>c(H+),則D正確。
4.(2017江西上高二中高二月考)在空氣中直接蒸發(fā)下列鹽的溶液:①Fe2(SO4)3;②Na2CO3;③KCl;④CuCl2;⑤NaHCO3??梢缘玫较鄳}的晶體(可以含有結(jié)晶水)的是( A )
A.①②③ B.①③⑤
C.②④ D.①③④⑤
解析:①加熱Fe2(SO4)3溶液時雖發(fā)生水解,但硫酸難揮發(fā),蒸發(fā)其溶液可生成Fe2(SO4)3晶體,故正確;②加熱Na2CO3溶液水解生成氫氧化鈉,但氫氧化鈉和空氣中的CO2反應生成Na2CO3晶體,故正確;③KCl性質(zhì)穩(wěn)定,加熱其溶液可生成KCl晶體,故正確;④加熱CuCl2溶液水解生成氫氧化銅和鹽酸,鹽酸易揮發(fā),最后生成氫氧化銅晶體(灼燒后生成氧化銅和水蒸氣),故錯誤;⑤NaHCO3不穩(wěn)定,加熱分解生成Na2CO3,故錯誤。
5.要求設計實驗證明:某種鹽的水解是吸熱的。有四位同學分別作出如下回答,其中不正確的是( A )
A.甲同學:將硝酸銨晶體溶于水,若水溫下降,說明硝酸銨水解是吸熱的
B.乙同學:用加熱的方法可以制備Fe(OH)3膠體,說明含F(xiàn)e3+的鹽水解是吸熱的
C.丙同學:通過實驗發(fā)現(xiàn)同濃度的熱的純堿溶液比冷的純堿溶液去油污效果好,說明碳酸鈉水解是吸熱的
D.丁同學:在醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液,加熱(不考慮水蒸發(fā))后若紅色加深,說明醋酸鈉水解是吸熱的
解析:若水解吸熱,則必須用溫度的升高或降低使平衡移動來證明,而NH4NO3晶體溶于水不只是有NH水解過程的熱效應,還有其他方面的熱效應,故A不正確;由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,若水解吸熱,則升高溫度可促進水解形成Fe(OH)3膠體,B正確;在純堿溶液中存在平衡:CO+H2OHCO+OH-,若為吸熱反應,則升高溫度時,促進水解,使溶液中c(OH-)增大,去污效果增強,C正確;醋酸鈉溶液中存在平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,若為吸熱反應,則升高溫度時,平衡右移,堿性增強,酚酞試液顏色加深,D正確。
6.關(guān)于濃度均為0.1mol/L的三種溶液:①氨水、②鹽酸、③氯化銨溶液,下列說法不正確的是( A )
A.水電離出的c(H+):②>①
B.c(NH):③>①
C.①和②等體積混合后的溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3H2O)
D.①和③等體積混合后的溶液:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
解析:濃度均為0.1 mol/L的氨水和鹽酸,對水的電離均起抑制作用,但鹽酸是強酸,抑制作用強,故A錯誤;B項中NH4Cl是鹽完全電離,故B正確;C是質(zhì)子守恒式正確,D項氨水和NH4Cl溶液等體積混合呈堿性故D正確,解答本題要注意,電解質(zhì)的電離和鹽類水解。
7.(2018江蘇啟東)下列溶液中各微粒的濃度關(guān)系正確的是( B )
A.常溫下,將0.1 molL-1 NH4Cl溶液與0.05 molL-1 NaOH溶液等體積混合:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.在小蘇打溶液中存在:c(HCO)=c(Na+)-c(CO)-c(H2CO3)
C.向CH3COOH溶液中加入適量的NaOH,得到pH=4的混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.pH=3的一元酸HX和pH=11的一元堿MOH等體積混合:c(M+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-)
解析:A、NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3H2O,NH4Cl有剩余且最后混合溶液中NH4Cl、NaCl和NH3H2O的物質(zhì)的量相等,Cl-的物質(zhì)的量等于NH和NH3H2O的物質(zhì)的量之和,所以c(Cl-)>c(NH),NH3H2O的電離大于NH的水解,所以c(NH)>c(Na+),并且溶液顯堿性,c(OH-)>c(H+),NH3H2O的電離是微弱的,所以c(NH)>c(OH-),H+濃度最小,故離子濃度大小順序為:c(Cl-)>c(NH) >c(Na+)>c(OH-)>c(H+),A錯誤;B、在NaHCO3 溶液中,根據(jù)物料守恒有c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+) ,所以有c(HCO)=c(Na+)-c(CO)-c(H2CO3),B正確;C、CH3COOH溶液中加入適量的NaOH,因為溶液顯電中性,根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(H+)>=c(CH3COO-)+c(OH-),當c(Na+)>c(CH3COO-)時,必有c(H+)
0)。回答下列問題:
(1)加熱FeCl3溶液,溶液的顏色會不斷加深,可得到一種紅褐色透明液體,向這種液體中加入MgCl2溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象為__生成紅褐色沉淀___。
(2)不斷加熱FeCl3溶液,蒸干其水份并灼燒得到的固體可能是__Fe2O3___。
(3)在配制FeCl3溶液時,為防止渾濁,應加入__少量的鹽酸___。
(4)為了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加熱攪拌的條件下加入MgCO3固體,過濾后再加入足量鹽酸。MgCO3固體能除去Fe3+的原因是__MgCO3促進了Fe3+的水解,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而被除去___。
解析:(1)加熱FeCl3溶液,得到Fe(OH)3膠體,加入電解質(zhì)MgCl2使膠體聚沉而得到紅褐色沉淀。(2)加熱可促進鹽類水解,由于HCl揮發(fā),可使水解進行徹底,得到Fe(OH)3沉淀,F(xiàn)e(OH)3受熱分解,最終產(chǎn)物為Fe2O3。(3)為防止渾濁,應加入少量的鹽酸抑制FeCl3水解。(4)MgCO3與水解產(chǎn)生的H+反應:MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O,使水解平衡正向移動,生成的Fe(OH)3在加熱攪拌條件下發(fā)生聚沉,在過濾時Fe(OH)3和未反應的MgCO3一同被除去。
9.(2017寧夏育才中學高二月考)(1)醋酸鈉的堿性__弱于___碳酸氫鈉的堿性(填“強于”“等于”或“弱于”)。
(2)氯化鋁水溶液呈酸性的原因是__Al3++3H2OAl(OH)3+3H+___(用離子方程式表示)。
(3)把AlCl3溶液蒸干,灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是__Al2O3___。
已知MgCl26H2O晶體在空氣中加熱時,釋放部分結(jié)晶水,同時生成Mg(OH)Cl(堿式氯化鎂)或MgO。下列是關(guān)于MgCl26H2O的綜合應用:
請回答下列問題:
(4)在上圖的括號內(nèi)應填的是在__HCl氣流___環(huán)境中加熱。
(5)Mg(OH)2固體存在如下溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。向體系中加入__酸、飽和NH4Cl溶液___(請?zhí)顚憙煞N不同類別的物質(zhì))有利于Mg(OH)2溶解。
(6)MgCl2中混有了FeCl3雜質(zhì),可加入的除雜試劑是__AB___(填序號)。
A.MgO B.Mg(OH)2
C.NaOH D.鐵屑
解析:(1)醋酸的酸性強于碳酸,醋酸鈉的水解程度弱于碳酸氫鈉的水解程度,故醋酸鈉的堿性弱于碳酸氫鈉的堿性。
(2)氯化鋁屬于強酸弱堿鹽,溶液因Al3+水解顯酸性,水解的離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(3)AlCl3水解生成的HCl易揮發(fā),促進AlCl3的水解,把AlCl3溶液蒸干得到Al(OH)3,灼燒,Al(OH)3分解生成Al2O3。
(4)MgCl2容易水解,直接加熱蒸干MgCl2溶液,得到Mg(OH)2。要得到MgCl2,需在HCl氣流中蒸干。
(5)根據(jù)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。向體系中加入酸、飽和NH4Cl溶液等有利于Mg(OH)2溶解。
(6)為了不引入雜質(zhì);除去MgCl2中混有的FeCl3雜質(zhì),可加入MgO或Mg(OH)2,促進FeCl3水解形成Fe(OH)3沉淀而除去,故選A、B。
能 力 提 升
1.室溫下向10 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液中加入0.1 molL-1的一元酸HA,溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( D )
A.a(chǎn)點所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a(chǎn)、b兩點所示溶液中水的電離程度相同
C.pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b點所示溶液中c(A-)>c(HA)
解析:a點V(HA)=10 mL,此時NaOH與HA恰好完全反應,pH=8.7,說明HA是弱酸,可知NaA溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(0H-)>c(HA)>c(H+),A錯誤;a點為NaA溶液,A-水解促進水的電離,b點為等濃度的NaA與HA的混合溶液,以HA的電離為主,水的電離受到抑制,B錯誤;pH=7時,c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),C錯誤;b點為等濃度的NaA與HA的混合溶液,溶液pH=4.7<7,說明HA的電離程度(HAH++A-)大于A-的水解程度(A-+H2OHA+OH-),故溶液中c(A-)>c(HA),D正確。
2.在25℃時,在濃度為1 molL-1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,測得其c(NH)分別為a、b、c(單位為molL-1),下列判斷正確的是( D )
A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
解析:三種溶液中均存在水解平衡:NH+H2ONH3H2O+H+,對于(NH4)2CO3,因CO+H+HCO,使NH的水解平衡向右移動;對于(NH4)2Fe(SO4)2,F(xiàn)e2++2H2OFe(OH)2+2H+,c(H+)增大,抑制NH的水解。
3.下列關(guān)于鹽類水解的應用中,說法正確的是( C )
A.加熱蒸干Na2CO3溶液,最后可以得到NaOH和Na2CO3的混合固體
B.除去MgCl2中的Fe3+,可以加入NaOH固體
C.明礬凈水的反應:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
D.加熱蒸干KCl溶液,最后得到KOH固體(不考慮CO2的反應)
解析:A項,加熱蒸發(fā)Na2CO3溶液,得不到NaOH。雖然加熱促進CO水解,但生成的NaHCO3與NaOH又反應生成了Na2CO3;B項,引入了新雜質(zhì)Na+,應用MgO或MgCO3固體;D項,KCl不水解,不可能得到KOH固體。
4.常溫下,將等體積、等物質(zhì)的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶體,過濾,所得濾液pH<7。下列關(guān)于濾液中的離子濃度關(guān)系不正確的是( C )
A.<1.010-7 mol/L
B.c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
D.c(Cl-)>c(NH)>c(HCO)>c(CO)
解析:根據(jù)題意可知,過濾后的濾液中應有較多量的NH4Cl及少量的NaHCO3,D項正確;A項,=c(OH-),濾液pH<7,則c(OH-)<1.010-7mol/L,正確;B項符合物料守恒關(guān)系,正確;C項根據(jù)電荷守恒有c(H+)+c(NH)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),而c(Cl-)≠c(Na+),故錯誤。
5.室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì),有關(guān)結(jié)論正確的是( B )
加入的物質(zhì)
結(jié)論
A.
50 mL 1 molL-1 H2SO4
反應結(jié)束后,c(Na+)=c(SO)
B.
0.05 mol CaO
溶液中增大
C.
50 mL H2O
由水電離出的c(H+)c(OH-)不變
D.
0.1 mol NaHSO4固體
反應完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變
解析:A項,0.05 mol Na2CO3與0.05 mol H2SO4剛好反應生成Na2SO4,即所得溶液為Na2SO4溶液,c(Na+)=2c(SO);B項,向含0.05 mol Na2CO3的溶液中加入0.05 mol CaO,得到CaCO3和NaOH,故增大;C項,加水稀釋Na2CO3溶液,促進了鹽的水解,提高水的電離程度,由水電離出的c(H+)c(OH-)發(fā)生了改變;D項,充分反應后所得溶液為Na2SO4溶液,溶液中c(Na+)增大。
6.25 ℃時,用濃度為0.1000 molL-1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.100 0 molL-1的三種酸HX、HY、HZ,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是( D )
A.相同濃度時,三種酸的酸性強弱順序是:HX>HY>HZ
B.根據(jù)滴定曲線可得,Ka(HX)=10-3 molL-1
C.滴定HY,V(NaOH)=20 mL時,c(Na+)=c(Y-)>c(OH-)=c(H+)
D.滴定HZ,V(NaOH)=15 mL時,c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
解析:氫氧化鈉溶液的體積為0 mL時,0.100 0 molL-1的三種酸HX、HY、HZ的pH依次減小,故酸性強弱為HXc(Y-)>c(OH-)>c(H+),C項錯誤;0.100 0 molL-1 HZ溶液的pH=1,故HZ為強酸,當NaOH溶液體積為15 mL時,溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),又因溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(Z-)+c(OH-)。故有:c(Z-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D項正確。
7.(2018四川成都)已知:25 C時,某些弱酸的電離常數(shù)如下表,下列說法正確的是( B )
H2SO3
H2CO3
CH3COOH
HClO
K1=1.5410-2
K1=4.3010-7
K=1.8
10-5
K=2.95
10-8
K2=1.0210-7
K2=5.6110-11
A.向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3可增強漂白性
B.向Na2CO3溶液中通入少量SO2發(fā)生反應的離子方程式為2CO+SO2+H2O===2HCO+SO
C.相同濃度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的順序為NaClO>Na2CO3>NaHCO3
D.相同濃度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:A.向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3,亞硫酸氫鈉被氧化,漂白性降低,A錯誤;B.亞硫酸的酸性強于碳酸,則Na2CO3溶液中通入少量SO2發(fā)生反應的離子方程式為:2CO+SO2+H2O===2HCO+SO,B正確;C.酸性:H2CO3>HClO>HCO,相同濃度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的順序為:Na2CO3>NaClO>NaHCO3,C錯誤;D.次氯酸根離子的水解程度大于醋酸根,則相同濃度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各離子濃度大小關(guān)系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D錯誤,答案選B。
8.(2017四川成都七中高二月考)NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請回答下列問題:
(1)NH4Al(SO4)2可作凈水劑,其原理是__Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+___(用離子方程式說明)。
(2)相同條件下,0.1 molL-1NH4Al(SO4)2溶液中c(NH)__小于___(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 molL-1NH4 HSO4溶液中c(NH)。
(3)均為0.1 molL-1的幾種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖甲所示。
①其中符合0.1 molL-1NH4Al(SO4)2,溶液的pH隨溫度變化的曲線是__Ⅰ___(填羅馬數(shù)字),導致NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的原因是__NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高溫度使其水解程度增大,PH減小___。
②20 ℃時,0.1 molL-1NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=__10-3___ molL-1。
(4)室溫時,向100 mL 0.1 molL-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL-1NaOH溶液,溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖乙所示。
試分析圖中a、b、c、d四個點,水的電離程度最大的是__a___點。在b點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是
__c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)___。
解析:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性,離子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+。
(2)NH4Al(SO4)2與NH4HSO4中的NH均發(fā)生水解,但是NH4Al(SO4)2中的Al3+水解呈酸性,抑制NH水解;HSO電離出的H+同樣抑制NH水解,因為HSO電離生成的H+濃度比Al3+水解生成的H+濃度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中NH水解程度小。
(3)①NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高溫度其水解程度增大,pH減小,符合的曲線為I。
②根據(jù)電荷守恒,c(NH)+3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),可得2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3molL-1[c(OH-)太小,可忽略]。
(4)a、b、c、d四個點,根據(jù)反應量的關(guān)系,a點恰好消耗完H+,溶液中只有(NH4)2SO4與Na2SO4;b、c、d三點溶液均含有NH3H2O,(NH4)2SO4可以促進水的電離,而NH3H2O抑制水的電離。b點溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三種成分,a點時c(Na+)=c(SO),b點時c(Na+)>c(SO),根據(jù)N元素與S元素的物料守恒關(guān)系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。
9.請回答以下問題:
(1)25℃時,現(xiàn)有下列四種液體:①純水?、趐H=11的氨水
③pH=4的鹽酸 ④pH=4的AlCl3溶液。試比較四種液體中水的電離程度的大小關(guān)系(由大到小排列,用序號表示)__④>①>③>②___。
(2)常溫下,在25 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 molL-1的醋酸,滴定曲線如圖所示。
請根據(jù)圖示,回答下列有關(guān)問題:
①在A點,溶液的pH=__13___。
②在B點,a__>___12.5(填“>”、“=”或“<”)。
③有的同學認為,在A、B兩點間,反應后溶液中各離子濃度的大小關(guān)系只能是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),你是否同意這種說法__不同意___(填“同意”或“不同意”),若不同意,請寫出其他的可能性__c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)___。
④在C點:c(CH3COO-)與c(CH3COOH)之和與c(Na+)的關(guān)系為(用關(guān)系式表示)__c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)___。
解析:pH=11的氨水中,由水電離產(chǎn)生的H+濃度為10-11 molL-1,pH=4的鹽酸中由水電離產(chǎn)生的H+濃度為10-10 molL-1,即水電離程度③>②,而pH=4的AlCl3溶液中AlCl3對水的電離起促進作用。0.1 molL-1 NaOH溶液的pH=13,A點時還沒有發(fā)生中和反應。B點時pH=7,說明CH3COOH過量,所以a>12.5。A、B之間當醋酸加入的量很少時,會出現(xiàn)c(OH-)>c(CH3COO-)的情況,C點時溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的CH3COOH和CH3COONa,根據(jù)物料守恒(即元素守恒)可列出關(guān)系式。
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