2021_2022版高中化学课时分层作业15盐类水解反应的利用含解析新人教版选修4202103171115

1、盐类水解反应的利用(30分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)1.(2019太原高二检测)已知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度,且随pH的升高,Fe(OH)3首先析出,为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+可在加热搅拌的条件下,加入一种试剂,过滤后再加入适量盐酸,这种试剂不可以是()A.NH3H2OB.MgOC.Mg(OH)2D.MgCO3【解析】选A。MgO消耗Fe3+水解生成的盐酸,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3,同时MgO转化为MgCl2,不会引入新的杂质,即使MgO过量,由于MgO难溶于水,也不会引起二次污染。Mg(OH)2和MgCO3原理与M

2、gO相同。加入NH3H2O可能使Mg2+沉淀,同时引入其他杂质。【补偿训练】同时对农作物施用含N、P、K的三种化肥,给定下列化肥:K2CO3、KCl、Ca(H2PO4)2、(NH4)2SO4、NH3H2O,其中最合理的组合方式是()A.B.C.D.【解析】选B。Ca(H2PO4)2是其中唯一含磷的肥料,肯定要用,由于Ca(H2PO4)2是酸式盐,其水溶液呈酸性,不宜与碱性肥料NH3H2O及水解呈碱性的K2CO3混合施用,只能与中性肥料KCl和酸性肥料(NH4)2SO4混合施用。2.无色透明溶液中能大量共存的离子组是()A.Na+、Al3+、HC、NB.Al、Cl-、Mg2+、K+C.N、Na+

3、、CH3COO-、ND.Na+、N、ClO-、I-【解析】选C。A项Al3+与HC发生相互促进的水解反应;B项 Mg2+会与Al水解生成的OH-结合生成Mg(OH)2沉淀;D项ClO-会氧化I-。3.将下列固体物质溶于水,再将其溶液加热,蒸发结晶、再灼烧,得到化学组成与原固体物质相同的是()胆矾氯化镁硫酸铝次氯酸钠A.B.C.D.全部【解析】选A。中CuSO45H2OCuSO4+5H2O;中MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,Mg(OH)2MgO+H2O;中ClO-+H2OHClO+OH-,2HClO2HCl+O2,最终为NaCl。【补偿训练】在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(低于400 )

4、下列物质的溶液,可以得到该固体物质的是()A.氯化铝B.碳酸氢钠C.硫酸铁D.高锰酸钾【解析】选C。AlCl3发生水解反应:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,生成的HCl易挥发而使水解平衡向右移动,致使生成Al(OH)3沉淀,它被灼烧得Al2O3。NaHCO3、KMnO4受热后分别分解得到Na2CO3、K2MnO4和MnO2,只有Fe2(SO4)3蒸干后得到原物质。4.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)c(N)B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)C.0.1 molL-1的硫酸铵溶液中:

5、c(N)c(S)c(H+)D.0.1 molL-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)【解析】选C。A项pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒知,c(Cl-)=c(N);B项,若为强酸则呈中性,若为弱酸则呈酸性;C项N的水解程度很小(通常为1%2%),故c(N)c(S)c(H+);D项为Na2S溶液中的质子守恒式,应为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。【补偿训练】常温下,浓度均为0.1 molL-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是()A.氨水中,c(N)=c(OH-)=0.1 molL-1 B.NH4Cl溶液中,c(N)

6、c(Cl-)C.Na2SO4溶液中,c(Na+)c(S)c(OH-)=c(H+)D.向0.1 molL-1 NaOH溶液中加入等体积0.2 molL-1 NaHCO3溶液:c(C)c(HC)c(OH-)c(H+)【解析】选C。氨水为弱碱溶液,c(N)c(OH-)0.1 molL-1,A错误;NH4Cl溶液中,铵根离子部分水解、氯离子浓度不变,则溶液中c(N)c(S)c(OH-)=c(H+),C正确;向0.1 molL-1 NaOH溶液中加入等体积0.2 molL-1 NaHCO3溶液,相当于0.05 molL-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合液,由于Na2CO3的水解程度大于NaH

7、CO3的水解程度,则正确的关系是c(HC)c(C)c(OH-)c(H+),D错误。5.某酸的酸式盐NaHY在水溶液中,HY-的电离程度小于HY-的水解程度。下列有关的叙述正确的是()A.H2Y的电离方程式为H2Y+2H2O2H3O+Y2-B.在该酸式盐溶液中c(Na+)c(Y2-)c(HY-)c(OH-)c(H+)C.HY-的水解方程式为HY-+H2OH3O+Y2-D.在该酸式盐溶液中c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H+)【解析】选D。H2Y是二元弱酸,电离时分两步电离,第一步电离生成氢离子和酸式酸根离子,电离方程式为H2Y+H2OH3O+HY-,A错误;NaHY的水溶液中,阴离子水解

8、,钠离子不水解,所以c(Na+)c(HY-);HY-的电离程度小于HY-的水解程度,但无论电离还是水解都较弱,阴离子还是以HY-为主,溶液呈碱性,说明溶液中c(OH-)c(H+);因溶液中还存在水的电离,则c(H+)c(Y2-),所以离子浓度大小顺序为c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H+)c(Y2-),B错误;HY-水解生成二元弱酸和氢氧根离子,水解方程式为HY-+H2OOH-+H2Y,选项中是电离方程式,C错误;根据B的分析可知:c(Na+)c(HY-)c(OH-)c(H+),D正确。【补偿训练】室温下,对于c(ClO-)=0.1 molL-1的Ca(ClO)2溶液,下列判断中正确的

9、是 ()A.加水稀释后,溶液中增大B.溶液中c(ClO-)c(HClO)c(OH-)c(H+)C.溶液中c(Ca2+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)D.若溶液的pH=12,则ClO-的水解百分率为10%【解析】选A。Ca(ClO)2溶液中酸根离子ClO-水解:ClO-+H2OHClO+OH-,离子浓度越稀,水解程度越大,稀释水解平衡向右移动,n(ClO-)减小,而n(OH-)增大,故增大,A正确;Ca(ClO)2溶液中存在ClO-水解:ClO-+H2OHClO+OH-,所以c(OH-)c(H+),存在水的电离平衡:H2OH+OH-,所以c(OH-)c(HClO),B错误;溶液中存在

10、电荷守恒,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,即2c(Ca2+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-),C错误;若溶液的pH=12,c(OH-)= molL-1=0.01 molL-1,ClO-+H2OHClO+OH-,参加水解的ClO-为0.01 molL-1,室温下,测得Ca(ClO)2溶液中c(ClO-)=0.1 molL-1,则原始浓度为0.01+0.1=0.11(molL-1),则c(ClO-)的水解百分率约为100%9.1%,D错误。6.(2019广州高二检测)25 时,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 molL-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,

11、溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示(溶液的体积变化可忽略)。下列溶液中粒子浓度关系的叙述中错误的是()A.25 时醋酸的溶液中,c(CH3COOH)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)B.W点所表示的溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)C.pH=3.5的溶液中,c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1 molL-1 D.向W点所表示的1 L溶液中通入0.05 mol HCl气体,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)【解析】选A。醋酸是弱电解质,存在电离平衡,但电离程度很小,因此25 时

12、醋酸的溶液中c(CH3COOH)c(H+)c(CH3COO-)c(OH-),A错误;根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),W点时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),B正确;根据电荷守恒及c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 molL-1 可知,c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 molL-1,C正确;向W点所表示的1 L溶液中通入0.05 mol HCl气体,则反应前c(CH3COOH)=c(CH3

13、COO-)=0.05 molL-1,其中0.05 molL-1 CH3COO-与0.05 molL-1 HCl完全反应,溶液中含有0.1 molL-1 CH3COOH,根据电荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D正确。【补偿训练】室温下,将0.10 molL-1盐酸滴入20.00 mL 0.10 molL-1氨水中,溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。已知:pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是()A.M点所示溶液中c(N)+c(NH3H2O)=c(Cl-)B.N点所示溶液中溶质一定含NH4Cl,可能还含HClC.Q点消耗盐酸的体积等于氨水的体积D.Q

14、点所示溶液中c(N)c(Cl-)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)【解析】选B。M点溶液呈碱性,为NH4Cl、NH3H2O混合溶液,溶液中c(N)+c(NH3H2O)c(Cl-),A错误;N点溶液呈酸性,溶液中溶质一定含NH4Cl,可能还含HCl,B正确;恰好反应得到NH4Cl溶液呈酸性,Q点pH=pOH,则c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,氨水稍过量,C错误;Q点pH=pOH,则c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,根据电荷守恒可知:c(N)=c(Cl-),正确的离子浓度大小为c(N)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-),D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)7.请回答

15、下列问题:(1)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJmol-1、497 kJmol-1,N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.0 kJmol-1。则相同条件下破坏1 mol NO中化学键需要吸收的能量为_kJ。(2)25 时,pH=5的CH3COOH溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H+)=_molL-1;若加入少量NaOH固体,则溶液中_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)25 下,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,其含碳元素的微粒物质的量分数()随溶液pH变化的部分情况如图所示。在同一溶液中,H2CO3、HC、C_(填“能”或“不能”)大量共存。当pH=7时,

16、溶液中含碳元素的微粒主要为_。溶液中各种离子的物质的量浓度大小关系为_。反应的C+H2OHC+OH-的平衡常数Kh=_。【解析】(1)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJmol-1、497 kJmol-1以及反应N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180 kJmol-1,可设NO分子中化学键的键能为x,则有:946 kJmol-1+497 kJmol-1-2x=180 kJmol-1得:x=631.5 kJmol-1。(2)CH3COOH为酸,pH=-lgc(H+),pH等于5的CH3COOH溶液中c(H+)=1.010-5molL-1,25 时:Kw=c(OH-)c(H+)

17、=110-14,溶液中的c(OH-)= molL-1=1.010-9 molL-1,pH等于5的CH3COOH溶液中氢离子来源为乙酸的电离和水的电离,但乙酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以由水电离出的c(H+)是1.010-9 molL-1,往溶液中加入少量NaOH固体,反应生成醋酸钠,溶液中=,温度不变电离平衡常数不变。(3)常温下向 Na2CO3溶液中逐滴加入 HCl溶液,先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水。由反应及图象可知,在同一溶液中,H2CO3、HC、C不能大量共存;由图象可知,pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中含碳元素的主要微粒为HC、H2

18、CO3(少量),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC)+c(OH-),则c(Na+)c(Cl-),因HC水解,则c(Na+)c(Cl-)c(HC)c(OH-)=c(H+);C的水解常数Kh=,当溶液中c(HC)c(C)=11时,由图象可知pH=10,c(H+)=110-10 molL-1,由Kw可知c(OH-)=110-4 molL-1,则Kh=c(OH-)=110-4 molL-1。答案:(1)631.5(2)110-9不变(3)不能HCc(Na+)c(Cl-)c(HC)c(H+)=c(OH-)110-4 molL-1(30分钟50分)一、选择题(本题包括5小题,每

19、小题8分,共40分)1.下列与盐类水解有关的是()为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞在NH4Cl溶液中加入镁条会产生气泡长期施用硫酸铵,土壤的酸性增强A.B.C.D.全部【解析】选D。保存FeCl3溶液,在溶液中加入少量盐酸,可以抑制Fe3+水解生成Fe(OH)3;Na2CO3、Na2SiO3可水解使溶液呈碱性,从而腐蚀玻璃,故实验室盛放Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞;NH4Cl水解使溶液呈酸性,镁可以置换出溶液中的H+,放出H2,从而产生气泡;硫酸铵水解使溶液呈酸性,长期施用此化肥,土壤的酸性将

20、增强。故都与盐类的水解有关。【补偿训练】对下列现象或事实解释正确的是()选项现象或事实解释A泡沫灭火器灭火3C+2Al3+3H2O3CO2+2Al(OH)3B施肥时,草木灰与NH4Cl混合使用同时使用氮肥和钾肥效果更好C将充满NO2的密闭玻璃球浸在热水中,红棕色变深反应2NO2N2O4的Hc(HC)c(C)c(H2CO3)D.10 mL pH=12的NaOH溶液中加入pH=2的HA至pH刚好等于7,则所得溶液体积一定为20 mL【解析】选A。NaY溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Y-),溶液的pH=8,c(H+)=10-8 molL-1,则c(OH-)=10-6

21、 molL-1,c(Na+)-c(Y-)=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8) molL-1=9.910-7 molL-1,A正确;根据物料守恒可得:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),B错误;pH=8.3的NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度,c(H2CO3)c(C),C错误;10 mL pH=12的NaOH溶液中加入pH=2的HA至pH刚好等于7,若HA是强酸,则所得溶液体积为20 mL,若HA是弱酸,则反应后溶液的体积不一定是20 mL,D错误。【补偿训练】(2019厦门高二检测) 常温下,0.2 molL-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液

22、等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是()A.HA为强酸B.该混合液pH=7C.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+【解析】选C。其中,A-浓度最大,X、Y、Z浓度依次减小,由题意知,HA与NaOH反应生成0.1 molL-1的NaA溶液。A项,由于A-浓度小于0.1 molL-1,说明A-水解,即HA是弱酸,错误;B项,由于A-水解,水解后溶液呈碱性,错误;D项,混合液中粒子浓度大小关系:c(Na+)c(A-)c(OH-)c(HA)c(H+),因此X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,错误;C项,根据物料守

23、恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),即:c(A-)+c(Y)=c(Na+),正确。3.(2019哈尔滨高二检测)常温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示,已知p=-lg 。下列叙述不正确的是()A.Ka(HA)的数量级为10-5B.滴加NaOH溶液过程中,保持不变C.m点所示溶液中:c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+)D.n点所示溶液中:c(Na+)=c(A-)+c(HA)【解析】选D。Ka(HA)=,根据图象,p=-lg=0时,=1,pH=4.75,即Ka(HA)=10-4.75,数量级为10-5,A正确;滴加N

24、aOH溶液过程中,=,温度不变,HA的电离平衡常数和水的离子积常数均不变,B正确;m点所示溶液中=1,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(H+)=c(A-)+c(OH-)-c(Na+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+),C正确;n点溶液显酸性,为HA和NaA的混合溶液,根据物料守恒,c(Na+)c(Cl-)c(Na+)c(OH-)c(H+)C.物质的量浓度相等的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)D.同浓度的下列溶液中:NH4Al(SO4) 2NH4ClCH3COONH4NH3H2O,c(N)由大到小的顺序

25、是【解析】选D。A项等温等物质的量浓度溶液中,HF比HCN易电离,HF酸性强,F-水解程度小,则等温等物质的量浓度溶液中,NaF溶液的pH比NaCN溶液的小,说法错误。B项0.2 molL-1 NH4Cl溶液和0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合后,溶液中含等浓度的NaCl、NH4Cl和NH3H2O,有c(Cl-)c(N)c(Na+)c(OH-)c(H+),排列顺序错误。C项物质的量浓度相等的H2S和NaHS混合溶液中,因S的物质的量是Na的2倍,故2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),说法错误。D项同浓度的下列溶液中:NH4Al(SO4)2,N和Al3+相互抑制水解

26、,NH4Cl(参考物),CH3COONH4,N和CH3COO-相互促进水解,NH3H2O为弱电解质,部分电离,故c(N)由大到小的顺序是,说法正确。4.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是()A.无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSB.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、N、I-、NC.FeCl3溶液:K+、Na+、S、AlD.常温下,=0.1 molL-1的溶液:Na+、K+、Si、N【解析】选D。A项,H+与HS发生反应而不能大量共存,错误;B项,使pH试纸呈红色的溶液显酸性,在酸性条件下,N有强氧化性(相当于HNO3),可将I-氧化,而不能大量共存,错误;C项,Fe3+与Al

27、发生相互促进的水解反应而不能大量共存,错误;D项,=0.1 molL-1,即c(H+)=110-13 molL-1,是碱性溶液,四种离子均可共存,正确。【补偿训练】下列各组离子中,在溶液中不能大量共存的是()A.S2-,N,C,K+B.Al3+,N,K+,SC.Al3+,Na+,S2-,SD.Fe3+,Ca2+,H+,N【解析】选C。C选项中Al3+和S2-发生水解相互促进的反应而不能共存。5.(2019江苏高考改编)室温下,反应HC+H2OH2CO3+OH-的平衡常数K=2.210-8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时

28、下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是()A. 0.2 molL-1氨水:c(NH3H2O)c(N)c(OH-)c(H+)B.0.2 molL-1NH4HCO3溶液(pH7):c(N)c(HC)c(H2CO3)c(NH3H2O)C.0.2 molL-1氨水和0.2 molL-1NH4HCO3溶液等体积混合:c(N)+c(NH3H2O)=c(H2CO3)+c(HC)+c(C)D.0.6 molL-1氨水和0.2 molL-1NH4HCO3溶液等体积混合:c(NH3H2O)+c(C)+c(OH-)=0.3 molL-1+2c(H2CO3)+c(H+)【解析】选B。A项,氨水中存在:NH3H2O

29、N +OH-,H2OH+OH-,氨水中NH3H2O的电离是少量的,所以主要以NH3H2O分子存在,两个电离方程式中均有OH-,所以c(OH-)c(N ),错误;B项,NH4HCO3溶液显碱性,说明HC的水解程度大于N的水解,所以c(N )c(HC ),HC 水解:HC+H2OH2CO3+OH-,N 水解:N+H2ONH3H2O+H+,前者水解程度大,则c(H2CO3) c(NH3H2O),正确;C项,由物料守恒,n(N)n(C)=21,则有c(N )+c(NH3H2O)=2c(H2CO3)+c(HC )+c(C),错误;D项,由物料守恒,n(N)n(C)=41,则有c(N )+c(NH3H2O

30、)=4c(H2CO3)+c(HC )+c(C),由电荷守恒:c(N )+c(H+)=c(HC )+2c(C)+c(OH-),结合消去c(N ),得:c(NH3H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HC )+2c(C),0.2 molL-1NH4HCO3与氨水等体积混合后,c(NH4HCO3)=0.1 molL-1,由碳原子守恒有,c(H2CO3)+c(HC )+c(C)=0.1 molL-1,将等式两边各加一个c(C),则有c(NH3H2O)+c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HC )+3c(C),将代入中得,c(NH3H2

31、O)+c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3 molL-1,错误。【补偿训练】25 时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 ()A.1 L 0.1 molL-1(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液中:c(N)+c(Fe2+)+c(H+)=c(OH-)+c(S)B.0.1 molL-1的NH4Cl与0.1 molL-1的NH3H2O等体积混合:c(N)+2c(H+)=c(NH3H2O)+2c(OH-)C.pH=9.4、浓度均为0.1 molL-1的HCN与NaCN的混合溶液中:c(Na+)c(CN-)c(HCN)c(OH-)D.0.1 molL-1 CH3COONa 溶液与0.05 molL-1盐酸