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资料简介 与平衡第3节第2课时影响盐类水解的主要因素盐类水解的应用课件+练习含答案/人教版高中化学选择性必修1第3章水溶液中的离子反应与平衡第3节第2课时影响盐类水解的主要因素盐类水解的应用练习含答案.docx 展开
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盐类水解的应用
课后·训练提升
基础巩固
1.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因中正确的是( )。
A.N水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.N水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.N水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.N水解生成NH3·DHO和D3O+
答案:D
解析:N在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )。
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.升高温度,增大
C.加入NaOH固体,溶液pH减小
D.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
答案:B
解析:某确定物质的水解平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数不变,A项错误;水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以增大,B项正确;加入NaOH固体,溶液pH增大,C项错误;加入CuSO4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向移动,HS-浓度减小,D项错误。
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( )。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④碳酸氢钠
A.③ B.①④
C.①②③ D.①②③④
答案:A
解析:胆矾的组成为CuSO4·5H2O,溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶、再灼烧得CuSO4;碳酸氢钠灼烧得碳酸钠;AlCl3发生水解反应:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3,灼烧得Al2O3;Al2(SO4)3溶液中Al3+发生水解,因硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。
4.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是( )。
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
答案:D
解析:为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应后,生成的NaCl和HA的物质的量相等,因为A-发生水解反应生成HA,所以2c(Na+)=c(A-)+c(HA)+c(Cl-),即2c(Na+)>c(A-)+c(Cl-),C错误;NaA的水解常数Kh==1×10-9,D正确。
5.常温下,下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是( )。
A.pH=7的NH3·H2O与NH4Cl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 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(N)>c(S)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
答案:C
解析:根据电荷守恒,pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(N)=c(Cl-),A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),错误;盐的水解程度比较小,故c(N)>c(S)>c(H+),C项正确;根据质子守恒得,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D项错误。
6.已知25 ℃时HCN的电离常数K=6.2×10-10。在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液中,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是( )。
A.c(CN-)>c(Na+)
B.c(CN-)>c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
答案:C
解析:HCN的电离常数为6.2×10-10,说明HCN为弱酸。溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,因此c(Na+)>c(CN-),c(CN-)0.1 mol·L-1,D项错误。
7.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是( )。
A.该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,一定有c(CH3COO-)>c(Na+)+c(N)
答案:A
解析:由于CH3COOH为弱酸,存在于溶液中的CH3COOH随着反应的进行继续电离出H+,导致溶液呈酸性,且溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,A项正确;等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后,两者恰好完全反应,由于生成的CH3COONa水解,溶液呈碱性,B项错误;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)违背了电荷守恒,C项错误;加入适量氨水,溶液可能呈中性,当溶液呈中性时,c(CH3COO-)=c(Na+)+c(N),D项错误。
8.将标准状况下的2.24 L CO2通入150 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中,下列说法正确的是( )。
A.c(HC)略大于c(C)
B.c(HC)=c(C)
C.c(Na+)=c(C)+c(HC)
D.c(HC)略小于c(C)
答案:A
解析:0.1 mol CO2与0.15 mol NaOH反应生成Na2CO3和NaHCO3各0.05 mol, C水解能力比HC强,且C水解生成HC,因此溶液中c(HC)略大于c(C)。由元素守恒知2c(Na+)=3[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]。
9.(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是 (用离子方程式表示);实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)明矾可用于净水,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 。
(3)热的纯碱溶液去油污效果好,请用平衡移动原理和必要的化学用语说明原因:
(用离子方程式表示)。
答案:(1)酸 Ag++H2OAgOH+H+ 抑制
(2)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3
(3)C+H2OHC+OH-,加热平衡向右移动,溶液c(OH-)增大,溶液碱性增强,去污效果好
解析:(1)AgNO3溶液中存在:Ag++H2OAgOH+H+,所以溶液呈酸性;为抑制AgNO3水解,通常在酸性条件下配制AgNO3溶液。
(2)利用Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮杂质从而达到净水目的;AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Al(OH)3固体,再灼烧得到Al2O3。
(3)C水解产生OH-:C+H2OHC+OH-,C水解是吸热反应,升高温度,平衡向右移动,溶液中c(OH-)增大,溶液碱性增强,去污效果好。
10.常温下,取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题。
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH-) (填“>”“<”或“=”,下同)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7。
答案:(1)A-+H2OHA+OH- (2)> (3)>
解析:(1)0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,由混合溶液的pH=8可知,A-发生了水解。(2)盐类水解促进水的电离,而碱抑制水的电离,故混合溶液中由水电离出的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。(3)NH4A溶液为中性,则HA与NH3·H2O的电离程度相同;HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,可知酸性HA>H2CO3,即电离程度HA>H2CO3,则电离程度NH3·H2O>H2CO3,N的水解程度小于C的水解程度,(NH4)2CO3溶液显碱性。
能力提升
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
解析:碳酸钠溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,升温,ab段pH增大,水解平衡向右移动,说明碳酸钠水解是吸热反应,A项、B项均正确;温度升高,促进水解平衡向右进行,bc段pH减小,是因此升温促进了水的电离,Kw增大所致,C项错误、D项正确。
2.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.M点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.M、N两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.N点所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案:D
解析:A项,M点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。B项,N点时为NaA和HA的溶液,M点NaA发生水解反应,促进了水的电离,N点HA抑制了水的电离,所以M点所示溶液中水的电离程度大于N点。C项,pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。D项,N点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA)。
3.向浓度为0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,下列各量减小的是( )。
①c(H+) ②c(N) ③ ④ ⑤N的水解程度 ⑥ ⑦
A.③⑤
B.⑤⑥
C.③⑥
D.①②⑦
答案:B
解析:①NH4Cl溶液中存在水解平衡:N+H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,c(N)增大,平衡正向移动,则溶液中c(H+)增大,错误;②根据勒夏特列原理可知,平衡正向移动,但c(N)仍比原平衡大,错误;③c(N)增大,平衡正向移动,但N的水解程度减小,故增大,错误;④N的水解平衡常数为Kh=,则,由于温度不变,Kh不变,故不变,错误;⑤加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,但N的水解程度减小,正确;⑥结合水解常数Kh可知,,加入少量NH4Cl固体,Kh不变,
c(NH3·H2O)增大,故减小,正确;⑦结合水解常数Kh可知,,加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,c(H+)增大,但Kh不变,故增大,错误。
4.常温下,已知0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液,其溶液的pH>1;0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液,=1×1012,将此两种溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度关系不正确的是( )。
A.c(OH-)=c(HA)+c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
答案:C
解析:根据题干条件推知HA为弱酸,MOH为强碱,两者恰好完全反应生成盐MA,A-发生水解反应A-+H2OHA+OH-,B项正确,C项错误;根据质子守恒,A项正确;根据电荷守恒,D项正确。
5.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-、HS
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、N、I-、N
C.FeCl3溶液:K+、Na+、S、[Al(OH)4]-
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Si、N
答案:D
解析:A中H+与HS不能大量共存;B中N在酸性条件下具有强氧化性,可氧化I-,不能大量共存;C中Fe3+与[Al(OH)4]-能发生反应生成Fe(OH)3、Al(OH)3,不能大量共存;D中溶液为碱性,离子可大量共存。
6.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法错误的是( )。
A.HA为弱酸
B.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
C.该混合液pH>7
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
答案:D
解析:做图像题首先要弄清横、纵坐标轴的意义。本题图像给出的是各组分的浓度大小关系。其中,A-浓度最大,X、Y、Z浓度依次减小,由题意知,两者反应生成0.1 mol·L-1的NaA溶液。A-浓度小于0.1 mol·L-1,说明A-水解,即HA是弱酸,A项正确;根据元素原子守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),即c(A-)+c(Y)=c(Na+),B项正确;A-水解使溶液呈碱性,C项正确;溶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+,D项错误。
7.“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是 (填化学式)。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是 。
(3)沉淀Ⅰ是 (填化学式)。
(4)操作③中加热、煮沸的目的是 ;此步操作的理论依据是 。
(5)操作④保持pH=2的目的是 ;此步操作中加热所用的主要仪器是 。
答案:(1)Zn(NO3)2
(2)防止生成的Zn(OH)2沉淀溶解
(3)Zn(OH)2和Fe(OH)3
(4)促使Fe3+完全水解 温度越高,水解程度越大
(5)抑制Zn2+水解 蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒
解析:(1)由题意知,“烂板液”指的是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂板液”中溶质的主要成分应为Zn(NO3)2。
(2)因为Zn(OH)2具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn(OH)2沉淀溶解。
(3)在碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ为Zn(OH)2和Fe(OH)3。
(4)操作③是为了分离Zn2+和Fe3+,故加热煮沸是为了促使Fe3+完全水解。(5)Zn(NO3)2是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解。
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盐类水解的应用
课后·训练提升
基础巩固
1.氯化铵晶体溶于重水(D2O)中,溶液呈现酸性,下列叙述的原因中正确的是( )。
A.N水解生成NH3·H2O和HD2O+
B.N水解生成NH3·DHO和HD2O+
C.N水解生成NH3·D2O和HD2O+
D.N水解生成NH3·DHO和D3O+
答案:D
解析:N在重水中发生水解生成NH3·DHO,同时D2O结合D+形成D3O+。
2.在一定条件下,Na2S溶液中存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列说法正确的是( )。
A.稀释溶液,水解平衡常数增大
B.升高温度,增大
C.加入NaOH固体,溶液pH减小
D.加入CuSO4固体,HS-浓度增大
答案:B
解析:某确定物质的水解平衡常数仅与温度有关,温度不变,则稀释时平衡常数不变,A项错误;水解反应是吸热反应,升温促进水解,平衡正移,c(S2-)减小,c(HS-)增大,所以增大,B项正确;加入NaOH固体,溶液pH增大,C项错误;加入CuSO4固体,铜离子结合硫离子生成硫化铜沉淀,水解平衡逆向移动,HS-浓度减小,D项错误。
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( )。
①胆矾 ②氯化铝 ③硫酸铝 ④碳酸氢钠
A.③ B.①④
C.①②③ D.①②③④
答案:A
解析:胆矾的组成为CuSO4·5H2O,溶于水得CuSO4溶液,因硫酸难挥发、蒸发结晶、再灼烧得CuSO4;碳酸氢钠灼烧得碳酸钠;AlCl3发生水解反应:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl不断挥发,平衡右移,不断生成Al(OH)3,灼烧得Al2O3;Al2(SO4)3溶液中Al3+发生水解,因硫酸难挥发,最终仍得Al2(SO4)3。
4.常温下,某酸HA的电离常数Ka=1×10-5。下列说法正确的是( )。
A.HA溶液中加入NaA固体后,减小
B.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中水电离的c(H+)为10-13 mol·L-1
C.NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应,存在关系:2c(Na+)=c(A-)+c(Cl-)
D.常温下,0.1 mol·L-1 NaA溶液中A-的水解常数为1×10-9
答案:D
解析:为A-的水解常数,加入NaA固体后,由于温度不变,则水解常数不变,A错误;由于HA为弱酸,则常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,水电离的c(H+)一定大于 mol·L-1=10-13 mol·L-1,B错误;NaA溶液中加入HCl溶液至恰好完全反应后,生成的NaCl和HA的物质的量相等,因为A-发生水解反应生成HA,所以2c(Na+)=c(A-)+c(HA)+c(Cl-),即2c(Na+)>c(A-)+c(Cl-),C错误;NaA的水解常数Kh==1×10-9,D正确。
5.常温下,下列溶液中粒子浓度关系一定正确的是( )。
A.pH=7的NH3·H2O与NH4Cl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 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(N)>c(S)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
答案:C
解析:根据电荷守恒,pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(N)=c(Cl-),A项错误;B项,若酸为强酸则正确,若酸为弱酸则溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),错误;盐的水解程度比较小,故c(N)>c(S)>c(H+),C项正确;根据质子守恒得,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),D项错误。
6.已知25 ℃时HCN的电离常数K=6.2×10-10。在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液中,经测定溶液呈碱性。则下列关系式正确的是( )。
A.c(CN-)>c(Na+)
B.c(CN-)>c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
答案:C
解析:HCN的电离常数为6.2×10-10,说明HCN为弱酸。溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,因此c(Na+)>c(CN-),c(CN-)
7.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是( )。
A.该溶液由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,一定有c(CH3COO-)>c(Na+)+c(N)
答案:A
解析:由于CH3COOH为弱酸,存在于溶液中的CH3COOH随着反应的进行继续电离出H+,导致溶液呈酸性,且溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子,A项正确;等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后,两者恰好完全反应,由于生成的CH3COONa水解,溶液呈碱性,B项错误;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)违背了电荷守恒,C项错误;加入适量氨水,溶液可能呈中性,当溶液呈中性时,c(CH3COO-)=c(Na+)+c(N),D项错误。
8.将标准状况下的2.24 L CO2通入150 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中,下列说法正确的是( )。
A.c(HC)略大于c(C)
B.c(HC)=c(C)
C.c(Na+)=c(C)+c(HC)
D.c(HC)略小于c(C)
答案:A
解析:0.1 mol CO2与0.15 mol NaOH反应生成Na2CO3和NaHCO3各0.05 mol, C水解能力比HC强,且C水解生成HC,因此溶液中c(HC)略大于c(C)。由元素守恒知2c(Na+)=3[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]。
9.(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是 (用离子方程式表示);实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)明矾可用于净水,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 。
(3)热的纯碱溶液去油污效果好,请用平衡移动原理和必要的化学用语说明原因:
(用离子方程式表示)。
答案:(1)酸 Ag++H2OAgOH+H+ 抑制
(2)Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3
(3)C+H2OHC+OH-,加热平衡向右移动,溶液c(OH-)增大,溶液碱性增强,去污效果好
解析:(1)AgNO3溶液中存在:Ag++H2OAgOH+H+,所以溶液呈酸性;为抑制AgNO3水解,通常在酸性条件下配制AgNO3溶液。
(2)利用Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体能凝聚水中的悬浮杂质从而达到净水目的;AlCl3溶液中存在AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加热时HCl挥发,蒸干时得到Al(OH)3固体,再灼烧得到Al2O3。
(3)C水解产生OH-:C+H2OHC+OH-,C水解是吸热反应,升高温度,平衡向右移动,溶液中c(OH-)增大,溶液碱性增强,去污效果好。
10.常温下,取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题。
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(OH-) (填“>”“<”或“=”,下同)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7。
答案:(1)A-+H2OHA+OH- (2)> (3)>
解析:(1)0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,由混合溶液的pH=8可知,A-发生了水解。(2)盐类水解促进水的电离,而碱抑制水的电离,故混合溶液中由水电离出的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出的c(H+)。(3)NH4A溶液为中性,则HA与NH3·H2O的电离程度相同;HA溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出,可知酸性HA>H2CO3,即电离程度HA>H2CO3,则电离程度NH3·H2O>H2CO3,N的水解程度小于C的水解程度,(NH4)2CO3溶液显碱性。
能力提升
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
解析:碳酸钠溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,升温,ab段pH增大,水解平衡向右移动,说明碳酸钠水解是吸热反应,A项、B项均正确;温度升高,促进水解平衡向右进行,bc段pH减小,是因此升温促进了水的电离,Kw增大所致,C项错误、D项正确。
2.室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )。
A.M点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.M、N两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.N点所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案:D
解析:A项,M点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。B项,N点时为NaA和HA的溶液,M点NaA发生水解反应,促进了水的电离,N点HA抑制了水的电离,所以M点所示溶液中水的电离程度大于N点。C项,pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。D项,N点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)>c(HA)。
3.向浓度为0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入少量NH4Cl固体,下列各量减小的是( )。
①c(H+) ②c(N) ③ ④ ⑤N的水解程度 ⑥ ⑦
A.③⑤
B.⑤⑥
C.③⑥
D.①②⑦
答案:B
解析:①NH4Cl溶液中存在水解平衡:N+H2ONH3·H2O+H+,加入少量NH4Cl固体,c(N)增大,平衡正向移动,则溶液中c(H+)增大,错误;②根据勒夏特列原理可知,平衡正向移动,但c(N)仍比原平衡大,错误;③c(N)增大,平衡正向移动,但N的水解程度减小,故增大,错误;④N的水解平衡常数为Kh=,则,由于温度不变,Kh不变,故不变,错误;⑤加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,但N的水解程度减小,正确;⑥结合水解常数Kh可知,,加入少量NH4Cl固体,Kh不变,
c(NH3·H2O)增大,故减小,正确;⑦结合水解常数Kh可知,,加入少量NH4Cl固体,水解平衡正向移动,c(H+)增大,但Kh不变,故增大,错误。
4.常温下,已知0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液,其溶液的pH>1;0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液,=1×1012,将此两种溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度关系不正确的是( )。
A.c(OH-)=c(HA)+c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
答案:C
解析:根据题干条件推知HA为弱酸,MOH为强碱,两者恰好完全反应生成盐MA,A-发生水解反应A-+H2OHA+OH-,B项正确,C项错误;根据质子守恒,A项正确;根据电荷守恒,D项正确。
5.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-、HS
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、N、I-、N
C.FeCl3溶液:K+、Na+、S、[Al(OH)4]-
D.常温下,=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、K+、Si、N
答案:D
解析:A中H+与HS不能大量共存;B中N在酸性条件下具有强氧化性,可氧化I-,不能大量共存;C中Fe3+与[Al(OH)4]-能发生反应生成Fe(OH)3、Al(OH)3,不能大量共存;D中溶液为碱性,离子可大量共存。
6.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法错误的是( )。
A.HA为弱酸
B.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
C.该混合液pH>7
D.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
答案:D
解析:做图像题首先要弄清横、纵坐标轴的意义。本题图像给出的是各组分的浓度大小关系。其中,A-浓度最大,X、Y、Z浓度依次减小,由题意知,两者反应生成0.1 mol·L-1的NaA溶液。A-浓度小于0.1 mol·L-1,说明A-水解,即HA是弱酸,A项正确;根据元素原子守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),即c(A-)+c(Y)=c(Na+),B项正确;A-水解使溶液呈碱性,C项正确;溶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+,D项错误。
7.“烂板液”指的是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+)。某化学兴趣小组用“烂板液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,其水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
(1)“烂板液”中溶质的主要成分是 (填化学式)。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是 。
(3)沉淀Ⅰ是 (填化学式)。
(4)操作③中加热、煮沸的目的是 ;此步操作的理论依据是 。
(5)操作④保持pH=2的目的是 ;此步操作中加热所用的主要仪器是 。
答案:(1)Zn(NO3)2
(2)防止生成的Zn(OH)2沉淀溶解
(3)Zn(OH)2和Fe(OH)3
(4)促使Fe3+完全水解 温度越高,水解程度越大
(5)抑制Zn2+水解 蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒
解析:(1)由题意知,“烂板液”指的是稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”,所以“烂板液”中溶质的主要成分应为Zn(NO3)2。
(2)因为Zn(OH)2具有两性,能与强碱反应,故操作①中保持pH=8的目的是防止生成的Zn(OH)2沉淀溶解。
(3)在碱性条件下,Fe3+、Zn2+都会转化为氢氧化物沉淀,所以沉淀Ⅰ为Zn(OH)2和Fe(OH)3。
(4)操作③是为了分离Zn2+和Fe3+,故加热煮沸是为了促使Fe3+完全水解。(5)Zn(NO3)2是一种强酸弱碱盐,易水解,故保持pH=2的目的是抑制Zn2+水解。
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