盐类水解的影响因素及应用
突破训练(三)
1.0.1 mol·L-1AlCl3溶液,温度从20 ℃升高到50 ℃,浓度增幅最大的离子是( )
A.Cl- B.Al3+
C.H+ D.OH-
解析 升高温度,有利于Al3+水解,溶液的酸性增强,c(H+)增大。
2.为了除去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,再加入适量的HCl,这种试剂是( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Na2CO3 D.MgCO3
解析 加入MgCO3,与H+反应可起到调节溶液pH的作用,促进Fe3+的水解生成Fe(OH)3沉淀而除去,且不引入新的杂质。
3.有关①100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3、②100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是( )
A.溶液中水电离出的H+个数:②>①
B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO)>c(H2CO3)
D.②溶液中:c(HCO)>c(H2CO3)
解析 盐类水解可以促进水的电离,而且水解程度越大,这种促进程度越大,故A项正确;CO的水解使溶液中阴离子数目增多,B项正确;碳酸氢钠溶液中,HCO的水解程度大于电离程度,故c(H2CO3)>c(CO),C项错误;CO的第一步水解程度远大于第二步水解,故D项正确。
4.一定条件下,CH3COONa溶液存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,下列说法正确的是( )
A.加入少量NaOH固体,c(CH3COO-)增大
B.加入少量FeCl3固体,c(CH3COO-)增大
C.稀释溶液,溶液的pH增大
D.加入适量醋酸得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)
>c(H+)>c(OH-)
解析 加入少量NaOH固体,会增大溶液中OH-的浓度,使平衡向左移动,c(CH3COO-)增大,故A项正确;加入少量FeCl3固体,FeCl3水解显酸性,CH3COONa水解显碱性,在同一溶液中相互促进水解,c(CH3COO-)减小,故B项不正确;稀释溶液,c(OH-)减小,溶液的pH减小,故C项不正确;若c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COO-),不符合电荷守恒原理,故D项不正确。
5.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.将Ca(ClO)2、Na2SO3、FeCl3溶液蒸干均得不到原溶质
B.保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,以防止Fe2+水解
C.室温下,向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质,CH3COOH的电离程度一定增大
D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同
解析 Ca(ClO)2在水中会水解:Ca(ClO)2+2H2OCa(OH)2+2HClO,HClO不稳定,受热会分解:2HClO2HCl+O2↑,生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O,故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2;加热Na2SO3溶液的过程中,Na2SO3被空气中氧气氧化:2Na2SO3+O2===2Na2SO4,蒸干会得到Na2SO4固体;加热FeCl3溶液,FeCl3溶液发生水解反应:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,HCl挥发,故加热蒸干会得到Fe(OH)3固体,A项正确。保存氯化亚铁溶液时,在溶液中放少量铁粉,防止Fe2+被氧化为Fe3+,B项错误。水溶液显碱性的物质不一定是碱,如强碱弱酸盐CH3COONa,其水溶液显碱性,CH3COOH溶液中加入CH3COONa,CH3COO-浓度增大,会抑制CH3COOH的电离,使CH3COOH的电离程度减小,C项错误。CH3COONH4是能双水解的盐,CH3COO-、NH
的水解均会促进水的电离,溶液中水的电离程度较大,但溶液中的H+浓度与OH-浓度相等,故溶液呈中性,D项错误。
6.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO+H2OHCO+OH-;用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+;明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O+4HCl;制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓+HCl;配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析 配制SnCl2溶液时应加入稀盐酸抑制SnCl2水解,加入NaOH会促进SnCl2的水解,而发生变质。
7.将0.1 mol/L某二元弱酸(H2X)溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后(忽略混合前后溶液体积变化),下列关系式中错误的是( )
A.c(HX-)+c(X2-)+c(H2X)=0.05 mol/L
B.c(HX-)<c(X2-)
C.c(Na+)>c(HX-)
D.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)
解析 两溶液混合后生成NaHX,根据物料守恒,可确定A项正确;由电荷守恒可确定D项正确;无论NaHX溶液中HX-的电离程度和水解程度大小关系如何,一定都存在c(Na+)>c(HX-)>
c(X2-),即B项错误,C项正确。
8.下列各离子都有10个电子,其中不会破坏水的电离平衡的有( )
①R- ②R+ ③R3+ ④R ⑤RH-(R表示不同的元素)
A.仅有① B.仅有② C.②⑤ D.②④
[解析] R-、R+、R3+、R、RH-(R表示不同的元素)都有10个电子,则它们分别是F-、Na+、Al3+、N、OH-;F-水解,促进水电离;Na+不会破坏水的电离平衡;Al3+
水解,促进水电离;N水解,促进水电离;OH-抑制水电离,故B正确。
9.下列选项中的数值前者小于后者的是 ( )
A.同温度同浓度的NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pH
B.同温度同浓度的KHCO3溶液和NH4HCO3溶液中的c(HC)
C.25 ℃ 和100 ℃时H2O的KW
D.中和 25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量
[解析] 醋酸酸性强于碳酸,所以碳酸氢根离子的水解程度大于醋酸根离子的水解程度,NaHCO3溶液的pH大于CH3COONa溶液,A错误;同温度同浓度的KHCO3溶液和NH4HCO3溶液中的碳酸氢根离子的水解程度不相同,后者铵根离子的存在促进碳酸氢根离子的水解,所以溶液中的c(HC)前者大于后者,B错误;水的电离是吸热的过程,温度越高,KW越大,所以25 ℃时H2O的KW小于100 ℃时H2O的KW,C正确;中和25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物质的量是相等的,D错误。
10.下列运用与碳酸钠或碳酸氢钠能发生水解的事实无关的是 ( )
A.实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶必须用橡胶塞而不能用玻璃塞
B.泡沫灭火器用碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液,使用时只需将其混合就可产生大量二氧化碳泡沫
C.厨房中常用碳酸钠溶液洗涤餐具上的油污
D.可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳
[解析] 碳酸钠水解呈碱性,可与二氧化硅反应生成硅酸钠而导致玻璃瓶打不开,与盐类水解有关,A错误;碳酸氢钠溶液和硫酸铝发生互促水解反应而生成二氧化碳气体,可用于灭火,与盐类水解有关,B错误;碳酸钠水解呈碱性,可使油污水解而达到清洗的目的,与盐类水解有关,C错误;醋酸酸性比碳酸强,可用碳酸钠与醋酸制取少量二氧化碳,与盐类水解无关,D正确。
11.在一定条件下Na2CO3溶液中存在水解平衡:C+H2OHC+OH-。下列说法正确的是 ( )
A.Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
B.加入NaOH固体,溶液中c(Na+)和c(C)都增大
C.稀释Na2CO3溶液,溶液中的离子浓度都减少
D.升高温度,Na2CO3溶液pH减小
[解析] Na2CO3溶液中存在物料守恒,为c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),A错误;加入氢氧化钠,抑制水解,溶液中c(Na+)和c(C)都增大,B正确;稀释Na2CO3溶液,氢氧根离子浓度减小,则氢离子浓度增大,C错误;升高温度,促进水解,溶液碱性增强,pH增大,D错误。
12.25 ℃时,实验测得0.10 mol/L的NaHB溶液的pH=9.1。下列说法中正确的是 ( )
A.NaHB的电离方程式为NaHBNa++H++B2-
B.中和等物质的量的H2B和H2SO4,需要NaOH的物质的量前者多于后者
C.NaHB溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(OH-)>c(H+)
D.溶液中水电离出的c(H+)为10-9.1 mol/L
[解析] 由NaHB溶液的pH=9.1可知该溶液显碱性,HB-的水解程度大于电离程度,NaHB在溶液中不可能完全电离出H+和B2-,A错误;中和等物质的量的H2B和H2SO4,需要NaOH的物质的量一样多,B错误;溶液显碱性,C正确;溶液中水的电离程度变大,即c(H+)H2O=10-4.9 mol/L,D错误。
13.已知:95 ℃时,KW=1.0×10-12。在该温度下,测得0.1 mol·L-1 Na2A溶液pH=6,则下列说法正确的是 ( )
A.H2A在水溶液中的电离方程式为H2AH++HA-,HA-H++A2-
B.(NH4)2A溶液中存在离子浓度关系:c(N)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
C.0.01 mol·L-1的H2A溶液pH=2
D.等体积等浓度的盐酸与H2A溶液分别与5.6 g Zn反应,H2A溶液产生的H2多
【解析】选B。在该温度下,测得0.1 mol·L-1 Na2A溶液pH=6,证明该盐是强酸强碱盐,H2A是强酸。H2A在水溶液中的电离方程式为H2A2H++A2-,A错误; (NH4)2A溶液中存在离子浓度关系:c(N)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-),B正确; 0.01 mol·L-1的H2A溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,pHK2>K3。盐类的水解反应是吸热反应,降温,水解平衡逆向移动,a错误;加水稀释促进水解,b正确;NH4Cl水解呈酸性,故加入NH4Cl,平衡逆向移动,而NaHCO3水解呈碱性可使平衡正向移动,c错误,d正确。在室温下,使上述平衡正向移动的关键条件是溶液的pH。
(2)由Ka、Kh、Kw表达式代入数据得c(H2SO3)=0.01 mol·L-1。
(3)①硫酸钠是强碱弱酸盐,可水解呈弱碱性。
②NaHSO4溶液中存在:HSH++S,硫酸溶液中存在:H2SO4H++HS,
HSH++S,硫酸第一步电离出来的H+对第二步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中c(S)小于硫酸氢钠溶液中的c(S)。
③0.10 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.11 mol·L-1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电离,所以c(S)=0.01 mol·L-1。
答案:(1) K1>K2>K3 bd 溶液的pH
(2)0.01 mol·L-1
(3)①弱碱性 S+H2OHS+OH-
②