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  • 2021-08-23 发布

人教版高中化学选修4练习:第三章第三节第1课时盐类水解的原理含答案

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第三章 水溶液中的离子平衡 第三节 盐类的水解 第 1 课时 盐类水解的原理 1.下列物质的水溶液,由于水解而呈酸性的是( ) A.NaHSO4 B.Na2CO3 C.HCl D.CuCl2 解析:NaHSO4、HCl 在溶液中发生电离:NaHSO4===Na++H+ +SO2- 4 、HCl===H++Cl-,使溶液呈酸性;Na2CO3 为强碱弱酸盐, 溶液呈碱性;CuCl2 为强酸弱碱盐,其溶液由于水解而呈酸性,D 正 确。 答案:D 2.pH=4 的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度前者与后者比 较为( ) A.大于 B.小于 C.等于 D.无法确定 解析:NH4Cl 溶液中由于 NH + 4 的水解,促进了水的电离; CH3COOH 溶液中,由于 CH3COOH 电离出的 H+抑制了 H2O 的电 离。 答案:B 3.下列各物质常温下发生水解,对应的离子方程式正确的是 ( ) A.Na2CO3:CO2- 3 +2H2O H2O+CO2↑+2OH- B.NH4Cl:NH+ 4 +H2O NH3·H2O+OH- C.CuSO4:Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+ D.NaF:F-+H2O===HF+OH- 解析:多元弱酸根离子分步水解,多元弱碱阳离子一步完成,故 A 错误,C 正确;B 中电荷不守恒;D 应用“ ”。 答案:C 4.物质的量浓度相同的下列溶液中,含粒子种类最多的是( ) A.CaCl2 B.CH3COONa C.NH3 D.K2S 解析:CaCl2 不水解,溶液中存在的粒子有 Ca2+、Cl-、OH-、 H+、H2O 5 种;CH3COONa 发生水解,溶液中存在 Na+、CH3COO -、CH3COOH、H+、OH-、H2O 6 种粒子;氨水中存在 NH3、NH3·H2O、 NH+ 4 、OH-、H+、H2O 6 种粒子;K2S 中 S2-发生两步水解,溶液中 存在 K+、S2-、HS-、H2S、OH-、H+、H2O 7 种粒子。 答案:D 5.相同物质的量浓度的 NaCN 和 NaClO 相比,NaCN 溶液的 pH 较大,则同温同体积同浓度的 HCN 和 HClO 说法正确的是( ) A.电离程度:HCN>HClO B.pH:HClO>HCN C.与 NaOH 溶液恰好完全反应时,消耗 NaOH 的物质的量: HClO>HCN D.酸根离子浓度:c(CN-)<c(ClO-) 解析:NaCN 和 NaClO 都为强碱弱酸盐,相同物质的量浓度时 NaCN 溶液的 pH 较大,说明 CN-水解的程度大,因此 HCN 比 HClO 的酸性更弱,电离程度:HCN<HClO,A 项错误。pH:HClO<HCN, B 项错误。由于都是一元酸,与 NaOH 完全反应时,消耗 HClO 和 HCN 的物质的量相同,C 项错误。同浓度的 HCN 和 HClO,酸性 HCN<HClO,c(CN-)<c(ClO-),D 项正确。 答案:D 6.KHSO4 溶液显_______性,用离子方程式表示为____________ _____________________________________________________。 KHCO3 溶液的 pH______(填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式 表示为____________________________。将上述两种溶液混合,现象 是________________,离子方程式是_____________________。 解析:KHSO4 为强酸酸式盐,完全电离显酸性,表示为: KHSO4===K++H++SO2- 4 ;KHCO3 中的 HCO - 3 的水解程度大于其 电离程度,显碱性;当把两种溶液混合时,H+会和 HCO - 3 发生反应 生成 CO2 气体,因此会有气泡产生,相关离子方程式为:H + + HCO- 3 ===H2O+CO2↑。 答案:酸 KHSO4===K++H++SO2- 4 > HCO- 3 +H2O H2CO3+OH- 产生气泡 H++HCO- 3 ===H2O+CO2↑ (时间:40 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题包括 6 个小题,每小题 8 分,共 48 分。每小题 只有一个选项符合题意) 1.下列关于盐溶液呈酸碱性的说法错误的是( ) A.盐溶液呈酸碱性的原因是破坏了水的电离平衡 B.NH4Cl 溶液呈酸性是由于溶液中 c(H+)>c(OH-) C.在 CH3COONa 溶液中,由水电离的 c(OH-)≠c(H+) D.水电离出的 H+和 OH-与盐中弱离子结合,造成盐溶液呈酸 碱性 解析:盐溶液呈酸碱性的原因,就是破坏了水的电离平衡,使溶 液中 c(OH - )≠c(H + );溶液显酸性则一定有 c(H + )>c(OH - );在 CH3COONa 溶液中,由于生成了弱电解质 CH3COOH,使得 c(OH-) ≠c(H+),故显碱性;水电离出的 H+和 OH-与盐中弱酸根阴离子或 弱碱阳离子结合生成弱电解质,正是盐溶液呈酸碱性的原因。 答案:C 2.实验测定 NaHCO3 溶液显碱性,下列说法中正确的是( ) A.在水溶液中,HCO - 3 仅仅发生水解 B.在水溶液中,HCO - 3 仅仅发生电离 C.在水溶液中,HCO - 3 的水解程度要大于电离程度 D.在水溶液中,HCO - 3 的电离程度要大于水解程度 解析:NaHCO3 溶液中存在 HCO - 3 的水解:HCO- 3 +H2O H2CO3+OH-,HCO - 3 的电离:HCO- 3 H++CO2- 3 ,因 NaHCO3 溶液呈碱性,故其水解程度大于电离程度。 答案:C 3.在常温下,纯水中存在电离平衡 H2O H++OH-,如要使 水的电离程度增大,并使 c(H+)增大,应加入的物质是( ) A.NaHSO4 B.KAl(SO4)2 C.NaHCO3 D.CH3COONa 解析:NaHCO3 溶液、CH3COONa 溶液呈碱性,溶液中 c(H+) 减小,不符合题意;NaHSO4 电离出的 H+抑制了水的电离;KAl(SO4)2 电离的 Al3+水解,能促进水的电离,使溶液中 c(H+)增大。 答案:B 4.一元酸 HA 溶液中,加入一定量强碱 MOH 溶液后,恰好完 全反应,反应后的溶液中,下列判断一定正确的是( ) A.c(A-)≥c(M+) B.c(A-)=c(M+) C.若 MA 不水解,则 c(OH-)c(H+) 解析:若 MA 不水解,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+);若 MA 水 解,说明 HA 为弱酸,则 MA 溶液中 c(OH-)>c(H+)。 答案:D 5.常温下,一定浓度的某溶液,由水电离出的 c(OH-)=1.0× 10-4 mol·L-1,则该溶液中的溶质可能是( ) A.Al2(SO4)3 B.CH3COONa C.NaOH D.KHSO4 解析:常温下由纯水电离出的 c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L -1,因 1.0×10-4>1.0×10-7 ,该溶液中的溶质是促进水的电离,且 该溶液显碱性。 答案:B 6.物质的量浓度相同的下列溶液中,按 pH 由小到大的顺序排 列的是( ) A.Na2CO3、NaHCO3、NaCl、NH4Cl B.Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NaCl C.(NH4)2SO4、NH4Cl、NaNO3、Na2S D.NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2S、NaNO3 解析:Na2S、Na2CO3 和 NaHCO3 水解后溶液都显碱性,pH>7, 但 CO 2- 3 水解程度比 HCO - 3 大,故 pH:Na2CO3>NaHCO3;NH4Cl 和(NH4)2SO4 水解后溶液都显酸性,则 pH<7,(NH4)2SO4 中 NH + 4 浓 度大,故 pH:NH4Cl>(NH4)2SO4;NaCl 和 NaNO3 均不水解,故 pH =7,C 项正确。 答案:C 二、非选择题(本题包括 3 个小题,共 52 分) 7.(12 分)(1)常温下,0.1 mol·L-1 的下列五种溶液,其 pH 由 大到小的排列顺序是__________。 ①CH3COOH ②NaClO ③NH4Cl ④NaCl ⑤CH3COONa (2)室温下 pH=9 的 NaOH 溶液和 pH=9 的 CH3COONa 溶液, 设由水电离产生的 OH-的物质的量浓度分别为 A 和 B,则 A∶B= __________。 解析:(1)先按酸性、中性、碱性分类,再按电离和水解规律排 序。NH4Cl 和 CH3COOH 呈酸性,浓度相等时,CH3COOH 的酸性 强于 NH4Cl,即 pH:①<③。NaCl 溶液呈中性。CH3COONa 和 NaClO 溶液呈碱性,因酸性 CH3COOH>HClO,则 ClO-的水解程度大于 CH3COO-,即 pH:⑤<②,综合分析可知 pH 由大到小的顺序为: ②>⑤>④>③>①。 (2)水的电离平衡为 H2O H++OH-。在 NaOH 溶液中,由 于加入了 OH-,水的电离平衡向逆反应方向移动,c(H+)减小。在 pH =9 的 NaOH 溶液中,c 水(H+)=10-9 mol·L-1,其 H+全部是水电离 产生出来的。因为 c 水(H+)=c 水(OH-),即 c(A)=10-9 mol·L-1。在 CH3COONa 溶液中,由于 CH3COO-离子结合了水中的 H+,水的电 离平衡向正反应方向移动,c(OH-)增大。在 pH=9 的 CH3COONa 溶液中,c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,其 OH-全部是水电离产生的, 即 c(B)=10-5 mol·L-1,所以,c(A)∶c(B)=10-9 mol·L-1∶10-5 mol·L -1=10-4∶1。 答案:(1)②>⑤>④>③>① (2)10-4∶1(或 1∶10 000) 8.(20 分)25 ℃时,pH=2 的某酸 HnA(An-为酸根)与 pH=12 的 某碱 B(OH)m 等体积混合,混合液的 pH=5。 (1)写出生成的正盐的化学式________。 (2)该盐中存在着一定水解的离子,该水解的离子方程式为____。 (3)简述该混合液呈酸性的原因_______________________ _____________________________________________________。 (4)写出 HnA 的电离方程式______________________________。 解析:当酸中 c(H+)等于碱中 c(OH-)时,二者等体积混合后,溶 液的酸碱性是由过量的酸或碱决定的。(1)HnA 中酸根离子带 n 个单 位的负电荷(An-),B(OH)m 中阳离子带 m 个单位的正电荷(Bm+),则 正盐的化学式为 BnAm。(2)pH=2 的酸 HnA 中 c(H+)=10-2 mol·L- 1,pH=12 的 B(OH)m 中 c(OH-)=10-2 mol·L-1,当二者等体积混 合后溶液 pH=5,酸过量,说明 HnA 一定为弱酸,故 An-一定水解。 (3)由于酸一定为弱酸,当 HnA 与 B(OH)m 等体积混合后,酸有剩余 导致溶液显酸性。 答案:(1)BnAm (2)An-+H2O HA(n-1)-+OH- (3)HnA 为弱酸,当 HnA 与 B(OH)m 等体积混合后,酸有剩余 (4)HnA H(n-1)A-+H+ 9.(20 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 如下表: 实验 编号 HA 物质的量 浓度/(mol·L-1) NaOH 物质的 量浓度/(mol·L-1) 混合溶 液的 pH ① 0.1 0.1 pH=9 ② c 0.2 pH=7 ③ 0.2 0.1 pH<7 请回答: (1)从①组情况分析,HA 是强酸还是弱酸?________(填“强 酸”或“弱酸”)。 (2)②组情况表明,c__________(填“大于”“小于”或“等 于”)0.2 mol·L-1。混合液中离子浓度 c(A-)与 c(Na+)的大小关系是 __________________。 (3)从③组实验结果分析,说明 HA 的电离程度________(填“大 于”“小于”或“等于”)NaA 的水解程度,该混合溶液中离子浓度 由大到小的顺序是__________________________________________。 解析:(1)从①组情况分析,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,说明 HA 是 弱酸。(2)②组中 NaOH 的物质的量浓度为 0.2 mol·L-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 mol·L-1。 根据电中性原理,混合液中离子浓度 c(Na+)=c(A-)。(3)③组中 HA 与 NaOH 溶液反应后得到等物质的量浓度的 NaA 和 HA 的混合液, 因混合溶液的 pH<7,则 HA 的电离程度大于 A-的水解程度。此溶 液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)。因 c(H+)>c(OH -),故 c(A-)>c(Na+),即混合液中离子浓度大小顺序为:c(A-)>c(Na +)>c(H+)>c(OH-)。 答案:(1)弱酸 (2)大于 c(A-)=c(Na+) (3)大于 c(A-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)