3.3.2影响盐类水解的因素分层练习(含解析)-2023-2024苏教版(2019)高中化学选择性必修1

3.3.2影响盐类水解的因素
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.“酸化”是实验中经常采用的方法,下列说法正确的是
A.为了抑制Fe2+的水解,常用硝酸酸化
B.为了提高高锰酸钾的氧化能力,常用盐酸酸化
C.与盐酸酸化的BaCl2混合溶液反应产生白色沉淀,说明原溶液中含有SO或Ag+
D.与硝酸酸化的AgNO3混合溶液反应产生白色沉淀,说明原溶液中含有SO或Cl-
2.下列说法中正确的是(  )
A.常温下,pH均等于2的硫酸溶液与醋酸溶液,两种溶液中c(SO)与c(CH3COO-)之比为1∶2
B.常温下,向pH=1.0的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中c(H+)和c(OH-)都将变小
C.常温下,0.1 mol·L-1 NaHA溶液的pH=4,溶液中:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
D.0.1 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(NH4+)=c(SO)>c(Fe2+)>c(H+)
3.用如图装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
目的 蒸干NH4Cl溶液制备NH4Cl晶体 分离有机层和水层 分离苯和硝基苯 制备CO2
A.A B.B C.C D.D
4.根据下列实验操作所得的现象及结论不正确的是
选项 实验操作 现象及结论
A 将FeCl3溶液加热蒸干 得到的红棕色固体为Fe2O3
B 向体积均为20mL的冷水和沸水中分别滴入3滴FeCl3饱和溶液 前者为黄色,后者为红褐色,说明温度升高,Fe3+的水解程度增大
C 取Na2CO3溶液于试管中并加入几滴酚酞试剂,再结试管加热 溶液颜色变深,说明:+H2O+OH-
D 室温下,用pH试纸测0.1mol L-1的NaHCO3溶液的pH约为9 说明的电离大于水解
A.A B.B C.C D.D
5.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向锌粒和稀硫酸反应的试管中,滴加几滴溶液,气体生成速率明显加快 与锌粒反应生成铜,形成了铜锌原电池加快了反应速率
B 向溶液中滴加酚酞,溶液变红 的水解程度小于电离程度
C 饱和碳酸钠溶液碱性比饱和碳酸氢钠溶液碱性强 碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠
D 向的溶液中加水稀释,溶液增大 弱酸
A.A B.B C.C D.D
6.鸟嘌呤()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A.水溶液的
B.水溶液加水稀释,升高
C.在水中的电离方程式为:
D.水溶液中:
7.下列有关说法正确的是
A.反应CaC2(s)+N2(g)===CaCN2(s)+C(s)能自发进行,是因为ΔH<0
B.若电工操作中将铝线与铜线直接相连,会导致铜线更快被氧化
C.向水中加入NaHCO3或NaHSO4固体后,水的电离程度均增大
D.对于乙酸乙酯的水解反应,加入稀硫酸会使平衡向正反应方向移动
8.在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。下列说法不正确的是
A.加入NaOH固体,溶液pH增大 B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,增大 D.稀释溶液,促进Na2CO3水解,Kw增大
9.下列溶液均为0.100mol/L,下列关系正确的是
①NH4Cl;②NH4Fe(SO4)2;③NH4HSO4;④CH3COONH4;⑤NH4HCO3;⑥NH3 H2O
A.pH:③<①<⑤<④<⑥
B.c(NH):⑥<⑤<④<①<②<③
C.水电离出的c(OH-):③<①<④<⑤<⑥
D.⑤溶液中:c(NH)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)
10.在一定条件下,溶液中存在水解平衡:,下列说法正确的是
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.加入固体,溶液减小
C.升高温度,减小 D.加入固体,浓度减小
二、填空题
11.水是生命的源泉、工业的血液、城市的血脉。要保护好河流,因为河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。请回答下列问题:
(1)纯水在T℃时,pH=6,该温度下将pH=11的NaOH溶液与pH=2的盐酸混合后,所得溶液的pH=9中,则NaOH溶液与盐酸的体积比= 。
(2)25℃时,pH为11的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,由水电离出的c(OH-)之比为 。
(3)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的物理量。已知:
化学式 电离常数(25℃)
HCN K=4.9×10-10
CH3COOH K=1.8×10-5
H2CO3 K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示)。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为 。
③25℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol/L(填精确值),= 。
12.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数(25℃) Ka=1.8×10-5 Ka=4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1mol·L-1NaCN溶液和0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,c(CN-) c(HCO)(填“>”“<”或“=”)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa B. NaCN C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填编号)。
③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=9,溶液中= 。
④将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是 。
(2)室温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO):c(SO)=10:1,溶液的pH= 。(室温下,H2SO3的Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.0×10-7)
13.请按要求作答:
I.现有:①硫酸铜溶液 ②CO2 ③石墨 ④KOH ⑤CH3COOH ⑥NH3 ⑦NH3 H2O ⑧NaHCO3
其中属于强电解质的是 (填序号,下同),属于非电解质的是 。
II.常温下有浓度均为0.01mol/L的四种溶液:①Na2CO3②NaHCO3③HCl ④NH3·H2O,回答相关问题:
(1)上述溶液中,可发生水解的是 (填序号)
(2)向④中加入少量NH4Cl固体,此时c(NH/OH-)的值 (“增大”、“减小”或“不变” )
(3)若将③和④的溶液混合后,溶液恰好呈中性,则混合前③的体积 ④的体积(填“大于”、“小于”或“等于” )
14.请回答下列问题:(25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示)
化学式
电离平衡常数
(1)用蒸馏水稀释0.10mol/L的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 (填序号)。
a. b. c.
(2)在25℃时对氨水进行如下操作,请填写下列空白。
①若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,写出反应的离子方程式: ;所得溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7,用离子方程式表示其原因: 。
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液,此时溶液中的,则 mol/L。
(3)相同温度下,等pH的溶液、溶液和溶液,三种溶液的物质的量浓度、、由大到小排序为 。
(4)25℃时的水解平衡常数 (结果保留1位有效数字)。
15.钛用途广泛,焦磷酸镁()不溶于水,是牙膏、牙粉的稳定剂。一种以含钛废料(主要成分为,含少量)为原料,分离提纯并制取少量焦磷酸镁的工艺流程如下:
已知:不与碱反应,与酸反应后以的形式存在。回答下列问题:
(1)“碱浸”和“酸浸”操作的目的是 。
(2)适当升高温度可有效提高钛的浸出率,工业上“酸浸”时,温度选择而不选择更高温度的原因是: 。
16.在25 ℃时,1mol·L-1的①(NH4)2SO4 ②(NH4)2CO3 ③(NH4)2Fe(SO4)2 ④NH4HSO4 ⑤NH4Cl的溶液中,c()由大到小的顺序为 。
17.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数如下表:
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
平衡常数 Ka=1.8×10-5 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的四种溶液:
a.CH3COOH b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
pH由小到大的排列顺序是 (用字母表示)。
(2)常温下,0.1mol·L-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 。
A.c(H+) B. C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示:
则HX的电离平衡常数 CH3COOH的电离平衡常数(填大于、小于或等于),理由是 。
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),= 。
18.回答下列问题
(1)在25℃时,1mol/L的①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,c()由小到大的顺序是 。
(2)用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa在常温下配成1L混合溶液,已知其中的c(CH3COO-)>c(Na+),则对该混合溶液的下列判断中正确的是 。
①c(H+)>c(OH-)
②c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol/L
③c(CH3COO-)<c(CH3COOH)
④c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Na+)=0.2mol/L
(3)常温下将0.010molCH3COONa和0.004moHCl溶于水,配制成0.5L混合溶液,判断:
①溶液中有两种微粒的物质的量的之和一定等于0.010mol,它们是 、 ;
②溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)= mol。
19.(1)Na2CO3溶液显 性,用离子方程式表示其原因为 。
(2)常温下,pH=11的NaHCO3溶液中,水电离出来的c(OH-)= mol/L,在pH=3的CH3COOH溶液中,水电离出来的c(H+)= mol/L。
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2OH++OH-。现欲使平衡逆向移动,且所得溶液显酸性,可选择的方法是 (填字母序号)。
A.向水中加入NaHCO3固体 B.向水中加入NaHSO4固体
C.加热至100℃ D.向水中加入(NH4)2SO4固体
(4)若将等pH、等体积的NaOH溶液和NH3·H2O溶液分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH仍相等,则m n(填“<”“>”或“=”)。
(5)等物质的量浓度的下列溶液:①NaCl; ②NaOH; ③CH3COOH; ④HCl; ⑤CH3COONa ;⑥NaHCO3;⑦Ba(OH)2;⑧Na2CO3,pH由大到小的顺序为 (填序号)。
20.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)在实验室中,可用铁粉和 反应制备,可用铁粉和 反应制备。
(2)黄铁矿主要成分为是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应:
,该过程中若有 参加反应,则反应过程中转移 mol电子。
(3)与Zn组成新型二次电池高铁电池,电解液为碱溶液,其反应式为:,放电时电池的负极反应式为 ;充电时电解液的pH 填“增大”“减小”或“不变”之一。
(4)某同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 用平衡移动原理解释。
三、实验探究题
21.无水在空气中易潮解,加热易升华。某小组设计如下实验制备无水,并进行性质探究。
(1)A中反应的离子方程式为 。
(2)B中饱和食盐水的作用是 ;C中试剂名称为 。
(3)D、E之间用大口径玻璃管相连的原因是 。
(4)将收集器中的固体取出,置于烧杯中,进行如下实验:
①固体溶于过量稀盐酸,而不直接溶于水的原因是 。
②用平衡移动原理解释红色变浅的原因 。
③向红色溶液加入 溶液,也可观察到红色明显变浅。
22.三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]Cl3}是制备其它三价钴配合物的重要试剂。实验室以活性炭为催化剂,合成三氯化六氨合钴(III)晶体的流程如图
已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
②[Co(NH3)6]Cl3·6H2O在水中的溶解度随温度的升高而增大,加入浓盐酸有利于晶体析出。
(1)“混合”时加入的NH4Cl溶液有利于后续Co2+与NH3的配合反应,其原理是 。
(2)在如图所示实验装置的三颈烧瓶中,发生“配合、氧化”。
①控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是 。
②“配合”步骤安排在“氧化”步骤之前的目的是 。
③向三颈烧瓶中滴加氨水的实验操作为 。加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为 。
(3)设计由过滤后的滤渣获取[Co(NH3)6]Cl3·6H2O的实验方案:向滤渣中加入80℃左右的热水, ,低温干燥。(实验中须使用的试剂:浓盐酸、无水乙醇)
23.铁是人类应用最广泛的金属,含铁化合物高铁酸钾是一种新型高效的多功能水处理剂。按照下列要求回答问题:
(1)图中各容器中盛有相同浓度的稀硫酸,铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是
(2)用图示电解装置制备少量高铁酸钾。
则a为电池的 极;铁电极上发生的电极反应式为 。
(3)探究高铁酸钾的稳定性
已知与水缓慢发生反应。
Ⅰ.将适量固体分别溶解于不同pH的水溶液中,配制的试样,测得不同pH下随时间的变化如图所示。
Ⅱ.将适量溶解于pH=4.74的水溶液中,配制的试样,测得不同温度下随时间的变化如图。
①实验Ⅰ所得出的结论是 ﹔请从平衡移动角度解释其原因: 。
②实验Ⅱ的目的是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.HNO3具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,因此不能使用稀硝酸酸化,而使用稀盐酸或稀硫酸酸化,A错误;
B.盐酸具有还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此为提高高锰酸钾溶液的氧化能力,应该使用没有还原性的硫酸酸化溶液,B错误;
C.与盐酸酸化的BaCl2混合溶液反应产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则说明原溶液中含有SO或Ag+,C正确;
D.与硝酸酸化的AgNO3混合溶液反应产生白色沉淀,该白色沉淀是AgCl,Ag2SO4溶于硝酸,原溶液中不可能含有SO,D错误;
故合理选项是C。
2.A
【详解】A.常温下,pH均等于2的硫酸溶液与醋酸溶液中氢离子浓度相同,结合电离出的氢离子浓度和硫酸根离子、醋酸根离子浓度的关系,H2SO4=2H++SO,CH3COOHCH3COO +H+,则两种溶液中c(SO)与c(CH3COO )之比为1:2,故A正确;
B.醋酸溶液加水稀释促进电离,平衡状态下的微粒浓度减小,根据溶液中存在离子积常数分析,氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度增大,故B错误;
C.常温下,0.1mol/L NaHA溶液的pH=4,溶液显酸性,则HA 电离程度大于水解程度,溶液中微粒浓度大小为:c(HA )>c(H+)>c(A2 )>c(H2A),故C错误;
D.0.1mol L 1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中,铵根离子、亚铁离子水解溶液显酸性,则c(SO>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+),故D错误;
故选A。
3.A
【详解】A.NH4Cl溶液加热水解,晶体易分解,故A错误;
B.互不相溶的液体可以用分液分离,故B正确;
C.苯和硝基苯是相溶的有机物,用蒸馏分离,故C正确;
D.碳酸钙是块状固体,可以用多空隔板,不需要加热可以制备气体,故D正确;
故答案为A。
4.D
【详解】A.FeCl3溶液中存在FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,盐类水解为吸热反应,升高温度,促进水解,HCl受热易挥发,使水解程度更大,Fe(OH)3受热分解成Fe2O3,蒸干后得到红棕色Fe2O3,故A说法正确;
B.FeCl3溶液中存在FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,盐类水解为吸热反应,升高温度,促进水解,FeCl3溶液显黄色,Fe(OH)3胶体显红褐色,故B说法正确;
C.碳酸钠溶液中存在:+H2O+OH-,溶液显碱性,滴入酚酞溶液显红色,加热,促进水解,c(OH-)增大,溶液的红色加深,故C说法正确;
D.既有电离也有水解,NaHCO3溶液的pH约为9,溶液显碱性,说明的水解程度大于其电离程度,故D说法错误;
答案为D。
【点睛】盐溶液蒸干灼烧时索的产物的判断:①盐溶液水解生成难挥发性酸时,蒸干后一般得原物质,如CuSO4;②酸根阴离子易水解的强碱盐,蒸干后一般得到原来物质,如Na2CO3;③考虑盐受热是否分解,如NaHCO3、KMnO4等;④盐溶液水解生成挥发性酸时,蒸干后一般得到其氧化物,如FeCl3→Fe2O3;⑤盐溶液具有还原性,蒸干过程中被氧气氧化,如Na2SO3→Na2SO4.
5.A
【详解】A.向锌粒和稀硫酸反应的试管中,滴加几滴溶液,与锌粒反应生成铜,形成了铜锌原电池加快了反应速率,气体生成速率明显加快,选项A正确;
B.向溶液中滴加酚酞,因的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故溶液变红,选项B错误;
C.碳酸酸性大于碳酸氢根离子的酸性,所以碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子,碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠,选项C错误;
D.向的溶液中加水稀释,溶液中氢离子浓度降低,增大,不能说明为弱酸,选项D错误;
答案选A。
6.B
【详解】A.GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001mol/L GHCl水溶液的pH>3,故A错误;
B.稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;
C.GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-,故C错误;
D.根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误;
综上所述,叙述正确的是B项,故答案为B。
7.A
【详解】A.反应为熵减的反应,所以能自发进行,只能是放热反应,故A正确;
B.铝和铜连接,会形成原电池,铝做负极,腐蚀更快,故B错误;
C.碳酸氢钠水解,促进水电离,硫酸氢钠电离出氢离子抑制水的电离,故C错误;
D.乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,加入稀硫酸,增强溶液的酸性,水解平衡逆向移动,故D错误。
8.D
【详解】A.加入NaOH固体,OH-浓度增大,溶液pH增大,故A正确;
B.通入CO2,氢氧根离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,故B正确;
C.水解吸热,升高温度,CO+H2OHCO+OH-平衡正向移动,增大,故C正确;
D.Kw只与温度有关,稀释溶液,促进Na2CO3水解,Kw不变,故D错误;
选D。
9.B
【详解】A.①NH4Cl溶液显弱酸性,NH水解导致;③NH4HSO4电离方程式为NH4HSO4=NH+H++SO,溶液显强酸性;④CH3COONH4中CH3COO-水解程度等于NH水解程度,溶液显中性;⑤NH4HCO3中HCO的水解程度大于NH水解程度,溶液显弱碱性;⑥NH3·H2O为弱碱,但碱性比NH4HCO3强,因此pH大小顺序是③<①<④<⑤<⑥;故A错误;
B.NH3·H2O为弱碱,电离程度微弱,即NH3·H2O溶液中c(NH)最小,④⑤发生双水解反应,HCO水解程度大于CH3COO-,NH4HCO3双水解程度大于CH3COONH4,H+和Fe3+抑制NH的水解,溶液中c(NH)大小顺序是⑥<⑤<④<①<②<③,故B正确;
C.酸或碱抑制水的电离,弱酸根离子或弱碱根离子促进水的电离,③⑥抑制水的电离且抑制程度:③>⑥,④⑤促进水的电离且促进水电离程度⑤>④,水电离出c(OH-):③<⑥<①<④<⑤,故C错误;
D.根据物料守恒,有c(NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),故D错误;
答案为B。
10.D
【详解】A.水解平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则稀释溶液时水解平衡常数不变,故A错误;
B.向溶液中加入氢氧化钠固体,溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,反应达到平衡时,溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液pH增大,故B错误;
C.硫离子在溶液中的水解反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,溶液中的值增大,故C错误;
D.向溶液中加入硫酸铜固体,铜离子与溶液中的硫离子反应生成硫化铜沉淀,溶液中硫离子浓度减小,平衡向逆反应方向移动,氢硫酸根离子的浓度减小,故D正确;
故选D。
11. 1∶9 108∶1 Na2CO3>NaCN>CH3COONa NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3 9.9×10-7 18
【详解】(1)纯水在T℃时,pH=6,Kw=10-12,该温度下pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,pH=2的盐酸溶液,,混合后所得溶液的pH=9,显碱性,,则有,解得;
(2)25℃时,碳酸钠水解能促进水的电离,pH为11的碳酸钠溶液中,,碳酸钠溶液中的OH-是水电离的,则由水电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol/L,氢氧化钠溶液中,氢离子是由水电离出的,,水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子的浓度,则氢氧化钠溶液中,由水电离出的,则二者之比等于108∶1;
(3)①根据图表数据分析,电离常数:CH3COOH>HCN>,根据越弱越水解可知,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液的水解程度为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故溶液的pH为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa;
②根据电离平衡常数大小可知酸性:H2CO3>HCN>,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN和碳酸氢钠,不能生成二氧化碳,反应的化学方程式为:NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3;
③25℃时,CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,若测得混合液的pH=6,即c(H+)=10-6mol/L,由于水的离子积为10-14,故c(OH-)=10-8mol/L.根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L,。
12. < A>B>C 1.8×10-4 6
【详解】(1)①根据“越弱越水解”知,酸的电离平衡常数越小,酸的酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越大,根据表中数据知,酸的电离平衡常数:HCN<H2CO3,则水解程度:CN->HCO,酸根离子水解程度越大,其水溶液中酸根离子浓度越小,所以存在c(CN-)<c(HCO);
②根据“越弱越水解”知,酸的电离平衡常数越小,酸的酸性越弱,其对应的酸根离子水解程度越大,对应的等浓度强碱弱酸盐的碱性越强,根据表中数据知,酸的电离平衡常数:CH3COOH>HCN>HCO,则浓度相同时水解程度:>CN->CH3COO-,物质的量浓度相同的三种溶液pH由大到小的顺序是C>B>A,则pH相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是A>B>C;
③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液pH=9,溶液中;
④根据电离平衡常数知,酸性:H2CO3>HCN>HCO,则将少量CO2通入NaCN溶液中,只能生成碳酸氢钠,则反应的离子方程式是;
(2)室温下,SO2通入NaOH溶液中,在所得溶液中,c(HSO):c(SO)=10:1,又有,c(H+)=1.0×10-6mol/L,溶液的pH=6。
13. ④⑤⑦⑧ ②⑥ ①② 增大 小于
【详解】Ⅰ.电解质是在水中或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是在水中和熔融状态下都不能导电的化合物。单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
①硫酸铜溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
②CO2溶于水,和水反应生成H2CO3,H2CO3能电离出自由移动的离子而导电,但导电的离子不是由CO2电离产生的,液态CO2也不导电,故CO2为非电解质;
③石墨是单质,既不是电解质,也不是非电解质;
④KOH溶于水和熔融状态下都能电离出自由移动的离子,故KOH是电解质;
⑤CH3COOH在水中能电离出自由移动的CH3COO-和H+而导电,故CH3COOH是电解质;
⑥NH3溶于水,和水反应生成NH3 H2O,NH3 H2O能电离出自由移动的离子而导电,但导电的离子不是由NH3自身电离出来的,液氨也不导电,故NH3 H2O是非电解质;
⑦NH3 H2O在水中能电离出自由移动的 和OH-而导电,故NH3 H2O是电解质;
⑧NaHCO3在水中能电离出自由移动的Na+和而导电,故NaHCO3是电解质。
所以属于电解质的是④⑤⑦⑧,属于非电解质的是②⑥。
Ⅱ.(1)盐类的水解是盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合成弱电解质的过程。①Na2CO3电离出来的能跟水电离出来的H+结合成 ,进一步水解,结合水电离出来的H+生成H2CO3,故Na2CO3能水解;
②NaHCO3电离出来的 能跟水电离出来的H+结合成弱酸H2CO3,能发生水解;
③HCl电离产生的H+和Cl-不能跟水电离出来的离子结合成弱电解质,而且能发生水解的是盐,而HCl是酸;
④NH3 H2O是碱,不能水解;
综上所述,能发生水解的是①②;
(2)向氨水中加入NH4Cl固体,c()增大,使NH3 H2O的电离平衡逆向移动:NH3 H2O +OH-,使 c(OH-)降低,所以增大;
(3)若将HCl和NH3 H2O等体积混合,则恰好生成NH4Cl,溶液显酸性,若混合后恰好呈中性,则NH3 H2O过量,所以混合前HCl的体积小于氨水的体积,故答案为:小于。
14.(1)b
(2) <
(3)
(4)
【详解】(1)在醋酸溶液中存在电离平衡:。
a. 加水稀释促进的电离,溶液中物质的量增大、物质的量减小,则减小,a不符合。
b. 加水稀释促进的电离,溶液中物质的量增大、物质的量减小,则增大,b符合。
c. 稀释过程中,酸性减弱,减小,温度不变,水的离子积常数不变,则增大,所以减小,c不符合。故选b。
(2)①若向氨水中加入稀硫酸,使氨水恰好被中和,反应生成硫酸铵,反应的离子方程式为:;硫酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解:,溶液呈酸性,所得溶液的。
②若向氨水中加入稀硫酸至溶液,根据电荷守恒,此时溶液中的,则。
(3)弱酸的酸性越弱,其酸根离子越易水解,由于,所以等的溶液、溶液和溶液,三种溶液的物质的量浓度、、由大到小排序为。
(4)25℃时,的水解方程式为,则水解平衡常数。
15.(1)除去、,使生成
(2)防止水解,减少损失
【详解】(1)“碱浸”的目的是除去能与碱反应的,“酸浸”的目的是使以的形式存在,同时产生、以及,由于不与稀硫酸反应,所以存在于滤渣1中被除去。
(2)温度过高,易导致水解程度增大,造成的损失。
16.③>①>②>④>⑤
【详解】几种溶液中均存在下述水解平衡:+H2O NH3 H2O+H+,电离的程度大于水解的程度,则等浓度时,④NH4HSO4和⑤NH4Cl溶液中浓度小于①(NH4)2SO4、②(NH4)2CO3和③(NH4)2Fe(SO4)2;其中的水解促进的水解,Fe2+的水解抑制的水解,则等浓度时,c()大小顺序应为③>①>②;又④NH4HSO4中电离的H+抑制水解,则c()大小顺序④>⑤,综合为:③>①>②>④>⑤。
17. adcb BD 大于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比CH3COOH大,故酸性强,电离平衡常数大 9.9×10-7 18
【分析】根据电离平衡常数可知,酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO,能够水解的盐,酸性越弱,水解程度越大,溶液的碱性越强,据此分析判断溶液pH的大小排列;CH3COOH溶液加水稀释过程中,CH3COOH电离程度增大,但溶液中除氢氧根离子外的微粒的浓度均减小,据此分析判断稀释过程中各数据的变化;在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),结合Ka=计算。
【详解】(1)四种溶液中,只有CH3COOH是酸,显示酸性,pH最小,Na2CO3、NaClO、NaHCO3能够水解,水解后的溶液均显碱性,由于酸性:H2CO3>HClO>HCO,因此水解程度:>ClO->HCO,水解程度越大,碱性越强,所以碱性强弱顺序是:Na2CO3>NaClO>NaHCO3,则pH Na2CO3>NaClO>NaHCO3,因此pH由小到大的排列顺序是CH3COOH<NaHCO3<NaClO<Na2CO3,故答案为:adcb;
(2)A.0.1mol L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,CH3COOH电离程度增大,但溶液的酸性减弱,c(H+)减小,故A不选;B.0.1mol L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,CH3COOH电离程度增大,n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,因此=增大,故B选;C.Kw=c(H+) c(OH-)只受温度的影响,温度不变,c(H+) c(OH-)是一个常数,故C不选;D.0.1mol L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,酸性减弱,c(H+)减小,碱性增强,c(OH-)增大,即增大,故D选;故选BD;
(3)根据CH3COOH与一元酸HX加水稀释过程中pH与溶液体积的关系图可以看出HX酸在稀释过程中溶液的pH变化比醋酸的大,所以酸性HX强于醋酸,电离程度:HX>CH3COOH,则HX的电离平衡常数>CH3COOH的电离平衡常数,故答案为:大于;稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化比醋酸大,酸性强,电离平衡常数大;
(4)CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),所以c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L;=1.8×10-5,pH=6的溶液中c(H+)=10-6mol/L,因此=18,故答案为:9.9×10-7;18。
18.(1)②<①<③
(2)①②
(3) CH3COOH CH3COO- 0.006
【解析】(1)
溶液中的水解促进的水解,Fe2+的水解抑制的水解,则等浓度时,c()大小顺序应为③>①>②,溶液中c()由小到大的顺序是②<①<③
故答案为:②<①<③;
(2)
①等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液中c(CH3COO-)>c(Na+),根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)可得:c(H+)>c(OH-),故①正确;
②根据混合液中的物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol L-1,故②正确;
③混合溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故③错误;
④钠离子不水解,所以钠离子浓度为0.1mol/L,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol L-1,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Na+)>0.2mol/L,故④错误;
故答案为:①②;
(3)
①0.010molCH3COONa在溶液中以CH3COOH和CH3COO-存在,根据电荷守恒可知:n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.010mol,
故答案为:CH3COOH;CH3COO-;
③溶液遵循电荷守恒:n(H+)+n(Na+)=n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-),则n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010mol-0.004mol=0.006mol,
故答案为:0.006。
【点睛】本题考查弱电解质的电离和盐类水解原理应用,题目难度中等,明确电离平衡及其影响为解答关键,注意掌握盐的水解原理及电荷守恒、物料守恒,试题侧重考查学生的分析能力及灵活应用能力。
19. 碱 +H2O+OH- 10-3 10-11 B < ⑦>②>⑧>⑥>⑤>①>③>④
【详解】(1)Na2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,当最终达到平衡水,溶液中c(OH-)>c(H+),所以溶液显碱性,用离子方程式表示其原因为+H2O+OH-
(2)常温下,pH=11的NaHCO3溶液中,c(H+)=10-11mol/L,由于在室温下水的离子键常数是Kw=10-14,c(OH-)=10-3mol/L,水电离产生的氢离子和氢氧根离子相等,所以水电离出来的c(OH-)=10-3mol/L,在pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=10-3mol/L,在室温下水的离子键常数是Kw=10-14,所以溶液中c(OH-)=10-11mol/L,水电离产生的氢离子和氢氧根离子相等,所以水电离出来的水电离出来的c(H+)=10-11mol/L。
(3)已知纯水中存在如下平衡:H2OH++OH-。现欲使平衡逆向移动,且所得溶液显酸性,则应该加入酸性物质。A.向水中加入NaHCO3固体,HCO3-会消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,当最终达到平衡时,溶液中c(OH-)> c(H+) ,不符合题意,错误; B.向水中加入NaHSO4固体,NaHSO4是强酸的酸式盐,电离产生H+,使溶液显酸性,由于溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,正确;C.加热至100℃,水的电离平衡受到促进,电离平衡正向移动,由于水电离产生的氢离子、氢氧根离子的物质的量浓度相等,所以溶液显中性,错误;D.向水中加入(NH4)2SO4固体,NH4+水解消耗水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,当最终达到平衡时,溶液中c(OH-)< c(H+),溶液显酸性,不符合题意,错误;
(4)若将等pH、等体积的NaOH溶液和NH3·H2O溶液分别加水稀释m倍、n倍,由于氨水中存在NH3·H2O的电离平衡,因此若稀释相同倍数,则溶液中c(OH-)氨水的大,所以稀释后两种溶液的pH仍相等,则m(5)等物质的量浓度的下列溶液:①NaCl是强酸强碱盐,溶液显中性, ②NaOH是强碱,溶液显碱性; ③CH3COOH 是一元弱酸,溶液显酸性;④HCl是一元强酸,溶液显酸性,由于电离程度:HCl> CH3COOH,所以溶液中氢离子的浓度:HCl> CH3COOH,氢离子的浓度越大,溶液的pH就越小;⑤CH3COONa 是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,由于盐的水解程度是微弱的,所以溶液的碱性小于NaOH;⑥NaHCO3是强碱弱酸盐,水解时溶液显碱性,根据盐的水解规律:谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解,酸性:CH3COOH>H2CO3,所以溶液的碱性NaHCO3> CH3COONa;⑦Ba(OH)2是二元强碱,碱性大于NaOH;⑧Na2CO3是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,由于酸性CH3COOH>H2CO3>HCO3-,所以碱性Na2CO3> NaHCO3。故溶液的pH由大到小的顺序为⑦>②>⑧>⑥>⑤>①>③>④ 。
20. 盐酸或氯化铁 氯气 16 减小 催化分解产生 分解反应放热,促进的水解平衡正向移动
【分析】
【详解】(1)在实验室中,可用铁粉和盐酸或氯化铁反应制取;可用铁粉和氯气反应制取, 故答案为:盐酸或氯化铁;氯气;
(2)中,Fe、S元素的化合价升高,O元素的化合价降低,参加反应,则消耗氧气为4mol,由O元素的化合价变化可知,转移的电子为, 故答案为:16;
(3)元素的化合价升高,放电时负极上Zn失去电子,电极反应为,由电池反应可知,充电时消耗KOH,则pH减小, 故答案为:;减小;
(4)向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液,发生的离子方程式为:;催化氧化分解产生,故一段时间后,溶液中有气泡出现;生成沉淀的原因是分解反应放热,促进的水解平衡正向移动, 故答案为:; 催化氧化分解产生;分解反应放热,促进的水解平衡正向移动。
21.(1)
(2) 去除Cl2中的HCl气体 浓硫酸
(3)防止生成的FeCl3凝结成固体而导致堵塞导管
(4) 抑制Fe3+水解 加入铁粉发生反应,则Fe3+浓度减小,平衡逆向进行,颜色减小; NaOH
【分析】A装置中制取氯气后在B中除去挥发的HCl气体,C装置可以除去水蒸气,D中Fe与氯气反应生成FeCl3,以此分析;
【详解】(1)A中用MnO2和浓盐酸反应生成氯气,;
故答案为:;
(2)B中用饱和食盐水去除挥发的HCl气体,C的作用是除水,使用浓硫酸;
故答案为:去除挥发的HCl气体;浓硫酸;
(3)为了防止生成的FeCl3凝结成固体而导致堵塞导管,需要D、E之间用大口径玻璃管相连;
故答案为:防止生成的FeCl3凝结成固体而导致堵塞导管;
(4)①为了抑制Fe3+水解,则固体溶于过量的稀盐酸;
故答案为:为了抑制Fe3+水解;
②加入KSCN后,发生反应,加入铁粉发生反应,则Fe3+浓度减小,平衡逆向进行,颜色减小;
故答案为:加入铁粉发生反应,则Fe3+浓度减小,平衡逆向进行,颜色减小;
③向红色溶液中加入NaOH,发生反应,Fe3+浓度减小,平衡逆向进行,颜色减小;
故答案为:NaOH。
22. 抑制 NH3·H2O 的电离和 Co2+的水解 保证较快的反应速率,同时减少氨的挥发 将不易被氧化的 Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6] 2+ 打开分液漏斗上口塞子(或将塞子上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的 旋塞,逐滴滴加 2[Co(NH3)6] 2++H2O2+2NH=2[Co(NH3)6] 3++2NH3·H2O 充分搅拌后,趁热过滤,冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过 滤,用无水乙醇洗涤晶体 2~3 次
【分析】将CoCl2 6H2O、NH4Cl溶液、活性炭混合,加入氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,再加入H2O2的水溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中Co(II)被氧化为Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的浊液,过滤,得到滤渣中含有[Co(NH3)6]Cl3和活性炭,向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过 滤,用无水乙醇洗涤晶体 2~3 次,低温干燥得到产品。
【详解】(1) NH4Cl能抑制NH3·H2O 的电离,防止氢氧化根离子与Co2+结合,同时NH4Cl溶液显酸性,能抑制Co2+的水解。
(2)①控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是既能保证较快的反应速率,同时减少氨的挥发。
②根据已知①,“配合”步骤安排在“氧化”步骤之前的目的是将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6] 2+。
③向三颈烧瓶中滴加氨水的实验操作为打开分液漏斗上口塞子(或将塞子上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,逐滴滴加。加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为2[Co(NH3)6]2++H2O2+2NH=2[Co(NH3)6] 3++2NH3·H2O。
(3)[Co(NH3)6]Cl3·6H2O在水中的溶解度随温度的升高而增大,加入浓盐酸有利于晶体析出,故实验方案为:向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,边加边搅拌,充分静置后过 滤,用无水乙醇洗涤晶体 2~3 次,低温干燥。
23. ④>②>①>③ 负 Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 溶液的pH越大,K2FeO4稳定性越强 溶液的碱性越强,c(OH-)越大,促使FeO与水的反应逆向移动 探究温度对K2FeO4稳定性的影响
【详解】(1)图①为化学腐蚀;图②为原电池装置,在酸性条件下Fe比Sn活泼,Fe作负极,被氧化,腐蚀速率加快;图③Zn比Fe活泼,Zn作负极,Fe作正极,被保护,为牺牲阳极的阴极保护法;图④为电解池装置,其中Fe与电源正极相连,作阳极,腐蚀速率加快;金属腐蚀速率大小顺序为:电解池>原电池>化学腐蚀>电化学保护,故填④>②>①>③;
(2)装置为电解池装置,欲制备高铁酸钾,根据比较Fe与中Fe元素的化合价可知,Fe被氧化,作阳极,故Fe与蓄电池正极相连;即a为电源负极,Fe电极的反应式为,故填负、;
(3)①从图中的浓度与pH看出,相同时间下,pH越大,的浓度越高;相同pH下,的浓度随时间的推移而降低,以此得出结论:溶液的pH越大,K2FeO4稳定性越强,其原因是因为增加使可逆反应,平衡向左移动,故填溶液的pH越大,K2FeO4稳定性越强、溶液的碱性越强,c(OH-)越大,促使与水的反应逆向移动;
②从实验Ⅱ的图象中可以看出,其为不同温度下浓度随时间的变化关系,即不同温度下的稳定性与温度的关系,故填探究温度对K2FeO4稳定性的影响;
【点睛】关于图象问题,首先确定横坐标和纵坐标所代表的物理量,坐标系内的曲线表示纵坐标随横坐标的变化而变化的关系,即定一议二,确定一个物理量,讨论其它两个物理量的变化关系。
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