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跟蹤檢測(二十六) 鹽類的水解
1.(2019永春第一中學模擬)相同溫度下,根據三種酸的電離常數,下列判斷正確的是( )
酸
HX
HY
HZ
電離常數Ka
910-7
910-6
110-2
A.相同溫度下,0.1 molL-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大
B.相同溫度下,1 molL-1 HX溶液的電離常數小于0.1 molL-1 HX溶液
C.三種酸的強弱關系:HX>HY>HZ
D.HZ+Y-===HY+Z-能夠發(fā)生反應
解析:選D 根據電離常數知,這三種酸的強弱順序是HZ>HY>HX,酸的電離程度越大,酸根離子水解程度越小,則相同濃度的鈉鹽溶液,酸根離子水解程度越大的溶液其堿性越強,所以0.1 molL-1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最小,故A、C錯誤;相同溫度下,同一物質的電離常數不變,故B錯誤;HZ的酸性強于HY,根據強酸制取弱酸知,HZ+Y-===HY+Z-能夠發(fā)生反應,故D正確。
2.(2019湖南五市十校聯考)常溫下,下列有關溶液的說法正確的是( )
A.NaHCO3溶液加水稀釋,c(Na+)與c(HCO)的比值將增大
B.pH=1的一元酸和pH=13的一元堿等體積混合后的溶液中:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 molL-1硫酸銨溶液中:c(SO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 molL-1的硫化鈉溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
解析:選A 加水稀釋,促進陰離子水解,NaHCO3溶液加水稀釋,c(Na+)與c(HCO)的比值將增大,故A正確;pH=1的一元酸和pH=13的一元堿等體積混合,只有強酸和強堿等體積混合才會pH=7,弱酸和強堿反應顯酸性,反之顯堿性,故B錯誤;0.1 molL-1硫酸銨溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),故C錯誤;硫化鈉溶液中,質子守恒關系式為c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故D錯誤。
3.(2019宜昌第一中學模擬)廣義的水解觀認為水解的物質和水分別離解成兩部分,然后兩兩重新結合成新的物質,不出現元素化合價的變化。根據以上信息,下列物質水解后的產物錯誤的是( )
A.BaO2的水解產物是Ba(OH)2和H2O2
B.BrCl水解的產物是HClO和HBr
C.Mg2C3水解的產物是Mg(OH)2和C3H4
D.Al2S3水解的產物是Al(OH)3和H2S
解析:選B A項,BaO2的水解產物是Ba(OH)2和H2O2,該反應中沒有元素化合價升降,符合水解原理;B項,該反應中氯元素化合價從-1價變?yōu)椋?價,有電子轉移,不符合水解原理;C項,Mg2C3水解生成Mg(OH)2和C3H4,該反應中沒有元素化合價變化,符合水解原理;D項,Al2S3水解為Al(OH)3和H2S,沒有化合價變化,符合水解原理。
4.已知常溫下,HCOOH比NH3H2O電離常數大。向10 mL 0.1 molL-1 HCOOH中滴加同濃度的氨水,有關敘述正確的是( )
A.滴加過程中水的電離程度始終增大
B.當加入10 mL NH3H2O時,c(NH)>c(HCOO-)
C.當兩者恰好中和時,溶液pH=7
D.滴加過程中n(HCOOH)與n(HCOO-)之和保持不變
解析:選D A項,甲酸能夠抑制水的電離,滴加氨水過程中,水的電離程度增大,氨水過量時,抑制水的電離,所以滴加過程中水的電離程度先增大,恰好中和后再減小,錯誤;B項,當加入10 mL NH3H2O時,恰好生成甲酸銨,HCOO-水解程度不如NH水解程度大,溶液顯酸性,c(NH)
③>②
解析:選D A項,根據物料守恒得c(NH)+c(NH3H2O)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),所以c(NH)<c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),正確;B項,在25 ℃時溶液中c(NH)=c(Cl-)=0.005 molL-1,根據物料守恒得c(NH3H2O)=(0.5a-0.005)molL-1,溶液呈中性,根據電荷守恒得c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,NH3H2O的電離常數Kb===,正確;C項,根據物料守恒得2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),正確;D項,pH相等時,①和③溶液中c(NH)相同,NH的水解程度也相同;②中NH的水解受到抑制,因此NH4HSO4溶液中c(NH)最小,應該是①=③>②,錯誤。
7.(2019周口模擬)已知醋酸、醋酸根離子在溶液中存在下列平衡及其對應的平衡常數:
CH3COOHCH3COO-+H+ K1=1.7510-5 ΔH1>0
CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- K2=5.7110-10 ΔH2>0
常溫下,將等體積、等物質的量濃度的醋酸和醋酸鈉溶液混合,下列敘述正確的是( )
A.溫度不變,若在混合溶液中加入少量NaOH固體,c(CH3COO-)減小
B.對混合溶液進行微熱,K1增大、K2減小
C.調節(jié)混合溶液的pH值至中性,則此時溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
D.已知水的離子積為Kw,則三者關系為K1K2=Kw
解析:選D 溫度不變,若在混合溶液中加入少量NaOH固體,會發(fā)生酸堿中和反應,使醋酸的電離程度增大,所以c(CH3COO-)增大,故A錯誤;對混合溶液進行微熱,會促進酸的電離和鹽的水解,所以K1增大、K2也增大,故B錯誤;在溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),調節(jié)混合溶液的pH值至中性,則c(H+)=c(OH-),此時溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),故C錯誤;K1K2==c(H+)c(OH-)=Kw,正確。
8.(2019西安交大附中模擬)用0.10 molL-1的鹽酸滴定0.10 molL-1的氨水,滴定過程中不可能出現的結果是( )
A.c(NH)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-)
解析:選C 若滴定后溶液中的溶質為NH4Cl和NH3H2O,則一般溶液顯堿性,即c(OH-)>c(H+),溶液中弱電解質的電離>鹽的水解,即c(NH)>c(Cl-),符合電荷守恒,故A是可能出現的結果;若滴定后溶液中的溶質為NH4Cl和NH3H2O,當溶液中弱電解質的電離程度與鹽的水解程度相同時,溶液為中性,則c(OH-)=c(H+),由電荷守恒可知c(NH)=c(Cl-),故B是可能出現的結果;當c(Cl-)>c(NH),c(OH-)>c(H+),則溶液中陰離子帶的電荷總數大于陽離子帶的電荷總數,顯然與電荷守恒矛盾,故C是不可能出現的結果;若滴定后溶液中的溶質為NH4Cl,由NH水解則溶液顯酸性,即c(H+)>c(OH-),又水解的程度很弱,則c(Cl-)>c(NH),且符合電荷守恒,故D是可能出現的結果。
9.(2019青州模擬)在常溫下,用0.100 0 molL-1的鹽酸滴定25 mL 0.100 0 molL-1 Na2CO3溶液,所得滴定曲線如圖所示。下列相關微粒濃度間的關系不正確的是( )
A.a點:c(CO)>c(Cl-)>c(HCO)
B.b點:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
C.c點:c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)
D.d點:c(Cl-)=c(Na+)
解析:選A A項,a點n(HCl)=0.100 0 molL-10.012 5 L=0.001 25 mol,n(Na2CO3)=0.100 0 molL-10.025 L=0.002 5 mol,反應生成0.001 25 mol NaCl和NaHCO3,剩余0.001 25 mol Na2CO3,CO水解程度大于HCO,所以c(CO)<c(HCO),根據物料守恒可知:c(HCO)>c(Cl-)>c(CO),錯誤;B項,b點時根據電荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),正確;C項,c點時n(HCl)=0.100 0 molL-10.025 L=0.002 5 mol,恰好完全反應生成NaHCO3,根據質子守恒得c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3),正確;D項,d點n(HCl)=0.100 0 molL-10.050 L=0.005 mol,為Na2CO3物質的量的二倍,二者反應后溶液中的溶質為NaCl,根據物料守恒得c(Cl-)=c(Na+),正確。
10.(2019廈門外國語學校適應性考試)室溫下,某二元堿X(OH)2 水溶液中相關組分的物質的量分數隨溶液pH變化的曲線如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.Kb2的數量級為10-8
B.X(OH)NO3水溶液顯堿性
C.等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]
D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)
解析:選C 選取圖中左側的交點數據,此時pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),所以Kb2==c(OH-)=10-(14-6.2)=10-7.8,數量級為10-8,故A正確;X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式為X(OH)+,由圖示X(OH)+占主導位置時,pH為7到8之間,溶液顯堿性,故B正確;等物質的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)和c[X(OH)+]近似相等,根據圖示此時溶液的pH約為6,所以溶液顯酸性,X2+的水解占主導,所以此時c(X2+)<c[X(OH)+],故C錯誤;在X(OH)NO3水溶液中,有電荷守恒:c(NO)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)+],物料守恒:c(NO)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)+],將物料守恒帶入電荷守恒,將NO的濃度消去,得到該溶液的質子守恒式為c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),故D正確。
11.(2019江西師大附中模擬)常溫下將鹽酸溶液滴加到聯氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物質的量分數δ(X)隨-lg c(OH-)變化的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A.反應N2H+N2H42N2H的pK=90(已知pK=lg K)
B.N2H5Cl溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)
C.N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH-)
D.Kb1(N2H4)=10-6
解析:選A 由圖像可知當-lg c(OH-)=6時,N2H4和N2H的物質的量分數相等,可推知其濃度相等,由N2H4的電離方程式N2H4+H2ON2H+OH-得Kb1(N2H4)==c(OH-)=10-6,同理,-lg c(OH-)=15時,由N2H的電離方程式N2H+H2ON2H+OH-可得Kb2(N2H4)==c(OH-)=10-15,則=,即為反應N2H+N2H42N2H的K===109,所以pK=9.0,A錯誤,D正確;N2H5Cl溶液中存在的電荷守恒為c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+),B正確;N2H5Cl溶液中因N2H的水解使溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C正確。
12.請根據所學知識回答下列問題:
酸
電離常數
CH3COOH
K=1.810-5
H2CO3
K1=4.310-7,K2=5.610-11
H2SO3
K1=1.5410-2,K2=1.0210-7
(1)NaHSO3溶液中共存在7種微粒,它們是Na+、HSO、H+、SO、H2O、________、________(填微粒符號)。
(2)常溫下,物質的量濃度相同的下列溶液:
①NH4Cl?、贜H4HCO3?、?NH4)2SO4?、躈H4HSO4
溶液中c(NH)最大的是________,最小的是________(填標號)。
(3)常溫下,物質的量濃度均為0.1 molL-1的六種溶液①NaOH、②NaCl、③Na2CO3、④H2SO3、⑤CH3COONa、⑥H2SO4,pH從大到小排列順序為__________(填標號)。
(4)常溫時,AlCl3的水溶液呈酸性,原因是(用離子方程式表示)___________________________________。把AlCl3溶液蒸干,灼燒,最后得到的固體產物主要是__________(填化學式)。
解析:(1)NaHSO3是強堿弱酸鹽,能完全電離:NaHSO3===Na++HSO,所以溶液中存在Na+、HSO;溶液中還存在HSO的電離:HSOH++SO,所以溶液中存在H+、SO;也存在HSO的水解:HSO+H2OH2SO3+OH-,所以溶液中存在H2SO3、OH-;故NaHSO3溶液中共存在7種微粒,它們是Na+、HSO、H+、SO、H2O、OH-、H2SO3。(2)常溫下,物質的量濃度相同的①NH4Cl、②NH4HCO3、③(NH4)2SO4、④NH4HSO4中③中c(NH)最大,約為其余的2倍;②中HCO水解促進NH的水解,②中c(NH)最小。(3)①NaOH、②NaCl、③Na2CO3、④H2SO3、⑤CH3COONa、⑥H2SO4中①為強堿,pH最大;⑥為強酸,pH最??;②為強酸強堿鹽,pH=7;③⑤為弱酸強堿鹽,水解顯堿性,由于酸性:醋酸>碳酸,故CO水解程度大于CH3COO-,③的pH大于⑤;④為弱酸,pH從大到小排列順序為①>③>⑤>②>④>⑥。(4)AlCl3為強電解質,在溶液中完全電離生成Al3+和Cl-,Al3+發(fā)生水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故AlCl3溶液呈酸性,把AlCl3溶液蒸干,HCl揮發(fā),促進水解生成Al(OH)3沉淀,灼燒得到Al2O3。
答案:(1)OH- H2SO3 (2)③?、?
(3)①>③>⑤>②>④>⑥
(4)Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Al2O3
13.(2019德州模擬)常溫下,有濃度均為0.1 molL-l的下列4種溶液:
①NaCN溶液?、贜aOH溶液?、跜H3COONa溶液
④NaHCO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.910-10
Ka1=410-7
Ka2=5.610-11
Ka=1.710-5
(1)這4種溶液pH由大到小的順序是________________(填標號),其中②由水電離的H+濃度為__________________________。
(2)①中各離子濃度由大到小的順序是_____________________________。
(3)④的水解平衡常數Kh=________。
(4)若向等體積的③和④中滴加鹽酸至呈中性,則消耗鹽酸的體積③________④(填“>”“<”或“=”)。
(5)25 ℃時,測得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,則約為________。向NaCN溶液中通入少量CO2,則發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________。
解析:(1)相同濃度的4種溶液中,NaCN溶液水解顯堿性,NaOH溶液為強堿溶液,CH3COONa溶液水解顯堿性,NaHCO3溶液水解顯堿性,因為酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO,越弱越水解,因此溶液的堿性:②>①>④>③,4種溶液pH由大到小的順序是②>①>④>③;0.1 molL-l的NaOH pH=13,由水電離的H+濃度為1.010-13 molL-1。(2)NaCN溶液中CN-水解,溶液顯堿性,離子濃度大小關系為c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。(3)Kh====2.510-8。(4)等體積等濃度的CH3COONa溶液和NaHCO3溶液中NaHCO3水解程度大于醋酸鈉,溶液的堿性強于CH3COONa,滴加鹽酸至呈中性,則消耗鹽酸的體積③<④。(5)由HCN的電離常數Ka=可知,==≈0.02,H2CO3的一級電離常數大于HCN,二級電離常數小于HCN,故H2CO3的酸性強于HCN,HCO的酸性弱于HCN,故向NaCN溶液中通入少量CO2,反應生成HCN與NaHCO3,該反應的離子方程式為CN-+CO2+H2O===HCN+HCO。
答案:(1)②>①>④>③ 1.010-13 molL-1
(2)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) (3)2.510-8
(4)< (5)0.02 CN-+CO2+H2O===HCN+HCO
14.(2019固始模擬)Ⅰ.常溫下,將某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質的量濃度和混合溶液的pH如表所示:
實驗
編號
HA的物質的
量濃度/(molL-1)
NaOH的物質的
量濃度/(molL-1)
混合后
溶液的pH
甲
0.1
0.1
pH=a
乙
0.12
0.1
pH=7
丙
0.2
0.1
pH>7
丁
0.1
0.1
pH=10
(1)從甲組情況分析,從a值大小如何判斷HA是強酸還是弱酸?________________________________________________________________________。
(2)乙組混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小關系是________(填標號)。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.無法判斷
(3)從丙組實驗結果分析,該混合溶液中c(HA)__________c(A-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)分析丁組實驗數據,寫出該混合溶液中下列算式的精確結果(列式):c(Na+)-c(A-)=___________molL-1。
Ⅱ.某二元酸H2B在水中的電離方程式是H2B===H++HB-、HB-H++B2-。
(5)①0.1 molL-1的NaHB溶液顯酸性,原因是________________________________。
②在0.1 molL-1的Na2B溶液中,下列粒子濃度關系式正確的是________(填標號)。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 molL-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 molL-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)
解析:(1)若HA是強酸,恰好與NaOH溶液反應生成強酸強堿鹽,pH=7;若HA是弱酸,生成的NaA水解顯堿性,pH>7。(2)混合溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于pH=7,則c(Na+)=c(A-)。(3)混合溶液的溶質為等物質的量的HA和NaA,pH>7說明A-的水解大于HA的電離,混合溶液中c(HA)>c(A-)。(4)由電荷守恒關系式變形得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-4-10-10)molL-1。(5)①二元酸H2B在水中的電離方程式是H2B===H++HB-、HB-H++B2-,HB-只能電離,不能水解,因此0.1 molL-1的NaHB溶液顯酸性。②在Na2B溶液中存在水解平衡:B2-+H2OHB-+OH-,HB-不會進一步水解,所以溶液中沒有H2B分子。根據物料守恒得c(B2-)+c(HB-)=0.1 molL-1,故A正確;HB-不會進一步水解,所以溶液中沒有H2B分子,故B錯誤;根據質子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HB-),故C正確;根據電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),故D錯誤。
答案:(1)a=7時,HA是強酸;a>7時,HA是弱酸 (2)C (3)> (4)10-4-10-10
(5)①HB-只能電離,不能水解 ②AC
15.(2019泰安模擬)NH4Al(SO4)2、NH4HSO4用途廣泛。請回答下列問題:
(1)常溫時,0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。則溶液中c(NH)+c(NH3H2O)__________c(Al3+)+c[Al(OH)3](填“>”“<”或“=”);2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=________molL-1。
(2)80 ℃時,0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3,分析導致pH隨溫度變化的原因是________________________________________________________________________ (用離子方程式并結合文字敘述回答)。
(3)常溫時,向100 mL 0.1 molL-1 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 molL-1 NaOH溶液,得到溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a點的過程中,發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________。
(4)濃度均為0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液和NH4HSO4溶液,其中__________溶液c(NH)大。
解析:(1)根據物料守恒,推出c(NH)+c(NH3H2O)=c(Al3+)+c[Al(OH)3],根據電荷守恒:c(NH)+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c((SO),因此有2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=(10-3-10-11)molL-1。(2)NH4Al(SO4)2溶液顯酸性,是因為存在NH+H2ONH3H2O+H+、Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,鹽類水解是吸熱反應,升高溫度,促進水解,c(H+)增大,pH減小。(3)NH4HSO4的電離方程式為NH4HSO4===NH+H++SO,H+結合OH-能力強于NH,在a點時加入NaOH溶液的體積為100 mL,恰好中和NH4HSO4電離出的H+,因此反應的離子方程式為H++OH-===H2O。(4)Al3+、H+都抑制NH的水解,H+抑制NH水解能力強,即NH4HSO4溶液中c(NH)大。
答案:(1)= 10-3(或10-3-10-11)
(2)Al3+、NH存在水解平衡:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、NH+H2ONH3H2O+H+,升高溫度其水解程度增大,c(H+)增大,pH減小
(3)H++OH-===H2O (4)NH4HSO4
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