考点1 盐溶液的酸碱性-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)

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名称 考点1 盐溶液的酸碱性-讲义-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)(Word含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-04 10:26:52

文档简介

考点1 盐溶液的酸碱性 盐类的水解
1.探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定下列溶液的pH与7的关系,按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐溶液 pH 盐类型 酸碱性
NaCl pH=7 强酸强碱盐 中性
Na2SO4 pH=7
Na2CO3 pH>7 强碱弱酸盐 碱性
NaHCO3 pH>7
CH3COONa pH>7
FeCl3 pH<7 强酸弱碱盐 酸性
(NH4)2SO4 pH<7
2.理论分析:盐溶液呈酸碱性的原因
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中存在的离子 H2O H++OH- NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质 否
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+)=c(OH-),呈中性,无弱电解质生成
理论解释 水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
3.盐类水解
(1)概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
(2)实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡。
(3)盐类水解的特点
1.(2022·浙江省6月选考)时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c (C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.1mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的均变大
C.时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得,则此时溶液中c (C6H5O-)= c (C6H5OH)
D.时,0.1mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
2.(2021年1月浙江选考)25℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
3.25℃时,浓度均为0.2mol L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是(  )
A.均存在水解平衡和电离平衡
B.由水电离出的c(OH-)前者小于后者
C.存在的离子种类相同
D.分别加入NaOH固体,恢复至室温,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
4.25 ℃时,某一元酸(HB)对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是(  )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)> c(OH-) >c(B-)>c(H+)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol/L NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L
5.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是(  )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2 B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4 D.CH3COCl的水解产物是两种酸
6.室温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),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(用离子方程式表示):______________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)
(3)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”)
7.常温下,有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液 ②NaOH溶液③CH3COONa溶液 ④Na2CO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10-10 Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)______
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“>”、“<"、“=”)
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a_____0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:___________
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为:_______。
(7)同温下,溶液的pH值④____①(填“>”、“<"、“=”)
8.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溶液的物质的量浓度(mol·L-1) NaOH溶液的物质的量浓度(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
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸      。
(2)②组情况表明,c    (填“>”“<”或“=”,下同)0.2。混合溶液中离子浓度c(A-)    c(Na+)
(3)从③组实验结果分析,HA的电离程度    (填“>”“<”或“=”)NaA的水解程度,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是         。
(4)从以上实验分析,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液等体积混合,所得混合溶液中c(OH-)    (填“>”、“<”或“=”)c(H+)
9.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:__________。
(2)该盐中存在着一种水解的离子,该离子的水解方程式为_________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:_____________________________________。考点1 盐溶液的酸碱性 盐类的水解
1.探究盐溶液的酸碱性
用pH计测定下列溶液的pH与7的关系,按强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐分类完成下表。
盐溶液 pH 盐类型 酸碱性
NaCl pH=7 强酸强碱盐 中性
Na2SO4 pH=7
Na2CO3 pH>7 强碱弱酸盐 碱性
NaHCO3 pH>7
CH3COONa pH>7
FeCl3 pH<7 强酸弱碱盐 酸性
(NH4)2SO4 pH<7
2.理论分析:盐溶液呈酸碱性的原因
(1)强酸强碱盐(以NaCl为例)
溶液中存在的离子 H2O H++OH- NaCl===Na++Cl-
离子间能否相互作用生成弱电解质 否
c(H+)和c(OH-)的相对大小 c(H+)=c(OH-),呈中性,无弱电解质生成
理论解释 水的电离平衡不发生移动,溶液中c(H+)=c(OH-)
(2)强酸弱碱盐(以NH4Cl为例)
(3)强碱弱酸盐(以CH3COONa为例)
3.盐类水解
(1)概念:在水溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
(2)实质:生成弱酸或弱碱,使水的电离平衡被破坏而建立起新的平衡。
(3)盐类水解的特点
1.(2022·浙江省6月选考)时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c (C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.1mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的均变大
C.时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得,则此时溶液中c (C6H5O-)= c (C6H5OH)
D.时,0.1mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
【答案】C
【解析】A项,醋酸的酸性大于苯酚,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)2.(2021年1月浙江选考)25℃时,下列说法正确的是( )
A.NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B.可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C.0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D.100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
【答案】D
【解析】A项,NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;B项,可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;C项,弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1>α2,C错误;D项,100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10-4mol/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1×10-4mol/L,其物质的量为0.1L×1×10-4mol/L=1×10-5mol,D正确;故选D。
3.25℃时,浓度均为0.2mol L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是(  )
A.均存在水解平衡和电离平衡
B.由水电离出的c(OH-)前者小于后者
C.存在的离子种类相同
D.分别加入NaOH固体,恢复至室温,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
【答案】D
【解析】A项,NaHCO3溶液中存在的HCO3-电离平衡和水解平衡、水的电离平衡,Na2CO3溶液中存在CO32-的水解平衡和水的电离平衡,故不选A;B项,CO32-的水解程度远远大于HCO3-水解程度,二者水解均显碱性,根据水解规律:谁强显谁性,所以Na2CO3中的氢氧根浓度大于NaHCO3溶液中的氢氧根浓度,故不选B;C项,HCO3-能电离和水解,电离生成CO32-和H+,水解生成H2CO3和OH-,CO32-第一步水解生成HCO3-和OH-,第二步水解生成H2CO3和OH-,溶液中还存在H+,所以两种溶液中粒子种类相同,故不选C;D项,分别加入NaOH固体,恢复到原温度,碳酸氢根和氢氧根在溶液反应会生成碳酸根和水,氢氧根对它们的水解均起到抑制作用,但由于加入了强碱,溶液的pH均增大,故选D。
4.25 ℃时,某一元酸(HB)对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是(  )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)> c(OH-) >c(B-)>c(H+)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol/L NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L
【答案】D
【解析】NaB的水溶液呈碱性,说明HB是弱酸,A项中的电离方程式中应用“”;B项,B-微弱水解,生成的OH-浓度应小于剩余的B-浓度,应为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);C项应为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-);D项中B-水解促进了水的电离,故水电离出的OH-浓度大于10-7 mol/L。
5.广义的水解观认为:无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别离解成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是(  )
A.BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2 B.PCl3的水解产物是HClO和H3PO4
C.Al4C3的水解产物是Al(OH)3和CH4 D.CH3COCl的水解产物是两种酸
【答案】B
【解析】BaO2的水解产物是Ba(OH)2和H2O2,该反应中没有元素化合价升降,符合水解原理,故A项正确;该反应中Cl元素的化合价由-1变为+1,有电子转移,不符合水解原理,故B项错误;Al4C3水解得到氢氧化铝和甲烷,符合水解原理,故C项正确;CH3COCl的水解产物是两种酸,为CH3COOH和HCl,符合水解原理,故D项正确。
6.室温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),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(用离子方程式表示):______________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)____(填“>”、“<”或“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+)
(3)已知NH4A溶液为中性,又知HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH______7(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)A-+H2OHA+OH- (2)> (3)>
【解析】(1)NaA溶液的pH=8,表明HA为弱酸,NaA能发生水解,离子方程式为A-+H2OHA+OH-(2)NaA水解促进水的电离,NaOH能抑制水的电离,因此NaA溶液中由水电离出来的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出来的c(H+)(3)根据NH4A溶液呈中性,而HA酸性比H2CO3强,推断NH3·H2O的电离程度大于H2CO3的电离程度,因此(NH4)2CO3水解使溶液呈碱性,pH>7。
7.常温下,有浓度均为0.1 mol·L-l的下列4种溶液:①NaCN溶液 ②NaOH溶液③CH3COONa溶液 ④Na2CO3溶液
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka=4.9×10-10 Ka1=4×10-7 Ka2=5.6×10-11 Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)
(2)NaCN溶液显碱性的原因(用方程式说明)______
(3)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____④(填“>”、“<"、“=”)
(4)25℃时,将amol·L-1 的醋酸和 0.1 mol·L-lNaOH溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则a_____0.1(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(5)Na2CO3溶液中离子浓度大小为:___________
(6)向NaCN溶液中通入CH3COOH,则发生的离子反应方程式为:_______。
(7)同温下,溶液的pH值④____①(填“>”、“<"、“=”)
【答案】(1)②>④>①>③ (2)CN- +H2OHCN +OH-
(3)< (4)﹥
(5)c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
(6)CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO- (7)>
【解析】(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液显碱性,④Na2CO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性②>④>①>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>④>①>③;(2)因NaCN溶液中存在水解平衡CN- +H2OHCN +OH-,促进水的电离,使溶液显碱性;(3)等浓度③CH3COONa溶液和④Na2CO3溶液中,根据越弱越水解规律结合表格可以看出,因酸性:醋酸>碳酸氢根离子,所以等浓度的Na2CO3溶液水解程度大于CH3COONa的水解程度,对应的碱性强于CH3COONa,则若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③<④;(4)因醋酸为一元弱酸,假如醋酸与氢氧化钠完全中和生成的醋酸钠显碱性,现等体积混合后溶液的pH=7,则醋酸过量,即a﹥0.1;(5)Na2CO3溶液中,CO32-会发生水解,其水解平衡为:CO32- +H2OHCO3- +OH-,溶液显示碱性,生成的碳酸氢根离子部分发生水解,部分发生微弱电离,HCO3-H++ CO32-,则Na2CO3溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);(6)CH3COOH的Ka=1.7×10-5,HCN的Ka=4.9×10-10,则根据强酸制弱酸原理可知,向NaCN溶液中通入CH3COOH,发生的离子方程式为:CH3COOH+ CN- =HCN+CH3COO-;(7)因碳酸的第二步电离平衡常数Ka2=5.6×10-11,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则酸性:HCN>碳酸氢根离子,所以对应的盐水解程度:碳酸钠>NaCN,则同温下,溶液的pH值④﹥①。
8.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溶液的物质的量浓度(mol·L-1) NaOH溶液的物质的量浓度(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
(1)从①组情况分析,HA是强酸还是弱酸      。
(2)②组情况表明,c    (填“>”“<”或“=”,下同)0.2。混合溶液中离子浓度c(A-)    c(Na+)
(3)从③组实验结果分析,HA的电离程度    (填“>”“<”或“=”)NaA的水解程度,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是         。
(4)从以上实验分析,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液等体积混合,所得混合溶液中c(OH-)    (填“>”、“<”或“=”)c(H+)
【答案】(1)弱酸 (2)> = (3)> c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) (4)<
【解析】(1)实验①恰好完全反应,得到NaA溶液,由pH=9知,HA为弱酸(2)由pH=7知,实验②中HA过量,c>0.2,根据电荷守恒,c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),pH=7时,c(H+)=c(OH-),故c(A-)=c(Na+) (3)实验③得到的是等物质的量浓度的HA和NaA的混合溶液,由pH<7知,HA的电离程度大于A-的水解程度,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)(4)由于HA为弱酸,所以pH=3的HA溶液中c(HA)>10-3 mol·L-1,而在pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=10-3 mol·L-1,当两溶液等体积混合后,HA过量很多,故混合溶液中c(OH-)9.室温下,pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为8。
(1)写出生成的正盐的分子式:__________。
(2)该盐中存在着一种水解的离子,该离子的水解方程式为_________________。
(3)简述该混合液呈碱性的原因:_____________________________________。
【答案】(1)BnAm(或BA)
(2)Bm++mH2OB(OH)m+mH+
(3)酸与碱等体积反应,碱过量,则最后混合液中溶质是正盐BnAm与碱B(OH)m的混合物,呈碱性
【解析】pH=2的酸HnA中c(H+)与pH=12的碱B(OH)m中c(OH-)相等,等体积混合后溶液pH=8,表明B(OH)m为弱碱,物质的量浓度相对较大,反应后碱过量,生成正盐BnAm或BA,其中弱碱阳离子Bm+能发生水解反应:Bm++mH2OB(OH)m+mH+。