实验活动3 盐类水解的应用 课时作业
一、单选题
1.在室温下,下列有关叙述正确的是( )
A.pH=l的盐酸与pH=1的甲酸比较,c(Cl- )=c(HCOO- )
B.将10-5mol·L-1盐酸稀释1000倍,得到pH=8的盐酸
C.将pH=3的弱酸溶液稀释10倍,得到的溶液pH变为4
D.用pH=1的盐酸中和pH相同的NaOH溶液和氨水,氨水消耗的盐酸少
2.25℃时,CH3COONa溶液显碱性,是因为
A.CH3COO—电离出了OH— B.CH3COO—结合了水电离的H+
C.Na+和水反应生成了NaOH D.Na+促进了水的电离
3.25℃时,将c1、V1的稀HCl和c2、V2的NH3·H2O溶液充分混合,下列叙述错误的是
A.若pH<7,则一定是c1V1≤c2V2
B.混合过程中c()+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立
C.当pH=7时,若V1=V2,则c2必须大于c1
D.若c()+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则一定有c1V1=c2V2
4.实验室需配制一种仅含四种离子(不包括水电离出的离子)的无色溶液,且在溶液中四种离子的数目相同、下列四个离子组能达到要求的是( )
A.Na+、K+、SO、Cl- B.Cu2+、 K+、SO、NO
C.H+、K+、HCO、Cl- D.Mg2+、 Na+、Cl-、SO
5.相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:①、②、③、④,按由大到小的顺序排列,正确的是
A.④①③② B.①④③② C.①②③④ D.④③①②
6.已知时,一元弱碱和二元弱酸的电离平衡常数如下表,下列说法错误的是( )
弱电解质
电离常数
A.浓度均为的与等体积混合,溶液中离子浓度:
B.的溶液中部分微粒浓度大小:
C.用滴定生成时,选用甲基橙作为指示剂比选用酚酞好
D.浓度均为的、溶液中水电离出的c(H+):前者大于后者
7.常温下,某NaOH溶液的pH=12,下列叙述正确的是( )
A.
B.由H2O电离出的
C.与等体积pH=2的溶液混合后所得溶液显酸性
D.与等体积溶液混合后所得溶液中:
8.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和盐酸等体积混合后:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液混合后:c(CO)<c(HCO)
C.在NaHB溶液中一定有:c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)
D.Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
9.已知,室温下,用的盐酸滴定相同浓度的某一元碱,溶液的与所加盐酸的体积关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.不同温度下,若,则溶液一定显中性
B.的电离度大约为1%
C.可用甲基橙作指示剂
D.b点溶液中存在:
10.常温下,0.1mol/L H2C2O4水溶液中存在H2C2O4、HC2O和C2O三种形态含碳粒子,用NaOH或HCl调节该溶液的pH,三种含碳粒子的分布系数δ随溶液pH变化的关系如下图[已知:a=1.35,b=4.17,Ksp(CaC2O4)=2.3×10 9,忽略溶液体积变化]。下列说法错误的是
A.pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O)>c(H2C2O4)>c(HC2O)
B.已知pKa=-lgKa,则pKa2(H2C2O4)=4.17
C.0.1mol/LNaHC2O4溶液中:c(H+)=c(OH )+c(C2O)-c(H2C2O4)
D.一定温度下往CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体,c(C2O)将减小,c(Ca2+)增大
11.25℃时,在某物质的溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10 amol/L,下列说法正确的是
A.a=7时,溶质一定是强酸强碱盐
B.a>7时,溶质不可能是盐
C.a<7时,溶液pH可能为14-a
D.a>7时,Kw大于1×10 14
12.下列过程或现象与盐类水解无关的是
A.加热浓度较小的TiCl4溶液获得纳米TiO2材料
B.粗盐在空气中易潮解
C.加热FeCl3溶液颜色变深
D.浓Na2S溶液有臭味
13.下列溶液中离子浓度关系表示正确的是
A.NaHCO3 溶液中:c (H+)+c(Na+)=c(OH-) +c ()+c()
B.常温下,pH=3 的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c (H+)> c(OH-)
C.0.1 mol/L的NH4Cl溶液中,c (Cl-)>c (H+)>c() >c(OH-)
D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:c(Na+) =2[c(CH3OOH) +c(CH3COO-) ]
14.下列有关电解质溶液的说法不正确的是( )
A.向0.1mol·L-1 CH3COONa溶液中加入少量水,溶液中减小
B.将FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分不同
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中=1
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不变
15.下列符号代表的粒子不影响水的电离平衡的是
A. B. C.Fe3+ D.
二、填空题
16.回答下列问题。
(1)现有下列物质:①CO2②液态氯化氢③CH4④熔融NaOH⑤NH4Cl固体⑥氨水⑦液氯⑧CH3COOH⑨水玻璃。请用序号回答下列问题:能导电的是____。属于电解质的是___。属于非电解质的是___。
(2)K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液,已知其中Fe3+的浓度为0.5mol/L,浓度为0.9mol/L,则的物质的量浓度为________________。
17.已知Ka、Kb、Kw、Kh、Ksp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数,水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据:Kw=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13,Ka(HF)=4.0×10-4,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(1)有关上述常数的说法正确的是_______。
a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度
b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的Ksp都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,Kw=Ka Kh
(2)25℃时,1.0mol L-1HF溶液的pH约等于_______(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合,判断溶液呈______(填“酸”、“碱”或“中”)性,
(3)已知CH3COONH4溶液为中性,又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,现有25℃时等浓度的四种溶液:
A.NH4Cl B.NH4SCN C.CH3COONH4 D.NH4HCO3
回答下列问题:
①试推断NH4HCO3溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”)。
②将四种溶液按浓度由大到小的顺序排列是__________(填序号)。
③NH4SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。
三、实验题
18.已知某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5mol L-1。该温度下,向20mL0.01mol L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol L-1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题(已知lg4=0.6):
(1)a点溶液中c(H+)为__,pH约为__。
(2)a、b、c、d四点所示的溶液中水的电离程度最大的是__点,滴定过程中宜选用__作指示剂,滴定终点在__(填“c点以前”或“c点以后”)。
(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是__(填序号)。
A. B.C.D.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.pH=1的盐酸与pH=1的甲酸中c(H+)=0.1mol/L,c(OH )==mol/L=10 13mol/L,电荷关系分别为c(Cl )=c(H+) c(OH ),c(HCOO )=c(H+) c(OH ),所以c(Cl )=c(HCOO ),故A项叙述正确;
B.10 5 mol/L盐酸稀释1000倍,氢离子浓度约为10 7 mol/L,pH≈7,故B项叙述错误;
C.弱酸不能完全电离,pH=3的弱酸溶液稀释10倍,因为加水稀释促进弱酸电离,所以得到的溶液:3<pH<4,故C项叙述错误;
D.一水合氨是弱碱,pH相同的NaOH溶液和氨水浓度:氨水>NaOH,一元酸和一元碱完全中和时:n(酸)=n(碱)=cV,由于不确定碱溶液的体积,所以不能确定消耗盐酸体积大小,故D项叙述错误;
综上所述,有关叙述正确的是A项,故答案为A。
2.B
【分析】在醋酸钠溶液中,醋酸钠根离子水解导致溶液显示碱性。
【详解】醋酸钠是强碱弱酸盐,醋酸根离子在溶液中与水电离出的氢离子结合生成醋酸,使水的电离平衡右移,增大了溶液中的氢氧根浓度,使溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液显碱性,故选B。
【点睛】本题考查盐的水解原理,注意掌握盐的水解原理及其应用方法是解答关键。
3.A
【详解】A. 当pH<7时溶液显酸性,又因为HCl是强酸,NH3·H2O是弱碱,当酸的物质的量小于碱的物质的量时,也有可能使溶液呈酸性,则不一定是c1V1≤c2V2,故A错误;
B. 混合过程中,电荷守恒:c()+c(H+ )=c(Cl-)+c(OH-)一定成立,故B正确;
C. pH=7溶液呈中性,氨水物质的量应大于盐酸的物质的量,若V1=V2,一定是c2>c1,故C正确;
D. 依据溶液中存在的物料守恒分析,溶液中物料守恒为:c(NH4+)+c(NH3 H2O)═c(Cl-),盐酸和氨水物质的量相等,则一定有c1V1=c2V2,故D正确;
故选A。
4.D
【详解】A. SO42-离子带有2个单位负电荷,而Na+、K+都是带有1个单位正电荷阳离子,四种离子的数目相同时,不可能满足电荷守恒,A项错误;
B. Cu2+的水溶液为蓝色,与题意不符,B项错误;
C. H+和HCO3-能反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,C项错误;
D. Mg2+、Na+、Cl-、SO42-离子间不能结合成沉淀、气体或水,能大量共存,且四种离子的数目相同时,满足电荷守恒,D项正确;
答案选D。
5.A
【详解】①是强碱弱酸盐,醋酸根离子水解使溶液呈碱性;
②是强酸的酸式盐,在水溶液里完全电离,溶液呈酸性;
③是强酸强碱盐,钠离子和氯离子都不水解,溶液呈中性;
④是强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性;由于醋酸的酸性强于苯酚,所以的水解程度大于醋酸根离子,则相同浓度的醋酸钠溶液的pH小于苯酚钠溶液;
则这四种溶液的pH从大到小顺序是,故A正确。
综上所述,答案为A。
6.A
【详解】A.的水解常数,即的电离大于的水解,溶液中存在,由电荷守恒可知,A错误;
B.的水解常数,即的电离大于其水解,则,B正确;
C.对比的和的可知,的溶液为酸性,甲基橙的变色在酸性范围,而酚酞变色在碱性范围内,故选用甲基橙作为指示剂好,C正确;
D.、均抑制水的电离,电离常数小于第一步电离常数,则相同浓度时,对水电离的抑制作用更强,溶液中电离出的大于溶液,D正确;
故选A。
7.C
【详解】A.根据电荷守恒得到,故A错误;
B.常温下,某NaOH溶液的pH=12,,则,NaOH溶液中的氢离子来自于水,因此H2O电离出的,故B错误;
C.常温下,某NaOH溶液的pH=12,,pH=2的溶液中,两者等体积溶液混合后溶质为CH3COONa和CH3COOH,且CH3COOH浓度大于CH3COONa浓度,因此所得溶液显酸性,故C正确;
D.与等体积溶液混合,混合后溶质为NaCl和NH3 H2O,溶液显碱性,因此所得溶液中:,故D错误。
综上所述,答案为C。
8.A
【详解】A. 浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和盐酸等体积混合后生成氯化铵,根据质子守恒可得:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故A正确;
B. 未知两溶液的体积关系,不能确定离子浓度大小,故B错误;
C. NaHB溶液中物料守恒式为:c(Na+)=c(HB )+c(H2B)+c(B2 ),故C错误;
D. 溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)],故D错误。
故答案选:A。
9.D
【详解】A.不同温度下,只要AG=0,说明c(H+)=c(OH-),该溶液一定显中性,A说法正确;
B.根据图象,可以得出AG=-8时,即=10-8,根据离子积常数Kw,可得c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=10-3mol/L,
MOH的电离度为,B说法正确;
C.MOH为弱碱,盐酸为强酸,滴定终点时显酸性,可以使用甲基橙作指示剂,C说法正确;
D.b点表示加入盐酸10.00mL,此时MCl与MOH物质的量相等,此时溶液显碱性,说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度,所以溶液中存在c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(H+),D说法错误;
答案为D。
10.A
【详解】酸性越强,H2C2O4的浓度越大,碱性越强,C2O42-的浓度越大,根据图示可知,①代表的是H2C2O4、②代表的是HC2O4-③代表的是C2O42-。
A.根据图示可知,pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4),A错误;
B.b点溶液的pH=4.17,此时c(C2O42-)=c(HC2O4-),Ka2 (H2C2O4)==c(H+)=10-4.17,则pKa2(H2C2O4)═-lg10-4.17=4.17, B正确;
C.NaHC2O4溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(H2C2O4)═c(OH-)+c(C2O42-),则c(H+)═c(OH-)+c(C2O42-)-c(H2C2O4),C正确;
D.一定温度下,往CaC2O4饱和溶液中,存在CaC2O4(s)C2O42-(aq)+Ca2+(aq)平衡,加入少量CaCl2固体,平衡逆向移动,c(C2O42-)将减小,c(Ca2+)不可抵消,所以c(Ca2+)增大,D正确;
故答案为:A。
11.C
【详解】A.a=7时,溶质不一定是强酸强碱盐,可能是蔗糖、乙醇等,故A错误;
B.a>7时,说明抑制了水的电离,因此溶质可能是盐,比如硫酸氢钠,故B错误;
C.a<7时,说明是促进水的电离,溶液可能为碳酸钠,显碱性,水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,水电离出的c(OH-)=1×10-amol/L,溶液中c(H+)=1×10a-14mol/L,则溶液pH可能为14-a,故C正确;
D.a>7时,说明抑制水的电离,但温度为25℃时,因此Kw等于1×10 14,故D错误。
综上所述,答案为C。
12.B
【分析】A、TiCl4溶于大量水,钛离子水解得到沉淀,加热会分解得到二氧化钛;
B、MgCl2潮解;
C、FeCl3溶液中铁离子水解得到氢氧化铁,受热会促进水解反应的进行.
D、浓Na2S溶液有臭味,由于硫离子水解生成具有臭鸡蛋味的硫化氢。
【详解】A、TiCl4溶于大量水,钛离子水解得到沉淀,加热会分解得到二氧化钛,与盐类水解有关,故A不选;
B、粗盐在空气中易潮解,因为粗盐中含有MgCl2潮解,故B选;
C、FeCl3溶液中铁离子水解得到氢氧化铁,受热会促进水解反应的进行,得到氢氧化铁沉淀,即加热后颜色变深,和盐类水解有关,故C不选。
D、硫离子水解生成具有臭鸡蛋味的硫化氢,故D不选。
故选B。
【点睛】本题考查了盐的水解原理、水解平衡移动等知识,解题关键:把握盐的水解原理及其应用.
13.B
【详解】A.NaHCO3 溶液中,存在Na+、HCO3-、CO32-、H+、OH-等离子,由电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-),故A错误;
B.常温下,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol L-1,与醋酸中的氢离子的浓度相同,CH3COOH是弱酸,酸的浓度远远大于氢离子浓度,酸的浓度远远大于氢氧化钠,所以pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,醋酸过量很多,溶液中的溶质是酸和盐,溶液呈酸性,所以溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,c(H+)>c(OH-),故B正确;
C.0.1 mol/L的NH4Cl溶液中,NH4+会发生水解反应,即NH4++H2ONH3·H2O+H+,溶液显酸性,水解的程度是很小的,故c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故C错误;
D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,由物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故D错误;
答案为B。
14.B
【详解】A、向0.1mol L-1CH3COONa溶液加入少量水,水解程度增大,n(H+)减小,n(CH3COOH) 增大,减小,选项A正确;
B、将FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧,由于HCl易挥发,则加热氯化铁溶液最终得到的是氧化铁,而加热硫酸铁溶液最终得到的是硫酸铁,所得固体成分不同,选项B错误;
C、向盐酸中加入氨水至中性,溶液中电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),显中性,即c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=c(NH4+),=1,选项C正确;
D、AgCl、AgBr的饱和溶液中存在AgCl(s)+Br- AgBr(s)+Cl-,该反应的平衡常数K=,向溶液中加入少量AgNO3,K不变,选项D正确。
答案选B。
15.D
【分析】水的电离平衡影响因素有温度、外加酸、碱、盐等。加热促进电离;加酸、加碱抑制水的电离;能水解的盐促进水的电离,据此分析;
【详解】A.硫化氢是弱酸,在水溶液中能电离出氢离子,抑制水的电离,故A项不符合题意;
B.醋酸根离子在水溶液中能水解,促进水的电离,故B项不符合题意;
C.Fe3+在水溶液中能水解,促进水的电离,故C项不符合题意;
D.结构示意图表示的是氯离子,对水的电离无影响,故D项符合题意.
综上,本题选D。
【点睛】本题考查了对水的电离的影响因素,主要是根据微粒的几种表示式来判断微粒的性质,确认对水的电离的影响。
16. ④⑥⑨ ②④⑤⑧ ①③ 0.3mol/L
【分析】物质导电条件:存在自由电子或者自由移动的离子;在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物是电解质,在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物是非电解质,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;据此解答。
【详解】(1)由上述概念可判断,④熔融NaOH、⑥氨水、⑨水玻璃(硅酸钠溶液)存在自由移动的离子,都能导电;②液态氯化氢、④熔融NaOH、⑤NH4Cl固体、⑧CH3COOH都是化合物,在水溶液里或熔融状态下能导电,是电解质;①CO2、③CH4都是化合物,在水溶液里和熔融状态下都不导电,是非电解质;
答案为④⑥⑨,②④⑤⑧,①③。
(2)溶液是不显电性的,不带电,由电荷守恒得c(K+)+3c(Fe3+)=2c(SO42-),c(K+)=2c(SO42-)-3c(Fe3+)=2×0.9mol/L-3×0.5mol/L=0.3 mol/L;
答案为0.3 mol/L。
17. ad 1.7 酸 > A>B>C>D c (SCN -) >c () >c (H+) >c (OH- )
【详解】(1)a.平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度,故a正确;
b.升高温度平衡向吸热方向移动,如果化学平衡正反应是放热反应,则升高温度化学平衡常数减小,故b错误;
c.电离平衡常数只与温度有关,温度相同电离平衡常数相同,故c错误;
d.一定温度下,在CH3COONa溶液中,故d正确;
故选ad;
(2)25℃时,HF电离程度较小,所以存在c(F )≈c(H+),c(HF)≈1.0mol/L,则,溶液的pH= lg0.02=1.7;,说明HF电离程度大于F 水解程度,所以混合溶液呈酸性;
故答案为:1.7;酸;
(3)①CH3COONH4溶液为中性,说明碳酸和一水合氨电离平衡常数相等,CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,说明醋酸电离平衡常数大于碳酸,则平衡常数Kb(NH3 H2O)=Ka(CH3COOH)>Ka(H2CO3),电离平衡常数越大,对应的水解平衡常数越小,则水解平衡常数Kh()7;
②铵盐中,对应的酸的酸性越弱,越容易促进的水解,则溶液中的c()越小,酸性:HCl>HSNC>CH3COOH>H2CO3,水解程度AB>C>D;
③电离平衡常数:Ka(HSCN)>Kb(NH3 H2O),则水解平衡常数Kh(SCN )c(OH ),结合电荷守恒得c(SCN )>c(),其水解程度较小,所以存在c(SCN )>c()>c(H+)>c(OH )。
18. 4×10-4mol L-1 3.4 c 酚酞 c点以后 B
【分析】(1)根据计算;
(2)a点是醋酸溶液,b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解能促进水的电离。根据氢氧化钾滴定醋酸恰好反应生成醋酸钾溶液呈碱性,选择合适的指示剂;
(3)氨水呈碱性,盐酸呈酸性,向氨水中加入盐酸,发生酸碱中和反应导致溶液的pH值降低,当盐酸和氨水的物质的量相等时,恰好生成氯化铵,溶液显酸性,据此分析判断。
【详解】(1)醋酸的电离程度微弱,故,水的电离忽略不计,则。由得,,此时,故答案为:4×10-4mol L-1;3.4;
(2)a点表示醋酸溶液,b点表示醋酸和少量的混合溶液,c点表示和少量醋酸的混合溶液,d点表示和的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以后,故答案为:酚酞;c点以后;
(3)氨水溶液呈碱性,盐酸溶液呈酸性。当向氨水溶液中加入盐酸时,盐酸和氨水发生酸碱中和反应导致溶液的pH值降低;当加入20mL盐酸时,盐酸和氨水的物质的量相等,恰好反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性;继续向溶液中加盐酸,盐酸过量,当盐酸的量远远大于氨水的物质的量时,溶液以盐酸为主,导致溶液的pH值近似于盐酸的pH值,图象中B符合,故选B。
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