2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1同步练习--第2课时　盐类的水解（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学选择性必修1
第2课时　盐类的水解
基础过关练
题组一　盐类水解的原理
1.(2022黑龙江双鸭山一中期中)下列反应中,属于水解反应且使溶液显酸性的是(　　)
A.NH3+H2O N+OH-
B.HC+H2O C+H3O+
C.S2-+H2O HS-+OH-
D.N+H2O NH3·H2O+H+
2.下列有关盐类水解的说法不正确的是(　　)
A.盐类的水解破坏了纯水的电离平衡
B.盐类的水解是酸碱中和反应的逆过程
C.盐类的水解使溶液一定不呈中性
D.NaClO水解的实质是ClO-与H2O电离出的H+结合生成HClO
题组二　盐类水解方程式的书写
3.下列指定化学用语正确的是(　　)
A.NaHCO3水解的离子方程式:HC+H2O C+H3O+
B.Ba(OH)2的电离方程式:Ba(OH)2 Ba2++2OH-
C.NaHSO4在水中的电离方程式:NaHSO4 Na++H++S
D.Na2S水解的离子方程式:S2-+2H2O H2S+2OH-
题组三　水解平衡的移动
4.(2022山东淄博高青一中期中)一定条件下,NH4Cl溶液中存在平衡:N+H2O NH3·H2O+H+。下列说法正确的是(　　)
A.稀释溶液,平衡正向移动,增大
B.通入少量HCl气体,平衡逆向移动,水解平衡常数Kh减小
C.加入少量NaOH固体,平衡正向移动,溶液的pH减小
D.升高温度,增大
5.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列四种盐溶液,其pH如表所示,下列说法正确的是(　　)
序号 ① ② ③ ④
溶液 CH3COONa 溶液 NaHCO3 溶液 Na2CO3 溶液 NaClO 溶液
pH 8.8 9.7 11.6 10.3
A.四种溶液中,水的电离程度:①>②>④>③
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中,粒子种类不同
C.将等浓度的CH3COOH和HClO溶液比较,pH小的是HClO溶液
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大
题组四　水解反应的应用
6.蒸干、灼烧下列物质的水溶液,能得到该物质的是(　　)
A.NaHCO3　 　B.AlCl3
C.Fe2(SO4)3　　D.KMnO4
7.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是(　　)
A.废旧钢材焊接前,可用饱和NH4Cl溶液处理焊点的铁锈
B.生活中常用明矾净水,可加速水中悬浮物沉降
C.将草木灰与NH4Cl混合施用,可更好地为植物提供N、K两种营养元素
D.加热纯碱溶液可以增强其去油污的能力
能力提升练
题组一　盐类水解的原理及规律
1.下列有关盐溶液的说法正确的是(　　)
A.水中加入NH4Cl固体,可使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性
B.常温下,若NaX(盐)溶液的pH为8,则中和1 mol HX,需要的NaOH稍小于1 mol
C.等浓度的NaHCO3溶液与NH4HCO3溶液相比,NaHCO3溶液中的c(HC)更小
D.物质的量浓度相等的①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③(NH4)2Fe(SO4)2溶液,三种溶液中c(N)的大小顺序为①>②>③
2.水浴加热滴有酚酞的NaHCO3溶液,其溶液的颜色及pH随温度变化如下表(忽略水的挥发):
时间 ① ② ③ ④ ⑤
温度 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 从40 ℃冷却到20 ℃ 沸水浴后冷却到20 ℃
颜色 变化 红色略加深 红色接近① 红色比③加深较多
pH 8.31 8.29 8.26 8.31 9.20
下列说法不正确的是(　　)
A.NaHCO3溶液显碱性的原因:HC+H2O H2CO3+OH-
B.①→③的过程中,颜色加深的原因可能是HC水解程度增大
C.①→③的过程中,pH略微下降说明升温过程中c(OH-)减小
D.⑤比①的pH大,推测是NaHCO3分解生成Na2CO3的缘故
题组二　盐类水解平衡的影响因素
3.(2022河南南阳一中月考)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是(　　)
加入的物质 结论
A 50 mL 1 mol/L H2SO4溶液 反应结束后,c(Na+)=c(S)
B 0.5 mol CaO 溶液中增大
C 50 mL H2O 由水电离出的c(H+)、c(OH-)不变
D 0.1 mol NaHSO4固体 反应完全后,溶液pH减小,c(Na+)不变
4.(2021陕西交大附中联考)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。下列说法正确的是[已知:Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 mol·L-1,Kh为CH3COONa的水解常数](　　)
A.混合溶液加水稀释,c(OH-)减小
B.25 ℃时,Ka(CH3COOH)C.c(CH3COO-)+c(OH-)D.向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液pH基本不变
题组三　溶液中粒子浓度大小比较
5.(2021河南郑州中学期中)已知联氨(N2H4)为二元弱碱,常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lg c(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.Kb1(N2H4)=10-6.0 mol·L-1
B.N2H6Cl2溶液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N2)+2c(N2)+c(H+)
C.N2H5Cl溶液中:c(H+)>c(OH-)
D.N2H5Cl在溶液中水解的离子方程式为N2+H2O N2+OH-
6.(双选)已知常温下浓度为0.1 mol/L的几种溶液的pH如下表所示:
溶液 NaF 溶液 NaClO 溶液 NaHCO3 溶液 Na2CO3 溶液
pH 7.5 9.7 8.2 11.6
下列有关说法不正确的是(　　)
A.常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,则有c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量的CO2气体发生反应:2ClO-+CO2+H2O C+2HClO
C.等浓度的NaF和NaClO的混合溶液中有c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>
c(OH-)>c(H+)
D.常温下,电离平衡常数大小关系:Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>
Ka(HC)
题组四　水解反应的应用
7.(2021黑龙江大庆铁人中学期末)根据盐类水解的知识,判断下列说法正确的是(　　)
①利用明矾可清除铜表面的铜锈
②配制FeSO4溶液时,将FeSO4固体溶于稀盐酸中,然后稀释至所需浓度
③将CuCl2溶液和CuSO4溶液分别加热、蒸干、灼烧,所得固体成分相同
④明矾可作净水剂,原理为Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+
⑤NaHSO3水溶液呈酸性的原因是HS的水解程度小于其电离程度
⑥可利用水解反应制备无机化合物,如用TiCl4制备TiO2
A.①②⑤　　B.④⑤⑥　　
C.①⑤⑥　　D.③④⑤
8.盐类水解原理在生产生活中有着广泛的应用。根据盐类水解的知识回答下列问题:
(1)灭火器中分隔放置Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,灭火时使两种试剂混合,立即喷出大量泡沫,发生反应的离子方程式为　　　　　 　
　　　　　　　　　　。
(2)草木灰与铵态氮肥不能混合施用的原因是　　　　 　　
　　　　　　　　　　。
(3)配制FeCl3溶液时经常会出现颜色变深甚至产生浑浊的现象,为防止此现象发生,常采取的措施是　　　　　　 　　　　
　　　　　　　　。
(4)下列四种物质:①(NH4)2CO3、②Al2S3、③Fe2(CO3)3、④(CH3COO)2Ca,不能在溶液中制取的是　　　　(填序号)。
(5)AlCl3溶液蒸干、灼烧后不能得到AlCl3固体,得到的固体为　　　　。
(6)SOCl2遇水发生剧烈水解反应,生成使品红溶液褪色的SO2,另一种产物可在水面形成白雾。将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热可得到无水AlCl3,用化学方程式及简单文字说明原因:　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.C 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C
1.D　NH3+H2O N+OH-不属于水解方程式,溶液呈碱性,故不选A;HC+H2O C+H3O+是碳酸氢根离子的电离方程式,故不选B;S2-+H2O HS-+OH-是硫离子的水解方程式,溶液呈碱性,故不选C;N+H2O NH3·H2O+H+是铵根离子的水解方程式,溶液呈酸性,故选D。
2.C　盐类的水解是盐电离出的弱酸酸根离子或弱碱阳离子与水电离出的H+或OH-结合生成弱电解质,破坏了水的电离平衡,故A正确;盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆过程,故B正确;盐类的水解可以使溶液呈中性,如CH3COONH4,故C错误;NaClO完全电离出钠离子和次氯酸根离子,水部分电离出氢离子和氢氧根离子,ClO-与H2O电离出的H+结合生成弱电解质HClO,故D正确。
3.C　碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,水解方程式为HC+H2O H2CO3+OH-,故A错误;氢氧化钡是强电解质,完全电离,电离方程式中应该用“ ”,故B错误;硫酸氢钠是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离成钠离子、氢离子和硫酸根离子,故C正确;硫离子分步水解,以第一步水解为主,S2-水解的离子方程式为S2-+H2O HS-+OH-,故D错误。
4.D　由N的水解方程式可知,铵根离子的水解平衡常数Kh=,水解平衡常数仅与温度有关,温度不变,水解平衡常数不变,故稀释溶液,平衡正向移动,不变,A错误;水解平衡常数仅与温度有关,温度不变,水解平衡常数不变,通入少量HCl气体,平衡逆向移动,Kh不变,B错误;加入少量NaOH固体,则溶液中H+浓度减小,导致平衡正向移动,溶液的pH增大,C错误;由于盐的水解反应是吸热反应,所以升高温度,平衡正向移动,则c(H+)增大,c(N)减小,故增大,D正确。
5.D　盐类的水解能促进水的电离,水解程度越大,对水的电离的促进程度越大,所以四种溶液中,水的电离程度:③>④>②>①,故A错误;碳酸钠溶液中存在:C+H2O HC+OH-,HC+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,碳酸氢钠溶液中存在:HC C+H+,HC+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-,所以两种溶液中粒子种类相同,故B错误;对应的盐溶液的pH越大,酸根离子的水解程度越大,对应的酸的酸性越弱,所以等浓度的CH3COOH和HClO溶液中,CH3COOH溶液的pH小于HClO溶液,故C错误;加入NaOH,会抑制碳酸根离子的水解,NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3,所以Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大,故D正确。
6.C　NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2,A项错误;AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,Al(OH)3灼烧后生成Al2O3,B项错误;蒸干、灼烧Fe2(SO4)3溶液后得到的固体仍为Fe2(SO4)3,C项正确;KMnO4受热分解,D项错误。
7.C　氯化铵溶液显酸性,废旧钢材焊接前,可用饱和NH4Cl溶液处理焊点的铁锈,A正确;明矾溶于水后铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,可加速水中悬浮物沉降,B正确;草木灰中含有碳酸钾,碳酸根离子与氯化铵中的铵根离子发生相互促进的水解反应生成氨气,导致氮元素流失,C错误;加热纯碱溶液可以促进碳酸根离子水解,增强其去油污的能力,D正确。
能力提升练
1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.AB 7.C
1.A　N结合水电离产生的OH-,使水的电离平衡正向移动,且所得溶液呈酸性,A正确;NaX(盐)溶液的pH为8,说明HX是弱酸,中和1 mol HX,需要1 mol NaOH,B错误;由于HC与N发生相互促进的水解反应,NH4HCO3溶液中HC的水解程度比等浓度的NaHCO3溶液大,NH4HCO3溶液中的HC浓度比NaHCO3溶液小,C错误;碳酸根离子与铵根离子发生相互促进的水解反应,硫酸根离子不影响铵根离子的水解,亚铁离子对铵根离子的水解起到抑制作用,所以三种溶液中铵根离子浓度的大小顺序为③>②>①,故D错误。
2.C　NaHCO3溶液显碱性,是因为HC发生水解反应,其水解方程式为HC+H2O H2CO3+OH-,A项正确;①→③的过程中,溶液温度升高,促进HC水解,溶液的碱性增强,B项正确;①→③的过程中,溶液的温度升高,促进水的电离,水的离子积常数增大,溶液中OH-、H+的浓度均增大,但溶液pH略微下降,C项错误;⑤和①的温度相同,但⑤比①的pH大,可能是因为⑤中NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,C的水解程度大于HC的水解程度,D项正确。
3.B　n(H2SO4)=1 mol/L×0.05 L=0.05 mol,Na2CO3和H2SO4恰好完全反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(S),故A错误;CaO和水反应生成氢氧化钙,对C的水解起抑制作用,所以氢氧根离子浓度增大,碳酸氢根离子的浓度减小,溶液中增大,故B正确;加水稀释,溶液的碱性发生变化,由水电离出的c(H+)、c(OH-)发生变化,故C错误;加入0.1 mol硫酸氢钠,Na2CO3和NaHSO4恰好完全反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,溶液中的c(Na+)增大,pH减小,故D错误。
4.D　混合溶液加水稀释,溶液酸性降低,c(H+)减小,温度不变水的离子积常数不变,所以溶液中c(OH-)增大,故A错误;25 ℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76<7,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以Ka(CH3COOH)>Kh(CH3COO-),故B错误;由B项可知,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,钠离子不水解,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),根据溶液中电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)
+c(H+),故C错误;向该缓冲溶液中加入几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液pH基本不变,故D正确。
5.D　
当c(N2)=c(N2H4)时,Kb1(N2H4)=c(OH-)=10-6.0 mol·L-1,故A正确;根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(N2)+2c(N2)+c(H+),故B正确;当c(N2)=c(N2)时,Kb2(N2H4)=c(OH-)=10-15.0 mol·L-1,N2的水解平衡常数Kh= mol·L-1=10-8.0 mol·L-1>Kb2,说明N2的水解程度大于其电离程度,N2H5Cl溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),故C正确;N2H5Cl是强酸弱碱盐,其水解的离子方程式为N2+H2O N2H4+H3O+,故D错误。
6.AB　相同温度下,相同浓度的钠盐溶液中,弱酸酸根离子水解程度越大,溶液pH越大,其对应的酸的酸性越弱,根据题表中数据知,弱酸酸根离子水解程度:F-H2CO3>HClO>HC。常温下,pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以体积比1∶1混合,HF过量,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可得:c(F-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(F-)>c(Na+),溶液中离子浓度大小为c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项错误;向NaClO溶液中通入少量的CO2气体,应发生反应:ClO-+H2O+CO2 HClO+HC,B项错误;等浓度的NaF和NaClO的混合溶液呈碱性,故c(OH-)>c(H+),钠离子不水解,次氯酸根离子的水解程度大于氟离子,故c(Na+)>c(F-)>c(ClO-),则溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(F-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;酸性:HF>H2CO3>HClO>HC,则常温下,酸的电离平衡常数大小关系为Ka(HF)>Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HC),D项正确。
7.C　明矾溶液中的Al3+水解使溶液呈酸性,可清除铜表面的铜锈,①正确;配制FeSO4溶液时,应将FeSO4固体溶解在稀硫酸中,抑制二价铁离子水解,再稀释至所需浓度,溶于盐酸会引入杂质离子,②错误;CuCl2溶液中Cu2+水解生成Cu(OH)2和HCl,HCl易挥发,蒸干溶液后得到的固体为Cu(OH)2,蒸干CuSO4溶液后得到的固体为CuSO4,将两种固体灼烧后分别得到CuO和CuSO4,③错误;明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后电离出Al3+,Al3+水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,原理为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,④错误;HS电离使溶液呈酸性,HS水解使溶液呈碱性,NaHSO3溶液呈酸性说明HS的水解程度小于其电离程度,⑤正确;TiCl4水解生成TiO2·xH2O,焙烧TiO2·xH2O得到TiO2,⑥正确。
规律总结
(1)分析蒸干、灼烧盐溶液后物质成分时注意:①能否分解;②能否发生氧化还原反应;③水解后生成的酸能否挥发。
(2)蒸干AlCl3溶液、CuCl2溶液、FeCl3溶液、Al(NO3)3溶液、Cu(NO3)2溶液、Fe(NO3)3溶液,均会得到对应的氢氧化物,灼烧得到对应的氧化物。
8.答案　(1)Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑
(2)C与N发生相互促进的水解反应生成NH3,会降低肥效
(3)先将氯化铁固体溶于浓盐酸中,再稀释至所需浓度
(4)②、③
(5)Al2O3(或氧化铝)
(6)AlCl3·6H2O加热发生反应AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,SOCl2遇水发生剧烈水解反应(SOCl2+H2O SO2↑+2HCl↑),产生的HCl抑制了AlCl3水解
解析　(1)灭火器的反应原理为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为Al3++3HC Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)草木灰的主要成分为碳酸钾,铵态氮肥中含有N,C与N发生相互促进的水解反应生成NH3,若二者混用会降低肥效。
(3)氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铁和氯化氢,为抑制氯化铁在溶液中水解,配制FeCl3溶液时应先将氯化铁固体溶于浓盐酸中,再稀释至所需浓度。
(4)①(NH4)2CO3可以用过量的氨水和二氧化碳反应制得,不符合题意;②铝离子和硫离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,则Al2S3不能在溶液中制取,符合题意;③铁离子和碳酸根离子在溶液中发生互相促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,则Fe2(CO3)3不能在溶液中制取,符合题意;④(CH3COO)2Ca可以用醋酸溶液与石灰水发生中和反应制得,不符合题意。
(5)氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成氢氧化铝和氯化氢,在加热蒸干时,氯化氢受热挥发,水解平衡向正反应方向移动,使铝离子水解趋于完全生成氢氧化铝,灼烧时,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,则最终得到的固体为氧化铝。
(6)氯化铝是强酸弱碱盐,AlCl3·6H2O加热发生水解反应:AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,由题意可知,SOCl2遇水发生剧烈水解反应生成二氧化硫和氯化氢,反应生成的氯化氢抑制了氯化铝的水解,则将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热可得到无水AlCl3。
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