专题12 盐类水解的应用
题组1 判断溶液的酸碱性
1.已知:H2A===H++HA-,HA-,H++A2-,相同条件的下列稀溶液:①Na2A ②NaHA
③HCl,它们的pH由大到小的排列顺序正确的是( )
A.②③①
B.③①②
C.①②③
D.①③②
2.为了证明NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度,可采用的实验方法是( )
①测定溶液的pH ②加入Ba(OH)2溶液 ③加入盐酸 ④加入酚酞溶液
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
3.0.1mol下列气体分别与1L0.1mol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是( )
A.NO2
B.SO2
C.SO3
D.CO2
题组2 判定酸碱相对强弱
4.有四种物质的量浓度相等、且都由一价阳
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A.BX
B.AX
C.AY
D.BY
5.已知在常温下测得浓度均为0.1mol·L-1的下列6种溶液的pH:
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.1
11.6
10.3
11.1
11.3
请根据上述信息判断下列反应不能发生的是( )
A.CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+NaClO===NaHCO3+HClO
C.CO2+H2O+C6H5ONa―→NaHCO3+C6H5OH
D.CH3COOH+NaCN===CH3COONa+HCN
6.常温下,100mL0.1mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列比较中正确的是( )
A.HX、HY、HZ的酸性依次增强
B.溶液中的离子浓度[X-]<[Y-]<[Z-]
C.电离常数K(HY)>K(HZ),水解常数K(Y-)>K(Z-)
D.[X-]=[Y-]+[HY]=[Z-]+[HZ]
题组3 盐溶液蒸干产物的判断
7.通过下列各步制取物质,最终无法达到目的的是( )
A.AlAl2O3HNO3,Al(NO3)3Al(OH)3
B.CuCuO稀H2SO4,CuSO4溶液CuSO4·5H2O
C.FeCl2,FeCl3过量氨水,Fe(OH)3灼烧,Fe2O3
D.MgCl2Ca(OH)2,Mg(OH)2盐酸,MgCl2·6H2O强热,MgCl2Mg
8.下列物质的溶液经加热、蒸发、浓缩、结晶、灼烧后,所得固体的成分不相同的是( )
A.FeCl2、FeCl3
B.NaHCO3、Na2CO3
C.Na[Al(OH)4]、AlCl3
D.Mg(HCO3)2、MgCl2
题组4 盐类水解的其他应用
9.无色透明溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Na+、Al3+、HCO、NO
B.AlO、Cl-、Mg2+、K+
C.NH、Na+、CH3COO-、NO
D.Na+、NO、ClO-、I-
10.下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )
A.pH=1的溶液中:NH、Na+、Fe3+、SO
B.含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:Na+、K+、HCO、NO
C.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO
D.Na2S溶液中:SO、K+、Cu2+、Cl-
11.两种盐的固体混合物:①加热时有气体产生,②加水溶解时有沉淀生成,且沉淀溶于稀盐酸。满足上述条件的混合物是( )
A.BaCl2和(NH4)2SO3
B.AgNO3和NH4Cl
C.FeCl3和Na2CO3
D.KCl和Na2CO3
12.下列说法中不正确的是( )
A.热的纯碱溶液去油污能力强
B.NH4Cl溶液可以去除铁表面的铁锈
C.NH与HCO因发生双水解反应而不能大量共存
D.配制NaCN溶液的方法是将NaCN溶于较浓的NaOH溶液中,再稀释到所需浓度
13.下列问题,与盐的水解有关的是( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作金属除锈剂
②NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③
B.②③④
C.①④⑤
D.①②③④⑤
题组5 盐类水解的综合应用
14.(1)AgNO3的水溶液呈________(填“酸”、“中”或“碱”)性,实验室在配制AgNO3溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以______(填“促进”或“抑制”)其水解。
(2)氯化铝水溶液呈________性,原
( http: / / www.21cnjy.com )因是:_________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)在配制硫化钠溶液时,
( http: / / www.21cnjy.com )为了防止发生水解,可以加入少量的________________。原因是:___________________________________________________________(用离子方程式表示)。
15.化合物SOCl2(SOClCl)
( http: / / www.21cnjy.com )是一种液态化合物,沸点77℃,在盛有10mL水的锥形瓶中小心地滴加8~10滴SOCl2,可观察到反应剧烈,液面上有白雾形成,并逸出有气味的气体,该气体可使沾有品红试液的滤纸褪色。轻轻振荡锥形瓶,待白雾消失后往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。
(1)根据以上实验,写出SOCl2与水反应的化学方程式:________________________。
(2)蒸干ZnCl2溶液得不到Zn
( http: / / www.21cnjy.com )Cl2固体,只能得到Zn(OH)Cl,所以工业上往往用ZnCl2·3H2O和SOCl2混合后共热来制取无水ZnCl2。
①写出蒸干ZnCl2溶液过程中发生的化学反应方程式:________________________。
②写出该种制法可行性的原因:___
( http: / / www.21cnjy.com )_________________________,______________________________(至少写出两个原因)。
16.现有电解质溶液:①Na2CO3;②Na
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(1)当五种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是______________________(填编号)。
(2)将上述物质的量浓度均为0.1mol·L-1的五种溶液稀释相同倍数时,其变化最大的是__________(填编号)。
(3)在上述五种电解质溶液中,分别加入氯化铝溶液,无气体产生的是__________________(填编号)。
(4)将上述①②③④这四种电解质溶液混合,发生反应的离子方程式为____________。
17.常温下,有浓度均为1mol·L-1的下列四种溶液:
①H2SO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③NH4Cl溶液
④NaOH溶液
(1)这四种溶液pH由大到小的顺序是______,其中由水电离的H+浓度最小的是______。(均填序号)
(2)②中各离子浓度由大到
( http: / / www.21cnjy.com )小的顺序是______________________________,NaHCO3的水解平衡常数Kh=________mol·L-1。(已知碳酸的电离常数K1=4×10-7,K2=5.6×10-11)
(3)向③中通入少量氨气,此时的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若将③和④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”)。
18.已知:I2+2S2O===S4O+2I-,相关物质的溶度积常数见下表:
物质
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
Ksp
2.2×10-20
mol3·L-3
2.6×10-39
mol4·L-4
1.7×10-7
mol2·L-2
1.3×10-12
mol2·L-2
(1)某酸性CuCl2溶
( http: / / www.21cnjy.com )液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,加入__________,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的[Fe3+]=______________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2·2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是___________
(用化学方程式表示)。由CuCl2·2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是______。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含
( http: / / www.21cnjy.com )有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
①可选用____________作滴定指示剂,滴定终点的现象是______________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为______________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为____________________。
答案精析
1.C [H2A完全电离,因此HA-不
( http: / / www.21cnjy.com )水解,HA-部分电离,A2-水解,所以Na2A呈碱性,NaHA溶液因HA-部分电离呈弱酸性,HCl溶液呈强酸性。]
2.C
3.C [A项,0.1
mol
N
( http: / / www.21cnjy.com )O2与0.1
molNaOH发生歧化反应2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,生成的NaNO2是弱酸强碱盐,发生水解使溶液呈碱性;B项,0.1
mol
SO2与0.1
molNaOH恰好反应生成NaHSO3,由于HSO的电离程度大于HSO的水解程度,故溶液呈酸性;C项,0.1
mol
SO3与0.1
molNaOH恰好反应生成NaHSO4,该盐是强酸强碱的酸式盐,完全电离使溶液显酸性,相当于一元强酸,所以其酸性比NaHSO3溶液的强,其pH更小;D项,0.1
mol
CO2与0.1
molNaOH恰好反应生成NaHCO3,由于HCO的水解程度大于HCO的电离程度,溶液呈碱性。故选C。]
4.B [由AY溶液pH>7知A+是强碱
( http: / / www.21cnjy.com )阳离子,Y-是弱酸阴离子,由BX溶液pH<7知X-应是强酸阴离子,而B+为弱碱阳离子,故不水解的盐应是AX。]
5.A [这些盐都是弱酸的钠盐,水解
( http: / / www.21cnjy.com )时生成相应的弱酸,且弱酸的酸性越弱,水解程度也越大,即所得溶液的碱性越强,pH越大。这些弱酸的酸性由强到弱的顺序为CH3COOH、H2CO3、HClO、HCN、C6H5OH、HCO(注意:Na2CO3对应的弱酸为HCO,NaHCO3对应的弱酸为H2CO3)。]
6.D [由题意知,HX是强酸,HY、
( http: / / www.21cnjy.com )HZ是弱酸且酸性HY>HZ。则A、B项错误;电离常数K(HY)>K(HZ),则水解常数K(Y-)<K(Z-),C项错;根据物料守恒定律可知[X-]=[Y-]+[HY]=[Z-]+[HZ]=[Na+]。]
7.D [A项中加热时,HNO
( http: / / www.21cnjy.com )3挥发,Al3+水解,平衡右移,最后蒸干后得Al(OH)3,正确;B、C两项中设计过程正确;D选项中MgCl2·6H2O强热得到Mg(OH)Cl或MgO。]
8.C [选项A中可考虑FeCl2被氧
( http: / / www.21cnjy.com )化后再水解,A中的最终产物均为Fe2O3;选项B中可考虑NaHCO3先分解,B中的最终产物均为Na2CO3;C中的最终产物为Na[Al(OH)4]和Al2O3;选项D中可考虑Mg(HCO3)2先分解,最终产物均为MgO。]
9.C [A项,Al3+因与HCO发生双水解反应不能大量共存;B项,AlO与Mg2+反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀不能大量共存;C项,NH与CH3COO-虽能发生双水解反应,但能大量共存;D项,ClO-与I-能发生氧化还原反应不能大量共存。]
10.A [A项,酸性条件下
( http: / / www.21cnjy.com ),H+抑制NH、Fe3+的水解,能大量共存;B项,[Al(OH)4]-+HCO===Al(OH)3↓+CO+H2O,不能大量共存;C项,Al3+水解呈酸性,因而在中性溶液中不能大量存在;D项,Cu2++S2-===CuS↓,不能大量共存。]
11.A [(NH4)2SO3加热时会
( http: / / www.21cnjy.com )分解放出气体,BaCl2和(NH4)2SO3溶于水生成的沉淀为BaSO3,它能溶解于盐酸,A项符合题意;B中两种物质溶于水生成的沉淀为AgCl,不能溶解于盐酸,B不符合题意;C、D项受热都不生成气体,故不符合题意。]
12.C [纯碱溶液中由于CO水解而使溶液呈碱性去油污,加热促进水解,提高溶液的碱性,去污能力加强,A正确;NH4Cl溶液由于NH水解呈酸性,与铁锈反应,B正确;NH与HCO虽然相互促进水解,但能大量共存,如存在NH4HCO3溶液。由于NaCN易水解:NaCN+H2O,NaOH+HCN,溶于浓NaOH为了抑制水解,D正确。]
13.D [①中NH4Cl与ZnCl2溶
( http: / / www.21cnjy.com )液水解后均呈酸性,可除去金属表面的锈;②HCO与Al3+水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂;③草木灰的主要成分碳酸钾水解呈碱性,而铵态氮肥水解呈酸性,因而不能混合施用;④碳酸钠溶液水解呈碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠将瓶塞与瓶口黏结,因此盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;⑤AlCl3溶液中存在水解平衡:AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl,加热时,HCl挥发使平衡向右移动,最终得到Al(OH)3固体。]
14.(1)酸 抑制 (2)酸 Al3++3H2O,Al(OH)3+3H+
(3)NaOH S2-+H2O,HS-+OH-、HS-+H2O,H2S+OH-
15.(1)SOCl2+H2O===SO2↑+
2HCl↑
(2)
①ZnCl2+H2O△,Zn(OH)Cl+HCl↑
②SOCl2与ZnCl2不反应且消耗水 生成HCl抑制ZnCl2的水解
16.(1)④②①③⑤ (2)⑤ (3)③④⑤
(4)HCO+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+CO+H2O
解析 (1)根据题示信息知,碳酸酸性比氢氧化
( http: / / www.21cnjy.com )铝强。弱酸强碱盐溶液碱性强弱取决于弱酸根离子水解程度,因为弱酸的酸性:CH3COOH>H2CO3>H3AlO3,水解能力大小:[Al(OH)4]->CO>HCO>CH3COO-。相同的pH时,其物质的量浓度大小的顺序为CH3COONa>NaHCO3>Na2CO3>Na[Al(OH)4]>NaOH。(2)稀释能促进盐的水解,补充OH-,故氢氧化钠溶液在稀释时pH变化最大。
(3)AlCl3与Na2CO3,Na
( http: / / www.21cnjy.com )HCO3均能相互促进水解生成Al(OH)3,并放出二氧化碳气体;AlCl3与Na[Al(OH)4],CH3COONa相互促进水解,只生成Al(OH)3,无气体放出。(4)据复分解反应规律“电离程度大的物质生成电离程度小的物质”,碳酸氢钠与四羟基合铝酸钠溶液混合能促进水解,离子方程式为HCO+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+CO+H2O。
17.(1)④②③① ① (2)[Na+]>[HCO]>[OH-]>[H+]>[CO] 2.5×10-8 (3)减小
(4)大于
解析 (1)④是强碱,溶液中[OH-]
( http: / / www.21cnjy.com )=1
mol·L-1,①是二元强酸,溶液中[H+]=2
mol·L-1,二者均抑制水的电离,①抑制程度大。(2)依据NaHCO3===Na++HCO、HCO+H2O??H2CO3+OH-(程度大)、HCO??CO+H+(程度小)、H2O??H++OH-可知溶液中各离子浓度大小;Kh=、K1=可知Kh·K1=Kw。(3)依据NH+H2O??NH3·H2O+H+,通入氨气使[NH3·H2O]增大,平衡左移,使[NH]增大,但[NH3·H2O]增大的多。(4)如果等体积混合,恰好完全反应生成NaCl、NH3·H2O,溶液显碱性,所以NH4Cl过量。
18.(1)Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3]
2.6×10-9mol·L-1
(2)2CuCl2·2H2OCu(OH)
( http: / / www.21cnjy.com )2·CuCl2+2HCl↑+2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO均可] 在干燥的HCl气流中加热脱水
(3)①淀粉溶液 蓝色褪去,且半分钟后不复色
②2Cu2++4I-===2CuI↓+I2 ③95%
解析 (1)Fe(OH)3、Cu(
( http: / / www.21cnjy.com )OH)2的Ksp分别为2.6×10-39
mol4·L-4、2.2×10-20
mol3·L-3,则Fe3+、Cu2+开始产生沉淀时[OH-]分别为2.97×10-10mol·L-1、3.53×10-7mol·L-1。除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3,可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH,使Fe3+先转化为沉淀析出。pH=4时,[H+]=10-4mol·L-1,则[OH-]=mol·L-1=1×10-10mol·L-1,此时[Fe3+]===2.6×10-9mol·L-1。
(2)CuCl2易发生水解反应,在空
( http: / / www.21cnjy.com )气中直接加热CuCl2·2H2O,发生反应2CuCl2·2H2OCu(OH)2·CuCl2+2HCl↑+2H2O。为防止CuCl2水解,可将CuCl2·2H2O在干燥的HCl气流中加热,失去结晶水得到无水CuCl2。
(3)①“间接碘量法”测定含有CuCl
( http: / / www.21cnjy.com )2·2H2O晶体试样的纯度的基本原理是CuCl2氧化I-生成I2,用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,而淀粉溶液遇I2显蓝色,故可用淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。
②CuCl2与KI发生氧化还原反应,离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2。
③由题给信息可得关系式:2Cu2+~I2~2S2O,则有
n(CuCl2·2H2O)=
( http: / / www.21cnjy.com )n(Cu2+)=n(S2O)=0.100
0
mol·L-1×20.00×10-3
L=2.000×10-3mol,m(CuCl2·2H2O)=2.000×10-3mol×171
g·mol-1=0.342
g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%=95%。