第3章 第2节 第3课时
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.(2011·清远高二质检)人们把NaHCO3作为发酵粉使用,往往加入少量的明矾,这样做的目的是( )
A.明矾能起催化剂作用 B.碳酸氢钾比碳酸氢钠更易分解
C.明矾受热分解放出气体 D.铝盐在水中能起到酸的作用
解析: 明矾是KAl(SO4)2·12H2O,它在水中能发生水解反应:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,使其水溶液显酸性;水解产生的酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,使面团疏松多孔。
答案: D
2.实验室有下列试剂,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④Na2CO3溶液
⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清的石灰水 ⑦浓硫酸
A.只有①⑥ B.只有①②③④⑥
C.只有①②③⑥ D.只有①②③④
解析: 带玻璃塞的试剂瓶不能贮存碱液[如NaOH、Ca(OH)2溶液]、水解呈碱性的盐溶液(如Na2S、Na2CO3溶液)及具有黏性的溶液(如Na2SiO3溶液),这些物质必须用带橡胶塞的试剂瓶保存。
答案: B
3.为了同时对某农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥,对于给定的化肥:
①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨水
最适合的组合是( )
A.①③④ B.②③④
C.①③⑤ D.②③⑤
解析: K2CO3水解显碱性,Ca(H2PO4)2水解显酸性,(NH4)2SO4水解显酸性。因此①不能和③、④搭配,⑤不能和③搭配。
答案: B
4.在蒸发皿中加热蒸干并灼烧(<400 ℃)下列物质的溶液,可以得到该物质的固体的是( )
A.AlCl3 B.NaHCO3
C.MgSO4 D.Ca(HCO3)2
解析: AlCl3发生水解,AlCl3+3H2O??Al(OH)3+3HCl,加热时生成的HCl不断挥发,使上述平衡向右移动,致使不断生成Al(OH)3沉淀,最终经灼烧得到Al2O3固体。NaHCO3溶液蒸干后所得的NaHCO3固体受热分解得到Na2CO3固体;MgSO4溶液蒸干并灼烧后才能得到MgSO4固体;Ca(HCO3)2溶液在蒸干的过程中分解得CaCO3固体。
答案: C
5.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.Ca2+、HCO3-、Cl-、K+ B.Al3+、Na+、HCO3-、[Al(OH)4]-
C.Fe2+、H+、SO42-、S2- D.Fe3+、SCN-、Na+、CO32-
解析: B项中Al3+与HCO3-或[Al(OH)4]-均能发生彻底的双水解反应而不能大量共存;C项中H+与S2-间因生成H2S而不能大量共存;D项中Fe3+与SCN-发生反应生成Fe(SCN)3,Fe3+与CO32-发生彻底的双水解反应而导致不能大量共存。
答案: A
6.(2011·岳阳高二质检)在0.01 mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列表述正确的是( )
A.溶液显酸性,HCO3-电离程度大于水解程度
B.[Na+]+[H+]=[HCO3-]+[CO32-]+[OH-]
C.[Na+]=[HCO3-]+[CO32-]+[H2CO3]
D.溶液中有的电离过程只有NaHCO3===Na++HCO3-
解析: NaHCO3溶液显碱性是由于HCO3-的水解程度大于其电离程度,A项错;B项为电荷守恒式,应为[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-];C项为物料守恒式,正确;NaHCO3溶液中存在三个电离过程:NaHCO3===Na++HCO3-、HCO3-??H++CO32-、H2O??H++OH-。
答案: C
7.在Na2S溶液中,存在着各种离子、分子,下列表示离子关系正确的是( )
A.[Na+]>[HS-]>[S2-]>[OH-] B.[OH-]>[Na+]>[HS-]>[S2-]
C.[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S] D.[OH-]=[HS-]+2[H+]+[H2S]
解析: 在Na2S溶液中,Na2S完全电离,S2-小部分水解。S2-+H2O??HS-+OH-,HS-+H2O??H2S+OH-。水解以第一步为主,两步水解都产生OH-,所以OH-浓度大于HS-浓度,A错误。因为H2O??H++OH-,水电离出n(H+)=n(OH-),由于S2-水解,部分H+结合成HS-和H2S。根据质子守恒可确定C正确。
答案: C
8.将0.1 mol/L的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol/L盐酸10 mL混合后,溶液呈酸性,则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是(双选)( )
A.[CH3COO-]>[Cl-]>[H+]>[CH3COOH]
B.[CH3COO-]>[Cl-]>[CH3COOH]>[H+]
C.[CH3COO-]=[Cl-]>[H+]>[CH3COOH]
D.[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[Cl-]+[OH-]
解析: 由题可知两种溶液混合反应后,得到的溶液中含氯化钠、醋酸和醋酸钠浓度相等,因为溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,从而使[CH3COO-]>[Cl-]>[CH3COOH],因醋酸电离比较微弱,故[H+]>[CH3COOH],B项正确;根据溶液呈电中性可知D项也正确。
答案: BD
9.常温下将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后,溶液中离子浓度关系正确的是( )
A.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-] B.[NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
C.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] D.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
解析: NH3·H2O是弱电解质,HCl是强电解质,当两溶液中[OH-]=[H+]=10-3 mol·L-1时,氨水和盐酸的物质的量浓度的关系[NH3·H2O]>[HCl],所以二者等体积混合反应后,NH3·H2O有大量剩余,溶液呈碱性,即NH3·H2O电离产生的OH-(NH3·H2O??NH4++OH-)远比铵盐水解产生的H+(NH4++H2O??NH3·H2O+H+)数目多,同理,电离产生的NH4+也远比水解耗去的NH4+数目多,所以溶液中[NH4+]>[Cl-],应选B。
答案: B
10.某溶液中仅含有Na+、H+、CH3COO-、OH-四种离子,下列说法错误的是( )
A.溶液中四种离子之间可能满足:[Na+]>[OH-]>[H+]>[CH3COO-]
B.若溶液中离子浓度满足:[Na+]=[CH3COO-],则该溶液一定呈中性
C.若原溶质为CH3COONa,则[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
D.若溶液中离子浓度满足[H+]>[OH-],则原溶液一定是CH3COOH和CH3COONa
解析: A中Na+、H+两种阳离子的浓度都分别大于OH-和CH3COO-两种阴离子的浓度,一定会导致溶液中电荷不守恒,溶液不呈电中性,所以不可能满足此关系。按电荷守恒式:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-],若[Na+]=[CH3COO-],则[H+]=[OH-],即溶液一定显中性,所以B中的说法正确。由于CH3COONa水解使溶液显碱性,所以CH3COONa溶液中的离子浓度关系为[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+],所以C中的说法也正确。如果溶质只有CH3COONa,则溶液显碱性,如果[H+]>[OH-]即溶液显酸性,则原溶液一定是CH3COOH和CH3COONa,所以D中的说法也是正确的。
答案: A
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(12分)(2011·西安高二质检)(1)AgNO3的水溶液呈________(填“酸”、“中”或“碱”)性,原因是(用离子方程式表示): ________________________________________;
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)明矾可用于净水,原因是(用离子方程式表示):___________________________
________________________________________________________________________。
(3)用离子方程式表示泡沫灭火器灭火原理:______________________________
________________________________________________________________________。
(4)纯碱可代替洗涤剂洗涤餐具,原因是(用离子方程式表示):_______________ _______ __________________________________________________。
答案: (1)酸 Ag++H2O??AgOH+H+ 抑制
(2)Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+
(3)Al3++3HCO3-===3CO2↑+Al(OH)3↓
(4)CO32-+H2O??HCO3-+OH-
12.(12分)(1)欲使Na2S(aq)中N(Na+)∶N(S2-)接近2∶1,应加入适量________。
(2)配制FeSO4(aq)时,常加少量Fe粉,目的是______________________________ ____________________________________________________________________________;
常加入少量H2SO4,目的是__________________________________________。
(3)普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛硫酸铝溶液,铁筒中盛碳酸氢钠溶液,其化学反应的原理是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不能把硫酸铝溶液盛在铁筒中的原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
不用溶解度较大的碳酸钠代替碳酸氢钠的原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)Na2S(aq)中存在S2-的水解反应:S2-+H2O??HS-+OH-,HS-+H2O??H2S+OH-。加入少量KOH,使上述平衡左移,可使N(Na+)∶N(S2-)接近2∶1。
(2)FeSO4(aq)中,Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+:12Fe2++3O2+6H2O===8Fe3++4Fe(OH)3↓。加入Fe粉,可使Fe3+转化为Fe2+:2Fe3++Fe===3Fe2+,加入H2SO4可防止Fe(OH)3沉淀的生成。同时FeSO4又能发生水解反应:Fe2++2H2O??Fe(OH)2+2H+,加入H2SO4可抑制Fe2+的水解。
(3)硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液相遇会发生水解相互促进反应产生CO2气体达到灭火的目的,其原理是:Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑。若把硫酸铝溶液放在铁筒中,因Al3+发生水解:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒,如果用Na2CO3代替NaHCO3,则发生水解相互促进的反应是:Al2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+3CO2↑,可见,与等物质的量的Al2(SO4)3反应产生的CO2量较少,且生成CO2的速率慢。
答案: (1)KOH(s)(或K2S固体等)
(2)使氧化生成的Fe3+转化为Fe2+
反应掉氧化生成的Fe(OH)3、抑制Fe2+的水解
(3)Al2(SO4)3+6NaHCO3===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
Al3+发生水解:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,溶液呈酸性会腐蚀铁筒 与等物质的量的Al2(SO4)3反应,Na2CO3产生的CO2较少且生成CO2速率较慢
13.(12分)(2011·江门高二质检)在0.5 mol·L-1的NaHSO3溶液中滴入石蕊,溶液变红。试回答有关问题:
(1)该溶液中HSO3-的电离程度________(填“大于”“小于”或“等于”)HSO3-的水解程度。
(2)溶液中Na+、HSO3-、SO32-、H+、OH-、H2SO3、H2O等粒子的浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(3)在Na2SO3溶液中滴入酚酞,溶液变红。若在该溶液中再滴入过量的BaCl2溶液,所观察到的现象是______________________________,其原因是(以离子方程式和简要文字说明)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 在NaHSO3溶液中既有HSO3-的电离,又有HSO3-的水解:HSO3-??H++SO32- HSO3-+H2O??H2SO3+OH-
滴入石蕊变红,说明溶液显酸性,电离程度大于水解程度。
答案: (1)大于 (2)[H2O]>[Na+]>[HSO3-]>[H+]>[SO32-]>[OH-]>[H2SO3] (3)产生白色沉淀,且红色褪去 在Na2SO3溶液中,SO32-水解:SO32-+H2O??HSO3-+OH-,加入BaCl2后:Ba2++SO32-===BaSO3↓(白色),由于[SO32-]减小,SO32-水解平衡左移,[OH-]减小,酚酞褪色
14.(14分)10 ℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到50 ℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO3-的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式:__________________________________________________________
__________________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________NaHCO3(填“大于”或“小于”)。丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量试剂X,若产生沉淀,则________判断正确(填“甲”或“乙”)。试剂X是________(填序号)。
A.Ba(OH)2溶液 B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10 ℃(不考虑H2CO3的分解),若溶液的pH________8.3(填“高于”、“低于”或“等于”),则________判断正确(填“甲”或“乙”)。
(3)查阅资料,发现NaHCO3的分解温度为150 ℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 甲同学的解释原理是盐的水解是吸热反应,升高温度,HCO3-+H2O??H2CO3+OH-平衡向右移动,碱性增强,若再冷却,平衡又向左移动,碱性减小,会再恢复到原来的pH。乙同学的解释认为NaHCO3受热分解生成Na2CO3,由于Na2CO3水解程度大于NaHCO3水解程度,碱性增强,可通过加入BaCl2溶液检验是否有Na2CO3的存在,同时根据资料数据说明NaHCO3不可能在水溶液中发生分解,乙同学解释明显不正确。
答案: HCO3-+H2O??H2CO3+OH- 大于
(1)乙 B (2)等于 甲
(3)乙 常压下加热NaHCO3的水溶液,溶液的温度达不到150 ℃