高二化学知能训练（鲁科版选修6）：主题2 课题2 认识发生在盐溶液中的化学反应

1．物质的量浓度相同、体积也相同的一元酸和一元碱相互中和时，溶液(　　)
A．显酸性 B．显碱性
C．显中性 D．无法判断
解析：选D。若为强酸强碱反应则显中性；若为强酸弱碱反应生成强酸弱碱盐，显酸性；若为强碱弱酸反应生成强碱弱酸盐，显碱性；若为弱酸弱碱反应生成弱酸弱碱盐，水解后，谁强显谁性。故无法判断。
2．CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成的稀溶液，pH为4.7。下列说法错误的是(　　)
A．CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用
B．CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用
C．CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解
D．CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离
解析：选B。在混合液中存在如下平衡：(忽略水的电离)CH3COOHH＋＋CH3COO－　①，CH3COO－＋H2OOH－＋CH3COOH　②，因等物质的量混合，且溶液显酸性，所以可判断选项A正确，选项B不正确。又因电离及水解程度都很小，故在乙酸中主要存在的是乙酸，对②中反应有抑制作用；而在乙酸钠中主要存在的是CH3COO－，对①反应有抑制作用。故选项C、D正确。
3．某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是(双选)(　　)
A．电解过程中，铜电极上有H2产生
B．电解初期，总反应方程式为：
Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
解析：选BC。活泼金属铜作阳极，阳极发生的反应为：Cu===Cu2＋＋2e－，初期阴极溶液中H＋放电：2H＋＋2e－===H2↑，总方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。所以A不正确，B正确，D不正确。随着反应进行，溶液中Cu2＋数目增多，此时阴极上溶液中的Cu2＋得电子：Cu2＋＋2e－===Cu。所以C正确。
4．(2011年高考大纲全国卷)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的(　　)
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
解析：选C。本题考查电化学知识，意在考查考生的思维能力。石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态。
5．已知25 ℃时0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH约为3，向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了c(OH－)，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H＋)减小，因此溶液的pH增大。
(1)上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(2)为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1 mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号字母)，然后测定溶液的pH。
A．固体CH3COOK B．固体CH3COONH4
C．气体NH3 D．固体NaHCO3
(3)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确，溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)(已知25 ℃ 时，CH3COONH4溶液呈中性)。
(4)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水，配制成0.5 L混合溶液。判断：
①溶液中共有________种粒子。
②溶液中有两种粒子的物质的量的和一定等于0.010 mol，它们是________和________。
③溶液中n(CH3COO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝________mol。
解析：(1)、(2)、(3)由题意知，溶液中存在两个平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－。醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，溶液的pH虽然增大，但一定小于7。因此CH3COOH的电离平衡占主导地位，乙同学的解释正确。为了验证两种解释哪种正确，就得选择一种含有CH3COO－但水解不显碱性的物质再实验，它只能是CH3COONH4。
(4)混合溶液中存在反应有：CH3COONa＋HCl===NaCl＋CH3COOH，NaCl===Na＋＋Cl－，CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2OH＋＋OH－。因此，溶液中存在Na＋、Cl－、CH3COOH、CH3COO－、H2O、H＋、OH－等7种粒子。根据物料守恒，n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝n(Na＋)＝0.010 mol，根据电荷守恒，n(CH3COO－)＋n(OH－)＋n(Cl－)＝n(Na＋)＋n(H＋)，因此，n(CH3COO－)＋n(OH－)－n(H＋)＝n(Na＋)－n(Cl－)＝0.010 mol－0.004 mol＝0.006 mol。
答案：(1)乙　(2)B　(3)乙(甲)　增大(不变)
(4)①7　②CH3COOH　CH3COO－　③0.006
1．下列说法正确的是(　　)
A．向0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液变红色
B．Al3＋、NO、Cl－、CO、Na＋可大量共存于pH＝2的溶液中
C．乙醇和乙酸都能溶于水，都是电解质
D．分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时，消耗NaOH的物质的量相同
解析：选A。本题考查电解质溶液的相关知识。Na2CO3水解显碱性，使酚酞变红，A对。pH＝2的溶液是酸性溶液，与CO不共存，B错。乙醇是非电解质，C错。由于H2SO4是二元酸，HCl为一元酸，等物质的量的HCl和H2SO4消耗NaOH的物质的量不同，D错。
2．下列各组的比值等于2∶1的是(　　)
A．pH均为12的烧碱溶液与氢氧化钡溶液的物质的量浓度之比
B．硫化钾溶液中c(K＋)与c(S2－)之比
C．相同温度下0.2 mol·L－1醋酸溶液与0.1 mol·L－1醋酸溶液中c(H＋)之比
D．10 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与5 mL 0.5 mol·L－1的盐酸中的c(H＋)之比
解析：选A。A项中c(OH－)＝10－2mol·L－1，所以c(NaOH)＝10－2mol·L－1；c[Ba(OH)2]＝×10－2mol·L－1，A正确；B项中由于S2－水解，所以>2，B错误；c(H＋)既与溶液浓度有关也与电离度(α)有关，由于c越小α越大，故比值应小于2∶1，C错误；D项中c(H＋)相等，D错。
3．(2011年枣庄高二检测)向三份0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中分别加入少量NH4NO3、Na2SO3、FeCl3固体(忽略溶液体积变化)，则CH3COO－浓度的变化依次为(　　)
A．减小、增大、减小 B．增大、减小、减小
C．减小、增大、增大 D．增大、减小、增大
解析：选A。NH、Fe3＋水解使溶液呈酸性，对CH3COO－的水解有促进作用，而SO水解呈碱性对CH3COO－的水解有抑制作用，故在CH3COONa溶液中加入NH4NO3、FeCl3固体时CH3COO－浓度减小，加入Na2SO3固体CH3COO－浓度增大。
4．下列描述中，不符合生产实际的是(　　)
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁做阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜做阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网做阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌做阳极
解析：选A。电解池的阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe做阳极，会发生Fe===Fe2＋＋2e－，Fe2＋移动到阴极上，发生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。
5．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　)
A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成
解析：：选A。从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)做阴极，发生还原反应，H2O＋e－―→H2↑＋OH－，相应的Cu―→Cu2O＋e－，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
6．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是(双选)(　　)
A．可用铁做阳极材料
B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：2Cl－===Cl2＋2e－
D．1 mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol 电子
解析：选CD。电解时阳极产生Cl2，电极反应为2Cl－===Cl2＋2e－，故C对；阳极不可能是活泼性电极如铁，故A错；阳极产生Cl2与碱反应，pH降低，故B错；由Ni2＋―→Ni3＋知，1 mol二价镍全部转化为三价镍失去1 mol e－，故外电路中转移1 mol e－，故D对。
7．(2011年高考广东卷)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　)
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：选D。本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2＋向Fe电极移动，D项错误。
8．下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是(双选)(　　)
A．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液：c(OH－)＝c(HCO)＋c(H＋)＋2c(H2CO3)
B．0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液：c(NH)＝c(Cl－)
C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)
D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NO)
解析：选AD。B项中NH水解，使c(NH)＜c(Cl－)；C项中电荷不守恒，微粒浓度顺序应为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。
9．如下图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．Y为阴极，发生还原反应
B．X为正极，发生氧化反应
C．Y与滤纸接触处有氧气生成
D．X与滤纸接触处变红
解析：选A。根据图示的装置可以得出左侧的装置为原电池，右侧的装置为电解池。根据原电池的构成规律：Zn为负极，Cu为正极；由图示连接情况可知X为阳极发生氧化反应，Y为阴极发生还原反应，电极反应分别为Cu===Cu2＋＋2e－、2H＋＋2e－===H2↑。因为在Y电极附近H＋的浓度减小，将使H2OH＋＋OH－平衡向右移动，移动的结果是[OH－]＞[H＋]显碱性，所以附近变红色。所以只有A选项正确。
10．如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是(　　)
A．电解一段时间后，往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色
B．蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气和氢气、氢氧化钠溶液接触
解析：选D。由题意，碳棒与电源正极相连，做阳极，发生氧化反应，即：2Cl－===Cl2↑＋2e－，铁丝与电源负极相连做阴极，发生还原反应，即：2H＋＋2e－===H2↑，周围溶液即蛋壳外的溶液c(OH－)增大，碱性增强，滴加酚酞应该变红，故A、B错误；碳棒周围生成的Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；蛋壳的作用相当于隔膜阻止氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触，D正确。
11．水解反应是广泛存在的一类反应，盐的水解即为一例。越弱越水解是盐水解的重要规律，如NaCl不水解，MgCl2水解，而同浓度的AlCl3水解程度比MgCl2高。从同周期中元素金属性递变规律看H4SiO4的酸性更弱，因而SiCl4水解更完全。
(1)请写出下列化学方程式：
①SiCl4水解：
________________________________________________________________________；
②PCl5水解：
________________________________________________________________________。
(2)Mg3N2及CaC2与水反应也可看做水解，注意以下规律：
Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑
写出下列化学方程式：
①Ca3P2与水反应：
________________________________________________________________________；
②Mg3C2与水反应：
________________________________________________________________________。
解析：水解反应的规律：盐中的阳离子部分与水中的氢氧根离子结合，剩余的部分结合，据此规律，可写出水解反应的方程式。
答案：(1)①SiCl4＋4H2O===4HCl＋H4SiO4
②PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl
(2)①Ca3P2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2PH3↑
②Mg3C2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋C2H6↑
12．普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛Al2(SO4)3溶液，铁筒中盛NaHCO3溶液，其反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不能把Al2(SO4)3溶液盛在铁筒中的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不用溶解度较大的Na2CO3代替NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
解析：Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液的反应是双水解反应，且进行得很彻底，写方程式时用“===”，气体、沉淀都要标箭头。Al2(SO4)3水解产生的H＋会腐蚀铁筒。比较Al2(SO4)3分别与Na2CO3、NaHCO3反应的方程式可知，消耗等物质的量的Al2(SO4)3时，Na2CO3产生CO2的量较少，且反应的速率较慢。
答案：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑　因Al3＋发生水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性会腐蚀铁筒　等物质的量的Al2(SO4)3参加反应时，Na2CO3产生CO2的量较少，且反应的速率较慢
13．按如图所示装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。
(1)乙杯中，两极发生的电极反应式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲杯中发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C—C—Fe—Ag四个电极上析出或溶解物质的物质的量比是________。
解析：由铁电极的质量增加可知，Fe为阴极，而Ag为阳极，两极电极反应式分别为：Ag＋＋e－===Ag，Ag===Ag＋＋e－，同理可知甲杯中的化学方程式是：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，又据串联电池中各电极上通过的电子的物质的量相等，可求得析出或溶解物质的物质的量比为：2∶1∶4∶4。
答案：(1)Fe极：Ag＋＋e－===Ag，
Ag极：Ag===Ag＋＋e－
(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
(3)2∶1∶4∶4
14．(2011年湖北黄冈高二期末测试)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如下图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断：
①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”)；
②A电极上的电极反应式为
________________________________________________________________________，
B电极上的电极反应式为
________________________________________________________________________；
③检验A电极产物的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则
①A电极的材料是________，电极反应式为
________________________________________________________________________
______________；
②B电极的材料是________，电极反应式为
________________________________________________________________________
______________。
(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为________。
解析：(1)电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极的反应式为：2Cl－===Cl2↑＋2e－，B电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝。也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使布条或纸条退色。
(3)电解的总反应方程式为：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。当阴极上析出3.2 g Cu时，产生的O2在标况下的体积为0.56 L，同时产生的H＋为0.1 mol，故pH＝1。
答案：(1)①正　阴
②2Cl－===Cl2↑＋2e－　2H＋＋2e－===H2↑
③把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，观察颜色变化
(2)①粗铜　Cu===Cu2＋＋2e－
②纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu
(3)0.56 L　1