专题9 盐类水解的应用
题组1 判断溶液的酸碱性
1.现有等浓度的下列溶液:①醋酸,②苯酚溶液,③苯酚钠溶液,④碳酸,⑤碳酸钠溶液,⑥碳酸氢钠溶液。按溶液的pH由小到大排列正确的是( ) A.④①②⑤⑥③ C.①④②⑥③⑤
B.④①②⑥⑤③ D.①④②③⑥⑤
2.为了证明NaHCO3溶液中HCO-可采用的实验方法是3的水解程度大于电离程度,( )
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
3.0.1 mol下列气体分别与1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是( ) A.NO2 C.SO3
题组2 判定酸碱相对强弱
4.有四种物质的量浓度相等、且都由一价阳离子A和B及一价阴离子X和Y
+
+
-
-
B.SO2 D.CO2
组成的盐溶液。据测定常温下AX和BY溶液的pH=7,AY溶液的pH>7,由BX溶液的pH<7。由此判断可能不水解的盐是( ) A.BX C.AY
B.AX D.BY
5.已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 pH 8.8 9.1 11.6 NaClO 10.3 NaCN 11.1 C6H5ONa 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,100 mL 0.1 mol·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c(X-)<c(Y-)<c(Z-)
C.电离常数K(HY)>K(HZ),水解常数K(Y-)>K(Z-) D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(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( )
2
A.Al――→Al2O3HNO3,Al(NO3)3――→Al(OH)3 △△
O蒸干
2B.Cu――→CuO稀H2SO4,CuSO4溶液――→CuSO4·5H2O △结晶
O蒸发
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,MgCl2――→Mg 电解
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.NaAlO2、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-3、NO3 -+2+B.AlO-2、Cl、Mg、K +--C.NH+4、Na、CH3COO、NO3 --D.Na+、NO-3、ClO、I
熔融
10.下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是( )
+3+2-A.pH=1的溶液中:NH+4、Na、Fe、SO4 ++--B.含有大量AlO-2的溶液中:Na、K、HCO3、NO3 -C.中性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO24 -+-2+D.Na2S溶液中:SO24、K、Cu、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+4 与HCO3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 C.①④⑤
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 ,原因是: _______________(用离子方程式表示)。 (3)在配制硫化钠溶液时,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)是一种液态化合物,沸点77 ℃,在盛有10 mL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:________________________。
B.②③④ D.①②③④⑤
(2)蒸干ZnCl2溶液得不到ZnCl2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:____________________________,______________________________(至少写出两个原因)。
16.现有电解质溶液:①Na2CO3;②NaHCO3;③NaAlO2;④CH3COONa;⑤NaOH,
2-且已知:CO2+3H2O+2AlO-2===2Al(OH)3↓+CO3。
(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0.1 mol·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1 mol·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)
cNH4(3)向③中通入少量氨气,此时的值________(填“增大”、“减小”或“不
cNH3·H2O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”)。
--2-
18.已知:I2+2S2O23===S4O6+2I,相关物质的溶度积常数见下表:
+
物质 Ksp Cu(OH)2 2.2×10-20 Fe(OH)3 2.6×10-39 CuCl 1.7×10-CuI 1.3×10-
7 12 (1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的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c(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0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
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 本题考查酸的电离和盐类的水解与pH的关系。分两组讨论:碳酸、醋酸、苯酚为弱酸,电离H+的能力:CH3COOH>H2CO3(第一步电离)>C6H5OH>HCO-3;苯酚钠、碳酸钠、碳酸氢钠属于盐类,等物质的量浓度的溶液,根据越弱越水解推知,碳酸钠溶液的碱性最强,碳酸氢钠溶液的碱性最弱。溶液的pH由小到大排序即为①<④<②<⑥<③<⑤。] 2.C
3.C A项,0.1 mol NO2与0.1 mol NaOH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 mol NaOH恰好反应生成NaHSO3,由于HSO-3的电离程度大于HSO3
的水解程度,故溶液呈酸性;C项,0.1 mol SO3与0.1 mol NaOH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 mol NaOH
-恰好反应生成NaHCO3,由于HCO-3的水解程度大于HCO3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-3(注意:Na2CO3对应的弱酸为HCO-3,NaHCO3对应的弱酸为H2CO3)。]
6.D 由题意知,HX是强酸,HY、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
+
-
c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)=c(Na+)。]
7.D A项中加热时,HNO3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NaAlO2和Al2O3;选项D中可考虑Mg(HCO3)2先分解,最终产物均为MgO。]
-2+
9.C A项,Al3+因与HCO-3发生双水解反应不能大量共存;B项,AlO2与Mg-反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀不能大量共存;C项,NH+4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。]
-3+10.A A项,酸性条件下,H+抑制NH+4、Fe的水解,能大量共存;B项,AlO2
2-3++HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO3,不能大量共存;C项,Al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CO23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+与铁锈反应,4水解呈酸性,
-B正确;NH+4与HCO3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溶液水解后均呈酸性,可除去金属表面的锈;②HCO-3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+3H2OAl(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
-2-(4)HCO-3+AlO2+H2O===Al(OH)3↓+CO3
-+-82-17.(1)④②③① ① (2)c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH)>c(H)>c(CO3) 2.5×10 (3)
减小 (4)大于
解析 (1)④是强碱,溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,①是二元强酸,溶液中c(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-3、
-+2-
HCO-HCO-H2O3+H2OH2CO3+OH(程度大)、3CO3+H(程度小)、
cOH-·cH2CO3cH+·cHCO-3H+OH可知溶液中各离子浓度大小;Kh=、K1=可
cH2CO3cHCO-3
+
-
知Kh·K1=Kw。(3)依据NH+H2O+H+,通入氨气使c(NH3·H2O)增4+H2ONH3·大,平衡左移,使c(NH+H2O)增大的多。(4)如果等体积混合,恰4)增大,但c(NH3·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] 2.6×10-9 mol·L-1
(2)2CuCl2·2H2OCu(OH)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(OH)2的Ksp分别为2.6×10-39、2.2×10-20,则Fe3+、Cu2+开始产生沉淀时c(OH-)分别为2.97×10-10 mol·L-1、3.53×10-7 mol·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,c(H+)=10-4 mol·L-1,则c(OH-)
-39
1×10-14Ksp[FeOH3]2.6×10-1-10-13+= mol·L=1×10 mol·L,此时c(Fe)=3=
10-4cOH-1×10-103mol·L-1=2.6×10-9 mol·L-1。
(2)CuCl2易发生水解反应,在空气中直接加热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CuCl2·2H2O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+~I2~2S2O23,则有
2-n(CuCl2·2H2O)=n(Cu2+)=n(S2O3)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3
mol,m(CuCl2·2H2O)=2.000×10-3 mol×171 g·mol-1=0.342 g。试样中CuCl2·2H2O0.342 g
的质量分数为0.36 g×100%=95%。
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