第三章 第三节 第二课时
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1.在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,欲使CO的浓度尽量接近0.1 mol·L-1,则应向溶液中加
( )
A.HCl B.Na2CO3
C.NaCl D.KOH
【解析】 在Na2CO3溶液中存在水解:CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-;向溶液中加入KOH可以抑制CO的水解,使CO的浓度尽量接近0.1 mol·L-1
【答案】 D
2.为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再加入适量的HCl,这种试剂是
( )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.Na2CO3 D.MgCO3
【解析】 物质除杂的原则是:被除杂的物质尽量不要减少,不得引入新的杂质,并且易于分离复原。加入NH3·H2O或NaOH或Na2CO3时,均能引入杂质离子NH或Na+,不符合题意。因为原溶液中Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,当加入MgCO3后,有MgCO3+3H+=Mg2++CO2↑+H2O反应,消耗了H+,使平衡向右移动,生成的Fe(OH)3在加热搅拌条件下发生聚沉,最后可将Fe3+除去。加入MgO、Mg(OH)2、MgS也能达到同样的效果。
【答案】 D
3.在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是
( )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)[来源:Zxxk.Com]
D.c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
【解析】 在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得c(Na+)>c(CH3COO-);并且由于水解,使溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+);由于盐的水解程度比较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),即A项正确。
【答案】 A
4.在FeCl3和Fe2(SO4)3的混合溶液中,若不计Fe3+的水解,当溶液中c(Fe3+)=c(SO)时,下列判断正确的是
( )
A.c(Fe3+)>c(CI-)
B.c(SO)>c(Cl-)
C.c(SO)c(Na+)
B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1
【解析】 CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后,发生反应:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,并且生成的CH3COONa和剩余的CH3COOH浓度相等。若不考虑CH3COOH的电离和CH3COO-的水解,则c(CH3COOH)=c(Na+)=c(CH3COO-),但由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),即A项正确。根据碳原子守恒,可知D项正确。
【答案】 AD
6.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L-1KHC2O4溶液中,下列关系正确的是
( )
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+c(C2O)
B.c(HC2O)+c(C2O)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O)>c(H2C2O4)
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)
【解析】 在KHC2O4溶液中存在两个平衡:HC2OH++C2O(电离平衡)、HC2O+H2OH2C2O4+OH-(水解平衡)。电荷守恒关系式为c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O),因此A错误;物料守恒关系式为c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.1 mol·L-1,因此B错误、D正确;溶液呈酸性说明电离程度比水解程度大,因此C正确。
【答案】 CD
7.要求设计实验证明:某种盐的水解是吸热的。有四位同学分别设计如下方案,其中不正确的是
( )
A.甲同学:将硝酸铵晶体溶于水,若水温下降,说明硝酸铵水解是吸热的
B.乙同学:用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+,说明含Fe3+的盐水解是吸热的
C.丙同学:通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好,说明碳酸钠水解是吸热的
D.丁同学:在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液,加热(不考虑水蒸气)后若红色加深,说明醋酸钠水解是吸热的
【解析】 本题考查设计实验能力。验证盐类水解是吸热的,必须利用水解平衡移动原理,而不能根据盐溶液酸碱性判断。A项,硝酸铵溶于水,温度下降,说明反应物能量低,产物能量高,但不能证明硝酸铵水解是吸热或放热。B项,硝酸钾不水解,铁盐能水解,将铁离子转化成氢氧化铁,Fe3++3H2OFe(OH)3+3HCl,加热能除去,说明加热水解平衡向生成氢氧化铁的方向移动,根据平衡移动原理,能证明铁盐水解的正反应是吸热的。C项,油污在碱中溶解转化成可溶物而除去,碱性越强越易除去。CO+H2OHCO+OH-,热纯碱溶液碱性强些,说明碱酸钠溶液受热水解程度大,证明水解的正反应是吸热反应。D项,盐溶液中加入酚酞试液,溶液红色深浅能说明溶液碱性强弱。醋酸钠溶液中加酚酞试液,CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH,加热溶液红色加深,说明碱性增强。证明了平衡向生成氢氧化钠方向移动,水解正反应是吸热的。
【答案】 A
8.某酸式盐NaHY的水溶液c(OH-)>c(H+),下列叙述正确的是
( )
A.H2Y的电离方程式:H2Y2H++Y2-
B.HY-的水解方程式:HY-+H2OH3O++Y2-
C.该酸式盐溶液中离子浓度关系:c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
D.该酸式盐溶液中离子浓度关系:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
【解析】 H2Y是弱酸,分步电离,所以A项一步电离是错误的;依题意,它的酸式钠盐溶液呈碱性,说明HY-以水解为主,HY-+H2OH2Y+OH-,B项不正确;溶液中存在:NaHY=Na++HY-,HY-+H2OH2Y+OH-,c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H2Y)>c(H+),C项正确;D项,根据HY-水解程度大于电离程度,离子浓度大小有:c(Na+)>c(HY-)>c(H2Y)>c(Y2-)。
【答案】 C
9.关于小苏打水溶液的表述正确的是
( )
A.c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
C.HCO的电离程度大于HCO的水解程度
D.存在的电离有:NaHCO3=Na++HCO,HCOH++CO,H2OH++OH-
【解析】 小苏打即NaHCO3,其溶液中各离子存在着以下几种关系:
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO);
②物料守恒:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO);
③由上述两式衍生的第三式即c(H+)=c(CO)-c(H2CO3)+c(OH-),所以A正确,B错误,由溶液显碱性知其水解大于电离,C错;D正确。
【答案】 AD
10.在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列哪个变化的说法正确
( )[来源:Z|xx|k.Com]
A.水解平衡向正反应方向移动
B.水解平衡向逆反应方向移动
C.溶液中H+浓度增大
D.Fe3+的水解程度增大[来源:学科网]
【解析】 滴入饱和的FeCl3溶液,则溶液中c(Fe3+),增大,使平衡向右移动,溶液中c(H+)增大;但FeCl3的水解程度减小,因为水解程度=,由于FeCl3的增多,使水解程度减小。
【答案】 AC
11.相同温度下,等物质的量浓度的下列溶液:a.(NH4)2SO4;b.(NH4)2CO3;c.(NH4)2Fe(SO4)2中c(NH)大小判断正确的是
( )
A.a=b=c B.a>b>c
C.a>c>b D.c>a>b
【解析】 本题考查根据水解平衡原理判断离子浓度大小。三种溶液中存在共同离子NH的水解:NH+H2ONH3·H2O+H+,c(NH)相等;CO水解:CO+H2OHCO+OH-,Fe2+水解:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,所以,c中亚铁离子水解抑制了NH水解,而b中CO水解产生OH-,中和H+促进NH水解。
【答案】 D
12.(2008·全国高考Ⅰ卷)已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是
( )
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+)[来源:学科网ZXXK]
D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
【解析】 根据“越弱越水解”的原则,NaA的水解比NaB水解程度大,所以溶液中的c(HA)>c(HB),c(A-)c(H+);由于溶液中离子的水解毕竟是微弱的,所以c(OH-)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2C(Na+)[来源:学科网]
【解析】 对于选项A,找一个特殊点,当NaOH溶液中只滴入少量醋酸时,碱远远过量,溶液中只有少量的CH3COONa,因此有关系式c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),选项A错。对于选项B,在B点时,溶液的pH恰好为7,则根据电荷守恒应有:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+),选项B也错。
【答案】 CD
14.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水解呈碱性:CO+H2OHCO+OH-,铵态氮肥中的NH遇OH-逸出NH3使氮元素损失,造成肥效降低:NH+OH-=NH3↑+H2O;OH-与H2PO作用生成的PO与Ca2+反应生成Ca3(PO4)2沉淀,不能被作物吸收;氨水电离出的OH-也会发生上述反应生成不溶性Ca3(PO4)2。
【答案】 B[来源:学&科&网]
15.恒温条件下,在CH3COONa稀溶液中分别加入少量下列物质:①固体NaOH;②固体KOH;③固体NaHSO4;④固体CH3COONa;⑤冰醋酸。其中一定可使c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大的是
( )
A.①② B.②⑤ C.①⑤ D.②④⑤
【答案】 B[来源:学科网]
16.有①Na2CO3溶液;②CH3COONa溶液;③NaOH溶液各25 mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是
( )
A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别加入25 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是①
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
【答案】 C
17.(2008·豫南七校高二检测)能使电离平衡H2OH++OH-向右移动,且使溶液呈酸性的是
( )
A.向水中加入少量硫酸氢钠固体
B.向水中加入少量硫酸铝固体
C.向水中加入少量碳酸钠固体
D.将水加热到100℃,使水的pH=6
【答案】 B
18.(2008·潍坊高二检测)正常人胃液的pH在0.3~1.2之间,胃酸(一般以盐酸表示)多了需要治疗。某些用以治疗胃酸过多的药物中含MgCO3、NaHCO3,也有用酒石酸钠来治疗的。这说明
( )
A.碳酸、酒石酸都不是强酸
B.对人而言,酒石酸是营养品
C.MgCO3、NaHCO3与胃酸作用产生CO2,在服药后有喝汽水的舒服感
D.酒石酸钠水解显酸性[来源:学。科。网Z。X。X。K]
【答案】 A
19.下列关于FeCl3水解的说法错误的是
( )
A.水解达到平衡时(不饱和),加氯化铁达饱和溶液,溶液的酸性会增强
B.浓度为5 mol/L和0.5 mol/L的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
C.有50℃和20℃的同浓度的两种FeCl3稀溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
D.为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
【答案】 C
20.将物质的量浓度都是0.1 mol·L-1的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,下列说法错误的是
( )[来源:学#科#网]
A.若混合后溶液中c(Na+)>c(X-),说明HX的电离程度弱于X-的水解程度
B.若混合溶液呈酸性,则c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.混合溶液中c(HX)+c(X-)=0.2 mol·L-1
D.混合溶液中c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
【解析】 A项若混合溶液中c(Na+)>c(X-),由电荷守恒知c(H+)c(Na+)>c(HX),溶液呈酸性c(H+)>c(OH-)且HX电离程度与X-水解程度都很弱,所以c(H+)、c(OH-)都很小。C项忽略了溶液体积的变化,c(HX)+c(X-)=0.1 mol·L-1。D项由电荷守恒关系式:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-)和物料守恒关系式c(HX)+c(X-)=2c(Na+)推出D项正确。
【答案】 C
二、非选择题
21.(2009·许昌高二检测)现有下列溶液:①20 mL 0.1 mol/LH2SO4溶液;②40 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液;③40 mL 0.1 mol/L HCl溶液;④40 mL 0.1 mol/L NaOH溶液;⑤20 mL 0.1 mol/L Ba(OH)2溶液,其中:
(1)c(H+)最小的是__________________。
(2)任取2份溶液混合,混合溶液的pH为7(或接近7),有__________种取法。
(3)②④混合后,溶液的pH__________7(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)混合后出现白色沉淀的两种溶液是__________。
【答案】 (1)⑤ (2)4 (3)大于 (4)①⑤
22.pH=2的某酸HnA(A为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为6。
(1)写出生成的正盐的分子式:__________。
(2)该盐中存在着一定水解的离子,该离子的水解方程式为____________。
(3)简述该混合液呈酸性的原因:__________________。
【解析】
(1)正盐即酸中的H+与碱中的OH-完全反应生成的盐,A显-n价,B显+m价,所以正盐为BnAm。
(2)若为强酸强碱,两者恰好反应生成的盐不水解,溶液呈中性,不符合;若为弱碱强酸,则等体积混合时,碱过量较多,混合液应呈碱性,不符合,所以应为弱酸强碱混合,An-水解,注意An-分步水解,可只写第一步:
An-+H2OHA(n-1)-+OH-。
(3)弱酸过量,电离出H+
【答案】 (1)BnAm
(2)An-+H2OHA(n-1)-+OH-
(3)过量的弱酸进一步电离出H+
23.(2009·豫南七校高二检测)(1)常温下,有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液,盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH值相同。
则:①B是__________溶液,C是__________。
②常温下若B溶液中c(OH-)与C溶液中的c(H+)相同,B溶液的pH用PHb表示,C溶液的pH用pHc表示,则pHb+pHc=__________(填某个数)。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有以下几种
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
则:
(Ⅰ)上述关系一定不正确的是__________(填序号)。
(Ⅱ)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为__________________(填序号)。
(Ⅲ)若四种离子浓度关系有c(NH)=c(Cl-),则该溶液显__________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
【解析】 (1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;NH4Cl溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;NaNO3溶液中水的电离不受影响,溶液显中性。所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。常温下若CH3COONa溶液中c(OH-)与盐酸溶液中的c(H+)相同,则有pHb=14-logc(H+),C溶液pHc=logc(H+),则pHb+pHc=14。
(2)溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子时,c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)一定不存在,因为此时溶液中正负电荷的总数不相等;若溶液中只有一种溶质,则为NH4Cl溶液,该溶液中离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);若四种离子浓度关系有c(NH)=c(Cl-),根据溶液的电中性原理,有c(OH-)=c(H+),则该溶液显中性。
【答案】 (1)①CH3COONa 盐酸 ②14
(2)(Ⅰ)② (Ⅱ)① (Ⅲ)中性
24.某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:H2A=H++HA- HA-H++A2-
试完成下列问题:
(1)Na2A溶液显__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
理由是__________________(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2A溶液中,下列离子浓度关系不正确的是__________。
A.c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1
B.c(H+)=c(OH-)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1 H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是__________________0.11 mol·-1(填“<”、“>”或“=”),理由是__________________。
(4)0.1 mol·L-1 NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是__________________。
【答案】 (1)碱性
A2-+H2OHA-+OH-
(2)B、C
(3)< H2A第一步电离出的H+抑制了HA-的电离
(4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
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