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课时作业(二十四)
一、选择题
1.25℃时,将1 mol/L的醋酸钠溶液用水稀释至0.1 mol/L,溶液中增大的是( )
A.c(OH-)
B.c(CH3COOH)
C.c(H+)
D.c(CH3COO-)/c(CH3COOH)
答案 C
解析 在醋酸钠溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-;加水稀释,平衡向右移动,导致c(CH3COOH)、c(CH3COO-)都减小,但c(CH3COO-)减小的幅度更大,所以c(CH3COO-)/c(CH3COOH)增大;又因溶液的碱性减弱,c(OH-)变小,则c(H+)增大。
2.物质的量浓度相同的下列溶液,pH由大到小排列正确的是( )
A.Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KCl
B.Na2SiO3、Na2CO3、KNO3、NH4Cl
C.NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4
D.NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl
答案 B
解析 本题考查盐类水解与溶液的pH。选项A,Fe3+水解导致FeCl3溶液呈酸性,而KCl溶液呈中性,所以KCl溶液pH大于FeCl3溶液。选项B,Na2SiO3、Na2CO3溶液均呈碱性,pH>7,SiO32-的水解能力大于CO32-,所以Na2SiO3溶液的pH大于Na2CO3;KNO3溶液呈中性,pH=7;NH4Cl溶液呈酸性,pH<7;故溶液pH:Na2SiO3>Na2CO3>KNO3>NH4Cl。选项C,H3PO4溶液呈酸性,Na2SO4溶液呈中性,所以Na2SO4溶液的pH大于H3PO4溶液。选项D,C6H5COOH溶液呈酸性,CH3CH2OH溶液呈中性,故CH3CH2OH溶液的pH大于C6H5COOH溶液。
3.(2010·黄冈模拟)84消毒液由(Cl2通入NaOH溶液中制得),生石灰是预防甲型H1N1流感的常见物质,下列有关说法正确的是( )
A.84消毒液中c(Na+)=c(Cl-)+c(HClO)
B.温度不变在饱和石灰水溶液中加入生石灰,c(H+)不变
C.适当加热84消毒液,饱和石灰水,溶液pH都增大
D.用pH试纸测得某84消毒液的pH=8.5
答案 B
解析 84消毒液溶液c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO),A错;温度不变,Ca(OH)2溶解度不变,饱和溶液浓度不变,c(H+)不变,B正确;加热促进NaClO水解,84消毒液pH增大,但是,升温Ca(OH)2溶解度减小,溶液浓度减小,pH减小,C项错误;84消毒液具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH;另外,pH试纸只能粗测,不能精确到0.1,D项错误。
4.(2010·东北联考)广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果是反应中各物质和水分别解离成两部分,然后两两重新组合成新的物质。根据上述观点,下列说法不正确的是( )
A.CaO2的水解产物是Ca(OH)2和H2O2
B.NaClO的水解产物之一是HClO
C.PCl3的水解产物是PH3和HClO
D.Mg3N2水解生成NH3和Mg(OH)2
答案 C
解析 根据题意,广义水解观中水解时的各元素化合价不变,各物质和水分别解离成两部分,然后带正电的部分与带负电的部分两两组合成新物质,而C中氯原子带负电,应与H+结合,磷原子带正电,应与OH-结合,该项错误。
5.下列各溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:
c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
B.0.1 mol·L-1NH4Cl溶液:
c(NH4+)=c(Cl-)
C.向醋酸钠溶液中加入适量的醋酸,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(NO3-)
答案 D
解析 A项:根据溶液中水电离的c(H+)与c(OH-)相等知c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),不正确;
B项:NH4+水解c(Cl-)>c(NH4+);
C项:违背电荷守恒,正确顺序为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
D项:NaNO3为强电解质,故c(Na+)=c(NO3-),其与盐酸混合仍存在c(Na+)=c(NO3-)
6.(2010·北京崇文区期末)25℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸的化学式
CH3COOH
HCN
H2S
电离常数(25℃)
1.8×10-5
4.9×10-10
K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15
25℃时,下列说法正确的是( )
A.等物质的量浓度的各溶液的pH关系为:pH(CH3COONa)>pH(Na2S)>pH(NaCN)
B.a mol/L HCN溶液与b mol/L NaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b
C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
D.某浓度的HCN溶液的pH=d,则其中c(OH-)=10-dmol/L
答案 C
解析 A项,电离常数越大,酸越强,则其强碱盐所对应溶液的pH越小,即等物质的量浓度的各溶液的pH关系为:pH(NaCN)>pH(Na2S)>pH(CH3COONa),故不正确;B项,若a=b,两者恰好完全反应生成NaCN,由于CN-水解使得溶液中c(Na+)>c(CN-),故不正确;C项,所列关系式为电荷守恒式,正确;D项,某浓度的HCN溶液的pH=d,则c(OH-)=10d-14 mol/L,不正确。
7.某pH=1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质,通过水解除去杂质,需将溶液调至pH=4,在调节溶液pH时,应选用的试剂是( )
A.NaOH B.ZnO
C.Na2CO3 D.Fe2O3
答案 B
8.(2010·福建质量评估)常温下,将pH=a的氨水和pH=b的盐酸(a、b均为正整数,且a+b≥14)等体积混合,某些同学认为混合后的溶液中离子浓度可能存在如下关系:
①c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
②c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
③c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
④c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
其中不可能存在的关系有( )
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
答案 D
解析 由于NH3·H2O是弱电解质,题给条件下氨水和盐酸混合后氨水远远过量,溶液不可能显酸性或中性。
9.(2010·大连期末)某溶液中存在的离子有:S2-、HS-、OH-、Na+、H+,则下列有关该溶液的叙述中不正确的是( )
A.离子浓度可能是c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
B.组成该溶液的溶质只能是Na2S或NaHS或两者的混合物
C.该溶液可能呈中性,或碱性,或酸性
D.离子间物质的量的关系是2n(S2-)+n(HS-)+n(OH-)=n(Na+)+n(H+)
答案 B
解析 下列5种溶液中都存在S2-、HS-、OH-、H+、Na+:硫化钠溶液、硫氢化钠溶液、硫化钠与氢氧化钠的混合溶液、硫氢化钠和硫化钠的混合溶液、硫氢化钠与硫化氢的混合溶液。
10.(2010·黄冈模拟)H2A为二元弱酸,则下列说法正确的是( )
A.在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,阴离子总数相等
B.在等物质的量浓度的Na2A、NaHA两溶液中,前者pH大于后者
C.在NaHA溶液中一定有:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
D.在Na2A溶液中一定有:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+c(A2-)
答案 B
解析 选项A,在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中,由于A2-与HA-的水解程度不同,故阴离子总数不同,不正确;选项B,在等物质的量浓度的Na2A、NaHA两溶液中,由于A2-的水解程度比HA-的水解程度大,Na2A碱性较强,即pH前者大于后者;选项C,NaHA溶液中HA-有可能电离程度大于水解程度,即溶液有可能呈酸性,如NaHSO3溶液,故不正确;选项D,电荷守恒,可知D应为c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),D错。
11.(2010·名校联考)下列说法中正确的是( )
A.常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,则该溶液可能为Na2CO3溶液
B.常温下,10 mL pH=2的CH3COOH溶液中加入等体积pH=12的NaOH溶液后,溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.向三份0.1 mol/L AlCl3溶液中分别加入少量NaNO3、FeCl2、Na2SO3固体(忽略溶液体积变化),则c(Al3+)的变化依次为不变、减小、增大
D.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
答案 D
解析 盐类水解的实质是促进水的电离,Na2CO3为强碱弱酸盐,能水解,而选项A中“由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1”,抑制了水的电离,故错误。pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液呈酸性,故选项B错误。NaNO3为强酸强碱盐,不水解,故没有影响;FeCl2为强酸弱碱盐,水解后溶液呈酸性,抑制AlCl3的水解,使c(Al3+)增大;Na2SO3为强碱弱酸盐,水解后溶液呈碱性,促进AlCl3的水解,使c(Al3+)减小,故选项D根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)……①,根据物料守恒得:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)……②,结合①与②,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),故选项D正确。
12.常温下,将a mol/L的MOH(可溶性弱碱)与b mol/L盐酸等体积混合,已知相同条件下MOH的电离程度大于M+的水解程度,则下列有关推论不正确的是( )
A.若混合后溶液pH=7,则c(M+)=c(Cl-)
B.若a=2b,则c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
C. 若b=2a,则c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(MOH),则可推出a=b
答案 C
解析 由电解质溶液中电荷守恒可知A正确;若a=2b,相当于n(MOH)∶n(MCl)=1∶1混合,由于相同条件下,MOH的电离程度大于M+的水解程度,应有:c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B正确;若b=2a,相当于起始按n(HCl)∶n(MCl)=1∶1加入水中,氢离子浓度应该大于M+,则有:c(Cl-)>c(H+)>c(M+)>c(OH-),C不正确;根据电解质溶液中电荷守恒关系:c(H+)+c(M+)=c(Cl-)+c(OH-),再由条件:c(H+)=c(OH-)+c(MOH),c(Cl-)=c(MOH)+c(M+),这一等量关系说明电解质溶液中,氯元素浓度等于M元素的浓度,D正确。
二、非选择题
13.化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡均符合勒夏特列原理。
请回答下列问题:
常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的六种溶液的pH如下表:
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
Na2SO4
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1
7.0
(1)上述盐溶液中的阴离子,结合质子能力最强的是________。
(2)根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列五种物质的溶液中,酸性最强的是________(填字母);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是________(填字母)。
A.HCN B.HClO
C.H2SO4 D.CH3COOH
E.H2CO3
(3)把CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中,可以观察到的现象为________,原因为________(用离子方程式表示)。
(4)要增大氯水中HClO的浓度,可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液,反应的离子方程式为______________________。
答案 (1)CO32- (2)C A
(3)溶液变浑浊 CO32-+2Na++CO2+H2O===2NaHCO3↓
(4)2Cl2+CO32-+H2O===CO2↑+2Cl-+2HClO
解析 据“越弱越水解”,酸性顺序为:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO3-,酸越弱,其阴离子结合质子能力越强。硫酸为强酸,浓度均为0.01 mol·L-1的五种物质的溶液中,硫酸的酸性最强;稀释100倍后,弱酸还能继续电离,故pH变化最小的是HCN;据酸性顺序,碳酸钠溶液只能跟盐酸反应,而不与HClO反应。
14.某二元酸(H2A)在水中的电离方程式是:H2A===H++HA- HA-H++A2-
回答下列问题:
(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)已知0.1 mol·L-1NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1H2A溶液中氢离子的物质的量浓度应________0.11 mol·L-1(填“<”“>”或“=”),理由是:___________________。
(3)H2A溶液和Na2A溶液能否发生反应?_____。若能写出离子方程式____________。
(4)在0.1 mol·L-1的Na2A溶液中,下列微粒的浓度关系式正确的是________
A.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1 mol·L-1
B.c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-)
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(5)0.1 mol·L-1NaHA溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______________________。
答案 (1)碱性 A2-+H2OHA-+OH-
(2)< 因H2A第一步电离产生的H+抑制了HA-的电离
(3)能 H++A2-===HA-
(4)BCD
(5)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
解析 (1)HA-部分电离,相当于是弱酸,则其盐Na2A由于A2-水解,水溶液应呈碱性。
(2)0.1 mol/L NaHA溶液pH=2,则c(H+)=0.01 mol/L,0.1 mol/L H2A溶液中H2A第一步电离出c(H+)=0.1 mol/L,c(HA-)=0.1 mol/L,因为第一步电离出的H+抑制了HA-的进一步电离,故0.1 mol/L H2A溶液中氢离子浓度小于0.11 mol/L。
(3)H2A与Na2A可反应生成NaHA。
(4)A项HA-不水解,溶液中不存在H2A分子,A项错误。
(5)HA-的电离能力大于水解能力,溶液呈酸性。
15.已知25℃时,A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b.
(1)若A为强酸,B为强碱,且a+b=14,两者等体积混合后,溶液的pH=________,此时若溶液中阳离子浓度大于阴离子浓度,其可能原因是_________________________;
强酸强碱按体积比为1∶10混合后溶液显中性,则a+b=________。
(2)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,则a+b=14,两者等体积混合后溶液显酸性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为_______;
混合溶液中,
下列粒子浓度大小关系一定正确的是________(填序号)。
①c(MOH)>c(M+)>c(R-)>c(H+)>c(OH-)
②c(HR)>c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
③c(R-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
④c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
⑤c(M+)+c(H+)=c(R-)+c(OH-)
(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式:_______。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的关系表示正确的是________ (填序号)。
A.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH-)>c(H+)
C.2c(N2H62+)+c([N2H5·H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.c(N2H62+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
③若0.1 mol/L的N2H6Cl2溶液在某温度时的pH为a,则溶液中的N2H62+的浓度为________mol/L(不考虑第二步水解)。
答案 (1)7 酸为二元强酸,碱为一元强碱 13
(2)R-+H2OHR+OH- ③⑤
(3)①N2H62++H2O[N2H5·H2O]++H+
②AC③0.1-10-a
16.有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离时可产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
阳离子
Na+、Ba2+、NH4+
阴离子
CH3COO-、Cl-、OH-、SO42-
已知:①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无明显现象。
(1)A是________,B是________。
(2)写出C与D反应的离子方程式_________________________________________。
(3)25℃时,0.1 mol·L-1B溶液的pH=a,则B溶液中c(H+)-c(NH3·H2O)=________(用含有a的关系式表示)。
(4)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________________________。
(5)在一定体积的0.005 mol·L-1的C溶液中,加入一定体积的0.00125 mol·L-1的盐酸时,混合溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是________。
答案 (1)CH3COONa NH4Cl
(2)Ba2++SO42-===BaSO4↓
(3)10a-14mol/L
(4)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)
(5)1∶4
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