高二化学反应原理课时作业14：3.2.3盐类水解的应用

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第3课时盐类水解的应用分层训练[基础过关]一、盐类水解的实际应用1.下面的问题中，与盐类水解有关的是()①为保存FeCl3溶液，要在溶液中加入少量盐酸②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡④长期使用硫酸铵，土壤酸性增强A.只有①④ B.只有②③C.只有③④ D.全部[解析]①保存FeCl3溶液，在溶液中加入少量盐酸，可以抑制FeCl3发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀。②Na2CO3、Na2SiO3可以发生水解使溶液显碱性，从而能与玻璃中的SiO2反应，故实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞，不能用玻璃塞，避免瓶塞和瓶口粘连在一起。③NH4Cl、AlCl3发生水解，溶液呈酸性，镁可以置换溶液中的氢，放出H2，从而产生气泡。④硫酸铵水解呈酸性，长期使用此化肥，土壤酸性将增强。[答案]D2.下列说法正确的是()A.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别加热、蒸干、灼烧，所得固体成分相同B.配制一定浓度的FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度C.用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋D.铁屑用热的碳酸钠溶液洗涤，可以除去铁屑表面的油污[解析]A项，氯化铝溶液蒸干、灼烧后得到氧化铝，而硫酸铝溶液蒸干、灼烧后得到的仍是硫酸铝；B项，所加酸应是稀硫酸，不能引入新杂质；C项，加热法不能除去Fe3＋。[答案]D3.实验室有下列试剂：①NaOH溶液、②水玻璃、③Na2S溶液、④Na2CO3溶液、⑤NH4Cl溶液、⑥澄清石灰水、⑦浓硫酸，其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是()A.①⑥ B.①②③④⑥C.①②③⑥ D.①②③④⑦[解析]水玻璃是矿物胶，能将玻璃瓶塞与瓶口黏结在一起；碱性溶液均会腐蚀玻璃，生成硅酸盐。所以只有⑤⑦不用橡胶塞。[答案]B4.下列根据盐类水解原理设计的应用，不正确的是()A.COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－热的纯碱溶液清洗油污B.Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋明矾净水C.TiCl4＋(x＋2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓＋4HCl用TiCl4制备TiO2D.SnCl2＋H2OSn(OH)Cl＋HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠[解析]本题考查了盐类水解的平衡移动问题。A项，加热平衡右移，碱性增强，有利于除油污；D项，根据平衡移动的原理可知，向溶液中加入NaOH，平衡向SnCl2水解的方向移动，所以D错。[答案]D5.为了避免电解液中CuSO4因水解产生沉淀，正确的操作方法是()A.稀释 B.加稀硫酸C.加NaOH溶液 D.加热[解析]CuSO4溶液中Cu2＋水解，Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，为抑制水解，应加入稀硫酸。[答案]B二、判断盐溶液蒸干后的固体物质6.将下列固体物质溶于水，再将其溶液加热，蒸发结晶、再灼烧，得到化学组成与原固体物质相同的是()①胆矾②氯化铝③硫酸铝④氯化铜A.③ B.①④C.①②③ D.全部[解析]胆矾CuSO4·5H2O溶于水得CuSO4溶液，因硫酸难挥发、蒸发结晶再灼烧得CuSO4；AlCl3、CuCl2发生水解，AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl、CuCl2＋2H2OCu(OH)2＋2HCl，加热时HCl不断挥发，平衡右移，不断生成Al(OH)3、Cu(OH)2沉淀，灼烧得Al2O3、CuO；Al2(SO4)3＋6H2O2Al(OH)3＋3H2SO4，硫酸难挥发，最终仍得Al2(SO4)3。[答案]A7.下列各组物质混合后，再加热蒸干并在300℃时充分灼烧至质量不变，最终一定能得到纯净物的是()A.向FeSO4溶液中通入过量Cl2B.向NaHCO3溶液中加入一定质量的Na2O2粉末C.向NaI和NaBr混合溶液中通入过量Cl2D.向NaOH溶液中加入过量AlCl3溶液[解析]A项，发生变化FeSO4eq\o(→,\s\up7(Cl2))Fe2(SO4)3＋FeCl3，蒸干反应后的溶液，得到Fe2(SO4)3和Fe(OH)3的混合物，灼烧后得到Fe2(SO4)3和Fe2O3的混合物；B项，发生反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑、NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，蒸干溶液并充分灼烧后，得到Na2CO3或Na2CO3和NaOH的混合物；C项，发生反应2NaI＋Cl2=2NaCl＋I2、2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，蒸干溶液并灼烧后，Br2挥发，I2升华，最终得到NaCl；D项，发生反应AlCl3＋3NaOH(少量)=Al(OH)3↓＋3NaCl，由于AlCl3过量，反应后溶液中存在Al(OH)3、NaCl和AlCl3，蒸干溶液并充分灼烧后最终得到NaCl和Al2O3的混合物。[答案]C三、判断溶液酸碱性8.已知甲、乙、丙、丁四种溶液分别为CH3COONa、NH3·H2O、CH3COOH、Na2SO4中的一种，相同温度下，甲与乙两种溶液的pH相同，甲与丙两种溶液中的水的电离程度相同，则丙为()A.NH3·H2O B.CH3COONaC.CH3COOH D.Na2SO4[解析]甲与乙两种溶液的pH相同，甲与乙一定是CH3COONa、NH3·H2O中的一种；甲与丙两种溶液中的水的电离程度相同，甲与丙一定是NH3·H2O、CH3COOH中的一种；则甲为NH3·H2O、乙为CH3COONa、丙为CH3COOH。[答案]C9.下列说法不正确的是()A.0.1mol·L－1的碳酸钠溶液的pH大于0.1mol·L－1的醋酸钠溶液的pHB.向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红：原因是COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－C.由0.1mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液存在A－＋H2OHA＋OH－D.在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7[解析]酸性：H2CO3<CH3COOH，所以水解程度：COeq\o\al(2－,3)>CH3COO－，所以pH:0.1mol·L－1的碳酸钠溶液>0.1mol·L－1的醋酸钠溶液；Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红，说明COeq\o\al(2－,3)水解显碱性；由0.1mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，知HA为弱酸，在NaA溶液中A－会发生水解而使溶液呈碱性；氨水中加入NH4Cl抑制一水合氨的电离，[OH－]减小，溶液pH<8.2时无色，不一定是pH<7。[答案]D10.常温下，若HA溶液和NaOH溶液混合后，混合液的pH＝7，下列说法不合理的是()A.反应后HA溶液可能有剩余B.生成物NaA的水溶液的pH可能小于7C.HA溶液和NaOH溶液的体积可能不相等D.HA溶液中的[H＋]和NaOH溶液中的[OH－]可能不相等[解析]因为所用碱是强碱，与HA混合后溶液pH＝7，则有两种情况：一是HA是强酸，两者恰好完全反应，生成的NaA水溶液的pH＝7；二是HA是弱酸，两者反应后，由于HA过量才使混合液的pH＝7，则生成物NaA的水溶液的pH>7。[答案]B[能力提升]11.已知25℃时0.1mol·L－1醋酸溶液的pH约为3，向其中加入少量醋酸钠晶体，待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的大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H＋)减小，因此溶液的pH增大。(1)你认为上述两种解释中________(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0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填编号)，然后测定溶液的pH。(已知25℃时，NH3·H2O的Kb＝1.8×10－5，CH3COOH的Ka＝1.8×10－5)A.固体CH3COOK B.固体CH3COONH4C.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”)。[解析](2)由NH3·H2O的Kb与CH3COOH的Ka可知，二者电离程度相同，所以CH3COONH4应呈中性，所以CH3COONH4是最好的选择。[答案](1)乙(2)B(3)乙(甲)增大(不变)12.H2SO3属于二元弱酸，已知25℃时，H2SO3HSOeq\o\al(－,3)＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2mol·L－1，NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)①HSOeq\o\al(－,3)＋H2OH2SO3＋OH－②(1)②NaHSO3水解的平衡常数表达式为Kh＝________，25℃时Kh＝________。(2)向0.1mol·L－1的NaHSO3溶液中加入少量金属Na，平衡①向________移动，平衡②向________移动，溶液中[HSOeq\o\al(－,3)]________。(3)在0.1mol·L－1Na2SO3溶液中，加2滴酚酞溶液显浅红色，下列能证明Na2SO3溶液中存在SOeq\o\al(2－,3)＋H2OHSOeq\o\al(－,3)＋OH－水解平衡的事实是________(填字母序号)。A.再加入H2SO4溶液红色退去B.再加入氯水后红色退去C.再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色退去D.再加入NaHSO4溶液后红色退去E.再微热，溶液红色变深[解析](1)Kh＝eq\f([OH－][H2SO3],[HSOeq\o\al(－,3)])＝eq\f([H＋][OH－][H2SO3],[H＋][HSOeq\o\al(－,3)])＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(1×10－14mol2·L－2,1×10－2mol·L－1)＝1.0×10－12mol·L－1。(2)当加入Na时，Na与H＋发生置换反应，故平衡①向右移动，[HSOeq\o\al(－,3)]减小，平衡②左移，但是由于金属钠的加入对①影响较大，故[HSOeq\o\al(－,3)]减小。(3)滴入酚酞溶液变红，说明Na2SO3溶液中[OH－]大于[H＋]，酚酞在pH大于8.2时，呈红色。加入硫酸或NaHSO4溶液后，SOeq\o\al(2－,3)与H＋生成HSOeq\o\al(－,3)，HSOeq\o\al(－,3)与H＋反应放出SO2气体，同时溶液中SOeq\o\al(2－,3)水解产生的OH－与硫酸或NaHSO4溶液提供的H＋反应，[OH－]降低，即使溶液中不存在水解平衡，也会使溶液退色，不能说明平衡移动，故A错误；再加入氯水后，Cl2和HClO氧化SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)生成SOeq\o\al(2－,4)，H＋中和SOeq\o\al(2－,3)水解产生的OH－，HClO氧化漂白指示剂酚酞，溶液退色，不能说明存在水解平衡，故B错误；加入BaCl2溶液后，Ba2＋和SOeq\o\al(2－,3)反应而和HSOeq\o\al(－,3)不反应，Ba2＋和SOeq\o\al(2－,3)反应生成BaSO3沉淀，且溶液红色退去，说明存在水解平衡，且平衡向左移动，[OH－]降低，而使溶液退色，故C正确；微热，红色加深，说明溶液中[OH－]增大，说明存在水解平衡，且平衡向右移动。[答案](1)eq\f([OH－][H2SO3],[HSOeq\o\al(－,3)])1×10－12mol·L－1(2)右左减小(3)CE[拓展探究]13.FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(1)FeCl3在溶液中分三步水解：Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋K1Fe(OH)2＋＋H2OFe(OH)eq\o\al(＋,2)＋H＋K2Fe(OH)eq\o\al(＋,2)＋H2OFe(OH)3＋H＋K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是________________。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为xFe3＋＋yH2OFex(OH)eq\o\al(（3x－y）＋,y)＋yH＋欲使平衡正向移动可采用的方法是______(填序号)。a.降温 B.加水稀释c.加入NH4Cl D.加入NaHCO3室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是________________。(2)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L－1)表示]的最佳范围约为________mg·L－1。[解析](1)Fe3＋分三步水解，水解程度越来越小，所以对应的平衡常数也越来越小，有K1>K2>K3；生成聚合