第三章 水溶液中的离子平衡
精做06 盐类的水解
1.有A、B、C、D四种无色溶液,它们分别是一定浓度的AlCl3溶液、盐酸、氨水、Na2SO4溶液中的一种。已知A、B溶液中水的电离程度相同,A、C溶液的pH相同。请回答下列问题: (1)A是_______,B是_______,C是_______,D是_______。
(2)写出足量B溶液与少量C溶液混合后发生反应的离子方程式:_____________________________。
(3)A、B溶液等体积混合后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序是:________________。 【答案】(1)盐酸 氨水 AlCl3溶液 Na2SO4溶液 (2)Al+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3错误!未找到引用源。 (3)c(错误!未找到引用源。)>c(Cl)>c(OH)>c(H)
【解析】四种溶液中,AlCl3能促进水的电离,盐酸、氨水能抑制水的电离,Na2SO4对水的电离没有影响,根据“A、B溶液中水的电离程度相同”可知A、B一定是盐酸、氨水;AlCl3溶液、盐酸都呈酸性,氨水呈碱性,Na2SO4溶液呈中性;根据“A、C溶液的pH相同”可判断A一定是盐酸、C一定是AlCl3溶液。
(1)综合上述判断可知A是盐酸,B是氨水,C是AlCl3溶液,D是Na2SO4溶液。 (2)足量氨水与少量AlCl3溶液发生反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为 Al+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3错误!未找到引用源。。
3+
-
-
+
3+
2.常温下有浓度均为0.5 mol/L的四种溶液: ①Na2CO3、②NaHCO3、③HCl、④NH3·H2O
(1)上述溶液中,可发生水解的是_________(填序号,下同)。
(2)上述溶液中,既能与氢氧化钠反应,又能和硫酸反应的溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_____________________________________。
(3)向④中加入少量氯化铵固体,此时c(错误!未找到引用源。)/c(OH)的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)若将③和④的溶液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”),此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________。
(5)取10 mL溶液③,加水稀释到500 mL,则此时溶液中由水电离出的
-
c(H+)=_______________。
【答案】(1)①②
(2)c(Na)>c(错误!未找到引用源。)>c(OH)>c(H)>c(错误!未找到引用源。) (3)增大
(4)小于 c(错误!未找到引用源。)=c(Cl)>c(H)=c(OH) (5)1×10
-12
-
+
-
+
-
+
mol/L
【解析】(1)①Na2CO3、②NaHCO3中的错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。均能水解。
(2)既能与氢氧化钠反应,又能和硫酸反应的溶液是②NaHCO3溶液,错误!未找到引用源。以水解为主,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(错误!未找到引用源。)>c(OH
-
)>c(H)>c(错误!未找到引用源。)。
错误!未找到引用源。+OH,加入NH4Cl后导致c(错误!未找
-
+
(3)因④中存在NH3·H2O
到引用源。)增大,c(OH-)减小,故c(错误!未找到引用源。)/c(OH?)的值增大。
(5)稀释后c(HCl)=0.01 mol/L,则c(OH)=1×10
12
--12
mol/L,故由水电离出的c(H)=1×10
+-
mol/L。
3.取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示)。 (2)混合溶液中由水电离出的c(H) 0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
+
+
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列 (填序号)。 【答案】(1)A+H2O-
HA+OH (2)>
-
(3)> (4)A>B>D>C
【解析】(1)等物质的量的一元酸和一元碱恰好反应生成盐和水,生成的盐溶液呈碱性说明该酸是弱酸,生成的盐能水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液的pH值大于7,水解方程式为:A+H2O-
HA+OH。
-
(2)该盐含有弱根离子能促进水电离,氢氧化钠是强碱能抑制水电离,所以混合溶液中由水电离出的c(H)>0.1 mol·LNaOH溶液中由水电离出的c(H)。
+
-1
+
(4)(NH4)2SO4和NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,溶液中铵根离子浓度越大,水解程度越小,但水解的个数多,所以氯化铵溶液的pH值大于硫酸铵;NH4A溶液中阴阳离子的水解程度相等,所以溶液呈中性,溶液的pH值大于氯化铵;NH4HCO3溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度,溶液呈碱性,所以溶液的pH值最大,故答案为:A>B>D>C。
-
+
-
4.已知某溶液中只存在OH、H、错误!未找到引用源。、Cl四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(错误!未找到引用源。)>c(H+)>c(OH-) ②c(错误!未找到引用源。)>c(OH)>c(Cl)>c(H) ③c(错误!未找到引用源。)>c(Cl)>c(OH)>c(H) ④c(Cl-)>c(H+)>c(错误!未找到引用源。)>c(OH-)
-
-
+
-
-
+
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解一种溶质,则该溶质是 ,上述四种离子浓度的大小顺序为(填序号) 。
(2)若四种离子的关系符合③,则溶质
为 ; 若四种离子的关系符合④,则溶质
为 。
(3)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,下面图象正确的是(填图像符号) 。
(4)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前,
c(HCl) c(NH3?H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同);混合前,酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+) c(OH-)。
【答案】(1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3?H2O NH4Cl和HCl
(3)B (4)小于 大于
【解析】由溶液中离子的电荷守恒可知:题设中的②是错误的。又由题中的离子只有四种,可得这样的溶液共有三种:NH4Cl 、NH4Cl和NH3?H2O、NH4Cl和HCl。
(1)若溶液中只溶解一种溶质,则该溶质是NH4Cl,四种离子浓度的大小顺序为c(Cl)>c(错误!未找到引用源。)>c(H+)>c(OH?),选①。
?
(2)若四种离子的关系符合③,溶液显碱性,则溶质为NH4Cl和NH3?H2O;若四种离子的关系符合④,溶液显酸性,则溶质为NH4Cl和HCl。
(4)因单一的NH4Cl 溶液呈酸性,当盐酸和氨水混合呈中性时,则NH3?H2O过量,又因体积相等,故混
合前,酸中c(HCl)小于c(NH3?H2O),酸中c(H+)大于碱中c(OH-)。
?1
?1
5.常温下,有两种溶液:①0.1 mol·L CH3COOH溶液 ②0. 1 mol·L CH3COONa溶液。 (1)溶液①的pH______7(填“>”、“<”或“=”),溶液中离子的电荷守恒的关系式是
__________________________________________________。
(2)溶液②呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。其原因是__________________________________ (用离子方程式和适当的叙述说明)。 (3)下列说法正确的是________(填序号)。
a.两种溶液中c(CH3COO)都等于0.1 mol·L b.两种溶液中c(CH3COO)都小于0.1 mol·L
??
?1
?
?1
c.CH3COOH溶液中c(CH3COO)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO)
【答案】(1)< c(H)=c(CH3COO)+c(OH) (2)碱 CH3COO+H2O
?
+
?
?
?
CH3COOH+OH,CH3COO水解显碱性 (3)bc
+
?
?
??
【解析】(1)醋酸为酸,所以溶液①的pH小于7,满足电荷守恒,即c(H)=c(CH3COO)+c(OH)。 (2)0.1 mol·L CH3COONa溶液为弱酸强碱盐,水解呈碱性,离子方程式为 CH3COO+H2O
?
?1
CH3COOH+OH。
?
?1
?
(3)水解和电离都是微弱的,所以两种溶液中c(CH3COO)都小于0.1 mol·L,且CH3COOH溶液中c(CH3COO)小于CH3COONa溶液中c(CH3COO)。 6.在氯化铁溶液中存在下列平衡:FeCl3+3H2O回答下列问题:
(1)加热FeCl3溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为_________________________。
(2)不断加热FeCl3溶液,蒸干其水分并灼烧得到的固体可能是________。
Fe(OH)3+3HCl ΔH>0。
?
?