盐类的水解及应用
一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．盐类水解在工农业生产和日常生活中有着广泛的应用。下列有关应用或说法与盐类水解无关的是( )
A．用热的纯碱溶液洗涤餐具上的油污
B．加入足量Mg(OH)2粉末充分反应并过滤以除去MgCl2溶液中的少量FeCl3
C．用稀硫酸或浓氨水除去铜器表面的铜绿
D．长期施用硫酸铵化肥的土壤，易变酸性，可施用适量的熟石灰
2．要使0.1 mol·L－1 K2SO3溶液中的c(SO)更接近0.1 mol·L－1，可以采取的措施是( )
A．通入SO2 B．加入SO3
C．加热 D．加入适量KOH固体
3．25 ℃时，浓度均为0.1 mol·L－1的几种溶液的pH如表：
溶液 ①CH3COONa 溶液 ②NaHCO3 溶液 ③CH3COONH4 溶液
pH 8.88 8.33 7.00
下列说法不正确的是( )
A.①中，c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
B.由①②可知，CH3COO－的水解程度大于HCO的水解程度
C．③中，c(CH3COO－)＝c(NH)＜0.1 mol·L－1
D．推测25 ℃，0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液的pH＜8.33
4．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A．氨水中，c(NH)＝c(OH－)＝0.1 mol·L－1
B．NH4Cl溶液中，c(NH)＞c(Cl－)
C．Na2SO4溶液中，c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＝c(H＋)
D．Na2SO3溶液中，c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)
5．室温下0.1 mol·L－1的NH4CN溶液的pH等于9.32，据此，在室温下，下列说法错误的是( )
A．上述溶液能使甲基橙试剂变黄色
B．室温下，NH3·H2O是比HCN更弱的电解质
C．上述溶液中CN－的水解程度大于NH的水解程度
D．室温下，0.1 mol·L－1 NaCN溶液中，CN－的水解程度小于上述溶液中CN－的水解程度
6．下列有关说法正确的是( )
A．0.1 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中：c(SO)>c(NH)>c(Fe2＋)>c(H＋)
B．pH＝2的盐酸和pH＝2的醋酸溶液等体积混合后，溶液的pH>2
C．向稀氨水中滴加稀盐酸至恰好完全反应：c(NH)＝c(Cl－)
D．25 ℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
7．已知：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。向含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的稀溶液中缓慢通入CO2，溶液中c(CO)随通入的n(CO2)的变化如图。下列对应关系不正确的是( )
A．A点：c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＞c(AlO)
B．B点：c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)
C．C点：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)
D．O点：c(Na＋)＞c(OH－)>c(AlO)
8．[2023·福建漳州一模]在某温度时，将n mol·L－1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L－1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．a点Kw＝1.0×10－14
B．b点：c(NH3·H2O)＋c(OH－)
D．d点水的电离程度最大
9．室温下，用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1的HAuCl4溶液。溶液中含氯微粒a、b的分布系数δ、NaOH溶液体积V(NaOH溶液)与pH的关系如图所示[比如HAuCl4的分布系数
δ(HAuCl4)＝]。
下列叙述错误的是( )
A．x点，溶液中c(Na＋)
D．q点，溶液的pH在8～9之间
10．25 ℃时，在20 mL 0.1 mol·L－1一元弱酸HA溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液中lg与pH关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点对应溶液中：
c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)
B．25 ℃时，HA酸的电离常数为1.0×10－5.3
C．B点对应的NaOH溶液体积为10 mL
D．对C点溶液加热(不考虑挥发)，则增大
二、非选择题：本题共3小题。
11．Ⅰ.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。
(1)FeCl3在溶液中分三步水解：
Fe3＋＋H2O Fe(OH)2＋＋H＋ K1
Fe(OH)2＋＋H2O Fe(OH)＋H＋ K2
Fe(OH)＋H2O Fe(OH)3＋H＋ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3的大小顺序是__________________。
(2)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＋＋yH2O Fex(OH)＋yH＋，欲使平衡正向移动可采用的方法是________(填字母)。
a．降温 b．加水稀释
c．加入NH4Cl d．加入NaHCO3
(3)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________________。
Ⅱ.氮元素是植物生长所需的重要元素，将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如下表：
弱电解质 H2CO3 NH3·H2O
电离平衡常数 Ka1＝4.30×10－7 Ka2＝5.61×10－11 1.77×10－5
现有常温下0.1 mol·L－1 (NH4)2CO3溶液。
(4)你认为该溶液呈________性(填“酸”“中”或“碱”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是________。(填字母)
A．c(NH3·H2O)＞c(NH)＞c(CO)＞c(HCO)
B．c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋c(CO)
C．c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1
D．c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)
12．现有0.175 mol·L－1醋酸钠溶液500 mL(已知醋酸的电离常数Ka＝1.75×10－5)。
(1)写出醋酸钠水解反应的化学方程式：______________________________________。
(2)下列图像能说明醋酸钠的水解反应达到平衡的是________。
A.溶液中 c(Na＋) 与反应时间 t的关系 B.CH3COO－的水解速率与反应时间t的关系 C.溶液的pH与反应时间t的关系 D.Kw与反应时间t的关系
(3)在醋酸钠溶液中加入下列少量物质，能使水解平衡右移的有________。
A．冰醋酸 B．纯碱固体
C．醋酸钙固体 D．氯化铵固体
(4)欲配制0.175 mol·L－1醋酸钠溶液500 mL，可采用以下两种方案。
方案一：用托盘天平称取________ g无水醋酸钠，溶于适量水中，配成500 mL溶液。
方案二：用体积均为250 mL且浓度均为________ mol·L－1的醋酸与氢氧化钠两溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。
(5)在室温下，0.175 mol·L－1醋酸钠溶液的pH约为________[已知醋酸根离子水解反应的平衡常数Kh＝]。
13．Ⅰ.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸。可用于制NO气体。
(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为________。
(2)常温下，用0.01 mol·L－1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 mol·L－1的H2N2O2溶液。测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
①写出Na2N2O2在水溶液中的水解方程式：________________________________________________________________________。
②常温下H2N2O2的Ka1为________。
③b点时溶液中c(N2O)________c(H2N2O2)(填“>”“<”或“＝”，下同)。
④a点时溶液中c(Na＋)________c(HN2O)＋2c(N2O)。
⑤a、b、c三点，水的电离程度最小的是________。
Ⅱ.25 ℃时，有浓度均为0.10 mol·L－1的下列4种溶液：①NaCN溶液；②NaOH溶液；③CH3COOH溶液；④NaHCO3溶液。相关电离常数如表所示。
HCN H2CO3 CH3COOH
Ka＝4.9×10－10 Ka1＝4×10－7 Ka2＝5.6×10－11 Ka＝1.7×10－5
(3)这4种溶液pH由小到大的顺序是________(填序号)，②中由水电离的H＋浓度为________ mol·L－1。
(4)①中各离子浓度由小到大的顺序是________。向NaCN溶液中通入少量CO2，发生反应的化学方程式为______________________________________。
(5)测得HCN和NaCN的混合溶液的pH＝11，则约为________。
(6)CH3COOH和CH3COONa混合溶液中，若溶液pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝________ mol·L－1(填精确值)。
1．C 用稀硫酸或浓氨水除去铜器表面的铜绿，其中硫酸与碱式碳酸铜反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，与水解无关，故选C。
2．D 向K2SO3溶液中通入SO2发生反应生成KHSO3，导致溶液中c(SO)减小，不可能更接近0.1 mol·L－1，故A错误；加入的SO3能与水反应生成硫酸，硫酸会与K2SO3发生反应生成二氧化硫、硫酸钾和水，导致溶液中c(SO)减小，不可能更接近0.1 mol·L－1，故B错误；盐类的水解反应属于吸热反应，加热促进SO水解平衡正向移动，导致溶液中c(SO)减小，不可能更接近0.1 mol·L－1，故C错误；加入适量KOH固体，使SO的水解平衡逆向移动，c(SO)更接近0.1 mol·L－1，故D正确。
3．B CH3COONa溶液中，物料关系为c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，故A正确；由于HCO既存在电离平衡，又存在水解平衡，不能根据①②溶液的pH判断醋酸和碳酸的酸性强弱，实际上酸性：醋酸＞碳酸，所以HCO的水解程度大于CH3COO－的水解程度，故B错误；CH3COONH4溶液的pH＝7.00，但CH3COO－和NH相互促进水解，则c(CH3COO－)＝c(NH)＜0.1 mol·L－1，故C正确；0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH＝8.33，0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液相当于在0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中加入等物质的量的NH4Cl固体，由于NH4Cl水解显酸性，导致所得溶液的碱性减弱，即0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液的pH＜8.33，故D正确。
4．C 氨水为弱碱溶液，只能部分电离出OH－，结合电荷守恒c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)，可得c(NH)＜c(OH－)＜0.1 mol·L－1，A错误；NH4Cl溶液中，NH部分水解、Cl－浓度不变，则溶液中c(NH)＜c(Cl－)，B错误；Na2SO4溶液显中性，c(OH－)＝c(H＋)，结合电荷守恒可得c(Na＋)＝2c(SO)，溶液中离子浓度大小为c(Na＋)＞c(SO)＞c(OH－)＝c(H＋)，C正确；根据Na2SO3溶液中的元素质量守恒可得c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3)，D错误。
5．B 室温下，溶液呈碱性，则溶液能使甲基橙试剂变黄色，故A正确；HCN和NH3·H2O均是弱电解质，溶液呈碱性，说明CN－的水解程度大于NH的水解程度，由越弱越水解知NH3·H2O是比HCN强的电解质，故B错误，C正确；CN－、NH相互促进水解，所以0.1 mol·L－1 NaCN溶液中CN－的水解程度小于同浓度下NH4CN溶液中CN－的水解程度，故D正确。
6．A (NH4)2Fe(SO4)2溶液中亚铁离子及铵根离子都发生水解，但是水解程度较小，根据物料守恒得c(SO)>c(NH)>c(Fe2＋)>c(H＋)，故A正确；由于盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等，混合后醋酸的电离平衡不受影响，即电离平衡不移动，溶液中氢离子浓度不变，混合溶液的pH＝2，故B错误；向稀氨水中滴加稀盐酸至恰好完全反应生成氯化铵，铵根离子因发生水解而使溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒有c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，故c(NH)
8．C a点温度小于25 ℃，温度降低水的电离平衡逆向移动，离子积常数减小，则a点Kw<1.0×10－14，A错误；b点溶液温度最高，说明酸碱恰好完全反应生成氯化铵，NH4Cl溶液中存在质子守恒：c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝c(H＋)，B错误；当加入的氨水为10 mL时溶液的pH＝7，温度为25 ℃，则c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，c(NH)＝c(Cl－)＝＝0.5 mol·L－1，根据物料守恒可知，c(NH3·H2O)＝(0.5n－0.5) mol·L－1，所以25 ℃时NH4Cl水解常数为＝＝(n－1)×10－7，C正确；d点温度比b点低，b点溶质只有NH4Cl，d点溶质为NH4Cl和NH3·H2O，d点水的电离程度小于b点，一定不是最大，D错误。
9．C 随着NaOH的滴入，HAuCl4逐渐被中和转化为NaAuCl4，溶液pH逐渐增大，故微粒a为HAuCl4，微粒b为AuCl，虚线表示滴定过程中溶液pH的变化趋势。由图示知，x点c(HAuCl4)＝c(AuCl)，此时溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，结合电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(AuCl)，得c(Na＋)
11．答案：(1)K1＞K2＞K3 (2)bd (3)调节溶液的pH
(4)碱 由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO的电离平衡常数，因此CO水解程度大于NH水解程度，溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性 (5)CD
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，故K1＞K2＞K3。(2)生成聚合氯化铁的离子方程式为xFe3＋＋yH2O Fex(OH)＋yH＋，由于水解是吸热的，降温则水解平衡逆向移动；加水稀释，水解平衡正向移动；NH4Cl溶液呈酸性，加入NH4Cl，H＋浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，故可采用的方法是bd。(3)从反应的离子方程式可知，氢离子的浓度影响聚合氯化铁的生成，所以关键条件是调节溶液的pH。(4)分析电离平衡常数可知电离程度：NH3·H2O＞H2CO3＞HCO，对应盐水解程度：NH＜HCO＜CO，常温下0.1 mol·L－1 (NH4)2CO3溶液呈碱性。(5)溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度，碳酸根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度，所以溶液中离子浓度大小关系为c(NH)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(NH3·H2O)，故A错误；溶液中存在电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)，故B错误；依据溶液中物料守恒得：c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1，故C正确；依据溶液中物料守恒，n(N)∶n(C)＝2∶1，结合溶液中离子种类和守恒关系得：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，故D正确。
12．答案：(1)CH3COONa＋H2O CH3COOH＋NaOH (2)BC (3)CD (4)7.2 0.35 (5)9
解析：(1)醋酸钠水解生成醋酸和氢氧化钠，化学方程式为CH3COONa＋H2O CH3COOH＋NaOH。(2)A项，钠离子不水解，所以浓度始终不变，错误；B项，醋酸根离子开始时水解速率最大，后逐渐减小，平衡时不再变化，正确；C项，随着水解的逐渐进行，pH逐渐增大，平衡时不再发生变化，正确；D项，Kw是温度常数，温度不变，Kw不变，错误。(3)A项，加入冰醋酸，溶液中醋酸浓度增大，平衡左移，错误；B项，加入纯碱固体，由于CO的水解会产生OH－，抑制CH3COO－的水解，平衡左移，错误；C项，加入醋酸钙固体，溶液的醋酸根离子浓度增大，平衡右移，正确；D项，加入氯化铵固体，铵根离子与水解生成的氢氧根离子结合成一水合氨，使溶液中氢氧根离子浓度减小，平衡右移，正确。(4)由m＝nM得醋酸钠的质量为7.175 g，由托盘天平的精确度知托盘天平称量的质量为7.2 g；醋酸与氢氧化钠溶液等浓度等体积混合，混合后的溶液浓度减半为0.175 mol·L－1，所以原来的浓度为0.35 mol·L－1。(5)醋酸根离子水解反应的平衡常数Kh＝＝＝，则＝，得c(OH－)＝10－5 mol·L－1，pH＝9。
13．答案：(1)＋1 (2)①N2O＋H2O HN2O＋OH－
②10－6.6 ③< ④＝ ⑤a
(3)③④①② 10－13 (4)c(H＋)
解析：(1)连二次硝酸(H2N2O2)中H为＋1价，O为－2价，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0可以判断N化合价为＋1价。(2)①Na2N2O2是由二元弱酸H2N2O2形成的盐，N2O在溶液中的水解方程式为N2O＋H2O HN2O＋OH－；②根据图像分析，未加入NaOH时，0.01 mol·L－1的H2N2O2溶液pH＝4.3，即此时c(H＋)＝10－4.3 mol·L－1，二元弱酸的酸性主要由第一步电离决定，c(H2N2O2)＝(0.01－10－4.3) mol·L－1≈0.01 mol·L－1，Ka1＝≈＝10－6.6；③b点时，加入的n(NaOH)＝n(H2N2O2)，溶液中溶质为NaHN2O2，HN2O同时存在电离平衡和水解平衡，此时溶液的pH>7，说明HN2O的水解程度大于电离程度，则c(N2O)
