题型强化练十三　不同情境下粒子浓度关系判断（含解析）-2024年高考化学二轮复习

题型强化练十三　不同情境下粒子浓度关系判断
1．(2023·江苏省新高考基地学校高三大联考)CuC2O4是一种重要的有机反应催化剂。以Na2C2O4为原料制备CuC2O4的反应方程式为Na2C2O4＋CuSO4===CuC2O4↓＋Na2SO4。已知室温下：Ka1(H2C2O4)＝10－1.23、Ka2(H2C2O4)＝10－4.27。下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中存在c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2C2O4)＋c(HC2O)
B．向NaHC2O4溶液中加入NaOH溶液可制备Na2C2O4溶液，当pH＝7时：c(Na＋)＞2[c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)]
C．向0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L－1 CuSO4溶液，产生浅蓝绿色沉淀，可推测Ksp(CuC2O4)＞2.5×10－3
D．加水稀释一定浓度的NaHC2O4溶液，溶液中的值逐渐变小
2．(2023·江苏省新高考基地学校高三大联考)氢硫酸是一种弱酸(Ka1＝1.3×10－7、Ka2＝7.0×
10－15)。下列说法正确的是(　　)
A．用100 mL 1 mol·L－1NaOH溶液吸收2.24 L H2S(标准状况)所得溶液中：c(Na＋)＜c(HS－)＋2c(S2－)
B．用NaOH吸收H2S后的溶液中c(OH－)＝ mol·L－1，则c(HS－)＝c(S2－)
C．CuSO4溶液吸收少量H2S气体，产生黑色沉淀，上层清液中：c(Cu2＋)·c(S2－)＞Ksp(CuS)
D．Na2C2O4[Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2]能与H2S发生反应：Na2C2O4＋H2S===H2C2O4＋Na2S
3．(2023·江苏省徐州市高三考前模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
已知：25 ℃时，H2SO3的Ka1＝1.4×10－2，Ka2＝6.0×10－8；H2CO3的Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝5.0×10－11。
下列说法正确的是(　　)
A．步骤1过程中pH＝8时，c(SO)·c(CO)＝0.03c(HSO)·c(HCO)
B．步骤1所得的溶液中：c(Na＋)＝2[c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)]
C．步骤3所得的清液中：c(Ag＋)·c(Br－)＞Ksp(AgBr)
D．步骤3的离子方程式为Ag＋＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－
4．(2023·江苏省盐城市高三下学期三模)燃煤烟气脱硫的一种方法如图所示。室温下以150 mL 0.2 mol·L－1氨水吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和NH3·H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)。H2SO3的电离平衡常数分别为Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.3×10－7；NH3·H2O的电离平衡常数为Kb＝1.8×10－5。下列说法正确的是(　　)
A．NH3·H2O吸收SO2所得到的溶液中：c(NH)＞2c(SO)
B．NH3·H2O吸收SO2，c总＝0.1 mol·L－1溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)
C．NH3·H2O吸收标准状况下0.448 L SO2，所得溶液中：3c(NH)＋3c(NH3·H2O)＝2c(H2SO3)＋2c(HSO)＋2c(SO)
D．题图所示“吸收”“氧化”后的溶液pH增大
5．(2023·江苏省苏锡常镇四市高三教学情况调研)室温下用0.1 mol·L－1Na2SO3溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为Ka1＝1.54×10－2、Ka2＝1.02×10－7，H2CO3电离平衡常数分别为Ka1＝4.30×10－7、Ka2＝5.61×10－11，忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。
下列说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋c(H2SO3)
B．NaHSO3溶液中：c(SO)＜c(H2SO3)
C．“沉淀”时发生主要反应的离子方程式：CaCO3＋HSO===CaSO3＋HCO
D．“沉淀”分离后的滤液中：c(Ca2＋)·c(SO)＜Ksp(CaSO3)
6．(2023·江苏省盐城市伍佑中学高三模拟)已知室温下，Ka1(H2SO3)＝10－1.8，Ka2(H2SO3)＝
10－7，Kb(NH3·H2O)＝10－4.74，用氨水吸收SO2并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是(　　)
序号 实验操作和现象
实验1 向10 mL 0.1 mol·L－1氨水中通入0.000 5 mol SO2，测得反应后溶液pH＞7
实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入0.000 5 mol SO2，测得反应后溶液pH＝4.1
实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀
实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入NH3·H2O至溶液pH＝7
A.“实验1”得到的溶液中：c(SO)＜c(NH)＜2c(SO)
B．“实验2”得到的溶液中：＞
C．“实验3”发生反应的离子方程式：NH＋H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===NH3·H2O＋H2O＋BaSO3↓
D．“实验4”得到的溶液中：c(NH3·H2O)＝c(H2SO3)－c(SO)
7．(2023·江苏高三年级第二学期五校联考)常温下，通过下列实验探究H2S、Na2S溶液的性质。
实验1：向0.1 mol·L－1H2S溶液中通入一定体积NH3，测得溶液pH为7。
实验2：向0.1 mol·L－1H2S溶液中滴加等体积同浓度的NaOH溶液，充分反应后再滴入2滴酚酞，溶液呈红色。
实验3：向5 mL 0.1 mol·L－1Na2S溶液中滴入1 mL 0.1 mol·L－1ZnSO4溶液，产生白色沉淀；再滴入几滴0.1 mol·L－1 CuSO4溶液，立即出现黑色沉淀。
实验4：向0.1 mol·L－1Na2S溶液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸，无明显现象。
下列说法正确的是(　　)
A．实验1得到的溶液中存在c(NH)＝2c(S2－)
B．由实验2可得出：Kw＜Ka1(H2S)·Ka2(H2S)
C．由实验3可得出：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
D．实验4得到的溶液中存在c(H＋)－c(OH－)===c(S2－)－c(H2S)
8．(2023·江苏省前黄高级中学高三二模)亚砷酸(H3AsO3)可用于治疗白血病。亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液 pH的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．人体血液的 pH为7.35～7.45，给药后人体所含砷元素微粒主要是H3AsO3
B．NaH2AsO3可发生电离和水解，溶液显碱性
C．当溶液的pH＝11 时，3c(AsO)＋2c(HAsO)＋c(H2AsO)＋c(OH－)＝c(H＋)
D．用δ表示微粒的物质的量分数，pH＝13时δ(AsO)＋δ(HAsO)＋δ(H2AsO)≈1
题型强化练十三　不同情境下粒子浓度关系判断
1．D　[Na2C2O4溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2C2O4)＋c(HC2O)，A错误；当NaHC2O4与NaOH恰好反应生成Na2C2O4时，存在元素质量守恒：c(Na＋)＝2[c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)]，当pH＝7时NaOH量不足，故c(Na＋)＜2[c(HC2O)＋c(C2O)＋c(H2C2O4)]，B错误；c(Cu2＋)·c(C2O)＝0.05×0.05＝2.5×10－3，产生浅蓝绿色沉淀，说明Ksp(CuC2O4)＜2.5×10－3，C错误；＝，加水稀释NaHC2O4溶液，c(H＋)减小，温度不变Ka2不变，故变小，D正确。]
2．B　[用100 mL 1 mol·L－1NaOH(氢氧化钠为0.1 mol )吸收2.24 L H2S(标准状况下为0.1 mol )所得溶液中溶质为NaHS，其水解常数Kh＝＝≈7.7×10－8＞Ka2，则水解程度较大，溶液显碱性，c(H＋)＜c(OH－)；根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，则c(Na＋)＞c(HS－)＋2c(S2－)，A错误；NaOH吸收H2S后的溶液中c(OH－)＝ mol·
L－1，则 c (H＋)＝7.0×10－15 mol ·L－1，Ka2＝＝＝7.0×10－15，则 c(HS－)＝c(S2－)，B正确；CuSO4溶液吸收少量H2S气体，产生黑色沉淀，上层清液为硫化铜的饱和溶液，则 c(Cu2＋)·c(S2－)＝Ksp(CuS)，C错误；Ka1(H2C2O4)＝5.9×10－2＞Ka1(H2S)，则硫化氢不能与Na2C2O4反应生成草酸，D错误。]
3．A　[将c(SO)·c(CO)＝0.03c(HSO)·c(HCO)变形为＝0.03×
，＝0.03×，Ka2(H2SO3)·Ka2(H2CO3)＝0.03c2(H＋)代入数据计算，即可算出，故A正确；步骤3所得是清液，说明没有沉淀生成，则c(Ag＋)·c(Br－)＜Ksp(AgBr)，故C错误；步骤3的离子方程式为AgBr＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－，故D错误。]
4．A　[“吸收”过程中，NH3·H2O和SO2反应生成(NH4)2SO3，若NH和SO都不发生水解，则c(NH)＝2c(SO)，但NH和SO都发生水解，Kh(NH)＝＝＜Kh(SO)＝＝，则SO的水解程度大于NH，溶液中：c(NH)＞2c(SO)，故A正确；NH3·H2O吸收SO2反应生成(NH4)2SO3，c总＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)＝0.1 mol·L－1，则c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2c总＝0.2 mol·L－1，再结合电荷守恒：c(HSO)＋2c(SO)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，可得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)－c(NH3·H2O)，故B错误；标准状况下0.448 L SO2的物质的量为＝0.02 mol，150 mL 0.2 mol·L－1氨水中n(NH3·H2O)＝0.15 L×0.2 mol·L－1＝0.03 mol，得到元素质量守恒：2c(NH)＋2c(NH3·H2O)＝3c总＝3c(H2SO3)＋3c(HSO)＋3c(SO)，故C错误；由图可知，“吸收”“氧化”后溶质由NH3·H2O转化为(NH4)2SO4，故溶液的pH减小，故D错误。]
5．C　[0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液中，存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)，A不正确；NaHSO3溶液中，Ka2＝1.02×10－7，Kh(HSO)＝≈6.49×10－13，则以HSO的电离为主，溶液呈酸性，所以c(SO)＞c(H2SO3)，B不正确；由于Ka2(H2SO3)＝1.02×10－7＜Ka1(H2CO3)＝4.30×10－7，所以NaHSO3与CaCO3反应只能生成NaHCO3和CaSO3，“沉淀”时发生主要反应的离子方程式：CaCO3＋HSO===CaSO3＋HCO，C正确；“沉淀”分离后的滤液，仍是CaSO3的饱和溶液，则c(Ca2＋)·c(SO)＝Ksp(CaSO3)，D不正确。]
6．B　[据题目信息可以算出：Kh(SO)＝＝10－7，Kh(HSO)＝＝10－12.2，Kh(NH)＝＝10－9.26。向10 mL 0.1 mol·L－1氨水中通入0.000 5 mol SO2得到溶液的溶质为(NH4)2SO3，由于Kh(SO)＞Kh(NH)，因此2c(SO)＜c(NH)，A错误；向“实验1”所得溶液中继续通入0.000 5 mol SO2得到溶液的溶质为NH4HSO3，将＞变形为＞，代入相关数据即可证明，B正确；取“实验2”所得溶液，向其中加入过量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀，发生反应的离子方程式：NH＋HSO＋2OH－＋Ba2＋===NH3·H2O＋H2O＋BaSO3↓，C错误。]
7．D　[实验1得到的中性溶液中存在电荷守恒： c(NH)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)，c(H＋)＝c(OH－)，则溶液中 c(NH)＝2c(S2－)＋c(HS－)，故A错误；实验2得到的溶液为硫氢化钠溶液，溶液呈碱性说明溶液中HS－的水解程度大于电离程度，则HS－的水解常数Kh＝大于电离常数Ka2(H2S)，则Kw＞Ka1(H2S)·Ka2(H2S)，故B错误；实验3中硫化钠溶液与硫酸锌溶液反应时，硫化钠溶液过量，再加入硫酸铜溶液时，只有硫化铜沉淀的生成反应，没有硫化锌沉淀转化为硫化铜沉淀，无法比较硫化锌和硫化铜溶度积的大小，故C错误；实验4得到的溶液为硫氢化钠和氯化钠的混合溶液，溶液中存在质子守恒： c(H＋)＋c(H2S)＝c(S2－)＋c(OH－)，则溶液中存在c(H＋)－c(OH－)＝c(S2－)－c(H2S)，故D正确。]
8．C