3.4 离子反应 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 3.4 离子反应 同步练习(含解析) 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-19 20:59:24

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文档简介

3.4 离子反应 同步练习
一、单选题
1.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是(  )
A.H+、Na+、CO32- B.Cl-、Ba2+、SO42-
C.H+、OH-、SO42- D.H+、Ag+、NO3-
2.下列离子能在溶液中大量共存的是(  )
A. B. C. D.
3.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是(  )
A. 、Cl-、OH- B.Ba2+、H+、
C.Mg2+、K+、OH- D.K+、Na+、
4.用盐酸作标准液滴定待测浓度的碱溶液,若用甲基橙作指示剂,当滴定达终点时,溶液颜色变化是(  )
A.由红色变橙色 B.由黄色变红色
C.由黄色变橙色 D.由橙色变黄色
5.在下列条件的溶液中,各组离子一定能够大量共存的是(  )
A.使酚酞溶液变红的溶液:、、、
B.强酸性溶液中:、、、
C.澄清透明溶液中:、、、
D.使pH试纸变蓝的溶液中:、、、Cl
6.25℃时,某溶液中由水电离出的c(OH﹣)=1×10﹣13mol/L,该溶液中一定不能大量共存的离子组是(  )
A.NH4+、Fe3+、SO42﹣、Cl﹣ B.CO32﹣、PO43﹣、K+、Na+
C.Na+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣ D.HCO3﹣、Na+、HSO3﹣、K+
7.Fe3+、 、Al3+和X四种离子以物质的量之比2∶4∶1∶1大量共存于同一溶液中,X可能是(  )
A.Na+ B.OH- C.CO32- D.Cl-
8.常温下,一定能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
9.下列各组离子在指定条件下一定能大量共存的是(  )
A.加入苯酚显紫色的溶液:K+、NH4+、Cl-、I-
B.常温下, 的溶液:Na+、CO32-、NO3-、AlO2-
C.无色溶液中:K+、AlO2-、HCO3-、Cr2O72-
D.pH=1的溶液中: Na+、Al3+、NO3-、S2O32-
10.在碱性溶液中能大量共存且溶液为无色透明的离子组是(  )
A.K+、、Na+、 B.K+、Na+、、
C.Na+、H+、、 D.Fe2+、Na+、Cl-、
11.室温下,向10mL0.10mol L-1NaOH溶液中逐渐滴加0.10mol L-1HX溶液,混合溶液的pH变化如图所示(温度和体积变化忽略不计)。下列说法正确的是(  )
A.室温下,HX为弱酸,其Ka=10-5
B.N点对应的溶液中,c(Na+)是c(HX)的10倍
C.P点对应的溶液中:c(X-)<c(HX)
D.M点与N点对应的溶液中水的电离程度:M>N
12.向Na2CO3、 NaHCO3,混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(  )
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.b点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、MnO4-、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+
13.在下列条件的溶液中,各组离子一定能够大量共存的是(  )
A.无色透明溶液中:K+、SO、MnO、H+
B.使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、NO、Cl-
C.使酚酞变红的溶液:Na+、Cl-、SO、H+
D.强酸性溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、HCO
14.时,向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液(醋酸的;用的溶液滴定等浓度的盐酸,滴定终点的突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是(  )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加溶液至的过程中,发生反应的离子方程式为:
C.滴定过程中,
D.时,
15.常温下,0.1 mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ的pH分别为7、8、9,则下列判断中正确的是(  )
A.HX、HY、HZ的酸性依次增强
B.离子浓度:c(Z-)>c(Y-)>c(X-)
C.电离常数:K(HZ)>K(HY)
D.c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ)
16.常温下,向0.1mol L-1的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液中不断通入HCl气体,溶液中三种含氮微粒的物质的量分数δ与pOH的关系图如图。已知:①乙二胺为无色液体,有类似氨的性质,常温下Kb1=10-4.07,Kb2=10-7.15;②假设溶液体积保持不变。下列说法中错误的是{已知:pOH=-lgc(OH-)}(  )
A.曲线Ⅱ代表的微粒符号为H2NCH2CH2NH
B.b点的对应pOH=5.61
C.pOH=a时,c(Cl-)>0.05mol L-1
D.在0.1mol L-1H2NCH2CH2NH3Cl溶液中:c([H2NCH2CH2NH3]+)>c([H3NCH2CH2NH3]2+)>c(H2NCH2CH2NH2)
二、综合题
17.某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。
(1)甲厂的废水含有OH-,则甲厂废水中一定不含   和   (填离子符号)。
(2)乙厂的废水中一定含有的阴离子是   (填离子符号),加入铁粉后可回收某种金属,写出该反应的离子方程式:   。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀。经过滤后的废水主要含   (写化学式),可用来浇灌农田。
18.某溶液中可能大量存在下列阴离子中的一种或几种:SO42﹣、CO32﹣、Cl﹣.
(1)当溶液中有大量H+存在时,则   (填离子符号,下同) 不可能大量存在.
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则   不可能大量存在.
(3)当溶液中同时有大量Ba2+和   存在时,上述阴离子都不可能大量存在.
19.0.1mol/L的NaHCO3溶液中:
(1)按物质的量浓度由大到小顺序排列该溶液中各种离子浓度   
(2)c(Na+)+c(H+)=   
(3)c(Na+)=   
(4)c(OH﹣)=   .
20.常温下,溶液M中存在的离子有A2- HA- H+ OH-等,存在的分子有H2O 、H2A 。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式:   
(2)若溶液M由10mL 2mol.L-1NaHA溶液与10mL 2mol.L-1NaOH溶液混合而得,则溶液M中离子浓度由大到小的顺序为   。已知常温下,Ksp(BaA)=1.8×10-10,向该混合溶液中加入10mL 1mol.L-1BaCl2溶液,混合后溶液中的C(Ba2+)为   mol.L-1。
(3)若NaHA溶液呈碱性,则溶液M有下列三种情况:①0.01 mol.L-1的H2A溶液;②0.01 mol.L-1的NaHA溶液;③0.02 mol.L-1的HCl溶液与0.04 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合而成。则三种情况的溶液中C(H2A)最大的为   (填序号,下同);pH由大到小的顺序为   
21.回答下列问题:
(1)25℃,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=1×10-4mol/L,则该溶液中c(Na+):c(OH-)=   。
(2)某温度下,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11,该温度下,纯水的Kw=   。此时,将pH=12的NaOH溶液VaL与pH=2的H2SO4溶液VbL混合,所得混合液为中性,则Va:Vb=   。
(3)25℃时,已知0.1mol·L-1CH3COONa溶液pH=8。
①该溶液中离子浓度由大到小排列的顺序为:   ;
②精确表达下列算式的数学结果:c(Na+)-c(CH3COO-)=   ;c(OH-)-c(CH3COOH)=   。
(4)若向浓度均为0.1mol/L的NaCl和NaI的混合液中逐渐加入AgNO3粉末,当溶液中I-浓度下降到   mol/L时,AgCl开始沉淀。已知:298K时,Ksp(AgI)=8.5×10-17;Ksp(AgCl)=1.8×10-10。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、溶液中H+和CO32-反应生成水和二氧化碳,不能大量共存,A不符合题意;
B、溶液中Ba2+和SO42-反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C、溶液中H+和OH-反应生成水,不能大量共存,C不符合题意;
D、溶液中组内离子间不反应,能大量共存,D符合题意。
故答案选:D。
【分析】A、H++CO32-=H2O+CO2;
B、Ba2++SO42-=BaSO4;
C、H++OH-=H2O;
2.【答案】B
【解析】【解答】碳酸钠溶液中含有钠离子和碳酸根离子,主要找与碳酸根离子不共存的离子:钡离子和氢离子和银离子均不能与其共存,
故答案为:B
【分析】找出与碳酸根不共存的离子即可。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 与OH-反应生成一水合氨,A不能大量共存;
B. Ba2+与 反应生成硫酸钡沉淀,B不能大量共存;
C. Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,C不能大量共存;
D. K+、Na+、 离子间不反应,D能大量共存;
故答案为:D。
【分析】离子间能反应就不能大量共存。
4.【答案】C
【解析】【解答】甲基橙变色范围3.1-4.4,pH小于3.1显示红色,大于4.4显示黄色,3.1-4.4之间显示橙色,待测溶液为氢氧化钠溶液pH大于7,加入甲基橙后显黄色,滴定过程中随着盐酸的滴入溶液pH逐渐变小,当滴到溶液的pH小于4.4时,溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟不褪色,即可认为达到滴定终点,C项符合题意;
故答案为:C。
【分析】甲基橙溶液遇到碱性溶液呈黄色,当溶液变为橙色时,溶液pH已小于4.4,此时达到滴定终点,溶液颜色为橙色。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.使酚酞溶液变红的溶液中存在大量OH-,OH-与能反应生成难溶物Fe(OH)2,不能大量共存,故A项不符合题意;
B.强酸性溶液中存在大量H+,H+、、、、两两之间不发生反应,能大量共存,故B项符合题意;
C.HClO为弱酸,与能反应生成弱电解质,不能大量共存,故C项不符合题意;
D.使pH试纸变蓝的溶液中存在大量OH-,钡离子、OH-与能反应生成碳酸钡沉淀和水,不能大量共存,故D项不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、亚铁离子和氢氧根不共存;
B、家宴、硝酸盐都是可溶性盐;
C、次氯酸根和氢离子不共存;
D、氢氧根和钡离子不共存。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:25℃时,某溶液中由水电离出的c(OH﹣)=1×10﹣13mol/L,为酸或碱溶液,
A.因碱溶液中不能大量存在NH4+、Fe3+,但在酸溶液中不反应能共存,故A错误;
B.因酸溶液中不能大量存在CO32﹣,碱溶液中不反应能共存,故B错误;
C.因酸或碱溶液中Na+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣均不反应,能大量共存,故C错误;
D.HCO3﹣、HSO3﹣既能与酸反应又能与碱反应,一定不能共存,故D正确;
故选D.
【分析】25℃时,某溶液中由水电离出的c(OH﹣)=1×10﹣13mol/L,为酸或碱溶液,与氢离子或氢氧根离子均不反应的离子,能大量共存,
A.铵根离子、铁离子都不与氢离子反应;
B.四种离子都不与氢氧根离子反应;
C.四种离子之间不反应,都不与酸和碱溶液反应,能够大量共存;
D.碳酸氢根离子、亚硫酸氢根离子都与酸溶液和碱溶液反应.
7.【答案】D
【解析】【解答】由Fe3+、SO42、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1,根据溶液呈电中性可知,Fe3+和Al3+所带正电荷总数大于SO42带的负电荷数;设X离子带的负电荷数为x,则:3×2+3×1=2×4+x×1,解得x=1,即X为带1个单位负电荷的阴离子,又OH-与Fe3+、Al3+结合生成沉淀,不能共存于同一溶液,故X可能为Cl-,D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题也可以通过排除法来考虑,因为溶液为电中性,根据计算可知,溶液中少一种阴离子,而OH-和CO32-不可以和 Fe3+、Al3+ 共存,所以只能是Cl-.
8.【答案】A
【解析】【解答】A.所给离子组均不能反应,能共存,A符合题意;
B.与生成Fe(SCN)3、与生成Fe(OH)3沉淀,不能共存,B不符合题意;
C.与生成BaSO4沉淀,不能共存,C不符合题意;
D.与发生氧化还原反应、与生成弱酸HClO,不能共存,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.所给离子组均不能反应;
B.与反应、与反应;
C.与反应;
D.与反应、与反应。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.加入苯酚显紫色的溶液中存在Fe3+,Fe3+能够氧化I-,在溶液中不能大量共存,A不符合题意;
B.常温下, =1×10-12的溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、CO32-、NO3-、AlO2-之间不反应,都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,B符合题意;
C.Cr2O72-为有色离子,HCO3-的酸性大于氢氧化铝,HCO3-与AlO2-反应生成氢氧化铝,在溶液中不能大量共存,C不符合题意;
D.该溶液为酸性溶液,NO3-、S2O32-在酸性溶液中发生氧化还原反应,S2O32-与氢离子反应,在溶液中不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】要注意隐藏信息。
如A中能使酚酞溶液变红的则里面有铁离子,具有氧化性,不能跟碘离子共存
B中为碱性条件
C中无色,重铬酸跟有色
D为酸性条件,硝酸根具有强氧化性,能与硫代硫酸根发生氧化还原反应,不能共存。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.为有色离子,与溶液为无色不符,故A不符合题意;
B.碱性溶液中各个离子之间不反应,且无色,能大量共存,故B符合题意;
C.碱性溶液中OH-与H+不能大量共存,故C不符合题意;
D.碱性溶液中OH-与Fe2+不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知,HX为弱酸,其Ka===10-6,A不符合题意;
B.N点对应的溶液中,c(Na+)=,c(HX)=,则c(Na+)是c(HX)的10倍,B符合题意;
C.P点对应的溶液中,加入的20mL0.10mol L-1HX中,有10mL与NaOH完全反应,有10mL剩余,但此时pH<7,则HX的电离占主导地位,所以c(X-)>c(HX),C不符合题意;
D.M点NaOH过量,将抑制水电离,N点溶液呈中性,水的电离不受影响,所以M点与N点对应的溶液中水的电离程度:M<N,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、结合pH=7的点以及HX的体积判断,可以知道HX为弱酸;
B、浓度的判断要结合初始体积以及溶液体积判断;
C、P点时,HX过量,此时HX的电离大于NaX的水解;
D、NaOH的电离会抑制水的电离。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.a点溶液中含有HCO3-,能与OH-反应生成CO32-,不可大量共存,A不符合题意;
B.b点溶液含有HCO3-,能与Al3+发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,不可大量共存,B不符合题意;
C.c点溶液中只含有Na+和Cl-,与其他离子相互间不反应,可大量共存,C符合题意;
D.d点溶液中含有H+,NO3-在酸性条件下具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,不可大量共存,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中滴加稀盐酸的过程中发生反应为Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;据此结合溶液中的成分判断所给离子是否能共存。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.MnO显紫色,在无色溶液中不能大量存在,A不符合题意;
B.使pH试纸变蓝的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子Ba2+、Na+、NO、Cl-之间不能发生任何反应,可以大量共存,B符合题意;
C.使酚酞变红的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与H+反应产生H2O,不能大量共存,C不符合题意;
D.强酸性溶液中含有大量H+,H+与HCO反应产生H2O、CO2,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.MnO显紫色;
B.OH-与Ba2+、Na+、NO、Cl-之间不发生反应;
C.OH-与H+反应产生H2O;
D.H+与HCO反应产生H2O、CO2。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子水解使溶液显碱性,A不符合题意;
B.滴加 溶液至 的过程中,若只发生反应的离子方程式: ,则滴加NaOH溶液的体积为20mL,则根据电离常数, 的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= = = >1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B符合题意;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知: ,C不符合题意;
D.向 浓度均为 的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入 的 溶液,当盐酸的体积为20mL时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh= 可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.醋酸根水解显碱性;
B.滴定过程中,盐酸和醋酸都参与反应;
C.根据物料守恒判断;
D.当盐酸的体积为20mL时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.对于弱酸,其酸性越弱,对应的盐水解程度越大,说明HX为强酸,HY、XZ为弱酸,且酸性HX>HY>XZ,选项A不符合题意;
B.酸越弱水解的程度越大,离子浓度越小,所以c(X-)>c(Y-)>c(Z-),选项B不符合题意;
C.对于弱酸,其酸性越弱,对应的盐水解程度越大,说明HX为强酸,HY、XZ为弱酸,且酸性HX>HY>XZ,电离常数K(HY)>K(HZ),选项C不符合题意;
D.NaX电离后不水解,X-的物质的量浓度c(X-)=0.1mol/L,NaY、NaZ电离后都部分水解,根据物料守恒可知:c(Y-)+c(HY)=0.1mol/L;c(Z-)+c(HZ)=0.1mol/L,所以c(X-)=c(Y-)+c(HY)=c(Z-)+c(HZ),选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据越弱越水解可知酸性HX>HY>HZ,且HX为强酸,水解程度越大,水解离子的浓度越小,选项D可根据物料守恒进行判断。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.由上述分析可知,曲线Ⅱ代表的微粒符号为,故A不符合题意;
B.根据的第一级和第二级电离可得、,b点时,,即==,带入,解得mol/L,所以pOH=5.61,故B不符合题意;
C.pOH=a时,,即,可得,显碱性,,根据电荷守恒:,即,pOH=a时,各占50%,且几乎为0,所以,故C符合题意;
D.在0.1mol L-1H2NCH2CH2NH3Cl溶液中,既存在的电离,也存在的水解,根据,可知其电离大于水解,显碱性,所以存在,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】乙二胺与氨气的性质相似,与氯化氢反应生成相应的盐,则刚开始向0.1mol L-1的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)溶液中不断通入HCl气体时,乙二胺浓度减少,的浓度增多,所以曲线Ⅰ代表的微粒符号为H2NCH2CH2NH2,曲线Ⅱ代表的微粒符号为,曲线Ⅲ代表的微粒符号为。
17.【答案】(1)Ag+;Fe3+
(2)NO3-;Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
(3)KNO3
【解析】【解答】(1)由离子共存可知,若甲厂中含有大量的OH-,则一定不含有Ag+、Fe3+;
(2)由分析可知,乙厂废水中一定含有的阴离子为 NO3-,加入铁粉后,能与废水中的Ag+发生置换反应,可回收到金属银,该法宁的离子方程式为:Fe+2Ag+=Fe2++2Ag;
(3)若将两厂的废水按适当比例混合,则能发生反应:Ag++Cl-=AgCl、Fe3++3OH-=Fe(oh)3,废水中剩余的离子为:K+、NO3-,故过滤后所得废水中的溶质为KNO3,可用做复合肥;
【分析】此题是对离子共存的变式考查。结合离子共促确定甲厂、乙厂中所含的离子。甲厂废水中含有OH-,则一定不含有 Ag+、Fe3+,则一定含有K+;而乙厂中一定含有Ag+、Fe3+,一定不含有Cl-;故甲厂中所含离子为:K+、OH-、Cl-;乙厂中一定含有Ag+、Fe3+、 NO3-;据此进行作答。
18.【答案】(1)CO32﹣
(2)SO42﹣、CO32﹣
(3)Ag+
【解析】【解答】解:(1)当溶液中有大量H+存在时,CO32﹣能够与氢离子发生反应,在溶液中不能大量共存,
故答案为:CO32﹣;(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,SO42﹣、CO32﹣能够与Ba2+发生反应生成难溶物,在溶液中不能大量共存,
故答案为:SO42﹣、CO32﹣;(3)溶液中有大量Ba2+存在时,SO42﹣、CO32﹣能够与Ba2+发生反应生成难溶物,溶液中存在Ag+时,能够与发生反应生成氯化银沉淀,所以溶液中存在Ba2+和Ag+时,上述阴离子都不可能大量存在,
故答案为:Ag+.
【分析】(1)氢离子与碳酸根离子反应生成二氧化碳气体;(2)钡离子与硫酸根离子、碳酸根离子反应生成难溶物;(3)银离子能够与硫离子反应生成氯化银沉淀,若溶液中存在钡离子和银离子,则三种离子都不能共存.
19.【答案】(1)c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣)
(2)c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣)
(3)c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3)
(4)c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(HCO32﹣)
【解析】【解答】解:(1)NaHCO3在溶液中存在水解和电离,水解程度大于电离程度,溶液显碱性,c(OH﹣)>c(H+),钠离子不水解,HCO3﹣电离和水电离都生成H+,所以离子浓度关系为:c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣);
故答案为:c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(CO32﹣);(2)溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣),
故答案为:c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣);(3)根据碳酸氢钠溶液的物料守恒可得:c(Na+)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),
故答案为:c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3);(4)溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HCO3﹣)+c(OH﹣)+2c(CO32﹣),根据物料守恒可得:c(Na+)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),
所以得c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(HCO32﹣),故答案为:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(HCO32﹣).
【分析】(1)NaHCO3是强碱弱酸酸式盐,HCO3﹣水解程度大于其电离程度导致溶液呈碱性,但其水解、电离程度都较小;(2)溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒判断;(3)溶液中Na元素和C元素之间存在物料守恒,溶液中存在含有C元素的微粒有H2CO3、HCO3﹣、CO32﹣;(4)溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒和物料守恒确定c(OH﹣).
c(H+)+c(H2CO3)=c(OH﹣)+c(HCO32﹣)
20.【答案】(1) 、
(2);
(3)③;②>③>①
【解析】【解答】(1)存在的分子有H2O、H2A,则H2A为弱酸,电离方程式为 、 ,故答案为: 、 ;
(2)当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na2A,共0.02mol,由于A2-水解使得溶液显碱性,pH>7,可得溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+);由反应式Ba2++A2-=BaA↓可得:沉淀后A2-过量0.01mol,溶液中c(A2-)=1/3mol L-1,根据BaA的Ksp=c(Ba2+) c(A2-)可得c(Ba2+)=Ksp/c(A2-)= mol L-1,故答案为:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+); ;
(3)①弱酸电离,②中水解生成分子,③中等体积混合为等量的NaCl、NaHA、H2A,抑制弱酸的电离,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为③,最小的为②,②中水解显碱性,①③相比①的酸性强,则pH最小,所以②>③>①,故答案为:③;②>③>①。
【分析】(1)多元弱酸在水中分步电离;
(2)混合后所得溶液为Na2A溶液,溶液中存在A2-的两次水解和H2O的电离,溶液显碱性,据此判断溶液中离子浓度大小关系;根据BaA的Ksp进行计算;
(3)根据三种溶液中的电离、水解进行分析;
21.【答案】(1)2000
(2)1.0×10-13;1∶10
(3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);9.9×10-7mol·L-1;10-8mol·L-1
(4)85/18×10-8或4.7×10-7
【解析】【解答】(1)25℃,Na2SO4溶液为中性,水电离出的c(OH-)=10-7mol/L,某Na2SO4溶液中c(SO )=1×10-4mol/L,c(Na+)=2×10-4mol/L,则该溶液中c(Na+):c(OH-)= ;
(2)某温度下,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液c(OH-)=10-2mol/L,的pH=11,
KW=c(H+)×c(OH-)=10-11×10-2=1.0×10-13;将pH=12的NaOH溶液VaL与pH=2的H2SO4溶液VbL混合,混合液为中性,得 , ;
(3)①0.1mol·L-1CH3COONa溶液pH=8,离子浓度由大到小排列的顺序为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);
②根据电荷守恒可知 , ,溶液中存在质子守恒 ,c(OH-)-c(CH3COOH) =c(H+)=10-8mol·L-1 ;
(4)AgCl开始沉淀时 ,此时 ;
【分析】(1)分别计算出c(Na+) 和 c(OH-)再进行比较;
(2)KW=c(H+)×c(OH-)计算;
(3)①溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒可知c(Na+)>c(CH3COO-);
②根据c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+)计算;
(4)结合 Ksp(AgI)=8.5×10-17;Ksp(AgCl)=1.8×10-10计算