第一至三单元提升课
溶液中微粒浓度的关系
[核心素养发展目标] 1.知道弱电解质的电离和盐类水解均存在平衡,学会判断溶液中的微粒种类及微粒间的定量关系,培养变化观念与平衡思想。2.建立溶液中粒子浓度大小比较的思维模型,掌握溶液中粒子浓度大小的比较方法,培养证据推理与模型认知能力。
一、溶液中微粒浓度的守恒关系
1.电荷守恒
(1)含义:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数________,即电荷守恒,溶液呈电中性。
(2)应用:如Na2CO3溶液中存在Na+、CO、H+、OH-、HCO,根据电荷守恒有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
注意 阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
(3)意义:由电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度关系问题。在应用时,务必弄清电解质溶液中所存在的离子的全部种类,切勿忽视H2O电离所产生的H+和OH-。
2.元素守恒
(1)含义:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
(2)应用:如Na2S溶液中存在的元素守恒为__________________________________。
(3)意义:元素守恒能准确、快速地解决电解质溶液中复杂的离子、分子的物质的量浓度或物质的量关系的问题。在应用时,务必弄清电解质溶液中存在的变化(电离和水解反应),抓住元素守恒的实质。
3.质子守恒
(1)含义:质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H+总数等于粒子接受的H+总数。
(2)应用
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如:Na2CO3溶液中
将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得________________________________
________________________________________________________________________。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2O??H++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,不论溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1.判断下列电解质溶液中的守恒关系正确的是______________________________(填序号)。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)。
(2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)。
(3)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:
c(H+)=c(SO)+c(OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:
c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)。
(6)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:
c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)。
2.碳酸氢钠溶液中:
(1)电荷守恒:____________________________________________________________;
(2)元素守恒:___________________________________________________________;
(3)质子守恒:___________________________________________________________。
3.氯化铵溶液中:
(1)电荷守恒:__________________________________________________________;
(2)元素守恒:___________________________________________________________;
(3)质子守恒:___________________________________________________________。
4.等体积的0.1 mol·L-1氯化铵和0.1 mol·L-1氨水混合溶液中:
(1)电荷守恒:___________________________________________________________;
(2)元素守恒:___________________________________________________________;
(3)质子守恒:___________________________________________________________。
二、溶液中微粒浓度的大小比较
1.不同溶液中同一粒子浓度比较
要考虑溶液中其他粒子对该粒子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(NH)由大到小的顺序:
________________________________________________________________________。
2.单一溶液中粒子浓度的比较
(1)弱酸(碱)溶液
①一元弱酸(碱)溶液
弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中NH3·H2O、NH、OH-浓度的大小关系是__________________________________
________________________________________________________________________。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中H2S、HS-、S2-、H+浓度大小关系是_________________________________。
(2)盐溶液
分析以下盐溶液中离子浓度大小关系
①NaCl溶液
溶液中存在____________________________________________________________、
____________________________________________________________________两种电离。
离子浓度的大小关系:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②NH4Cl溶液
溶液中存在电离:______________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
水解:_____________________________________________________________。
离子浓度的大小关系:____________________________________________________
________________________________________________________________________。
③Na2CO3溶液
Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离:________________________________________________________________________。
水解:________________________________________________________________________。
溶液中离子浓度由大到小的顺序是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.混合溶液中各粒子浓度大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性,溶液中微粒浓度关系:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为__________________________________________________________
________________________________________________________________________,
且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
(3)若溶液混合后发生反应,则先分析反应物的用量问题,依据反应后溶液中溶质的种类及浓度关系再进行分析。
1.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3
②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按c(CO)由小到大顺序排列正确的是( )
A.④<③<②<① B.③<②<①<④
C.③<②<④<① D.③<④<②<①
2.在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中,下列关系不正确的是( )
A.c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)
3.常温下,pH=4的CH3COOH和pH=10的NaOH溶液等体积混合,溶液显________性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________。
4.已知某溶液中存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________________,上述四种离子浓度的大小顺序为______(填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶质为_____________________________________;
若上述关系中④是正确的,则溶质为__________________________。
(3)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)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)c(NH3·H2O),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)_______________________________________________________
c(OH-)。
三、常见溶液中微粒变化图像
1.抓“五点”破解中和滴定图像
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
利用中和滴定曲线分析离子浓度思路,三看:一看谁滴定谁,二看坐标,三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。
2.分布系数曲线
是指以pH为横坐标,分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标,即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
弱电解质分布系数图
δn δ0、δ1分别为____________、____________分布系数 δ0为__________分布系数、δ1为__________分布系数、δ2为________分布系数
微粒存在形式 当pH
pKa时,主要存在形式是________________________________________________________________________。 δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)__________c(CH3COO-),即pH______pKa 当pH=1.2时δ0=δ1,当pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时,________为主要存在形式;当1.24.2时,________为主要存在形式
求Ka Ka(CH3COOH)=________________,从图可知,c(CH3COO-)=c(CH3COOH) 时pH=pKa =________,Ka(CH3COOH)=________________ Ka2(H2C2O4)=________________________________,从图可知,c(C2O)=c(HC2O) 时pH=________,Ka2=c(H+)=________,同理求得Ka1=________
3.对数图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数(或负对数),即lg c(A)[或-lg c(A)]、lg 得到的粒子浓度对数图像。
例 (2021·湖南1月适应性考试,14改编)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中,lg 随pH的变化关系如图所示(取lg 5=0.7)。
下列说法不正确的是( )
A.常温下,CH3COOH的电离常数为10-4.76
B.当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液20.00 mL
C.溶液中水的电离程度大小:c>b>a
D.c点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
溶液中微粒浓度的关系
一、
1.(1)相等 (2)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
2.(2)c(Na+)=2[c(H2S)+c(S2-)+c(HS-)]
3.(2)c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3) c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H+)
应用体验
1.(2)(4)(6)
解析 (1)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3)。(2)符合质子守恒,c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)移项即可。(3)不符合电荷守恒,漏写c(Cl-),正确的关系式是c(Cl-)+2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。(4)符合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),因c(Na+)=c(SO),故关系式成立。(5)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=c(HC2O)+c(H2C2O4)+c(C2O)。(6)符合元素守恒,c(Na+)=0.15 mol·L-1,c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)。
2.(1)c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
(2)c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
(3)c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO)
3.(1)c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
(3)c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
4.(1)c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2) 2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
(3) c(NH)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)
二、
1.④>⑤>③>①>②
2.(1)①c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH) ②c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-) (2)①NaCl===Na++Cl- H2O??H++OH- c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-) ②NH4Cl===NH+Cl- H2O??H++OH- NH+H2O??NH3·H2O+H+ c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) ③Na2CO3===2Na++CO、H2O??H++OH- CO+H2O??HCO+OH-、HCO+H2O??H2CO3+OH- c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
3.(1)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-) (2)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
应用体验
1.C
2.A [A项不符合元素守恒,应为c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S)。]
3.酸 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
4.(1)NH4Cl ① (2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
三、
1.弱 NaA和HA < c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) NaA HA = c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-) NaA > c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) NaA、NaOH > c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
2.CH3COOH CH3COO- H2C2O4 HC2O C2O CH3COOH CH3COO- = = H2C2O4 HC2O C2O 4.76 c(H+)=10-4.76
4.2 10-4.2 10-1.2
3.例 B [常温下,CH3COOH的电离常数Ka=,b点pH=4.76时,lg=0,c(CH3COOH)=c(CH3COO-),则CH3COOH的电离常数等于10-4.76,故A不符合题意;向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液20.00 mL,溶质为CH3COONa,此时溶液的pH>7,故B符合题意;酸、碱抑制水的电离,强碱弱酸盐水解显碱性,促进水的电离,a点pH=2.88,c(H+)=10-2.88 mol·L-1,由Ka=≈=10-4.76,解得c(H+)=10-2.88 mol·L-1,与a点对应,故a点溶质为CH3COOH,抑制水的电离,CH3COO-的水解常数Kh===10-9.24,当恰好中和生成CH3COONa时,溶液中CH3COO-的浓度为0.05 mol·L-1,c(OH-)≈c(CH3COOH)= mol·L-1=×10-5.62 mol·L-1,pOH=-lg c(OH-)=5.62-lg 5=5.27,pH=14-5.27=8.73,结合题图知c点为CH3COONa溶液,b点为CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液中水的电离程度大小:c>b>a,故C不符合题意;CH3COONa溶液中,由于醋酸根离子水解,c(Na+)>c(CH3COO-),但水解较微弱,c(CH3COO-)>c(OH-),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D不符合题意。](共92张PPT)
溶液中微粒浓度的关系
专题3 第一至三单元提升课
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1.知道弱电解质的电离和盐类水解均存在平衡,学会判断溶液中的微粒种类及微粒间的定量关系,培养变化观念与平衡思想。
2.建立溶液中粒子浓度大小比较的思维模型,掌握溶液中粒子浓度大小的比较方法,培养证据推理与模型认知能力。
核心素养
发展目标
一、溶液中微粒浓度的守恒关系
二、溶液中微粒浓度的大小比较
课时对点练
内容索引
三、常见溶液中微粒变化图像
溶液中微粒浓度的守恒关系
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<
一
1.电荷守恒
(1)含义:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数 ,即电荷守恒,溶液呈电中性。
(2)应用:如Na2CO3溶液中存在 ,根据电荷守恒有 。
注意 阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
一
溶液中微粒浓度的守恒关系
相等
(3)意义:由电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度关系问题。在应用时,务必弄清电解质溶液中所存在的离子的全部种类,切勿忽视H2O电离所产生的H+和OH-。
2.元素守恒
(1)含义:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
(2)应用:如Na2S溶液中存在的元素守恒为________________________
。
c(Na+)=2[c(H2S)+c(S2-)
+c(HS-)]
(3)意义:元素守恒能准确、快速地解决电解质溶液中复杂的离子、分子的物质的量浓度或物质的量关系的问题。在应用时,务必弄清电解质溶液中存在的变化(电离和水解反应),抓住元素守恒的实质。
3.质子守恒
(1)含义:质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H+总数等于粒子接受的H+总数。
(2)应用
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如:Na2CO3溶液中
将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得____________________
_________________ _。
c(OH-)=c(H+)+
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2O H++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,不论溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即_____________________________
_______________________________
__________________。
c(OH-)=2c(H2CO3)+
+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)
+ +c(H+)
(2)(4)(6)
(2)符合质子守恒,c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)移项即可。
2.碳酸氢钠溶液中:
(1)电荷守恒:_________________________________________;
(2)元素守恒:___________________________________;
(3)质子守恒:________________________________。
3.氯化铵溶液中:
(1)电荷守恒:______________________________;
(2)元素守恒:___________________________;
(3)质子守恒:_____________________________。
c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
4.等体积的0.1 mol·L-1氯化铵和0.1 mol·L-1氨水混合溶液中:
(1)电荷守恒:______________________________;
(2)元素守恒:____________________________;
(3)质子守恒:_____________________________________。
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溶液中微粒浓度的大小比较
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二
1.不同溶液中同一粒子浓度比较
要考虑溶液中其他粒子对该粒子的影响,如:在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3, 由大到小的顺序: 。
二
溶液中微粒浓度的大小比较
④>⑤>③>①>②
2.单一溶液中粒子浓度的比较
(1)弱酸(碱)溶液
①一元弱酸(碱)溶液
弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中NH3·H2O、 、OH-浓度的大小关系是
。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中H2S、HS-、S2-、H+浓度大小关系是 。
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)
(2)盐溶液
分析以下盐溶液中离子浓度大小关系
①NaCl溶液
溶液中存在 、 两种电离。
离子浓度的大小关系: 。
c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
NaCl===Na++Cl-
H2O H++OH-
②NH4Cl溶液
溶液中存在电离: 、 。
水解: 。
离子浓度的大小关系: 。
H2O H++OH-
③Na2CO3溶液
Na2CO3溶液中的电离、水解过程:
电离: 。
水解: 。
溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________________
。
>c(H+)
3.混合溶液中各粒子浓度大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析
(1)等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性,溶液中微粒浓度关系: 。
(2)在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为 ,且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(3)若溶液混合后发生反应,则先分析反应物的用量问题,依据反应后溶液中溶质的种类及浓度关系再进行分析。
1.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按 由小到大顺序排列正确的是
A.④<③<②<① B.③<②<①<④
C.③<②<④<① D.③<④<②<①
√
2.在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中,下列关系不正确的是
A.c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)
√
A项不符合元素守恒,应为c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S)。
3.常温下,pH=4的CH3COOH和pH=10的NaOH溶液等体积混合,溶液显____性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________
_________________。
酸
c(CH3COO-)>c(Na+)
>c(H+)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________,上述四种离子浓度的大小顺序为______(填序号)。
NH4Cl
①
(2)若上述关系中③是正确的,则溶质为________________;若上述关系中④是正确的,则溶质为______________。
NH4Cl和NH3·H2O
NH4Cl和HCl
(3)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)________(填“大于”“小于”或“等于”,下同)c(NH3·H2O),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)_____
c(OH-)。
小于
大于
NH4Cl水解,溶液呈酸性,若等体积的稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)<c(NH3·H2O),混合前盐酸中c(H+)大于氨水中c(OH-)。
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常见溶液中微粒变化图像
>
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三
1.抓“五点”破解中和滴定图像
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
三
常见溶液中微粒变化图像
弱
NaA和HA
<
c(A-)>c(Na+)>
c(H+)>c(OH-)
NaA
HA
=
c(Na+)=c(A-)>
c(H+)=c(OH-)
NaA
>
c(Na+)>c(A-)>
c(OH-)>c(H+)
NaA、NaOH
>
c(Na+)>c(OH-)>
c(A-)>c(H+)
利用中和滴定曲线分析离子浓度思路,三看:
一看谁滴定谁,二看坐标,三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。
2.分布系数曲线
是指以pH为横坐标,分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标,即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
弱电解 质分布 系数图
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
δn δ0、δ1分别为 、___________分布系数 δ0为 分布系数、δ1为______
分布系数、δ2为 分布系数
微粒存在形式 当pHpKa时,主要存在形式是 。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH) c(CH3COO-),即pH pKa 当pH=1.2时δ0=δ1,当pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时, 为主要存在形式;当1.2为主要存在形式;当pH>4.2时,_______为主要存在形式
CH3COOH
CH3COO-
CH3COOH
CH3COO-
=
=
H2C2O4
H2C2O4
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
求Ka Ka(CH3COOH)=_________________,从图 可知,c(CH3COO-)=c(CH3COOH) 时pH=pKa = ,Ka(CH3COOH)=______________ Ka2(H2C2O4)=______________,从图可知, 时pH= ,Ka2=c(H+)= ,同理求得Ka1=______
4.76
c(H+)=10-4.76
4.2
10-4.2
10-1.2
3.对数图像
例 (2021·湖南1月适应性考试,14改编)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·
L-1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中,
随pH的变化关系如图所示(取lg 5=0.7)。
下列说法不正确的是
A.常温下,CH3COOH的电离常数为10-4.76
B.当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液20.00 mL
C.溶液中水的电离程度大小:c>b>a
D.c点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
√
向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液20.00 mL,溶质为CH3COONa,此时溶液的pH>7,故B符合题意;
CH3COONa溶液中,由于醋酸根离子水解,c(Na+)>c(CH3COO-),但水解较微弱,c(CH3COO-)>c(OH-),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D不符合题意。
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课时对点练
对点训练
题组一 单一溶液中粒子浓度关系
1.在CH3COONa溶液中,各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
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在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得c(Na+)>c(CH3COO-);由于水解,溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+);由于盐的水解程度比较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),A正确。
对点训练
2.室温下,0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液呈中性,下列说法错误的是
A.水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
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CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子都水解促进水的电离,使得水电离产生的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,A错误,C正确;
醋酸根离子水解生成醋酸分子的程度很小,所以c(CH3COO-)>
c(CH3COOH),D正确。
对点训练
题组二 混合溶液中粒子浓度关系
3.室温下将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是
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对点训练
4.有4种混合溶液,分别由等体积的0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
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对点训练
A项,pH:②>④>③>①;
C项,应为①>③>④>②;
D项,应为①>③>④>②。
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对点训练
5.用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L混合溶液,已知其中c(CN-)<c(Na+),则下列判断正确的是
A.c(HCN)>c(CN-)
B.c(HCN)>c(CN-)=0.2 mol·L-1
C.c(H+)>c(OH-)
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
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对点训练
由c(CN-)<c(Na+)知,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,A正确;
HCN和NaCN的物质的量都为0.1 mol,由元素守恒可知,c(CN-)+c(HCN)=0.2 mol·L-1,B错误;
根据电荷守恒可知,c(CN-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),又因为c(CN-)
c(H+),C错误;
溶液中存在c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(Na+)=0.1 mol·L-1,则c(CN-)+c(OH-)>0.1 mol·L-1,D错误。
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对点训练
题组三 图像分析
6.常温下,HB的电离常数Ka=1.0×10-6,向20 mL
0.01 mol·L-1 HB溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 NaOH
溶液,溶液的pH与加入V(NaOH)之间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点对应溶液的pH约为4,且溶液中只存在HB的电离平衡
B.b点对应的溶液中存在:c(OH-)-c(H+)=c(B-)
C.d点对应的溶液中存在:c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)
D.a、b、c、d四点中c点溶液中水的电离程度最大
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b点为HB和NaB的混合液,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),则c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(B-),B项错误;
对点训练
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d点为NaB溶液,溶液显碱性,则c(Na+)>c(B-)
>c(OH-)>c(H+),C项正确;
a、b、c、d四点溶液中的OH-均来源于水的电离,
由于溶液的pH逐渐增大,c(OH-)增大,说明水的
电离程度逐渐增大,故d点溶液中水的电离程度最大,D项错误。
对点训练
7.(2023·陕西延安高二期末)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ变化关系如图所示。
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下列叙述不正确的是
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
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对点训练
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根据图示,H2A H++HA-、HA- H++A2-,酸性较强时,H2A为主要组分,所以曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-),曲线③代表δ(A2-),选项A正确;
对点训练
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a点溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),又a点溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),且c(HA-)=c(H2A),所以c(Na+)
<2c(A2-)+c(H2A),选项D错误。
对点训练
8.已知HX和HY是两种一元弱酸,常温下用NaOH溶液分别滴定这两种弱酸溶液,若pKa=-lg Ka,y= ,得到y和溶液pH的变化关系如图所示。下列有关叙述错误的是
A.常温下,Ka(HX)=10-4,Ka(HY)=10-8.5
B.a点溶液中,c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)
>c(OH-)
C.常温下,0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH大于0.1 mol·L-1NaY溶液的pH
D.HY溶液中滴入NaOH溶液后所得的混合溶液中, =
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=4,b点时pH=8.5,则HX、HY的电离平衡常数分别为10-4、10-8.5,A项正确;
对点训练
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a点时溶液呈酸性,则溶液中c(H+)>c(OH-),根
据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-),
可知c(X-)>c(Na+),由a点的纵坐标为0可知,
a点时c(X-)=c(HX),则溶液中微粒浓度:c(X-)
=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;
根据Ka(HX)=10-4、Ka(HY)=10-8.5可知,HX的酸性强于HY,又弱酸的酸性越强,对应盐的水解程度越小,所以0.1 mol·L-1NaY溶液的碱性较强,pH较大,C项错误;
对点训练
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9.把0.02 mol·L-1醋酸钠溶液与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,混合后溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系错误的是
A.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
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综合强化
√
反应后溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),因CH3COOH为弱酸,只发生部分电离,故c(CH3COOH)>c(H+),所以有c(CH3COO-)>c(Cl-)
>c(CH3COOH)>c(H+),B正确;
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综合强化
据溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),D正确。
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综合强化
10.(2023·陕西宝鸡高二检测)室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是
A.0.05 mol·L-1 NaClO溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
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综合强化
C.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.一定浓度的Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
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次氯酸根离子水解,溶液呈碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,A正确;
综合强化
NH3·H2O是弱电解质,稀释10倍后,其pH向7靠拢不到一个单位,则a在Na2S溶液中,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),D错误。
综合强化
11.(2023·唐山高二检测)下列比较正确的是
A.相同浓度的溶液:①(NH4)2S溶液、②Na2S溶液、③H2S溶液中的c(S2-):③
>②>①
B.相同pH的溶液:①NaClO溶液、②NaHCO3溶液、③CH3COONa溶液中的
c(Na+):①>②>③
C.①0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、②0.01 mol·L-1FeCl3溶液、③0.001 mol·L-1FeCl3
溶液中pH:③>②>①
D.相同浓度的溶液:①氨水、②NaOH溶液、③Ba(OH)2溶液中c(H+):②>①
>③
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酸越弱其钠盐越易水解,酸性:醋酸>碳酸>次氯酸,则这3种钠盐水解程度:①>②>③,等pH的三种溶液中c(Na+):③>②>①,B错误;
氯化铁溶液因水解呈酸性,浓度越大,酸性越强,pH越小,则3种溶液中pH:③>②>①,C正确;
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一水合氨是一元弱碱、氢氧化钠是一元强碱、氢氧化钡是二元强碱,相同浓度的这3种溶液中c(OH-):③>②>①,则c(H+):①>②>③,D错误。
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综合强化
13.(2023·福建龙岩高二期中)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收SO2,若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3) + 。H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.29×10-2、Ka2=6.24×10-8。下列说法正确的是
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温度升高,SO2的溶解度减小,不利于反
应进行,A错误;
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综合强化
14.(2023·苏州高二期中)室温下,通过下列实验来探究NH4HCO3的性质。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=9.68。
实验2:向浓度为0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生。
实验3:将浓度均为2.0 mol·L-1 NH4HCO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤。
下列说法正确的是
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综合强化
15.NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是_____________________________
_______________________________________________________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
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Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
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小于
综合强化
(3)如图1所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
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①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是______(填字母),导致pH随温度变化的原因是_____________________________
__________________________________。
Ⅰ
NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小
10-3
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(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,所得溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________
________________________。
a
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返回作业34 溶液中微粒浓度的关系
(选择题1~14题,每小题6分,共84分)
题组一 单一溶液中粒子浓度关系
1.在CH3COONa溶液中,各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是( )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
2.室温下,0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液呈中性,下列说法错误的是( )
A.水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1
B.c(NH)=c(CH3COO-)
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
题组二 混合溶液中粒子浓度关系
3.室温下将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
D.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
4.有4种混合溶液,分别由等体积的0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是( )
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
5.用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L混合溶液,已知其中c(CN-)<c(Na+),则下列判断正确的是( )
A.c(HCN)>c(CN-)
B.c(HCN)>c(CN-)=0.2 mol·L-1
C.c(H+)>c(OH-)
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
题组三 图像分析
6.常温下,HB的电离常数Ka=1.0×10-6,向20 mL 0.01 mol·L-1 HB溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH与加入V(NaOH)之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液的pH约为4,且溶液中只存在HB的电离平衡
B.b点对应的溶液中存在:c(OH-)-c(H+)=c(B-)
C.d点对应的溶液中存在:c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+)
D.a、b、c、d四点中c点溶液中水的电离程度最大
7.(2023·陕西延安高二期末)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ变化关系如图所示。
已知:A2-的分布系数δ(A2-)=,10-1.7≈0.02。
下列叙述不正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
8.已知HX和HY是两种一元弱酸,常温下用NaOH溶液分别滴定这两种弱酸溶液,若pKa=-lg Ka,y=lg 或lg ,得到y和溶液pH的变化关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.常温下,Ka(HX)=10-4,Ka(HY)=10-8.5
B.a点溶液中,c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH大于0.1 mol·L-1NaY溶液的pH
D.HY溶液中滴入NaOH溶液后所得的混合溶液中,=
9.把0.02 mol·L-1醋酸钠溶液与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,混合后溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关系错误的是( )
A.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
10.(2023·陕西宝鸡高二检测)室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是( )
A.0.05 mol·L-1 NaClO溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2O)
C.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.一定浓度的Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
11.(2023·唐山高二检测)下列比较正确的是( )
A.相同浓度的溶液:①(NH4)2S溶液、②Na2S溶液、③H2S溶液中的c(S2-):③>②>①
B.相同pH的溶液:①NaClO溶液、②NaHCO3溶液、③CH3COONa溶液中的c(Na+):①>②>③
C.①0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、②0.01 mol·L-1FeCl3溶液、③0.001 mol·L-1FeCl3溶液中pH:③>②>①
D.相同浓度的溶液:①氨水、②NaOH溶液、③Ba(OH)2溶液中c(H+):②>①>③
12.常温下联氨(N2H4)的水溶液中有:①N2H4+H2ON2H+OH- K1,②N2H+H2ON2H+OH- K2,该溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)随-lg c(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中Ⅲ对应的微粒为N2H
B.反应②为N2H的水解平衡方程式
C.若C点为N2H5Cl溶液,则存在c(Cl-)>c(N2H)+2c(N2H)
D.据A点可求:K1=10-6
13.(2023·福建龙岩高二期中)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收SO2,若通入SO2所引起的溶液体积变化和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的电离常数分别为Ka1=1.29×10-2、Ka2=6.24×10-8。下列说法正确的是( )
A.“吸收”应在较高的温度下进行
B.“吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+c(SO)+c(OH-)
C.“吸收”所得c总=0.1 mol·L-1的溶液中:c(H2SO3)>c(SO)
D.“氧化”调节溶液的pH约为5,主要发生反应:2HSO+O2===2SO+2H+
14.(2023·苏州高二期中)室温下,通过下列实验来探究NH4HCO3的性质。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=9.68。
实验2:向浓度为0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生。
实验3:将浓度均为2.0 mol·L-1 NH4HCO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤。
下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中存在:c(H+)+2c(H2CO3)=c(CO)+c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.由实验1可得:Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
C.实验2中发生反应的离子方程式为NH+OH-===NH3↑+H2O
D.实验3所得滤液中存在:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)
15.(16分)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是_______________________________________
________________________________________________________________________
(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中c(NH)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中c(NH)。
(3)如图1所示是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填字母),导致pH随温度变化的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②(4分)20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=______________mol·L-1。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,所得溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________。
作业34 溶液中微粒浓度的关系
1.A [在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得c(Na+)>c(CH3COO-);由于水解,溶液显碱性,故c(OH-)>c(H+);由于盐的水解程度比较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),A正确。]
2.A [CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子都水解促进水的电离,使得水电离产生的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,A错误,C正确;CH3COONH4溶液呈中性,说明两者水解程度相等,c(NH)=c(CH3COO-),B正确;醋酸根离子水解生成醋酸分子的程度很小,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。]
3.B [HCl+NH3·H2O===NH4Cl+H2O,NH3·H2O过量,所以c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。]
4.B [A项,pH:②>④>③>①;C项,应为①>③>④>②;D项,应为①>③>④>②。]
5.A [由c(CN-)<c(Na+)知,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,A正确;HCN和NaCN的物质的量都为0.1 mol,由元素守恒可知,c(CN-)+c(HCN)=0.2 mol·L-1,B错误;根据电荷守恒可知,c(CN-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),又因为c(CN-)c(H+),C错误;溶液中存在c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(Na+)=0.1 mol·L-1,则c(CN-)+c(OH-)>0.1 mol·L-1,D错误。]
6.C [由图像可知,a点是0.01 mol·L-1的HB溶液,其中c(H+)≈= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,故溶液的pH=4,但溶液中还存在水的电离平衡,A项错误;b点为HB和NaB的混合液,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),则c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(B-),B项错误;d点为NaB溶液,溶液显碱性,则c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;a、b、c、d四点溶液中的OH-均来源于水的电离,由于溶液的pH逐渐增大,c(OH-)增大,说明水的电离程度逐渐增大,故d点溶液中水的电离程度最大,D项错误。]
7.D [根据图示,H2A??H++HA-、HA-??H++A2-,酸性较强时,H2A为主要组分,所以曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-),曲线③代表δ(A2-),选项A正确;Ka1==10-6.3,则c(H+)≈=10-4 mol·L-1,c(H2A)=10-1.7 mol·L-1≈0.020 00 mol·L-1,选项B正确;NaHA溶液,Ka2==10-10.3,其Kh2==10-7.7>10-10.3,水溶液显碱性,选项C正确;a点溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),又a点溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),且c(HA-)=c(H2A),所以c(Na+)<2c(A2-)+c(H2A),选项D错误。]
8.C [根据一元弱酸HA的电离平衡常数Ka=可知,-lg Ka=-lg,则y=pH-pKa。a点和b点对应的纵坐标为0,此时pH=pKa,a点时pH=4,b点时pH=8.5,则HX、HY的电离平衡常数分别为10-4、10-8.5,A项正确;a点时溶液呈酸性,则溶液中c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-),可知c(X-)>c(Na+),由a点的纵坐标为0可知,a点时c(X-)=c(HX),则溶液中微粒浓度:c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;根据Ka(HX)=10-4、Ka(HY)=10-8.5可知,HX的酸性强于HY,又弱酸的酸性越强,对应盐的水解程度越小,所以0.1 mol·L-1 NaY溶液的碱性较强,pH较大,C项错误;根据y=lg=pH-pKa(HY)可知,=,D项正确。]
9.C [反应后的溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、CH3COONa和CH3COOH,根据元素守恒得:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,A正确、C错误;反应后溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),因CH3COOH为弱酸,只发生部分电离,故c(CH3COOH)>c(H+),所以有c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),B正确;据溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),D正确。]
10.A [次氯酸根离子水解,溶液呈碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,A正确;KHC2O4溶液pH=4,则KHC2O4的电离大于水解,所以c(H2C2O4)11.C [(NH4)2S溶液、Na2S溶液都是强电解质溶液,硫离子均会水解,NH与S2-发生相互促进的水解反应,H2S是弱电解质,相同浓度的溶液中c(S2-):③<①<②,A错误;酸越弱其钠盐越易水解,酸性:醋酸>碳酸>次氯酸,则这3种钠盐水解程度:①>②>③,等pH的三种溶液中c(Na+):③>②>①,B错误;氯化铁溶液因水解呈酸性,浓度越大,酸性越强,pH越小,则3种溶液中pH:③>②>①,C正确;一水合氨是一元弱碱、氢氧化钠是一元强碱、氢氧化钡是二元强碱,相同浓度的这3种溶液中c(OH-):③>②>①,则c(H+):①>②>③,D错误。]
12.B [随-lg c(OH-)的增大曲线Ⅰ的δ(X)逐渐减小,对应的微粒为N2H4,曲线Ⅱ的δ(X)先增大后减小,对应的微粒为N2H,曲线Ⅲ的δ(X)逐渐增大,对应的微粒为N2H,A正确;联氨的电离类似于一水合氨的电离,①式是联氨的一级电离,②式是二级电离,即是N2H的电离平衡方程式,B错误;常温下,C点的-lg c(OH-)>7,即pH<7,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),且N2H5Cl溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(N2H)+2c(N2H)=c(OH-)+c(Cl-),可得出c(Cl-)>c(N2H)+2c(N2H),C正确;A点是曲线Ⅰ、Ⅱ交点,该点c(N2H)=c(N2H4),则K1==10-6,D正确。]
13.D [温度升高,SO2的溶解度减小,不利于反应进行,A错误;根据电荷守恒,“吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),B错误;由电离常数可知,HSO的水解常数Kh==<Ka2,说明HSO在溶液中的电离程度大于水解程度,NaHSO3溶液呈酸性,c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3),C错误;“氧化”调节溶液的pH约为5,HSO被氧化为SO,主要发生反应2HSO+O2===2SO+2H+,D正确。]
14.B [NH4HCO3溶液中的电荷守恒式为c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),元素守恒式为c(NH)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),结合两式,可得c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)+c(NH3·H2O),A错误;根据溶液显碱性可知,水解程度:HCO>NH,B正确;加入足量的NaOH溶液后,NH、HCO都能与OH-反应,C错误;实验3中析出的晶体是NaHCO3,故c(NH)+c(NH3·H2O)>c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO),D错误。]
15.(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 (2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度使其水解程度增大,pH减小 ②10-3
(4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
解析 (2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,但HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。(3)②根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)≈10-3 mol·L-1 [c(OH-)太小,可忽略]。(4)a、b、c、d四个点,根据反应量的关系,a点恰好消耗完电离出的H+,溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4;b、c、d三点溶液均含有NH3·H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O三种成分,a点时c(Na+)=c(SO),b点时c(Na+)>c(SO),又根据电荷守恒c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO),且c(H+)=c(OH-),可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。