第45讲 溶液中粒子浓度的“静态分析”
一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.有关醋酸钠溶液中粒子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是( )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)=c(CH3COO-)
2.25 ℃时,测得某Na2S溶液的pH=8,下列有关该溶液的说法正确的是( )
A.c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(OH-)
B.加少量水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
C.通入少量Cl2,溶液中S2-浓度增大
D.2c(H2S)+c(HS-)=9.9×10-7 mol·L-1
3.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c(N)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(N)+c(Na+)
4.下列各粒子浓度的大小比较正确的是( )
A.0.1 mol·L-1K2CO3溶液中:c(OH-)=c(HC)+c(H+)+c(H2CO3)
B.常温时将等体积的盐酸和氨水混合后pH=7,则c(N)>c(Cl-)
C.N浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2、②(NH4)2CO3、③(NH4)2SO4,各溶液浓度大小顺序:③>②>①
D.含有N、Cl-、OH-、H+的溶液中,离子浓度大小关系可能为c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
5.已知HCN的电离常数Ka=6.2×10-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性。对于混合溶液中下列关系式正确的是( )
A.c(Na+)<c(CN-)
B.c(CN-) > c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
6.尿酸钠(NaUr)被认为和痛风性关节病的发病机理有关。已知尿酸钠(NaUr)溶液呈碱性。NaUr溶液与盐酸恰好完全反应后的溶液中,下列关系式不正确的是( )
A.c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr)
B.c(Cl-)>c(Ur-)>c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
D.c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
7.已知室温下,0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈弱酸性,下列叙述中正确的是( )
A.c(C2)<c(H2C2O4)
B.Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)<Kw
C.加等浓度NaOH溶液,c(HC2)+2c(C2)的值减小
D.加水稀释,溶液酸性减弱,但n(H+)·n(OH-)的值不变
8.(2024·吉安模拟)0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与0.1 mol·L-1的铵明矾[NH4Al(SO4)2]溶液等体积混合,反应后混合液各离子浓度大小比较合理的是( )
A.c(S)>c(N)>c(A)>c(OH-)>c(H+)
B.c(N)>c(S)>c(A)>c(OH-)>c(H+)
C.c(S)>c(N)>c(A)>c(H+)>c(OH-)
D.c(S)>c(A)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
9.50 ℃时,下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
10.Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4×10-7、Ka2(H2CO3)=5×10-11。下列说法不正确的是( )
A.0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液pH约为12
B.pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1的 NaHCO3溶液中存在:c(HC)>c(H2CO3)>c(C)
D.pH=10的该缓冲溶液中存在:c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
二、非选择题(本题包括2小题)
11.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25 ℃时,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。请回答下列问题:
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是 (填字母,下同)。
A.加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是 。
A.c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
(3)常温时,将pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-),该溶液中电荷守恒表达式为
。
(4)常温时,将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m (填“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中c(H+) NaOH溶液中c(OH-)。
12.电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡,请回答下列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数 (25 ℃) Ka= 1.8×10-5 Ka= 4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11
①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(CN-) (填“>”“<”或“=”)c(HC)。
②常温下,pH相同的三种溶液:A.CH3COONa、B.NaCN、C.Na2CO3,其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填字母)。
③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液的pH=9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是
,
溶液中= 。
(2)室温时,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 (填字母)。
A.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+c(C)
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
D.浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液:2c(H+)+c(HC)+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c(C)
(3)室温下,用0.100 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的某氨水,滴定曲线如图所示。
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为 。
②b点所示的溶液中c(N)-c(NH3·H2O)= (写出准确值)。
第45讲 溶液中粒子浓度的“静态分析”
1.C CH3COO-部分水解,正确的浓度关系为c(CH3COO-)<c(Na+),A、D错误;醋酸钠溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B错误;醋酸钠溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),C正确。
2.D Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-),A错误;加少量水稀释,根据Kw=c(H+)·c(OH-),溶液中除了c(H+)增大,其余离子的浓度均减小,B错误;通入少量Cl2,会发生反应:Cl2+S2-2Cl-+S↓,因此溶液中S2-浓度减小,C错误;根据质子守恒式:2c(H2S)+c(HS-)+c(H+)=c(OH-),因此2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)-c(H+)=10-6 mol·L-1-10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1,D正确。
3.B A项,未加盐酸时,NH3·H2O部分电离,所以c(OH-)>c(Na+)>c(NH3·H2O),错误,B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),再由电荷守恒可知c(N)+c(H+)=c(OH-),正确;C项,由电荷守恒得:c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),所以有c(Cl-)>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时,溶液中溶质为NaCl、NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(N)+c(Na+),则c(Cl-)>c(N)+c(Na+),错误。
4.D 碳酸钾水解使溶液显碱性,质子守恒:c(OH-) = c(HC) + c(H+) + 2c(H2CO3),A错误;根据电荷守恒:c(N) + c(H+)= c(Cl-) + c(OH-),混合溶液的pH=7,则c(N) = c(Cl-),B错误;① (NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+水解抑制N的水解,②(NH4)2CO3中C水解促进N的水解,③(NH4)2SO4中硫酸根离子对N的水解无影响,当N浓度相同时,溶液浓度大小顺序:②>③>①,C错误;根据电荷守恒:c(N) + c(H+)= c(Cl-) + c(OH-),离子浓度大小关系可能为c(Cl- ) > c(N) > c(H+ ) > c(OH- ),D正确。
5.C HCN的电离常数为6.2×10-10,说明HCN为弱酸。0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,因此混合溶液中c(HCN)>c(Na+)>c(CN-),A、B错误;根据元素守恒,c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1,C正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),因此有c(CN-)+c(OH-)>0.1 mol·L-1,D错误。
6.C 由尿酸钠溶液呈碱性可知HUr是弱酸,NaUr溶液与盐酸恰好完全反应:NaUr+HClNaCl+HUr,溶液中含有的溶质为等物质的量的NaCl和HUr。根据元素守恒:c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr),A正确;溶液中离子浓度的大小关系应为c(Cl-)>c(Ur-)>c(OH-),B正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)+c(Cl-),C错误;根据质子守恒:c(H+)=c(Ur-)+c(OH-),D正确。
7.C 由NaHC2O4溶液呈弱酸性,可知HC2的电离程度大于自身的水解程度,故c(C2)>c(H2C2O4),A错误;设溶液中c(HC2)=c mol·L-1,由HC2电离过程可得:c(H+)≈ mol·L-1,由HC2水解过程可得:c(OH-)≈ mol·L-1,因c(H+)>c(OH-),所以>,可得Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)>Kw,B错误;由电荷守恒:c(HC2)+2c(C2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),可得c(HC2)+2c(C2)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),加入同浓度的NaOH溶液,c(Na+)不变,但c(H+)减小,c(OH-)增大,所以c(HC2)+2c(C2)的值减小,C正确;加水稀释,c(H+)减小,酸性减弱,n(H+)·n(OH-)=[c(H+)·V]·[c(OH-)·V]=c(H+)·c(OH-)·V2=KwV2,所以加水稀释,n(H+)·n(OH-)的值增大,D错误。
8.C 设两溶液的体积都为1 L,两溶液混合前所含离子的物质的量为Ba2+ 0.1 mol、OH- 0.2 mol、N 0.1 mol、A0.1 mol、S 0.2 mol,由于生成硫酸钡沉淀,钡离子沉淀完全,S余0.1 mol,由于生成氢氧化铝沉淀,氢氧根离子沉淀完全,A余约0.033 mol,由于N水解使溶液呈酸性,所以离子浓度关系为c(S)>c(N)>c(A)>c(H+)>c(OH-)。
9.B A项,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,根据电荷守恒可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c(H+)>c(CH3COO-),错误;B项,CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(OH-)<c(H+),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)<c(CH3COO-),正确;C项,Na2SO3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),错误;D项,在50 ℃时,Kw>1.0×10-14,pH=12,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,所以此时c(OH-)>1.0×10-2 mol·L-1,错误。
10.D A项,由Kh(C)==可得,0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中c(OH-)≈=mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH约为12,正确;B项,NaHCO3溶液中碳酸氢根离子的水解促进水的电离,pH=8的NaHCO3溶液中c(H+)=10-8 mol·L-1,所以水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1,正确;C项,NaHCO3溶液显碱性,说明HC的水解程度大于其电离程度,所以c(HC)>c(H2CO3)>c(C),正确;D项,由元素守恒可知,NaHCO3溶液中c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3),Na2CO3溶液中c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),则pH=10的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中,c(Na+)>c(C)+c(HC)+c(H2CO3),错误。
11.(1)C (2)BC (3)< c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (4)> <
解析:(1)加水稀释或升高温度,醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡均正向移动,则醋酸的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大,A、B错误;醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离,C正确。(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据元素守恒有2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),综合以上式子可得2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2(OH-),A错误,B正确;据元素守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。(3)常温时,将pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合,发生中和反应后,醋酸有剩余,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),从而推知:c(Na+)<c(CH3COO-)。(4)常温时,将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH=7,此时溶液呈中性;若二者恰好完全反应生成CH3COONa,溶液显碱性,欲使溶液呈中性,醋酸要稍过量,则有m>n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若醋酸溶液中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后醋酸远远过量,故醋酸溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。
12.(1)①< ②ABC ③CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 1.8×104 (2)BD (3)①c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-) ②2(10-5-10-9)mol·L-1
解析:(1)①根据表格中数据可知,酸性:H2CO3>HCN>HC,即CN-的水解能力强于HC,因此等浓度的NaCN溶液和NaHCO3溶液中,c(CN-)<c(HC);②根据电离平衡常数可知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,酸越弱,相应的钠盐越容易水解,溶液的pH越大,则等pH的A.CH3COONa、B.NaCN、C.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是ABC;③CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中===1.8×104。(2)A项,0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,依据电荷守恒,可得出:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),不正确;C项,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,HC的电离程度小于其水解程度,所以c(C)<c(H2CO3),从而得出:c(Na+)>c(HC)>c(H2CO3)>c(C),不正确。(3)①d点酸碱恰好完全反应生成氯化铵,溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-);②b点溶液中溶质为浓度相等的氯化铵和一水合氨,存在电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),存在元素守恒:c(NH3·H2O)+c(N)=2c(Cl-),所以得到:2c(H+)+c(N)=2c(OH-)+c(NH3·H2O),则c(N)-c(NH3·H2O)=2c(OH-)-2c(H+)=2(10-5-10-9)mol·L-1。
3 / 3第45讲 溶液中粒子浓度的“静态分析”
课标要求
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握电解质溶液中各组分之间的守恒关系和浓度大小比较。
考点一 同一溶液中不同粒子浓度大小的比较
(一)熟知两大理论、构建思维基点
1.电离平衡理论
(1)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,如氨水中,NH3·H2O、N、OH-浓度的大小关系: 。
(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H2S溶液中,H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系: 。
2.水解平衡理论
(1)水解过程是微弱的,如NH4Cl溶液中,N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系: 。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如Na2CO3溶液中,C、HC、H2CO3的浓度大小关系: 。
(二)巧用“三个守恒”,明确浓度关系
1.电荷守恒
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带的电荷总数一定等于阳离子所带的电荷总数。如NaHCO3溶液中存在Na+、H+、HC、C、OH-,其电荷守恒式为 。
2.元素守恒
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。
如NaHCO3溶液中既存在HC的电离:HCH++C,又存在HC的水解: ,其元素守恒式为 。
3.质子守恒
电解质溶液中,由于电离、电解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
质子守恒的书写技巧(以NaHCO3溶液为例):
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)…①
元素守恒:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)…②
将②代入①整理得质子守恒式: 。
一 单一溶液中粒子浓度关系
1.0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液
(1)电荷守恒式: 。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)离子浓度由大到小的顺序: 。
2.0.1 mol·L-1 Na2S溶液
(1)电荷守恒式: 。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)离子浓度由大到小的顺序: 。
3.次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH溶液完全反应后生成NaH2PO2,下列叙述错误的是( )
A.NaH2PO2的水溶液加水稀释,变大
B.H3PO2溶液中存在电离平衡:H3PO2H2P+H+
C.NaH2PO2溶液中:c(Na+)>c(H2P)>c(OH-)>c(H+)
D.NaH2PO2溶液中:c(H2P)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
正盐溶液质子守恒式的直接书写方法
依据水的电离平衡书写。在溶液中无论由水电离出的H+和OH-以什么形式存在,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的。若溶液溶质是单一盐类,以Na2S溶液为例,则可依据如图所示方法进行快速书写。
二 混合溶液中粒子浓度关系
4.常温下,等浓度NaOH和CH3COOH溶液按1∶2体积比混合后pH<7。
(1)电荷守恒: ;
(2)元素守恒: ;
(3)离子浓度由大到小的顺序: 。
5.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液
(1)电荷守恒式: 。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)粒子浓度由大到小的顺序(含CH3COOH): 。
6.浓度均为0.1 mol·L-1 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液
(1)电荷守恒式: 。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)离子浓度由大到小的顺序: 。
混合溶液中粒子浓度大小比较的思维流程
考点二 不同溶液中相同粒子浓度大小的比较
在常温下,有下列五种溶液:
①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液
②0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液
③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液
④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1 NH4Cl混合液
⑤0.1 mol·L-1氨水。
(1)溶液①呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是
(用离子方程式表示)。
(2)在上述五种溶液中,pH最小的是 (填序号)。
(3)溶液①②③中c(N)由小到大的顺序是 ,溶液④⑤中c(N)的大小关系是 。
(4)在溶液④中, 的浓度为0.1 mol·L-1。
(5)常温下,测得溶液②的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度 (填“>”“<”或“=”)N的水解程度,CH3COO-与N浓度的大小关系是c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”)c(N)。
1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N)由大到小的顺序为 。
2.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小关系。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 。
(2)相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
比较不同溶液中同一离子浓度大小的方法:选好参照物,分组比较,各个击破。
1.判断正误(正确打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2024·安徽高考)Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)。( )
(2)(2024·江苏高考)将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3,该溶液中c(HS)+c(S)>c(H+)。( )
(3)(2024·江苏高考)已知:室温下Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气,此时溶液中:c(S)>c(HS)。( )
(4)(2024·浙江1月选考)已知:常温下,H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8。H2SO3溶液中存在:c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)。( )
(5)(2023·重庆高考)(NH4)2SO4的饱和溶液中:c(H+)+c(N)+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(S)。( )
(6)(2023·江苏高考)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)。( )
(7)(2023·江苏高考)0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)。( )
(8)(2024·安徽高考)已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90。0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)。( )
2.(2023·天津高考10题)在浓度为0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,如下说法正确的是( )
A.溶液中浓度最大的离子是H2P
B.c(H3PO4)+c(H2P)+c(HP)+c(P)=0.1 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)
D.磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为Ka2=
3.(2022·重庆高考11题)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是( )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(S)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
4.(2022·浙江6月选考23题)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH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NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
第45讲 溶液中粒子浓度的“静态分析”
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
(一)1.(1)c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N) (2)c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-) 2.(1)c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O) (2)c(C)>c(HC)>c(H2CO3)
(二)1.c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)
2.HC+H2OH2CO3+OH- c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=c(Na+)
3.c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)
关键能力突破
1.(1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS)+2c(S)
(2)c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
(3)c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(S)
(4)c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)
2.(1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
(2)c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
(3)c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
(4)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
3.A NaH2PO2的水溶液加水稀释,H2P水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,所以c(H3PO2)、c(OH-)变小,溶液中c(H+)变大,所以应变小,A错误。
4.(1)c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
(2)2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
(3)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
5.(1)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(2)c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)
(3)2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
(4)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
6.(1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C)+c(HC)
(2)2c(Na+)=3[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]
(3)2c(OH-)+c(C)=2c(H+)+c(HC)+3c(H2CO3)
(4)c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)>c(H+)
考点二
必备知识夯实
(1)酸 N+H2ONH3·H2O+H+ (2)③ (3)②<①<③ ④>⑤ (4)Cl- (5)= =
关键能力突破
1.⑤>④>③>①>②
解析:分析流程为
2.(1)③>②>④>① (2)②>①>③
【真题·体验品悟】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)×
2.B 0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,浓度最大的离子是Na+,A项错误;B项中的等式是NaH2PO4溶液中的元素守恒,正确;C项中的等式是NaH2PO4溶液中的电荷守恒,但缺少氢氧根离子,错误;磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式书写不正确(分子、分母颠倒了),D项错误。
3.D A项,经过步骤①,100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液和0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2+Na2SO42NaCl+CaSO4↓,生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4,CaSO4微溶,则溶液中含有S和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),错误;B项,步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq)CaCO3(s)+Na2SO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,则c(Na+)=6c(S),错误;C项,经过步骤②,反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,存在元素守恒:c(Cl-)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),错误;D项,步骤③中,CaCO3+2CH3COOHCa(CH3COO)2+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含有0.02 mol NaCl、0.01 mol Ca(CH3COO)2、0.01 mol Na2SO4,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),正确。
4.B 恰好中和时,生成NaCl、醋酸钠,CH3COO-水解显碱性,A项正确;加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,此时溶液中c(H+)≈= mol·L-1=×10-3 mol·L-1>1×10-4.3 mol·L-1,因此滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,盐酸、醋酸均与NaOH发生反应,其中CH3COOH为弱电解质,在离子方程式书写中用化学式表示,B项错误;滴定过程中,c(Cl-)×V=[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]×V=0.1 mol·L-1×0.02 L,C项正确;加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,呈酸性,则需要再加入NaOH溶液使溶液呈中性,故c(Na+)>c(Cl-),醋酸为弱电解质,故c(Cl-)>c(CH3COO-),CH3COO-的水解常数Kh==<Ka,醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D项正确。
5 / 5(共70张PPT)
第45讲 溶液中粒子浓度的“静态分析”
高中总复习·化学
课标要求
1. 理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2. 掌握电解质溶液中各组分之间的守恒关系和浓度大小比较。
考点·全面突破
01
真题·体验品悟
02
课时·跟踪检测
03
考点·全面突破
锁定要点,聚焦应用
考点一 同一溶液中不同粒子浓度大小的比较
(一)熟知两大理论、构建思维基点
1. 电离平衡理论
(1)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,如氨水中,NH3·H2O、N 、OH-浓度的大小关系:
。
(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H2S溶液中,H2S、HS-、S2-、H+的浓度大
小关系: 。
c
(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N )
c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)
2. 水解平衡理论
(1)水解过程是微弱的,如NH4Cl溶液中,N 、Cl-、NH3·H2O、H+
的浓度大小关系: 。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如
Na2CO3溶液中,C 、HC 、H2CO3的浓度大小关系:
。
c(Cl-)>c(N )>c(H+)>c (NH3·H2O)
c(C )
>c(HC )>c(H2CO3)
(二)巧用“三个守恒”,明确浓度关系
1. 电荷守恒
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都呈电中性,即阴离子所带的
电荷总数一定等于阳离子所带的电荷总数。如NaHCO3溶液中存在Na+、H
+、HC 、C 、OH-,其电荷守恒式为
。
c(Na+)+c(H+)=c
(HC )+c(OH-)+2c(C )
2. 元素守恒
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。
如NaHCO3溶液中既存在HC 的电离:HC H++C ,又存在
HC 的水解: ,其元素守恒式为
。
HC +H2O H2CO3+OH-
c (C )+c(HC )+c(H2CO3)=c(Na+)
3. 质子守恒
电解质溶液中,由于电离、电解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转
移,转移过程中质子数量保持不变,称为质子守恒。
质子守恒的书写技巧(以NaHCO3溶液为例):
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC )+2c
(C )…①
元素守恒:c(Na+)=c(HC )+c(C )+c(H2CO3)…②
将②代入①整理得质子守恒式:
。
c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)
+c(C )
一 单一溶液中粒子浓度关系
1. 0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液
(1)电荷守恒式:
。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)离子浓度由大到小的顺序:
。
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS )+
2c(S )
c(Na+)=c(S )+c(HS )+c(H2SO3)
c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(S )
c(Na+)>c(HS )>c(H+)
>c(S )>c(OH-)
2. 0.1 mol·L-1 Na2S溶液
(1)电荷守恒式:
。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式: 。
(4)离子浓度由大到小的顺序:
。
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+
2c(S2-)
c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>
c(HS-)>c(H+)
3. 次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH溶液完全
反应后生成NaH2PO2,下列叙述错误的是( )
A. NaH2PO2的水溶液加水稀释, 变大
B. H3PO2溶液中存在电离平衡:H3PO2 H2P +H+
C. NaH2PO2溶液中:c(Na+)>c(H2P )>c(OH-)>c(H+)
D. NaH2PO2溶液中:c(H2P )+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
√
解析: NaH2PO2的水溶液加水稀释,H2P 水解程度增大,但由于溶
液体积增大程度更大,所以c(H3PO2)、c(OH-)变小,溶液中c(H
+)变大,所以 应变小,A错误。
正盐溶液质子守恒式的直接书写方法
依据水的电离平衡书写。在溶液中无论由水电离出的H+和OH-以什
么形式存在,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的。若溶液溶
质是单一盐类,以Na2S溶液为例,则可依据如图所示方法进行快速书写。
二 混合溶液中粒子浓度关系
4. 常温下,等浓度NaOH和CH3COOH溶液按1∶2体积比混合后pH<7。
(1)电荷守恒:
;
(2)元素守恒: ;
(3)离子浓度由大到小的顺序:
。
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H
+)
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H
+)>c(OH-)
5. 浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液
(1)电荷守恒式: 。
(2)元素守恒式: 。
(3)质子守恒式:
。
(4)粒子浓度由大到小的顺序(含CH3COOH):
。
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)
2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c
(CH3COO-)
c(CH3COO-)>c
(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
6. 浓度均为0.1 mol·L-1 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液
(1)电荷守恒式:
。
(2)元素守恒式:
。
(3)质子守恒式:
。
(4)离子浓度由大到小的顺序:
。
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C )
+c(HC )
2c(Na+)=3[c(C )+c(HC )+c
(H2CO3)]
2c(OH-)+c(C )=2c(H+)+c
(HC )+3c(H2CO3)
c(Na+)>c(HC )>c
(C )>c(OH-)>c(H+)
混合溶液中粒子浓度大小比较的思维流程
考点二 不同溶液中相同粒子浓度大小的比较
在常温下,有下列五种溶液:①0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液 ②0.1 mol·L-1
CH3COONH4溶液
③0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液 ④0.1 mol·L-1 NH3·H2O和0.1 mol·L-1
NH4Cl混合液 ⑤0.1 mol·L-1氨水。
(1)溶液①呈 (填“酸”“碱”或“中”)性,其原因是
(用离子方程式表示)。
(2)在上述五种溶液中,pH最小的是 (填序号)。
酸
N
+H2O NH3·H2O+H+
③
(3)溶液①②③中c(N )由小到大的顺序是 ,溶液
④⑤中c(N )的大小关系是 。
(4)在溶液④中, 的浓度为0.1 mol·L-1。
(5)常温下,测得溶液②的pH=7,则说明CH3COO-的水解程度
(填“>”“<”或“=”)N 的水解程度,CH3COO-与N 浓度
的大小关系是c(CH3COO-) (填“>”“<”或“=”)c
(N )。
②<①<③
④>⑤
Cl-
=
=
1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N )由大到小的顺序
为 。
⑤>④>③>①>②
解析:分析流程为
2. 比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小关系。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④
H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 。
(2)相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③
CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
③>②>④>①
②>①>③
比较不同溶液中同一离子浓度大小的方法:选好参照物,分组比较,
各个击破。
真题·体验品悟
感悟高考,明确方向
1. 判断正误(正确打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2024·安徽高考)Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)
+c(HS-)+2c(S2-)。 ( √ )
(2)(2024·江苏高考)将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3,该溶液中
c(HS )+c(S )>c(H+)。 ( × )
(3)(2024·江苏高考)已知:室温下Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2
(H2SO3)=6.2×10-8。将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶
液pH=4时停止通气,此时溶液中:c(S )>c(HS )。
( × )
√
×
×
(4)(2024·浙江1月选考)已知:常温下,H2SO3:Ka1=1.4×10-2,Ka2
=6.0×10-8。H2SO3溶液中存在:c(H+)>c(HS )>c(S )
>c(OH-)。 ( √ )
(5)(2023·重庆高考)(NH4)2SO4的饱和溶液中:c(H+)+c
(N )+c(NH3·H2O)=c(OH-)+2c(S )。 ( × )
(6)(2023·江苏高考)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H
+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C )。 ( √ )
(7)(2023·江苏高考)0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)
+c(H+)。 ( × )
(8)(2024·安徽高考)已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-
1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90。0.01 mol·L-1 Na2S溶液
中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)。( ×)
√
×
√
×
×
2. (2023·天津高考10题)在浓度为0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,如下
说法正确的是( )
A. 溶液中浓度最大的离子是H2P
B. c(H3PO4)+c(H2P )+c(HP )+c(P )=0.1 mol·L-1
C. c(Na+)+c(H+)=c(H2P )+2c(HP )+3c(P )
D. 磷酸第二步电离平衡的平衡常数表达式为Ka2=
√
解析: 0.1 mol·L-1的NaH2PO4溶液中,浓度最大的离子是Na+,A项错
误;B项中的等式是NaH2PO4溶液中的元素守恒,正确;C项中的等式是
NaH2PO4溶液中的电荷守恒,但缺少氢氧根离子,错误;磷酸第二步电离
平衡的平衡常数表达式书写不正确(分子、分母颠倒了),D项错误。
3. (2022·重庆高考11题)某小组模拟成垢—除垢过程如图。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液
……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是( )
A. 经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B. 经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(S )
C. 经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(C )+c(HC )+c
(H2CO3)
D. 经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
√
解析: A项,经过步骤①,100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液和
0.01 mol Na2SO4反应的化学方程式为CaCl2+Na2SO4 2NaCl+
CaSO4↓,生成0.02 mol NaCl和0.01 mol CaSO4,CaSO4微溶,则溶液
中含有S 和Ca2+,则c(Ca2+)+c(Na+)>c(Cl-),错误;B
项,步骤②中,CaSO4(s)+Na2CO3(aq) CaCO3(s)+
Na2SO4(aq),步骤②中反应完全,则反应后的溶质为0.01 mol
Na2SO4、0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,则c(Na+)=6c
(S ),错误;
C项,经过步骤②,反应后的溶质为0.01 mol Na2SO4、0.01 mol
Na2CO3和0.02 mol NaCl,存在元素守恒:c(Cl-)=2c(C )+
2c(HC )+2c(H2CO3),错误;D项,步骤③中,CaCO3+
2CH3COOH Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑,反应后的溶液中含
有0.02 mol NaCl、0.01 mol Ca(CH3COO)2、0.01 mol Na2SO4,则
c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),正确。
4. (2022·浙江6月选考23题)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐
酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=
1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终
点的pH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NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++
OH- H2O
C. 滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D. pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c
(CH3COOH)
√
解析: 恰好中和时,生成NaCl、醋酸钠,CH3COO-水解显碱性,A项
正确;加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,此
时溶液中c(H+)≈ = mol·L-1=
×10-3 mol·L-1>1×10-4.3 mol·L-1,因此滴加NaOH溶液至pH=4.3
的过程中,盐酸、醋酸均与NaOH发生反应,其中CH3COOH为弱电解质,
在离子方程式书写中用化学式表示,B项错误;滴定过程中,c(Cl-)
×V=[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]×V=0.1 mol·L-1×0.02 L,
C项正确;
加入20 mL NaOH溶液时,溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液,呈酸性,
则需要再加入NaOH溶液使溶液呈中性,故c(Na+)>c(Cl-),醋酸为
弱电解质,故c(Cl-)>c(CH3COO-),CH3COO-的水解常数Kh=
= <Ka,醋酸的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c
(CH3COO-)>c(CH3COOH),D项正确。
课时·跟踪检测
培优集训,提升素养
一、选择题(本题包括10小题,每小题只有一个选项符合题意)
1. 有关醋酸钠溶液中粒子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是( )
A. c(CH3COO-)>c(Na+)
B. c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C. c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D. c(Na+)=c(CH3COO-)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
解析: CH3COO-部分水解,正确的浓度关系为c(CH3COO-)<c
(Na+),A、D错误;醋酸钠溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H
+)=c(CH3COO-)+c(OH-),B错误;醋酸钠溶液中存在元素守
恒:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),C正确。
2. 25 ℃时,测得某Na2S溶液的pH=8,下列有关该溶液的说法正确的是
( )
A. c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(OH-)
B. 加少量水稀释,溶液中所有离子浓度均减小
C. 通入少量Cl2,溶液中S2-浓度增大
D. 2c(H2S)+c(HS-)=9.9×10-7 mol·L-1
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析: Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)
+c(HS-)+c(OH-),A错误;加少量水稀释,根据Kw=c(H
+)·c(OH-),溶液中除了c(H+)增大,其余离子的浓度均减小,B
错误;通入少量Cl2,会发生反应:Cl2+S2- 2Cl-+S↓,因此溶液中S2
-浓度减小,C错误;根据质子守恒式:2c(H2S)+c(HS-)+c(H
+)=c(OH-),因此2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)-c(H+)
=10-6 mol·L-1-10-8 mol·L-1=9.9×10-7 mol·L-1,D正确。
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3. 25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH3·H2O混合溶液中
滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A. 未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B. 加入10 mL盐酸时:c(N )+c(H+)=c(OH-)
C. 加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D. 加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(N )+c(Na+)
√
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解析: A项,未加盐酸时,NH3·H2O部分电离,所以c(OH-)>c
(Na+)>c(NH3·H2O),错误,B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=
c(Na+),再由电荷守恒可知c(N )+c(H+)=c(OH-),正
确;C项,由电荷守恒得:c(Na+)+c(N )+c(H+)=c(Cl
-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),所以有c(Cl-)
>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时,溶液中溶质为NaCl、
NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得:c
(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(N )+c(Na+),则c(Cl
-)>c(N )+c(Na+),错误。
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4. 下列各粒子浓度的大小比较正确的是( )
A. 0.1 mol·L-1K2CO3溶液中:c(OH-)=c(HC )+c(H+)+c
(H2CO3)
B. 常温时将等体积的盐酸和氨水混合后pH=7,则c(N )>c(Cl-)
C. N 浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2、②(NH4)
2CO3、③(NH4)2SO4,各溶液浓度大小顺序:③>②>①
D. 含有N 、Cl-、OH-、H+的溶液中,离子浓度大小关系可能为c
(Cl-)>c(N )>c(H+)>c(OH-)
√
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解析: 碳酸钾水解使溶液显碱性,质子守恒:c(OH-) = c
(HC ) + c(H+) + 2c(H2CO3),A错误;根据电荷守恒:c
(N ) + c(H+)= c(Cl-) + c(OH-),混合溶液的pH=7,则
c(N ) = c(Cl-),B错误;① (NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+水解抑
制N 的水解,②(NH4)2CO3中C 水解促进N 的水解,③
(NH4)2SO4中硫酸根离子对N 的水解无影响,当N 浓度相同时,
溶液浓度大小顺序:②>③>①,C错误;根据电荷守恒:c(N ) +
c(H+)= c(Cl-) + c(OH-),离子浓度大小关系可能为c(Cl- )
> c(N ) > c(H+ ) > c(OH- ),D正确。
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5. 已知HCN的电离常数Ka=6.2×10-10。用物质的量都是0.1 mol的HCN
和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性。对于混合溶液中下列关
系式正确的是( )
A. c(Na+)<c(CN-)
B. c(CN-) > c(HCN)
C. c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D. c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
√
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解析: HCN的电离常数为6.2×10-10,说明HCN为弱酸。0.1 mol的
HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,说明CN-的水解程
度大于HCN的电离程度,因此混合溶液中c(HCN)>c(Na+)>c
(CN-),A、B错误;根据元素守恒,c(HCN)+c(CN-)=0.2
mol·L-1,C正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c
(OH-),因此有c(CN-)+c(OH-)>0.1 mol·L-1,D错误。
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6. 尿酸钠(NaUr)被认为和痛风性关节病的发病机理有关。已知尿酸钠
(NaUr)溶液呈碱性。NaUr溶液与盐酸恰好完全反应后的溶液中,下列关
系式不正确的是( )
A. c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr)
B. c(Cl-)>c(Ur-)>c(OH-)
C. c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
D. c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
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解析: 由尿酸钠溶液呈碱性可知HUr是弱酸,NaUr溶液与盐酸恰好完
全反应:NaUr+HCl NaCl+HUr,溶液中含有的溶质为等物质的量的
NaCl和HUr。根据元素守恒:c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr),A正
确;溶液中离子浓度的大小关系应为c(Cl-)>c(Ur-)>c(OH-),B正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)+c(Cl-),C错误;根据质子守恒:c(H+)=c(Ur-)+c(OH-),D正确。
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7. 已知室温下,0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈弱酸性,下列叙述中正确的
是( )
A. c(C2 )<c(H2C2O4)
B. Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)<Kw
C. 加等浓度NaOH溶液,c(HC2 )+2c(C2 )的值减小
D. 加水稀释,溶液酸性减弱,但n(H+)·n(OH-)的值不变
√
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解析: 由NaHC2O4溶液呈弱酸性,可知HC2 的电离程度大于自身的
水解程度,故c(C2 )>c(H2C2O4),A错误;设溶液中c
(HC2 )=c mol·L-1,由HC2 电离过程可得:c(H+)≈
mol·L-1,由HC2 水解过程可得:c(OH-)≈ mol·L-1,因c
(H+)>c(OH-),所以 > ,可得Ka1
(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)>Kw,B错误;
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由电荷守恒:c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-)=c(Na+)+c
(H+),可得c(HC2 )+2c(C2 )=c(Na+)+c(H+)-c
(OH-),加入同浓度的NaOH溶液,c(Na+)不变,但c(H+)减小,
c(OH-)增大,所以c(HC2 )+2c(C2 )的值减小,C正确;加
水稀释,c(H+)减小,酸性减弱,n(H+)·n(OH-)=[c(H
+)·V]·[c(OH-)·V]=c(H+)·c(OH-)·V2=KwV2,所以加水稀释,
n(H+)·n(OH-)的值增大,D错误。
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8. (2024·吉安模拟)0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与0.1 mol·L-1的铵明矾
[NH4Al(SO4)2]溶液等体积混合,反应后混合液各离子浓度大小比较合
理的是( )
A. c(S )>c(N )>c(A )>c(OH-)>c(H+)
B. c(N )>c(S )>c(A )>c(OH-)>c(H+)
C. c(S )>c(N )>c(A )>c(H+)>c(OH-)
D. c(S )>c(A )>c(N )>c(H+)>c(OH-)
√
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解析: 设两溶液的体积都为1 L,两溶液混合前所含离子的物质的量为
Ba2+ 0.1 mol、OH- 0.2 mol、N 0.1 mol、A 0.1 mol、S 0.2
mol,由于生成硫酸钡沉淀,钡离子沉淀完全,S 余0.1 mol,由于生成
氢氧化铝沉淀,氢氧根离子沉淀完全,A 余约0.033 mol,由于N
水解使溶液呈酸性,所以离子浓度关系为c(S )>c(N )>c
(A )>c(H+)>c(OH-)。
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9. 50 ℃时,下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A. pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4
mol·L-1
B. CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C. Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S )+c(HS )+c
(H2SO3)
D. pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
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解析: A项,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L
-1,根据电荷守恒可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),故c
(H+)>c(CH3COO-),错误;B项,CH3COOH和CH3COONa的酸性
混合溶液中,c(OH-)<c(H+),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na
+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(Na+)<c(CH3COO-),正
确;C项,Na2SO3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c(S )+2c
(HS )+2c(H2SO3),错误;D项,在50 ℃时,Kw>1.0×10-14,
pH=12,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,所以此时c(OH-)>1.0×10
-2 mol·L-1,错误。
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10. Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,
25 ℃时,Ka1(H2CO3)=4×10-7、Ka2(H2CO3)=5×10-11。下列说法
不正确的是( )
A. 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液pH约为12
B. pH=8的NaHCO3溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1
C. 0.1 mol·L-1的 NaHCO3溶液中存在:c(HC )>c(H2CO3)>c
(C )
D. pH=10的该缓冲溶液中存在:c(Na+)=c(C )+c(HC )
+c(H2CO3)
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解析: A项,由Kh(C )= = 可
得,0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液中c(OH-)≈
= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH约为12,正确;B项,
NaHCO3溶液中碳酸氢根离子的水解促进水的电离,pH=8的NaHCO3溶液
中c(H+)=10-8 mol·L-1,所以水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1,
正确;C项,NaHCO3溶液显碱性,说明HC 的水解程度大于其电离程度,
所以c(HC )>c(H2CO3)>c(C ),正确;D项,由元素守恒
可知,NaHCO3溶液中c(Na+)=c(C )+c(HC )+c
(H2CO3),Na2CO3溶液中c(Na+)=2c(C )+2c(HC )+
2c(H2CO3),则pH=10的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液中,c(Na+)>c
(C )+c(HC )+c(H2CO3),错误。
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二、非选择题(本题包括2小题)
11. 醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是
其常见的盐[已知:25 ℃时,Ka(CH3COOH)=1.69×10-5]。请回
答下列问题:
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是 (填字母,下同)。
A. 加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B. 升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C. 醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
C
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解析:加水稀释或升高温度,醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡
均正向移动,则醋酸的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大,A、B错误;
醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电
离,C正确。
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(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积
混合(混合前后体积变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的
是 。
A. c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B. c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C. c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1
BC
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解析: 物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液
等体积混合,据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)
+c(OH-),根据元素守恒有2c(Na+)=c(CH3COOH)+c
(CH3COO-),综合以上式子可得2c(H+)+c(CH3COOH)=c
(CH3COO-)+2(OH-),A错误,B正确;据元素守恒可得:c
(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
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(3)常温时,将pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后,
溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(CH3COO-),
该溶液中电荷守恒表达式为
。
解析: 常温时,将pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混
合,发生中和反应后,醋酸有剩余,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c
(OH-);据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(OH-),从而推知:c(Na+)<c(CH3COO-)。
<
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(OH-)
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(4)常温时,将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等体积混
合后,所得溶液的pH=7,则m与n的大小关系是m (填
“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中c(H+) NaOH溶
液中c(OH-)。
解析: 常温时,将m mol·L-1的醋酸溶液和n mol·L-1的NaOH溶液等
体积混合后,所得溶液的pH=7,此时溶液呈中性;若二者恰好完全反应
生成CH3COONa,溶液显碱性,欲使溶液呈中性,醋酸要稍过量,则有m
>n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全电离,若
醋酸溶液中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后醋酸远远过
量,故醋酸溶液中c(H+)小于NaOH溶液中c(OH-)。
>
<
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12. 电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡,请回答下
列问题。
(1)已知部分弱酸的电离常数如表:
弱酸 CH3COOH HCN H2CO3
电离常数 (25 ℃) Ka= 1.8×10-5 Ka= 4.3×10-10 Ka1=5.0×10-7
Ka2=5.6×10-11
①0.1 mol·L-1 NaCN溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(CN
-) (填“>”“<”或“=”)c(HC )。
<
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②常温下,pH相同的三种溶液:A. CH3COONa、B. NaCN、C. Na2CO3,
其物质的量浓度由大到小的顺序是 (填字母)。
③室温下,一定浓度的CH3COONa溶液的pH=9,用离子方程式表示溶液
呈碱性的原因是 ,溶液中
= 。
ABC
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
1.8×104
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解析:①根据表格中数据可知,酸性:H2CO3>HCN>HC ,即CN-的水解能力强于HC ,因此等浓度的NaCN溶液和NaHCO3溶液中,c(CN-)<c(HC );②根据电离平衡常数可知,酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HCN>HC ,酸越弱,相应的钠盐越容易水解,溶液的pH越大,则等pH的A. CH3COONa、B. NaCN、C. Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序是ABC;③CH3COONa是强碱弱酸盐,溶液中 = = =1.8×104。
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(2)室温时,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
(填字母)。
A. 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c
(HC )+c(C )
B. 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)=c(C )+c(HC )
+c(H2CO3)
C. 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC )>c(C )
>c(H2CO3)
D. 浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液:2c(H+)+c
(HC )+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c(C )
BD
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解析:A项,0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,依据电荷守恒,可得出:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C ),不正确;C项,0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,HC 的电离程度小于其水解程度,所以c(C )<c(H2CO3),从而得出:c(Na+)>c(HC )>c(H2CO3)>c(C ),不正确。
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12
①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次
为 。
②b点所示的溶液中c(N )-c(NH3·H2O)=
(写出准确值)。
c(Cl-)>c(N )>c(H+)>c(OH-)
2(10-5-10-9)
mol·L-1
(3)室温下,用0.100 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的某氨水,滴定曲线如图所示。
解析:①d点酸碱恰好完全反应生成氯化铵,溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为c(Cl-)>c(N )>c(H+)>c(OH-);
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②b点溶液中溶质为浓度相等的氯化铵和一水合氨,存在电荷守恒:c
(N )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),存在元素守恒:c
(NH3·H2O)+c(N )=2c(Cl-),所以得到:2c(H+)+c
(N )=2c(OH-)+c(NH3·H2O),则c(N )-c
(NH3·H2O)=2c(OH-)-2c(H+)=2(10-5-10-9)mol·L-1。
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THANKS
演示完毕 感谢观看