专题强化练3 溶液中粒子浓度的关系与大小比较-《精讲精练》26版高中同步新教材化学人教A版（2019）选必修1

第三章　水溶液中的离子反应与平衡
专题强化练3　溶液中粒子浓度的关系与大小比较
1.在0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是 (　　)
A.c(Na+)>c(HC)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)=c(HC)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HC)
D.c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)
2.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是 (　　)
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HC)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(N)>
c(OH-)>c(H+)
3.氢硫酸是一种弱酸(常温下,H2S的Ka1=1.1×10-7、Ka2=7.0×10-15)。常温下用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收H2S得X溶液。下列说法正确的是 (　　)
A.X溶液中一定存在:c(H2S)>c(HS-)
B.若X溶液中c(HS-)=c(S2-),则c(OH-)= mol·L-1
C.当X溶液的pH=7时,溶液中存在:c(Na+)=c(HS-)+c(S2-)
D.Na2C2O4[Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2]能与H2S发生反应:Na2C2O4+H2S H2C2O4+Na2S
4.取浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3两种溶液各25 mL,分别加入25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,依次形成混合溶液①和②,下列关于①和②中各指定离子的浓度大小关系不正确的是 (　　)
A.①中离子浓度:c(OH-)>c(C)
B.c(Na+):①>②
C.②中离子浓度:c(OH-)>c(HC)
D.c(C):①=②
5.已知常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.HA为一元弱酸,其电离平衡常数的数量级为10-5
B.b点各微粒物质的量浓度的关系:c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA)
C.c点存在关系式:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.若d点溶液的pH=8.4,则水电离出的c(H+)=10-8.4 mol·L-1
6.常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和NH4Cl的混合液,下列说法不正确的是 (　　)
A.当滴入NaOH溶液10 mL时,c(Na+)+c(N)B.当滴入NaOH溶液15 mL时,2c(NH3·H2O)+2c(N)=3c(Na+)
C.当滴入NaOH溶液15 mL时,c(N)>c(NH3·H2O)
D.当溶液呈中性时,NaOH溶液滴入量小于20 mL,c(Na+)+c(N)=c(Cl-)
7.常温下,已知醋酸的电离常数为1.75×10-5,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法正确的是(已知≈4.2) (　　)
A.b、d两点溶液的pH相同
B.b点溶液中微粒浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
C.e点所示溶液中c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=0.005 mol·L-1
D.a点坐标为(0,4.2×10-4)
8.25 ℃时,以NaOH溶液调节0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)(X为H2A、HA-或A2-)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列说法不正确的是 (　　)
A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lg Ka)
B.20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2
C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
D.在0.1 mol·L-1 NaHA溶液中,各离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
9.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,二元弱酸H2A的pKa1=1.23,pKa2=4.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的曲线如图所示(曲线边上的数字为pH)。下列说法正确的是(　　)
A.a点溶液中:2c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
B.b点溶液中:c(A2-)+c(H+)=c(H2A)+c(OH-)
C.c点溶液中:c(Na+)<3c(HA-)
D.d点溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
答案与分层梯度式解析
1.C 2.A 3.B 4.D 5.A 6.B 7.B 8.B
9.C
1.C　HC水解使溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),A错误;NaHCO3为强碱弱酸盐,HC水解,则c(Na+)>c(HC),B错误;溶液呈电中性,根据电荷守恒可知,存在c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C),C正确;根据元素守恒可知,存在c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),D错误。
2.A　由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离,第二步电离大于第三步电离,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P),A正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),B错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据元素守恒得到c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1,C错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),则c(Cl-)3.B　没有H2S的物质的量,无法确定X溶液成分,若X溶液为NaHS溶液,则溶液中c(H2S)4.D　溶液①为等浓度Na2CO3和NaOH的混合溶液,由于C水解,则c(OH-)>c(C),A正确;溶液①为Na2CO3和NaOH的混合溶液,n(Na2CO3)=n(NaOH)=0.002 5 mol,溶液①中n(Na+)=0.007 5 mol,溶液②中n(Na+)=0.005 mol,且溶液②中有水生成,体积大于溶液①,则c(Na+):①>②,B正确;溶液②为Na2CO3溶液,C存在两步水解:C+H2O HC+OH-、HC+H2O H2CO3+OH-,则c(OH-)>c(HC),C正确;溶液①为Na2CO3和NaOH的混合溶液,溶液②为Na2CO3溶液,由于①中NaOH的存在抑制了C的水解,溶液①、②中Na2CO3的物质的量相同,水解程度不同,且溶液②中有水生成,体积大于溶液①,c(C):①≠②,D错误。
5.A　图像中的关键点分析如下所示:
6.B　当滴入NaOH溶液10 mL时,有:n(NaOH)=n(HCl)=n(NH4Cl),NaOH与HCl恰好发生中和反应生成NaCl、H2O,n(NaCl)=n(NH4Cl),溶液中N水解生成NH3·H2O,根据元素守恒可知c(Na+)+c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),故c(Na+)+c(N)c(NH3·H2O),C正确;若加入NaOH溶液20 mL,HCl、NH4Cl恰好反应完全,最终得到NaCl、NH3·H2O的混合溶液,NH3·H2O电离产生OH-,使溶液显碱性,因此要使溶液显中性,则NaOH溶液滴入量小于20 mL,溶液中离子浓度关系为c(Na+)+c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液显中性,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)+c(N)=c(Cl-),D正确。
方法点拨　分析混合溶液中粒子浓度关系时,要先看溶液混合后是否发生反应,再结合电离和水解程度进行判断。
7.B　由题图可知,a点为醋酸溶液,b点为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,c点为醋酸钠溶液,d点为醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液,e点为等浓度的醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液。b点为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,CH3COO-的水解常数为==×10-9,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,pH<7;d点为醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液,溶液呈碱性,pH>7,因此b、d两点溶液的pH不相同,A错误;b点对应溶液的溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,溶液中微粒浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),B正确;由分析可知,e点为等浓度的醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液,溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]=≈6.7×10-3 mol·L-1≠0.005 mol·L-1,C错误;由分析可知,a点为醋酸溶液,由电离常数可知,溶液中氢离子浓度为 mol·L-1≈4.2×10-4 mol·L-1,水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,则溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol·L-1≈2.4×10-11 mol·L-1,则a点坐标为(0,2.4×10-11),D错误。
8.B　图像中的关键点分析如下:
由上述分析知c(HA-)=c(A2-)时pH=4.2,20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合得到等物质的量的NaHA和Na2A的混合液,该溶液中c(HA-)≠c(A2-),则混合液的pH≠4.2,B错误;根据电荷守恒可知,溶液中一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C正确;NaHA溶液中由于HA-发生部分电离,c(Na+)>c(HA-),且c(HA-)>c(A2-),则离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HA-)>c(A2-),D正确。
9.C　a点,pH=pKa1,根据Ka1(H2A)=,可知溶液中c(H2A)=c(HA-),由元素守恒关系可得c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=2c(HA-)+c(A2-)=,V(NaOH)>0,2c(HA-)+c(A2-)≠0.1 mol·L-1,A错误;b点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)和元素守恒:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),整理可得c(A2-)+c(OH-)=c(H2A)+c(H+),B错误;c点为NaHA和Na2A的混合溶液,溶液pH为4.19,溶液中c(H+)>c(OH-),pKa2=4.19,c(A2-)=c(HA-),由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)<3c(HA-),C正确;d点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应得到Na2A溶液,溶液的pH为8.36,溶液中c(OH-)>c(H+),D错误。
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