第3章 专题强化练3 溶液中“粒子”浓度的大小比较

专题强化练3　溶液中“粒子”浓度的大小比较
题组一　单一溶液
1.在0.1 mol/L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)+c(OH-)+2c(C)
D.c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(H2CO3)
2.物质的量浓度相等的以下溶液:①(NH4)2SO4溶液、②NH4Fe(SO4)2溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl,其中c(N)的浓度由大到小的顺序为 (　　)
A.①③②④　　　　B.①③④②
C.③①②④　　　　D.③①④②
题组二　混合溶液
3.浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液各25 mL,分别加入25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,依次形成混合溶液①和②,①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
4.25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA溶液10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB溶液10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是 (　　)
A.溶液Ⅰ中:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明=10
C.混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
D.混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB)
5.(不定项)25 ℃时,有关弱酸的电离平衡常数如表所示:
HCN H2CO3 CH3COOH
6.2×10-10 mol·L-1 K1=4.4×10-7 mol·L-1 K2=4.7×10-11 mol·L-1 1.8×10-5 mol·L-1
下列有关说法正确的是 (　　)
A.25 ℃时,pH均为8的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液:c(Na2CO3)>c(NaCN)>c(CH3COONa)
B.浓度均为0.1 mol·L-1 NaHCO3和Na2CO3混合溶液中:3c(Na+)=2c(HC)+2c(C)+2c(H2CO3)
C.25 ℃时,0.2 mol·L-1 HCN溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合所得溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
D.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液呈酸性,且c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
题组三　借助图像考查粒子浓度关系
6.将0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别加入20 mL 0.1 mol·L-1的HCl溶液和HX溶液,混合溶液的pH随加入NaOH溶液体积变化如图,下列说法正确的是 (　　)
A.M点:c(HX)B.M点:c(Na+)>c(OH-)
C.P点:c(Cl-)=0.05 mol/L
D.N点:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)>c(HX)
7.常温下,已知醋酸的电离常数为1.75×10-5 mol·L-1,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,溶液中的水电离出的c水(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)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=-lgKa)
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-)>c(OH-)
9.常温下,向一定体积0.2 mol·L-1的MOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的稀盐酸。溶液中c水(H+)的负对数[用pC表示,pC=-lgc水(H+)]与加入盐酸体积的关系如图所示。忽略溶液混合时体积变化和温度变化,已知≈1.4。下列叙述错误的是 (　　)
A.常温下,MOH的Kb≈5×10-7.6 mol·L-1
B.c点溶液中c水(H+)≈1.4×10-4.2 mol·L-1
C.b点~c点间溶液中:c(MOH)+c(M+)>c(Cl-)
D.d点溶液中:c(M+)=c(Cl-)
答案与分层梯度式解析
1.C 2.A 3.D 4.B 5.CD 6.B 7.B 8.B
9.D
1.C　HC在溶液中水解显碱性,c(OH-)>c(H+),A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;根据物料守恒可知,存在c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),D错误,则c(Na+)>c(HC),B错误。
2.A　每1 mol (NH4)2SO4、(NH4)2CO3都能电离出2 mol N,但(NH4)2CO3溶液中C发生相互促进的水解反应,则c(N):①>③,每1 mol NH4Fe(SO4)2、NH4Cl能电离出1 mol N,NH4Fe(SO4)2溶液中Fe3+发生水解抑制N水解,则c(N):②>④,c(N)的浓度由大到小的顺序为①③②④。
3.D　溶液①为等浓度的Na2CO3和NaOH的混合溶液,由于C水解,则c(OH-)>c(C),A正确;溶液①中n(Na+)=0.007 5 mol,溶液②中n(Na+)=0.005 mol,则c(Na+):①>②,B正确;溶液②为Na2CO3溶液,存在水解平衡:C+H2O H2CO3+OH-,则②中离子浓度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,且两溶液中Na2CO3浓度相等,①中NaOH的存在会抑制C的水解,则溶液①②中Na2CO3的水解程度不同,故c(C):①≠②,D错误。
方法点津
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。具体思路如下:
4.B　根据电荷守恒得溶液Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),pH=5.0,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),则c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分别为5.0和4.0,所以Ka(HA)c(HB),D正确。
5.CD　根据电离常数可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HCN>HC,同浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,而pH=8时,碱性越强的其浓度越小,则c(Na2CO3)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),C正确。25 ℃时,CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5 mol·L-1,根据Ka·Kh=KW,CH3COO-的水解平衡常数约为5.6×10-10 mol·L-1,即在溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),该混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),联立得:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-),D正确。
6.B　图像分析
7.B　
方法点津
溶液中粒子浓度大小比较往往结合图像考查,解答这类试题的一般思路如下:
①识图像→弄懂横、纵坐标的含义,分清拐点、交点、起点、终点;
②找联系→图像点、线与溶液酸碱性→想规律→找原理(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)→结合反应和图中数据,用公式(pH的计算公式、电离平衡常数的表达式、水的离子积)→作出判断。
8.B　图像中的关键点分析如下:
c平(HA-)=c平(A2-)时溶液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溶液混合得到物质的量浓度相等的NaHA和Na2A混合液,此时c平(HA-)≠c平(A2-),则混合液的pH≠4.2,B错误;根据电荷守恒可知,往H2A溶液中滴加NaOH溶液过程中一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C正确;NaHA溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),则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-)>c(OH-),D正确。
9.D　由题图可知a点还未加入盐酸,溶液中溶质为MOH,pC=10.2,则c水(H+)=c平(H+)=10-10.2 mol·L-1,c平(OH-)=10-3.8 mol·L-1,则MOH为弱碱。Kb=≈5×10-7.6 mol·L-1,A正确;c点是恰好完全反应点,溶质是MCl,Kh= mol·L-1,溶液中H+来自水电离,故c水(H+)=×10-4.2 mol·L-1≈1.4×10-4.2 mol·L-1,B正确;b点~c点间溶液中溶质为MCl和MOH,因此c(MOH)+c(M+)>c(Cl-),C正确;d点溶液中溶质为MCl和HCl,c(Cl-)>c(M+),D错误。
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