第四课时 电解质溶液中粒子间的关系
1.运动员在剧烈运动后产生的乳酸会使肌肉麻痹疼痛,常用液氮降温减少炎症和乳酸。已知乳酸(表示为HL,L-为乳酸根离子)是一元弱酸。25 ℃时,下列有关叙述错误的是( )
A.在HL和NaL组成的混合溶液中:2c(Na+)=c(HL)+c(L-)
B.0.1 mol·L-1 HL溶液的pH>1
C.0.1 mol·L-1 HL溶液加水稀释时,溶液中水电离出的c(H+)增大
D.0.1 mol·L-1 NaL溶液中:c(Na+)>c(L-)>c(OH-)>c(H+)
2.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3,②NaHCO3,③H2CO3,④(NH4)2CO3,按c(C)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
3.0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液显酸性,则下列表达正确的是( )
A.NaHSO3溶液显酸性的原因是HS的水解程度大于其电离程度
B.c(Na+)+c(H+)=c(HS)+c(OH-)+c(S)
C.c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(OH-)
D.c(Na+)=c(HS)+c(H2SO3)
4.50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的醋酸中:c(H+)=4.0 mol·L-1
B.饱和小苏打溶液中:c(H2CO3)<c(C)
C.饱和食盐水中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.pH=12的纯碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
5.25 ℃时,向10.00 mL 0.100 0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点,溶液pH>7是由于HC水解程度大于电离程度
B.b点,c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自HC的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.100 0 mol·L-1
6.室温下,下列溶液中粒子浓度大小关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)
D.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CaCl2混合溶液中:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
7.醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。下列叙述正确的是( )
A.pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)
B.pH=8的CH3COONa溶液中,c(CH3COO-)<c(Na+)
C.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
8.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(N)=c(CH3COO-)
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
9.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
10.下列溶液中,粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液以任意比混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-)
B.含有N、Cl-、H+、OH-的溶液中,其离子浓度一定是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)>2c(H+)+c(CH3COOH)
D.pH=3的一元酸和pH=11的一元碱等体积混合后的溶液中,一定是c(OH-)=c(H+)
11.钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液中的离子浓度关系式正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的KHCO3溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)
B.K2S溶液中:2c(K+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C.K2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
D.pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的c(K+):③>①>②(已知:CH3COOH的Ka=1.75×10-5,HClO的Ka=4.0×10-8)
12.25 ℃时,两种酸的电离平衡常数如下表,下列说法错误的是( )
酸 Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8
H2CO3 4.2×10-7 5.6×10-11
A.25 ℃时,酸性强弱:H2SO3>H2CO3
B.CO2通入Na2SO3溶液中反应的离子方程式为CO2+H2O+SHS+HC
C.0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中离子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
D.碳酸氢钠溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(C)
13.某二元酸(化学式为H2B)在水中的电离方程式:H2BH++HB-、HB-H++B2-,请回答下列问题:
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。理由是
(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 (填字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)常温下,0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH (填“<”“>”或“=”)7,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
14.已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如下表:
弱电解质 H2CO3 H2SO3 NH3·H2O CH3COOH
电离平衡 常数 Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8 Kb=1.77 ×10-5 Ka=1.77× 10-5
(1)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
(2)CH3COONH4溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是
。
(3)现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液中各微粒浓度之间的关系式错误的是 (填字母)。
A.c(N)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+c(C)
B.c(N)+c(NH3·H2O)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)
C.c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
E.c(N)>c(C)>c(HC)>c(NH3·H2O)
第四课时 电解质溶液中粒子间的关系
1.A HL与NaL的物质的量不一定相等,故题述关系式不一定成立,A错误;HL是一元弱酸,部分电离,则0.1 mol·L-1 HL溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,溶液的pH>1,B正确;HL是一元弱酸,加水稀释,HL的浓度减小,对水的电离抑制程度减弱,则水电离出的c(H+)增大,C正确;NaL溶液中L-存在水解反应:L-+H2OHL+OH-,溶液呈碱性,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(L-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
2.C ①Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中完全电离出碳酸根离子,碳酸根离子的水解程度较弱,其溶液中c(C)最大;②NaHCO3在溶液中完全电离出碳酸氢根离子和钠离子,碳酸氢根离子电离出的C较少;③H2CO3是二元弱酸,在溶液中分步电离,第二步才电离出碳酸根离子,且第一步电离出的氢离子抑制了第二步电离,所以其溶液中的c(C)最小;④(NH4)2CO3在溶液中完全电离出碳酸根离子和铵根离子,铵根离子水解促进了碳酸根离子的水解,浓度相同时其溶液中c(C)小于Na2CO3溶液中c(C),根据分析可知,物质的量浓度相同时c(C)由小到大顺序为③<②<④<①。
3.C NaHSO3溶液中HS存在电离平衡HSH++S使溶液呈酸性、存在水解平衡HS+H2OOH-+H2SO3使溶液呈碱性,NaHSO3溶液显酸性,原因是HS的电离程度大于其水解程度,A错误;NaHSO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HS)+c(OH-)+2c(S),B错误;NaHSO3溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3),D错误。
4.C pH=-lg c(H+)=4,则c(H+)=10-pH mol·L-1=10-4 mol·L-1,A错误;小苏打溶液显碱性,说明HC的水解程度大于其电离程度,故饱和小苏打溶液中:c(H2CO3)>c(C),B错误;溶液的温度为50 ℃,水的离子积常数不是10-14,则pH=12的纯碱溶液中:c(OH-)≠1.0×10-2 mol·L-1,D错误。
5.A HC存在水解平衡和电离平衡,a点,溶液pH>7是由于HC水解程度大于电离程度,A正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)+c(OH-),b点,溶液pH=7即c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-),B错误;c点,溶液中溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离,C错误;d点,碳酸氢钠和盐酸恰好完全反应,c(Na+)=c(Cl-)=0.050 0 mol·L-1,D错误。
6.B Na2S为强碱弱酸盐,硫离子会水解,使溶液呈碱性,虽然硫离子会水解但水解程度较小,则c(HS-)<c(OH-),所以c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),A错误;0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:根据质子守恒有c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),B正确;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),C错误;浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CaCl2混合溶液中:根据元素守恒有c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D错误。
7.B 除CH3COOH电离出的H+外,水也会电离出少量H+,A错误;CH3COO-少部分水解,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错误;由电荷守恒可知,CH3COONa溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D错误。
8.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N、CH3COO-水解程度相等,c(N)=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。
9.B Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、C、HC、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的粒子种类相同,A正确;HCH++C,加入Ca2+后,Ca2+和C反应生成沉淀,促进HC的电离,B错误;Al3+与C、HC都能发生互相促进的水解反应,C正确;由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根离子和碳酸氢根离子,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根离子的浓度会减小,pH降低,D正确。
10.A pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液以任意比混合后,所得溶液中存在:H+、M+、OH-和A-,溶液中电荷守恒,则c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A-),A正确;含有N、Cl-、H+、OH-的溶液中,可能呈酸性、中性或碱性,当溶液呈酸性时,其离子浓度可能是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-),B错误;物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,所得溶液电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),质量守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),则可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),C错误;一元酸、一元碱的强弱未知,两者混合后的溶液,可能酸过量,可能碱过量,还可能恰好完全反应,故混合后溶液的酸碱性未知,D错误。
11.C 根据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),A错误;根据元素守恒可得:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),B错误;根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),C正确;由Ka可知,物质的量浓度相同时,三种溶液的pH大小为②>③>①,所以pH相同时,三种溶液的物质的量浓度大小为②<③<①,则c(K+):②<③<①,D错误。
12.C 由表中数据可知,亚硫酸氢根离子的电离程度比水解程度大,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,而亚硫酸氢根离子能电离出氢离子和亚硫酸根离子,水也能电离出氢离子,因此氢离子的浓度比亚硫酸根离子的浓度大,C错误。
13.(1)碱性 B2-+H2OHB-+OH-
(2)CD
(3)< c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
解析:(1)B2-发生水解:B2-+H2OHB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。(2)根据元素守恒,c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 mol·L-1,故c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1,A错误,D正确;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(HB-)+c(OH-),B错误,C正确。(3)溶液中没有H2B分子,HB-只电离,不水解,故NaHB溶液的pH<7,溶液中存在NaHBNa++HB-、HB-H++B2-、H2OH++OH-,故溶液中c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
14.(1)H2SO3+HCCO2↑+H2O+HS
(2)中 NH3·H2O的电离常数等于CH3COOH的电离常数,因此N的水解程度等于CH3COO-的水解程度
(3)AD
解析:(1)由电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS,则H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式:H2SO3+HCCO2↑+H2O+HS。(2)CH3COONH4溶液呈中性,原因是N的水解程度等于CH3COO-的水解程度。(3)根据电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C),A错误;根据元素守恒,N原子总数等于碳原子总数的2倍,n(N)∶n(C)=2∶1,c(N)+c(NH3·H2O)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),B正确;含碳粒子的总浓度为0.1 mol·L-1,c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,C正确;依据溶液中质子守恒:c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O),D错误;溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度,所以溶液中粒子浓度大小为c(N)>c(C)>c(HC)>c(NH3·H2O),E正确。
4 / 4第四课时 电解质溶液中粒子间的关系
课程 标准 1.会分析判断常见电解质(酸、碱、盐)溶液中的粒子种类。 2.会分析比较单一溶液中粒子浓度的大小关系。 3.掌握电解质溶液中粒子浓度间的三个守恒关系
分点突破(一) 电解质溶液中的三个“守恒”
1.电荷守恒
电解质溶液中 所带的电荷总数与 所带的电荷总数 ,即电荷守恒,溶液呈 。
(1)解题方法
①分析溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
①Na+、H+、C、HC、OH-。
②1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(C)+1×c(HC)+1×c(OH-),化简得:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)。
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,即元素守恒。
(1)解题方法
①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特定元素在水溶液中的所有存在形式。
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
①=,即n(Na+)=2n(C),C在水中部分会水解成HC、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
②c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]。
3.质子守恒
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+)+c(HC)+2c(H2CO3)。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,不论在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(HC)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)。
1.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中含有的粒子种类是否相同?
2.0.1 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):
(1)电荷守恒: ;
(2)元素守恒: 。
判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c(Na+)=2c(S)+c(HS)+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(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:
c(H+)=c(S)+c(OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:
c(Na+)=c(HC2)+c(C2)。
(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(C)+c(HC)+c(H2CO3)。
分点突破(二) 单一溶液中粒子浓度大小比较
1.理解两大平衡,树立微弱意识
(1)电离平衡
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。
例如:HClO溶液中存在的电离平衡:HClOH++ClO-、H2OH++OH-,溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是 。
(2)水解平衡
弱酸根阴离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。
例如:NH4Cl溶液中存在两个平衡:N+H2ONH3·H2O+H+、H2OH++OH-,溶液中微粒浓度的大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)。
2.单一溶液中粒子浓度的大小比较
(1)多元弱酸溶液
根据多步电离分析知:一级电离>二级电离>三级电离。
例如,0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中粒子浓度大小关系为c(H+)>c(H2P)>c(HP)>c(P)>c(OH-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根离子分步水解分析知:一级水解>二级水解。
例如,0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
一级水解:S2-+H2OHS-+OH-(主要)
二级水解:HS-+H2OH2S+OH-(次要)
故粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液
①若离子的水解程度大于电离程度,溶液显碱性(如NaHCO3 溶液)。
0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在:
水解:HC+H2OH2CO3+OH-(主要)
电离:HCH++C(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
因水解程度>电离程度,故溶液呈碱性;溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(C)。
②若离子的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性(如NaHSO3 溶液)。
0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在:
电离:HSH++S(主要)
水解:HS+H2OH2SO3+OH-(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
因电离程度>水解程度,故溶液呈酸性,溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)>c(H2SO3)。
1.柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐酸和醋酸溶液的说法正确的是( )
A.两种溶液中c(OH-):盐酸<醋酸溶液
B.加水稀释同等倍数后,盐酸pH更大
C.两溶液浓度:c(HCl)=c(CH3COOH)
D.用两溶液中和相同物质的量的NaOH时,所需盐酸的体积小
2.在0.1 mol·L-1 K2S溶液中,下列关系正确的是 。
①c(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
②c(K+)=0.2 mol·L-1
③c(S2-)=0.1 mol·L-1
④c(K+)+c(H+)=2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-)
⑤c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1 mol·L-1
⑥c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
1.叠氮化钠(NaN3)常用于有机合成、无机和分析化学,也是降压药物的主要成分。已知NaN3溶液呈碱性。下列有关说法错误的是( )
A.0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH>2
B.在NaN3溶液中存在HN3
C.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中:c(Na+)=c()+c(HN3)+c(OH-)
D.在NaN3溶液中加入少量NH4Cl固体,水的电离程度增大
2.常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水中,c(N)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.NH4Cl溶液中,c(N)>c(Cl-)
C.Na2SO4溶液中,c(Na+)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
D.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
3.NA为阿伏加德罗常数的值。室温下,下列关于1 L 0.01 mol·L-1 NaF溶液的说法正确的是( )
A.该溶液中F-的数目为0.01NA
B.该溶液中:c(H+)+c(HF)=c(OH-)
C.通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)=c(F-)
D.加入少量KF固体后,水电离出的c(OH-)减小
4.已知某溶液中存在OH-、H+、N、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(N)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
③c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(N)>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的,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-)。
第四课时 电解质溶液中粒子间的关系
【基础知识·准落实】
分点突破(一)
师生互动
1.阳离子 阴离子 相等 电中性
探究活动
1.提示:相同。都含有Na+、H2O、H+、OH-、C、HC、H2CO3 7种粒子。
2.提示:(1)2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+)
(2)c(Na+)=2c(Cl-)=2c(HC2)+2c(C2)+2c(H2C2O4)
自主练习
正确的有(2)(4)(6),其余不正确。
解析:(1)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+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(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)符合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),因c(Na+)=c(S),故关系式成立。
(5)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)。
(6)符合元素守恒,c(Na+)=0.15 mol·L-1,c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)。
分点突破(二)
师生互动
1.(1)c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)
自主练习
1.B 由题图可知,盐酸和醋酸溶液中c(H+)相等,相同温度下,Kw相同,因此两溶液中c(OH-)相同,A错误;盐酸和醋酸溶液中c(H+)相等,加水稀释同等倍数后,强酸溶液中的c(H+)变化大,则盐酸中的c(H+)更小,pH更大,B正确;c(H+)相等的盐酸的浓度小于醋酸溶液,C错误;用两溶液中和相同物质的量的NaOH时,消耗醋酸溶液的体积小,D错误。
2.①②④⑤⑥
解析:S2-+H2OOH-+HS-、HS-+H2OH2S+OH-,因此c(K+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),①正确;0.1 mol·L-1 K2S溶液中c(K+)=0.2 mol·L-1,②正确;0.1 mol·L-1 K2S溶液,硫离子水解,则c(S2-)<0.1 mol·L-1,③错误;根据电荷守恒得到c(K+)+c(H+)=2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-),④正确;根据元素守恒得到c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1 mol·L-1,⑤正确;根据质子守恒得到c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),⑥正确。
【教学效果·勤检测】
1.C NaN3溶液中存在元素守恒关系:c(Na+)=c()+c(HN3),C错误。
2.C 氨水为弱碱溶液,只能部分电离出OH-,结合电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(OH-),可得c(N)<c(OH-)<0.1 mol·L-1,A错误;NH4Cl溶液中,N部分水解、Cl-浓度不变,则溶液中:c(N)<c(Cl-),B错误;Na2SO4溶液显中性:c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒可得:c(Na+)=2c(S),溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(S)>c(OH-)=c(H+),C正确;根据Na2SO3溶液中的元素守恒可得:c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3),D错误。
3.B 部分F-水解,该溶液中F-的数目小于0.01NA,A错误;质子守恒式:c(H+)+c(HF)=c(OH-),B正确;通入HCl至溶液pH=7:c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)=c(F-)+c(Cl-),C错误;加入少量KF固体后,溶液中c(F-)增大,F-的水解平衡正向移动,溶液中氢氧根离子浓度增大,水电离出的c(OH-)增大,D错误。
4.(1)NH4Cl ① (2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl (3)小于 大于
解析:(1)若溶液中只有一种溶质,该溶质为NH4Cl,因N水解,溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。(2)因为c(OH-)>c(H+)、c(N)>c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O;若c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl水解使溶液呈酸性,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-)。
5 / 5(共77张PPT)
第四课时 电解质溶液中粒子间的关系
课程 标准 1.会分析判断常见电解质(酸、碱、盐)溶液中的粒子种类。
2.会分析比较单一溶液中粒子浓度的大小关系。
3.掌握电解质溶液中粒子浓度间的三个守恒关系
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破(一) 电解质溶液中的三个“守恒”
1. 电荷守恒
电解质溶液中 所带的电荷总数与 所带的电荷
总数 ,即电荷守恒,溶液呈 。
(1)解题方法
①分析溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。
阳离子
阴离子
相等
电中性
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
①Na+、H+、C 、HC 、OH-。
②1× c (Na+)+1× c (H+)=2× c (C )+1× c (HC
)+1× c (OH-),化简得: c (Na+)+ c (H+)=2 c
(C )+ c (HC )+ c (OH-)。
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,
即元素守恒。
(1)解题方法
①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特
定元素除H、O元素外)。
②找出特定元素在水溶液中的所有存在形式。
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
① = ,即 n (Na+)=2 n (C ),C
在水中部分会水解成HC 、H2CO3,共三种含碳元素的
存在形式。
② c (Na+)=2[ c (C )+ c (HC )+ c
(H2CO3)]。
3. 质子守恒
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
+)+ c (HC )+2 c (H2CO3)。
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,不论在溶液中由水电离
出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即 c (OH-)=2 c (H2CO3)+ c (HC )+ c (H3O+)或 c
(OH-)=2 c (H2CO3)+ c (HC )+ c (H+)。
1. 碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中含有的粒子种类是否相同?
提示:相同。都含有Na+、H2O、H+、OH-、C 、HC 、
H2CO3 7种粒子。
2. 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):
(1)电荷守恒: ;
提示: 2 c (C2 )+ c (HC2 )+ c (OH-)+ c (Cl
-)= c (Na+)+ c (H+)
(2)元素守恒: 。
提示: c (Na+)=2 c (Cl-)=2 c (HC2 )+2 c (C2
)+2 c (H2C2O4)
判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c (Na+)=2 c (S )+ c (HS )+ c (H2SO3)。
(2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c (H+)= c (OH-)-2 c (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):
2 c (C2 )+ c (HC2 )+ c (OH-)= c (Na+)+
c (H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:
c (H+)= c (S )+ c (OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:
c (Na+)= c (HC2 )+ c (C2 )。
(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 (C )+ c (HC )+ c (H2CO3)。
答案:正确的有(2)(4)(6),其余不正确。
解析:(1)不符合元素守恒,正确的关系式为 c (Na+)=2 c
(S )+2 c (HS )+2 c (H2SO3)。
(2)符合质子守恒, c (OH-)= c (H+)+2 c (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
-)+2 c (C2 )+ c (HC2 )+ c (OH-)= c (Na+)
+ c (H+)。
(4)符合电荷守恒, c (Na+)+ c (H+)=2 c (S )+ c
(OH-),因 c (Na+)= c (S ),故关系式成立。
(5)不符合元素守恒,正确的关系式为 c (Na+)= c (HC2
)+ c (H2C2O4)+ c (C2 )。
(6)符合元素守恒, c (Na+)=0.15 mol·L-1, c (C )+
c (HC )+ c (H2CO3)=0.1 mol·L-1,故 c (Na+)= c
(C )+ c (HC )+ c (H2CO3)。
分点突破(二) 单一溶液中粒子浓度大小比较
1. 理解两大平衡,树立微弱意识
(1)电离平衡
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离
能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。
例如:HClO溶液中存在的电离平衡:HClO H++ClO-、
H2O H++OH-,溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除
外)是 。
c (HClO)> c (H+)> c (ClO-)> c (OH -)
(2)水解平衡
弱酸根阴离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程
度远远小于盐的水解程度。
例如:NH4Cl溶液中存在两个平衡:N +H2O NH3·H2O
+H+、H2O H++OH-,溶液中微粒浓度的大小关系是 c (Cl-)> c (N )> c (H+)> c (NH3·H2O)> c (OH-)。
2. 单一溶液中粒子浓度的大小比较
(1)多元弱酸溶液
根据多步电离分析知:一级电离>二级电离>三级电离。
例如,0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中粒子浓度大小关系为 c (H+)> c (H2P )> c (HP )> c (P )> c (OH-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根离子分步水解分析知:一级水解>二级水解。
例如,0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
一级水解:S2-+H2O HS-+OH-(主要)
二级水解:HS-+H2O H2S+OH-(次要)
故粒子浓度大小关系为 c (Na+)> c (S2-)> c (OH-)>
c (HS-)> c (H+)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液
①若离子的水解程度大于电离程度,溶液显碱性(如NaHCO3
溶液)。
0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在:
水解:HC +H2O H2CO3+OH-(主要)
电离:HC H++C (次要)
水的电离:H2O H++OH-(极微弱)
因水解程度>电离程度,故溶液呈碱性;溶液中粒子浓度大小关系
为 c (Na+)> c (HC )> c (OH-)> c (H2CO3)> c (H+)
> c (C )。
②若离子的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性(如NaHSO3 溶
液)。
0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在:
电离:HS H++S (主要)
水解:HS +H2O H2SO3+OH-(次要)
水的电离:H2O H++OH-(极微弱)
因电离程度>水解程度,故溶液呈酸性,溶液中粒子浓度大小关系
为 c (Na+)> c (HS )> c (H+)> c (S )> c (OH-)
> c (H2SO3)。
1. 柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐
酸和醋酸溶液的说法正确的是( )
A. 两种溶液中 c (OH-):盐酸<醋酸溶液
B. 加水稀释同等倍数后,盐酸pH更大
C. 两溶液浓度: c (HCl)= c (CH3COOH)
D. 用两溶液中和相同物质的量的NaOH时,所需盐酸的体积小
解析: 由题图可知,盐酸和醋酸溶液中 c (H+)相等,相同温
度下, Kw相同,因此两溶液中 c (OH-)相同,A错误;盐酸和醋
酸溶液中 c (H+)相等,加水稀释同等倍数后,强酸溶液中的 c
(H+)变化大,则盐酸中的 c (H+)更小,pH更大,B正确; c
(H+)相等的盐酸的浓度小于醋酸溶液,C错误;用两溶液中和相
同物质的量的NaOH时,消耗醋酸溶液的体积小,D错误。
2. 在0.1 mol·L-1 K2S溶液中,下列关系正确的是 。
① c (K+)> c (S2-)> c (OH-)> c (HS-)> c (H+)
② c (K+)=0.2 mol·L-1
③ c (S2-)=0.1 mol·L-1
④ c (K+)+ c (H+)=2 c (S2-)+ c (OH-)+ c (HS-)
⑤ c (S2-)+ c (HS-)+ c (H2S)=0.1 mol·L-1
⑥ c (OH-)= c (H+)+ c (HS-)+2 c (H2S)
①②④⑤⑥
解析:S2-+H2O OH-+HS-、HS-+H2O H2S+OH-,因此 c
(K+)> c (S2-)> c (OH-)> c (HS-)> c (H+),①正
确;0.1 mol·L-1 K2S溶液中 c (K+)=0.2 mol·L-1,②正确;0.1
mol·L-1 K2S溶液,硫离子水解,则 c (S2-)<0.1 mol·L-1,③错
误;根据电荷守恒得到 c (K+)+ c (H+)=2 c (S2-)+ c (OH
-)+ c (HS-),④正确;根据元素守恒得到 c (S2-)+ c (HS
-)+ c (H2S)=0.1 mol·L-1,⑤正确;根据质子守恒得到 c (OH
-)= c (H+)+ c (HS-)+2 c (H2S),⑥正确。
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 叠氮化钠(NaN3)常用于有机合成、无机和分析化学,也是降压药
物的主要成分。已知NaN3溶液呈碱性。下列有关说法错误的是
( )
A. 0.01 mol·L-1 HN3溶液的pH>2
B. 在NaN3溶液中存在HN3
D. 在NaN3溶液中加入少量NH4Cl固体,水的电离程度增大
解析: NaN3溶液中存在元素守恒关系: c (Na+)= c ( )
+ c (HN3),C错误。
2. 常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液中,粒子的物质的量浓度
关系正确的是( )
解析: 氨水为弱碱溶液,只能部分电离出OH-,结合电荷守
恒: c (N )+ c (H+)= c (OH-),可得 c (N )< c
(OH-)<0.1 mol·L-1,A错误;NH4Cl溶液中,N 部分水解、
Cl-浓度不变,则溶液中: c (N )< c (Cl-),B错误;
Na2SO4溶液显中性: c (OH-)= c (H+),结合电荷守恒可得:
c (Na+)=2 c (S ),溶液中离子浓度大小为 c (Na+)> c
(S )> c (OH-)= c (H+),C正确;根据Na2SO3溶液中的
元素守恒可得: c (Na+)=2 c (S )+2 c (HS )+2 c
(H2SO3),D错误。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。室温下,下列关于1 L 0.01 mol·L-1 NaF
溶液的说法正确的是( )
A. 该溶液中F-的数目为0.01 NA
B. 该溶液中: c (H+)+ c (HF)= c (OH-)
C. 通入HCl至溶液pH=7: c (Na+)= c (F-)
D. 加入少量KF固体后,水电离出的 c (OH-)减小
解析: 部分F-水解,该溶液中F-的数目小于0.01 NA,A错误;
质子守恒式: c (H+)+ c (HF)= c (OH-),B正确;通入HCl
至溶液pH=7: c (H+)= c (OH-),由电荷守恒可知 c (Na+)
= c (F-)+ c (Cl-),C错误;加入少量KF固体后,溶液中 c
(F-)增大,F-的水解平衡正向移动,溶液中氢氧根离子浓度增
大,水电离出的 c (OH-)增大,D错误。
4. 已知某溶液中存在OH-、H+、N 、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:
① c (Cl-)> c (N )> c (H+)> c (OH-)
② c (Cl-)> c (N )> c (OH-)> c (H+)
③ c (N )> c (Cl-)> c (OH-)> c (H+)
④ c (Cl-)> c (H+)> c (N )> 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)。
解析:若溶液中只有一种溶质,该溶质为NH4Cl,因N 水
解,溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为 c (Cl-)> c (N
)> c (H+)> c (OH-)。
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 。
解析:因为 c (OH-)> c (H+)、 c (N )> c (Cl-),
所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O;若 c (Cl
-)> c (H+)> c (N )> c (OH-),则说明溶液中含
有NH4Cl和HCl。
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的,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-)。
解析:NH4Cl水解使溶液呈酸性,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-)。
小于
大于
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 运动员在剧烈运动后产生的乳酸会使肌肉麻痹疼痛,常用液氮降温
减少炎症和乳酸。已知乳酸(表示为HL,L-为乳酸根离子)是一
元弱酸。25 ℃时,下列有关叙述错误的是( )
A. 在HL和NaL组成的混合溶液中:2 c (Na+)= c (HL)+ c (L-)
B. 0.1 mol·L-1 HL溶液的pH>1
C. 0.1 mol·L-1 HL溶液加水稀释时,溶液中水电离出的 c (H+)增大
D. 0.1 mol·L-1 NaL溶液中: c (Na+)> c (L-)> c (OH-)> c
(H+)
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解析: HL与NaL的物质的量不一定相等,故题述关系式不一定
成立,A错误;HL是一元弱酸,部分电离,则0.1 mol·L-1 HL溶液
中 c (H+)<0.1 mol·L-1,溶液的pH>1,B正确;HL是一元弱
酸,加水稀释,HL的浓度减小,对水的电离抑制程度减弱,则水电
离出的 c (H+)增大,C正确;NaL溶液中L-存在水解反应:L-+
H2O HL+OH-,溶液呈碱性,离子浓度大小关系为 c (Na+)>
c (L-)> c (OH-)> c (H+),D正确。
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2. 物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3,②NaHCO3,③
H2CO3,④(NH4)2CO3,按 c (C )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
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解析: ①Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中完全电离出碳酸根离
子,碳酸根离子的水解程度较弱,其溶液中 c (C )最大;②
NaHCO3在溶液中完全电离出碳酸氢根离子和钠离子,碳酸氢根离
子电离出的C 较少;③H2CO3是二元弱酸,在溶液中分步电离,
第二步才电离出碳酸根离子,且第一步电离出的氢离子抑制了第二
步电离,所以其溶液中的 c (C )最小;④(NH4)2CO3在溶液
中完全电离出碳酸根离子和铵根离子,铵根离子水解促进了碳酸根
离子的水解,浓度相同时其溶液中 c (C )小于Na2CO3溶液中 c
(C ),根据分析可知,物质的量浓度相同时 c (C )由小
到大顺序为③<②<④<①。
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3. 0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液显酸性,则下列表达正确的是( )
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解析: NaHSO3溶液中HS 存在电离平衡HS H++S
使溶液呈酸性、存在水解平衡HS +H2O OH-+H2SO3使溶液呈
碱性,NaHSO3溶液显酸性,原因是HS 的电离程度大于其水解程
度,A错误;NaHSO3溶液中存在电荷守恒: c (Na+)+ c (H+)
= c (HS )+ c (OH-)+2 c (S ),B错误;NaHSO3溶液
中存在元素守恒: c (Na+)= c (S )+ c (HS )+ c
(H2SO3),D错误。
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4. 50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是
( )
A. pH=4的醋酸中: c (H+)=4.0 mol·L-1
C. 饱和食盐水中: c (Na+)+ c (H+)= c (Cl-)+ c (OH-)
D. pH=12的纯碱溶液中, c (OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
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解析: pH=-lg c (H+)=4,则 c (H+)=10-pH mol·L-1=
10-4 mol·L-1,A错误;小苏打溶液显碱性,说明HC 的水解程度
大于其电离程度,故饱和小苏打溶液中: c (H2CO3)> c (C
),B错误;溶液的温度为50 ℃,水的离子积常数不是10-14,
则pH=12的纯碱溶液中: c (OH-)≠1.0×10-2 mol·L-1,D错误。
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5. 25 ℃时,向10.00 mL 0.100 0 mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加0.100 0
mol·L-1的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸
的体积 V 变化如图所示。下列有关说法
正确的是( )
D. d点, c (Na+)= c (Cl-)=0.100 0 mol·L-1
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解析: HC 存在水解平衡和电离平衡,a点,溶液pH>7是由
于HC 水解程度大于电离程度,A正确;根据电荷守恒, c (Na
+)+ c (H+)= c (HC )+2 c (C )+ c (Cl-)+ c (OH
-),b点,溶液pH=7即 c (H+)= c (OH-),所以 c (Na+)=
c (HC )+2 c (C )+ c (Cl-),B错误;c点,溶液中溶质
为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离,
C错误;d点,碳酸氢钠和盐酸恰好完全反应, c (Na+)= c (Cl
-)=0.050 0 mol·L-1,D错误。
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6. 室温下,下列溶液中粒子浓度大小关系正确的是( )
A. 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中: c (Na+)> c (HS-)> c (OH-)> c
(H2S)
D. 浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CaCl2混合溶液中: c (Na+)
+ c (Ca2+)= c (CH3COO-)+ c (CH3COOH)+2 c (Cl-)
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解析: Na2S为强碱弱酸盐,硫离子会水解,使溶液呈碱性,
虽然硫离子会水解但水解程度较小,则 c (HS-)< c (OH
-),所以 c (Na+)> c (S2-)> c (OH-)> c (HS-)>
c (H2S),A错误;0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:根据质子守恒
有 c (OH-)= c (H+)+ c (HC )+2 c (H2CO3),B正
确;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:根据电荷守恒可得 c (Na+)
+ c (H+)= c (HC )+2 c (C )+ c (OH-),C错
误;浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COONa和CaCl2混合溶液中:根
据元素守恒有 c (Na+)+2 c (Ca2+)= c (CH3COO-)+ c
(CH3COOH)+ c (Cl-),D错误。
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7. 醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。下列叙述正确的是
( )
A. pH=3的CH3COOH溶液中, c (H+)= c (CH3COO-)
B. pH=8的CH3COONa溶液中, c (CH3COO-)< c (Na+)
C. 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中, c (Na+)> c (OH-)> c
(CH3COO-)> c (H+)
D. 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中, c (Na+)= c (CH3COO-)+ c
(OH-)
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解析: 除CH3COOH电离出的H+外,水也会电离出少量H+,A
错误;CH3COO-少部分水解,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中, c
(Na+)> c (CH3COO-)> c (OH-)> c (H+),C错误;由
电荷守恒可知,CH3COONa溶液中, c (Na+)+ c (H+)= c
(CH3COO-)+ c (OH-),D错误。
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8. 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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解析: 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N 、CH3COO-水解程度相
等, c (N )= 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。
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9. 下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是( )
A. Na2CO3与NaHCO3溶液中所含粒子种类相同
B. CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C. Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D. 4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
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解析: Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、C 、HC
、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的粒子种类相同,A正确;
HC H++C ,加入Ca2+后,Ca2+和C 反应生成沉淀,
促进HC 的电离,B错误;Al3+与C 、HC 都能发生互相促
进的水解反应,C正确;由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根
离子和碳酸氢根离子,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根离子的
浓度会减小,pH降低,D正确。
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10. 下列溶液中,粒子浓度关系正确的是( )
A. pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液以任意比混合: c (H+)+
c (M+)= c (OH-)+ c (A-)
C. 物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混
合: c (CH3COO-)+2 c (OH-)>2 c (H+)+ c
(CH3COOH)
D. pH=3的一元酸和pH=11的一元碱等体积混合后的溶液中,一定是
c (OH-)= c (H+)
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解析: pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液以任意比混合
后,所得溶液中存在:H+、M+、OH-和A-,溶液中电荷守恒,
则 c (H+)+ c (M+)= c (OH-)+ c (A-),A正确;含有N
、Cl-、H+、OH-的溶液中,可能呈酸性、中性或碱性,当
溶液呈酸性时,其离子浓度可能是 c (Cl-)> c (N )> c
(H+)> c (OH-),B错误;
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物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合,
所得溶液电荷守恒: c (CH3COO-)+ c (OH-)= c (H+)+ c
(Na+),质量守恒: c (CH3COO-)+ c (CH3COOH)=2 c (Na
+),则可得 c (CH3COO-)+2 c (OH-)=2 c (H+)+ c
(CH3COOH),C错误;一元酸、一元碱的强弱未知,两者混合后的
溶液,可能酸过量,可能碱过量,还可能恰好完全反应,故混合后溶
液的酸碱性未知,D错误。
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11. 钾的化合物对调节体内循环有重要用途,一定温度下,下列溶液
中的离子浓度关系式正确的是( )
B. K2S溶液中:2 c (K+)= c (S2-)+ c (HS-)+ c (H2S)
D. pH相同的①CH3COOK、②KOH、③KClO三种溶液中的 c (K
+):③>①>②(已知:CH3COOH的 Ka=1.75×10-5,HClO的
Ka=4.0×10-8)
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解析: 根据电荷守恒可得: c (K+)+ c (H+)= c (HC
)+2 c (C )+ c (OH-),A错误;根据元素守恒可得:
c (K+)=2 c (S2-)+2 c (HS-)+2 c (H2S),B错误;根据
质子守恒可得: c (OH-)= c (H+)+ c (HC )+2 c
(H2CO3),C正确;由 Ka可知,物质的量浓度相同时,三种溶液
的pH大小为②>③>①,所以pH相同时,三种溶液的物质的量浓
度大小为②<③<①,则 c (K+):②<③<①,D错误。
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12. 25 ℃时,两种酸的电离平衡常数如下表,下列说法错误的是
( )
酸 Ka1 Ka2
H2SO3 1.3×10-2 6.3×10-8
H2CO
3 4.2×10-7 5.6×10-11
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A. 25 ℃时,酸性强弱:H2SO3>H2CO3
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解析: 由表中数据可知,亚硫酸氢根离子的电离程度比水解程
度大,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,而亚硫酸氢根离子能电离出氢离子
和亚硫酸根离子,水也能电离出氢离子,因此氢离子的浓度比亚硫
酸根离子的浓度大,C错误。
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13. 某二元酸(化学式为H2B)在水中的电离方程式:H2B H++
HB-、HB- H++B2-,请回答下列问题:
解析: B2-发生水解:B2-+H2O HB-+OH-,故Na2B溶
液显碱性。
碱性
B2-+H2O HB-+OH-
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(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的
是 (填字母)。
A. c (B2-)+ c (HB-)+ c (H2B)=0.1 mol·L-1
B. c (Na+)+ c (OH-)= c (H+)+ c (HB-)
C. c (Na+)+ c (H+)= c (OH-)+ c (HB-)+2 c (B2-)
D. c (Na+)=2 c (B2-)+2 c (HB-)
CD
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解析:根据元素守恒, c (Na+)=2 c (B2-)+2 c (HB-)=
0.2 mol·L-1,故 c (B2-)+ c (HB-)=0.1 mol·L-1,A错误,
D正确;根据电荷守恒, c (Na+)+ c (H+)=2 c (B2-)+ c
(HB-)+ c (OH-),B错误,C正确。
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(3)常温下,0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH (填“<”“>”
或“=”)7,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
。
解析:溶液中没有H2B分子,HB-只电离,不水解,故NaHB溶
液的pH<7,溶液中存在NaHB Na++HB-、HB- H++B2
-、H2O H++OH-,故溶液中 c (Na+)> c (HB-)> c (H
+)> c (B2-)> c (OH-)。
<
c (Na
+)> c (HB-)> c (H+)> c (B2-)> c (OH-)
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14. 已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如下表:
弱电解质 H2CO3 H2SO3 NH3·H2O CH3COOH
电离 平衡 常数 Ka1=4.30 ×10-7 Ka2=5.61 ×10-11 Ka1=1.3 ×10-2 Ka2=6.3 ×10-8 Kb=1.77 ×10-5 Ka=1.77×
10-5
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(1)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为
。
解析:由电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS ,则
H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式:H2SO3+
HC CO2↑+H2O+HS 。
H2SO3+
HC CO2↑+H2O+HS
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(2)CH3COONH4溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因
是
。
解析:CH3COONH4溶液呈中性,原因是N 的水解程度等于
CH3COO-的水解程度。
中
NH3·H2O的电离常数等于CH3COOH的电离常数,因此N
的水解程度等于CH3COO-的水解程度
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(3)现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液中各微粒浓
度之间的关系式错误的是 (填字母)。
A. c (N )+ c (H+)= c (HC )+ c (OH-)+ c (C )
B. c (N )+ c (NH3·H2O)=2 c (C )+2 c (HC )
+2 c (H2CO3)
C. c (C )+ c (HC )+ c (H2CO3)=0.1 mol·L-1
D. c (H+)+ c (HC )+ c (H2CO3)= c (OH-)+ c
(NH3·H2O)
AD
E. c (N )> c (C )> c (HC )> c (NH3·H2O)
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解析:根据电荷守恒: c (N )+ c (H+)= c (HC )
+ c (OH-)+2 c (C ),A错误;根据元素守恒,N原子
总数等于碳原子总数的2倍, n (N)∶ n (C)=2∶1, c (N
)+ c (NH3·H2O)=2 c (C )+2 c (HC )+2 c
(H2CO3),B正确;含碳粒子的总浓度为0.1 mol·L-1, c (C
)+ c (HC )+ c (H2CO3)=0.1 mol·L-1,C正确;依
据溶液中质子守恒: c (H+)+ c (HC )+2 c (H2CO3)=
c (OH-)+ c (NH3·H2O),D错误;
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溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于
铵根离子水解程度,所以溶液中粒子浓度大小为 c (N )> c (C
)> c (HC )> c (NH3·H2O),E正确。
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感谢欣赏
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