第三章 提升课时6 水溶液中微粒浓度关系
(每小题5分)
1.物质的量浓度相同的下列溶液中,c(NH)最小的是( )
NH4Cl CH3COONH4
(NH4)2SO4 NH4HSO4
2.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
pH=2的H2CO3溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)
pH相同的①CH3COONa ②NaHCO3
③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
3.常温下,下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,若a>7时,则该溶液的pH定为14-a
常温下,0.1 mol/L NaB溶液的pH=8,将该溶液与0.06 mol/L盐酸等体积混合(忽略体积变化)后c(B-)+c(HB)=0.05 mol/L
pH=5的稀盐酸加水稀释1 000倍后所得溶液中:c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
在饱和氯水中加入NaOH使pH=7,所得溶液中存在下列关系:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)
4.常温下,用0.1 mol/L氨水滴定10 mL浓度均为0.1 mol/L的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是( )
在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
当滴入氨水10 mL时,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH)5.(2024·北京师大附中高二期中)常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是( )
点①所示溶液中,CN-的水解程度大于HCN的电离程度
点①和点②所示溶液中:c(CN-)>c(CH3COO-)
点③所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
点④所示溶液中:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
6.室温下,下列各溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
等物质的量的HA和HB混合溶液中,已知Ka(HA)>Ka(HB),则c(A-)>c(B-)> c(H+)>c(OH-)
CH3COOH和CH3COONa等浓度等体积混合(忽略体积变化,混合后pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
0.1 mol/L的Na2CO3溶液中:c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=0.1 mol/L
7.常温下,下列溶液中离子浓度关系表示正确的是( )
NaHCO3溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CO)+c(HCO)
pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(H+)<c(OH-)
0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后的溶液中:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
8.25 ℃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 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 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( )
溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明=10
混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB)
9.已知H2A的电离方程式为H2A===H++HA-,HA-??H++A2-,常温下,测得0.2 mol·L-1 H2A溶液的c(H+)为0.24 mol·L-1。下列说法错误的是(不考虑溶液体积变化)( )
Ka(HA-)=6×10-2
0.2 mol·L-1 H2A溶液中c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.2 mol·L-1
向0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加同浓度NaOH溶液至中性时:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
向0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.4 mol·L-1 NaOH溶液至恰好完全中和时:c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1
10.(5分)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。
(1)(3分)常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,c(CN-)________(填“>”“<”或“=”)c(HCN),该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)(2分)常温下,若将c mol·L-1盐酸与0.62 mol·L-1 KCN溶液等体积混合后恰好得到中性溶液,则c=________(小数点后保留4位数字)。
11.(4分)(2024·江门棠下中学高二期中)
(CH3COO)2Ba·H2O(醋酸钡晶体)是一种媒染剂。向醋酸溶液中加入Ba(OH)2溶液,通过一系列操作可以制得(CH3COO)2Ba·H2O。
(1)(2分)在25 ℃时,若向醋酸溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液的pH=7,此时溶液中c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,则溶液中c(Ba2+)=___________________________________________________________________。
(2)(2分)下列有关0.2 mol·L-1醋酸钡溶液中粒子浓度的比较错误的是________。
A.c(H+)+c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.c(Ba2+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.c(H+)=c(OH-)-c(CH3COOH)
12.(11分)回答下列问题:
(1)(2分)某二元酸(分子式用H2B表示)在水中的电离方程式是:H2B===H++HB-;HB-??H++B2-在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________。
A.c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol·L-1
B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=c(Na+)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
(2)(7分)亚磷酸(H3PO3)是具有强还原性的二元弱酸,请写出其电离方程式:___________________________________________________________________
_______________________________________________________________(2分)。
某温度下,0.10 mol·L-1的H3PO3溶液的pH为1.6,即c(H+)=2.5×10-2 mol·L-1,则第一步电离常数Ka1=________(2分)(H3PO3第二步电离忽略不计,列出计算式);向此H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中:c(Na+)________(2分)c(H2PO)+2c(HPO)(填“>”“<”或“=”,下同);在NaH2PO3溶液中,c(H+)+c(H3PO3)________(1分)c(HPO)+c(OH-)。
(3)(2分)25 ℃时,在20 mL 0.1 mol·L-1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,测得混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法正确的是________。
A.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7 mol·L-1
C.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1
D.③点时V=20 mL,此时溶液中c(OH-)提升课时6 水溶液中微粒浓度关系
1.B [NH4Cl中NH的水解不受影响;CH3COONH4中存在CH3COO-,促进NH的水解,导致NH的水解程度增大,c(NH)较小;(NH4)2SO4中虽然NH的水解不受影响,但是由于(NH4)2SO4中c(NH)是其他选项的两倍,所以c(NH)浓度大;NH4HSO4中存在H+,将抑制NH的水解,使得NH的水解程度减小,c(NH)较大;综上所述,CH3COONH4中c(NH)最小。]
2.D [溶液呈存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=1×10-5 mol·L-1,故A错误;一水合氨是弱电解质,加水稀释促进一水合氨电离,导致稀释10倍后溶液中c(OH-)大于原来的,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b>a-1,则a<b+1,故B错误;任何溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),故C错误;相同的条件下测得①CH3COONa ②NaHCO3 ③NaClO三种溶液pH相同,已知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO,所以在物质的量浓度相同时其对应的盐的水解程度:NaClO>NaHCO3>CH3COONa;当三种盐溶液的pH相同时,溶液的物质的量浓度:NaClO<NaHCO3<CH3COONa,即①>②>③,c(Na+)大小顺序为 ①>②>③,故D正确。]
3.B [某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-a mol/L,若a>7时,则该溶液的pH可能为14-a或a,A错误;常温下,0.1 mol/L NaB溶液的pH=8,说明NaB为强碱弱酸盐,则HB为弱酸,将0.1 mol/L NaB溶液与0.06 mol/L盐酸等体积混合,根据元素守恒有:c(B-)+c(HB)=×0.1 mol/L=0.05 mol/L,B正确;pH=5的稀盐酸加水稀释1 000倍后所得溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+),C错误;在饱和氯水中加入NaOH使pH=7,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),反应后溶液中的溶质为NaCl、NaClO、HClO,由Cl2+H2OHCl+HClO可知,c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),则离子浓度关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(HClO),D错误。]
4.D [HCl是强电解质,完全电离,醋酸是弱电解质,部分电离,浓度相同的HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;当滴入氨水10 mL时,加入的氨水的体积、浓度和初始醋酸溶液的体积、浓度均相等,由元素守恒可知,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B正确;当滴入氨水20 mL时,溶液中溶质为CH3COONH4和NH4Cl,根据电荷守恒式c(NH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),元素守恒式c(NH)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C正确;恰好反应时,生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵,此时溶液呈酸性,若溶液呈中性,则氨水滴入量大于20 mL,c(NH)>c(Cl-),D错误。]
5.B [点①溶液中溶质为等物质的量浓度的HCN、NaCN,HCN电离导致溶液呈酸性、CN-水解导致溶液呈碱性,等物质的量浓度的NaCN、HCN溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,A正确;点①和点②所示溶液加入的NaOH体积相等,则这两点溶液中c(Na+)相等,点①溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(CN-)<c(Na+),点②溶液呈酸性,c(OH-)<c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)<c(CH3COO-),则c(CN-)<c(CH3COO-),B错误;点③溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO-),水电离程度较小,所以存在c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),C正确;点④溶液中溶质为NaCN,溶液的pH>7,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CN-),水电离程度较小,所以存在c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),D正确。]
6.D [Na2CO3中CO的水解程度较小,c(CO)>c(HCO),同时c(OH-)>c(HCO),A错误;已知Ka(HA)>Ka(HB),说明HA电离程度大于HB,则c(H+)>c(A-)>c(B-),B错误;CH3COOH和CH3COONa等浓度等体积混合,混合后pH=4.76,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C错误;CO水解生成HCO,HCO水解生成H2CO3,根据元素守恒可知c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=0.1 mol/L,D正确。]
7.D [A项,根据溶液呈电中性,溶液中阳离子带的电荷总数等于阴离子带的电荷总数,则有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO),错误;B项,pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)与pH=11的NaOH溶液中的c(OH-)相等,而醋酸为弱酸,则反应后醋酸过量,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),错误;C项,一般情况下盐的水解程度较弱,0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),错误;D项,物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,混合前n(CH3COOH)=n(CH3COONa),根据元素守恒,则有等体积混合后的溶液中:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),正确。]
8.B [由电荷守恒可知溶液Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),pH=5.0,则c(H+)>c(OH-),因此c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;溶液Ⅰ的pH=5.0,溶液Ⅱ的pH=4.0,则HB的电离常数大于HA的电离常数,<1<10,B错误;由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C正确;由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合Ⅰ和Ⅱ后有:c(HA)>c(HB),D正确。]
9.C [已知H2A的电离方程式为H2A===H++HA-,HA-H++A2-,则H2A是二元酸,第一步完全电离,第二步部分电离,盐溶液中:HA-不会水解,A2-会水解;0.2 mol·L-1 H2A溶液的c(H+)为0.24 mol·L-1,则HA-H++A2-电离产生的c(H+)=c(A2-)≈0.04 mol/L,c(HA-)=0.2 mol/L-0.04 mol/L,Ka(HA-)==6×10-2,A正确;0.2 mol·L-1 H2A中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),则c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=c(A2-)+c(HA-),第一步完全电离,第二步部分电离,则元素守恒有c(A2-)+c(HA-)=0.2 mol/L,则c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.2 mol·L-1,B正确;H2A第一步完全电离,第二步部分电离,则NaHA呈酸性,Na2A呈碱性,故中性溶液为NaHA和Na2A混合溶液且HA-电离和A2-水解相等,则c(Na+)>c(HA-)=c(A2-),C错误;0.2 mol·L-1 H2A溶液和0.4 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全中和时溶质为Na2A,二者恰好完全反应体积比为1∶1,故根据元素守恒有c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1,D正确。]
10.(1)碱 < c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) (2)0.616 2
解析 (1)由氰酸根离子的水解常数可知,氢氰酸的电离常数Ka==<Kh=1.61×10-5,则等浓度的氢氰酸和氰酸钠溶液中氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度,溶液中氰酸根离子浓度小于氢氰酸,溶液呈碱性,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。(2)由题意可知,氰化钾溶液与盐酸等体积混合后恰好得到含有氯化钾、氢氰酸和氰化钾的中性溶液,由电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)可知,氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等的溶液中c(K+)=c(CN-)+c(Cl-),由元素守恒关系c(K+)=c(CN-)+c(HCN)可知,整合两式可得:溶液中c(HCN)=c(Cl-)=0.5c mol/L,由水解常数可得:=1.61×10-5,解得c≈0.616 2。
11.(1)0.1 mol/L (2)AB
解析 (1)在25 ℃时,若向醋酸溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液的pH=7,此时溶液中c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,溶液中c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则2c(Ba2+)=c(CH3COO-),c(Ba2+)=0.1 mol/L;(2)溶液中存在电荷守恒c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(H+)+c(Ba2+)12.(1)AC (2)H3PO3H++H2PO、H2POH++HPO = = (3)B
解析 (1)在Na2B中存在水解平衡:B2-+H2O??HB-+OH-,HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子;由元素守恒得:c(B2-)+c(HB-)=0.1 mol/L,A正确;HB-不会进一步水解,所以溶液中没有H2B分子,B错误;根据溶液中质子守恒得:c(OH-)=c(H+)+c(HB-),C正确;溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-),D错误。(2)二元弱酸分步电离,H3PO3H++H2PO,H2POH++HPO。忽略第二步电离及水的电离,c(H2PO)=c(H+)=2.5×10-2 mol/L,c(H3PO3)=(0.10-2.5×10-2) mol/L,Ka1==。根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)。在NaH2PO3溶液中,根据质子守恒c(H+)+c(H3PO3)=c(OH-)+c(HPO)。(3)加入20 mL NaOH溶液与HF恰好完全反应,溶液呈碱性,HF是一种弱酸;pH=3的HF溶液中,抑制水的电离,c水(H+)=10-11 mol/L,pH=11的NaF溶液中,氟离子水解促进水的电离,c水(H+)=10-3 mol/L,A错误;根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(F-)+c(OH-),pH=6时,c(F-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7 mol/L,B正确;根据电荷守恒,中性时,c(F-)=c(Na+),氢氧化钠原溶液中钠离子浓度为0.1 mol/L,但加入氢氟酸溶液中后,钠离子浓度小于0.1 mol/L,C错误;氢氧化钠原溶液中钠离子浓度为0.1 mol/L,但加入氢氟酸溶液中后,钠离子浓度小于0.1 mol/L,且V=20 mL时,pH>7,c(OH-)>c(H+),D错误。