《学霸笔记 同步精讲》第三章 拓展专题5 电解质溶液中粒子浓度的关系人教版化学选择性必修1 -讲义(教师版+学生版)

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名称 《学霸笔记 同步精讲》第三章 拓展专题5 电解质溶液中粒子浓度的关系人教版化学选择性必修1 -讲义(教师版+学生版)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2026-04-03 00:00:00

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拓展专题5 电解质溶液中粒子浓度的关系
一、电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有Na+、H+、HC、C、OH-,存在如下关系:
n(Na+)+n(H+)=n(HC)+2n(C)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)。(因C带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)
2.元素守恒
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生变化,离子所含某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。如NaHCO3溶液中,n(Na)∶n(C)=1∶1,因HC水解:HC+H2OH2CO3+OH-以及HC电离:HCH++C,碳元素的存在形式有3种,即HC、H2CO3、C,由n(Na)∶n(C)=1∶1,得c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)。
3.质子守恒
(1)含义
电解质进入水中后便有质子(H+)转移,达到平衡时,质子得失是平衡的,可用下式表达:
得质子总数=失质子总数
(2)关系推导
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如Na2CO3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:质子守恒的依据是水的电离平衡:H2OH++OH-,无论在溶液中由水电离出的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。
如Na2CO3溶液中
即c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)。
1.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)。
正确的有    。
2.写出氯化铵溶液中的守恒关系。
(1)电荷守恒:                       ;
(2)元素守恒:                       ;
(3)质子守恒:                       。
二、溶液中粒子浓度关系
1.两大理论
(1)电离理论
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,如氨水溶液中:NH3·H2O、N、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。
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),如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①盐离子的水解是微量的(相互促进的水解除外),但由于水的电离,故水解后,酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
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,如在Na2CO3溶液中C、HC、H2CO3的浓度大小关系应是c(C)>c(HC)>c(H2CO3)。
2.单一溶液中各粒子浓度的比较
(1)多元弱酸溶液
多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H2CO3溶液中:c(H+)>c(HC)>c(C)。
(2)多元弱酸的正盐溶液
多元弱酸的酸根阴离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H2CO3)。
(3)多元弱酸酸式盐(NaHA)
注意HA-的电离程度与水解程度的相对大小。
①若电离为主:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H2A);
②若水解为主:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>(A2-)。
3.混合溶液中各粒子浓度的比较
(1)等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
①电解质的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
元素守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
②电解质的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,HCN的电离程度小于CN-的水解程度,pH>7,溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
4.不同溶液中同一离子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。
如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,c(N)由大到小的顺序为③>①>②。
3.已知0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH=4,则溶液中各粒子的浓度关系错误的是(  )
A.c(S)>c(H2SO3)
B.c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)
C.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS)
D.c(Na+)=c(HS)+c(H2SO3)+2c(S)
4.在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(H2S)+c(HS-)
B.0.2 mol·L-1 NH4HSO4溶液与0.2 mol·L-1 KOH溶液等体积混合:c(S)=c(K+)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:c(H2A)>c(A2-)
D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
5.下列说法错误的是(  )
A.0.2 mol·L-1 CH3COOK与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)
B.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液等体积混合:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.等体积等pH的盐酸和CH3COOH溶液分别与相同浓度的NaOH溶液中和至pH=7时,盐酸消耗的NaOH更多
D.等浓度的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③NH4HCO3溶液中c(N):①>②>③
6.(2025·南京协同体七校联考)有机酸种类繁多,甲酸(HCOOH)是常见的一元酸,常温下,Ka=1.8×10-4;草酸(H2C2O4)是常见的二元酸,常温下,Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5。下列说法错误的是(  )
A.甲酸钠溶液中:c(Na+)>c(HCOO-)>c(H+)>c(OH-)
B.草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性:c(Na+)=c(HC2)+2c(C2)+c(HCOO-)
C.Na2C2O4溶液中:c(HC2)+2c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)
D.足量甲酸与草酸钠溶液反应:HCOOH+Na2C2O4HCOONa+NaHC2O4
7.常温下,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ⅠpH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液ⅡpH=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)
8.常温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(  )
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(C)>c(HC)>c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(N)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-)
9.已知某些弱电解质在水中的电离常数(常温下)如下表:
弱电解质 电离平衡常数
H2CO3 Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11
H2SO3 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8
NH3·H2O Kb=1.77×10-5
CH3COOH 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)
5 / 5拓展专题5 电解质溶液中粒子浓度的关系
一、电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如NaHCO3溶液中有Na+、H+、HC、C、OH-,存在如下关系:
n(Na+)+n(H+)=n(HC)+2n(C)+n(OH-),推出c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)。(因C带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)
2.元素守恒
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子的存在形式发生变化,离子所含某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。如NaHCO3溶液中,n(Na)∶n(C)=1∶1,因HC水解:HC+H2OH2CO3+OH-以及HC电离:HCH++C,碳元素的存在形式有3种,即HC、H2CO3、C,由n(Na)∶n(C)=1∶1,得c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)。
3.质子守恒
(1)含义
电解质进入水中后便有质子(H+)转移,达到平衡时,质子得失是平衡的,可用下式表达:
得质子总数=失质子总数
(2)关系推导
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如Na2CO3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:质子守恒的依据是水的电离平衡:H2OH++OH-,无论在溶液中由水电离出的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。
如Na2CO3溶液中
即c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)。
1.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)。
正确的有 (2)(4)(6) 。
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-),正确的关系式为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)。
2.写出氯化铵溶液中的守恒关系。
(1)电荷守恒: c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) ;
(2)元素守恒: c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O) ;
(3)质子守恒: c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O) 。
二、溶液中粒子浓度关系
1.两大理论
(1)电离理论
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,如氨水溶液中:NH3·H2O、N、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。
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),如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论
①盐离子的水解是微量的(相互促进的水解除外),但由于水的电离,故水解后,酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中N、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
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,如在Na2CO3溶液中C、HC、H2CO3的浓度大小关系应是c(C)>c(HC)>c(H2CO3)。
2.单一溶液中各粒子浓度的比较
(1)多元弱酸溶液
多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H2CO3溶液中:c(H+)>c(HC)>c(C)。
(2)多元弱酸的正盐溶液
多元弱酸的酸根阴离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H2CO3)。
(3)多元弱酸酸式盐(NaHA)
注意HA-的电离程度与水解程度的相对大小。
①若电离为主:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H2A);
②若水解为主:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>(A2-)。
3.混合溶液中各粒子浓度的比较
(1)等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
在0.1 mol·L-1NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
①电解质的电离程度大于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液,CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,pH<7,溶液中粒子浓度关系:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
元素守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
②电解质的电离程度小于对应离子的水解程度
在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,HCN的电离程度小于CN-的水解程度,pH>7,溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
4.不同溶液中同一离子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。
如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,c(N)由大到小的顺序为③>①>②。
3.已知0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH=4,则溶液中各粒子的浓度关系错误的是(  )
A.c(S)>c(H2SO3)
B.c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)
C.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS)
D.c(Na+)=c(HS)+c(H2SO3)+2c(S)
解析:D 由0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH=4可知,HS的电离程度大于其水解程度,所以c(S)>c(H2SO3),A项正确;HS部分电离,且电离程度大于其水解程度,则溶液中离子浓度:c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-),B项正确;根据元素守恒可得,c(Na+)=c(HS)+c(H2SO3)+c(S),根据电荷守恒可得,c(Na+)+c(H+)=c(HS)+c(OH-)+2c(S),C项正确,D项错误。
4.在常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(H2S)+c(HS-)
B.0.2 mol·L-1 NH4HSO4溶液与0.2 mol·L-1 KOH溶液等体积混合:c(S)=c(K+)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.NaHA溶液的pH<7,则溶液中的粒子有:c(H2A)>c(A2-)
D.pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:B 由质子守恒得,0.1 mol·L-1 Na2S溶液中c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-),A错误;浓度为0.2 mol·L-1 NH4HSO4溶液与等浓度的KOH溶液等体积混合,OH-先与H+反应,得到等浓度(NH4)2SO4、K2SO4溶液,故c(S)=c(K+),N水解使溶液显酸性,故c(S)=c(K+)>c(N)>c(H+)>c(OH-),B正确;NaHA溶液的pH<7,说明HA-的电离程度大于其水解程度,则溶液中:c(H2A)<c(A2-),C错误;pH=3的醋酸溶液中醋酸的物质的量浓度大于pH=11的NaOH溶液的物质的量浓度,故等体积混合后,为醋酸和醋酸钠的混合溶液,溶液显酸性,故c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
5.下列说法错误的是(  )
A.0.2 mol·L-1 CH3COOK与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)
B.0.1 mol·L-1的盐酸和0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液等体积混合:c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.等体积等pH的盐酸和CH3COOH溶液分别与相同浓度的NaOH溶液中和至pH=7时,盐酸消耗的NaOH更多
D.等浓度的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③NH4HCO3溶液中c(N):①>②>③
解析:C 混合后发生CH3COOK+HClCH3COOH+KCl,混合溶液中的溶质为CH3COOK、CH3COOH、KCl,三者浓度相等,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(CH3COO-)>c(Cl-),CH3COOH的电离程度较小,则c(Cl-)>c(H+),A正确;混合后发生NH3·H2O+HClNH4Cl+H2O反应,得到的NH4Cl溶液中N发生水解,溶液显酸性,则c(Cl-)>c(N)、c(H+)>c(OH-),由于水解是微弱的,则c(N)>c(H+),B正确;pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,醋酸是弱电解质,所以c(HCl)<c(CH3COOH),等体积的两种溶液n(HCl)<n(CH3COOH),醋酸消耗的NaOH更多,C错误;物质的量浓度相等的几种溶液中,①(NH4)2SO4溶液中,S对N水解无影响,且N是S数目的2倍,②NH4HSO4溶液中H+对N水解起到抑制作用,③NH4HCO3溶液中,HC水解促进N水解,N浓度大小为①>②>③,D正确。
6.(2025·南京协同体七校联考)有机酸种类繁多,甲酸(HCOOH)是常见的一元酸,常温下,Ka=1.8×10-4;草酸(H2C2O4)是常见的二元酸,常温下,Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5。下列说法错误的是(  )
A.甲酸钠溶液中:c(Na+)>c(HCOO-)>c(H+)>c(OH-)
B.草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性:c(Na+)=c(HC2)+2c(C2)+c(HCOO-)
C.Na2C2O4溶液中:c(HC2)+2c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)
D.足量甲酸与草酸钠溶液反应:HCOOH+Na2C2O4HCOONa+NaHC2O4
解析:A 甲酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+),A错误;向草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性,溶液中c(H+)=c(OH-),由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2)+c(HCOO-),溶液中c(Na+)=c(HC2)+2c(C2)+c(HCOO-),B正确;草酸钠溶液中存在质子守恒关系c(HC2)+2c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-),C正确;由电离常数可知,甲酸的电离常数小于草酸的一级电离常数,大于草酸的二级电离常数,则甲酸的酸性弱于草酸,但强于HC2,由较强酸制较弱酸的原理可知,足量甲酸与草酸钠溶液反应的方程式为HCOOH+Na2C2O4HCOONa+NaHC2O4,D正确。
7.常温下,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ⅠpH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液ⅡpH=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)
解析:B A项,根据电荷守恒,Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),由于pH=5.0,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),因此,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),正确;B项,由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分别为5.0和4.0,所以Ka(HA)<Ka(HB),<1,错误;C项,由电荷守恒可知,Ⅰ和Ⅱ的混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),正确;D项,由B项的分析可知,Ka(HA)<Ka(HB),则Ⅰ、Ⅱ混合后必有c(HA)>c(HB),正确。
8.常温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(  )
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(C)>c(HC)>c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(N)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-)
解析:D A项,浓度均为0.10 mol·L-1的NaHCO3-Na2CO3混合溶液的pH=10.30,说明C的水解程度大于HC的电离程度,溶液中c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-),错误;B项,浓度均为0.10 mol·L-1的氨水-NH4Cl混合溶液的pH=9.25,说明NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,可知c(N)+c(H+)>c(NH3·H2O)+c(OH-),错误;C项,浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH-CH3COONa混合溶液的pH=4.76,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),错误;D项,浓度均为0.10 mol·L-1的H2C2O4-NaHC2O4混合溶液的pH=1.68,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),根据元素守恒有2c(Na+)=c(C2)+c(H2C2O4)+c(HC2),联立上述两式得c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-),正确。
9.已知某些弱电解质在水中的电离常数(常温下)如下表:
弱电解质 电离平衡常数
H2CO3 Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11
H2SO3 Ka1=1.3×10-2 Ka2=6.3×10-8
NH3·H2O Kb=1.77×10-5
CH3COOH Ka=1.77×10-5
(1)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 H2SO3+HCCO2↑+H2O+HS 。
(2)CH3COONH4溶液呈 中  (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是 由于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,溶液呈中性 。
(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 AD (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)
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C原子总数的2倍,即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N浓度大于C浓度,C水解程度大于N水解程度,该溶液呈碱性,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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