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第 55 讲 溶液中“粒子”浓度关系
[复习目标] 1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。2.掌握溶液中各组分之间的守恒
关系与大小比较。
(一)熟悉“两大理论”,贯通思维障碍
1.电离平衡
(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
中:NH ·H O、NH、OH-浓度的大小关系是 c (NH ·H O)> c (OH - )> c (NH ) 。
3 2 3 2
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。
如在HS溶液中:HS、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是 c (H S)> c (H + )> c (HS - )> c (S 2 - ) 。
2 2 2
2.水解平衡
(1)水解过程是微弱的。如NH Cl溶液中:NH、Cl-、NH ·H O、H+的浓度大小关系是 c (Cl - )
4 3 2
> c (NH ) > c (H + ) > c (NH ·H O)。
3 2
(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 NaCO 溶液中:
2 3
CO、HCO、HCO 的浓度大小关系应是 c (CO ) > c (HCO ) > c (H CO)。
2 3 2 3
(二)巧用“三个守恒”,明确浓度关系
写出下列溶液中粒子守恒关系式
(1)Na CO 溶液
2 3
①元素质量守恒:_____________________________________________________________。
②电荷守恒:_________________________________________________________________。
③质子守恒:________________________________________________________________。
(2)浓度均为0.1 mol·L-1 NH ·H O和NH Cl溶液等体积混合
3 2 4
①电荷守恒:_________________________________________________________________。
②元素质量守恒:________________________________________________________________。
(3)浓度为0.1 mol·L-1盐酸与0.1 mol·L-1 CHCOONa溶液等体积混合
3
①电荷守恒:_________________________________________________________________。
②元素质量守恒:________________________________________________________________。
答案 (1)①c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H CO)]
2 3
②c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
③c(OH-)=c(H+)+2c(H CO)+c(HCO)
2 3
(2)①c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
②2c(Cl-)=c(NH)+c(NH ·H O)
3 2
(3)①c(Na+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-)+c(Cl-)
3②c(Na+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)=c(Cl-)
3 3
(1)电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
(2)元素质量守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
①单一元素守恒,如 1 mol NH 通入水中形成氨水,就有 n(NH )+n(NH ·H O)+n(NH)=1
3 3 3 2
mol,即氮元素质量守恒。
②两元素守恒,如NaHCO 溶液中,c(Na+)=c(H CO)+c(HCO)+c(CO),即钠元素与碳元
3 2 3
素质量守恒。
(3)质子守恒
电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,转移过程中质子
数量保持不变,称为质子守恒。
质子守恒的书写技巧:
①正盐溶液,用水溶液中得失质子相等比较简便。如NaS水溶液中的质子转移情况图示如
2
下:
由图可得NaS水溶液中质子守恒式:c(H+)+2c(H S)+c(HS-)=c(OH-)
2 2
②酸式盐溶液及混合缓冲溶液,可以通过元素质量守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如
NaHCO 溶液中元素质量守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(H CO)+c(CO)①,
3 2 3
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)②,
将①代入②中,整理得质子守恒:c(H+)+c(H CO)=c(OH-)+c(CO)
2 3
一、单一溶液中粒子浓度的关系
1.0.1 mol·L-1的NH Cl溶液
4
(1)粒子种类:__________________________________________________________________。
(2)离子浓度大小关系:___________________________________________________________。
(3)元素质量守恒:______________________________________________________________。
答案 (1)Cl-、NH、H+、OH-、NH ·H O、HO
3 2 2
(2)c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)(3)c(Cl-)=c(NH)+c(NH ·H O)
3 2
解析 NH Cl===NH+Cl-(完全电离)
4
NH+HONH ·H O+H+(微弱)
2 3 2
HOH++OH-(极微弱)
2
2.判断正误,错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L-1 Na CO 溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
2 3
(2)在NaSO 溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
2 3
(3)0.1 mol·L-1 NH HS溶液中:c(NH)<c(HS-)+c(H S)+c(S2-)
4 2
(4)0.2 mol·L-1 NH HCO 溶液(pH>7):c(NH)>c(H CO)>c(HCO)>c(NH ·H O)
4 3 2 3 3 2
(5)室温下,0.1 mol·L-1 NH Fe(SO ) 溶液中存在:c(NH)+3c(Fe3+)>2c(SO)
4 4 2
答案 (1)× c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
(2)× c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
(3)√
(4)× c(NH)>c(HCO)>c(H CO)>c(NH ·H O)
2 3 3 2
(5)× c(NH)+3c(Fe3+)<2c(SO)
3.(2022·广东摸底考试)次磷酸(H PO )是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH完全反应
3 2
后生成NaH PO ,下列叙述错误的是( )
2 2
A.NaH PO 的水溶液加水稀释,增大
2 2
B.HPO 溶液中存在电离平衡:HPO HPO+H+
3 2 3 2 2
C.NaH PO 溶液中:c(Na+)>c(H PO)>c(OH-)>c(H+)
2 2 2
D.NaH PO 溶液中存在:c(H PO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
2 2 2
答案 A
解析 NaH PO 的水溶液加水稀释,HPO水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,
2 2 2
所以c(H PO )、c(OH-)变小,溶液中c(H+)变大,所以应变小,A错误;次磷酸是一元弱酸,
3 2
电离不完全,B正确;HPO水解,离子数量少于Na+,阴离子水解使溶液显碱性,c(OH-)
2
>c(H+),HPO水解数量较少,所以剩余HPO要远多于OH-,C正确;根据溶液中电荷守
2 2
恒,阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量,D正确。
二、混合溶液(缓冲溶液)中粒子浓度的关系判断
4.浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO 和NaCO 混合溶液
3 2 3
(1)电荷守恒:________________________________________________________________。
(2)元素质量守恒:________________________________________________________。
(3)离子浓度由大到小的顺序:___________________________________________________。答案 (1)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO)
(2)2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H CO)
2 3
(3)c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
5.常温下,NaOH和CHCOOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7
3
(1)溶液中粒子浓度的大小关系:________________________________________________(水
分子除外)。
(2)电荷守恒:________________________________________________________________。
(3)元素质量守恒:_______________________________________________________________。
(4)质子守恒:________________________________________________________________。
答案 (1)c(CHCOO-)>c(Na+)>c(CHCOOH)>c(H+)>c(OH-)
3 3
(2)c(CHCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
3
(3)2c(Na+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)
3 3
(4)c(CHCOOH)+2c(H+)=c(CHCOO-)+2c(OH-)
3 3
解析 中和反应后,溶质为等量的CHCOONa、CHCOOH,且CHCOOH的电离程度大于
3 3 3
CHCOONa的水解程度,c(CHCOO-)与c(CHCOOH)之和等于c(Na+)的2倍。
3 3 3
6.判断正误,错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L-1 NaOH溶液和0.1 mol·L-1 CHCOOH溶液等体积混合后:c(Na+)>c(CHCOO-)
3 3
>c(OH-)>c(H+)
(2)pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
(3)室温下,将浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和NH Cl溶液等体积混合(pH=9.25):c(NH)+c(H
4
+)=c(NH ·H O)+c(OH-)
3 2
(4)室温下,将浓度均为 0.10 mol·L-1的HC O 和NaHC O 溶液等体积混合(pH=1.68,
2 2 4 2 4
HC O 为二元弱酸):c(H+)+c(H C O)=c(Na+)+c(C O)+c(OH-)
2 2 4 2 2 4 2
(5)0.1 mol·L-1NaC O 溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合(H C O 为二元弱酸):2c(C O)
2 2 4 2 2 4 2
+c(HC O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
2
(6)向NH HSO 溶液中滴加NaOH溶液到恰好呈中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
4 4
答案 (1)√ (2)× c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) (3)× c(NH)+2c(H+)=c(NH ·H O)+
3 2
2c(OH-) (4)√
(5)× 2c(C O)+c(HC O)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+)
2 2
(6)√
7.(2022·深圳七中月考)NaCONaHCO 缓冲溶液可以将溶液pH控制在9.16~10.83范围内,
2 3 3
25 ℃时,K (H CO)=4×10-7、K (H CO)=5×10-11,下列说法不正确的是( )
a1 2 3 a2 2 3
A.0.5 mol·L-1的NaCO 溶液pH约为12
2 3
B.pH=8的NaHCO 溶液中,水电离产生的c(OH-)=10-6 mol·L-1
3
C.0.1 mol·L-1的NaHCO 溶液中存在:c(HCO)>c(H CO)>c(CO)
3 2 3
D.pH=10的该缓冲溶液中存在:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H CO)
2 3答案 D
解析 由K (CO)==可得0.5 mol·L-1的NaCO 溶液中c(OH-)
h 2 3
≈= mol·L-1=1×10-2 mol·L-1,pH约为12,A正确;NaHCO 在溶液中水解程度大于电离
3
程度,溶液中存在:c(HCO)>c(H CO)>c(CO),C正确;由元素质量守恒可知,NaHCO 溶液
2 3 3
中 c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H CO),Na CO 溶液中 c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+
2 3 2 3
2c(H CO),则Na CO 和NaHCO 的混合溶液中c(Na+)>c(CO)+c(HCO)+c(H CO),D不正
2 3 2 3 3 2 3
确。
混合溶液中粒子浓度大小比较
三、不同溶液中同一离子浓度的大小比较
8.选好参照物,分组比较,各个击破:
25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH Cl、②CHCOONH 、③NH HSO 、④(NH )SO 、⑤(NH )Fe(SO ) ,c(NH)由大到小
4 3 4 4 4 4 2 4 4 2 4 2
的顺序为________________。
答案 ⑤>④>③>①>②
解析 分析流程为
分组――――――→
9.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①HS、②NaHS、③NaS、④HS和NaHS混合液,溶液pH从
2 2 2
大到小的顺序是______________。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CHCOONH 、②CHCOONa、③CHCOOH,c(CHCOO-)
3 4 3 3 3
由大到小的顺序是________________________________________________________________。
(3)c(NH)相等的①(NH )SO 溶液、②NH HSO 溶液、③(NH )CO 溶液、④NH Cl溶液,其
4 2 4 4 4 4 2 3 4
物质的量浓度由大到小的顺序为_________________________________________。
答案 (1)③>②>④>① (2)②>①>③
(3)④>②>③>①
1.(2021·天津,10)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 HPO 溶液中c(H PO )>c(H PO)>c(HPO)>c(PO)
3 4 3 4 2
B.在0.1 mol·L-1 Na C O 溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC O)+c(C O)
2 2 4 2 2
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液中c(H CO)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
3 2 3
D.氨水和NH Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
4
答案 A
解析 磷酸分步电离且电离程度逐渐减小,所以在 0.1 mol·L-1 HPO 溶液中,离子浓度大
3 4
小顺序为c(H PO )>c(H PO)>c(HPO)>c(PO),故A项正确;在0.1 mol·L-1 Na C O 溶液中,
3 4 2 2 2 4
根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC O)+2c(C O),故B项错误;在0.1 mol·L-1
2 2
NaHCO 溶液中,根据元素质量守恒得c(CO)+c(HCO)+c(H CO)=0.1 mol·L-1,故C项错
3 2 3
误;氨水和NH Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(Cl-)<c(NH),故D项错误。
4
2.(2022·江苏,12)一种捕集烟气中CO 的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液
2
吸收CO ,若通入CO 所引起的溶液体积变化和HO挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c
2 2 2
=c(H CO)+c(HCO)+c(CO)。HCO 电离常数分别为K =4.4×10-7、K =4.4×10-11。下
总 2 3 2 3 a1 a2
列说法正确的是 ( )
A.KOH吸收CO 所得到的溶液中:c(H CO)>c(HCO)
2 2 3
B.KOH完全转化为KCO 时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H CO)
2 3 2 3
C.KOH溶液吸收CO,c =0.1 mol·L-1溶液中:c(H CO)>c(CO)
2 总 2 3
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
答案 C
解析 KOH吸收CO 所得到的溶液,若为KCO 溶液,则CO主要发生第一步水解,溶液
2 2 3
中:c(H CO)<c(HCO),若为 KHCO 溶液,则 HCO 发生水解的程度很小,溶液中:
2 3 3
c(H CO)<c(HCO),A不正确;KOH完全转化为KCO 时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)
2 3 2 3
+ c(H+)=c(OH-) +c(HCO)+2c(CO),依据元素质量守恒,溶液中:c(K+)=2[c(CO)+
c(HCO)+c(H CO)],则c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H CO),B不正确;KOH溶液吸收
2 3 2 3
CO ,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c =0.1 mol·L-1,则溶液为 KHCO 溶液,K (HCO)==
2 总 3 h
≈2.3×10-8>K =4.4×10-11,表明HCO以水解为主,所以溶液中:c(H CO)>c(CO),C
a2 2 3
正确;如图所示的“吸收”“转化”过程中,发生的反应为CO +2KOH===KCO +HO、
2 2 3 2
KCO +CaO+HO===CaCO ↓+2KOH(若生成KHCO 或KCO 与KHCO 的混合物,则原
2 3 2 3 3 2 3 3
理相同),上述反应均放热,溶液的温度升高,D不正确。课时精练
1.(2022·广东模拟)对于0.1 mol·L-1 NH Cl溶液,下列说法不正确的是( )
4
A.溶液中c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.溶液中存在:c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-)
C.适当升高温度,溶液中c(H+)减小
D.工业上可用于除去铁锈
答案 C
解析 NH Cl的水解反应吸热,升高温度,水解程度增大,溶液中c(H+)增大,故C错误。
4
2.用物质的量都是 0.1 mol 的 CHCOOH 和 CHCOONa 配成 1 L 混合溶液,已知其中
3 3
c(CHCOO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是( )
3
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CHCOO-)=0.1 mol·L-1
3
C.c(CHCOOH)>c(CHCOO-)
3 3
D.c(CHCOO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
3
答案 A
解析 由电荷守恒:c(CHCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(CHCOO-)>c(Na+),则
3 3
c(H+)
>c(OH-);由元素质量守恒:c(CHCOOH)+c(CHCOO-)=0.2 mol·L-1,因c(CHCOO-)>
3 3 3
c(Na+)=0.1 mol·L-1,则c(CHCOO-)>c(CHCOOH)。
3 3
3.(2022·河北开滦二中模拟)氰化氢(HCN)可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业等。
常温下,浓度均为0.01 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液的pH≈8,下列说法正确的是(
)
A.常温下,K(HCN)≈10-8
a
B.该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度
C.该混合溶液中c(HCN)碳酸>次氯酸,根据越弱越水解的原则,pH相同的三种钠盐,浓度
的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠,则钠离子的浓度为①>②>③,正确。
5.(2022·河北保定模拟)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A.NaH PO 溶液中:c(H+)+c(H PO )=c(OH-)+c(PO)+c(HPO)
2 4 3 4
B.pH=7的CHCOOH和CHCOONa混合溶液中:c(Na+)=c(CHCOO-)
3 3 3
C.NH Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
4
D.等物质的量浓度的NaS和NaHS混合溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H S)
2 2
答案 B
解析 溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(H PO )=c(OH-)+2c(PO)+c(HPO),故A错误;pH
3 4
=7的CHCOOH和CHCOONa混合溶液中,c(H+)=c(OH-),电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=
3 3
c(CHCOO-)+c(OH-),则c(Na+)=c(CHCOO-),故B正确;NH Cl为强酸弱碱盐,溶液
3 3 4
显酸性,c(OH-)7,且
3
c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+)
3
答案 C
解析 c(H+)≈,pH=-lg (×10-3)=3-lg,则溶液的pH在2~3范围内,A项正确;由
CHCOONa溶液中质子守恒得c(CHCOOH)+c(H+)=c(OH-),B项正确;将0.1 mol·L-1
3 3
CHCOOH溶液加水稀释,电离常数不变,c(CHCOO-)减小, 增大,C项错误;溶液混合
3 3
后溶质为CHCOONa,pH>7,则c(Na+)>c(CHCOO-)
3 3
>c(OH-)>c(H+),D项正确。7.(2021·湖北1月选考模拟,15)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)
答案 B
解析 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-),A项正确;由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH
分别为5.0和4.0,所以K(HA)<K(HB),<1,B项错误;由电荷守恒可知,Ⅰ和Ⅱ的混合
a a
溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C项正确;由B的分析可知,K(HA)<
a
K(HB),则Ⅰ、Ⅱ混合后必有c(HA)>c(HB),D项正确。
a
8.常温下,下列溶液中,有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1(NH )Fe(SO ) 溶液:c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)
4 2 4 2
B.将10 mL 0.1 mol·L-1 Na CO 溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-1盐酸中:c(Na+)>c(Cl-)
2 3
>c(CO)>c(HCO)
C.0.01 mol·L-1 NaOH溶液与等体积 pH=2的醋酸混合后的溶液中:c(CHCOO-)>c(Na
3
+)>c(H+)
>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 NaHCO 溶液:c(H+)+2c(H CO)=c(OH-)+c(CO)
3 2 3
答案 D
解析 亚铁离子和铵根离子都水解,但水解程度较小,硫酸根离子不水解,所以 c(SO)>
c(NH),故A正确;将10 mL 0.1 mol·L-1 Na CO 溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-1盐酸中:
2 3
因为酸过量会放出CO 气体,根据CO+2H+===CO↑+HO知有NaCO 剩余,所以离子
2 2 2 2 3
浓度大小关系为c(Na+) >c(Cl-)>c(CO)>c(HCO),故B正确;0.01 mol·L-1 NaOH溶液与等
体积pH=2的醋酸混合后的溶液中溶质为醋酸钠和醋酸,所以离子浓度大小的关系为
c(CHCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确;溶液中存在质子守恒,c(H+)+c(H CO)=
3 2 3
c(OH-)+c(CO),故D错误。
9.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 的NaOH和NH ·H O混合溶液中滴加0.1 mol·L-
3 2
1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH ·H O)
3 2B.加入10 mL盐酸时:c(NH)+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时: c(Cl-)=c(NH)+c(Na+)
答案 B
解析 A项,未加盐酸时,由于NH ·H O的部分电离,所以c(OH-)>c(Na+)>c(NH ·H O),
3 2 3 2
错误;B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl-)=c(Na+),再由电荷守恒可知c(NH)+c(H+)=c(OH
-),正确;C项,由电荷守恒得c(Na+)+c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)
=c(OH-) ,所以有c(Cl-)>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时,溶质为NaCl、
NH Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒可得c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+
4
c(NH)+c(Na+),则c(Cl-)>c(NH)+c(Na+),错误。
10.(2022·成都模拟)某二元弱酸(简写为HB)溶液,按下式发生一级和二级电离:
2
HBH++HB-
2
HB-H++B2-
已知相同浓度时的电离度:α(H B)>α(HB-),现有下列四种溶液:
2
①0.01 mol·L-1的HB溶液
2
②0.01 mol·L-1的NaHB溶液
③0.02 mol·L-1的HCl溶液与0.04 mol·L-1的NaHB溶液等体积混合后的溶液
④0.02 mol·L-1的NaOH溶液与0.02 mol·L-1的NaHB溶液等体积混合后的溶液
下列说法错误的是( )
A.溶液④一定显碱性 B.c(H B)最大的是③
2
C.c(B2-)最小的是① D.c(H+)最大的是③
答案 D
解析 HCl与NaHB反应:NaHB+HCl===NaCl+HB,所以③中相当于含有0.01 mol·L-1
2
HB和0.01 mol·L-1 NaHB;NaOH与NaHB溶液混合NaOH+NaHB===NaB+HO ,所以
2 2 2
④中相当于含有0.01 mol·L-1 Na B。根据以上分析,四种溶液分别为①0.01 mol·L-1的HB
2 2
溶液,②0.01 mol·L-1的NaHB溶液,③0.01 mol·L-1 HB和0.01 mol·L-1 NaHB,④0.01
2
mol·L-1 Na B溶液。④0.01 mol·L-1 Na B,为强碱弱酸盐,溶液一定显碱性,故A正确;
2 2
根据同离子效应,由于③中NaHB抑制HB的电离,则③中HB电离程度比①HB电离程
2 2 2
度小,则c(H B)最大的是③,故B正确;由于正盐溶液中c(B2-)浓度必然是最大的,弱酸
2
HB二级电离成B2-最难,则c(B2-)最小的是①,故C正确;因弱酸的一级电离为酸性的主
2
要来源,由于相同浓度时的电离度α(H B) >α(HB-),c(H+)最大的是①,故D错误。
2
11.(2022·济南外国语学校质检)下列有关溶液(室温下)的说法正确的是( )
A.NaCO 和NaHCO 形成的混合溶液中:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H CO)]
2 3 3 2 3
B.0.10 mol·L-1 NaHSO 溶液中通入NH 至溶液pH=7:c(Na+)>c(NH)>c(SO)
3 3
C.物质的量浓度相等的①(NH )SO 溶液、② NH HCO 溶液、③ NH Cl 溶液、
4 2 4 4 3 4④(NH )Fe(SO ) 溶液中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
4 2 4 2
D.0.10 mol·L-1 CHCOONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CHCOOH)=c(Cl-)
3 3
答案 D
解析 A项,NaCO 和NaHCO 形成的混合溶液的量未知,不能判断离子浓度大小,错误;
2 3 3
B项,溶液中Na+与S原子的物质的量之比为1∶1,而NH与部分亚硫酸根离子结合,故
c(Na+)>c(SO),由元素质量守恒可知,c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H SO ),溶液呈中性,
2 3
由电荷守恒得:c(Na+)+c(NH)=2c(SO)+c(HSO),联立可得:c(NH)+c(H SO )=c(SO),则
2 3
c(SO)>c(NH),错误;C项,物质的量浓度相等的4组溶液,①、④NH的量多,②中HCO
促进 NH 的水解,④中 Fe2+抑制 NH 水解,所以 c(NH)由大到小的顺序排列为
④>①>③>②,错误;D项,0.10 mol·L-1 CHCOONa溶液中通入HCl至溶液pH=7,溶液
3
中存在电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(CHCOO-),元素质量守恒为c(Na+)
3
=c(CHCOO-)+c(CHCOOH),得到c(CHCOOH)=c(Cl-),溶液中存在醋酸钠、氯化钠和
3 3 3
醋酸,c(Na+)>c(Cl-),正确。
12.(2022·河北模拟)室温下,通过下列实验探究NH HCO 的性质:
4 3
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液的pH,测得pH约为10
4 3
向浓度为0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中加入足量NaOH,有刺激性
4 3
2
气味气体产生
浓度均为2.0 mol·L-1 NH HCO 溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶
4 3
3
体析出,过滤
下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中存在:c(H+)+c(H CO)=c(CO)+c(OH-)+c(NH ·H O)
4 3 2 3 3 2
B.由实验1可得:K (NH ·H O)K (H CO),B错误;实验2中发生反应的离子方程式为HCO+OH-===CO+
b 3 2 a1 2 3
HO,NH+OH-===NH ↑+HO,C错误;析出晶体为NaHCO ,根据元素质量守恒,实验
2 3 2 3
3中所得滤液中存在:c(NH)+c(NH ·H O)=c(Cl-), c(Na+)=c(H CO)+c(HCO)+c(CO),
3 2 2 3
c(Na+)c(H CO)+c(HCO)+c(CO),D错误。
3 2 2 3
13.(2022·连云港第二次调研)室温下,通过下列实验探究NaSO 、NaHSO 溶液的性质。
2 3 3
实验 实验操作和现象1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1NaSO 溶液的pH,测得pH约为10
2 3
2 向0.1 mol·L-1NaSO 溶液中通入少量SO ,测得溶液pH约为8
2 3 2
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1NaHSO 溶液的pH,测得pH约为5
3
4 向0.1 mol·L-1NaSO 溶液中通入少量Cl,无明显现象
2 3 2
下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NaSO 溶液中存:c(OH-)=c(H+)+2c(H SO )+c(HSO)
2 3 2 3
B.实验2得到的溶液中存在:c(Na+)>c(HSO)+2c(SO)
C.实验3可以得出:K (H SO )·K (H SO )>K
a1 2 3 a2 2 3 w
D.实验4中反应后的溶液中存在:c(SO)+3c(SO)=c(H SO )
2 3
答案 D
解析 A项,NaSO 是强碱弱酸盐,水解显碱性,溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+
2 3
2c(H SO )+c(HSO),正确;B项,0.1 mol·L-1NaSO 溶液中通入少量SO ,存在电荷守恒,
2 3 2 3 2
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),测得溶液pH约为8,所以c(H+)<c(OH-),所
以 c(Na+)>c(HSO)+2c(SO),正确;C 项,由 HSOH++SO 可得 K =,由 HSO+
a2
HOHSO +OH-可得K ===,因为NaHSO 溶液显酸性,说明电离大于水解,所以
2 2 3 h1 3
K >,即K (H SO )·K (H SO )>K ,正确;D项,NaSO 溶液中通入少量Cl ,会发生反应:
a2 a1 2 3 a2 2 3 w 2 3 2
Cl +SO+HO===SO+2H++2Cl-,SO+H+===HSO,即总式为3SO+Cl +HO===SO+
2 2 2 2
2Cl-+2HSO,所以溶液为NaCl、NaSO 、NaHSO 和NaSO 的混合物,由实验3可知对于
2 4 3 2 3
NaHSO 来说电离大于水解,所以c(SO)+3c(SO)>c(H SO ),错误。
3 2 3
14.常温下,将某一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),两种溶液的
浓度和混合后所得溶液的pH如表所示。
起始浓度/(mol·L-1)
实验编号 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH)
① 0.1 0.1 9
② x 0.2 7
下列判断不正确的是( )
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
答案 B
解析 实验①二者等浓度等体积混合恰好完全反应生成KA,反应后溶液的pH=9,即溶液显碱性,说明HA为弱酸,A-水解,A项正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒式知
c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B项错误;因为HA为
弱酸,如果与等体积等浓度的KOH溶液混合,溶液显碱性,若溶液显中性,则在两溶液体
积相等的条件下,HA溶液的浓度应大于0.2 mol·L-1,所以实验②反应后的溶液中,c(A-)
+c(HA)>0.1 mol·L-1,C项正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒得 c(H+)+c(K
+)=c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH
-),D项正确。
15.醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料,醋酸钠是其常见的盐[已知:25
℃,K(CHCOOH)=1.69×10-5]。请回答下列问题:
a 3
(1)下列对于醋酸溶液和醋酸钠溶液的说法正确的是________(填字母,下同)。
A.加水稀释,醋酸的电离程度增大,醋酸钠的水解程度减小
B.升高温度,可以促进醋酸的电离,抑制醋酸钠的水解
C.醋酸和醋酸钠混合液中,醋酸抑制醋酸钠的水解,醋酸钠抑制醋酸的电离
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CHCOOH和CHCOONa溶液等体积混合(混合前后体积
3 3
变化忽略不计),混合液中的下列关系式正确的是________。
A.c(CHCOOH)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(OH-)
3 3
B.c(H+)+c(Na+)=c(CHCOO-)+c(OH-)
3
C.c(CHCOO-)+c(CHCOOH)=0.1 mol·L-1
3 3
(3)常温时,pH=3 的醋酸溶液和 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合后,溶液中 c(Na
+ )_____( 填 “ >”“<” 或 “ = ” )c(CHCOO - ) , 该 溶 液 中 电 荷 守 恒 表 达 式 为
3
______________________。
(4)常温时,将m mol·L-1醋酸溶液和n mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH
=7,则 m与n的大小关系是 m____(填“>”“<”或“=”,下同)n,醋酸溶液中 c(H
+)______NaOH溶液中c(OH-)。
答案 (1)C (2)BC (3)< c(H+)+c(Na+)=c(CHCOO-)+c(OH-) (4)> <
3
解析 (1)加水稀释或升高温度,醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡均正向移动,则醋酸
的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大,A、B错误。
(2)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CHCOOH和CHCOONa溶液等体积混合,据电荷守恒
3 3
可得:c(H+)+c(Na+)=c(CHCOO-)+c(OH-),根据元素质量守恒有2c(Na+)=c(CHCOOH)
3 3
+c(CHCOO-),联立两式可得2c(H+)+c(CHCOOH)=c(CHCOO-)+2c(OH-),A错误、B
3 3 3
正确;据元素质量守恒可得:c(CHCOO-)+c(CHCOOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1,C正确。
3 3
(3)常温时,pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,发生中和反应后,醋酸剩余,
所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-);据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(CHCOO-)+
3
c(OH-),从而推知:c(Na+)n。由于醋酸是弱电解质,部分电离,NaOH是强电解质,完全
电离,若醋酸中c(H+)等于NaOH溶液中c(OH-),混合后醋酸远远过量,故醋酸溶液中c(H
+)小于NaOH溶液中c(OH-)。