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第 14 讲 溶液中粒子浓度的判断
1.能根据电解质的电离与水解都是微弱的特征,判断给定溶液中有关微粒浓度的大小顺序。
2.能根据三个守恒——电荷守恒、物料守恒及水的电离守恒,判断溶液中有关微粒浓度关系。
3.学生会判断中和反应过程的各微粒的浓度及其变化。
1.应用三个守恒判断粒子浓度关系。
2.滴定过程中量的判断及守恒的综合应用。
1.水的电离守恒(质子守恒)。
2.应用三个守恒解决有关较为复杂的问题。
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:CO、
2 3
HCO、HCO 的浓度大小关系应是 c (CO ) > c (HCO ) > c (H CO)。
2 3 2 3
一、把握三种守恒,明确等量关系
三守恒 原理与方法 举例 说明
原理:电解质溶液中阳
NaCO 溶液为例:
2 3
电荷 离子所带的电荷总数与阴
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
守恒 离子所带的电荷总数相
c(HCO)+2c(CO)
等。即电荷守恒,溶液呈电中性。
方法:①找出溶液中所
有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自
身所带的电荷数建立等
式。
原理:在电解质溶液 ①单一元素守恒,如 1 mol
中,由于某些离子发生水 NH 通入水中形成氨水,就
3
解或电离,离子的存在形 有 n(NH ) + n(NH ·H O) +
3 3 2
式发生了变化,就该离子 n(NH)=1 mol,即氮元素守
所含的某种元素来说,变
恒。
化前后其原子个数是守恒
②两元素守恒,如NaCO 溶
物料 2 3
的,即元素物料守恒。
液中,c(Na+)=2c(H CO)+
守恒 2 3
方法:①分析溶质中的
2c(HCO)+2c(CO),即钠元素
特定元素的原子或原子团
与碳元素守恒。
间的质量守恒关系(特定元
素除H、O元素外)。
②找出特征元素在水溶液
中的所有存在形式。
原理:电解质溶液 方法一:NaCO 中将电荷守
2 3
中,由于电离、水解等过 恒和物料守恒中的 Na+消去
程的发生,往往存在质子 得 : c(OH - ) = c(H + ) +
(H+)的转移,转移过程中
c(HCO)+2c(H CO)。
2 3
质子数量保持不变,称为
方法二:
质子守恒。
①以NaCO 溶液为例:
2 3
方法一:可以由电荷守
①由电荷守恒与物料守恒也可以推
恒与元素质量守恒推导出
出质子守恒,即方法一
来。
质子
②化学计量数为得(或失)质子的数
方法二:质子守恒是依
守恒
据水的电离平衡:HO
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+ 目
2
H++OH-,水电离 2c(H 2 CO 3 ) ③H 3 O+简写为H+
产生的 H + 和 OH - 的物质
②以NaHCO
3
溶液为例:
的量总是相等的,无论在
溶液中由水电离出的H+和
OH-以什么形式存在。
c(H CO)+c(H+)=c(OH-)+
2 3
c(CO)
二、粒子浓度关系比较及等式关系0.100 mol·L-1L CHCOOH溶液中的浓度关系:
3
一元弱酸
物料守恒: c (CH COOH) + c (CH COO - ) = 0.1 mol · L - 1
3 3
电荷守恒: c (CH COO - ) + c (OH - ) = c (H + )
3
0.100 0 mol·L-1 NH ·H O溶液中的粒子浓度关系:
3 2
物料守恒: c (NH ·H O) + c (NH ) = 0.1 mol · L - 1
3 2
一元弱碱
电荷守恒: c (NH ) + c (H + ) = c (OH - )
各粒子浓度大小关系: c (NH ·H O) > c (OH - ) > c (NH ) > c (H + )
3 2
0.100 0 mol·L-1 NH Cl溶液中粒子浓度关系:
4
一元弱酸的
强碱盐
单一
物料守恒: c (NH ) + c (NH ·H O) = c (Cl - ) = 0.1 mol · L - 1
3 2
电解质溶液
电荷守恒: c (NH ) + c (H + ) = c (Cl - ) + c (OH - )
质子守恒: c (H + ) = c (OH - ) + c (NH ·H O)
3 2
0.100 0 mol·L-1 CHCOONa溶液中粒子浓度关系:
3
物料守恒: c (CH COO - ) + c (CH COOH) = c (Na + ) = 0.1 mol · L - 1
3 3
一元弱碱的 电荷守恒: c (CH COO - ) + c (OH - ) = c (Na + ) + c (H + )
3
强酸盐 质子守恒: c (OH - ) = c (H + ) + c (CH COOH)
3
各粒子浓度大小关系: c (Na + ) > c (CH COO - ) > c (OH - ) > c (CH COOH) >
3 3
c (H + )
0.10 mol·L-1 NaHCO 溶液的pH>7,溶液中粒子浓度关系:
3
弱酸的
物料守恒: c (Na + ) = c (HCO ) + c (H CO ) + c (CO )
2 3
酸式盐溶液
电荷守恒: c (Na + ) + c (H + ) = c (HCO ) + 2 c (CO ) + c (OH - )
质子守恒: c ( H CO ) + c ( H + ) = c ( OH - ) + c ( CO )
2 3
各粒子浓度大小关系: c (Na + ) > c (HCO ) > c (OH - ) > c (H CO ) > c (CO )[ 或
2 3
c (H + )]
混合溶液 等浓度、等 分子的电离程度大于对应离子的水解程度在0.1 mol·L-1的CHCOOH、CHCOONa混合溶液,pH<7,溶液中粒子浓
3 3
度关系:
粒子浓度大小关系: c (CH COO - ) > c (Na + ) > c (CH COOH) > c (H + ) > c (OH
3 3
体积的盐与 - )
酸的混合溶 物料守恒: 2 c (Na + ) = c (CH COO - ) + c (CH COOH)
3 3
液 电荷守恒: c (CH COO - ) + c (OH - ) = c (Na + ) + c (H + )
3
分子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,pH>7,溶液中
粒子浓度大小顺序: c (Na + ) > c (CN - ) > c (OH - ) > c (H + ) ,且c(HCN)>c(Na+)=
0.1 mol·L-1。
常温下,等浓度、等体积的NH Cl和NH ·H O混合溶液,pH>7,溶液
4 3 2
等浓度、等
中粒子浓度关系:
体积的盐与
物料守恒: 2 c (Cl - ) = c (NH ) + c (NH ·H O)
3 2
碱的混合溶
电荷守恒: c (Cl - ) + c (OH - ) = c (NH ) + c (H + )
液
各粒子浓度大小关系: c (NH ) > c (Cl - ) > c (NH ·H O) > c (OH - ) > c (H + )
3 2
常温下,用0.100 0 溶液中溶质成分及粒子浓度关
关键点
mol·L-1盐酸溶液滴 系
定20.00 mL 0.100 0 溶质是: 等物质的量的 NH Cl
4
mol·L-1氨水 和 NH ·H O
3 2
V(HCl)=10(点①) 粒子浓度大小关系: c (NH ) >
盐酸 c (Cl - ) > c (NH 3 ·H 2 O) > c (OH - )
滴定氨水 > c (H + )
酸、碱中和
粒子浓度大小关系: c (NH ) =
型粒子浓度 pH=7(点②)
c (Cl - ) > c (OH - ) = c (H + )
关系比较
溶质是:NH Cl
4
V(HCl)=20(点③) 粒子浓度大小关系: c (Cl - ) >
c (NH ) > c (H + ) > c (OH - )
等浓度 等浓度的NaOH和CHCOOH溶液按体积比1∶2混合后pH<7,粒子浓
3
碱与酸混合 度大小顺序: c (CH COO - ) > c (Na + ) > c (H + ) > c (OH - ) 。
3
pH和为14 常温下pH=2的HCl溶液与pH=12的NH ·H O溶液等体积混合,粒子浓度
3 2
酸与碱混合 大小顺序: c (NH ·H O) > c (NH ) > c (Cl - ) > c (OH - ) > c (H + ) 。
3 2
不同溶液中 离子组成比 Ⅰ. 浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH 4 ) 2 SO 4 ②(NH 4 ) 2 CO 3 ③NH 4 Al(SO 4 ) 2
同一离子浓 例不同 ④NH 4 HCO 3 溶液,NH的物质的量的浓度由大到小的顺序为:度比较
Ⅱ. 常 温 下 物 质 的 量 浓 度 相 等 的 ① NH HCO ② NH HSO
4 3 4 4
离子组成比
③NH Fe(SO ) ④NH Cl:溶液中NH的浓度由大到小的顺序: ② > ③ > ④
4 4 2 4
例相相
> ① 。
等pH不同溶液中同一离子 pH相等的①NH Cl ②(NH )SO ③NH HSO 溶液:c(NH)大小顺序: ② =
4 4 2 4 4 4
浓度关系 ① > ③ 。
考点一:单一溶液中粒子浓度的关系
例1.(2023·北京延庆区高二上学期期末)下列关于0.1 mol·L-1 NaHSO 溶液的说法中,不
3
正确的是
A.溶液中至少存在3个平衡
B.溶液中含有分子和离子共7种
C.溶液中c(SO 2-)+c(HSO -)+c(H SO )=0.1 mol·L-1
3 3 2 3
D.常温下,溶液呈酸性,则c(SO 2-)<c(HSO )
3 2 3
【答案】D
【解析】A项,溶液中存在:HO H++OH-、HSO - H++SO 2-、SO 2-+HO HSO
2 3 3 3 2 3
-+OH-、HSO -+HO HSO +OH-等平衡,至少存在3个平衡,正确;B项,由A项分析可知,溶
3 2 2 3
液中含有分子为HO、HSO 和离子为Na+、H+、OH-、HSO -和SO 2-共7种,正确;C项,根据物料守
2 2 3 3 3
恒可知,溶液中c(SO 2-)+c(HSO -)+c(H SO )=0.1 mol·L-1,正确;D项,常温下,溶液呈酸性,说明
3 3 2 3
HSO -的电离大于水解,则c(SO 2-)>c(HSO ),错误。
3 3 2 3
考点二:混合溶液中粒子浓度的关系判断
例2.(2022·江苏泰州模拟)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】A项,溶液中存在质子守恒:c(H+)+c(H PO )=c(OH-)+2c(PO)+c(HPO),错误;B项,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+)=c(CHCOO-)+
3 3 3
c(OH-),则c(Na+)=c(CHCOO-),正确;C项,NH Cl为强酸弱碱盐,溶液显酸性,c(OH-)<c(H+),错
3 4
误;D项,等物质的量浓度的NaS和NaHS混合溶液中,存在物料守恒,N(Na)∶N(S)=3∶2,即2c(Na+)
2
=3c(S2-)+3c(HS-)+3c(H S),错误。
2
考点三:不同溶液中同一离子浓度的大小比较
例3.(2023·福建三明高二上学期期末)常温下,等物质的量浓度的下列溶液中c(NH)最小的
是
A.NH ·HO B.CHCOONH C.NH Cl D.NH HSO
3 2 3 4 4 4 4
【答案】A
【解析】A项,NH ·HO为弱电解质,电离程度较弱,c(NH)最小,正确;B项,CHCOONH 为强电
3 2 3 4
解质,完全电离,NH发生水解,CHCOO-水解也会促进,NH但水解程度弱,c(NH)较大,错误;C项,
3
NH Cl为强电解质,完全电离,NH发生水解,但水解程度弱,c(NH)较大,错误;D项,NH HSO 为强电
4 4 4
解质,完全电离,NH发生水解,H+的存在抑制NH水解,c(NH)最大,错误。
考点四:滴定反应过程中离子浓度关系
例4.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)HA为二元弱酸,25C时K =10-1.3,K =10-6.6。
2 a1 a2
常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液的滴定曲线如图所示,下列说法不正确
2
的是
A.a点时,溶液中有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)
B.c点时,溶液中c(Na+)<3c(A2-)
C.水的电离程度:b>dD.d点时,溶液中有c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)
【答案】C
【解析】用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL0.1 mol·L-1 HA,先发生NaOH+HA=NaHA+HO,
2 2 2
再发生NaHA+NaOH=NaA+HO,NaOH溶液体积为20 mL时得到NaHA溶液,即b点;NaOH溶液体
2 2
积为40 mL时得到NaA溶液,即d点;a点为NaHA、HA混合溶液,c点为NaA、NaHA混合溶液。
2 2 2
A项,a点时,溶液中有电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-),正确;B项,c点pH=
6.6,此时溶液中c(H+)=10-6.6 mol·L-1,又由于HA的K =10-6.6==c(H+),所以c(A2-)=c(HA-),根据
2 a2
电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=3c(A2-)+c(OH-),c点c(H+)>c(OH-),故
c(Na+)<3c(A2-),正确;C项,b点NaHA溶液,d点NaA溶液,水解程度A2->HA-,d点水的电离程度
2
更大,错误;D项,d点NaOH溶液体积是40 mL,二者恰好反应产生NaA,根据盐的组成可知c(Na+)>
2
c(A2-),NaA是强碱弱酸盐,在溶液中A2-会逐步水解产生HA-、HA,水解程度逐渐减弱,每一步水解
2 2
都会产生OH-,且溶液中还存在HO电离产生H+、OH-,所以c(OH-)>c(HA-),盐电离产生的离子浓度
2
大于水解产生的离子浓度,则c(A2-)>c(OH-),在溶液中水电离产生的H+浓度很小,c(HA-)>c(H+),故
该溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+),正确。
1.(2023·北京清华附中高二上学期期末)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.NaCO 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+c(HCO)
2 3 3 2 3
B.NaHCO 溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCO -)+c(OH-)
3 3
C.NaSO 溶液:c(Na+)>c(HSO -)>c(OH-)
2 3 3
D.NaHSO 溶液:c(Na+)>c(HSO -)+c(SO 2-)
3 3 3
【答案】D
【解析】A项,碳酸钠溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(HCO -)+c(HCO),错误;B项,
3 2 3
NaHCO 溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO -)+c(OH-)+2c(CO2-),错误;C项,NaSO 溶液中
3 3 3 2 3
钠离子大于SO 2-,SO 2-水解生成HSO -和氢氧根离子,HSO -继续水解生成氢氧根离子和亚硫酸,因此
3 3 3 3
c(OH-)>c(HSO -),错误;D 项,NaHSO 溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(HSO -)+c(SO 2-)+
3 3 3 3
c(HSO ),则c(Na+)>c(HSO -)+c(SO 2-),正确。
2 3 3 3
2.(2023·北京海淀区高二上学期期末)下列关于室温时溶液中离子浓度关系的说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 NaCO 溶液中:c(Na+)=2c(CO2-)
2 3 3B.0.1 mol·L-1 NH Cl溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
4
C.pH<7的CHCOOH、CHCOONa混合溶液:c(CHCOO-)<c(Na+)
3 3 3
D.0.1 mol·L-1 NH Cl溶液和0.1 mol·L-1 NH ·HO相比,c(NH)前者大于后者
4 3 2
【答案】D
【解析】A项,0.1 mol·L-1 NaCO 溶液中CO2-发生两步水解产生HCO -和HCO ,根据物料守恒
2 3 3 3 2 3
c(Na+)=2[c(HCO -)+c(HCO)+c(CO2-)],错误;B项,0.1 mol·L-1 NH Cl溶液中NH部分水解产生
3 2 3 3 4
NH ·HO和H+,溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),错误;C项,CHCOOH、CHCOONa混合溶
3 2 3 3
液的pH<7,说明CHCOOH的电离程度大于CHCOONa的水解程度,则混合溶液中c(CHCOO-)>c(Na
3 3 3
+),错误;D项,NH Cl是强电解质,在水溶液中完全电离出 NH和Cl-,NH有很少一部分发生水解;
4
NH ·HO是弱碱,电离程度很小,溶液中NH小 0.1 mol·L-1 NH Cl溶液和0.1 mol·L-1 NH ·HO
3 2 4 3 2
相比,c(NH)前者大于后者,正确。
3.(双选)(2023·福建三明高二上学期期末)尿酸钠(NaUr)被认为和痛风性关节病的发病机理有关。已
知尿酸钠(NaUr)溶液呈碱性,NaUr溶液与盐酸恰好完全反应后的溶液中,下列关系式正确的是
A.c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr) B.c(Ur-)>c(Cl-)>c(OH-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-) D.c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)
【答案】AD
【解析】尿酸钠(NaUr)溶液呈碱性,HUr为弱酸,NaUr溶液与盐酸恰好完全反应:NaUr+HCl=
NaCl+HUr,溶液中含有的溶质为等物质的量的NaCl和HUr。
A项,物料守恒:c(Na+)=c(Ur-)+c(HUr),正确;B项,离子浓度的大小关系应为:c(Cl-)>c(Ur-)
>c(OH-),错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Ur-)+c(OH-)+c(Cl-),错误;D项,质子守
恒:c(H+)=c(Ur-)+c(OH-),正确。所以正确的选AD。
4.(2023·辽宁锦州高二上学期期末)常温下,用0.10 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为
0.10 mol·L-1的两种一元弱酸的钾盐(KX、KY)溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.电离平衡常数:K(HX)>K(HY)
B.KY溶液中:c(K+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.当pH=7时,两溶液中:c(X-)=c(Y-)D.分别滴加20.00 mL盐酸后,将两种溶液混合:c(X-)+c(Y-)=c(H+)-c(OH-)
【答案】C
【解析】A项,未加入盐酸时,pH:KY>KX,说明酸性HX强于HY,则电离平衡常数:K(HX)>
K(HY),正确;B项,由题意可知HY为一元弱酸,KY溶液呈碱性c(OH-)>c(H+),又因为Y-+HO
2
Y+OH-,c(K+)>c(Y-),盐的水解是微弱的,所c(K+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+),正确;C项,根
据电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)+c(Cl-),H=7时,c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(Y-)+c(Cl
-),同理c(K+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)+c(Cl-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(X-)+c(Cl-),
KY的碱性强,弱酸根的水解程度大,则溶液呈中性时所消耗的盐酸的量大,溶液中c(Cl-)大,c(X-)>c(Y
-),错误;D项,滴加20.00 mL盐酸,溶液中c(KC1)=c(HX)=0.05 mol·L-1,同理c(NaC1)=c(HY)=0.05
mol·L-1,二种溶液混合后c(HX)=c(HY)=c(KC1),根据电荷守恒:c(X-)+c(Y-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(K
+)+c(H+),因c(K+)=c(Cl-),则c(X-))+c(Y-)=c(H+)-c(OH-),正确。
5.(2023·北京昌平区高二上学期期末)298K时,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1000
mol·L-1 HA溶液,所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.①处的溶液中c(A-)>c(HA)
B.②处对应的NaOH溶液体积为20 mL
C.②处的溶液中c(Na+)=c(A-)=c(H+)=c(OH-)
D.从①至③过程中,水的电离程度逐渐减小
【答案】A
【解析】由图可知,HA为一元弱酸,①处为等浓度的HA和NaA的混合溶液,溶液呈酸性,②处为
HA和NaA的混合溶液,溶液呈中性,③处为NaA溶液,溶液呈碱性。
A项,由分析可知,①处为等浓度的HA和NaA的混合溶液,溶液呈酸性说明HA的电离程度大于
NaA的水解程度,溶液中A—离子的浓度大于HA,正确;B项,由分析可知,②处为HA和NaA的混合溶
液,HA溶液未完全反应,所以氢氧化钠溶液的体积小于20 mL,错误;C项,由分析可知,②处为HA和
NaA的混合溶液,溶液呈中性,则由电荷守恒可知,溶液中离子浓度的关系为c(Na+)=c(A-)>c(H+)=
c(OH-),错误;D项,由分析可知,①处为等浓度的HA和NaA的混合溶液,③处为NaA溶液,则从①
至③过程中,水的电离程度逐渐增大,错误。6.(2022·江苏摸底考试)次磷酸(H PO )是一种一元弱酸,与等浓度等体积的 NaOH完全反应后生成
3 2
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】A项,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,所
2 2 2
以c(H PO )、c(OH-)变小,溶液中c(H+)变大,所以应变小,错误;B项,次磷酸是一元弱酸,电离不完
3 2
全,正确;C项,HPO水解,离子数量少于Na+,阴离子水解使溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),HPO水解
2 2
数量较少,所以剩余HPO要远多于OH-,正确;D项,根据溶液中电荷守恒,阳离子所带正电荷总量等
2
于阴离子所带负电荷总量,正确。
7.(2023·山东滕州高二上学期期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是
A.NaS溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(HS)
2 2
B.NaC O 溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC O-)+c(HC O)
2 2 4 2 4 2 2 4
C.pH=5的NaHSO 溶液:c(Na+)>c(HSO )>c(SO 2-)>c(H+)>c(OH-)
3 2 3 3
D.CHCOONa和CaCl 混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)+c(Cl-)
3 2 3 3
【答案】D
【解析】A项,NaS溶液中存在水解平衡:S2-+HO HS-+OH-、HS-+HO HS+OH
2 2 2 2
-,水解是微弱的、且第一步水解程度大于第二步水解,溶液中粒子浓度 c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>
c(HS),错误;B项,NaC O 溶液中存在水解平衡:C O2-+HO HC O -+OH-、HC O -+HO
2 2 2 4 2 4 2 2 4 2 4 2
HC O +OH-,溶液中的质子守恒为 c(OH-)=c(H+)+c(HC O -)+2c(HC O),错误;C 项,
2 2 4 2 4 2 2 4
NaHSO 溶液中既存在HSO -的水解平衡(HSO -+HO HSO +OH-)、又存在HSO -的电离平衡
3 3 3 2 2 3 3
(HSO - H++SO 2-),溶液的pH=5说明HSO -的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度 c(Na
3 3 3
+)>c(H+)>c(SO 2-)>c(OH-)>c(HSO ),错误;D项,CHCOONa和CaCl 混合溶液中的电荷守恒为
3 2 3 3 2
c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(CHCOO-)+c(Cl-)+c(OH-),该混合溶液中存在水解平衡:CHCOO-+HO
3 3 2
HCOOH+OH-,溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(CHCOOH)+c(H+),两式整理得c(Na+)+2c(Ca2
3 3
+)=c(CHCOO-)+c(CHCOOH)+c(Cl-),正确。
3 3
8.(2023·江苏扬州高邮市高二上学期月考)已知25℃时,K (HC O)=5.9×10-2,K (HC O)=
a1 2 2 4 a2 2 2 4
6.4×10-5,K(HF)=3.5×10-4,进行如下实验:
a
①测定0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液pH=8.4;
2 2 4②向5 mL 0.1000 mol·L-1 NaF溶液中,滴加5滴0.1000 mol·L-1 HC O 溶液;
2 2 4
③向0.1000 mol·L-1 HC O 溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=3;
2 2 4
④向0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液中滴加同浓度同体积的稀盐酸。
2 2 4
下列说法不正确的是
A.实验①溶液中存在:c(C O2—)>c(HC O-)>c(HC O)
2 4 2 4 2 2 4
B.实验②反应的化学方程式为:NaF+HC O=HF+NaHC O
2 2 4 2 4
C.实验③所得溶液中:c(C O2—)<c(HC O)
2 4 2 2 4
D.实验④所得溶液中:c(H+)+c(HC O)=c(C O2—)+c(OH-)
2 2 4 2 4
【答案】C
【解析】A项,测定0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液pH=8.4,溶液显碱性,C O2-分步水解,溶液中存
2 2 4 2 4
在:c(C O2—)>c(HC O -)>c(HC O),正确;B项,因为K (HC O)=5.9×10-2>K(HF)=3.5×10-4,根
2 4 2 4 2 2 4 a1 2 2 4 a
据强酸制备弱酸原理,向5 mL 0.1000 mol·L-1 NaF溶液中,滴加5滴0.1000 mol·L-1 HC O 溶液后,可以
2 2 4
发生反应NaF+HC O=HF+NaHC O,正确;
2 2 4 2 4
C项,向0.1000 mol·L-1 HC O 溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=3,所以c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,根
2 2 4
据K (HC O)·K (HC O)=≈3.8×10-6可知,==3.8>1,所以c(C O2—)>c(HC O),错误;D项,向
a1 2 2 4 a2 2 2 4 2 4 2 2 4
0.1000 mol·L-1 Na C O 溶液中滴加同浓度同体积的稀盐酸,反应的离子方程式为 C O2-+H+=HC O
2 2 4 2 4 2 4
H C O +H+ HC O- -H+ C O2-
2 2 4 2 4 2 4
-,根据 H+ +H+ H 2 O -H+ OH- ,可知质子守恒为c(H+)+c(H 2 C 2 O 4 )=c(C 2 O 4 2—)+c(OH-),正
确。
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项错误。
4
2.(2023·安徽亳州高二上学期期末)不考虑分解反应,下列溶液受热时pH可能增大的是A.HSO 溶液 B.NaPO 溶液
2 3 3 4
C.KCl溶液 D.Al (SO ) 溶液
2 4 3
【答案】B
【解析】A项,HSO 为弱电解质,加热促进电离,氢离子浓度增大,pH减小,错误;B项,NaPO
2 3 3 4
为强碱弱酸盐,水解显碱性,加热促进水解,氢氧根离子浓度增大,pH增大,正确;C项,KCl为强酸强
碱盐,加热pH不变,错误;D项,Al (SO ) 为强酸弱碱盐,水解显酸性,加热促进水解,氢离子浓度增
2 4 3
大,pH减小,错误。
3.(2023·北京石景山区高二上学期期末)常温下,将3种一元酸与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混
合,实验数据如下表:
实验序号 c(一元酸) 混合后溶液pH
① c(HX)=0.1 mol·L-1 pH=9
② c(HY)=0.1 mol·L-1 pH=8
③ c(HZ)=0.1 mol·L-1 pH=7
下列分析正确的是
A.酸性强弱为:HX>HY>HZ
B.①混合后溶液中离子浓度为:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
C.比较①和②的溶液:c(X-)>c(Y-)
D.实验③的离子反应:HZ+OH-=Z-+HO
2
【答案】B
【解析】A项,HZ反应后pH等于7,则反应后的盐NaZ呈中性,HZ为强酸;HX、HY反应后分别
得到NaX、NaY溶液呈碱性,则HX、HY为弱酸,且NaX溶液的碱性更强,即X-的水解程度更大,根据
越弱越水解原理,则酸性HX<HY,故酸性:HZ>HY>HX,错误;B项,①中NaOH和HX反应恰好生
成NaX溶液,该溶液pH大于7显碱性,X-离子发生水解,故答案为:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),
正确;C项,由A可知酸性HY>HX,则X-离子水解程度大于Y-,所以c(X-)<c(Y-),错误;D项,HZ
为强酸,离子方程式中要拆写,所以离子方程式应该为:H++OH-=HO,错误。
2
4.(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)<c(CN-)
D.该混合溶液中c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)
【答案】B【解析】A项,若浓度均为0.01 mol·L-1的HCN和NaCN等体积混合,K=,但是c(HCN)≠c(CN-),
a
K 无法计算,错误;混合溶液显碱性,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,水解促进水的电离,所以
a
该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度,该混合溶液中c(CN-)<c(HCN),B项正确、C项错
误;D项,根据物料守恒可知,该混合溶液中c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+),错误。
5.(2022·山东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、②NH HCO 溶液、③NH Cl溶液、④(NH )Fe(SO ) 溶液
4 2 4 4 3 4 4 2 4 2
中,c(NH)的大小关系:④>①>②>③
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;B项,
2 3 3
溶液中Na+与S原子的物质的量之比为1∶1,而NH 与部分HSO -离子结合生成NH和SO 2-,故c(Na+)
3 3 3
>c(SO),由物料守恒可知,c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H SO ),溶液呈中性,由电荷守恒得:c(Na+)+
2 3
c(NH)=2c(SO)+c(HSO),联立可得:c(NH)+c(H SO )=c(SO),则c(SO)>c(NH),错误;C项,物质的量
2 3
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
3
溶液pH=7,溶液中存在电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(CHCOO-),物料守恒为c(Na+)=
3
c(CHCOO-)+c(CHCOOH),将以上两式相减得c(H+)+c(CHCOOH)=c(OH-)+c(Cl-),又c(H+)=c(OH
3 3 3
-)得到c(CHCOOH)=c(Cl-),溶液中存在醋酸钠、氯化钠和醋酸,c(Na+)>c(Cl-),正确。
3
6.(2023·北京通州区高二上学期期中)常温下,用NaOH调节草酸(H C O)溶液的pH,溶液中
2 2 4
HC O、HC O-、C O2-物质的量分数随pH的变化如下图所示,下列说法不正确的是
2 2 4 2 4 2 4
A.pH=1.2时,c(HC O)=c(HC O-)
2 2 4 2 4
的
B.pH=2.7时,发生 主要反应HC O+OH-=HC O-+HO
2 2 4 2 4 2
C.pH=3.5时,c(HC O-)>c(C O2—)>c(H+)>c(OH-)
2 4 2 4
D.pH=4.2时,c(HC O-)=c(C O2—)=c(H+)
2 4 2 4【答案】D
【解析】A项,由图可知pH=1.2时,c(HC O)=c(HC O -),正确;B项,由图可知pH=2.7时,
2 2 4 2 4
HC O 在减小,HC O -在增加,故此时的反应为:HC O +OH-=HC O -+HO,正确;C项,由图可
2 2 4 2 4 2 2 4 2 4 2
知pH=3.5时,c(HC O -)>c(C O2—)>c(H+)>c(OH-),正确;D项,由图可知,pH=4.2时,c(HC O -)
2 4 2 4 2 4
=c(C O2—),但是此时氢离子浓度较小,其前两者和氢离子浓度不相等,错误。
2 4
7.(2022·江苏连云港第二次调研)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-1 NaSO 溶液中通入少量SO ,存在电荷守恒,c(Na+)+c(H
2 3 2 3 2
+)=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HSO H++SO可得K =,由HSO+HO HSO +OH-可得K ===,
a2 2 2 3 h1
因为NaHSO 溶液显酸性,说明电离大于水解,所以 K >,即K (H SO )·K (H SO )>K ,正确;D项,
3 a2 a1 2 3 a2 2 3 w
NaSO 溶液中通入少量Cl ,会发生反应:Cl +SO+HO=SO+2H++2Cl-,SO+H+=HSO,即总式
2 3 2 2 2
为3SO+Cl +HO=SO+2Cl-+2HSO,所以溶液为NaCl、NaSO 、NaHSO 和NaSO 的混合物,由实
2 2 2 4 3 2 3
验3可知对于NaHSO 来说电离大于水解,即c(SO)>c(H SO ),所以c(SO)+3c(SO)>c(H SO ),错误。
3 2 3 2 3
8.(2023·辽宁凌源市高二上学期 11月月考)常温下,在20.00 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10
mol·L-1的盐酸,溶液的 pH与所加盐酸的体积关系如图所示[已知:常温下,K (NH ·HO)≈1.6×10-5,
b 3 2
lg2≈0.3]。下列说法正确的是
A.N点时溶液的pH≈10.1B.M点溶液中,一定存在:c(NH)>c(Cl-)
C.在R点溶液中,若此时滴入3滴无色酚酞,则溶液由无色变为红色
D.N―→R的过程中,一定存在n(NH)+n(NH ·HO)=0.002 mol
3 2
【答案】D
【解析】A项,NH ·HO NH+OH-,c(NH)≈c(OH-),K (NH ·HO)==≈1.6×10-5,解得c(OH-)
3 2 b 3 2
=4.0×10-3.5 mol·L-1,pOH=3.5-2lg2=2.9,pH=14-2.9=11.1,错误;B项,根据电荷守恒,c(NH)+
c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),因为常温下,pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(NH)=c(Cl-),错误;C项,R点
pH<7,溶液显酸性,酚酞遇酸不变色,错误;D项,N→R过程中,当溶液中存等浓度等体积的氯化铵和
盐酸时,存在物料守恒2n(Cl-)=n(NH)+n(NH ·HO)=0.002 mol,正确。
3 2
9.(2022·无锡市期中)缓冲溶液体系是维持生命活动的基础。配制pH=5的磷酸盐缓冲溶液的实验
步骤如下:
步骤1:称取2.4 g NaH PO 固体,在小烧杯中加10 mL水溶解,静置。
2 4
步骤2:将步骤1所得溶液转移到容量瓶中,定容至100 mL,振荡,静置。
步骤3:取步骤2所得溶液45 mL,向其中滴加某浓度NaOH溶液,至pH=5,溶液的体积恰好为50
mL。
步骤4:将步骤3所得溶液分成两等份,向其中一份滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,向另一份溶
液中滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1盐酸,充分振荡,测得两溶液的pH=5。
HPO 的电离平衡常数:K =7.1×10-3;K =6.2×10-8;K =4.5×10-13。下列说法正确的是
3 4 a1 a2 a3
A.步骤2所配制的溶液中:c(NaH PO )=2 mol·L-1
2 4
B.在NaH PO 溶液中:c(H PO )<c(HPO)
2 4 3 4
C.在步骤3所得溶液中:c(HPO)+c(H PO)+c(PO)=0.18 mol·L-1
2
D.从步骤4的实验数据可得出:NaH PO 与NaOH和HCl均不反应
2 4
【答案】B
【解析】A项,步骤2所配制的溶液中,c(NaH PO )==0.2 mol·L-1,错误;B项,NaH PO 溶于水完
2 4 2 4
全电离,HPO既能电离又能水解,HPO电离:HPO H++HPO K =6.2×10-8,HPO水解:HPO
2 2 2 a2 2 2
+HO HPO +OH- K ==≈1.4×10-12,则K >K ,HPO的电离程度大于其水解程度,因此
2 3 4 h a2 h 2
c(H PO )<c(HPO),正确;C项,根据磷元素守恒:c(H PO )+c(HPO)+c(H PO)+c(PO)==0.18 mol·L-
3 4 3 4 2
1,因此c(HPO)+c(H PO)+c(PO)<0.18 mol·L-1,错误;D项,假设NaH PO 和NaOH不反应,则往步骤3
2 2 4
所得溶液中滴加0.5 mL 0.1 mol·L-1 NaOH(pH=13)溶液,所得混合溶液碱性增强,则混合液pH>5,从步
骤4的实验数据知,混合液pH=5,说明假设不成立,NaH PO 和NaOH反应,错误。
2 4
10.(2022·徐州模拟)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 32 向浓度为0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生
4 3
3 浓度均为2.0 mol·L-1 NH HCO 溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
4 3
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 3 2 a1 2 3
C.实验2中发生反应的离子方程式:NH+OH-=NH ↑+HO
3 2
D.实验3中所得滤液中存在:c(NH)+c(NH ·H O)=c(H CO)+c(HCO)+c(CO)
3 2 2 3
【答案】A
【解析】A项,根据质子守恒,0.1 mol·L-1 NH HCO 溶液中存在:c(H+)+c(H CO)=c(CO)+c(OH-)
4 3 2 3
+c(NH ·H O),正确;B项,由实验1溶液呈碱性可知,水解程度:NH<HCO,故可得:K (NH ·H O)>
3 2 b 3 2
K (H CO),错误;C项,实验2中发生反应的离子方程式为HCO+NH+2OH-=CO+NH ↑+2HO,错
a1 2 3 3 2
误;D项,析出晶体为NaHCO ,滤液中溶质为NaHCO 、NH Cl,根据元素质量守恒,实验3中所得滤液
3 3 4
中存在:c(NH)+c(NH ·H O)=c(Cl-),c(Na+)=c(H CO)+c(HCO)+c(CO),c(Na+)<c(Cl-),故:c(NH)+
3 2 2 3
c(NH ·H O)>c(H CO)+c(HCO -)+c(CO),错误。
3 2 2 3 3