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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点50 水溶液中微粒浓度的大小比较
知识精讲
一、熟悉两大理论——电离理论与水解理论
二、把握三种守恒,明确等量关系
三、溶液中粒子浓度大小比较解题思维模型
课后精练
选择题:
20
题
非选择题:
5
题
建议时长:
60
分钟
实际时长: 分钟
一、熟悉两大理论——电离理论与水解理论
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,且水的电离能力远
远小于弱酸和弱碱的电离能力。
如氨水溶液中:NH3·H2O、NH、OH-浓度的大小关系是各粒子浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH
-)>c(NH)>c(H+)。
如在稀醋酸溶液中:CH3COOH
CH3COO-+H+,H2O
OH-+H+,在溶液中微粒浓度由大
到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(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)弱电解质离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外),水的电离程度远远小于盐的水解程度。
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:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
如稀的CH3COONa 溶液中:CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH
1
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-,H2O
H++OH-,所以CH3COONa 溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
(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:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
二、把握三种守恒,明确等量关系
1.电荷守恒
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都必须保持电中性,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。
如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下关系:
c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
如Na2S 溶液中存在着Na+、H+、S2-、HS-、OH-,存在如下关系:
1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(S2-)+1×c(HS-)+1×c(OH-)
化简得:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
注意易失分点:
①电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO)的化学计量数2 代表一个
CO 带2 个负电荷,不可漏掉。
②电荷守恒式的特点:一边全为阴离子,另一边全为阳离子。
2.物料守恒(也叫原子守恒):
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,变成了其它离子或分
子,使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化,其质量在反应前
后是守恒的,始终遵循原子守恒。
(1)单一元素守恒,如1 mol NH3通入水中形成氨水,就有n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=1 mol,即氮元
素守恒。
(2)两元素守恒,如K2S 溶液中S2-、HS-都能水解,故S 元素以S2-、HS-、H2S 三种形式存在,它们之
间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S);NaHCO3溶液中,c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO)+
c(CO)。
注意易失分点:
①元素质量守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S 溶液中的元素质量
守恒式c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]中,“2”表示c(Na+)是溶液中硫原子浓度
的2 倍,不能写成2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。
2
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②元素质量守恒式的特点:式子中有弱电解质分子和对应的离子,一般一边含一种
元素,另一边含另一种元素的离子和分子。
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。
如NaHCO3溶液中:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
注意:质子守恒可以通过电荷守恒与元素质量守恒加减得到。
注意易失分点:
①质子守恒式的特点:一边某微粒能电离出H+,另一边微粒能结合H+。
②等式两边没有明显特征:三个守恒结合。
再如质子守恒——以Na2S 溶液为例:
(1)方法一:
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
物料守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
将Na+消掉得:c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-),即为质子守恒。
(2)方法二:
质子守恒:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
三、溶液中粒子浓度大小比较解题思维模型
单一溶液
酸或碱溶液——考虑电离
3
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盐溶液——考虑水解
混合溶液
不反应
同时考虑电离和水解
反应
不过量
生成酸或碱——考虑电离
生成盐——考虑水解
过量
根据过量程度考虑电离或水解
不同溶液中某离
子浓度的变化
若其他离子能促进该离子的水解,则该离子浓度减小,若抑
制其水解,则该离子浓度增大
1.锁定6 种情况,判断粒子浓度大小
(1)对于多元弱酸溶液,应根据多步电离进行分析。
例如,在H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO4
-)>c(HPO4
2-)>c(PO4
3-)。
(2)电离能力大于水解能力,如:CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以等浓度的
CH3COOH 与CH3COONa 溶液等体积混合后溶液显酸性;同理NH3·H2O 的电离程度大于NH4
+的水解程
度,等浓度的NH3·H2O 和NH4Cl 溶液等体积混合后溶液显碱性。
例如,等物质的量浓度的NH4Cl 与NH3·H2O 混合溶液中:c(NH 4
+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
等物质的量浓度的CH3COONa 与CH3COOH 混合溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)水解能力大于电离能力,如:HClO 的电离程度小于ClO-水解程度,所以等浓度的HClO 与NaClO
溶液等体积混合后溶液显碱性。
例如,在0.1 mol·L-1的NaCN 和0.1 mol·L-1的HCN 混合溶液中:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)多元弱酸的酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式酸根的电离能力和水解能力哪一个更强。如在
NaHCO3溶液中,HCO3
—的水解大于电离,故溶液显碱性;而在NaHSO3溶液中,HSO3
—的电离大于水解,
故溶液显酸性。
如HCO3
-以水解为主,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3
-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO3
2-);
而HSO3
-以电离为主,0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HSO3
-)>c(H+)>c(SO3
2-)>c(OH-)。
(5)对于多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根离子的分步水解分析。
例如,0.1 mol·L-1 Na2CO3 溶液中电离过程有Na2CO3=2Na++ CO3
2-,H2O
OH-+H+;水解过程有
CO3
2-+H2O
HCO3
-+OH-,HCO3
-+H2O
H2CO3+OH-。故溶液中存在的离子有Na+、CO3
2-、OH-、
4
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HCO3
-、H+,因此溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CO3
2-)>c(OH-)>c(HCO3
-)>c(H+)。
(6)不同溶液中同一离子浓度的大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 mol·L-1
的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4溶液中,c(NH4
+)的大小顺序为④>
>
>
①②③。
2.突破溶液中粒子浓度的“五模板”
(1)MCl(强酸弱碱盐)溶液
电荷守恒
c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
物料守恒
c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)
粒子浓度
c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(MOH)>c(OH-)
(2)Na2A(强碱弱酸盐)溶液
电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
物料守恒
c(Na+)=2[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]
粒子浓度
c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)
(3)NaHA(a:水解为主,b:电离为主)
电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)
物料守恒
c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
粒子浓度
a
c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>c(A2-)
b
c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H2A)
(4)HA(弱酸)与NaA 混合液(同浓度同体积)
(a:pH<7,b:pH>7)
电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
物料守恒
2c(Na+)=c(HA)+c(A-)
粒子浓度
a
c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
b
c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
5
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(5)MOH(弱碱)与MCl 混合液(同浓度、同体积)
(a:pH>7,b:pH<7)
电荷守恒
c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
物料守恒
2c(Cl-)=c(MOH)+c(M+)
粒子浓度
a
c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
b
c(MOH)>c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
1.25℃,0.1mol/LNH4Cl 溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是
A.图中M 表示
B.NH4Cl 溶液
C.NH4Cl 溶液中:
D.NH4Cl 溶液中:
【答案】C
【分析】25℃,0.1mol•L-1NH4Cl 溶液中离子浓度大小为:c(Cl-)>c(
)>c(H+)>c(OH-),部分微粒组分
及浓度分析回答问题。
【详解】A.溶液中离子浓度最大的是氯离子,c(Cl-)=0.1mol•L-1,图中M 浓度小于0.1mol•L-1,表示的是
6
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,A 错误;
B.NH4Cl 溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,pH<7,B 错误;
C.NH4Cl 溶液中存在物料守恒:c(
)+c(NH3•H2O)=c(Cl-),C 正确;
D.NH4Cl 溶液中:c(Cl-)>c(
)>c(H+)>c(OH-),D 错误;
故答案为:C。
2.常温下,在0.1 mol·L
的
溶液中,下列说法正确的是
A.
B.
C.
mol
D.往该溶液中滴入4~5 滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为蓝色
【答案】A
【详解】A.
溶液中存在质子守恒
,则
,故A 正确;
B.
溶液中存在物料守恒,
,则
,故B 错误;
C.在0.1 mol·L
的
溶液中,
,溶液体积未知,
mol 不成立,故C 错误;
D.
溶液呈碱性,滴入4~5 滴无色酚酞试液,可观察到该溶液由无色变为红色,故D 错误;
故选A。
3.常温下,下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.
的
溶液:
7
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B.
的
溶液:
C.
的
溶液:
D.同浓度的下列溶液中,①
②
③
由大到小的顺序是:②>
>
①③
【答案】B
【详解】A.铵根离子水解,溶液显酸性,但水解程度不大,则
,A
错误;
B.根据电荷守恒
,则
,B 正确;
C.由质子守恒可知,
的
溶液:
,C 错误;
D.
溶液中氢离子抑制铵根离子水解,其中铵根离子浓度大于氯化铵溶液中铵根离子浓度,一水
合氨为弱碱,铵根离子浓度最小,故同浓度的下列溶液中,①
②
③
,
由大到小的顺序是:①>
>
②③,D 错误;
故选B。
4.25℃,用0.1000mol/LNaOH 溶液滴定20.00mL0.1000mol/L 一元弱酸HA 溶液,所得滴定曲线如图。下
列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
B.点②时,消耗
C.点②所示溶液中:
D.点③所示溶液中:
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【答案】D
【详解】A.点①处加入氢氧化钠10mL,溶液为HA 和NaA 按物质的量之比为1 1∶的混合液,由图可知,
溶液显酸性,HA 的电离大于A-的水解,所以c(A-)>c(HA),A 错误;
B.点②溶液显中性,HX 为弱酸,由图可知消耗V(NaOH)<20mL,B 错误;
C.点②溶液显中性,由电荷守恒可知c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),C 错误;
D.点③溶液为NaA 溶液,显碱性,所以c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),D 正确;
故答案为:D。
5.0.1mol·L
1
﹣KHS 溶液中下列表达式不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.KHS 溶液中遵循电中性原则,根据电荷守恒可得:
,故
A 正确;
B.
水解程度大于
电离程度,KHS 属于强碱弱酸盐,则
,因水解程度较弱,则
,故B 正确;
C.0.1mol•L
1
﹣KHS 溶液中含有:HS﹣、S2﹣、H2S,由物料守恒可知c(HS﹣)+c(S2﹣)+c(H2S)=
=0.1
mol•L
1
﹣,故C 正确;
D.
水解程度大于
电离程度,KHS 属于强碱弱酸盐,则
,因水解程度较弱,则
,故D 错误;
故选:D。
6.25℃时,用0.1
盐酸滴定0.1
氨水的滴定曲线如图所示(已知:滴定剂与被滴定组分的物
质的量之比为滴定分数)。下列说法正确的是
9
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A.a 点溶液中离子浓度的大小关系为:
B.a、d 点水的电离程度:d>a
C.25℃时,
的数量级为
D.滴定过程,溶液中
增大
【答案】C
【详解】A.a 点表示反应半点,溶质为等量氯化铵和氨水的混合溶液,由图可知,此时溶液显碱性,说明
氨水的电离程度大于氯化铵的水解程度,对水的电离起抑制作用,故溶液中离子浓度的大小关系为:
,故A 错误;
B.a 点表示反应半点,溶质为等量氯化铵和氨水的混合溶液,d 点表示过量点,盐酸过量一半,溶质为氯
化铵和盐酸,盐酸是强电解质,完全电离出氢离子,根据图像,a 点氢氧根离子的浓度比d 点氢离子浓度
小,a 点碱性对水的抑制程度比d 点弱,水的电离程度:a>d,故B 错误;
C.由图可知,b 点时,HCl 与氨水的物质的量之比为0.9,此时溶质为氯化铵和氨水,且物质的量之比为
9 1∶,则b 点
,25℃时,
,数量级为
,
故C 正确。
D.
,滴定过程,温度不变,
不变,溶液中
不变,故D
错误;
本题选C。
7.叠氮酸
与
溶液反应生成
,已知
溶液呈碱性,下列叙述正确的是
A.
溶液的
10
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B.
溶液的
随温度升高而减小
C.
的电离方程式:
D.
溶液中:
【答案】B
【详解】A.由题意,
溶液呈碱性,则叠氮酸根
会发生水解,说明
为弱酸,在水溶液中不
能完全电离,故
溶液的
,A 错误;
B.
为弱酸,电离方程式为
,电离是吸热过程,升高温度促进
的电离,
增
大,
减小,B 正确;
C.
是强电解质,完全电离出
和
,电离方程式为
,C 错误;
D.
溶液中:由元素守恒可知
,故D 错误;
故答案选B。
8.已知
,
。下列关于
溶液和
NaHS 溶液
的说法正确的是
A.在
溶液中:
B.在
溶液中:
C.两溶液等体积混合的溶液中:
D.向足量盐酸中滴加少量
溶液,能得到NaHS 溶液
【答案】C
【详解】A.在
溶液中,存在物料守恒
,
A 项错误;
B.在
NaHS 溶液中,存在物料守恒
,电荷守恒
,可得
,B 项错误;
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C.根据
和
,水解能力:
,
的水解常数
>Ka2,
则S2-的水解能力也大于
的电离能力,故该混合溶液中
,C 项正确;
D.向足量盐酸中滴加少量
溶液,发生的离子反应为
,D 项错误;
故酸C。
9.已知25℃时部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸
电离平衡常
数
在25℃时,下列说法正确的是
A.向
溶液中通入少量
发生反应:
B.等浓度
与
两份溶液比较:
C.
的水解常数
D.
溶液(
)含S 微粒的离子浓度大小:
【答案】D
【详解】A.根据电离平衡常数大小可知,酸性强弱顺序为:
。酸
性强弱为
,则由强酸制弱酸的原理可知,
和
不反应,次氯酸钠溶液与少
量二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠,反应的离子方程式为
,A 项错误;
B.等浓度
与
两份溶液比较,由于酸性顺序,越弱越水解因此碳酸根的水解程度大于亚硫
酸根,水解程度越大,离子浓度越小,另外水解程度越大,水解出的酸式酸根离子浓度越大,但是水解毕
竟是微弱的,故酸根离子浓度大于酸式酸根离子的浓度,则顺序应为
,B 项错误;
C.
的水解常数
,C 项错误;
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D.
溶液
,说明
的电离程度大于其水解程度,因此含S 微粒的浓度大小顺序为
,D 项正确。
故选D。
10.一种捕集烟气中
的过程如图所示。室温下以
溶液吸收
,若通入
所引起的
溶液体积变化和
挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度
。
电
离常数分别为
。下列说法正确的是
A.
吸收
所得到的溶液中:
B.
完全转化为
时,溶液中:
C.
溶液吸收
,
的溶液中:
D.若“吸收”过程中生成等物质的量的
和
,溶液中:
【答案】C
【分析】吸收步骤中二氧化碳转化为碳酸钾或碳酸氢钾,转化步骤中与氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化
钾,碳酸钙煅烧后生成二氧化碳。
【详解】A.KOH 吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则
主要发生第一步水解,则溶液中:
c(H2CO3)<c(
),若为KHCO3溶液,由于
水解的程度较小,则溶液中:c(H2CO3)<c(
),若为
K2CO3和KHCO3的混合溶液,同样满足::c(H2CO3)<c(
),选项A 错误;
B.KOH 完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+ c(
)+2c(
),依据
物料守恒,溶液中:c(K+)=2[c(
)+c(
)+c(H2CO3)],联立两式消除钾元素可得c(OH-)= c(H+)+c(
)+2c(H2CO3),选项B 错误;
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C.KOH 溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1mol∙L-1,c 总=0.1mol∙L-1,则溶液为KHCO3溶液, Kh2=
=
≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明
以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(
),选项C 正确;
D.若“吸收”过程中生成等物质的量的
和
,有n(Na)=
n(C),溶液中:
,选项D 错误;
答案选C。
11.常温下,用
的
溶液分别滴定20.00mL 浓度为
的
溶液和
20.00mL 浓度为
的
溶液,得到如图所示的滴定曲线,其中c、d 为两种酸恰好完全中和的
化学计量点,下列说法错误的是
A.X、Y 曲线分别代表滴定
、
的曲线
B.若a 点
,则a 点有:
C.
溶液滴定
溶液时,若选择甲基橙作指示剂则滴定终点为
溶液
D.若b 点
,则b 点有:
【答案】B
【详解】A.由分析可知,曲线X 代表滴定二元弱酸草酸的曲线,曲线Y 代表滴定一元弱酸醋酸的曲线,
故A 正确;
B.由分析可知,a 点为等浓度的草酸氢钠和草酸钠的混合溶液,溶液呈酸性说明草酸氢根离子在溶液中的
电离程度大于草酸根离子在溶液中的水解程度,则溶液中的草酸根离子浓度大于草酸氢根离子浓度,故B
错误;
C.由分析可知,曲线X 代表滴定二元弱酸草酸的曲线,X 曲线第一次滴定终点得到溶液为草酸氢钠溶
液,溶液呈酸性,则滴定时选择甲基橙作指示剂;第二次滴定终点得到溶液为草酸钠溶液,溶液呈碱性,
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则滴定时选择酚酞作指示剂,故C 正确;
D.由分析可知,b 点为等浓度的醋酸钠和醋酸的混合溶液,溶液呈酸性说明醋酸在溶液中的电离程度大于
醋酸根离子在溶液中的水解程度,则溶液中离子浓度的大小顺序为
,
故D 正确;
故选B。
12.
时,配制一组
的混合溶液中
、
与pH 的关
系如图所示。
(已知:
的
,
)
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.
的溶液中:
B.E 点横坐标大约为10.3
C.
的溶液中:
D.
的
溶液中:
【答案】B
【详解】A.由图可知pH=9 时,溶液中主要成分为NaHCO3,碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的且其
水解程度大于电离程度,因此溶液中离子浓度
,不可能存在
,故A 错误;
B.E 点
,此时
的
,则溶液中
,此时
15
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,故B 正确;
C.溶液中有电荷守恒
,pH=11 时溶液中有c(OH-)>c(H+),则
,故C 错误;
D.碳酸钠溶液中存在质子守恒:
,故D 错误;
故选B。
13.乙二酸(用
表示)为二元弱酸。
时,向
的
溶液中滴加适量的盐酸或
溶
液,溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ 与溶液
的关系如图所示(不考虑溶液中的
分子)。下列说
法正确的是
A.由图可知:
B.
的溶液中:
C.d 点溶液中:
D.
溶液中滴加少量
溶液的主要反应离子方程式:
【答案】B
【分析】向NH4HA 溶液中滴加盐酸,HA-浓度降低,H2A 浓度增大,向NH4HA 溶液中滴加NaOH 溶液,
HA-浓度降低,A2-浓度增大,
浓度降低,
浓度增大,则图像中从左开始曲线依次表示H2A、
HA-、A2-、
和
,从图中可以看出,d 点c(H2A)=c(HA-),可知H2A 的
,e 点c(HA-)=c(A2-),可知H2A 的
16
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,n 点c(
)=c(
),可知
的
,据此解答。
【详解】A.由分析可知,
,
,A 错误;
B.结合分析,从图中可以看出,pH=8 的溶液中有:
,B 正确;
C.无论d 点溶液中是否滴加适量的盐酸或NaOH 溶液,根据物料守恒,d 点溶液中始终存在:
,则
,C 错误;
D.由图可知,向NH4HA 溶液中加入少量NaOH 溶液后,HA-的分布分数从最高点开始就减小得比
快,且A2-的分布分数增大得比NH3·H2O 快,故向NH4HA 溶液中滴加少量NaOH 溶液,主要反应离子方程
式:HA-+OH-=A2-+H2O,D 错误;
故选B。
14.已知:
、
。室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实
验
实验操作和现象
1
测量0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH 为7.8
2
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中持续通入CO2,溶液的pH 减小
3
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量
溶液,产生白色沉淀
4
向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液,产生白色沉淀和无色气体
下列有关说法正确的是
A.实验1 溶液中存在:
17
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B.实验2 中随CO2的不断通入,溶液中
的值逐渐变小
C.实验3 反应的离子方程式为
D.实验4 所得溶液中存在
【答案】D
【详解】A.实验1 溶液中NaHCO3溶液的pH 为7.8,呈碱性,说明
的电离程度小于水解生成
的程度,但水解是微弱的,溶液中:
,A 错误;
B.实验2 中随CO2的不断通入,溶液的酸性增强,c(H+)增大,溶液中
的值逐渐增
大,B 错误;
C.向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量
溶液发生反应:2NaHCO3+
=CaCO3
+Na2CO3+2H2O,生成CaCO3白色沉淀,离子方程式为:
,C
错误;
D.向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液,产生CaCO3白色沉淀和无色气体
CO2,说明
的水解程度增大,此时溶液中的溶质为NaCl、Na2CO3、NaHCO3、H2CO3,且NaHCO3和
H2CO3的物质的量远大于Na2CO3,由物料守恒
可知
,D 正确;
故选D。
15.常温下,Cd2+-CN-溶液体系中存在平衡关系:
、
、
、
,含Cd 微粒分布分数δ(含Cd 的某种微粒物质的量/所有含Cd 微粒物
质的量之和)与
的关系如图所示。已知
,常温下,
。下列
说法错误的是
18
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A.曲线Ⅱ对应的主要平衡过程为
、
B.
的平衡常数
C.常温下,pH=7 时体系中微粒浓度关系:
D.平衡后加水稀释,体系中
与
的浓度之比将增大
【答案】B
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示
,其先增大后减小,对应的反应为
、
,A 项正确;
B.当
=
3.6
﹣
时,
=
,
,
B 项错误;
C.
时,
,则
,
=
3
﹣,观察图像知,
,C 项正确;
D.由
知,
,
,加水稀
释,
减小,K 不变,
与
的浓度比增大,D 项正确;
故选B。
19
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16.已知:
。室温下,向
弱碱MOH 溶液中滴入
的盐酸溶液。AG
与滴入盐酸体积
的关系如图所示。下列说法正确的是
A.F 点对应溶液中:
B.G 点对应溶液中:
C.P 点对应溶液中:
D.室温下MOH 的电离平衡常数
约为
【答案】D
【详解】A.F 点加入盐酸溶液5mL,此时溶质为MOH、MCl,物质的量之比为1:1,根据物料守恒得
,MOH 为弱碱,故
,故
,A 错
误;
B.G 点接近酸和碱恰好完全反应,溶质为MCl,根据物料守恒
,故
,B 错误;
C.P 点的溶质为MCl、HCl,且物质的量相等,
离子水解,故
,C 错误;
D.E 点表示MOH 未滴定时溶液中
=8,
,MOH 的电离平衡常数
,D 正确;
故选D。
20
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17.已知25℃时,
,
。下列说法正确的
A.0.01 mol L
⋅
的NaClO 溶液中,
的数目小于
B.相同pH 的NaClO 溶液和
溶液中,
C.
的
和
的混合溶液中,
D.向NaClO 溶液中加入
溶液,反应的离子方程式为:
【答案】B
【详解】A.选项中并未说明溶液的体积,无法计算次氯酸根的数目,A 错误;
B.由电离平衡常数可知,次氯酸的酸性强于苯酚,则次氯酸根的水解能力小于苯酚根离子,pH 相同的两
种溶液NaClO 溶液浓度更大,则次氯酸根离子浓度大于苯酚根离子,B 正确;
C.根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(C6H5O-)+c(OH-),pH=7,则有c(Na+)=c(C6H5O-),根据苯酚的电离平
衡常数可知,苯酚根离子的水解常数为
,即苯酚的电离程度小于苯酚根离子的
水解程度,故c(C6H5OH)> c(Na+)=c(C6H5O-),C 错误;
D.次氯酸钠溶液呈碱性,向次氯酸钠溶液中加入硫酸亚铁,反应的离子方程式中不能写H+,D 错误;
故答案选B。
18.t℃时,向蒸馏水中不断加入
溶液,溶液中
与
的变化关系如图所示。下列叙述错误
的是
21
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A.当
时,
B.t℃时,水的离子积常数
C.t℃时,
的水解常数
D.当
时,
【答案】D
【详解】A.由图可知,
时,没有加入
的水中
,纯水中氢离子浓度等于
氢氧根离子浓度,则水的离子积常数
,溶液中存在质子守恒:
,A
正确;
B.根据前述分析可知,
时,水的离子积常数
,B 正确;
C.
时,当
时,溶液中
,即
,则
,则
,则
的水解常数
,C 正确;
D.由C 项分析可知,当
时,
,D 错误;
22
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故答案选D。
19.常温下,下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.将等体积、等物质的量浓度的
与
溶液混合:
B.将等体积、等物质的量浓度的
与
溶液混合,析出部分
晶体后的溶液:
C.向饱和氯水中加入
溶液至
,所得溶液中:
D.
的
溶液中:
【答案】B
【详解】A.将等体积、等物质的量浓度的
与
溶液混合,醋酸根离子和铵根离子
会发生水解但水解是微弱的,因此醋酸根离子浓度比铵根离子浓度大,铵根离子水解导致钠离子浓度大于
铵根离子浓度,水解是微弱的则氢氧根离子浓度是最小的,则
,故
A 错误;
B.将等体积、等物质的量浓度的
与
溶液混合,析出部分
晶体后溶液可以看作氯
化铵和碳酸氢钠的混合溶液,且氯化铵溶液浓度大于碳酸氢钠溶液,存在电荷守恒
、物料守恒
,可以得到质子守恒为
,故B 正确;
C.次氯酸钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,若pH=7 则不可能存在
,故C 错误;
D.
的
溶液中
的电离程度大于水解程度,且
的电离和水解是微弱的,则
,故D 错误;
故选B。
20.下列溶液中的微粒浓度关系正确的是
A.
溶液中离子浓度大小关系为
23
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B.
溶液中
C.80℃时,
溶液中由水电离出的
D.常温下,
的
溶液与
的
溶液等体积混合后,溶液的
【答案】A
【详解】A.
是弱酸强碱盐,碳酸根发生水解,溶液显示碱性,故
,A 正确;
B.NaHCO3溶液中,由质子守恒,
,故溶液中
,B 错误;
C.80℃时,0.1mol/L NaHSO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,温度80℃,KW>10-14,由水电离出的c(H+)>10-
13mol/L,C 错误;
D.
为弱酸,
的
物质的量浓度大于
的
溶液,等体积混合后,酸
过量,其水溶液呈酸性,
小于7,D 错误;
故选A。
21.I.常温下,有浓度均为
的下列6 种溶液:
①
溶液、②
溶液、③
溶液、④
溶液、⑤
溶液、⑥
溶液
已知相关电解质的电离平衡常数如下表所示:
(1)某学生用①溶液滴定未知浓度的盐酸,以酚酞做指示剂,则当 时,反应到达滴定终点。
(2)关于上述①~⑥种溶液,下列说法正确的是___________。
A.
为强电解质,加热①
溶液,
不变,
不变
B.②
溶液③
溶液的
大小:②<③
24
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C.⑤
溶液的微粒浓度大小:
D.取同体积的④
溶液与⑥
溶液充分混合后:
(3)取④
溶液、⑤
溶液、⑥
溶液稀释10 倍后,溶液的导电性由大到小的顺序是
(填序号)。
(4)
时,向③
溶液中通入少量
,发生反应的离子方程式为 。
II.
是二元酸,亚磷酸二氢钾()是其酸式盐,常用作杀菌消毒剂。
(5)一种电解法以
和
为原料制备
和
的装置如图。膜1 为阳离子交换膜,
电
极的电极方程式为 。
【答案】
(1)最后半滴
溶液(或标准液)滴入时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色
(2)BD
(3)
>
>
⑤④⑥
(4)
(5)
【详解】(1)酚酞在盐酸中开始为无色,当用氢氧化钠溶液开始滴定后,溶液逐渐从酸性到中性到弱碱
性,则当最后半滴NaOH 溶液(或标准液)滴入时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色,说明反应
到达滴定终点;
(2)A.加热时促进水的电离,水的离子积常数增大,氢离子浓度增大,pH 减小,A 错误;
B.根据电离平衡常数可知,酸性:
>
,则水解程度:
<
,则②
25
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溶液和③
溶液的
大小:②<③,B 正确;
C.
是强酸弱碱盐,溶液呈酸性,即
,电荷守恒关系为:
,结合水的电离可得:
,C 错误;
D.④
溶液与⑥
溶液等浓度同体积充分混合后生成
,根据物料守恒关系可得:
,D 正确;
故选BD。
(3)取④
溶液、⑤
溶液、⑥
溶液稀释10 倍后,
,
完全电离,
和
部分电离,且电离程度:
,所以三种溶液中离子
浓度大小:⑤NH4Cl 溶液>
NH
④
3 H
⋅
2O 溶液>
HCN
⑥
溶液,因溶液得导电性与溶液中的离子浓度大小成正
比,则溶液的导电性由大到小的顺序是:⑤>
>
④⑥;
(4)根据电离平衡常数可知,酸性:
,根据强酸制弱酸的规律,向③
溶液中
通入少量
,发生反应的离子方程式为:
;
(5)该装置为电解池,C(1)电极为阳极,C(2)电极为阴极,阳极室K+透过阳离子交换膜1 进入产品室,原
料室中
透过阴离子交换膜2 进入产品室,二者结合生成产品
,Na+透过阳离子交换膜3 进入
产品室生成NaOH,阴极上水得电子生成H2和OH-,C(2)电极的电极方程式为:
。
22.
下,下列物质的电离平衡常数如表。按要求回答下列问题(均
下)。
化学式
或
(1)取
醋酸于试管中,向其中加入2 滴
溶液。
的电离平衡将 (填
“正向移动”“逆向移动”或“不移动”);
(填“>”“<”或“=”)。
(2)向
溶液中滴入
溶液,充分反应,至
,测得反应后溶液
的
。
26
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①此时溶液中由水电离出来的
。
②此时溶液中各离子的浓度由大到小的顺序是 。
(3)醋酸初始
,则达电离平衡时溶液中
。
(4)
、
、
、
结合
的能力由强到弱的顺序是 。
(5)已知①
②
写出
的电离过程的热化学方程式: 。
(6)T℃下,在
溶液中加入
溶液,测得混合溶液的
变化曲线如下图
所示。
上图中找出
属于弱酸的证据并说明原因: 。
点时,溶液中
(填“>”“<””或“=”)。
点时,溶液中
。
点时,溶液中
(填“>”“<”或“=”);
。
【答案】
(1)逆向移动 =
(2)
(3)
27
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(4)
(5)
(6)0.1
HF 溶液pH>1,若为强酸,pH=1; >
>
【详解】(1)在醋酸溶液中存在
,向其中滴入盐酸溶液,溶液中氢离子浓度
增大,平衡逆向移动;电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变;
(2)等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应生成醋酸钠,升高温度至
,溶液的
,即溶液
中
,溶液中
,溶液中的氢氧根全是水电离
出来的,所以水电离出来的
;由于
,醋酸根会
消耗一部分,所以离子浓度大小为
;
(3)根据
,忽略水的电离可得
,达到平衡时醋酸的浓度
为
,根据
,
,解得
;
(4)由电离平衡常数可知酸性:
,水为中性,酸性越弱,结合氢离子的
能力越强,所以强弱顺序为
;
(5)由盖斯定律可知,①-②得
,
;
(6)从图中可知,当V=0mL 时,也就是未滴入氢氧化钠溶液时,0.1
得HF 溶液pH>1,若为强
酸,pH 应等于1;
b 点,V=10mL,即HF 反应了一半,此时溶液应为等浓度HF 和NaF 溶液,由于pH=5,溶液呈酸性,说明
HF 的电离程度大于水解程度,因此
;
c 点,V=20mL,HF 和氢氧化钠恰好反应生成NaF,pH=8,
,
,根据电荷守恒可知
,
;
28
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d 点,V=30mL,溶液为NaF 和NaOH 的混合溶液,所以溶液中
;
的浓度,
根据物料守恒可知
;
23.根据题意回答以下问题。
(1)已知:25℃时,下列弱酸的电离常数:
化学式
电离常
数
25℃
①
时,
与
的混合溶液,若测得混合液
,则溶液中
mol L
⋅
-1 (填准确数值),
。
②向
溶液中通入少量
时反应的离子方程式: 。
(2)等浓度的①
、②
、③
、④
、⑤氨水溶液中:
由大到小
的顺序为 (填序号,下同);pH 由大到小的顺序为 。
(3)25℃时,在0.10 mol L
⋅
硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶
液的
时,
(已知
)。若要使0.10 mol L
⋅
-1
溶液中
沉淀较为完全(使
浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH 溶液,使溶液的pH 为
。(已知
)
【答案】
(1)
(
也可) 18
(2)
①②④③⑤
⑤③④①②
(3)
mol L
⋅
-1 6.15
【详解】(1)①CH3COOH 与CH3COONa 的混合溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)
+c(CH3COO﹣),所以c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH﹣)=10
6
﹣mol/L
10
﹣
8
﹣mol/L=9.9×10﹣
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7mol/L,故答案为9.9×10-7 mol·L-1(或10-6-10-8);
;
②酸性:
>
>
,向
溶液中通入少量
时反应的离子方程式:
;
(2)①②③④都是盐,溶液中铵根离子浓度较大均大于氨水中铵根离子浓度,
含两个铵根,
其铵根浓度最大,铵根离子水解生成氢离子,硫酸氢铵电离生成氢离子,抑制铵根离子水解,故其溶液中
铵根离子浓度较大,氯化铵中氯离子不影响铵根离子水解,浓度次之,碳酸氢铵溶液中,碳酸氢根离子和
铵根离子能相互促进水解,铵根离子水解程度较大,浓度相对较小,则四种溶液中铵根离子浓度由大到小
顺序为①②③④⑤;
(3)根据溶度积的概念可以直接计算。pH=8 时,c(OH-)=10-6 mol/L,由c(Cu2+)·c2(OH-)=Ksp[Cu(OH)2]可
得,c(Cu2+)=(2.2×10-20)/10-12 =2.2×10-8 mol/L;根据溶度积常数可得:
,要使c(Cu2+)降至10-4 mol/L 时,c(OH-)=
×10-8 mol/L,
c(H-+=
×10-6 mol/L,溶液的pH 应调至6.15。
24.肼(
)是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用
和NaClO 溶液反应制备肼,装置如图所示,并探究肼的性质。
回答下列问题:
(1)装置A 中制氨气的化学方程式为 ;使用装置a 的主要目的是 ;C 中装浓盐酸的
仪器名称为 。
(2)装置B 中制备肼的化学方程式为 。
(3)上述装置中存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是 。
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(4)已知
为二元弱碱,在水中的电离与
相似。请写出
在水溶液中的第二步电离方程式:
。
(5)常温下,向N2H4的水溶液中滴加盐酸,溶液的pH 与离子浓度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
___________(填标号)。
A.
在水溶液中的第一步电离平衡常数为
B.
溶液显酸性
C.
的平衡常数为
D.
溶液中:
【答案】
(1)
防倒吸 恒压滴液漏斗
(2)
(3)在装置B、C 之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
(4)
(5)BC
【详解】(1)A 装置中氯化铵是氢氧化钙加热制得氨气,反应的化学方程式为
;B 中长颈漏斗的作用是防倒吸;C 中装浓盐酸的仪器名称为
恒压滴液漏斗;
(2)装置B 中,NH3和NaClO 溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,化学方程式为
;
(3)由于浓盐酸具有挥发性,所以生成的Cl2中含有HCl,HCl 会与B 中NaOH 反应导致肼的产率降低,
31
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改进的方法是在装置B、C 之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶;
(4)已知
为二元弱碱,在水中的电离与
相似,
在水溶液中发生两步电离,电离方程式
为:
、
;
(5)N2H4在水溶液中的电离平衡常数Kb1=
,Kb2=
,由于Kb1>Kb2,当pH
相同时,
>
,故M 代表lg
与pH 的变化情况,N 代表lg
与
pH 的变化情况;
A.由曲线N 上的点可知,当lg
=0 时,pH 等于-1,Kb2=
=
,故A 错误;
B.由上述分析可知,同理可以计算出Kb1=10-6,
的水解常数为Kh2=
=
=10-9>Kb2,即
的
水解程度大于其电离程度,溶液呈酸性,故B 正确;
C.Kb1=10-6,Kb2=10-15,反应
的平衡常数K=
=
=
=
,故C 正确;
D.根据物料守恒,
溶液中:
,故D 错误;
答案选BC。
25.某小组同学探究
溶液能否与
溶液反应。回答下列问题:
(1)常温下,关于0.01
溶液说法错误的是___________。
A.溶液呈碱性
B.
来自
的水解
C.离子浓度大小;
D.溶液中存在:
该小组设计实验进行探究
查阅资料:
,
、
32
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实验1:向
溶液中加入等体积
溶液,无明显现象。
实验2:向0.5mol/L
溶液中加入等体积0.5mol/L
溶液,有白色沉淀产生,有少量气体产生。
(2)实验2 产生白色沉淀的原因是
(填“>”、“=”或“<”),室温下,测
得0.50
溶液
,该溶液中
,计算该溶液中
(写出计算过程)。
(3)该小组在查阅资料过程中得知该反应可以通过
的自偶电离解释,类似水的自偶电离(
),
的自偶电离方程式为 。
溶液能与
溶液形成沉淀
的原因是 (从自偶电离平衡的角度进行解释)。
(4)实验2 发生反应的离子方程式为 。
【答案】
(1)BC
(2)>
,则0.50
溶液中
(3)
与Ca2+结合生成CaCO3不溶物,使
的自偶电离平衡正向移动,
浓度增大,
,从而形成沉淀
(4)
【详解】(1)A. 碳酸氢根离子水解使
溶液呈碱性,A 正确;
B.
来自
的电离,B 错误;
C.
溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,且水解和电离都是微弱的,则
,C 错误;
D.根据物料守恒可知,溶液中存在:
,D 正确;
故选BC。
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(2)混合溶液中c(NaHCO3)=0.5mol/L
=0.25mol/L,
,c(Ca2+)=0.25mol/L,
;
,则0.50
溶液中
。
(3)水的自偶电离为
,则
的自偶电离方程式为
;
溶液能与
溶液形成沉淀的原因是
与Ca2+结合生成CaCO3不溶物,使
的自偶电离平衡正
向移动,
浓度增大,
,从而形成沉淀。
(4)实验2 中NaHCO3溶液与CaCl2反应生成白色CaCO3沉淀、CO2气体、H2O 和NaCl,离子方程式为
。
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