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第23 讲 电解质溶液中离(粒)子浓度大小比较(解析板)
目录:
【内容1 单一物质电荷守恒】
【内容2 单一物质物料守恒(也叫原子守恒)】
【内容3 单一物质质子守恒】
【内容4 单一物质离子(粒子)浓度比较】
【内容5 混合物质电荷守恒】
【内容6 混合物质物料守恒(也叫原子守恒)】
【内容7 混合物质质子守恒】
一、单一电解质溶液中“三大守恒和浓度比较”
1、电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即电解质溶
液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等
以常见Na2S 溶液为例
解题思路
第一步:写出Na2S 溶液中电离和水解过程
Na2S===2Na++S2-(设定有1 万个)
S2-+H2O
HS-+OH-(第一步水解10 个)
HS-+H2O
H2S+OH-(第二步水解1 个)
H2O
H++OH-(+ +)
第二步:分析溶液中所有的阴、阳离子
Na+、H+、S2-、HS-、OH-
第三步:阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式
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-)
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
以常见Na2S 溶液为例
解题思路:
第一步:分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O 元素
外)
通过分子式可以明确
,即n(Na+)=2n(S2-),S2-在水中部分会水解成HS
-、H2S,共三种含硫元素的存在形式
第二步:找出特征元素在水溶液中的所有存在形式
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c(Na+)=2(c(S2-)+c(HS-)+c(H2S))=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
3、质子守恒——以Na2S 溶液为例
(1)妙解1:可以由电荷守恒与物料守恒推导出来,将两个守恒中不水解的Na+消掉
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)妙解2:质子守恒是依据水的电离平衡:H2O
H++OH-,水电离产生的H+和
OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存
在。可用下列图示进行快速求解
Na2S 水溶液中的质子转移作用图
由图可得质子守恒
c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)
注意:得、失几个质子,微粒前面系数就乘以几
4、离子(粒子)浓度比较——以Na2S 溶液为例
存在的平衡过程
Na2S===2Na++S2-(设定有1 万个)
S2-+H2O
HS-+OH- (第一步水解10 个)
HS-+H2O
H2S+OH- (第二步水解1 个)
H2O
H++OH-(+ +)
抓住电离和水解都是微弱的,分清主次关系
粒子浓度顺序:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)
5.常见物质浓度比较
(1)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
②物料守恒:c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
③质子守恒:c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)=c(OH-)
④大小关系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(H+)
(2)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
②物料守恒:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
③质子守恒:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO)
④大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO)
(3)0.1 mol·L-1 KHS 溶液中各粒子浓度的关系
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①电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
②物料守恒:c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
③质子守恒:c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-)
④大小关系:c(K+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)>c(H+)>c(S2-)
(4)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
②物料守恒:c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3)
③质子守恒:c(H+)+2c(H2SO3)+c(HSO)=c(OH-)
④大小关系:c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H2SO3)>c(H+)
(5)0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO)
②物料守恒:c(Na+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3)
③质子守恒:c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO)
④大小关系:c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3)
(6)0.1 mol·L-1 CH3COONa 溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
②物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
③质子守恒:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)
④大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
(7)0.1 mol·L-1 NH4Cl 溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
②物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
③质子守恒:c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
④大小关系:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)
(8)0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-)
②物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(SO)
③质子守恒:c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
④大小关系:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)
(9)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中各粒子浓度的关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O)
②物料守恒:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)
③质子守恒:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O)
④大小关系:c(Na+)>c(HC2O)>c(H+)>c(C2O)>c(OH-)>c(H2C2O4)
二、四类缓冲液中“三大守恒和浓度比较”
1.以“常温下,浓度均为0.1 mol·L-1 HA(弱酸)溶液和NaA 溶液等体积混合,溶液
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呈酸性”为例
实例:常温下,0.1 mol·L-1 HA 溶液和NaA 溶液等体积混合,溶液呈酸性(需要记住
一些常考的,如HCO3
-水解大于电离,HSO3
-电离大于水解)
写出缓冲液中存在的平衡过程
盐类完全电离NaA===Na++A-(设有10000 个NaA 完全电离)
HA(弱电解质)自身电离(微弱):HA
H++A- ①(呈酸性,相当于电离10
个)
NaA 中A-中水解(微弱):A-+H2O
HA+OH- ②(水解呈碱性,相当于水解1
个)
H2O
H++OH(微小)
①电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
②物料守恒 由分子式可知n(Na+):n(A)=2:1,则2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③质子守恒 将Na+消掉得:c(HA)+2c(H+)=c(A-)+2c(OH-)(可加性)
也可采用c(H+)+电离=c(OH-)+水解
④离子(粒子)浓度比较
确定水解与电离的大小关系(记忆与题干信息)
在没有电离和水解之前c(Na+)、c(A-)、c(HA)均为0.1 mol·L-1,
但由于溶液呈酸性,只有HA 的电离才为酸,即电离程度大于水解程度
c(HA)=0.1-电离消耗+水解生成<0.1(电离程度大于水解程度)
c(A-)=0.1+电离生成-水解消耗>0.1(电离程度大于水解程度)
c(Na+)=0.1,H+是由HA 电离出来的,电离程度很微弱,故浓度大小为:c(A-)>c(Na
+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),可以设定数字更易比较
2.常见的四类缓冲液
(1)浓度均为0.1 mol·L-1 CH3COONa 和CH3COOH 的混合溶液(呈酸性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
②物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
③质子守恒:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
④大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)浓度均为0.1 mol·L-1 NH4Cl 和氨水的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
②物料守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)
③质子守恒:c(NH)+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-)
④大小关系:c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)浓度均为0.1 mol·L-1 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
②物料守恒:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
③质子守恒:2c(OH-)+c(CO)=2c(H+)+c(HCO)+3c(H2CO3)
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④大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
(4)浓度均为0.1 mol·L-1 NaCN 和HCN 的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)
②物料守恒:c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+)
③质子守恒:c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)+2c(OH-)
④大小关系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
例1.某澄清透明溶液中可能含有①Na+②
Cl
③
-④
⑤
H
⑥
+
OH
⑦
-
Ba
⑧
2+中
的几种,且每种离子的个数均相等,依次进行下列实验,每步所加试剂均过量,观察
到的现象如下:
步
骤
操作
现象
(1)
向溶液中滴加2~3 滴紫色石蕊溶液
溶液变红
(2)
向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸
有白色沉淀生
成
(3)
将(2)中所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀生
成
下列结论不正确的是
A.由操作(1)可知溶液中一定不含OH-、
、
B.肯定含有的离子是Na+、
、Cl-、H+
C.操作(2)和操作(3)中的白色沉淀分别为BaSO4和AgCl
D.肯定不含有的离子是Cl-、
、
、OH-、Ba2+
【答案】B
【分析】(1)向溶液中滴加2~3 滴紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液是酸性,溶
液中存在
,则不含OH-、
、
;(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸有
白色沉淀生成,此沉淀为
,说明溶液中一定有
,无
;(3)将(2)中所
得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,此沉淀为
,因(2)中引入
,无法确定原溶液中是否有
,由于每种离子的个数均
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相等,且溶液呈电中性,则溶液中一定含有
,一定不含
;
【详解】A.根据分析可知,溶液是酸性,溶液中存在
,则不含OH-、
、
,故A 正确;
B.结合题干信息及分析可知,由于每种离子的个数均相等,且溶液呈电中性,则溶液
中一定含有
,一定不含
,故B 错误;
C.操作(2)和操作(3)中的白色沉淀分别为BaSO4和AgCl,故C 正确;
D.结合分析可知,肯定不含有的离子是Cl-、
、
、OH-、Ba2+,故D 正确;
答案选B。
例2.
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.
溶液水解生成的
胶体粒子数少于
B.
溶液中,
数目为
C.
的原子总数为
D.25℃,
溶液由水电离出的
为
【答案】A
【详解】A.已知氯化铝水解生成氢氧化铝胶体是一个可逆反应,且胶粒是多个微粒
聚集体,故
溶液水解生成的
胶体粒子数少于2L×0.1mol/
L×NAmol-1=
,A 正确;
B.已知碳酸氢根离子在水溶液中既能发生电离又能发生水解,根据物料守恒可知,
溶液中,
、H2CO3和
的数目之和为
,B 错误;
C.
的原子总数为
=3
,C 错误;
D.25℃,
溶液中c(H+)=0.1mol/L,但由水电离出的
等于水电
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离出的c(OH-),也等于溶液中的c(OH-)=
=10-13mol/L,D 错误;
故答案为:A。
例3.25℃时,向20mL 浓度均为0.1mol•L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入
0.1mol•L-1的NaOH 溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1mol•L-1的NaOH 溶液滴定20mL 等
浓度的盐酸,滴定终点的pH 突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是
A.恰好中和时,溶液中醋酸根离子浓度为a,向其中加入0.002mol 的醋酸钠固体,
醋酸根离子浓度大于2a
B.滴加NaOH 溶液至pH=4.3 的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(Ac-)+c(HAc)
D.pH=7 时,c(Na+)>c(Cl-)>c(Ac-)>c(HAc)
【答案】B
【详解】A.恰好中和时,溶液中醋酸钠的浓度为
mol/L,向其中加入0.002mol 的
醋酸钠固体,醋酸钠的浓度变为
mol/L,浓度越大醋酸根水解程度越小,则后者的
醋酸根浓度大与前者的两倍,故A 正确;
B.0.1mol•L-1的醋酸溶液中,c(H+)=
>
,说明滴加到溶液至
pH=4.3 的过程中醋酸也参加了反应,故B 错误;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子等于醋酸的分子的浓度和醋
酸根离子的浓度和,故C 正确;
D.向20mL 浓度均为0.1mol•L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol•L-1的
NaOH 溶液,当氢氧化钠溶液的体积为20ml 时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显
酸性,要显中性,需要再滴加适量的氢氧化钠,故c(Na+)>c(Cl-)>c(Ac-)>c(HAc),D
正确。
答案选B。
例4.25℃时,用一定浓度NaOH 溶液滴定某醋酸溶液,混合溶液的导电能力变化曲
线如图所示,其中b 点为恰好反应点。下列说法不正确的是
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A.溶液的导电能力与离子种类和浓度有关
B.已知a 点溶液的
,则
C.b 点的混合溶液中,
D.b→c 过程中,
不断增大
【答案】B
【详解】A.不同离子所带电荷量不同,导电能力不同,同种离子,浓度不同,导电
能力也不同,溶液的导电能力与离子种类和浓度有关,A 正确;
B.由题干图示信息可知,a 点溶液中的溶质为等物质的量的CH3COONa 和
CH3COOH,已知a 点溶液的
,说明CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解
程度,则
,B 错误;
C.b 点为恰好反应点,即滴定终点,此时溶液可视为醋酸钠的水溶液,由于醋酸根水
解,所以b 溶液中
,C 正确;
D.a 到b 的过程,醋酸与加入的NaOH 发生中和反应,醋酸的解离平衡正向移动,
n(CH3COO-)逐渐增大,b 到c 的过程,由于溶液中NaOH 的量逐渐增加,导致
CH3COO-的水解平衡逆向移动,n(CH3COO-)逐渐增大,因此,从b 到c 的过程,
n(CH3COO-)不断增大,D 正确;
故答案为:B。
例5.苯甲酸钠(
,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸
(HA)的抑菌能力显著高于
。已知25℃时,HA 的
,H2CO3的
8
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,
。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA 外,还
需加压充入CO2气体。下列说法正确的是
注:温度为25℃,不考虑饮料中其他成分
A.充CO2的饮料比不充的抑菌能力高
B.提高 CO2充气压力,饮料中
不变
C.当pH 为5.0 时,饮料中
D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:
【答案】A
【详解】A.由题中信息可知,苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-,充CO2的饮料中
c(HA)增大,所以相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较高,A 正确;
B.提高CO2充气压力,溶液的酸性增强,抑制HA 电离,所以溶液中c(A-)减小,B 错
误;
C.当pH 为5.0 时,饮料中
=
=
=
,C 错误;
D.根据电荷守恒可知,该碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:
,D 错误;
故答案为:A。
例6.
代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.向2L0.5mol/L 的HCOOH 溶液中滴加氨水至中性,铵根离子数为
B.5.6g 铁粉与标况下2.24L 的Cl2充分反应,转移的电子数目为
C.密闭容器中通入1molN2与足量H2充分反应,生成的NH3分子数目为
D.4.5g CH3CH2NH2中sp3杂化的原子数为
【答案】B
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【详解】A.根据物料守恒:
,得出铵根离子数小于
,A 错误;
B.铁粉足量,Cl2完全反应,转移的电子数目为
,B 正确;
C.合成氨为可逆反应,进行不到底,生成的NH3数目小于
,C 错误;
D.分子中C、N 原子均采用
杂化,4.5g CH3CH2NH2为0.1mol,含sp3杂化的原子
数为
,D 错误;
故答案为:B。
例7.常温下,向20mL0.1mol/LH2S 溶液中缓慢加入少量MSO4粉末(已知MS 难溶,
忽略溶液体积变化),溶液中
与
的变化关系如图所示(坐标未按比例画
出),已知:
。下列有关说法正确的是
( )
A.a 点溶液叫
约为
B.a、b、c 三点中由水电离的
最
大的点是点
C.b 点溶液中
D.c 点溶液中
【答案】A
【详解】A.设0.1mol/LH2S 溶液中c(H+)为x,则c(HS-)近似也为x,由
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,解得x=10-5mol/L,A 正确;
B.根据化学反应H2S+MSO4=MS+H2SO4可知,随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对
水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c 三点中a 点氢离子浓度最小,由水电离的
c(H+)最大,B 错误;
C.
,
可知,Ka1(H2S)Ka2(H2S)=1.0×10-22,结合
b 点数据,c(H+)=0.1mol/L,
,
,C
错误;
D.根据物料守恒规律可知,c 点除了溶液中含有S 元素之外,MS 沉淀中也有S 元素,
D 错误;
故选A。
例8.常温下,部分弱电解质的电离平衡常数如表:
弱电解质
HCOOH
HCN
H2CO3
NH3·H2O
电离平衡
常数
下列说法错误的是
A.结合OH-的能力:
B.0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液中存在关系:
C.等体积、等浓度的HCN 溶液与氨水混合,充分反应后溶液呈碱性
D.25℃时,pH=7 的HCOONa 与HCOOH 的混合溶液中存在关系:
【答案】B
【详解】A.酸的电离平衡常数越大,酸根离子结合氢离子的能力越小,所以酸根离
子结合氢离子能力的大小顺序是CO >CN->
,故A 正确;
B.H2CO3的第一步电离平衡常数小于NH3·H2O,则
的水解程度大于
,所以
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NH4HCO3溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒得c(
)>c(
),所以离
子浓度大小顺序是
,故B 错误;
C.HCN 的电离平衡常数小于NH3·H2O,等体积、等浓度的HCN 溶液与氨水混合,得
到NH4CN 溶液,溶液呈碱性,故C 正确;
D.25℃时,pH=7 的HCOONa 与HCOOH 的混合溶液呈中性,存在关系:
,故D 正确;
故选B。
例9.
为二元弱酸。常温下,配制一组
的
和NaOH 混合溶液,溶液
中部分微粒的物质的量浓度随pH 的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的
量浓度关系错误的是
A.
的溶液中:
B.
的溶液中:
C.
的溶液中:
D.
的溶液中:
【答案】D
【详解】A.由图像可知,
的溶液中
和
浓度之和小于
,即
,A 正确;
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B.依据溶液中电荷守恒和物料守恒分析,
的溶液为
溶液,溶液中存在电荷守恒
和物料守
恒
,将两式合并得到(或根据
溶液
中的质子守恒得到)
,B 正确;
C.
的溶液呈中性,
,根据电荷守恒
可知,
,故
,C 正确;
D.由图像可知,
的溶液呈酸性且
,
,电荷守恒
,因为
,故
,D 错误。
故选D。
例10.在100mL 烧杯中加入50mL0.1mol·L-1的Na2SO3溶液,插入pH 传感器、温度传
感器,加热并收集数据,得到升温过程中温度-pH 变化关系如图1,然后将该溶液冷却
至常温,得到降温过程中温度-pH 变化关系如图2,下列说法错误的是
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A.温度升高,Na2SO3溶液pH 下降的原因之一是水的电离程度增大
B.恢复到室温时,pH 比原溶液小的原因是部分Na2SO3被氧化
C.a 点溶液中存在关系:
D.降温至25℃的过程中,溶液中始终存在:
【答案】C
【详解】A.升温促进水的电离,Na2SO3溶液pH 下降的原因之一是水的电离程度增大,
故A 正确;
B.Na2SO3具有还原性,易被氧气氧化为Na2SO4,Na2SO4是强酸强碱盐不水解,降温
过程中Na2SO3浓度减小,pH 变小,故B 正确;
C.a 点溶液中存在氧化生成得硫酸钠,根据电荷守恒
,故C 错误;
D.降温至25℃的过程中,溶液呈碱性,始终存在
,
故D 正确;
选C。
1.某溶液可能含有下列离子中的某几种:
、
、
、
、
、
、
和
,且所含离子的浓度均相等。某同学为了确认其成分,取部分溶液,设计
并完成了如图所示实验。
下列推断不正确的是
A.气体A 为NH3,溶液中一定存在
B.溶液C 进行焰色试验,火焰呈黄色,可以判断原溶液中一定含有Na+
C.溶液中一定含有
且
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D.溶液中
、
、
、
一定存在
【答案】B
【分析】加入过量
溶液,加热,产生气体A,则A 为NH3,溶液中一定存在
,同时得到沉淀B,沉淀B 洗涤、灼烧得到红棕色固体D,则B 为氢氧化铁,D
为氧化铁,溶液中一定存在Fe2+、Fe3+至少一种,则原溶液无
;溶液C 焰色为黄
色,由于NaOH 带入钠离子,故无法确定原溶液是否含Na+;溶液C 通入足量CO2无
现象,然后加足量BaCl2溶液和盐酸产生4.66g 固体E,则E 为BaSO4,BaSO4的物质
的量为
,原溶液中含有
,且
,则不含
,而溶液一定含有
,所含离子的浓
度均相等,由溶液呈电中性分析,溶液中一定含有阴离子
、
和阳离子
、
,一定无
、
、
和
。
【详解】A.加入过量
溶液,加热,得到无色气体,该气体为NH3,原溶液中一
定存在
,A 正确;
B.溶液C 进行焰色试验,火焰呈黄色,不能说明原溶液含有
,原因是加入的
溶液引入了
,B 错误;
C.有分析可知溶液中一定存在氯离子,
,则
,C 正确;
D.由分析可知,溶液中一定含有
、
、
、
,D 正确;
答案选B。
2.H2C2O4为二元弱酸.常温下,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O )+c(C2O
)=0.100mol•L-1
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的H2C2O4和NaOH 混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH 的变化曲线如图
所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
A.pH=2.5 的溶液中:c(H2C2O4) +c(C2O
)<c(HC2O )
B.c(Na+)=0.100mol•L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O
)
C.pH=7 的溶液中:c(Na+)>2c(C2O
)
D.c(HC2O )=c(C2O
)的溶液中:c(Na+)>0.100mol•L-1+c(HC2O )
【答案】D
【详解】A.由图像可知,
的溶液中
和
浓度之和小于
,即
,A 正确;
B.依据溶液中电荷守恒和物料守恒分析,
的溶液为
溶液,溶液中存在电荷守恒
和物料守
恒
,将两式合并得到(或根据
溶液
中的质子守恒得到
,B 正确;
C.
的溶液呈中性,
,根据电荷守恒
可知,
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,故
,C 正确;
D.由图像可知,
的溶液呈酸性且
,
,电荷守恒
,因为
,故
,D 错误;
答案选D。
3.常温下,用浓度为0.0200mol•L-1的NaOH 标准溶液滴定100mL 浓度均为
0.0200mol•L-1的HCl 和CH3COOH 的混合溶液,滴定过程中溶液的pH 随NaOH 加入体
积(V)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.水的电离程度:a<b<c<d
C.a 点:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.b 点:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
【答案】B
【分析】NaOH 溶液和HCl、CH3COOH 混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反
应,由滴定曲线可知,a 点时NaOH 溶液和HCl 恰好完全反应生成NaCl 和水,
CH3COOH 未发生反应,溶质成分为NaCl 和CH3COOH;b 点时NaOH 溶液反应掉一半
的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH 和 CH3COONa;c 点时NaOH 溶液与
CH3COOH 恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d 点时NaOH 过量,溶质成
分为NaCl、CH3COONa 和NaOH;
【详解】A.由分析可知,a 点时溶质成分为NaCl 和CH3COOH,此时
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c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3.38mol/L,
==10-4.76,A 正确;
B.酸和碱都会抑制水的电离,且酸性或碱性越强对水的电离抑制越大;而醋酸钠水解
会促进水的电离;结合分析可知,c 点溶液中CH3COO-水解促进水的电离程度最大,d
点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d>b>a,物,B 错误;
C.a 点溶液为等浓度的NaCl 和CH3COOH 混合溶液,存在物料守恒关系
c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),C 正确;
D.点b 溶液中含有NaCl 及等浓度的CH3COOH 和CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸
性,说明CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则
c(CH3COOH)<c(CH3COO-),D 正确;
故选B。
4.常温下,将
通入2LpH=12 的NaOH 溶液中,溶液中由水电离出的
浓度与
通入的
的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.M 点溶液中:水电离出的
B.N 点溶液中:
C.P 点溶液中:
D.R 点溶液中:
【答案】B
【分析】M 点为NaOH 溶液,M 到P 是生成Na2CO3,N 点是Na2CO3和NaOH 的混合
溶液,P 点是Na2CO3溶液,P 到R 是生成NaHCO3,R 点是NaHCO3和H2CO3的混合溶
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液,R 点溶液呈中性;
【详解】A.M 点溶液中的溶质是NaOH,抑制水电离,则水电离出的c(H+)=10-
pH=1×10-12mol•L-1,故A 正确;
B.N 点是Na2CO3和NaOH 的混合溶液,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),结合电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(
)+c(
)+c(OH-),两式相减得:c(Na+)>2c(
)+c(
),
故B 错误;
C.P 点溶液中,当水电离出的c(OH-)最大时,说明此时的溶液是Na2CO3溶液,根据
碳物料守恒可得:c(Na+)=2[c(
)+c(
)+c(H2CO3)],故C 正确;
D.R 点溶液中水电离出的OH-离子浓度10-7mol/L,溶液呈中性,c(H+)=1×10-7mol/L,
故D 正确;
故选:B。
5.常温下,在
溶液中滴加pH=1 的盐酸,溶液中AG(
)与盐酸体积(V)之间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.常温下,
的电离常数约为
B.F 点溶液中:
C.水的电离程度:
D.Q 点溶液中:
【答案】C
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【详解】A.E 点MOH 溶液中
,结合
可知,
,MOH 的电离常数约为
,A 错误;
B.F 点溶液呈碱性,溶质为MCl 和MOH,物质的量相等,MOH 的电离程度大于
M+的水解程度,故离子浓度关系为:c(M+)>c(Cl−)>c(MOH)>c(OH−)>c(H+),B 错误;
C.G 点溶液呈中性,水的电离程度无影响,P 点酸碱恰好中和,溶质为MCl,水的电
离受到促进,因此水的电离程度:P>G,C 正确;
D.Q 点加入盐酸体积为MOH 体积的2 倍,溶液中存在物料守恒:c(Cl−)=2c(MOH)
+2c(M+) ,根据电荷守恒有c(Cl−)+c(OH−)=c(H+) +c(M+) ,两式处理后有c(H+)
=2c(MOH)+c(M+) +c(OH−),故c(H+)>2c(MOH)+c(M+) ,D 错误;
故选C。
6.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是
A.
的NaHA 溶液,其
:
B.
溶液与
溶液等体积混合,所得溶液中:
C.物质的量浓度相等CH3COOH 和CH3COONa 溶液等体积混合:
D.pH 相等的CH3COONa、NaOH 和Na2CO3三种溶液:
【答案】C
【详解】A.
的NaHA 溶液,其
,则
电离程度大于水解程度,
因此有
,故A 错误;
B.
溶液与
溶液等体积混合,所得溶液中溶质为碳
酸钠,碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根,碳酸氢根水解生成碳酸和氢氧根,则有
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,故B 错误;
C.物质的量浓度相等CH3COOH 和CH3COONa 溶液等体积混合,根据物料守恒和电
荷守恒得到:
,故C 正确;
D.由于碳酸根水解程度大于醋酸根水解程度,pH 相等的CH3COONa、NaOH 和
Na2CO3三种溶液,水解程度越大,则浓度越小,氢氧化钠电离程度大,其物质的量浓
度应最小:
,故D 错误。
综上所述,答案为C。
7.常温下,电解质溶液中的下列关系式不正确的是
A.已知
,则结合H+的能力:HB-<A-<B2-
B.在0.1 mol·L﹣1的氨水中滴加0.1 mol·L-1盐酸,恰好完全中和时溶液的pH=a,
则由水电离产生的c(OH-)=10-a mol·L﹣1
C.将c mol·L﹣1的醋酸溶液与0.02 mol·L﹣1 NaOH 溶液等体积混合后溶液恰好呈中
性,用含c 的代数式表示CH3COOH 的电离常数
D.氨水与SO2反应生成等物质的量NH4HSO3和(NH4)2SO3时:
【答案】D
【详解】A.已知A-+H2B(少量)═HA+HB-,酸性H2B>HA>HB-,则结合H+的能力:
HB-<A-<B2-,故A 正确;
B.在0.1mol/L 氨水中滴加0.1mol/L 盐酸,刚好完全中和生成氯化铵,NH4
+水解促进
了水的电离,此时pH=a,则溶液中水电离的c(OH-)=c(H+)=10-amol•L-1,故B 正确;
C.反应后溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+)=10-7mol•L-1,c(K+)=c(CH3COO-)=0.01mol/L,
根据物料守恒知,反应后溶液中c(CH3COOH)=(0.5c-0.1)mol/L,所以用含c 的代数式表
示CH3COOH 的电离常数Ka=
,故C 正确;
D.氨水与SO2反应生成等物质的量NH4HSO3和(NH4)2SO3时,由物料守恒可知:
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,故D 错误;
故选D。
8.室温下
的
、
,实验室模拟以
和纯碱为原
料制备无水
的实验步骤如下:
①边搅拌边向
溶液中通入
至溶液
为4,停止通
,得
溶液
②边搅拌边向
溶液中滴加
溶液,至溶液
为10 时,停止滴加
溶液
③加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34℃条件下趁热过滤,得无水
下列说法正确的是
水溶液中
、
、
随
的分布图
A.原
溶液中:
B.步骤①通入
至溶液
为9 时,溶液中:
C.所得
溶液中:
D.步骤②所得溶液:
【答案】AC
【分析】用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成
NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH 溶液可生成Na2SO3,以此解答。
【详解】A.
溶液中存在电荷守恒:
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,而
溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),
则
,故A 正确;
B.由图可知,步骤①通入SO2至溶液pH 为9 时,得到Na2SO3溶液,同时
转
化为H2CO3,H2CO3的第一步电离能大于第二步电离,则
,故B 错
误;
C.由图可知,当pH=4 时得到
溶液,说明
的电离程度大于其水解程度,
则
、
,则
,故C
正确;
D.步骤②所得溶液为Na2SO3溶液,根据电荷守恒:
,物料守恒:
,得到
,
故D 错误;
故选AC。
9.常温下,下列溶液中各粒子的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1mol/L
溶液中:
B.等物质的量浓度的HCN 溶液与NaCN 溶液等体积混合溶液显碱性,则溶液中:
C.将等体积等物质的量浓度的
和NaF 溶液混合:
D.将
和
的稀溶液混合恰好至溶液中
:
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【答案】BC
【详解】A.硫酸铵溶液中铵根离子水解溶液呈酸性,但水解程度小,故
0.1mol•L-1(NH4)2SO4溶液中:c(
)>c(
)>c(H+)>c(OH-),故A 错误;
B.等物质的量浓度的HCN 溶液与NaCN 溶液等体积混合,溶液显碱性,则则HCN 的
电离程度小与CN-的水解程度,溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故
B 正确;
C.将等体积等物质的量浓度的CH3COONa 和NaF 溶液混合,溶液中存在电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(F-),存在物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)
+2c(CH3COOH)=2c(F-)+2c(HF),根据电荷守恒和物料守恒得c(CH3COOH)+c(HF)
+c(H+)=c(OH-),则c(CH3COOH)+c(HF)=c(OH-)-c(H+),故C 正确;
D.
的水解程度大于
的电离程度,要使混合溶液中c(
)=c(
),则
加入的n(Na2CO3)>n(NaHCO3),所以2c(Na+)>3c(
)+3c(
)+3c(H2CO3 ),故D
错误;
故选:BC。
10.下列说法不正确的是
A.
的
溶液中,水电离产生的
B.
的
和
混合溶液中,
C.
的
溶液中,
D.
的
溶液中,水电离产生的
【答案】BD
【详解】A.
的
溶液中,
,
,
碳酸氢钠水解显碱性,因此溶液中的氢氧根浓度是水电离出的,因此水电离产生的
,故A 正确;
B.
的
和
混合溶液中,根据电荷守恒和溶液呈碱性,得
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到
,故B 错误;
C.
的
溶液中,醋酸根、铵根都要水解,且两者水解程度相等,则
,故C 正确;
D.
的
溶液中,
,
,醋酸
抑制水的电离,则水电离产生的
,故D 错误。
综上所述,答案为BD。
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