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[题型专练]
1.(2022·安徽理综,11)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是 ( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
解析 A项,由于S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-、H2OH++OH-,故离子浓度关系应为c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),错误;B项,符合电解质溶液中质子守恒关系,正确;C项,依据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),错误;D项,依据物料守恒,离子浓度的关系应为c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+ c(Cl-),错误。
答案 B
2.已知相同温度下电离常数K(HF)>K(HCN),在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaCN和NaF混合溶液中,下列排序正确的是 ( )
A.c(OH-)>c(HF)>c(HCN)>c(H+)
B.c(OH-)>c(CN-)>c(F-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(F-)>c(CN-)>c(H+)
D.c(F-)>c(OH-)>c(HCN)>c(HF)
解析 依据越弱越水解可得c(F-)>c(CN-),c(HCN)>c(HF);依据水解程度较小可得:c(F-)远大于c(OH-)和c(HF),c(CN-)远大于c(OH-)和c(HCN)。由此即可推断只有D正确。
答案 D
3.常温下a mol·L-1稀氨水和b mol·L-1稀盐酸等体积混合,对混合后溶液推断肯定正确的是 ( )
A.若a=b,则c(NH)=c(Cl-) B.若a>b,则c(NH)>c(Cl-)
C.若a>b,则c(OH-)>c(H+) D.若a<b,则c(OH-)<c(H+)
解析 A项,若a=b,由于NH的水解,应是c(NH)<c(Cl-);B项,若a>b时,c(NH)不肯定大于c(Cl-),“大于”、“小于”或“等于”均可能消灭;C项,a>b时,酸性、碱性或中性均可能消灭;D项,a=b时,
c(OH-)<c(H+),当a<b时,c(OH-)更小。
答案 D
4.下列5种混合溶液,分别由0.1 mol·L-1的两种溶液等体积混合而成:①CH3COONa与NaHSO4,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,④CH3COONa与NaHCO3,⑤CH3COONa与NaHSO3。下列各项排序正确的是 ( )
A.pH:②>④>⑤>③>①
B.c(CH3COOH):①>③>⑤>④>②
C.c(CH3COO-):②>③>④>⑤>①
D.:①>⑤>③>④>②
解析 A项中pH的大小关系为②>④>③>⑤>①;B项中c(CH3COOH)的大小关系为①>⑤>③>④>②;C项中c(CH3COO-)的大小关系 为②>④>③>⑤>①;D项中的大小关系为①>⑤>③>④>②,故正确。
答案 D
5.标准状况下将2.24 L CO2缓慢通入100 mL 1.5 mol·L-1的NaOH溶液中(溶液体积变化忽视不计),充分反应后,下列关系正确的是 ( )
A.c(CO)>c(HCO)
B.c(CO)+c(HCO)=1 mol·L-1
C.c(H+)>c(OH-)
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
解析 0.1 mol CO2与0.15 mol NaOH反应生成0.05 mol Na2CO3与0.05 mol NaHCO3,由于CO水解力量强于HCO,故c(HCO)>c(CO),A错误;由物料守恒知c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=1 mol·L-1,B错误;因CO和HCO水解后溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),C错误;由电荷守恒知D正确。
答案 D
6.常温下,下列有关醋酸溶液的叙述中不正确的是 ( )
A.pH=5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中:c(Na+)<c(CH3COO-)
B.浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2[c(H+)-c(OH-)]
C.将pH=a的醋酸稀释为pH=a+1的过程中,c(CH3COOH)/c(H+)减小
D.等体积pH=a的醋酸与pH=b的NaOH溶液恰好中和时,a+b=14
解析 A项,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,所以c(Na+)<c(CH3COO-),正确;B项,利用物料守恒,电荷守恒推断,正确;C项,在稀释过程中,由于n(CH3COOH)减小,而n(H+)增多,所以减小,正确;D项,若a+b=14,则c(H+)=c(OH-),醋酸会过量,所以a+b>14,错误。
答案 D
7.室温时,将浓度和体积分别为c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合,下列关于该混合溶液的叙述错误的是 ( )
A.若pH>7,则肯定是c1V1=c2V2
B.在任何状况下都是c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.当pH=7时,若V1=V2,则肯定是c2>c1
D.若V1=V2,c1=c2,则c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
解析 A项,pH>7时,可以是c1V1=c2V2,也可以是c1V1>c2V2,或c1V1略小于c2V2,错误;B项,符合电荷守恒,正确;C项,当pH=7时,醋酸肯定过量,正确;D项,符合物料守恒,正确。
答案 A
8.(2022·江苏化学,14)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(双选) ( )
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO- )>c(OH- )
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH )>c(Cl-)>c(OH- )
C.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(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.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(C2O )+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析 A项,混合反应后为等浓度的NaCl和CH3COOH的混合溶液,CH3COOH部分电离,c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),正确;B项,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,则NH3·H2O电离程度大于NH的水解程度,所以c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),错误;C项,符合物料守恒,正确;D项,混合后为NaHC2O4、NaCl的混合溶液,由电荷守恒有:c(OH-)+c(Cl-)+c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)+
c(H+),错误。
答案 AC
9.(2022·四川理综,6)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,所得溶液中: c(Na+ )>c(CO )>c(HCO )>c(OH- )
B.20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液混合后溶液呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO- )>c(Cl- )>c(CH3COOH)>c(H+)
C.室温下,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得溶液中:
c(Cl-)+c(H+)>c(NH)+c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,所得溶液中: c(OH-)>c(H+)+c(CH3COOH)
解析 A项,等物质的量浓度的NaHCO3溶液与NaOH溶液混合得到Na2CO3溶液,由于CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-,则有c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),错误;B项,CH3COONa与HCl按物质的量比2∶1反应后,溶液为等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH和NaCl的混合液,显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>
c(H+),正确;C项,由于HCl是强电解质,NH3·H2O是弱电解质,则pH=2盐酸的浓度小于pH=12氨水的浓度,等体积混合后,氨水过量,反应后为NH4Cl和NH3·H2O的混合液,溶液显碱性c(OH-)>c(H+),依据电荷守恒
c(Cl-)+c(OH-)=c(NH)+c(H+),故c(Cl-)+c(H+)<c(NH)+c(OH-),错误;D项,等物质的量的CH3COOH与NaOH混合,所得溶液的溶质为CH3COONa,依据质子守恒有c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),错误。
答案 B
10.常温时,将CH3COOH溶液和NaOH溶液等体积混合后,溶液呈中性,则下列说法中正确的是 ( )
A.混合前:pH(CH3COOH)+pH(NaOH)=14
B.混合后:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.混合前:c(CH3COOH)>c(NaOH)
D.混合后:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
解析 CH3COOH是弱酸,混合前pH(CH3COOH)+pH(NaOH)≠14,A错误;若醋酸与NaOH溶液物质的量浓度相等,则等体积混合后溶液呈碱性,而溶液呈中性,则表明酸略微过量,故酸的浓度略大于碱的浓度,C正确;由电荷守恒知B错误;由溶液呈中性及电荷守恒知D错误。
答案 C
11.常温下,在10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液的pH渐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽视因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是 ( )
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+
c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20 mL
C.在B点所示的溶液中,浓度最大的阳离子是Na+
D.在A点所示的溶液中:c(CO)=c(HCO)>c(H+)>c(OH-)
解析 在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,依据电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),故A项错误;溶液的总体积为20 mL,此时应为10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液恰好完全反应生成NaHCO3溶液,溶液呈弱碱性,不行能为7,B项错误;A点所示的溶液呈碱性,由图像可知,c(CO)=c(HCO)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
答案 C
12. 常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化状况(体积变化忽视不计)。回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”),理由是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)常温下肯定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a________7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其缘由:________________,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=____________。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:________________________________。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________2c(A-)(填“>”、“<”或“=”);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)≈________mol·L-1。
解析 (1)由题目信息可知0.01 mol·L-1 HA溶液的pH=2,说明其完全电离,故为强电解质。(2)由题目图像可知向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol·L-1 MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,故其所对应的MA是强酸弱碱盐,水解显酸性,溶液中的H+全部是水电离出来的,故水电离出的c(OH-)=1×10-a mol·L-1。(3)K点是由100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液与100 mL 0.02 mol·L-1 MOH溶液混合而成的,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。(4)由物料守恒得 c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005 mol·L-1。
答案 (1)强 0.01 mol HA溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,其pH为2
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-a mol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)= 0.005
[对点回扣]
1.溶液中微粒浓度大小比较的理论依据
(1)电离理论
①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都格外少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:NH3·H2O、NH、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于其次步电离)。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是微弱的(水解相互促进的状况除外),水解生成的微粒浓度很小,本身浓度减小的也很小,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)。
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)。
2.溶液中微粒浓度的三个等量关系
(1)电荷守恒规律
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数肯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)。
(2)物料守恒规律
电解质溶液中,由于某些离子能够水解或电离,离子种类有所变化,但原子总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S原子以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)。
(3)质子守恒规律
如Na2S水溶液中质子守恒式:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
3.溶液中离子浓度大小比较的三大类型
(1)类型一 单一溶液中各离子浓度的比较
①多元弱酸溶液:多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)
②多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸弱酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中:
c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)
③多元弱酸的酸式盐溶液:取决于弱酸根离子水解和电离的程度比较。如NaHCO3溶液中
c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)
(2)类型二 混合溶液中各离子浓度的比较
对混合溶液进行离子浓度的比较时要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度大小的挨次为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)类型三 不同溶液中同一离子浓度的比较
该类状况要看溶液中其他离子对该离子的影响。
如25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、
②CH3COONH4、
③NH4HSO4、
④(NH4)2SO4、
⑤(NH4)2Fe(SO4)2,
c(NH)由大到小的挨次为⑤>④>③>①>②。
[总结]
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