备考2025届高考化学一轮复习分层练习第八章水溶液中的离子反应与平衡第5讲溶液中粒子浓度大小比较

第5讲溶液中粒子浓度大小比较1.[2024天津]常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是（A）A.在0.1mol·L－1H3PO4溶液中c（H3PO4）＞c（H2PO4－）＞c（HPO42－）＞B.在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HC2O4－）＋c（C2C.在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中c（H2CO3）＋c（HCO3－）＝0.1mol·LD.氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c（Cl－）＞c（NH4＋）＞c（OH－）＞c（H解析H3PO4是三元弱酸，其各步电离依次变难，电离出的酸根离子浓度依次减小，A项正确；依据电荷守恒，Na2C2O4溶液中c（Na＋）＋c（H＋）＝c（OH－）＋c（HC2O4－）＋2c（C2O42－），B项错误；由物料守恒知，0.1mol·L－1NaHCO3溶液中c（H2CO3）＋c（HCO3－）＋c（CO32－）＝c（Na＋）＝0.1mol·L－1，C项错误；氨水和NH4Cl的混合溶液的pH＝9，则c（OH－）＞c（H＋），由电荷守恒知c（NH4＋）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－），故c2.[上海高考]25℃时向10.0mL0.1mol·L－1的NaOH溶液中滴入VmL0.1mol·L－1的一元酸HA。下列选项确定正确的是（D）A.V＜10时，c（Na＋）＞c（A－）＞c（OH－）＞c（H＋）B.V＝10时，c（HA）＞c（OH－）C.10＜V＜20，水的电离度随V的增大而增大D.V＝20时，c（A－）－c（HA）＝2c（H＋）－2c（OH－）解析V＜10时，NaOH有剩余，溶液为NaA和NaOH的混合溶液，溶液呈碱性，离子浓度大小关系为c（Na＋）＞c（A－）＞c（OH－）＞c（H＋）或c（Na＋）＞c（OH－）＞c（A－）＞c（H＋），A项错误。V＝10时，二者恰好完全反应，溶液为NaA溶液，若HA为强酸，则溶液中无HA，若HA为弱酸，依据质子守恒c（HA）＋c（H＋）＝c（OH－），知c（HA）＜c（OH－），B项错误。HA的电离抑制水的电离，10＜V＜20时，水的电离度随V的增大而减小，C项错误。V＝20时，溶液为等物质的量的NaA和HA的混合溶液，依据电荷守恒：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－）及物料守恒：c（A－）＋c（HA）＝2c（Na＋），消去c（Na＋），可得c（HA）＋2c（H＋）＝c（A－）＋2c（OH－），故c（A－）－c（HA）＝2c（H＋）－2c（OH－），D项正确。3.[2024江苏昆山考试]25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示。下列有关微粒浓度的说法正确的是（C）HCNH2CO3CH3COOHKa＝6.2×10－10Ka1＝4.5×10Ka2＝4.7×10Ka＝1.8×10－5A.pH均为8的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液：c（Na2CO3）＞c（NaCN）＞c（CH3COONa）B.浓度均为0.1mol·L－1的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液等体积混合，所得溶液中：3c（Na＋）＝2c（HCO3－）＋2c（CO32－）＋2c（C.0.2mol·L－1HCN溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（HCN）＞c（Na＋）＞c（CN－）＞c（OH－）D.浓度均为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合，所得溶液中：c（CH3COOH）＋c（H＋）＞c（CH3COO－）＋c（OH－）解析依据电离平衡常数可知，酸性：CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3－，酸性越弱，对应的钠盐的碱性就越强，则同浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液的碱性：Na2CO3＞NaCN＞CH3COONa，当三种溶液的pH相同时，c（Na2CO3）＜c（NaCN）＜c（CH3COONa），A项错误；浓度均为0.1mol·L－1的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液等体积混合，所得溶液中存在2c（Na＋）＝3c（HCO3－）＋3c（CO32－）＋3c（H2CO3），B项错误；0.2mol·L－1的HCN溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，得到等浓度的NaCN和HCN的混合溶液，HCN的电离平衡常数Ka＝6.2×10－10，依据Ka·Kh＝Kw可知，CN－的水解平衡常数为1.6×10－5，则HCN的电离程度小于CN－的水解程度，则c（HCN）＞c（Na＋）＞c（CN－）＞c（OH－），C项正确；CH3COOH的电离平衡常数Ka＝1.8×10－5，依据Ka·Kh＝Kw可知，CH3COO－的水解平衡常数为5.6×10－10，则CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，即c（H＋）＞c（OH－），由电荷守恒可得c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）①，由物料守恒可得2c（Na＋）＝c（CH3COO－）＋c（CH3COOH）②，则①×2－②得c（CH3COOH）＋2c（H＋）＝c（CH3COO－）＋2c（OH－），因c（H＋）＞c（OH－），则c（CH3COOH）＋c（H＋）＜c（CH3COO－）＋4.[2024武汉部分学校调研]常温下，向饱和氯水中以恒定速率滴加NaOH溶液，测得溶液的pH随时间的变更如图所示。溶液中氯元素的存在形式仅考虑Cl2、Cl－、ClO－、HClO，该过程不考虑HClO的分解。下列说法错误的是（D）A.M点：c（H＋）＞c（Cl－）＞c（HClO）B.N点：c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－）C.从M点到P点，c（HClOD.从M点到P点，水的电离程度渐渐增大解析M点为饱和氯水，依据Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，HCl完全电离，HClO部分电离，知c（H＋）＞c（Cl－）＞c（HClO），A项正确；N点溶液呈中性，c（H＋）＝c（OH－），依据电荷守恒：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－）＋c（OH－），知c（Na＋）＝c（Cl－）＋c（ClO－），B项正确；从M点到P点，不断滴加NaOH溶液，c（H＋）减小，c（HClO）c（ClO－）＝c（H＋）Ka（HClO5.[2024济南三模]2－碘苯甲酸（简写为HX）与3－碘苯甲酸（简写为HY）均为一元弱酸，且Ka（HX）＝1.38×10－3，常温下向20mL0.1mol·L－1的NaY溶液中逐滴滴加等浓度的HX溶液，溶液中lgc（HX）c（HY）与lgcA.Ka（HY）＝1.38×10－4B.pH＝7时，c（X－）·c（HY）＞c（Y－）·c（HX）C.滴入HX溶液20mL时，c（Na＋）＞c（HY）＞c（X－）D.滴入HX溶液10mL时，c（X－）＋c（OH－）＝c（H＋）＋c（HY）解析lgKa（HX）Ka（HY）＝lgc（H＋）·c（X－）c（HX）c（H＋）·c（Y－）c（HY）＝lgc（X－）·c（HY）c（Y－）·c（HX）＝lgc（X－）c（Y－）－lgc（HX）c（HY），由题图可知，lgc（X－）c（Y－）＝1时，lgc（HX）c（HY）＝0，代入得lgKa（HX）Ka（HY）＝1，则Ka（HX）＝10Ka（HY），Ka（HY）＝1.38×10－4，A项正确；Ka（HX）＞Ka（HY），即c（H＋）·c（X－）c（HX）＞c（H＋）·c（Y－）c（HY），所以c（X－）·c（HY）＞c（Y－）·c（HX），B项正确；滴入HX溶液20mL时，反应得到等物质的量的NaX和HY的混合溶液，X－6.[2024河北邯郸二模]常温下，某酸（H3XO3）溶液中含有X粒子的分布分数δ（X）与pH的变更关系如图所示。下列说法正确的是（C）A.已知亚磷酸的结构为，则X可能为PB.向H3XO3溶液中滴加少量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为H3XO3＋3OH－XO33－＋3HC.NaH2XO3溶液中存在：c（H2XO3－）＞c（H3XO3）＞c（HXD.Na2HXO3溶液中存在：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（H2XO3－）＋c（XO33－）＋c（HXO32解析由题图可知，该酸应当为三元弱酸，亚磷酸的结构为，含有两个羟基，为二元酸，所以X不行能为P，A错误。向H3XO3溶液中滴加少量NaOH溶液，发生反应的离子方程式应为H3XO3＋OH－H2XO3－＋H2O，B错误。结合题图可知，M点时，c（H2XO3－）＝c（H3XO3），所以H3XO3的电离常数Ka1＝c（H＋）≈10－9，N点时，c（H2XO3－）＝c（HXO32－），则H3XO3的Ka2＝c（H＋）≈10－12；在NaH2XO3溶液中，存在电离平衡和水解平衡，H2XO3－的水解常数Kh＝KwKa1＝10－1410－9＝10－5，Kh＞Ka2，则有c（H2XO3－）＞c（H3XO3）＞c（HXO32－），C正确。在Na2HXO3溶液中存在电荷守恒c（Na＋）＋c（H＋）＝c（H27.[2024湖南株洲模拟]常温下，向某浓度H2A溶液中加入NaOH固体，保持溶液体积和温度不变，测得－lgc（H2A）、－lgc（A2－）、－lgc（A2－）c（HAA.常温下，H2A电离平衡常数Ka1＝10－1.08B.a点时，c（HA－）＋2c（H2A）＞（10－3.05－10－10.95）mol·L－1C.NaHA溶液中c（Na＋）＞c（HA－）＞c（A2－）＞c（H2A）D.b点时，满意c（Na＋）＜3c（A2－）解析向某浓度H2A溶液中加入NaOH固体时，由于二者发生反应，所以c（H2A）渐渐减小，－lgc（H2A）会渐渐增大，所以曲线①为－lgc（H2A）与pH的变更关系；该溶液中存在电离平衡H2A⇌H＋＋HA－、HA－⇌H＋＋A2－，则c（A2－）会渐渐增大，－lgc（A2－）会渐渐减小，但是不会等于0，所以曲线③为－lgc（A2－）与pH的变更关系，则曲线②为－lgc（A2－）c（HA－）与pH的变更关系。H2A电离平衡常数的表达式：Ka1＝c（H＋）·c（HA－）c（H2A）、Ka2＝c（H＋）·c（A2－）c（HA－），Ka1·Ka2＝c2（H＋）·c（A2－）c（H2A），当pH＝3.05时，－lgc（A2－）＝－lgc（H2A），即c（A2－）＝c（H2A），可得Ka1·Ka2＝c2（H＋）＝（10－3.05）2＝10－6.1，由曲线②可知，当pH＝5.30时，－lgc（A2－）c（HA－）＝0，即c（A2－）＝c（HA－），则Ka2＝10－5.3，所以Ka1＝10－6.110－5.3＝10－0.8，A错误。由电荷守恒可知，c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（A2－）＋c（HA－）＋c（OH－），即c（H＋）－c（OH－）＝2c（A2－）＋c（HA－）－c（Na＋），a点时，pH＝3.05，所以c（H＋）＝10－3.05mol·L－1，c（OH－）＝10－10.95mol·L－1，因为c（A2－）＝c（H2A），所以（10－3.05－10－10.95）mol·L－1＝2c（H2A）＋c（HA－）－c（Na＋），因为c（Na＋）＞0，所以c（HA－）＋2c（H2A）＞（10－3.05－10－10.95）mol·L－1，B正确。NaHA溶液中HA－既存在电离又存在水解，所以c（Na＋）＞c（HA－），HA－的水解常数Kh＝c（H2A）·c（OH－）c（HA－）＝c（H2A）·Kwc（HA－）·c（H＋）＝KwKa1＝10－1410－0.8＝10－13.2，Ka2＝10－5.3，所以HA－的水解程度小于HA－的电离程度，即c（H2A）＜c（A2－8.[2024重庆联考]用确定浓度的H2SO4溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.100mol·L－1的Ba（OH）2、NaOH和NH3·H2O三种溶液，滴定过程中三种溶液的电导率如图所示（已知：溶液电导率越大，导电实力越强）。下列说法错误的是（D）A.曲线①②③分别代表Ba（OH）2、NaOH和NH3·H2OB.H2SO4的浓度为0.100mol·L－1C.a、b、c、d四点中，d点水的电离程度最小D.d点对应的溶液中：c（NH4＋）＋c（H＋）＝c（SO42－）＋解析A：（√）三种碱溶液浓度都是0.100mol·L－1，Ba（OH）2是二元强碱，NaOH是一元强碱，它们均完全电离，而NH3·H2O是一元弱碱，在溶液中存在电离平衡，因此溶液中的离子浓度：Ba（OH）2＞NaOH＞NH3·H2O，故曲线①②③分别代表Ba（OH）2、NaOH和NH3·H2O在滴定过程中的电导率曲线。B：（√）曲线①代表Ba（OH）2在滴定过程中的电导率曲线，c点时电导率最小，c点表示的是硫酸与Ba（OH）2恰好完全反应，反应为H2SO4＋Ba（OH）2BaSO4↓＋2H2O，由于二者消耗的体积相同，二者反应的物质的量之比是1∶1，所以H2SO4的浓度与Ba（OH）2的浓度相同，即0.100mol·L－1。C：（√）a点时NH3·H2O恰好被H2SO4中和得到（NH4）2SO4，该盐是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，水的电离受到促进作用，b点时NaOH恰好被H2SO4中和得到Na2SO4，该盐是强酸强碱盐，不水解，水的电离不受影响，c点时Ba（OH）2恰好被H2SO4完全中和产生BaSO4，BaSO4是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，水的电离不受影响，d点是H2SO4、（NH4）2SO4等浓度的混合溶液，过量的酸电离产生H＋，使水的电离受到抑制，所以a、b、c、d四点中，水的电离程度a点最大，d点最小。D：（✕）依据电荷守恒可知c（NH4＋）＋c（H＋）＝2c（SO42－）＋9.[结合工艺流程考查溶液中粒子浓度关系][2024苏锡常镇四市调研]常温下，可用如图所示的方法制备FeCO3。已知：Kb（NH3·H2O）＝1.8×10－5，Ka1（H2CO3）＝4.5×10－7，Ka2（H2CO3）＝4.7×10－11，Ksp（FeCO3）＝3.1×10－11，Ksp[Fe（OH）2]＝8.0×10－16。下列说法正确的是（C）A.0.1mol·L－1NH4HCO3溶液中：c（NH3·H2O）＞c（H2CO3）B.（NH4）2SO4溶液中：c（H＋）＝2c（NH3·H2O）＋c（OH－）C.反应2HCO3－⇌H2CO3＋CO32－的平衡常数KD.当混合液中c（Fe2＋）＝0.08mol·L－1时，应限制pH＜8解析A项，NH4HCO3溶液中，NH4＋和HCO3－均发生水解，NH4＋＋H2O⇌NH3·H2O＋H＋，Kh（NH4＋）＝c（NH3·H2O）·c（H＋）c（NH4＋）＝c（NH3·H2O）·c（H＋）·c（OH－）c（NH4＋）·c（OH－）＝KwKb（NH3·H2O）＝10－141.8×10－5≈5.6×10－10，HCO3－＋H2O⇌H2CO3＋OH－，Kh（HCO3－）＝c（H2CO3）·c（OH－）c（HCO3－）＝c（H2CO3）·c（OH－）·c（H＋）c（HCO3－）·c（H＋）＝KwKa1（H2CO3）＝10－144.5×10－7≈2.2×10－8，则NH4＋的水解程度小于10.[压强传感器][2024苏北四市统考]在两个相同容器中分别加入20mL0.4mol·L－1Na2CO3溶液和40mL0.2mol·L－1NaHCO3溶液，再分别用0.4mol·L－1盐酸滴定，利用压强传感器检测反应生成的CO2引起的压强变更，得到如图所示曲线。下列说法正确的是（D）A.曲线甲表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸时的压强变更B.对应a点两溶液中均满意：c（H2CO3）－c（CO32－）＝c（OH