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文档简介
考点14溶液中离子浓度的关系
【核心考点梳理】
比较溶液中离子浓度的关系
1.理解两大平衡,建立微弱意识
(1)电离平衡一建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电
++
离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOH^=^CH3COO+H,H2O^=^OH+H,粒子浓
+
度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H)>c(CH3COO)>c(OH),
(2)水解平衡-建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。
如稀的CHjCOONa溶液中,CH3coONa-CH3COO-+Na-,CH3COO+H20
+
CH3COOH+OH-,H2O?=^H+OH\粒子浓度由大到小的顺序:c(Na')>c(CH3co0)
+
>c(OH-)>C(CH3COOH)>C(H)«
2.把握三大守恒,明确定量关系
⑴物料守恒(原子守恒)
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子
的总数始终不变,符合原子守恒。如NaHCCh溶液中,〃(Na+):〃(C原子)=1:1,因HCO]
水解:HCO5+H2OU^H2co3+0IV以及HC05电离:HCO3^^H^+COf,C元素的存
在形式有3种,即HCO3、H2c。3、COf,由n(Na'):n(C原子)=1:1,得c(Na,)=c(HCOl)
+C(COE)+C(H2co3)。
⑵电荷守恒
在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。如
NaHCCh溶液中有Na+、H+>HCO3、CO?、OH,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO;)
+2c(COr)+c(OH-)(因COE带2个单位负电荷,所以其所带电荷数为其离子数的2倍)。
(3)质子守恒
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。例如:
①在Na2co3溶液中:
质子守恒:C(0H)=C(H+)+C(HC0»+2C(H2co3)。
②在NaHCCh溶液中:
质子守恒:c(H+)+c(H2co3)=c(OH)+c(COf),
另外,质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导得出。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2-)@,物料守
恒式为C(K+)=C(HSD+C(S2-)+C(H2S)②,由①一②消去没有参与变化的K+得质子守恒式
-2
c(H)+C(H2S)=C(OH)+C(S")O
【核心归纳】1.溶液中粒子浓度大小比较三大类型
类型一单一溶液中各粒子浓度的比较
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(H2PC)4)
>C(HPOD>C(PODO
②多元弱酸的正盐溶液:多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2cCh
溶液中:c(Na+)>c(COf)>c(0H-)>c(HCO^)>c(H2CO3)o
类型二混合溶液中各粒子浓度的比较
混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1molL_1NH4CI溶液和0.1mol-L-1的
氨水混合溶液中,NH3-H2O的电离程度强于NH;的水解程度,溶液呈碱性,各离子浓度大
小顺序为c(NH4)>c(Cr)>c(OH^)>c(H')o
类型三不同溶液中同一粒子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。解题流程为
如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4cl;
②CH3coONH4;③NH4Hse)4,c(NHl)由大到小的顺序为③>①>②。
2.理清解题思路,四步突破问题
(1)判断反应产物:判断两种溶液混合时生成了什么物质,是否有物质过量,再确定反
应后溶液的组成。
(2)写出反应后溶液中存在的平衡:根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(水解
平衡、电离平衡),尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的
主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系,在具体应
用时要注意防止遗漏。
(3)列出溶液中存在的等式:根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理,列出两个重要
的等式,即电荷守恒式和物料守恒式,据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。
(4)比大小:根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关知识,分析哪些平衡进行
的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。
这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步,关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大
理论,树立“主次''意识。
【必备知识基础练】
1.(2022・浙江•慈溪中学高二阶段练习)25℃时,H2c0?的K.i=4x10-7,6=5x10。
已知lg4=0.60,下列有关说法不乖砸的是
+
A.向饱和碳酸钠溶液通入过量CO?的离子方程式:2Na+CO.^+CO2+H2O=2NaHCO,;
B.pH=10的NaHCO3/Na:!CO3缓冲体系:c(Na*)>c(8;)>c(HC0;)>c(0H-)
C.NaHCO3溶液中存在如下平衡:2HCO;CO=+H2CO3,则该平衡常数K=1.25xl()7
D.常温下,某H2CO3溶液的浓度为0.004mol-L」,该溶液pH*4.4
【答案】B
【解析】
A.向饱和碳酸钠溶液通入过量CO?生成碳酸氢钠,由于相同温度下碳酸氢钠的溶解度比碳
酸钠小,在饱和溶液中析出固体,反应的离子方程式:
2Na++CO:+CO2+H,0=2NaHCO,J,A正确;
B.pH=10的NaHCO3/Na2CO3缓冲体系溶液呈碱性,说明碳酸根的水解程度大于碳酸氢
根的电离程度,离子浓度大小为:c(Na+)>《HCO;)>c(CO:)>c(OH-),B错误;
C.对于平衡:2HCO;CO:+H2co3,该平衡常数
」C(CO;)C(H2CC>3)C(CO;)C(H+)c(H2cO3)二勺5xl(T”1c
2+7
'c(HCO,)C(HCO3)C(H)C(HCO3)Kal4xW一’「
确;
D.常温下,H2c。3以第一步电离为主,电离方程式为:H2cO3NH++HCO;,
“刃上"),电离出氢离子浓度约等丁碳酸氢根离子浓度,则
c(H2co3)
c(JTJc(H2coJK-=10.004x4x10-7=4xl0-5mol/L,该溶液pH=-lgc(H+>5-0.6=4.4.
D正确;
故选:Bo
2.(2022•云南•昆明市第三中学高二期中)下列说法正确的是
A.如果盐酸中溶质的浓度是醋酸中溶质浓度的2倍,则盐酸中的c(H+)也是醋酸c(H+)的2
倍
B.当向醋酸中加入一定量盐酸时,醋酸的电离平衡向左移动,电离平衡常数减小
C.在常温下,测得0.1mol/LCH3coONa溶液的pH=9,则溶液中由水电离出来的c(H+)=l(y5
D.等体积、等物质的量浓度的强碱MOH和弱酸HA的溶液混合后,溶液中有关离子浓度
的大小关系是:c(A)>c(M+)>c(H+)>c(OH)
【答案】C
【解析】
A.盐酸和醋酸都是一元酸,氯化氢是强电解质,在溶液中完全电离,所以c(HCI)=c(H+),
醋酸是弱电解质,在溶液中部分电离,则c(CH3coOH)>c(H+),如果盐酸的浓度是醋酸的
两倍,则盐酸中的c(H+)大于醋酸中c(H+)的2倍,A错误;
B.电离平衡常数只与温度有关,只要温度不变平衡常数K不变,B错误;
C.在醋酸钠溶液中,溶液中氢氧根离子和氢离子全部是水电离出,但由于CH3coO一将水电
离出的氢离子结合,导致溶液中故溶液中的氢氧根是水电离出的全部,而pH=9时,溶液中
的c(OH-)=l(y5moi/L,水电离出的c(OH-)=10-5moi/L,所以水电离出的c(H+)=l(Pmol/L,C
正确;
D.等体积等物质的量浓度M0H强碱和HA弱酸溶液混合后,二者恰好反应生成MA和水,
由于A-部分水解,溶液显示碱性,则c(OH)>c(H+),根据电荷守恒可得:c(M+)>c(A),
溶液中离子浓度大小为:c(M+)>c(A)>c(0H-)>c(H+),D错误;
故选C。
3.(2022•浙江.高二阶段练习)对下列溶液的分析,说法不无碘的是
A.25℃时,pH=ll的NaOH溶液,升高温度,pH变大
B.向NaOH溶液中通CO?气体,溶液中存在2c(Na+)=3c(CO;-)+3c(HCO;)+3c(H2cO3)
时,溶液中的溶质为等物质的量的Na2CO3和NaHCO,
C.等体积等物质的量浓度的(NHJ2CO3溶液和(NHJC。」溶液,后者所含阳离子总数多
D.25℃时,等pH的HC1溶液和CH3cOOH溶液按体积比1:3混合,pH不变
【答案】A
【解析】
-14
+n
A.25c时,pH=ll的NaOH溶液,c(H)=lOmol/L,&0田)=凡7r=lCPmol/L,升高温
''10'"
度,促进水的电离,水的离子积常数增大,假设升温后Kw=10」2,则升温后溶液中的
c(H)=J=10-9mol/L,pH=9<ll,则pH变小,若不考虑温度对水的电离的影响,则pH
10
不变,总之pH不可能变大,故A错误;
B.等浓度的Na2c0,和NaHCO3混合溶液中存在物料守恒:
2c(Na+)=3c(CO:)+3c(HCO;)+3c(H2co3)时,故B正确;
C.(NHJ2CO3溶液中CO:能促进NH:水解,NH:数目减少的多,且溶液酸性较弱,所以
(NHJ2so4溶液中所含阳离子总数比(NHJCC)3多,故C正确;
D.等pH的HC1溶液和CH3coOH溶液混合,氏不变,CH3coOH和CH©。。的浓度等倍
数减小,CHCOOH的电离平衡不移动,所以混合后溶液pH不变,故D正确;
答案选A。
4.(2022・河南•高二阶段练习)25℃时,向乳酸钠溶液中通入HC1气体,溶液中的
CH3cHOHCOOH、CH3CHOHCOO浓度的负对数pc、per与溶液pH的变化如图所示。下列
说法正确的是
A.曲线I代表pc的变化
B.R点溶液通过加水稀释可以达到M点
C.N点溶液中存在n(Na+)+n(H+)=n(CH3cHOHCOOH)+n(CH3cHOHCOO)
D.CH3CHOHCOOH的电离平衡常数的数量级是IO-4
【答案】D
【解析】
A.溶液pH增大,碱性增强,c(CHaCHOHCOOH)减小,pc增大,曲线I代表pc的变化,
A项错误;
B.由图像可知,R点溶液呈酸性,加水稀释后溶液还呈酸性,M点溶液呈碱性,B项错误;
C.向CH£HOHCOONa溶液中通入HO气体,根据CHsCHOHCOONa的质量守恒,溶液
中始终存在n(Na*)』(CH3cHOHCOOH)+n(CH3cHOHCOO),C项错误;
c(CH.CHOHCOO)xc(H+),、
D-R点产吟中\80。//'"RO,数量级是心,D项正
确;
答案选D。
5.(2022•湖南长沙・高二阶段练习)常温下,向碳酸溶液中逐滴加入NaOH溶液,所得溶液
中pC(C微粒的浓度的负对数)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A.由图中数据可以计算碳酸的电离常数的数量级为IO,
B.虽然H2c03能与CO:能反应,但从图像中能看出这两种微粒在溶液中能够共存
C.pH=7的溶液中离子浓度大小关系为c(HCO、)>C(H2CO3)>C(CO;-)
D.pH=10的溶液中离子浓度大小关系有c(Na+)<3c(CO*-)
【答案】D
【解析】
A.碳酸的电离常数K“尸及。。,当c(H2co3)=c(HCO;)时
C(H2CO3)
尸"H”):及°J=c(H+)=10q故碳酸的电离常数K”/的数量级为[ORA正确;
c(H2c。3)
B.从图象可知:在溶液pH范围是5〜12时,溶液中同时存在H2c03与CO:,B正确;
C.根据图示可知:在溶液pH=7时,溶液中离子浓度大小关系为:c(HCO;)>c(H2co3)>
c(CO;-)1C正确;
D.在溶液pH=IO时,溶液存在电荷守恒,c(H+)+c(Na*)=c(HCOJ+2c(CO1)+c(OH)溶液
显碱性,则c(OH)>c(H+),故c(Na+)>c(HCO;)+2c(C0f),根据图示可知pH=10时c(HCO;)
>c(COf),因此c(Na+)>3c(HCOJ,D错误;
故合理选项是D。
6.(2022•河南新乡•高二期末)柠檬酸(用H3J表示)是一种常见的有机酸,能与氢氧化钠溶
液反应生成柠檬酸钠,常温下,向柠檬酸溶液中加入NaOH固体时,各成分的组成分数
c(X)
3(X)[6(X尸0(HJ)+c(H,J)+c(HJ^)+c(J'),X为ftJ'比了、HF-或产]随溶液pH变化的曲
线如图所示,Q、R、S的坐标分别为(31,a)、(4.8,a)、(6.4,a),下列说法正确的是
A.曲线HI表示H?「随pH的变化曲线
B.NazHJ溶液中C(J3»C(H2J-)
C.常温下,Na3J溶液中Khi的数量级为1010
D.当溶液呈中性时,c(Na+)=c(J3)+c(HJ2)+c(H2J)
【答案】B
【解析】
464
根据图像可知,H3J的Kal=10-3.1、Ka2=10-\Ka3=10-„
A.曲线I表示Hd随pH的变化曲线,曲线II表示H2『随pH的变化曲线,曲线III表示HJ2
随pH的变化曲线,故A错误;
B.H户的电离常数是1064,H户的水解常数是鼻=10-9.2,HJ2-电离大于水解,所以Na2HJ
1048
溶液中C(J3-)>C(HJ),故B正确;
in14
C.常温下,产的水解常数是生=10工8,Na3J溶液中Khi的数量级为10-8,故C错误;
D.根据电荷守恒,当溶液呈中性时c(Na+)=3c(j3-)+2c(HJ2-)+c(HJ),故D错误;
选Bo
7.(2022•河北邯郸•高二期末)氟化氢(HCN可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业
等。常温下,某等物质的量浓度的HCN和NaCN混合溶液的pH=8。下列说法错误的是
8
A.常温下,Ka(HCN)«W
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.该混合溶液中存在:c(HCN)>c(Na+)>c(CN)
D.该混合溶液中存在:c(H+)+c(HCN)=c(OH)
【答案】D
【解析】
A.等物质的量浓度的HCN和NaCN的混合溶液的pH=8,可知
“,口心八c(H+)-c(CN),…「一”
(HCN)=--------»108,A项正确;
c(HCN)
B.混合溶液显碱性,CN-的水解大于HCN的电离,促进了水的电离,B项正确;
C.根据电荷守恒可知该混合溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),根据物料守
恒可知该混合溶液中存在:2c(Na'j=c(HCN)+c(CN-),混合溶液显碱性c(H+)<c(0fT),
可知,该混合溶液中存在c(HCN)>c(Na+)>c(CN)C项正确;
D.根据电荷守恒可知该混合溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CN)+c(OH-),根据物料守
恒可知该混合溶液中存在:2c(Na+)=c(HCN)+c(CN),则溶液中质子守恒应为:
c(HCN)+2c")=c(CN")+2c(OFT),D项错误;
答案选D。
8.(2022・四川・射洪中学高二期中)下列说法正确的是
A.25℃时,pH均为11的烧碱溶液与纯碱溶液中,水的电离程度相同
+2
B.25℃时,pH=9的某酸式盐NaHA的水溶液中:c(Na)>c(HAj>c(A)>c(H2A)
C.等物质的量浓度的K2s和KHS混合溶液中:c(K+)>2c(S2j+c(HSj
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,达到滴定终点时发现滴定管尖嘴部分有悬滴,
会使测定结果偏小
【答案】C
【解析】
A.烧碱抑制水的电离,纯碱促进水的电离,A错误;
B.NaHA水溶液中的pH=9,说明HA-的水解程度大了电离程度,即c(凡A)>c(A"),B
错误;
C.K2s和KHS溶液中硫离子和硫氢根离子均水解导致两种离子浓度减小,故等物质的量浓
度的K2s和KHS混合溶液中:c(K+)>2c(S2j+c(HS),C正确;
D.达到滴定终点时滴定管尖嘴部分有悬滴,说明滴定管的读数偏大,则测定结果偏大,D
错误:
故选C。
【关键能力提升练】
9.(2021.山东.荷泽一中高二阶段练习)高铁酸盐是一种绿色净水剂,溶于水后,高铁酸根
与水分子结合发生质子化,并存在平衡:HFeO:HFeOqK'HFeO4K,FeO:。常温下,
O.lmol-L-'的高铁酸盐溶液中,含铁粒子的物质的量分数5(X)随pOH的变化如图所示
副x尸所有含铁窿的总浓度]。下列说法错误的是
A.H2FeO4+H^HFeO:的平衡常数K<10()
B.pH=4时,c(HFeO;)=4c(H2FeOj
「c占ulgK,+lgK3
C.D点pH二-2
+
D.C,«Sc(FeO^)=c(HFeO;)>c(OH)>c(H)>c(H2FeO4)
【答案】C
【解析】
A.常温下,Kw=10»反应HzFeO,+H*iH;FeO:的平衡常数K=由图
c(H2FeO4)c(H)
示可知,A点时,c(H,FeO4)=c(H2FeO4),pOH>12即c(OH-)vlO」2moi/L,则
K=—=^^<100,A正确:
c(H)Kw
B.常温下,c(H+)c(OH)=10T4,pH+pOH=14,故pH=4时,pOH=10,由图示可知,pOH=10
时,HFeO;占所有含铁离子微粒的80%,其余20%由H?FeO4所占,则有
c(HFeO4)=4c(H2FeO4),B正确;
K,_c(H,)c(HFeO;)K;c(H+)c(FeOj)
C.D点时,c(H2FeO4)=c(FeOj-),反应
c(H2FeO4)c(HFeO4)
H2FeO4_2H'+FeO;的平衡常数为
c“H+)c(FeO:-)=c2(H')c(FeOj)c(HFeO;)
c(H2FeO4)-c(H2FeO4)c(HFeO;)
IgK2K3=1gK2+lgK3=lgc2(H+)=21gc(H*),则lgc(H+)=^W变1,pH=-lgc(H+)=思/也,C
错误;
D.C点pOH=6.5,c(OH)=10-65mol/L,常温下c(H+)c(OH)=10%则即尸叱何见,则
c(OH)>c(H+),依据图示,C点c(HFeO;)=c(FeOj),溶液中不存在HpeO」、H,FcO:,由铁
原子守恒可知c(HFeO;)=c(FeO:)=0.05mol/L,则有
+
c(FeO;")=c(HFeO4)>c(OH")>C(H)>C(H2FeO4),D正确;
答案选C。
10.(2022.江苏泰州.高二期末)亚磷酸(H3Po3)是二元中强酸,室温下,通过下列实验探究
H3P03溶液的性质。
实验①:向O.lOmolL'NaRPO,溶液中滴加儿滴酚酥试剂,溶液变红
实验②:用O.lOmollNaOH溶液滴定O.lOmol工管丁。、溶液(以甲基橙作指示剂),到达第
一次滴定终点时,溶液恰好由红色变为橙色
实验③:向。」。|1101工口.尸03溶液中加入NaOH固体(忽略体积变化),测得溶液中各含磷物
种的pc-pH关系如图[pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc)]
下列有关说法错误的是
+
A.实验①NazHPOj溶液中:c(Na)=2[c(H2PO,)+c(HPO;)+c(H3PO3)]
B.实验②达第一次滴定终点时:c(Na[<c(H2Po3)+2C(HPO;)
C.实验③,pH=4时:c(Na+)>0.1mol-L'
D.室温下,反应H3PO'+HPO;2H?PC>3的平衡常数K=1X10,3
【答案】C
【解析】
+
A.根据物料守恒可知Na/PO、溶液中存在:c(Na)=2[c(H2PO;)+c(HPO;j+c(H,PO,)J,
故A正确;
B.实验②用O.lOmol.E'NaOH溶液滴定0.10molL'H3P03达第一次滴定终点时甲基橙由红
色变为橙色溶液显酸性c(H*)>c(OH-),根据电荷守恒可知:
++
c(Na)+c(H)=c(H2P0;)+2c(HP0^)+c(0H-),故c(Na)<c(H2PO:)+2c(HPO(),故B
正确;
C.根据图可知内曲线是C(H、PO3),甲曲线是c(HFC>3),乙曲线是C(HPO;),
+t
c(Na)+c(H)=c(H2PO,)+2c(HPO;j+c(OH),c(Na+)<c(HFO3)+2c(HPO:)根据表中
数据可知c(Na+)<0.1mol•L1故C错误;
+
c(H2PO3)xc(H)
D.根据图可知K.=c(H+)=W14.
C(H3PO3)
c(HPO打xc(H+)
=c(H+)=10-67,反应H,PO+HPO;-2H2Po3的平衡常数
c(Hg)3
K=IMP。)=cVHg)xc")=&="=心3故口正确.
+-67
c(H3PO3)xc(HPO;)c(H3PO3)xc(HPO;)xc(H)Ka2IO-一,
故答案为C
11.(2022•山西大同.高二期末)用中和滴定法可以测定精制磷酸中H3P04的质量分数:25℃
下,取ag精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚儆作指示剂,用bmolI-NaOH溶液滴定,
溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.从m点到n点反应的离子方程式为H2PO;+OH-=HPO;'+H2O
B.m、n两点溶液中由水电离的H+浓度均大于1.0x10-7mol【T
C.m、n两点之间的某一点会存在关系:2c(Na+)=3[c(H2PO;)+c(HPOf)+c(PO:-)+c(H3Po4)]
D.精制磷酸中H3P04的质量分数是空98吧bV%
a
【答案】B
【解析】
A.根据图中曲线可知在VmL生成磷酸二氢钠,在2VmL生成磷酸氢二钠,在3VmL生成
磷酸钠,因此从m点到n点反应的离子方程式为H2PO;+OH—=HPO;+H2O,故A正确;
B.m点是磷酸二氢钠,电离大于水解,因此由水电离的H+浓度小于1.0x10-7moHLL故B
错误;
C.m、n两点之间的某一点中当NaH2P和NazHPCU等物质的量浓度时,根据物料守恒得
到关系:2c(Na+)=3[c(H2PO;)+c(HPO;)+c(PO;)+c(H3Po■»)],故C正确;
D.根据H3PO4〜NaOH〜NaH2P04,消耗bmoLLNiOH溶液VmL,则精制磷酸中H3PCU
a,h,,八川qbmoLLTxVxlO-Lx98g-moL9.8bV“一
的质量分数是----------------------------xli0n0n%o/=---------%,故D正确。
aga
综上所述,答案为B。
12.(2021•天津市第二十一中学高二期中)25℃时,CH3cOOH的电离平衡常数
K„=1.8xl(r5,体积均为lOmLpH=3的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,
稀释过程中pH的变化如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.HX的酸性比CH3coOH强且为弱酸
B.该温度下,10mLpH=3的两种酸中,水电离的c(H+)均为卜10T„101?-1
C.lOmLO.lmolIji的CH3coOH溶液中加入5mLQlmol?t的NaOH溶液后,溶液pH>7
D.10mLpH=3的醋酸溶液中:c(H+)+c(CH,COOH)>c(CH,COO)+c(0H")
【答案】C
【解析】
溶液从10mL稀释到1000mL,稀释100倍,在稀释过程中,强酸的氢离子数目不变,氢离
子浓度下降,氢离子浓度下降为原来的志,pH增大2个单位,稀释促进弱酸电离、稀释
100倍、其氢离子浓度大于原来的志,pH增大幅度小于2个单位,等pH的一元酸:酸越
弱、稀释同等倍数后氢离子浓度变化幅度越小、pH增大幅度越小;
A.溶液从10mL稀释到1000mL,HX的pH增大幅度小于2个单位、但比醋酸的大,则
HX酸性比CH’COOH强且为弱酸,A正确;
B.该温度下,10mLpH=3的两种酸中,c(H,)均为卜10-3moi.匚1,氢氧根离子浓度等于
水电离的c(H*)、均为1x10"moLL,B正确:
C.10mL0.1mol-LT的CH3coOH溶液中加入5mLO.lmol.匚的NaOH溶液后,所得溶液为
等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,醋酸电离呈酸性,醋酸钠水解呈碱性,
CH3co0H的电离平衡常数K,=1.8x10-5,醋酸钠水解常数刈=史型=L2也;=5.6XK)T0,
Ka1.8x10-5
电离程度大于水解程度,因此混合溶液呈酸性,溶液pH<7,C不正确;
D.10mLpH=3的醋酸溶液中电荷守恒:c(H+)=c(CH,COO)+c(0H),则
c(H+)+c(CH,COOH)>c(CH,COO^)+c(OH*),D正确;
答案选C。
13.(2021•福建•三明一中高二阶段练习)现有下列电解质溶液:
①Na2cO3②NaHCO,@NaClO®CH,COONH4(S)NH4HCO,(6)NH4C1©NH,-H,0
⑴Na2co3溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是(用离子方
程式表示)。
(2)上述六种电解质溶液中,既能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应的是(填序号)。
(3)写出⑤与足量NaOH溶液混合加热的离子方程式:o
(4)常温下,物质的量浓度均为O.lmolC的④、⑥、⑦三种溶液,溶液中c(NH:)由大到小
的顺序为:>___________>(填序号)。
⑸己知:Ka(CH3C(X)H)=1.75X10-1°,((NH,也0)=1.76乂1()7。。常温下,CH,COONH4
溶液中的pH7(填或“<”),理由是。
(6)己知H?S能定量完成反应:IT(足量)+11卢=1爪+1旧~,2Z=H2s(少量)=HZ+S2-。相同温度下,
相同物质的量浓度的①NaR②Na2s③NaHS④NaZ四种溶液的pH由大到小的顺序为:
___________(填序号)。
[答案](1)碱性CO'+HzOHCO;+OH
⑵②④⑤
(3)NH:+HCO;+20FT=NH3T+CO;+2H2O
(4)@④⑦
(5)=CH3coOH和NH/H?。的电离常数相等,CH3coeT和NH:的水解常数(或水解程度相
同),故CH3COONH4溶液的pH=7
(6)©>®>®>®
【解析】
(1)
Na2cO3溶液中碳酸根发生水解反应,结合水中氢离子,导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓
度,溶液呈碱性,水解反应方程式为COj+HzO-HCO;+OH-;
(2)
NaHCO.电离出HCO;既与酸反应,也与碱反应,CH3COONH4电离出CH3co0一与酸会反
应、NH;与碱反应,NH4HCO3电离出NH:与碱反应、HCC)3既与酸反应又与碱反应,则既
能与盐酸反应又能与烧碱溶液反应的是:②④⑤;
(3)
NH4HCO3与足量NaOH溶液混合加热产生氨气,反应的离子方程式为
--
NH;+HCO;+2OH=NH3T+C0;+2H2O;
(4)
浓度均为O.lmol/L三种溶液中,先不考虑水解,NH/H^O是弱碱,电离出的钱根离子浓度
最小,CH3coONH”中醋酸根离子水解促进铁根离子水解,NH4Cl正常发生水解,贝lJc(NH:)
由大到小的顺序为:⑥⑦:
(5)
CH3COOH和NH「H2O的电离常数相等,CH3coeT和NH;的水解常数(或水解程度相同),
故CH3COONH4溶液的pH=7;
(6)
由R(足量)+H2s=HK+HS,2Z+H2s(少量)=HZ+S?可得酸性:H2S>HR>HS>HZ,弱酸的酸性
越弱,其组成盐发生水解的程度越大,溶液碱性越强,pH值越大,则pH:④,②>①〉③。
14.(2022•四川成都•高二开学考试)25y时,在20mL0.1molBHCOOH溶液中滴加0.1
cHCOO
mol-L-1NaOH溶液,溶液中lg[。福0OH')]与pH的关系如图所示。已知Y点坐标为(0,3.75)o
(l)HCOOH的电离方程式为o
(2)25℃0't,HCOOH的电离平衡常数是»
(3)Y点溶液中各种离子浓度大小关系是o
(4)该滴定操作选择的最佳指示剂是(填“石蕊”“甲基橙”或“酚眈’)。滴定终点
在Z点的方(填“左下”或"右上”)。
(5)滴定终点观察到的现象是-若滴定
终了时发现滴定管尖嘴处有气泡,则记录NaOH溶液终点体积的读数(填
“偏大”“偏小”或“无影响
【答案】(l)HCOOH.,HCOO+H*
⑵lxlO一工”
(3)c(HCOO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH)
(4)酚醐右上
(5)滴入最后一滴氢氧化钠,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色偏小
【解析】
(1)
HCOOH是一元弱酸,电离方程式为HCOOH.・HCOO+H+;
⑵
儒磊=1时HCOOH
25(时,根据Y点数值,的电离平衡常数是
c(HCOO)c(H*)
=1x10-3,5;
c(HCOOH)
(3)
根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCOCT)+c(OH-),Y点溶呈酸性,所以液中各种离子浓
度大小关系是c(HCOO)>c(Na+)>dH')>c(OH);
(4)
达到滴定终点,溶液呈碱性,该滴定操作选择的最佳指示剂是酚酷。Z点
c(H*)=与一=10*75,pH=4.75,滴定终点溶液呈碱性pH>7,所以在Z点的右上方。
(5)
pH<8时酚酷呈无色,pH>8时酚猷呈粉红色,滴定终点观察到的现象是滴入最后一滴氢氧
化钠,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色。在若滴定终了时发现滴定管尖嘴处有气
泡,则记录NaOH溶液终点体积的读数偏小。
15.(2021•新疆师范大学附属中学高二阶段练习)回答下列问题:
⑴室温时,KHSO,溶液中c(HSO。、c(H2so3)和c(SOf)由大到小的顺序为。将
KHSO4溶液和KHSO3溶液两种溶液混合,离子方程式是o
⑵用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,(用酚肤作指示剂)准确称量8/6g含有少量中性易
溶杂质的样品,配成500mL待测溶液。用0.2000mol-LT的盐酸来滴定待测溶液。根据下表
数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度,烧碱样品的纯度是。
标准酸体积
滴定次数待测溶液体积(近)
滴定前的刻度(也)滴定后的刻度"L)
第一次1().(X)0.4020.50
第二次10.004.1024.00
第三次10.003.2026.80
(3)连二次硝酸(H^NqJ是一种二元酸,可用于制Nq气体。常温下,用O.OlmollT的溶
液NaOH滴定lOmLO.Olmol.L'H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所
不O
①写出HKq,在水溶液中的电离方程式:。
②C点时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为O
③b点时溶液中以凡此。2)c(N2O^-)o(填或“=",下同)
④a点时溶液中c(Na+)c(HN2O-)+c(N2O^jo
+
【答案】(1)c(HSO;)>c(SO^)>c(H,SO,)H+HSO>SO2+H2O
⑵0.4000mol/L97.56%
+++
⑶HMO?H+HN2O;c(Na)>c(N20^)>c(0H)>c(HN2O3)>c(H)>>
【解析】
(1)
室温时,KHSO3溶液中,溶液显酸性,即HSO;的电离大于水解,则c(HSO;)、c(H2s。3)和
c(SO;)由大到小的顺序为c(HSO3)>C(SO;)>C(H2SO,);将KHSO4溶液和KHSO3溶液两
+
种溶液混合,反应生成硫酸钾、二氧化硫和水,离子方程式为:H+HSO;=SO2+H2O,
+
故答案为:C(HSO3)>C(SO^)>C(H2SO3);H+HSO;=SO2+H2O;
(2)
三次所用标准液体积分别为19.90mL、20.10mL、23.60mL,第三次误差大,省略,所以本
次所用标准液的平均体积为20.0()mL,待测液体积为l().()()mL,所以c(NaOH)=
0.2000mol/Lx20.00mL
=0.4000mol/L;烧碱样品的纯度为
10.00mL
40g/molx0.4000mol/LxO.OlLx500inL
-----------------------------1^2^-x100%=97.56%,故答案为:0.4000mol/L;97.56%;
8.2g
(3)
①若HAQ?为强酸,则0.01mol/L凡若。2溶液中c(H+)>0.01mol/L,故pH<2,而由图像
知O.OlmWLHKQz溶液出=4.3>2,故H2N2O2为弱酸,电离方程式为:
+
H2N2O2.H++HN2O;,故答案为:H2N2O2-H+HN,0;;
②c点对应NaOH体积为20mL,由题意知n(NaOH):n(H2N2O2)=2:l,故两者恰好反应生成
Na2N2O2,此时溶液中发生如下过程:电离Na2N2O2=2Na++Nq;(完全)、第一步水解
0H
N20^+H20.•印2°;+-(微弱)、第二步水解州2°;+此°♦"%&-+0斤(弱于第一步)、电离
U,OW+OH(微弱),、个微他这程中,NO:第9水解程度最大,由此确定离广大小股
++
序为:c(Na)>c(N20;j>c(0Hj>c(HN202)>c(H),故答案为:
++
c(Na)>c(N2O;')>c(OH")>c(HN2O;)>c(H);
③根据b点投料知n(NaOH):n(H2N2O2)=l:l,故b点组成为NaHNzCh,由于图像知b点溶液
呈碱性,说明HNQz水解程度大于其电离程度,故水解生成的H2N2O2要比电离生成的Nq;
浓度大,故答案为:>;
④a点pH=7,结合电荷守恒c(Na*)+c(H')=c(0H-)+c(HN202)+2c(N20t),得
+
c(Na)=c(11N2O;)+2c(N20p>c(HN2O;)+c(N20p)故答案为:>,
16.(2022・重庆•高二期末)已知25℃时电离常数:
酸H2c。3CH3COOHHCN
7
Kal=4.5xW
1.75x10,6.2x1O-10
Ka2=5.6x10"
(1)用离子方程式表示Na2cCh溶液呈碱性的原因:。
(2汨2co3、CH38OH、HCN三种酸中酸性最弱的是。常温下,pH均为10的
Na2co3、CH3coONa、NaCN、NaHCCh四种溶液,物质的量浓度最大的是。
(3)常温下,向20mL0.01mol.L」CH3coOH溶液中逐滴力口入o.oimoLHKOH溶液,其pH变
化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题
①若想观察滴定终点,滴定过程中宜选用作指示剂;
②滴定终点在曲线上的(填“c点”、“c点以上”或“c点以下”),滴定终点溶液中离
子浓度由大到小的顺序是;
(4)常温下,0.2mol/L的NaCN溶液与0.2mol/L的HCN溶液等体积混合后,溶液呈
性(填“酸”、“碱”或“中”);
(5)常温下,向NaCN溶液中通入少量CO,发生反应的化学方程式为:。
【答案】(l)CO;+Hq.-HCO;+OH-、HCO;+H2OfH2CO3+OH
(2)HCNCH3coONa
(3)酚献c点以上c(K+)>c(CH3coO)>c(OH-)>c(H+)
(4)碱
(5)NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
【解析】
(1)
Na2cCh是强碱弱酸盐,在溶液中CO;会发生水解反应产生水电离产生的H+变为HCO.同
时产生0H-;产生的HCO;会进一步水解产生H2co3、OH,水电离平衡正向移动,最终达
到平衡时,溶液中c(OH)>c(H+),溶液呈碱性,用离子方程式表示为:
CO;+H2OHCO;+OH,HCO3+H2OfH2CO3+OH;
(2)
弱酸电离平衡常数越大,该弱酸就越容易发生电离,根据表格数据可知电离平衡常数中
CH3co0H最大,HCN最小,因此H2c03、CH3co0H、HCN三种酸中酸性最弱的是HCN;
酸越弱,等浓度的该弱酸形成的钠盐水解程度就越大,该盐溶液的碱性就越强,当盐溶液
pH相等时,该盐的浓度就越小。由电离平衡常数可知酸性:CH3C00H>H2CO3>HCN>
HC0;,所以等浓度的盐溶液的碱性:Na2CO3>NaCN>NaHCO?>CH3COONa,则当溶液
pH相等时盐溶液的浓度大小关系为:Na2CO3<NaCN<NaHCOj<CH3COONa,故浓度最大
的是CH3coONa;
(3)
①用KOH滴定CH3coOH,由于恰好反应时产生的CH3coOK溶液显碱性,因此选择碱性
范围内变色的指示剂误差较小,故应该选择酚酥溶液为指示剂;
②当反应达到滴定终点时,溶液pH会发生突跃,根据图示可知滴定终点为曲线上的c点以
上溶液pH发生突变,此时滴定达到终点,停止滴加KOH标准溶液;此时溶液为CHsCOOK,
盐电离产生的CH3coO会水解消耗,而K+不消耗,故c(K+)>c(CH3coO);CH3co0-水解
消耗水电离产生的H+,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(OH)>c(H+),溶
液显碱性,但盐水解程度是微弱的,远小于盐电离产生的离子浓度,所以c(CHKOO)>
cXOH),故该溶液中离子浓度大小关系为:c(K+)>c(CH3co0)>c(0H)>c(H+):
(4)
常温下,0.2mol/L的NaCN溶液与0.2mol/L的HCN溶液等体积混合后,得到的溶液为等
浓度NaCN、HCN的混合溶液,由电离平衡常数表可知HCN的电离平衡常数K〃=6.2xl0“。;
而NaCN的水解平衡常数际=卜=)="二一=1.6x105,KaVK”,水解
Kac(CN)6.2x10
作用大于电离作用,因此该溶液显碱性;
(5)
由电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HCN>HC0;,所以向NaCN溶液中通入少量CO2气体
时,会发生反应产生NaHCCh、HCN,该反应的化学方程式为:
NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
【学科素养拔高练】
17.(2022•山东临沂.高二期末)乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3
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