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微专题(七) 溶液中粒子浓度关系
专题3 水溶液中的离子反应
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答案 C
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答案 A
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专题3 水溶液中的离子反应
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1.溶液中的守恒关系
守恒规律
内容
实例(Na2CO3和NaHCO3)
物料
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
Na2CO3:c(Na+)=2[c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)]
NaHCO3:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
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
Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
质子
守恒
电解质溶液中,分子(或离子)得、失质子(H+)的物质的量应相等
Na2CO3:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
NaHCO3:c(OH-)=c(H+)-c(CO)+c(H2CO3)
2.溶液中离子浓度的大小比较
(1)不同溶液中同一离子浓度的比较
要看溶液中其他离子对其影响的因素。
例如:在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4,
c(NH)由大到小的顺序:c>a>b。
(2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较
(3)混合溶液中各离子浓度的比较
根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
①分子的电离大于相应离子的水解。
例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液中,c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
②分子的电离小于相应离子的水解。
例如:在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
1.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3
②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按c(CO)由小到大顺序排列正确的是( )
A.④<③<②<① B.③<②<①<④
C.③<②<④<① D.③<④<②<①
解析 ①Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中完全电离出碳酸根离子,碳酸根离子的水解程度较弱,其溶液中c(CO)最大;②NaHCO3在溶液中完全电离出碳酸氢根离子和钠离子,碳酸氢根离子电离出的CO较少;③H2CO3是二元弱酸,在溶液中分步电离,第二步才电离出碳酸根离子,且第一步电离出的氢离子抑制了第二步电离,所以其溶液中的c(CO)最小;④(NH4)2CO3在溶液中完全电离出碳酸根离子和铵根离子,铵根离子水解促进了碳酸根离子的水解,浓度相同时其溶液中c(CO)小于Na2CO3溶液中c(CO),根据分析可知,物质的量浓度相同时c(CO)由小到大顺序为③<②<④<①。
2.已知0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH=4,则溶液中各粒子的浓度关系错误的是( )
A.c(SO)>c(H2SO3)
B.c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)
C.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO)
D.c(Na+)=c(HSO)+c(H2SO3)+2c(SO)
解析 由“0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液的pH=4”可知,HSO的电离程度大于其水解程度,所以c(SO)>c(H2SO3),A项正确;HSO部分电离,且电离程度大于其水解程度,则溶液中离子浓度:c(Na+)>c(HSO)>
c(H+)>c(SO)>c(OH-),B项正确;根据物料守恒,溶液中存在:c(Na+)=c(HSO)+c(H2SO3)+c(SO),根据电荷守恒,溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+c(OH-)+2c(SO),C项正确、D项错误。
答案 D
3.室温下将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)=c(NH)>c(H+)=c(OH-)
D.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
解析 HCl+NH3·H2O===NH4Cl+H2O,NH3·H2O过量,所以c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
答案 B
4.一定温度下,下列溶液的粒子浓度关系式正确的是( )
A.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:
c(Na+)<c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)
B.0.1 mol·L-1H2S溶液中:2c(H+)=2c(HS-)+c(S2-)+2c(OH-)
C.Na2S溶液中:c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaClO、③NaOH三种溶液中
c(Na+):②>①>③
解析 pH=2的H2C2O4溶液中的c(H+)与pH=12的NaOH溶液中的c(OH-)相等,由于草酸是弱酸,所以二者等体积混合后H2C2O4过量,c(Na+)<c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),A正确;H2S为二元弱酸,所以其在水溶液中不能完全电离,由电荷守恒得,c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),B错误;根据物料守恒得c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)],C错误;NaOH是强碱,在水溶液中完全电离,醋酸根离子和次氯酸根离子水解使溶液显碱性,且醋酸根离子的水解能力弱于次氯酸根离子,故pH相同的①CH3COONa、②NaClO、③NaOH三种溶液中c(Na+):①>②>③,D错误。
5.室温下,向20.00 mL 1 mol·L-1的氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的盐酸,直至盐酸过量。请分析上述实验过程,回答下列问题:
(1)实验过程中水的电离程度变化趋势是先______后________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当V(HCl)=20.00 mL时,溶液中溶质为____________,溶液中离子浓度的大小顺序是________________。
(3)实验过程中,当溶液pH恰好等于7时,此时溶液中主要溶质的化学式是_____________,V(HCl)______(填“>”“=”或“<”)20.00 mL。
答案 (1)变大 变小 (2)NH4Cl c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(3)NH4Cl、NH3·H2O <
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