内容正文:
2026高考三轮冲刺新题刷分19 水溶液中粒子的浓度关系判断
一.刷题秘诀
1.水溶液中粒子浓度大小比较解题步骤
2.粒子间的浓度关系判断方法
(1)若题给选项中全部使用的是“>”或“<”,应主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各粒子个数的原有情况和变化情况(增多了还是减少了)。
(2)若题给选项中等号一端全部是阴离子或阳离子时,应首先考虑溶液中阴、阳离子的电荷守恒。
(3)若题给选项中等号一端各项中都含同种元素时,首先应考虑元素守恒。
(4)若题给选项中等号一端为c(H+)或c(OH-)时,应首先考虑是否符合质子守恒。
(5)若题给选项中等号两端既有分子又有离子,则考虑利用质子守恒进行分析,或将电荷守恒与元素守恒相加或相减等。
二.新题快练
题组一 基础保分题
1.(25-26高三下·广东深圳·月考)邻苯二甲酸(H2C8H4O4)是一种二元弱酸,其对应的酸式盐KHC8H4O4在化学分析中有重要应用。KHC8H4O4溶液显酸性,下列有关该溶液的说法正确的是
A.
B.
C.加水稀释,溶液的pH增大
D.
2.(2026·广东梅州·一模)联氨()的水溶液显弱碱性,与盐酸反应生成盐(、)。下列叙述错误的是
A.常温下,水溶液的pH小于13
B.水溶液加水稀释,pH值升高
C.在水溶液中的电离方程式:
D.水溶液中:
3.(25-26高三上·广东·期末)25℃时,将等浓度的溶液与溶液等体积混合,得混合液呈碱性,已知为三元弱酸,下列关于混合溶液的说法正确的是
A.加水稀释,增大
B.保持温度不变,加入NaOH固体,与的差值缩小
C.
D.
4.(25-26高三上·广东佛山·期末)常温下,悬浊液pH约为9.5,,,。向足量悬浊液中缓缓通入少量,有关该过程说法正确的是
A.悬浊液中:
B.的溶解平衡逆向移动
C.体系中一直减小
D.体系中始终有
5.(2026·重庆·模拟预测)常温下,,。对进行如下实验(忽略溶液混合时体积的变化)。
实验1:向溶液中加入等体积等浓度的盐酸,测得pH为a;
实验2:将溶液与溶液等体积混合;
实验3:将溶液与稀硫酸等体积混合。
下列有关说法错误的是
A.
B.实验1得到的溶液中物质的量浓度最大的阴离子为
C.实验2所得溶液中
D.实验3所得溶液中
6.(25-26高三上·江苏苏州·月考)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究草酸的性质:
实验1:向10 mL溶液中加入一定量溶液。
实验2:向10 mL溶液中加入10 mL溶液。
25℃时,已知的,,,混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当加入10 mLKOH溶液时:
C.实验2,过滤后的上层清液中存在
D.实验2的上层清液中存在:
7.(2025·广东汕头·模拟预测)[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的制备实验方案如下:
下列说法正确的是
A.蓝色溶液加水稀释,[Cu(H2O)4]2+浓度一定下降
B.深蓝色溶液中,2c[Cu(NH3)4]2++c(H+)=2c(SO)+c(OH-)
C.向深蓝色溶液中加入少量K2SO4固体,[Cu(NH3)4]2+浓度一定上升
D.[Cu(NH3)4]SO4在溶液中的电离方程式为[Cu(NH3)4]SO4=Cu2++ 4NH3 +SO
8.(25-26高三上·广东·月考)工业盐酸中含有少量,可与形成、、和且形成过程均可逆。对于工业盐酸的说法正确的是
A.加水稀释,始终存在:
B.加入少量溶液,浓度一定增大
C.加入少量固体,浓度一定减小
D.的电离方程式为
9.(25-26高三下·江苏南京·月考)室温下,用含少量Mg2+、Ca2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下,若使用Na2CO3溶液“沉锰”,会产生棕色MnO(OH)2。
已知:Ksp(CaF2)=5×10-9,Ksp(MgF2)=5×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11
下列说法正确的是
A.“除杂”后的上层清液中100c(Ca2+)=c(Mg2+)
B.NH4F溶液中:
C.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中:
D.用Na2CO3溶液沉锰产生MnO(OH)2,可证明:碱性增强,O2的氧化能力增强
10.(2026·安徽·模拟预测)和均为常用的化学试剂,水溶液均呈碱性。溶液中还存在类似水的自偶电离,用pH传感器测得常温下不同浓度的溶液的pH如下表所示:
溶液的浓度/(mol/L)
1
0.5
0.1
0.01
pH
已知常温下;,。下列说法错误的是
A.溶液的pH:溶液小于溶液
B.
C.调节溶液的,此时:
D.和等物质的量混合的溶液中:
题组二 能力提升题
11.(2026·江苏·一模)工业上利用氨水吸收和的过程如图所示。下列说法正确的是
已知:常温下,;;
A.的平衡常数
B.溶液中:
C.氨水中通入至的溶液中:
D.吸收的离子方程式为
12.(25-26高三上·江苏徐州·月考)工业上用和混合溶液来制备碳酸锰并回收硫酸铵,主要工艺流程如下。
已知:,,,,下列说法错误的是
A.溶液中:
B.“除杂”得到的上层清液中:
C.“碳化”后上层清液中:
D.生成沉淀后的滤液中:
13.(25-26高三上·江苏南通·月考)室温下,磷酸的、、。通过下列实验探究含磷化合物的性质。下列有关说法不正确的是
实验
实验操作和现象
1
蘸取0.1 mol/L NaH2PO4溶液点在pH试纸上,pH<7;
蘸取0.1 mol/L Na2HPO4溶液点在pH试纸上,pH>7
2
向0.1 mol/L Na2HPO4溶液中加入足量0.2 mol/L CaCl2溶液,生成白色沉淀,蘸取上层清液点在pH试纸上,pH<7
3
将等浓度等体积的Na2HPO4、Na3PO4溶液混合,pH>7
4
向0.1 mol/L H3PO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液至pH=6
A.实验1中,0.1 mol/L NaH2PO4溶液中存在:
B.实验2中发生反应的离子方程式为
C.实验3中存在
D.实验4的过程中可能存在
14.(2025·江苏·一模)工业上可利用氨水吸收和,其原理如图所示。已知:时,;。下列说法正确的是
A.反应的平衡常数
B.向氨水中通入至
C.溶液通入的离子方程式为:
D.溶液中:
15.(25-26高三上·青海西宁·期中)常温下,在某体系中,溶液①、溶液②均为HA、NaA的混合液,、与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过隔膜。平衡时溶液中pH如图所示,其中溶液①中c(HA)、分别为、。下列说法正确的是
A.一元酸HA的
B.溶液②中为2
C.溶液①中
D.等物质的量浓度的NaA、HA溶液呈酸性
16.(25-26高三上·重庆·月考)碳酸锰常用作脱硫的催化剂及瓷釉、涂料和清漆的颜料。室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知25℃时:,,,。下列说法不正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.“除镁”得到的上层清液中:
D.“沉锰”反应的化学平衡常数的数量级为
17.(2025·广东·模拟预测)室温下,用含少量的溶液制备的过程如图所示。已知,。下列说法正确的是
A. NaF溶液中:
B.“除镁”得到的上层清液中:
C.0.1 溶液中
D.“沉锰”后的滤液中:
18.(25-26高三上·广东·期中)甲胺(CH3NH2)水溶液中存在以下平衡:CH3NH2 + H2OCH3NH + OH-,已知:时,CH3NH2 的Kb=4.2×10-4,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法不正确的是
A.加水稀释,甲胺水溶液的碱性减弱
B.CH3NH2 溶液中存在c(CH3NH) + c(H+) = c(OH-)
C.0.1mol/LCH3NH2 溶液与相同浓度的溶液CH3NH3Cl等体积混合,溶液显酸性
D.25℃时,0.1mol/LNH4Cl溶液与0.1mol/LCH3NH3Cl溶液相比,NH4Cl溶液中的c(H+)大
19.(2025·广东中山·模拟预测)已知:的;在浓度为的溶液中,下列说法正确的是
A.该溶液的
B.
C.
D.
20.(2025·四川达州·一模)室温下,利用图1装置测定容器中CO2含量的变化。将两支注射器中的液体同时全部注入容器中,然后开始测量CO2含量的变化如图2。不同有机物对碳酸氢钠分解的影响如图3。下列说法错误的是
A.注入苯酚溶液和Na2CO3溶液后容器中CO2含量的变化对应曲线②
B.注入蒸馏水和Na2CO3溶液后,发生的反应为:
C.注入蒸馏水和Na2CO3溶液,所得混合液中:
D.注入苯酚溶液和Na2CO3溶液,所得混合液中:
参考答案与解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
A
D
A
A
C
C
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
D
B
D
D
C
C
B
D
1.C
【详解】A.根据电荷守恒,溶液中阳离子总电荷等于阴离子总电荷,带2个单位负电荷,正确关系式应为,A错误;
B.根据物料守恒,存在电离和水解,溶液中还存在分子,正确关系式应为,B错误;
C.溶液显酸性,加水稀释时,溶液中减小,根据,溶液的pH增大,C正确;
D.溶液显酸性,说明的电离常数大于其水解程度,因此,所以可,D错误;
答案选C。
2.D
【分析】联氨有弱碱性,与盐酸反应生成盐(、),可知联氨为二元弱碱,在水溶液发生水解,、。
【详解】A.联氨为二元弱碱,若其为强碱,则的溶液中,。因为联氨是弱碱,在水溶液中不完全电离,所以溶液中,因此,A正确;
B.为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,加水稀释时酸性减弱,值升高,B正确;
C.为强电解质,完全电离为,电离方程式正确,C正确;
D.根据电荷守恒的含义可知,正确的电荷守恒为:,D错误;
故选D。
3.D
【详解】A.加水稀释时,溶液体积增大,所有离子浓度均减小,不会增大,A错误;
B.加入NaOH固体后,增加,因与OH⁻反应而减小,其差值[]增大而非缩小,B错误;
C.电荷守恒等式未正确考虑各离子电荷数(带-2价的电荷,带-3价的电荷),正确等式应为,C错误;
D.根据物料守恒,溶液中Na元素与As元素的物质的量之比为2:1,即混合后,含砷微粒总浓度,且,因此成立,D正确;
故答案选D。
4.A
【详解】A.在CaCO3悬浊液中,由于pH=9.5 < pKa2(H2CO3)=10.33,根据碳酸的二级解离平衡,c() < c()始终成立,通入少量CO2后,与水反应生成碳酸,pH进一步降低,该不等式依然成立,A正确;
B.通入CO2后,与水反应生成碳酸,碳酸电离出的H+消耗生成,使[]减小,溶解平衡CaCO3(s) ⇌ Ca2++正向移动(促进溶解),而非逆向移动,B错误;
C.体系中始终存在足量CaCO3固体,溶解平衡成立,故c(Ca2+) · c() = Ksp(CaCO3) = 3 × 10-9,保持恒定,不会减小,C错误;
D.初始时,c(Ca2+) = c() + c() + c(H2CO3)(物料平衡),但通入CO2后,额外碳源加入,总碳酸根浓度增加,该等式不再成立,D错误;
故答案选A。
5.D
【详解】A.实验1反应后溶质为等浓度的KHA和KCl,HA⁻的电离常数,水解常数,HA⁻电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,因此a<7,A正确/;
B.实验1中,由于HA⁻会发生电离和水解,导致其浓度小于,其余阴离子浓度均小于,因此物质的量浓度最大的阴离子为,B正确;
C.实验2中,设两溶液体积均为,则,所有含A微粒的总物质的量,根据物料守恒可得,C正确;
D.实验3所得溶液中,。由于H2A两步电离都产生H+离子,且以第一步电离为主,第二步电离消耗了HA-离子,有。且电离是微弱的,因此,离子浓度关系为,D错误;
故选D。
6.A
【详解】A.25℃时,的,,,当溶液中时,求出,pH=2.5,A正确;
B.实验1,向10 mL溶液中加入10 mL溶液时,,发生反应为,则反应后为溶液,该溶液中的电荷守恒为,物料守恒为,则质子守恒=电荷守恒物料守恒,即,则有,则
即,B错误;
C.滤液为的饱和溶液,则Q == =,C错误;
D.实验2的上层清液中存在的离子有、、,及水解产生的,则该溶液中的电荷守恒为,D错误;
故答案选A。
7.A
【分析】胆矾晶体溶解得到硫酸铜溶液,加入足量氨水得到含四氨合铜离子的深蓝色溶液,加入足量乙醇时使得硫酸四氨合铜的溶解度减小而析出[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体,据此分析解题。
【详解】A.已知平衡Cu2++4H2O[Cu(H2O)4]2+平衡常数很大,加水稀释蓝色溶液(硫酸铜溶液),溶液体积增大,[Cu(H2O)4]2+的物质的量基本保持不变, [Cu(H2O)4]2+浓度一定下降,A正确;
B.深蓝色溶液中,主要离子包括[Cu(NH3)4]2+、、H+、OH-,以及少量铜离子、由氨水引入的(一水合氨部分电离产生),电荷守恒应为:2c(Cu2+ )+2c[Cu(NH3)4]2+ + c(H+) + c() = 2c() + c(OH-),B错误;
C.向深蓝色溶液中加入少量K2SO4固体,增加浓度,可能通过同离子效应促使[Cu(NH3)4]SO4晶体析出,导致[Cu(NH3)4]2+浓度降低,而非上升,C错误;
D.[Cu(NH3)4]SO4是配合物,在溶液中电离生成[Cu(NH3)4]2+和,而非分解为Cu2+和NH3,正确电离方程式为:[Cu(NH3)4]SO4 = [Cu(NH3)4]2+ + ,D错误;
故答案为:A。
8.C
【详解】A.该溶液中电荷守恒为:,选项中等式右边缺少c(Cl-),A错误;
B.加入NaCl溶液,一方面Cl-浓度增大,会使平衡正向移动,有利于生成;另一方面,溶液被稀释,会导致离子浓度降低;若稀释效应占主导,浓度会减小,B错误;
C.加入少量AgNO3固体,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,溶液中Cl-浓度降低;平衡会逆向移动,导致浓度减小,C正确;
D.H[FeCl4]是络合酸,其电离方程式为:,D错误;
故答案选C。
9.C
【分析】“除杂”步骤是通过加入NH4F溶液,将Ca2+和Mg2+分别转化为CaF2和MgF2沉淀,从而除去杂质离子。“沉锰”步骤是通过加入NH4HCO3溶液,使Mn2+沉淀为MnCO3。
【详解】A.“除杂”后的上层清液为氟化钙和氟化镁的饱和溶液,,c(Ca2+)=100c(Mg2+),A错误;
B.NH4F溶液中存在物料守恒:,B错误;
C.的水解平衡常数:,的水解平衡常数:,的电离平衡常数:,的水解程度大于其电离程度,且的水解程度大于的水解程度。因此,溶液呈碱性,根据物料守恒:,由于的水解程度大于的水解程度,,因此,成立,C正确;
D.根据题目,使用碳酸钠溶液“沉锰”时,会产生棕色MnO(OH)2,而使用NH4HCO3溶液则不会,原因是:碳酸钠溶液碱性过强,导致Mn2+直接水解生成Mn(OH)2,随后被空气中的O2氧化为MnO(OH)2,不能得出碱性增强,O2的氧化能力增强的结论,D错误;
故答案选C。
10.A
【详解】A.酸性:,,的水解常数,,pOH=5.125,所以0.1mol/L 的pH约为14-5.125=8.875;中存在自耦式电离,c(H2CO3)≈c(),Ka1×Ka2=,=10-8.3mol/L,的pH为8.3,因此0.1mol/L的pH大于溶液,A错误;
B.对于溶液,为两性物质,存在自耦式电离,c(H2CO3)≈c(),Ka1×Ka2=,=10-8.3mol/L,的pH为8.3,符合题目中不同浓度pH相同的规律,B正确;
C.pH=10时,,由,得,即;由,得,因此,排序为,C正确;
D.和等物质的量混合,根据物料守恒,含碳元素的各粒子中,乙酸总粒子浓度等于碳酸体系总粒子浓度,因此成立,D正确;
答案选A。
11.A
【分析】工业上利用氨水吸收和的过程,第一步为氨水与按物质的量之比反应生成亚硫酸铵,化学方程式为:,第二步为亚硫酸铵溶液中的作还原剂,将中价的氮还原为价的,自身被氧化为价的,反应的离子方程式为:,据此分析。
【详解】
A.已知常温下,,,。反应的平衡常数==。代入数据计算:,A符合题意;
B.在溶液中,根据质子守恒,正确的关系应为 ,B不符合题意;
C.氨水中通入至的溶液中,根据电荷守恒:,因,则,故,因此,C不符合题意;
D.吸收时,作为氧化剂被还原为,作为还原剂被氧化为。根据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平,正确的离子方程式为,D不符合题意;
故选A。
12.D
【分析】工艺流程以和混合溶液为原料,先加入将沉淀为以除去铜离子,反应为:;,再加入碳化生成沉淀,反应为:,据此分析。
【详解】A.在溶液(pH=7.8)中,的水解常数,的水解常数,水解程度大于,且的电离程度小于水解程度,因此溶液中浓度关系为,A不符合题意;
B.“除杂”时铜、锰元素分离,铜离子以硫化铜的形式沉淀,而锰离子不沉淀,“除杂”后的上层清液中,硫化铜达到沉淀溶解平衡,硫化锰没有达到沉淀溶解平衡,平衡常数,B不符合题意;
C.“碳化”后上层清液中存在的溶解平衡与的电离平衡,联立得:,C不符合题意;
D.生成沉淀后的滤液中,除、、、、外,还存在,完整的电荷守恒式为:,D符合题意;
故选D。
13.D
【详解】A.NaH2PO4溶液pH<7,说明的电离强于水解,即,故(直接计算也可,),A正确;
B.白色沉淀是Ca3(PO4)2,反应主要涉及两个平衡、,后者推动前者进行到底,故离子方程式是(反应产生H+,故上层清液pH<7),B正确;
C.等浓度等体积的Na2HPO4、Na3PO4溶液混合,pH>7,有电荷守恒关系和物料守恒关系,联立消去,得,故,C正确;
D.滴定过程中,P的主要存在形式的变化是,前两者显酸性,后两者显碱性,故滴定至pH=6的过程中不可能存在,D错误;
故选D。
14.B
【分析】氨水与SO2反应转化为NH4HSO3,接着通入NO2转化为铵盐溶液和N2;
【详解】A.反应的平衡常数,A错误;
B.向氨水中通入至pH = 7,溶液呈中性,,根据电荷守恒,可得,则,B正确;
C.已经,则亚硫酸根和亚硫酸氢根均不能拆写,则溶液通入,氧化亚硫酸氢根离子为硫酸氢根离子,被还原为氮气,结合电子守恒,反应为,C错误;
D.已知,,则溶液中存在,根据质子守恒,存在:,D错误;
故选B。
15.D
【详解】A.,A错误;
B.溶液②中,根据计算,,B错误;
C.溶液①中根据电荷守恒式,
则,
,C错误;
D.的水解常数,小于HA的电离常数,等物质的量浓度的NaA、HA溶液中,以HA的电离为主,混合液呈酸性,D正确;
故选D。
16.D
【详解】 A.是可溶性强碱弱酸盐,不水解而发生微弱的水解并生成,溶液呈碱性,根据物料守恒,,因此,故离子浓度顺序为,A正确;
B.对于溶液,存在电荷守恒:,存在物料守恒:,两式联立可得,B正确;
C.除镁后的溶液中,由于,则,C正确;
D.沉锰反应为,反应的化学平衡常数,数量级为,D错误;
故答案选D。
17.C
【分析】向含少量的溶液中加入溶液,结合生成沉淀,从而除去杂质;沉锰步骤,经过除镁后的溶液中主要含,加入碳酸氢钠溶液,发生反应:,生成沉淀,最终得到目标产物。
【详解】A. 溶液中存在电荷守恒:,A错误;
B.“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液,有,故,B错误;
C. 溶液中存在碳元素守恒(物料守恒):,C正确;
D.“沉锰”后的滤液中还存在、以及极少量的锰离子等离子,故该式子不能代表电荷守恒,D错误;
故选C。
18.C
【详解】A.加水稀释碱溶液,导致[OH⁻]减小,pH下降,碱性减弱,故A正确;
B.根据电荷守恒原理,溶液中阳离子浓度之和等于阴离子浓度之和,即 c() + c(H⁺) = c(OH⁻),故B正确;
C.时,CH3NH2 的Kb=4.2×10-4,的水解平衡常数Kh=,等浓度等体积混合后,形成 CH₃NH₂ 和 CH₃NH₃Cl 的缓冲溶液,电离大于水解,所以溶液显碱性,故C错误;
D.时,CH3NH2 的Kb=4.2×10-4,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,Kh() > Kh(),所以 NH4Cl 溶液的 c(H+) 更大,故D正确;
选C。
19.B
【详解】A.溶液中的能发生电离也能发生水解,则计算pH时,使用两性物质近似公式,则,溶液中的,,与选项不符,A错误;
B.元素守恒要求所有含磷相关微粒的总浓度等于初始浓度,即,B正确;
C.电荷守恒应为,选项中缺少,C错误;
D.质子守恒应为,选项D的表达式不符合质子守恒关系,D错误;
故选B。
20.D
【详解】A.注入蒸馏水和Na2CO3溶液后,溶液呈碱性,会吸收瓶中CO2,发生反应:,导致CO2浓度明显下降,曲线②为注入苯酚溶液和Na2CO3溶液,A正确;
B.Na2CO3溶液会吸收瓶中CO2,发生反应:,B正确;
C.注入蒸馏水和Na2CO3溶液后,碳酸钠溶液吸收了空气中的二氧化碳,得到碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,根据电荷守恒:,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),故,C正确;
D.由图1可知,注入苯酚溶液和Na2CO3溶液后,初始时。根据元素守恒:苯酚的物料守恒:初始苯酚浓度,碳酸钠的物料守恒:初始碳酸钠浓度,故,但初始时三颈烧瓶中存在空气,空气中存在二氧化碳,导致碳酸总浓度发生变化,因此等式不一定成立,D错误;
故选D。
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