内容正文:
大单元四 第三单元 水溶液中的离子反应与平衡
第5讲 溶液中粒子浓度的关系
【高考考向预测】
溶液中粒子浓度关系围绕电荷守恒、物料守恒、质子守恒三大核心规律,结合电离、水解平衡分析单一溶液、混合溶液的离子浓度大小比较,常融合图像、滴定场景综合命题;近三年为高频必考考点,考频极高;预测2027年侧重酸碱滴定过程中分段粒子浓度分析、复杂混合体系守恒式书写与正误判断,强化图像结合三大守恒的综合应用。
【双基自测●明考向】
1.(2026高三·全国·一轮复习)的溶液:、、、。( )
【答案】错误
【分析】首先判断溶液酸碱性:由,可得,结合常温下水的离子积,计算得,,溶液呈酸性。
【详解】分析离子共存矛盾:离子间本身能反应:与会生成沉淀,无法大量共存;酸性环境下的反应:溶液中大量存在的会与结合生成弱电解质次氯酸,也会与反应生成二氧化碳和水,因此给定离子不能在该溶液中大量共存。
2.(2026高三·全国·一轮复习)25℃时,溶液加水稀释后,与的乘积变大。( )
【答案】错误
【详解】水的离子积常数,仅与温度有关,温度不变时数值恒定。本题温度始终为25℃,仅加水稀释溶液不会改变的大小,即与的乘积不变,因此题干表述错误。
3.(2026高三·全国·一轮复习)的盐酸中。( )
【答案】错误
【详解】该盐酸浓度极稀,不能忽略水的电离产生的氢离子。HCl是强电解质,在水溶液中完全电离,电离出的,常温下水的电离产生的氢离子浓度为数量级,与HCl电离的氢离子浓度接近。根据常温下水的离子积常数,计算可知溶液总氢离子浓度为HCl电离的H+与水电离的H+浓度之和,大于,因此题干表述错误。
4.(2026高三·全国·一轮复习)由水电离出的的溶液:可大量共存。( )
【答案】正确
【详解】常温下纯水电离出的,题干中水电离出的,说明水的电离被抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性,在强酸性或强碱性条件下,彼此不反应,也不与 或 反应,因此这些离子可以大量共存。
5.(2026高三·全国·一轮复习)常温下,的溶液中:可大量共存。( )
【答案】错误
【详解】常温下,氢离子浓度为1×10-13 mol/L的溶液为碱性溶液,碱性溶液中氢氧根离子能与铵根离子、铝离子反应,不能大量共存,则题干说法错误。
6.(2026高二上·全国·课后作业)时,若溶液中,则溶液中。( )
【答案】正确
【详解】在25℃时,水的离子积常数,满足。题目中,代入公式可得。无论溶液呈酸性还是碱性,只要温度不变,恒定,因此计算成立。题干结论正确。
7.(2026高三·全国·一轮复习)常温下水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20的溶液:Ba2+、Al3+、NO、Na+。( )
【答案】错误
【详解】常温下水的离子积常数。题干中水电离出的,远小于,说明水的电离被强烈抑制,溶液可能为强酸性或强碱性。在强酸性环境中Ba2+、Al3+、NO、Na+可共存;在强碱性环境中会与反应生成沉淀或,无法存在,其余离子(Ba2+、NO、Na+)可共存,故答案错误。
8.(2026高二上·全国·课后作业)时,水的离子积,时水的离子积,则时水中的。( )
【答案】错误
【详解】水的电离方程式为。在纯水中,和的浓度始终相等。温度升高时,水的电离度增大,离子积Kw随之增大,35℃时Kw=2.1×10-14,此时c(H⁺)=c(OH⁻),两者浓度相等,因此结论是错误的。
9.相同温度下,相等的盐酸、溶液中,相等。( )
【答案】正确
【详解】相同温度下,水溶液中Kw相等,若相等则溶液中氢离子浓度相等,故相等的盐酸、溶液中,相等,正确。
10.(2026高三·全国·一轮复习)常温下,的溶液中,水电离出的数为。( )
【答案】错误
【详解】的溶液中,水电离出的的浓度为10-5mol/L,但是未告知溶液体积,无法计算电离出的H+的数目,故错误。
【核心梳理●明考点】
考点一 溶液中粒子浓度的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等,即电荷守恒,溶液呈电中性。
例:Na2CO3溶液中存在离子有: Na+、C ,根据电荷守恒有n(Na+)+n(H+)= n(OH-)+n(HC)+2n(C) 或c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HC)+2c(C) 。
2.元素守恒
在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
例:在Na2CO3溶液中存在的粒子有: Na+、C、H2CO3和H2O 。
(1)在Na2CO3固体中,Na2CO3溶于水后,电离出的C、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
(2)c(Na+)= 2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)] 。
3.质子守恒
质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H+总数等于粒子接受的H+总数。
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如:Na2CO3溶液中
将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,不论溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HC)+c(H+)。
【考点突破●明方向】
1.(2025·邵阳模拟)常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和CH3COONa的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,混合溶液中的pOH与pX{pX=-lg X,X=或或}的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.L1表示与pOH的关系
B.M点坐标为(-2.55,6.65)
C.常温下,滴加10 mL 0.1 mol·L-1盐酸时,溶液的pH<7
D.滴加20 mL 0.1 mol·L-1盐酸时:c(Cl-)-c(Na+)=2c+2c+
2c(H2NCH2CH2NH2)
【答案】B
【解析】H2NCH2CH2NH2为二元弱碱,存在电离过程:H2NCH2CH2NH2+H2O⥫⥬(H2NCH2CH2NH3)++OH-、+H2O⥫⥬+OH-,CH3COOH为一元弱酸,存在电离过程:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,如图,随溶液pOH增大,c(OH-)减小,c(H+)增大,=减小,p增大,则直线L3代表p与pOH的关系;=增大,=增大,故p减小,p也减小,由于Kb1(H2NCH2CH2NH2)>Kb2(H2NCH2CH2NH2),则L2表示p与pOH的关系,L1表示p与pOH的关系;根据L2上的点(0,4.1),Kb1(H2NCH2CH2NH2)==10-4.1,根据L1上点(2,5.2),Kb2(H2NCH2CH2NH2)=10-7.2,根据L3上点(1,10.2),Ka(CH3COOH)=10-4.8,据此回答。
由分析知,L1表示p与pOH的关系,A错误;M点为L2、L3的交点,则=,=,c(OH-)== mol·L-1=10-6.65 mol·L-1,=102.55,即p=-2.55,pOH=6.65,M点坐标为(-2.55,6.65),B正确;加入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸时,反应后H2NCH2CH2NH3Cl和CH3COONa的浓度之比为1∶1,溶液中存在的电离与水解,存在CH3COO-的水解。的电离Kb2(H2NCH2CH2NH2)=10-7.2,大于水解Kh===10-9.9,溶液显碱性,CH3COO-的水解显碱性,pH>7,C错误;加入20 mL 0.1 mol·L-1盐酸时,根据元素守恒,c(Cl-)=2c+2c+2c(H2NCH2CH2NH2),D错误。
2.判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)。
(2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)。
(3)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(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:c(H+)=c(S)+c(OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)=c(HC2)+c(C2)。
(6)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(C)+c(HC)+c(H2CO3)。
【答案】正确的有(2)(4)(6),其余不正确。
【解析】(1)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=2c(S)+2c(HS)+2c(H2SO3)。(2)符合质子守恒,c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)移项即可。(3)不符合电荷守恒,漏写c(Cl-),正确的关系式是c(Cl-)+2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。(4)符合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),因c(Na+)=c(S),故关系式成立。(5)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=c(HC2)+c(H2C2O4)+c(C2)。(6)符合元素守恒,c(Na+)=0.15 mol·L-1,c(C)+c(HC)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1,故c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)。
考点二 溶液中粒子浓度大小关系
一、掌握两大理论,建立思维基点
1.电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水中:NH3·H2O、N、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离),如H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+浓度的大小关系是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量的(相互促进的水解反应除外),但由于水的电离,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:N、Cl-、NH3·H2O、H+浓度的大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主,如Na2CO3溶液中:C、H2CO3浓度的大小关系是c(C)>c(HC)>c(H2CO3)。
二、熟悉两类溶液,构建思维模型
1.单一溶液中粒子浓度大小比较
(1)多元弱酸溶液
根据多步电离分析知:一级电离>二级电离>三级电离。
例:0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中离子浓度间的关系是c(H+)>c(H2P)>c(HP)>c(P)>c(OH-)。
(2)多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根分步水解分析知:一级水解>二级水解。
例:0.1 mol·L-1Na2S溶液中:一级水解:S2-+H2OHS-+OH-(主要);
二级水解:HS-+H2OH2S+OH-(次要);
故离子浓度间的关系为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液
①若离子的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。
例:0.1 mol·L-1 NaHS溶液中存在:
水解:HS-+H2OH2S+OH-(主要)
电离:HS-H++S2-(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
溶液中微粒浓度大小关系为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)>c(H+)>c(S2-)。
②若离子的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性。
例:0.1 mol·L-1NaHSO3溶液中存在:
电离:HS(主要)
水解:HS+H2OH2SO3+OH-(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
溶液中微粒浓度大小关系为c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)>c(H2SO3)。
2.混合溶液中粒子浓度大小比较
混合溶液中各离子浓度大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
例:在0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(N)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
例:在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
(3)若溶液混合后发生反应,则先分析反应物的用量问题,依据反应后溶液中溶质的种类及浓度关系再进行分析。
例:0.1 mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的硫酸等体积混合。
①混合液中溶质为NH4HSO4,其浓度为0.05 mol·L-1。
②溶液中含有的粒子有NH3·H2O、H2O、H+、OH-、N。
③写出上述溶液中离子浓度由大到小的顺序:
c(H+)>c(S)>c(N)>c(OH-)。
【考点突破●明方向】
1.(2025·湖南,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol ·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与lgX[X=或]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol ·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2)>c(HC2)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2)
【答案】D
【解析】由图像可知,lgX=0时,Ka1=c(H+)=10-1.2,Ka2=c(H+)=10-3.8,Ka1×Ka2=×==10-1.2×10-3.8=10-5.0,当c(H2C2O4)=c(C2)时,c(H+)=10-2.5mol·L-1,pH=2.5,A正确;当溶液呈中性时,c(H+)=10-7mol·L-1,由两步电离平衡常数可知,=>1,c(HC2)>c(H2C2O4),同理:=>1,c(C2)>c(HC2),B正确;方法一:实验2的离子方程式:H2C2O4(aq)+Ba2+(aq)⥫⥬BaC2O4(s)+2H+(aq),平衡常数:K=====102.6,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀。方法二:进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到H2C2O4⥫⥬2H++C2 K=10-5.0,二者等体积混合,c(H2C2O4)=0.1 mol·L-1,列三段式:
H2C2O4⥫⥬2H++C2
始/(mol·L-1) 0.1 0 0
变/(mol·L-1) x 2x x
平/(mol·L-1) 0.1-x 2x x
则K==10-5.0,估算x的数量级为10-3,故Q=c(Ba2+)·c(C2)≈0.1×10-3=10-4>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故有沉淀生成,C正确;根据电荷守恒,右侧缺少了OH-的浓度,D错误。
2.(2024·河北,11)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lg与-lg c(CN-)的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时>
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】99%的X、Y转化为配离子时,溶液中==,则lg=lg≈-2,根据图像可知,纵坐标约为-2时,-lg cX(CN-)>-lg cY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A错误;Q点时lg=lg,即=,加入少量可溶性Y盐,会消耗CN-形成Y配离子,c(CN-)减小,lg 与lg 曲线在Q点相交后,随着-lg c(CN-)增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,lg>lg ,则>,B正确;设金属离子形成配离子的反应为金属离子+mCN-⥫⥬配离子,平衡常数K=,lg K=lg=lg-mlg c(CN-)=-lg -m lg c(CN-),X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,lg~-lg c(CN-)曲线斜率越大,由图知曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Z<Y,C错误;直线上的点为平衡状态,P点在Y对应直线的下方,溶液中存在平衡:Y+mCN-⥫⥬Y配离子,在-lg c(CN-)不变时[即c(CN-)不变],P点对应的lg 偏小,即偏小,则QP=>K,平衡逆向移动,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。
3.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
B.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(C)>c(HC)>c(OH-)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
D.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
【答案】C
【解析】A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,则HA-电离程度大于水解程度,因此有c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),故A错误;B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,所得溶液中溶质为碳酸钠,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,则有c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC),故B错误;C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合,根据元素守恒和电荷守恒得到:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),故C正确;D.由于碳酸根水解程度大于醋酸根水解程度,pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液,水解程度越大,则浓度越小,氢氧化钠电离程度大,其物质的量浓度应最小:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa),故D错误。
4.已知某溶液中存在OH-、H+、N、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
③c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是 ,上述四种离子浓度的大小顺序为 (填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶质为 ;若上述关系中④是正确的,则溶质为 。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) (填“大于”“小于”或“等于”,下同)c(NH3·H2O),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+) c(OH-)。
【答案】(1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
【解析】(1)若溶液只有一种溶质,该溶质为NH4Cl,因N水解,溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。(2)因为c(OH-)>c(H+)、c(N)>c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O;若c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl水解使溶液呈酸性,若等体积的稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)<c(NH3·H2O),混合前盐酸中c(H+)大于氨水中c(OH-)。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【真题再现●明考向】
1.(2025·广东,12)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成[CuCl2]-和[CuCl3]2-而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含[CuCl2]-和[CuCl3]2-的溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,[CuCl2]-浓度一定上升
C.H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2]===H++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+c([CuCl3]2-)+c(OH-)
【答案】A
【解析】加水稀释,体积影响程度较大,溶液中[CuCl3]2-的浓度一定下降,A正确;向溶液中加入少量NaCl固体,CuCl+Cl-⥫⥬[CuCl2]-、[CuCl2]-+Cl-⥫⥬[CuCl3]2-平衡均正向移动,[CuCl2]-的浓度不一定上升,B错误;[CuCl2]-不能拆分,H[CuCl2]应电离为H+和[CuCl2]-,C错误;体系中存在电荷守恒:c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c([CuCl2]-)+2c([CuCl3]2-),D错误。
2.(2025·江苏,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如图所示。
已知:Ka(HS)=1.2×10-2,Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。下列说法正确的是( )
A.较浓H2SO4溶液中:c(H+)=2c(S)+c(OH-)
B.NaHSO3溶液中:2HS⥫⥬S+H2SO3的平衡常数K=5.0×10-6
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(H+)
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na+)=c沉镍(Na+)
【答案】B
【解析】由Ka(HS)=1.2×10-2知,较浓H2SO4溶液中存在:H2SO4===H++HS、HS⥫⥬H++S,故较浓H2SO4溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(HS)+2c(S),A错误;2HS⥫⥬S+H2SO3的平衡常数K=====5.0×10-6,B正确;(NH4)2C2O4溶液中存在质子守恒:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(HC2)+2c(H2C2O4)+c(H+),C错误;加入(NH4)2C2O4溶液沉镍时,n(Na+)不变、溶液体积增大,故c提铜(Na+)≠c沉镍(Na+),D错误。
3.(2024·湖南,13)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
【答案】D
【解析】向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,Na+、OH-浓度逐渐下降,HCOO-浓度上升,当V(HCOOH)=20 mL时,c(Na+)=0.05 mol·L-1 ,由图可知,经过M点的下降曲线表示的是OH-浓度变化的曲线,经过M点、N点的上升曲线表示的是HCOO-浓度变化的曲线。M点时,V(HCOOH)=10 mL,溶液中的溶质为等物质的量的NaOH和HCOONa,NaOH抑制水的电离,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,只存在HCOONa水解,水的电离程度最大,故A正确;M点时,V(HCOOH)=10 mL,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),又因M点c(HCOO-)=c(OH-),联立可得2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),根据元素守恒有c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),联立电荷守恒可得c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),故B、C正确;N点是HCOONa溶液,HCOO-发生水解,因此c(Na+)>c(HCOO-)、c(OH-)>c(H+),由图中N点可知,c(HCOO-)≈0.05 mol·L-1,根据Ka(HCOOH)==1.8×10-4,可知c(HCOOH)>c(H+),故D错误。
4.(2024·浙江1月选考)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 =1.4×10-2,=6.0×10-8;
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
下列说法不正确的是( )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
【答案】C
【解析】亚硫酸是二元弱酸,电离方程式为H2SO3H++HS,且以第一步电离为主,则溶液中c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-),A项正确;H2SO3的第二步电离很微弱,可近似认为溶液中c(H+)≈c(HS),则≈c(S),温度不变,平衡常数不变,故稀释时亚硫酸根离子浓度几乎不变,B项正确;两溶液等体积混合后,溶液中c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,根据B项分析知,溶液中c(S)≈6.0×10-8 mol·L-1,则c(Ba2+)·c(S)≈1.2×10-8(mol·L-1)2>Ksp(BaSO3),故BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊含有BaSO3,C项错误;结合上述分析知,溶液中大量存在的微粒是Ba2+、H2SO3,加入H2O2溶液后,三者发生氧化还原反应生成BaSO4,故D项正确。
5.(2021·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+c(C2)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c(HC)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
【答案】A
【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;根据电荷守恒,Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),B项错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.1 mol·L-1,C项错误;氨水和NH4Cl的混合溶液pH=9,说明氨水的电离程度大于N的水解程度,故c(N)>c(Cl-),D项错误。
6.(2022·浙江6月选考,17)25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
【答案】C
【解析】醋酸的酸性大于苯酚,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)<c(CH3COO-),A错误;加热氢氧化钠溶液促进水的电离,pH变小,B错误;当pH=10.00时,c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1,Ka===1.0×10-10,故c(C6H5O-)=c(C6H5OH),C正确;C6H5ONa中的C6H5O-可以水解,会促进水的电离,D错误。
7.(2023·湖南卷改编)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1 的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1 的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=]的变化曲线如图所示。
(1)Ka(CH3COOH)= 。
(2)点a溶液中,c(Na+)、c(Cl-)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)四种粒子浓度关系
。
(3)点b溶液中,c(CH3COOH) (填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。
【答案】(1)10-4.76 (2)c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) (3)<
【解析】NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。(1)由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.010 0 mol·L-1,c(H+)=10-3.38 mol·L-1,Ka(CH3COOH)==10-4.76。(2)a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在元素守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)。(3)点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和CH3COONa,由于pH<7溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,c(CH3COOH)<c(CH3COO-)。
高考热点总结
【限时训练】
(60分钟)
基础落实
选择题只有1个选项符合题意
1.50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
【答案】B
【解析】根据电荷守恒可知,pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)=10-4 mol·L-1,A错误;CH3COOH和CH3COONa的混合溶液显酸性,说明c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COO-)>c(Na+),B正确;根据元素守恒可知,Na2SO3溶液中c(Na+)=2[c(S)+c(HS)+c(H2SO3)],C错误;温度为50 ℃时,Kw≠10-14,则pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)≠1.0×10-2 mol·L-1,D错误。
2.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A.Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B.Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na+):③>①>②
【答案】B
【解析】Na2S溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),A错误;Na2CO3溶液中存在质子守恒,水电离出的氢氧根离子浓度等于所有氢离子存在形式总和,c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),B正确;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),C错误;相同浓度时碱性NaOH>NaClO>CH3COONa,所以pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na+):①>③>②,D错误。
3.25 ℃时,某一元酸HB对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol·L-1 NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol·L-1
【答案】D
【解析】NaB的水溶液呈碱性,说明HB是弱酸,A项中的电离方程式中应用“”;B项应为c(Na+)>c(B-)>c(OH-)>c(H+);C项应为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-):D项中B-水解促进了水的电离,故水电离出的OH-浓度大干10-7 mol·L-1。
4.25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)-c(C)
B.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈酸性:c(Na+)>c(HC2)>c(H2C2O4)>c(C2)
C.20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.10 mol·L-1 HCl溶液混合得到的酸性溶液:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
D.向0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c(Na+)>c(N)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
【答案】C
【解析】根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-),元素守恒得c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),得c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)-c(C),A错误;HC2的电离程度大于其水解程度,则c(C2)>c(H2C2O4),正确的浓度大小为c(Na+)>c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4),B错误;混合得到CH3COONa与CH3COOH物质的量之比为1∶1的混合物,CH3COOH电离程度大于CH3COO-的水解程度,由电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)和元素守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),C正确;0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH至溶液恰好呈中性,则N水解会减少,S无变化,所以离子浓度关系是c(Na+)>c(S)>c(N)>c(OH-)=c(H+),D错误。
5.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.物质的量浓度相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(N)由大到小的顺序为③>②>①
B.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合(pH<7):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的Na2CO3与0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=3c(C)+3c(HC)+3c(H2CO3)
【答案】C
【解析】铵根离子系数越大,溶液中c(N)越大,②中铵根离子系数最大,则②中铵根离子浓度最大,系数相同时,水解程度越大,溶液中c(N)越小,铝离子抑制铵根离子水解,所以c(N)由大到小的顺序为②>③>①,A错误;任何电解质溶液中都存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),B错误;混合溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠,混合溶液pH<7,溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),醋酸电离程度和醋酸钠水解程度都较小,所以存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),C正确;溶液中存在元素守恒3n(Na)=5n(C),根据元素守恒得3c(Na+)=5c(C)+5c(HC)+5c(H2CO3),D错误。
6.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3、⑤(NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是( )
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HC)的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c(C)的大小关系为②>⑤>③>④>①
【答案】C
【解析】碳酸氢钠为弱酸的酸式盐、碳酸氢铵为弱酸的酸式盐、碳酸铵为弱酸的铵盐,都既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故A正确;①③④⑤性质都不稳定,受热都容易分解,将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质,②性质稳定,将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质,故B正确;③④相比较,④水解相互促进,c(HC):③>④,故C错误;②⑤相比较,由于⑤水解相互促进。水解程度较大,则c(C)的大小为②>⑤。③④相比较,④水解相互促进,c(C)的大小为③>④,①为二元弱酸,c(C)最小,则c(C)的大小关系为②>⑤>③>④>①,故D正确。
7.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(S)>c(H2SO3)>c(HS)
B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HS)>c(H2SO3)>c(S)
C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(S)+c(HS)
【答案】D
【解析】Na2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)>c(S)>c(HS)>c(H2SO3),A项错误;NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中HS的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HS)>c(H+)>c(S)>c(OH-)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(S)+c(HS),也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液。则选项中的元素守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(HS),故c(Na+)=2c(S)+c(HS),D项正确。
8.用0.100 0 mol·L-1的盐酸标准液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的氨水和NaOH溶液,滴定曲线如图。下列说法错误的是( )
A.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)
B.分别滴加20.00 mL盐酸时,NaOH溶液中水的电离程度大于氨水
C.若用甲基橙作指示剂,滴定终点时NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水
D.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】滴加10.00 mL盐酸时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,且物质的量相等,利用电荷守恒和元素守恒,氨水中存在c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c(N)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),所以有c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+),故A说法正确;分别滴加20.00 mL盐酸时,恰好反应生成氯化钠和氯化铵,铵根离子能够水解,所以NaOH溶液中水的电离程度小于氨水,故B说法错误;若用甲基橙作指示剂,滴定终点时pH为3.1~4.4,若不考虑铵根离子水解,两份溶液消耗盐酸的量相等,铵根离子水解呈酸性,所以NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水,故C说法正确;滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在等量的NH3·H2O和NH4Cl,溶液呈碱性,此时NH3·H2O电离程度强于N水解程度,所以存在c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D说法正确。
9.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB-H++B2-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是
(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 (填字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
。
【答案】(1)碱性 B2-+H2OHB-+OH- (2)CD
(3)c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
【解析】(1)由H2B===H++HB-(完全电离),HB-H++B2-(部分电离),知Na2B溶液中B2-会发生水解反应:B2-+H2OHB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。(2)在Na2B溶液中存在:Na2B===2Na++B2-,B2-+H2OHB-+OH-,H2OH++OH-。由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-),C正确;由元素守恒知,c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 mol·L-1,D正确;在Na2B溶液中不存在H2B,A错误;由元素守恒和电荷守恒知,B错误。(3)在NaHB溶液中,NaHB===Na++HB-,HB-H++B2-,H2OH++OH-。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
能力提升
10.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:
溶液
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法不正确的是( )
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将大于9.7
C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3)
【答案】A
【解析】根据表中数据可知,离子水解程度F-<ClO-<C,则酸的电离平衡常数:HF>HClO>HC,A项错误;盐类水解是吸热反应,升高温度促进盐类水解,故加热NaClO溶液,ClO-水解程度增大,溶液的碱性增强,pH增大,B项正确;常温下,NaF溶液的pH=7.5>7,说明NaF是强碱弱酸盐,则HF是弱酸,pH=2的HF浓度大于pH=12的NaOH溶液浓度,二者等体积混合,HF有剩余,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒得c(Na+)<c(F-),酸的电离程度较小,则溶液中离子浓度c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;根据元素守恒得2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]=c(Na+),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),故c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3),D项正确。
11.常温下,向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是( )
A.pH=p+1时,10c(H2P)=c(HP)
B.2pH=p时,c(H2P)>c(H3PO4)>c(HP)
C.pH=p时,c(H+)+c(Na+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-)
D.若用0.5 mol·L-1的H3PO4溶液进行实验,p将向左移动
【答案】AC
【解析】10c(H2P)=c(HP)时,=10c(H+),则pH=p+1,A正确;2pH=p时,pH=,此时溶液中主要含有H2P,溶液显酸性,其电离程度大于水解程度,故c(H2P)>c(HP)>c(H3PO4),B错误;pH=p时,根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-),C正确;平衡常数只受温度的影响,故p不移动,D错误。
12.(2022·浙江6月选考)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
【答案】B
【解析】恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;若只发生H++OH-===H2O,则滴加NaOH溶液的体积为20 mL,则根据电离常数,0.1 mol·L-1的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= mol·L-1=3×10-3.5 mol·L-1>1.0×10-4.3 mol·L-1,故用氢氧化钠滴定至pH=4.3的过程中,醋酸也参加了反应,B错误;滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子等于醋酸分子的浓度和醋酸根离子的浓度和,C正确;向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,当NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30 mL时,溶液中含有NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需要再继续滴加NaOH溶液,故c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
13.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
【答案】(1)③>②>④>① (2)②>①>③
(3)④>②>③>①
14.(1)常温下有NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液。
若其pH=7,则该溶液中c(N) (填“>”“<”或“=”,下同)c(Cl-)。
若pH>7,则该溶液中c(N) c(Cl-)。
(2)0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中各离子浓度关系为c(Na+)+c(H+)= ,
c(HS)+c(S)+c(H2SO3)= (计算出具体数据)。
【答案】(1)= > (2)c(HS)+2c(S)+c(OH-) 0.1 mol·L-1
【解析】(1)常温下由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液:根据电荷守恒可知,c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-);若其pH=7,c(H+)=c(OH-),则该溶液中c(N)=c(Cl-);若pH>7,c(H+)<c(OH-),则该溶液中c(N)>c(Cl-)。(2)0.1 mol·L-1的NaHSO3,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),根据元素守恒可知,c(HS)+c(S)+c(H2SO3)=c(Na+)=0.1 mol·L-1。
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大单元四 第三单元 水溶液中的离子反应与平衡
第5讲 溶液中粒子浓度的关系
【高考考向预测】
溶液中粒子浓度关系围绕电荷守恒、物料守恒、质子守恒三大核心规律,结合电离、水解平衡分析单一溶液、混合溶液的离子浓度大小比较,常融合图像、滴定场景综合命题;近三年为高频必考考点,考频极高;预测2027年侧重酸碱滴定过程中分段粒子浓度分析、复杂混合体系守恒式书写与正误判断,强化图像结合三大守恒的综合应用。
【双基自测●明考向】
1.(2026高三·全国·一轮复习)的溶液:、、、。( )
2.(2026高三·全国·一轮复习)25℃时,溶液加水稀释后,与的乘积变大。( )
3.(2026高三·全国·一轮复习)的盐酸中。( )
4.(2026高三·全国·一轮复习)由水电离出的的溶液:可大量共存。( )
5.(2026高三·全国·一轮复习)常温下,的溶液中:可大量共存。( )
6.(2026高二上·全国·课后作业)时,若溶液中,则溶液中。( )
7.(2026高三·全国·一轮复习)常温下水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20的溶液:Ba2+、Al3+、NO、Na+。( )
8.(2026高二上·全国·课后作业)时,水的离子积,时水的离子积,则时水中的。( )
9.相同温度下,相等的盐酸、溶液中,相等。( )
10.(2026高三·全国·一轮复习)常温下,的溶液中,水电离出的数为。( )
【核心梳理●明考点】
考点一 溶液中粒子浓度的守恒关系
1.电荷守恒
电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等,即电荷守恒,溶液呈电中性。
例:Na2CO3溶液中存在离子有: ,根据电荷守恒有n(Na+)+n(H+)= 或c(Na+)+c(H+)= 。
2.元素守恒
在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒。
例:在Na2CO3溶液中存在的粒子有: 。
(1)在Na2CO3固体中,Na2CO3溶于水后,电离出的C、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
(2)c(Na+)= 。
3.质子守恒
质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H+总数等于粒子接受的H+总数。
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如:Na2CO3溶液中
将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)= 。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,不论溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即c(OH-)= 。
【考点突破●明方向】
1.(2025·邵阳模拟)常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和CH3COONa的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,混合溶液中的pOH与pX{pX=-lg X,X=或或}的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.L1表示与pOH的关系
B.M点坐标为(-2.55,6.65)
C.常温下,滴加10 mL 0.1 mol·L-1盐酸时,溶液的pH<7
D.滴加20 mL 0.1 mol·L-1盐酸时:c(Cl-)-c(Na+)=2c+2c+
2c(H2NCH2CH2NH2)
2.判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)。
(2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)。
(3)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(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:c(H+)=c(S)+c(OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)=c(HC2)+c(C2)。
(6)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(C)+c(HC)+c(H2CO3)。
考点二 溶液中粒子浓度大小关系
一、掌握两大理论,建立思维基点
1.电离理论
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水中:NH3·H2O、N、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(N)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,以第一步电离为主(第一步电离程度远大于第二步电离),如H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+浓度的大小关系是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量的(相互促进的水解反应除外),但由于水的电离,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:N、Cl-、NH3·H2O、H+浓度的大小关系是c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,以第一步水解为主,如Na2CO3溶液中:C、H2CO3浓度的大小关系是c(C)>c(HC)>c(H2CO3)。
二、熟悉两类溶液,构建思维模型
1.单一溶液中粒子浓度大小比较
(1)多元弱酸溶液
根据多步电离分析知:一级电离>二级电离>三级电离。
例:0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中离子浓度间的关系是 。
(2)多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根分步水解分析知:一级水解>二级水解。
例:0.1 mol·L-1Na2S溶液中:一级水解:S2-+H2OHS-+OH-(主要);
二级水解:HS-+H2OH2S+OH-(次要);
故离子浓度间的关系为 。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液
①若离子的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性。
例:0.1 mol·L-1 NaHS溶液中存在:
水解:HS-+H2OH2S+OH-(主要)
电离:HS-H++S2-(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
溶液中微粒浓度大小关系为 。
②若离子的水解程度小于电离程度,溶液呈酸性。
例:0.1 mol·L-1NaHSO3溶液中存在:
电离:HS(主要)
水解:HS+H2OH2SO3+OH-(次要)
水的电离:H2OH++OH-(极微弱)
溶液中微粒浓度大小关系为 。
2.混合溶液中粒子浓度大小比较
混合溶液中各离子浓度大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析。
(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度
例:在0.1 mol·L-1 NH4Cl和0.1 mol·L-1的氨水混合溶液中,由于NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为 。
(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度
例:在0.1 mol·L-1的HCN和0.1 mol·L-1的NaCN混合溶液中,由于HCN的电离程度小于CN-的水解程度,导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为 ,且c(HCN)>c(Na+)=0.1 mol·L-1。
(3)若溶液混合后发生反应,则先分析反应物的用量问题,依据反应后溶液中溶质的种类及浓度关系再进行分析。
例:0.1 mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的硫酸等体积混合。
①混合液中溶质为 4,其浓度为 mol·L-1。
②溶液中含有的粒子有 。
③写出上述溶液中离子浓度由大到小的顺序: 。
【考点突破●明方向】
1.(2025·湖南,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol ·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与lgX[X=或]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol ·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2)>c(HC2)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2)
2.(2024·河北,11)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lg与-lg c(CN-)的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时>
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
3.下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
B.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(C)>c(HC)>c(OH-)
C.物质的量浓度相等的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
D.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(Na2CO3)
4.已知某溶液中存在OH-、H+、N、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
③c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是 ,上述四种离子浓度的大小顺序为 (填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶质为 ;若上述关系中④是正确的,则溶质为 。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl) (填“大于”“小于”或“等于”,下同)c(NH3·H2O),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+) c(OH-)。
【真题再现●明考向】
1.(2025·广东,12)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成[CuCl2]-和[CuCl3]2-而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含[CuCl2]-和[CuCl3]2-的溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,[CuCl2]-浓度一定上升
C.H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2]===H++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+c([CuCl3]2-)+c(OH-)
2.(2025·江苏,12)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如图所示。
已知:Ka(HS)=1.2×10-2,Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。下列说法正确的是( )
A.较浓H2SO4溶液中:c(H+)=2c(S)+c(OH-)
B.NaHSO3溶液中:2HS⥫⥬S+H2SO3的平衡常数K=5.0×10-6
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(H+)
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na+)=c沉镍(Na+)
3.(2024·湖南,13)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
4.(2024·浙江1月选考)常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 =1.4×10-2,=6.0×10-8;
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
下列说法不正确的是( )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
5.(2021·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+c(C2)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c(HC)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
6.(2022·浙江6月选考,17)25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是( )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
7.(2023·湖南卷改编)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1 的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1 的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=]的变化曲线如图所示。
(1)Ka(CH3COOH)= 。
(2)点a溶液中,c(Na+)、c(Cl-)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)四种粒子浓度关系
。
(3)点b溶液中,c(CH3COOH) (填“>”“=”或“<”)c(CH3COO-)。
【限时训练】
(60分钟)
基础落实
选择题只有1个选项符合题意
1.50 ℃时,下列各溶液中,离子的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=4的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)=1.0×10-4 mol·L-1
B.CH3COOH和CH3COONa的酸性混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)
C.Na2SO3溶液中,c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
D.pH=12的NaOH溶液中:c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
2.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A.Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
B.Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(C)+c(OH-)
D.pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的c(Na+):③>①>②
3.25 ℃时,某一元酸HB对应的盐NaB的水溶液呈碱性,下列叙述正确的是( )
A.HB的电离方程式为HB===H++B-
B.NaB溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-)
C.NaB溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HB)+c(B-)
D.0.1 mol·L-1 NaB溶液中水电离出的OH-浓度大于10-7 mol·L-1
4.25 ℃时,下列各溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)-c(C)
B.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈酸性:c(Na+)>c(HC2)>c(H2C2O4)>c(C2)
C.20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.10 mol·L-1 HCl溶液混合得到的酸性溶液:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
D.向0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c(Na+)>c(N)>c(S)>c(OH-)=c(H+)
5.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.物质的量浓度相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4 ③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(N)由大到小的顺序为③>②>①
B.0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合(pH<7):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
D.0.1 mol·L-1的Na2CO3与0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=3c(C)+3c(HC)+3c(H2CO3)
6.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3、⑤(NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是( )
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HC)的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c(C)的大小关系为②>⑤>③>④>①
7.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(S)>c(H2SO3)>c(HS)
B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HS)>c(H2SO3)>c(S)
C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(S)+c(HS)
8.用0.100 0 mol·L-1的盐酸标准液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的氨水和NaOH溶液,滴定曲线如图。下列说法错误的是( )
A.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)
B.分别滴加20.00 mL盐酸时,NaOH溶液中水的电离程度大于氨水
C.若用甲基橙作指示剂,滴定终点时NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水
D.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
9.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB-H++B2-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显 (填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是
(用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是 (填字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
。
能力提升
10.已知常温下浓度均为0.1 mol·L-1的溶液的pH如下表所示:
溶液
NaF
NaClO
Na2CO3
pH
7.5
9.7
11.6
下列有关说法不正确的是( )
A.根据上表得出三种酸的电离平衡常数:HF>HClO>H2CO3(一级电离平衡常数)
B.加热0.1 mol·L-1 NaClO溶液,其pH将大于9.7
C.pH=2的HF溶液与pH=12的NaOH溶液以等体积混合,则有c(F-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HC)+2c(H2CO3)
11.常温下,向0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是( )
A.pH=p+1时,10c(H2P)=c(HP)
B.2pH=p时,c(H2P)>c(H3PO4)>c(HP)
C.pH=p时,c(H+)+c(Na+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-)
D.若用0.5 mol·L-1的H3PO4溶液进行实验,p将向左移动
12.(2022·浙江6月选考)25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
13.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
(3)c(N)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 。
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