内容正文:
第3章
物质在水溶液中的行为
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练5 溶液中“粒子”浓度的关系
第1讲 描述运动的基本概念
1.[经典真题][2021天津高考]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+)
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由于磷酸为多元酸,磷酸的Ka1=7.1×10-3 mol·L-1、Ka2=6.2×10-8 mol·L-1、Ka3=4.5×10-13 mol·L-1,则未
电离的磷酸分子数多于已发生电离的磷酸分子数,第一步电离大于第二步电离,第二步电离大于第三步
电离,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2P )>c(HP )>c(P ),A正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4
溶液中,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2 )+2c(C2 ),B错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
中,根据元素守恒得到c(H2CO3)+c(HC )+c(C )=0.1 mol·L-1,C错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9
的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(N )+c(H+),知c(Cl-)<c(N ),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026北京八十中期中]常温下,下列溶液中的离子浓度关系式不正确的是 ( )
A.相同物质的量浓度的NH4HCO3和NH4HSO4溶液,c(N )前者小于后者
B.常温下pH>7的NH4Cl、NH3·H2O混合溶液:c(N )>c(Cl-)
C.0.1 mol/L NaHCO3溶液中:c(OH-)+2c(C )=c(H+)+c(H2CO3)
D.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:c(Na+)=c(S )+c(HS )+c(H2SO3)
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 相同物质的量浓度的NH4HCO3和NH4HSO4溶液中,NH4HCO3中的HC 与N 水解相互促进,而
NH4HSO4电离产生的H+能抑制N 水解,所以N 的浓度前者小于后者,A正确;pH>7的NH4Cl和NH3·H2
O混合溶液中存在电荷守恒:c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),pH>7,则c(OH-)>c(H+),故c(N )>c(Cl-),B正确;
0.1 mol/L NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)+c(C )=c(H+)+c(H2CO3),C错误;在0.1 mol/L NaHSO3溶
液中存在元素守恒c(Na+)=c(S )+c(HS )+c(H2SO3),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026江西南昌二中月考]已知H2A是一种二元弱酸(常温时,Ka1=10-1.3 mol/L、Ka2=10-6.6 mol/L)。常温下,
将0.1 mol/L NaOH溶液逐滴滴入20 mL 0.1 mol/L H2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的变
化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.a点溶液中:c(H2A)=c(HA-)
B.c点溶液中:c(Na+)<3c(A2-)
C.d点溶液中:c(OH-)>2c(H2A)
D.水的电离程度:b点>d点
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析
由上图分析得,A正确;由上图分析得,c点c(HA-)=c(A2-),由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH
-),联立得c(Na+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),因c点pH=6.6, c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<3c(A2-),B正确;d点溶质为Na2
第1讲 描述运动的基本概念
A,溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A),则c(OH-)-2c(H2A)=c(H+)+c(HA-)>0,即c(OH-)>2c
(H2A),C正确;b点溶质为NaHA,溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于HA-的水解程度,水的电离被抑制,d
点溶质为Na2A,A2-水解促进水的电离,水的电离程度d点>b点,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026河北百师联盟联考]室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2 mol·L-1,
Ka2(H2SO3)=6.2×10-8 mol·L-1。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=3时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法不正确的是 ( )
A.实验1所得溶液中:c(HS )+c(S )<c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(S )>c(HS )
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧会产生Na2SO4固体
D.实验3所得溶液中c(S )>c(Mn2+)
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 实验1中,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3分步电离,根据电荷守恒可得c(H+)=c(HS )+2c(S )+c
(OH-),所以溶液中:c(HS )+c(S )<c(H+),故A正确;实验2将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,所得
溶液中可能含有Na2SO3、NaHSO3等,pH=3,即c(H+)=10-3 mol·L-1,Ka2(H2SO3)= =
mol·L-1=6.2×10-8 mol·L-1, =6.2×10-5<1,所以c(S )<c(HS ),故B不正确;实验2所得
溶液在蒸干、灼烧过程中,最终转化为Na2SO4,会产生Na2SO4固体,故C正确;实验3:将SO2气体通入0.1
mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气,发生反应:5SO2+2KMnO4+2H2O K2SO4+2
MnSO4+2H2SO4,所以所得溶液中:c(S )>c(Mn2+),故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026河北衡水期中]碳酸钠是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的
过程如下:
下列说法正确的是 ( )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC )+c(C )
B.已知Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),则NH4HCO3溶液显碱性
C.滤液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N )+c(H+)
D.0.5 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在:c(H+)>c(OH-)
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析
0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HC )+2c(C ),A错误。Kb(NH3·H2O)>
Ka1(H2CO3),则Kh(N )<Kh(HC ),HC 的水解程度大于N 的水解程度,则溶液中c(OH-)>c(H+),NH4
第1讲 描述运动的基本概念
HCO3溶液显碱性,B正确;滤液中含有溶质NH4Cl、NaCl和NaHCO3,根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)+
c(N )=c(OH-)+c(HC )+2c(C )+c(Cl-),C错误;NaHCO3溶液显碱性,则0.5 mol·L-1 NaHCO3溶液中
c(H+)<c(OH-),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[不定项][2026山东省实验中学期中]常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1
H3PO4溶液时,V(NaOH)、各含磷元素微粒的lg[c/(mol·L-1)]和pH的关系如图。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是( )
A.①为H2P 的lg[c/(mol·L-1)]与pH的关系
B.0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液中,离子浓度最大的是H2P
C.b点时,溶液中c(HP )>c(H3PO4)
D.c点时,溶液中存在c(Na+)<3c(H3PO4)+c(HP )+2c(H2P )
CD
第1讲 描述运动的基本概念
解析
由分析可知,①为HP 的lg[c/( mol·L-1)]与pH的关系,A错误;H3PO4为弱酸,0.100 0 mol·L-1 H3PO4溶液中
含P微粒主要以H3PO4分子形式存在,其中离子浓度最大的是H+,而不是H2P ,B错误;根据题图可知,a点c
第1讲 描述运动的基本概念
(H3PO4)=c(H2P ),Ka1= =10-2.12 mol·L-1,c点c(HP )=c(H2P ),Ka2= =1
0-7.20 mol·L-1,b点时,V(NaOH)=20 mL,此时溶质为NaH2PO4,溶液pH=5,c(H+)=10-5 mol·L-1,Ka1·Ka2=
× , = = =100.68>1,故b点时溶液中c(HP
)>c(H3PO4),C正确;c点时,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(H2P )+2c(HP )+3c(P )+c(OH-),
元素守恒:2c(Na+)=3c(H3PO4)+3c(H2P )+3c(HP )+3c(P ),结合题图可知,c点时c(H2P )=c(HP ),
联立三个等式,可得3c(H3PO4)+3c(HP )+c(H+)=c(OH-)+c(Na+),此时溶液显碱性,则c(Na+)<3c(H3PO4)+c
(HP )+2c(H2P ),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
方法点津
溶液中粒子浓度大小比较往往结合图像考查,解答这类试题的一般思路如下:
①识图像→弄懂横、纵坐标的含义,分清拐点、交点、起点、终点;
②找联系(图像点、线与溶液酸碱性)→想规律→找原理(电荷守恒、元素守恒、质子守恒)→结合反应
和图中数据,用公式(pH的计算公式、电离与水解平衡常数的表达式、水的离子积)作出判断。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2024浙江高考研究联盟联考]25 ℃时,以NaOH溶液调节0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的
H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)= ]。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法不正确的是 ( )
A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lgKa)
B.20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2
C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
D.在0.1 mol·L-1 NaHA溶液中,各离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 图像中的关键点分析如下:
第1讲 描述运动的基本概念
c平(HA-)=c平(A2-)时溶液pH=4.2,20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合得到
物质的量浓度相等的NaHA和Na2A混合液,此时c平(HA-)≠c平(A2-),则混合液的pH≠4.2,B错误;根据电荷
守恒可知,往H2A溶液中滴加NaOH溶液过程中一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C正确;
NaHA溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),则c(Na+)>c(HA-),且c(HA-)>c(A2-),又因为Ka2(H2
A)=10-4.2 mol·L-1,Kh(HA-)= = mol·L-1=10-12.8 mol·L-1,HA-的电离程度大于其水解程度,即c(A2-)>
c(OH-),则离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[不定项][2026山东菏泽一中月考]已知常温下,HF酸性强于HCN,分别向1 L 1 mol/L的HF、HCN溶液
中加NaOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液pH随lg (X表示F或者CN)的变化情况如图所示,
下列说法错误的是 ( )
A.溶液中对应的c(X-):d点=c点
B.b点溶液的pH=5.3
C.a点溶液中c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
D.Ⅱ线是溶液pH随lg 变化的情况
AC
第1讲 描述运动的基本概念
解析
d点和c点均为溶液显中性的点,c(OH-)=c(H+),两溶液均有c(X-)=c(Na+),HF酸性强于HCN,要使溶液显中
性,HF溶液中要加入较多的NaOH,因此cc(Na+)>cd(Na+),即溶液中对应的c(X-):d点<c点,A错误;Ⅰ线表示
第1讲 描述运动的基本概念
pH随lg 的变化,由以上分析知Ka(HF)=10-3.3 mol/L,b点lg =2,即 =102,则c(H+)= =
mol/L=10-5.3 mol/L,故pH=5.3,B正确;由电荷守恒得a点c(Na+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),a点溶液pH为3.3,
呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(F-)>c(Na+),又因为a点溶液中lg =0,即c(F-)=c(HF),则c(HF)>c(Na+),所以a点
溶液中c(HF)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C错误;由分析可知Ⅱ线表示pH随lg 变化的情况,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2025河南部分学校大联考]常温下,向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀硫酸,混合液中粒子浓度比值的负对
数pX随溶液pH的变化曲线如图所示(忽略H2CO3分解)。
已知:pX=-lg X,X表示 或 。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法错误的是 ( )
A.常温下,H2CO3的第二步电离常数Ka2=10-10.3 mol·L-1
B.b点溶液中:c(OH-)+2c(C )+c(H2CO3)+2c(S )<c(Na+)+c(H+)
C.pH=9.3时,溶液中c(C )>100c(H2CO3)
D.滴加稀硫酸的过程中, 逐渐减小
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,电离常数Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),所以在pH相同时,lg
>lg ,乙表示-lg 随溶液pH的变化曲线,甲表示-lg 随溶液pH的变化曲
线,在a点 =10-1,c(H+)=10-9.3 mol·L-1,故Ka2= =10-10.3 mol·L-1,A项正确;由b点可知,c(H+)
=10-7.4 mol·L-1时 =10,Ka1= =10-6.4 mol·L-1,b点溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+2c(C
)+c(HC )+2c(S )=c(Na+)+c(H+),由 =10可知,c(HC )>c(H2CO3),所以c(OH-)+2c(C )+c
(H2CO3)+2c(S )<c(Na+)+c(H+),B项正确;根据Ka1=10-6.4 mol·L-1、Ka2=10-10.3 mol·L-1,知 =Ka1×
Ka2=10-16.7 mol2·L-2,在pH=9.3时, = =101.9<100,故c(C )<100c(H2CO3),C项错误;由以上分
第1讲 描述运动的基本概念
析知 =Ka1×Ka2,滴加稀硫酸过程中,c(H+)逐渐增大,所以 逐渐减小,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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