第3章 第一至三节提升课 第1课时 溶液中粒子浓度关系比较(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记(人教版 浙江专版)
2026-08-14
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 电离平衡,第二节 水的电离和溶液的pH,第三节 盐类的水解 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 315 KB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59209938.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本高中化学讲义聚焦溶液中粒子浓度关系比较核心知识点,系统梳理电荷守恒、元素守恒、质子守恒三种关系的推导方法,衔接电离与水解平衡理论,构建从单一盐溶液到混合及反应后溶液浓度比较的学习支架。
资料通过表格分析离子分子种类、守恒关系推导实例及归纳总结图示,培养科学思维与微观探析能力,课中辅助教师清晰授课,课后练习题涵盖多样情境,助力学生应用知识查漏补缺,体现学科特色教学方法。
内容正文:
第一至三节提升课
第1课时 溶液中粒子浓度关系比较
[核心素养发展目标] 1.掌握电解质溶液中粒子浓度间的三种守恒关系。2.掌握比较粒子浓度关系的一般方法。
一、溶液中的三种守恒关系
1.根据电离平衡理论和水解平衡理论分析离子(分子)种类
现有0.1 mol·L-1下列溶液(常温),完成下表:
离子种类
分子种类
产生原因(用离子方程式表示)
NaF
NaHSO3
Na3PO4
答案
Na+、F-、H+、OH-
HF、H2O
F-+H2OHF+OH-
Na+、HS、S、H+、OH-
H2SO3、H2O
HS+H2OH2SO3+OH-
HSH++S
Na+、P、HP、H2P、H+、OH-
H3PO4、H2O
P+H2OHP+OH-
HP+H2OH2P+OH-
H2P+H2OH3PO4+OH-
2.写出下列指定溶液的守恒关系(常温)
(1)氯化铵溶液
①电荷守恒: ;
②元素守恒: ;
③质子守恒: 。
提示 ①c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
②c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O)
③c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
提醒 ①+②消去与平衡关系无关的c(Cl-),可得③质子守恒式。
(2)硫化钠(Na2S)溶液
①电荷守恒: ;
②元素守恒: ;
③质子守恒: 。
提示 ①c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
②c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
③c(OH-)=2c(H2S)+c(HS-)+c(H+)
质子守恒式的书写
(1)电荷守恒式与元素守恒式联立,消去未参与水解平衡的微粒,即可得质子守恒式。如Na2S水溶液中的质子守恒可以将②中c(Na+)代入①中的等式,化简后可得③。
(2)分析Na2S水溶液中的质子转移情况,如下图:
(3)0.1 mol·L-1(NH4)2CO3溶液
①电荷守恒: ;
②元素守恒: 。
答案 ①c(N)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)
②c(N)+c(NH3·H2O)=2c(HC)+2c(C)+2c(H2CO3)=0.2 mol·L-1
(4)KHCO3溶液
①电荷守恒: ;
②元素守恒: ;
③质子守恒: 。
答案 ①c(K+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)
②c(K+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
③c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(C)
(5)将浓度分别为0.1 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒: ;
②元素守恒: 。
答案 ①c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
②c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1
二、溶液中粒子浓度大小的比较(常温)
1.单一盐溶液中粒子浓度的比较
(1)0.1 mol·L-1Na2S溶液中各离子浓度的大小关系: 。
答案 c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)
(2)0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中Na+、HC、H2CO3、C四种粒子浓度的大小关系: 。
答案 c(Na+)>c(HC)>c(H2CO3)>c(C)
(3)已知0.1 mol·L-1NaHSO3溶液pH<7,则其溶液中Na+、HS、H2SO3、S四种粒子浓度的大小关系: 。
答案 c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H2SO3)
2.混合溶液中粒子浓度的比较
(1)等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液呈酸性,溶液中粒子(水分子除外)浓度关系: 。
答案 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)已知Ka(HCN)=6.2×10-10,等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中粒子(水分子除外)浓度关系: 。
答案 c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
解析 (2)Kh==≈1.61×10-5>Ka,故溶液中NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,溶液呈碱性。
3.溶液混合能发生反应的粒子浓度比较
(1)CH3COOH与NaOH溶液混合
①等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为 。
答案 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
②NaOH溶液和CH3COOH溶液等浓度按体积比1∶2混合后pH<7,离子浓度大小顺序为 。
答案 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
③pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,其离子浓度大小顺序为 。
答案 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(2)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、S。
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-)。
(3)0.1 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合。
①混合液中溶质为CH3COOH、NaCl。
②溶液中含有的粒子有CH3COOH、H2O、Na+、Cl-、CH3COO-、H+、OH-。
③溶液中粒子(水分子除外)浓度由大到小的顺序:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(4)0.2 mol·L-1 NH4Cl与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合,混合液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O、NaCl,三者的物质的量浓度相等,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(N)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)。
判断混合溶液中粒子浓度大小的一般思路
(1)明确研究对象——溶液的组成(溶质及各种粒子)。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡、水解平衡)。
(3)根据题给信息,确定程度大小(是以电离为主还是以水解为主)。
(4)比较粒子浓度大小时,要充分运用电荷守恒、元素守恒关系。
4.不同溶液中某一离子浓度的比较
在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl,②CH3COONH4,③NH4HSO4,④(NH4)2SO4,⑤(NH4)2CO3,c(N)由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②。
三、电解质溶液中粒子浓度关系综合分析
1.题型概述
溶液中粒子浓度的大小比较是离子平衡的主流试题,既与盐的水解平衡有关,又与弱电解质的电离平衡有关。不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序,且还侧重溶液中各种守恒(电荷守恒、元素守恒、质子守恒)关系考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性,考查学生对变化观念、微观探析的理解和应用。
2.解题模型
1.常温下,将甲酸与NaOH溶液混合,所得溶液的pH=7,则此溶液中( )
A.c(HCOO-)>c(Na+)
B.c(HCOO-)<c(Na+)
C.c(HCOO-)=c(Na+)
D.无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的大小关系
答案 C
解析 根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-);由pH=7可知:c(H+)=c(OH-),得出c(Na+)=c(HCOO-)。
2.(2021·天津,10)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 由于磷酸为多元酸,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,粒子浓度大小为c(H3PO4)>c(H2P)>c(HP)>c(P),故A正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),故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,故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+),则c(Cl-) <c(N),故D错误。
3.醋酸(CH3COOH)是一种常见的弱酸。常温条件下,下列叙述正确的是( )
A.pH=3的CH3COOH溶液中,c(H+)=c(CH3COO-)
B.pH=8的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,c(CH3COO-)<c(Na+)
C.0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.0.1 mol∙L-1CH3COONa溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
答案 B
解析 除CH3COOH电离出的H+外,水也会电离出少量H+,即c(H+)>c(CH3COO-),A项错误;由电荷守恒可知,混合溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时溶液pH=8,溶液中c(H+)<c(OH-),则c(CH3COO-)<c(Na+),B项正确;CH3COO-水解微弱,0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)> c(OH-)>c(H+),C项错误;由电荷守恒可知,CH3COONa溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D项错误。
4.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 ,c(H2S)从大到小的顺序是 。
答案 ③>②>④>① ④>①>②>③
课时对点练
[分值:100分]
[1~8题,每小题6分]
题组一 单一溶液中粒子浓度的关系
1.室温下,0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性,下列说法错误的是( )
A.水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1
B.c(N)=c(CH3COO-)
C.CH3COONH4能促进水的电离
D.c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
答案 A
解析 CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子都水解促进水的电离,使得水电离产生的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,A错误、C正确;CH3COONH4溶液呈中性,说明两者水解程度相等,c(N)=c(CH3COO-),B正确;醋酸根离子水解生成醋酸分子的程度很小,所以c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
2.室温时,下列溶液中微粒的浓度关系正确的是( )
A.0.05 mol·L-1 NaClO溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
B.pH=4的KHC2O4溶液中:c(H2C2O4)>c(C2)
C.pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
D.一定浓度的Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
答案 A
解析 次氯酸根离子水解,溶液呈碱性,氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,A正确;KHC2O4溶液pH=4,则HC2的电离程度大于其水解程度,所以c(H2C2O4)<c(C2),B错误;NH3·H2O是弱电解质,稀释10倍后,其pH向7靠拢不到一个单位,则a<b+1,C错误;在Na2S溶液中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),D错误。
题组二 不同电解质溶液中指定微粒浓度的比较
3.物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3,按c(C)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
答案 C
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(C)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(C)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(C)小于Na2CO3溶液中c(C),根据分析可知,物质的量浓度相同时c)由小到大顺序为③<②<④<①。
4.下列各项中指定微粒的浓度比为2∶1的是( )
A.相同温度下,2 mol·L-1醋酸溶液与1 mol·L-1醋酸溶液中c(H+)之比
B.H2CO3溶液中c(H+)与c(C)之比
C.Na2CO3溶液中c(Na+)与c(C)之比
D.常温下,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中的c(Na+)之比
答案 D
解析 CH3COOH是弱酸,浓度不同时其电离程度不同,所以浓度是2倍关系的两醋酸溶液中c(H+)之比不是2∶1,A项错误;H2CO3是二元弱酸,分步电离且只发生部分电离,故c(H+)∶c(C)≠2∶1,B项错误;因C发生水解被消耗,故c(Na+)∶c(C)>2∶1,C项错误;不管C、CH3COO-的水解程度如何,溶液中c(Na+)是一定的,前者c(Na+)=0.2 mol·L-1,后者c(Na+)=0.1 mol·L-1,D项正确。
题组三 混合溶液中粒子浓度大小比较
5.(2025·嘉兴高二期末)室温下,将0.10 mol·L-1HClO溶液和0.10 mol·L-1 NaOH 溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不正确的是( )
A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)
B.c(HClO)+c(H+)=c(OH-)
C.c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(HClO)+c(ClO-)=0.10 mol·L-1
答案 D
解析 等浓度等体积的HClO和NaOH混合溶液溶质为0.05 mol·L-1 NaClO,NaClO溶液电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-),质子守恒为c(HClO)+c(H+)=c(OH-),A、B正确;NaClO为强电解质,完全电离,ClO-发生微弱水解,溶液显碱性,可得微粒浓度:c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C正确;由元素守恒可知c(HClO)+c(ClO-)=0.05 mol·L-1,D错误。
6.(2024·杭州高二期末)25 ℃时,在20 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,曲线如图所示,下列有关粒子浓度关系的比较不正确的是( )
A.A点:c(Na+) >c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
B.B点:c(OH-)=c(H+),c(Na+)=c(CH3COO-)
C.C点:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.C点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
答案 A
7.(2024·台州高二上期中)室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)
C.pH=5的NaHSO3溶液:c(Na+)>c(H2SO3)>c()>c(H+)>c(OH-)
D.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2)+c(H2C2O4)
答案 B
解析 Na2S溶液中的一级水解程度大于二级水解程度,则c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),故A错误;CH3COONa和CaCl2混合溶液中存在元素守恒:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)、2c(Ca2+)=c(Cl-),两式相加得到c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),故B正确;NaHSO3溶液pH=5,呈酸性,则HS的电离程度大于水解程度,即c(S)>c(H2SO3),故C错误;Na2C2O4溶液中存在质子守恒:c(OH-) =c(H+)+c(HC2)+2c(H2C2O4),故D错误。
8.(2024·宁波五校联盟期中联考)常温下, 向20 mL 0.2 mol·L-1H2A溶液中滴加 0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有关微粒的物质的量变化如图,下列说法正确的是( )
A.当V(NaOH)=40 mL时,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
B.NaHA 溶液中:c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A)
C.当V(NaOH)=40 mL时,其溶液中水的电离程度比纯水小
D.当V(NaOH)=20 mL时,NaHA 水解程度大于电离程度
答案 B
解析 当V(NaOH)=40 mL时,溶液中的溶质为Na2A,溶液中存在的平衡有A2-+H2OHA-+OH-,HA-+H2OH2A+OH-,H2OH++OH-,所以溶液中的离子浓度:c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+),A项错误;NaHA溶液中,质子守恒为c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),B项正确;当V(NaOH)=40 mL时,溶液中的溶质为Na2A,Na2A的水解能够促进水的电离,故其溶液中水的电离程度比纯水大,C项错误。
[9~13题,每小题6分]
9.(2024·宁波高二上期中)邻苯二甲酸氢钾(KHA)溶液是一种常见的缓冲溶液,呈酸性,相当于一元弱酸,其可以用于标定NaOH溶液的浓度:KHA+NaOH===KNaA+H2O。室温时,下列指定溶液中微粒浓度关系正确的是(已知邻苯二甲酸的Ka1=1.1×10-3、=4.0×10-6)( )
A.0.1 mol·L-1K2A溶液:c(K+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
B.KHA溶液与NaOH溶液恰好完全中和后溶液:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(K+)
C.等浓度的KHA和KNaA混合溶液中:c(K+)>c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)
D.向0.1 mol·L-1KHA中滴加NaOH溶液至pH=7:c(K+)+c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)
答案 B
解析 邻苯二甲酸氢钾(KHA)溶液是一种常见的缓冲溶液,呈酸性,相当于一元弱酸,则K2A为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,0.1 mol·L-1K2A溶液:c(K+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),A错误;根据元素守恒得:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(K+),B正确;设KHA和KNaA的浓度均为1 mol·L-1则c(K+)=2 mol·L-1,c(Na+)=1 mol·L-1,A2-的水解常数Kh=<Ka2,所以c(A2-)>1 mol·L-1,c(HA-)<1 mol·L-1,可知c(K+)>c(A2-)>c(Na+)> c(HA-),C错误;由电荷守恒得:c(K+)+c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-),又pH=7,c(H+)=c(OH-),则c(K+)+c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),D错误。
10.(2024·丽水高二期末)常温下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 KOH溶液,其pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的( )
A.①点时,c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH―)
B.②点时,c(K+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH―)
C.③点时,c(K+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH―)
D.④点时,c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH―)>c(H+)
答案 B
解析 ①点为0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液,醋酸为弱电解质,少量发生电离,溶液中的氢离子来自醋酸和水的电离,故c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH―),故A正确;②点为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COOK,混合溶液呈酸性,CH3COOH电离程度大于CH3COOK 的水解程度,所以c(CH3COO-)>c(K+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH―),故B错误;③点为少量CH3COOH、大量CH3COOK混合溶液,溶液呈中性,c(H+)=c(OH―),根据电荷守恒c(K+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH―),③点满足c(K+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH―),故C正确;④点为CH3COOK溶液,CH3COO-水解溶液呈碱性,且水解是微弱的,所以c(K+)>c(CH3COO-)>c(OH―)>c(H+),故D正确。
11.室温下,将两种浓度均为0.1 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系不正确的是( )
A.NaHCO3⁃Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c()>c()>c(OH-)
B.氨水⁃NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c()+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-)
C.CH3COOH⁃CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4⁃NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-)
答案 C
解析 NaHCO3水溶液呈碱性,说明的水解程度大于其电离程度,等浓度的NaHCO3和Na2CO3水解关系:>,溶液中剩余微粒浓度关系:c()>c(),和水解程度微弱,生成的OH-浓度较低,由NaHCO3和Na2CO3化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,则混合溶液中微粒浓度大小关系:c(Na+)>c()>c()>c(OH-),故A正确;该混合溶液中电荷守恒:c()+c(H+)=c(OH-) +c(Cl-),元素守恒:c(NH3·H2O)+c()=2c(Cl-),两式联立消去c(Cl-)可得:c()+2c(H+)=2c(OH-) +c(NH3·H2O),故B正确;该溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,则溶液中微粒浓度关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故C错误;该混合溶液中存在元素守恒:2c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(C2),电荷守恒:2c(C2)+c(HC2)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),两式相加可得:c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-),故D正确。
12.(2025·台州高二上质检)在常温下,有关下列4种溶液的叙述中错误是( )
编号
①
②
③
④
溶液
氨水
NaOH溶液
醋酸
H2SO4溶液
pH
11
11
3
3
A.水电离出的c(H+):①=②=③=④
B.分别取1 mL稀释至10 mL,四种溶液的pH:①>②>④>③
C.将溶液①、④等体积混合后,溶液中:c()>c()>c(H+)>c(OH-)
D.若将a L溶液④和b L溶液②混合后pH=4,则a∶b=11∶9
答案 C
解析 常温下,pH=11的氨水和氢氧化钠溶液中,水的电离受到抑制,水电离的氢离子浓度为10-11 mol·L-1,pH=3的硫酸和醋酸中,水的电离受到抑制,水电离的氢离子浓度为10-11 mol·L-1,所以水电离出的c(H+):①=②=③=④,A正确;稀释10倍后氨水和氢氧化钠溶液pH>7,硫酸和醋酸溶液pH<7,氨水稀释过程中NH3·H2O会继续电离出OH-,所以稀释10倍其pH的变化小于1,氢氧化钠溶液pH的变化等于1,则稀释后pH:①>②,醋酸稀释10倍其pH的变化小于1,硫酸pH的变化等于1,即pH:③<④,则四种溶液的pH:①>②>④>③,B正确;一水合氨为弱碱,所以pH=11的氨水浓度远大于10-3 mol·L-1,而硫酸为强酸,pH=3的硫酸中氢离子浓度为10-3 mol·L-1,二者等体积混合时碱过量,混合后溶液呈碱性,所以c(OH-)> c(H+),C错误;常温下pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,pH=3的硫酸中c(H+)=10-3 mol·L-1,混合后pH=4,所以酸过量,则 mol·L-1=10-4 mol·L-1,解得a∶b=11∶9,D正确。
13.室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.向0.10 mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(N)=c(HC)+c(C)
B.向0.10 mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(N)>c(S)
C.向0.10 mol·L-1Na2SO3溶液中通入SO2:c(Na+)=2[c(S)+c(HS)+c(H2SO3)]
D.向0.10 mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
答案 D
解析 通入CO2,溶液为中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知,c(N)=c(HC)+2c(C),A错误;由元素守恒可知,c(Na+)=c(S)+c(HS)+c(H2SO3),溶液呈中性,由电荷守恒可得c(Na+)+c(N)=2c(S)+c(HS),联立可得c(N)+c(H2SO3)=c(S),则c(S)>c(N),B错误;Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,至溶液pH=7,反应后溶液中的溶质为NaHSO3、Na2SO3,则c(Na+)<2[c(S)+c(HS)+c(H2SO3)],C错误;溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,溶液呈中性,由电荷守恒可知,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由元素守恒可知,c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),D正确。
14.(12分)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25 ℃)如下表:
弱电解质
H2CO3
H2SO3
NH3·H2O
CH3COOH
电离平衡常数
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
Ka1=1.4×10-2
Ka2=6.0×10-8
Kb=1.75×10-5
Ka=1.75×10-5
(1)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。
(2)CH3COONH4溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,原因是 。
(3)现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液中各微粒浓度之间的关系式错误的是 (填字母)。
A.c(N )+c(H+ )=c(HC)+c(OH- ) +c(C)
B.c(N)+c(NH3·H2O)=2c(C )+ 2c(HC)+ 2c(H2CO3 )
C.c(C)+c(HC )+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
D.c(H+ )+c(HC)+c(H2CO3)=c(OH- )+c(NH3·H2O)
E.c(N )>c(C)>c(HC )>c(NH3·H2O)
答案 (1)H2SO3+HC===CO2↑+ H2O+HS (2)中 由于NH3·H2O的电离常数等于CH3COOH的电离常数,因此N的水解程度等于CH3COO-的水解程度,溶液呈中性 (3)AD
解析 (1)由电离常数可知,酸性:H2SO3>H2CO3>HS,则H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式:H2SO3+HC===CO2↑+ H2O+HS。
(2)CH3COONH4溶液呈中性,是由于N的水解程度等于CH3COO-的水解程度。
(3)根据电荷守恒:c(N )+c(H+ )=c(HC)+c(OH- ) +2c(C),故A错误;根据元素守恒,c(N)+c(NH3·H2O)=2c(C )+ 2c(HC) + 2c(H2CO3 ) ,故B正确;含碳粒子的总浓度为0. 1 mol·L-1,c(C)+c(HC )+c(H2CO3)=0. 1 mol·L-1,故C正确;依据溶液中质子守恒:c(H+ )+c(HC)+2c(H2CO3) =c(OH- )+c(NH3·H2O),故D错误;溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度,碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度,所以溶液中粒子浓度大小为c(N )>c(C)>c(HC )>c(NH3·H2O),故E正确。
15.(10分)(1)将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)>c(A-)。用“>”“<”或“=”填写下列空白:
①混合溶液中,c(A-) c(HA)。
②混合溶液中,c(HA)+c(A-) 0.1 mol·L-1。
③混合溶液中,由水电离出的c(OH-) 0.2 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的c(H+)。
(2)25 ℃下,将a mol·L-1的NaA溶液与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a (填“>”“<”或“=”)0.01;用含a的代数式表示HA的电离常数Ka= 。
答案 (1)①< ②= ③>
(2)> (100a-1)×10-7
解析 (1)①将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合时,溶质为等物质的量的HA和NaA,由于c(Na+)>c(A-),则由电荷守恒可知c(H+)<c(OH-),说明A-的水解能力大于HA的电离能力,使得c(HA)>c(A-)。②通过元素守恒及等体积混合后浓度减半可知,c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1。③混合溶液中由于NaA的存在,促进水的电离,而0.2 mol·L-1 的HA溶液中水的电离受到抑制,因此前者由水电离产生的c(OH-)大于后者由水电离产生的c(H+)。
(2)若恰好反应生成了HA,溶液显酸性,加入的盐酸应该少些,故a>0.01,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(Cl-),pH=7,c(H+)=c(OH-),c(A-)=c(Na+)-c(Cl-)= mol·L-1- mol·L-1;再根据元素守恒:c(A-)+c(HA)=c(Na+)= mol·L-1;Ka===(100a-1)×10-7。
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