内容正文:
专题3
水溶液中的离子反应
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练4 溶液中粒子浓度大小关系
第1讲 描述运动的基本概念
1.通过滴加相同浓度的盐酸或KOH溶液来调节0.01 mol·L-1 Na2HAsO3溶液的pH,实验测得含砷的各物
质的分布分数(平衡时某物质的浓度占各物质浓度之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。
下列有关说法正确的是 ( )
A.Ka2(H3AsO3)为1×10-9.2
B.NaH2AsO3溶于水,所得溶液中H2As 的水解程度
小于其电离程度
C.水的电离程度:a点大于b点
D.Na2HAsO3溶液中存在:c(Na+)=2c(H2As )+2c(HAs )+
2c(As )+2c(H3AsO3)
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 c(H2As )=c(H3AsO3)时,pH=9.2,Ka1(H3AsO3)= =1×10-9.2,A错误;分析题图可得出
NaH2AsO3溶液显碱性,即H2As 的水解程度大于其电离程度,B错误;分析题图可以得出a点H3AsO3的电
离对水的电离起到抑制作用,b点溶液显碱性,H2As 、HAs 的水解对水的电离起到促进作用,则水
的电离程度:a点小于b点,C错误;根据元素守恒得Na2HAsO3溶液中存在c(Na+)=2c(H2As )+2c(HAs )+
2c(As )+2c(H3AsO3),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[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 由于磷酸为多元弱酸,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,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+),则c(Cl-)<c(N ),D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026江苏苏州期中]常温下:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka1(H2SO3)=10-1.85、Ka2(H2SO3)=10-7.22、Kb(NH3·
H2O)=1.8×10-5。小组同学进行如下实验:
实验 实验操作和现象
1 测定0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH≈a
2 向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入少量SO2
3 向20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL
4 配制0.10 mol·L-1的①(NH4)2SO3溶液、②CH3COONH4溶液、③NH4HSO3溶液
第1讲 描述运动的基本概念
下列所得结论正确的是 ( )
A.实验1溶液中存在:c(Na+)>c(HS )>c(H2SO3)>c(S )
B.实验2反应的离子方程式:CH3COO-+SO2+H2O CH3COOH+S
C.实验3反应后的溶液中存在:c(CH3COOH)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)
D.实验4中各溶液pH大小:③<②<①
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 NaHSO3溶液中,HS 电离常数为Ka2(H2SO3)=10-7.22,水解常数Kh(HS )= = =
10-12.15,故其电离程度大于水解程度,则c(S )>c(H2SO3),A项错误;酸性H2SO3>CH3COOH>HS ,故向
CH3COONa溶液中通入少量SO2时应该产生醋酸和HS :CH3COO-+SO2+H2O CH3COOH+HS ,B项
错误;逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL,得到等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,存在电荷守
恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),即c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+),水解常数Kh(CH3COO-)=
= <1.8×10-5,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即c(Na+)>
c(CH3COOH),故c(CH3COOH)-c(CH3COO-)<c(OH-)-c(H+),C项错误;Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,
故CH3COO-的水解程度和N 的水解程度相等,CH3COONH4溶液显中性,NH4HSO3溶液中,N 水解使溶
液显酸性,HS 电离程度大于水解程度,也使溶液显酸性,故NH4HSO3溶液显酸性,而(NH4)2SO3溶液中,S
水解程度比N 大,溶液显碱性,故pH大小:③<②<①,D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025辽宁沈阳期中]25 ℃时,用0.1 mol·L-1 KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,H2A被滴定分数
[ ]与pH、微粒分布分数δ[δ(X)= ,X表示H2A、HA-或A2-]的关系如
图所示。下列说法正确的是 ( )
A.曲线Ⅱ表示HA-,且c点溶液中存在c(K+)=3c(HA-)
B.25 ℃时,H2A第一步电离平衡常数Ka1≈10-7
C.当H2A的被滴定分数为1时,溶液中c(A2-)<c(H2A)
D.当H2A的被滴定分数为2时,溶液显酸性
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 随H2A被滴定分数的增大,pH逐渐增大,由题图可知,a、b、c、d所在曲线为H2A被滴定分数与
pH的关系曲线。用0.1 mol·L-1 KOH溶液滴定同浓度的H2A溶液,依次发生反应H2A+OH- HA-+H2O、
HA-+OH- A2-+H2O,则δ(H2A)随H2A被滴定分数的增大而减小,δ(HA-)随H2A被滴定分数的增大
先增大后减小,δ(A2-)随H2A被滴定分数的增大而增大,则曲线Ⅰ表示H2A,曲线Ⅱ表示HA-,曲线Ⅲ表示A2-。
根据题图可知,c点溶液pH=7,即c(H+)=c(OH-),且c(HA-)=c(A2-),由电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+
2c(A2-),即c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)=3c(HA-),A正确;由题图可知,25 ℃时,当溶液中c(HA-)=c(H2A)时,
对应溶液pH约为4,则H2A第一步电离平衡常数Ka1= =c(H+)≈10-4,B错误;当 =1时,反
应恰好生成KHA,由题图可知,此时溶液显酸性,则HA-的电离程度大于水解程度,即溶液中c(A2-)>c(H2A),
C错误;当 =2时,反应恰好生成K2A,因A2-在溶液中水解使溶液显碱性,或直接观察题图可知,当
=2时,溶液pH>7,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025河北石家庄期中]室温下:Ka1(H2CO3)=10-6.38、Ka2(H2CO3)=10-10.25。下列实验中的有关说法不正确
的是 ( )
实验 实验操作和现象
1 分别配制0.1 mol/L的NaHCO3溶液和0.1 mol/L的Na2CO3溶液
2 用pH计测得某Na2CO3和NaHCO3的混合溶液的pH为10.25
3 向0.2 mol/L NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol/L NaOH溶液
4 向实验2的混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象
C
A.实验1的0.1 mol/L Na2CO3溶液中存在c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HC )
B.实验2溶液中存在:c(Na+)>c(HC )-c(C )
C.实验3所得溶液中存在:c(Na+)=c(C )+c(HC )+c(H2CO3)
D.实验4所得溶液中存在c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(HC )+c(OH-)
第1讲 描述运动的基本概念
解析 Na2CO3溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C )+c(HC ),元素守恒:c(Na+)=
2c(C )+2c(HC )+2c(H2CO3),两式联立得质子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HC ),A正确;实验2溶
液中,pH为10.25,则c(H+)=10-10.25 mol/L,Ka2(H2CO3)= =10-10.25,则 =1,c(Na+)>0,即c(Na+)>
c(HC )-c(C ),B正确;向0.2 mol/L NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol/L NaOH溶液,只有一半的
NaHCO3发生反应,则溶液溶质为等物质的量的NaHCO3和Na2CO3,溶液中存在元素守恒:2c(Na+)=
3[c(C )+c(HC )+c(H2CO3)],C错误;向实验2的混合溶液中通入过量的CO2,溶液中存在电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=2c(C )+c(HC )+c(OH-),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026湖南衡阳八中月考]25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol/L氨水的pH,溶液中pH与微粒浓度的对数值
(lg c)、反应物的物质的量之比[n(HCl)/n(NH3·H2O)]的关系如图。忽略通入气体后溶液体积的变化,
下列说法错误的是 ( )
A.P2所示溶液中:c(Cl-)>c(NH3·H2O)
B.P1所示溶液中:c(Cl-)=0.05 mol/L
C.[n(HCl)/n(NH3·H2O)]=0.75时,溶液中:
4c(H+)+c(N )=4c(OH-)+3c(NH3·H2O)
D.25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数数量级为10-1
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图知,P2所示溶液的pH=7,根据电荷守恒:c(N )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(N )=c(Cl-),
c(N )>c(NH3·H2O),可知c(Cl-)>c(NH3·H2O),A正确;P1所示溶液中
存在电荷守恒c(H+)+c(N )=c(OH-)+c(Cl-),由题图知该溶液中c(N )=c(NH3·H2O)=0.05 mol/L,c(H+)=
10-9.25 mol/L,c(OH-)=10-4.75 mol/L,则10-9.25 mol/L+0.05 mol/L=10-4.75 mol/L+c(Cl-),c(Cl-)<0.05 mol/L,B错误;
[n(HCl)/n(NH3·H2O)]=0.75时,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(N )=c(OH-)+c(Cl-),元素守恒:3c(NH3·
H2O)+3c(N )=4c(Cl-),联立得4c(H+)+c(N )=4c(OH-)+3c(NH3·H2O),C正确;由题图知pH=9.25时,
c(N )=c(NH3·H2O),Kh(N )= =10-9.25,则NH4Cl水解平衡常数数量级为10-10,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
7.[易错题][2025江西南昌期中]室温下,体积均为20 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的HX溶液、HY溶液中分
别滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H+)水的负对数 ]与滴加NaOH溶液体积
的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 ( )
A.室温时,Ka(HX)=10-6
B.a、b、c三点溶液均显中性
C.b、d两点溶液的离子总浓度不同
D.c点溶液中c(X-)+c(HX)=0.05 mol·L-1
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知, 0.1 mol·L-1的HX溶液中c(H+)水=c(OH-)=10-11 mol·L-1,则溶液中c(H+)=
mol·L-1=10-3 mol·L-1 ,HX为弱酸,Ka(HX)= ≈ =10-5,A错误。a点加入NaOH
溶液的体积小于20 mL,溶液溶质为NaX、HX,X-水解促进水电离的作用与HX电离抑制水电离的作用
相互抵消,则水的电离不受影响,溶液显中性;b点加入NaOH溶液的体积等于20 mL,溶液溶质为NaY,
此时溶液中的H+和OH-均是由水电离出来的,且c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,则溶液显中性;c点加入NaOH
溶液的体积大于20 mL,溶液溶质为NaX、NaOH,NaX为强碱弱酸盐,X-水解促进水电离的作用与NaOH
电离抑制水电离的作用相互抵消,但这两种作用均使溶液显碱性,则溶液显碱性,B错误。b点溶液溶质
为NaY,溶液呈中性,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),d点溶液溶质为NaX,溶液显碱性,存在电
荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),两种溶液中加入的n(NaOH)相等且两溶液体积相等,则b、d点溶液
第1讲 描述运动的基本概念
中c(Na+)相等,又因为b点溶液呈中性、d点溶液呈碱性,则c(H+):b点>d点,两种溶液中均存在阳离子
浓度之和等于阴离子浓度之和,所以b、d两点溶液中离子总浓度不同,C正确。由题图可知,d点HX溶
液与NaOH溶液恰好完全反应,d点溶液中溶质为NaX,由元素守恒得c(X-)+c(HX)= mol·L-1=
0.05 mol·L-1,c点溶液体积大于40 mL,则溶液中c(X-)+c(HX)<0.05 mol·L-1,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025江苏扬州月考]乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HA溶液中滴加适
量的盐酸或NaOH溶液,溶液中各含N或含A微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中
NH3分子)。例如,溶液中H2A的分布分数δ(H2A)= 。下列说法正确的是 ( )
A.NH4HA溶液中:c(HA-)>c(N )>c(H+)>c(OH-)
B.pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N )>c(NH3·H2O)>c(HA-)
C.d点溶液中:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
D.向NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液发生的主要离子
反应为N +OH- NH3·H2O
B
第1讲 描述运动的基本概念
解析 向NH4HA溶液中滴加盐酸,H2A浓度增大,向NH4HA溶液中滴加NaOH溶液,A2-浓度增大,N 浓
度减小,NH3·H2O浓度增大。
从图中可以看出,d点c(H2A)=c(HA-),可知H2A的Ka1=10-1.3,e点c(HA-)=c(A2-),可知H2A的Ka2=10-4.3,n点
第1讲 描述运动的基本概念
c(N )=c(NH3·H2O),可知NH3·H2O的Kb=10-4.7 。NH4HA溶液中,存在着N 的水解、HA-的电离和水解,
N 的水解常数Kh= = =10-9.3,HA-的电离常数Ka2(H2A)=10-4.3,Kh(HA-)= = =10-12.7,所以
以HA-的电离为主,溶液显酸性。综上所述NH4HA溶液中c(N )>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),A错误;由图可知
pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N )>c(NH3·H2O)>c(HA-),B正确;NH4HA的浓度为0.1 mol·L-1,若没有向溶液中
加入酸或碱溶液,溶液中存在:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,但加入盐酸或NaOH溶液,溶液体积增大,
c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)<0.1 mol·L-1,d点不是0.1 mol·L-1的NH4HA溶液,C错误;由上述分析可知,NH4HA溶液
中以HA-的电离为主,则向NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液,发生的主要离子反应为HA-+OH- A2-+
H2O,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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