专题专项训练(六)溶液中粒子浓度大小的比较
专题专项训练(六) 溶液中粒子浓度大小的比较
1.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
A.等pH的氨水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液中:c(NH4)=c(K)=c(Ba2) +++
B.将10 mL 0.1 mol·L1Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-
+-1盐酸中:c(Na
-)>c(Cl)>c(HCO3)>c(CO23) ---C.向NH4HCO3溶液中滴加NaOH溶液至pH=7:c(NH4)+c(Na)=c(HCO3)+
c(CO23) -++
D.0.2 mol·L
---1的某一元弱酸HA溶液和0.1 mol·L1NaOH溶液等体积混合后的溶液:-+
+++2c(OH)+c(A)=2c(H)+c(HA) 解析:选D 等pH的氨水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液中:c(NH4)=c(K)=2c(Ba2),
A错误;将10 mL 0.1 mol·L1Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-
----1盐酸中,开始盐+酸过量产生CO2,最终所得溶液是氯化钠和碳酸钠的混合溶液,则溶液中c(Na)>c(Cl)>c(CO23)>c(HCO3),B错误;向NH4HCO3溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,根据电荷
+++---+守恒可知c(NH4)+c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO2则溶液中c(NH4)+c(Na3),
+)=c(HCO3)+2c(CO2C错误;0.2 mol·L3),--
++
+---1的某一元弱酸HA溶液和0.1 mol·L1NaOH-+--溶液等体积混合后的溶液是由HA和NaA组成的,且二者的浓度相等,因此根据电荷守恒c(Na)+c(H)=c(OH)+c(A)和物料守恒2c(Na)=c(HA)+c(A)可知溶液中2c(OH)+c(A)=2c(H)+c(HA),D正确。
2.(2016·张掖模拟)25 ℃时,某溶液中只含有Na、H、OH、A四种离子。下列说法正确的是( )
A.对于该溶液一定存在:pH≥7
B.若c(OH)>c(H),则溶液中不可能存在:c(Na)>c(OH)>c(A)>c(H)
C.若溶液中c(A)=c(Na),则溶液一定呈中性
D.若溶质为NaA,则溶液中一定存在:c(Na)>c(A)>c(OH)>c(H)
解析:选C 若是较多的酸溶液和少量的盐溶液混合,则混合溶液显酸性,pHc(OH)>c(A)>c(H),B项错误;根据电荷守恒,c(Na)+c(H)=c(OH)+c(A),若
-++-
-+--+++--溶液中c(A)=c(Na),则一定有c(H)=c(OH),即溶液一定呈中性,C项正确;若NaA是强酸强碱盐,则c(A)=c(Na),D项错误。
3.(2016·肇庆模拟)室温下,将0.2 mol·L
A.0.1 mol·L1HA溶液与0.1 mol·L-
+
--1-1-1的一元酸HA和0.1 mol·L的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列说法不正确的是( ) 的NaOH溶液中,水电离出来的c(H)相等 ---+B.混合后溶液中:c(HA)>c(Na)>c(A)>c(OH) C.混合后溶液中:c(A)+c(HA)=0.1 mol·L1
D.混合后溶液中:c(Na)+c(H)=c(A)+c(OH) ++--
解析:选A 0.2 mol·L-1的一元酸HA和0.1 mol·L
--1的NaOH溶液等体积混合后,生成物为NaA、HA,溶液显碱性,说明A水解能力大于HA的电离,HA是弱酸,NaOH
是强碱,对水的抑制不相同,A错误;经上述分析,混合后溶液离子浓度大小:c(HA)>c(Na+)>c(A)>c(OH),B正确;根据元素守恒c(A)+c(HA)=
++----0.2-- mol·L1=0.1 mol·L1,C正2确;根据溶液呈现电中性,c(Na)+c(H)=c(A)+c(OH),D正确。
4.(2016·洛阳检测)已知,常温下某浓度的NaHSO3稀溶液的pH
2A.c(Na)>c(HSO3)>c(H2SO3)>c(SO3) +---
2B.c(Na)>c(HSO3)+c(SO3) +--
C.c(Na)+c(H)=2c(SO23) ++-
D.c(Na)+c(H)=c(HSO3)+c(OH)
2解析:选B NaHSO3溶液中存在:HSO3H+SO3,HSO3+H2OH2SO3+-+--++--
OH,由于溶液的pH
2c(SO23)>c(H2SO3),A项错误;由物料守恒可知,c(Na)=c(HSO3)+c(SO3)+c(H2SO3),-+-----
故c(Na)>c(HSO3)+c(SO23),B项正确;由电荷守恒可知,c(Na)+c(H)=c(HSO3)++--++-
22c(SO3)+c(OH),C、D项均错误。 --
5.(2014·广东高考)常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度
的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图
所示。下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合溶液pH=7.0
C.该混合溶液中:c(A)+c(Y)=c(Na)
D.图中X表示HA,Y表示OH,Z表示H
解析:选C 若HA为强酸,按题意两溶液混合后,所得溶液中c(A)=0.1 mol·L1。---+-+由图知A浓度小于0.1 mol·L1,表明A发生水解。根据水解原理,溶液中主要微粒的浓---
度大小关系应为c(Na)>c(A)>c(OH)>c(HA)>c(H),可以判断X表示OH,Y表示HA,Z表示H。则A、B、D项错误,C项满足物料守恒,正确。
6.(2016·宜昌检测)0.02 mol·L1HCN溶液与0.02 mol·L1NaCN溶液等体积混合,已--++--+-
知混合溶液中c(CN)
A.c(Na)>c(CN)>c(OH)>c(H)
B.c(HCN)+c(CN)=0.04 mol·L1 --+--+-+
C.c(OH)=c(H)+c(HCN)
D.c(CN)>c(HCN) --+
解析:选A 根据电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CN),由c(CN)
项错误;根据电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CN),根据物料守恒:2c(Na)=c(HCN)
11----++c(CN)=0.02 mol·L1,可得,c(OH)=c(HCN)-c(CN)+c(H),C项错误;混合溶22
液中存在:HCNH+CN,CN+H2OHCN+OH,由于c(H)
7.(2016·安徽师大附中模拟)常温下,用0.100 0 mol·L1NaOH溶液分别滴定20.00 mL -
-1-1--+---+-++--+0.100 0 mol·L盐酸和20.00 mL 0.100 0 mol·L醋酸溶液,得到2条滴定曲线,如图所示。
若以HA表示酸,下列说法正确的是( )
A.滴定盐酸的曲线是图乙
B.达到B、D点所处状态时,两溶液中离子浓度均为c(Na)=c(A)
C.达到B、E状态时,反应消耗的n(CH3COOH)>n(HCl)
D.当0 mLc(Na)>c(H)>c(OH)
解析:选B 0.100 0 mol·L
+-1-++-+-的醋酸的pH>1,故图乙是滴定醋酸的曲线,A项错误;-+-在B、D状态时,pH=7,c(H)=c(OH),根据电荷守恒,c(Na)=c(A),B项正确;B、
E状态时,反应消耗的NaOH的物质的量相同,根据反应的化学方程式,反应消耗的HCl、CH3COOH的物质的量相同,C项错误;当V(NaOH)接近20.00 mL时,CH3COOH几乎完全反应,溶液可能显碱性,c(OH)>c(H),故D项错误。
8.将0.1 mol·L1 KHSO4与0.1 mol·L1 Na2S溶液等体积混合后,溶液能使酚酞显粉---+
红色,则离子浓度关系不正确的是( )
A.c(SO24)>c(HS)>c(OH)>c(H) ---+
B.c(Na)>c(K)>c(H)>c(OH)
C.c(Na)=c(S2)+c(HS)+c(H2S)+c(SO24) +---+++-
2D.c(K)+c(Na)+c(H)=2c(SO24)+2c(S)+c(HS)+c(OH) +++----
解析:选B 混合后,KHSO4+Na2S===Na2SO4+KHS,溶液中含有等物质的量的Na2SO4、KHS,且溶液呈碱性。HS在水溶液中发生水解反应,故c(SO24)>c(HS),由于---
-+溶液呈碱性,故c(OH)>c(H),因此,A项正确,B项错误;由于KHSO4与Na2S物质的
量相等,根据物料守恒,则c(Na)=c(S2)+c(HS)+c(H2S)+c(SO24),C项正确;根据电+---
2荷守恒,有c(K)+c(Na)+c(H)=2c(SO24)+2c(S)+c(HS)+c(OH),D项正确。 +++----
9.(2013·四川高考)室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
A.实验①反应后的溶液中:c(K)>c(A)>c(OH)>c(H)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH)=c(K)-c(A)=
--+-+--+K-L1 -mol·1×10-C.实验②反应后的溶液中:c(A)+c(HA)>0.1 mol·L1
D.实验②反应后的溶液中:c(K)=c(A)>c(OH) =c(H)
解析:选B 实验①反应后溶液的pH为9,即溶液显碱性,说明HA为弱酸,二者等浓度等体积恰好反应生成KA,A水解,A项正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒式c(H)+c(K)=c(A)+c(OH)知,c(K)-c(A)=c(OH)-c(H),B项错误;因为HA为弱酸,如果与等体积等浓度的KOH溶液混合,溶液显碱性,若溶液显中性,则在两溶液体积相等的条件下,加入的HA溶液的浓度应大于0.2 mol·L1,所以实验②反应后的溶液-++--+--+-+--+
中,c(A)+
c(HA)>0.1 mol·L1,C项正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒式--
c(H)+c(K)=c(A)+c(OH),且c(H)=c(OH),则c(K)=c(A),即c(K)=c(A)>c(H)=c(OH),D项正确。
10.40 ℃,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( ) +-++--+-+-+-
A.在pH=9.0时,c(NH4)>c(HCO3)>c(NH2COO)>c(CO23) +---
B.不同pH的溶液中存在关系:
c(NH4)+c(H)=2c(CO23)+c(HCO3)+c(NH2COO)+c(OH) ++----
cOHC.随着CO2的通入, cNH3·H2O
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO的中间产物生成 --
解析:选C A项,在横坐标pH=9.0的点,向上做一条垂直于横坐标的直线,根据与不同曲线的交点的纵坐标可以判断,A项正确;B项,根据溶液中的电荷守恒可得B项正确;C项,c(OH)/c(NH3·H2O)=Kb/c(NH4),随着CO2的通入,NH4的物质的量分数不断增大,故c(NH4)不断增大,Kb/c(NH4)不断减小,也就是c(OH)/c(NH3·H2O)不断减小,C项错;D项,根据图像,pH在不断降低的过程中NH2COO先出现,后消失,由此判断D项正确。
11.(2016·淄博七中二模)已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1 mol·L-1-++--++的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C)。其中正确的是( )
2A.c(Na)>c(HRO3)>c(H)>c(RO3)>c(OH) +-+--
2B.c(Na)+c(H)=c(HRO3)+c(RO3)+c(OH) ++---
C.c(H)+c(H2RO3)=c(RO23)+c(OH) +--
D.两溶液中c(Na)、c(HRO3)、c(RO23)分别相等 +--
解析:选C 由于NaHCO3溶液呈碱性,即c(OH)>c(H),故A项错误;根据电荷守恒,c(Na)+c(H)=c(HRO3)+2c(RO23)+c(OH),B项错误;根据物料守恒,c(Na)=++---+-+c(HRO3)+c(RO2结合电荷守恒可知,c(OH)=c(H)+c(H2RO3)-c(RO23)+c(H2RO3),3),---+-
2即C项正确;根据物料守恒,c(HCO3)+c(CO23)+c(H2CO3)=c(HSO3)+c(SO3)+----
c(H2SO3),由于NaHCO3溶液呈碱性,说明HCO3的水解程度大于HCO3的电离程度,而NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO3的电离程度大于HSO3的水解程度,故溶液中
2c(HSO3)≠c(HCO3),c(SO23)≠c(CO3),D项错误。 --------
12.(2016·广州测试)室温下,将一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,实验数据如表:
A.实验①反应前HA溶液中:c(H)=c(OH)+c(A)
B.实验①反应后溶液中:c(A)>c(Na)
C.实验②反应前HA溶液浓度:x=0.2 mol·L1 --++--D.实验②反应后溶液中:c(A)+c(HA)=c(Na)
解析:选A 根据电荷守恒可知,HA溶液中c(H)=c(OH)+c(A),A项正确;实验①反应后,根据电荷守恒,c(Na)+c(H)=c(OH)+c(A),由于溶液的pH=9,则c(OH-++--+---+)>c(H),故c(Na)>c(A),B项错误;由实验①可知,HA为弱酸,实验②中,若x=0.2
--++-mol·L1,反应后溶液的pH>7,现在溶液的pH=7,说明x>0.2 mol·L1,C项错误;由
电荷守恒,c(Na)+c(H)=c(OH)+c(A),由于溶液的pH=7,即c(H)=c(OH),故c(A-++--+-)=c(Na),D项错误。
13.(2016·山东师大附中模拟)常温下,向20 mL某盐酸溶液中+
逐滴加入0.1 mol·L-1的氨水,溶液pH的变化与加入氨水的体积关
系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L1 -
B.在①、②之间的任意一点:c(Cl)>c(NH4),c(H)>c(OH)
C.在点②所示溶液中:c(NH4)=c(Cl)>c(OH)=c(H),且V
D.在点③所示溶液中:由水电离出的c(OH)>107 mol·L1 ---+--+-++-
解析:选B 盐酸的初始pH=1,则c(HCl)=c(H)=0.1 mol·L1,A项错误;在①、+-
②之间的任意一点,溶液的pHc(OH),根据电荷守恒:c(NH4)+c(H)=c(Cl-+-++)+c(OH),c(Cl)>c(NH4),B项正确;盐酸与氨水恰好反应时,氨水体积为20 mL,由
+--+于NH4的水解,溶液呈酸性,故溶液呈中性时,需增加氨水的用量,即pH=7时,V>20 mL,C项错误;③点时,溶液中含有过量的NH3·H2O,NH3·H2O电离出来的OH抑制了水的电离,故由水电离出的c(OH)
14.(2015·山东高考)室温下向10 mL 0.1 mol·L1 NaOH溶液中-
加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下
列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中c(Na)>c(A)>c(H)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na)=c(A)+c(HA)
D.b点所示溶液中c(A)>c(HA)
解析:选D A.a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A水解,则溶液中的粒子浓度:c(Na)>c(A)>c(HA)>c(H)。
B.b点时为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点。C.pH=7时,根据电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(A)+c(OH),c(H)=c(OH),所以c(Na)=c(A)。D.b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A)>c(HA)。
15.(2016·扬州模拟)(1)室温下,如果将0.1 mol CH3COONa和0.05 mol HCl全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),________和________两种粒子的物质的量之和等于0.1 mol。
(2)已知某溶液中只有Na、CH3COO、H、OH四种离子。某同学推测该溶液中离子浓度可能有如下四种关系:
+-+--++--+-+--+-+-+-+-+
A.c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H)
B.c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH)
C.c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H)
D.c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是______,上述离子浓度大小关系中正确的是(填字母)________;
②若上述关系中D是正确的,则溶液中溶质的化学式是________________;
③若该溶液由体积相等的醋酸与NaOH溶液混合而成,且溶液恰好呈中性,则混合前c(CH3COOH)(填“>”“
(3)25 ℃时,向0.1 mol·L-1-+-+-++-+--++-+-+--+的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液的pH增大,主要原因是________(填字母)。
A.醋酸与醋酸钠发生反应
B.醋酸钠溶液水解显碱性,增加了c(OH)
C.醋酸钠溶于水电离出醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H)减小
解析:(1)溶液中含有CH3COO和CH3COOH共0.1 mol;(2)当溶质为醋酸钠时,CH3COO水解使溶液呈碱性,离子浓度大小关系为A;D项溶液呈酸性,且c(CH3COO---+-)>c(Na)所以溶质为CH3COOH和CH3COONa;当等体积的醋酸与NaOH混合且溶液呈
-++中性,则应该醋酸过量,所以浓度大于NaOH,由电荷守恒确定:c(CH3COO)=c(Na)。
答案:(1)CH3COO CH3COOH (2)①醋酸钠 A ②CH3COOH、CH3COONa ③> = (3)C
16.硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为H2SO4===H+HSO4,HSO4H+SO24。 +-+---
请回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”),其理由是_______ (用离子方程式表示)。
(2)H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为_______________________________ ________________________________________________________________________。
(3)在0.10 mol·L
+-1的Na2SO4溶液中,下列离子浓度关系正确的是________(填字母)。 --2A.c(Na)=c(SO4)+c(HSO4)+c(H2SO4)
B.c(OH)=c(HSO4)+c(H)
C.c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HSO4)+2c(SO24) ++-----+
D.c(Na)=2c(SO24)+2c(HSO4) +--
(4)若25 ℃时,0.10 mol·L
-1--12的NaHSO4溶液中c(SO4)=0.029 mol·L1,则0.10 mol·L---的H2SO4溶液中c(SO2L1,其理由是________ 4)________(填“”或“=”)0.029 mol·
_________________________________________________________________________。
(5)若25 ℃时,0.10 mol·L1H2SO4溶液的pH=-lg 0.11,则0.10 mol·L1H2SO4溶液--
中c(SO2L1。 4)=________ mol·--
解析:(1)由题中信息可得,硫酸钠是弱酸强碱盐,易水解生成硫酸氢钠:Na2SO4+H2ONaHSO4+NaOH,所以硫酸钠溶液呈弱碱性。(2)硫酸氢根离子部分电离,是弱酸根离子,硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba2+HSO4===BaSO4↓+H。(3)A项,由题+-+
意知,硫酸钠溶液中存在的阳离子:Na、H,阴离子:SO24、OH、HSO4,溶液中不++---
2存在H2SO4,A项错误;由题意知,在硫酸钠溶液中,物料守恒式为c(Na)=2c(SO4)++-
2c(HSO4),电荷守恒式为c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HSO4)+2c(SO24),两式相减,得质-++---
子守恒式:c(OH)=c(H)+c(HSO4),B、C、D项正确。(4)硫酸氢钠溶液中存在:HSO4
+-+--+--+--2H+SO24,硫酸溶液中存在:H2SO4===H+HSO4,HSO4H+SO4,硫酸第一步电离出来的H对第二步电离有抑制作用,使平衡向左移动,故同浓度的硫酸溶液中
2c(SO2L1 H2SO4溶液中c(H)=0.11 mol·L4)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO4)。(5)0.10 mol·---+-+
1,由于硫酸在水中第一步完全电离,第二步部分电离,所以c(SO2L1。 4)=0.01 mol·--
2答案:(1)弱碱性 SO4+H2OHSO4+OH ---
(2)Ba2+HSO4===BaSO4↓+H +-+
(3)BCD
(4)
(5)0.01 -++-