精修版高中化學(xué)魯科版選修4教學(xué)案:第3章 第4節(jié) 第3課時 溶液中粒子濃度大小的比較 Word版含解析
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1、 精品資料 第3課時 溶液中粒子濃度大小的比較 [課標(biāo)要求] 掌握溶液中粒子濃度大小的比較規(guī)律和方法。 , 1.電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系:①電荷守恒,②物料守恒,③質(zhì)子守恒。 2.酸、堿中和型離子濃度關(guān)系: 1.電解質(zhì)溶液中的三個守恒關(guān)系 (1)電荷守恒關(guān)系 電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種離子,溶液總是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù),如Na2SO3溶液中存在著Na+、SO、H+、OH-、HSO,它們存在如下關(guān)系: [Na+]+[H+]=2[SO
2、]+[HSO]+[OH-] (2)物料守恒關(guān)系 電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能水解或電離,離子種類增多,但原子總數(shù)是守恒的,如Na2SO3溶液中SO能水解,故硫元素以SO、HSO、H2SO3三種形式存在,它們之間的守恒關(guān)系為: [Na+]=2[SO]+2[HSO]+2[H2SO3]。 (3)質(zhì)子守恒關(guān)系 質(zhì)子守恒是指電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生電離、水解時,存在H+的轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)移時,失去H+的物質(zhì)的量與得到H+的物質(zhì)的量是相等的。如在Na2SO3溶液中有關(guān)系式:[OH-]=[H+]+[HSO]+2[H2SO3]。 2.單一溶液中離子濃度的大小比較 (1)多元弱酸溶液 根據(jù)多步電離分析
3、知:一級電離>二級電離>三級電離。 例如,0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中離子間的關(guān)系是[H+]>[H2PO]>[HPO]>[PO]> [OH-]。 (2)多元弱酸的正鹽溶液 根據(jù)弱酸根分步水解分析知:一級水解>二級水解。 例如:0.1 mol·L-1 Na2S溶液中: 一級水解:S2-+H2OHS-+OH-(主要) 二級水解:HS-+H2OH2S+OH-(次要) 故離子濃度的關(guān)系為[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]。 (3)多元弱酸的酸式鹽溶液 ①若離子的水解程度大于電離程度,溶液顯堿性(如NaHCO3溶液)。 0.1 mol·L-
4、1 NaHCO3溶液中存在: 水解:HCO+H2OH2CO3+OH-(主要) 電離:HCOH++CO(次要) 水的電離:H2OH++OH-(極微弱) 因水解程度>電離程度 故溶液呈堿性;溶液中微粒大小關(guān)系為 [Na+]>[HCO]>[OH-]>[H2CO3]>[H+]>[CO]。 ②若離子的水解程度小于電離程度,溶液呈酸性(如NaHSO3溶液)。 0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中存在: 電離:HSOH++SO(主要) 水解:HSO+H2OH2SO3+OH-(次要) 水的電離:H2OH++OH-(極微弱) 因電離程度>水解程度 故溶液呈
5、酸性,溶液中微粒大小關(guān)系為 [Na+]>[HSO]>[H+]>[SO]>[OH-]>[H2SO3]。 1.在CH3COONa溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是( ) A.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+] B.[CH3COO-]>[Na+]>[OH-]>[H+] C.[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-] D.[Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+] 解析:選A 在CH3COONa溶液中由于CH3COO-的水解,使得[Na+]>[CH3COO-];并且由于水解,使溶液顯堿性,故[OH-]>[H+];由于鹽的水解程度比較小,
6、所以[CH3COO-]>[OH-],即A項正確。 2.在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在著多種離子和分子,下列關(guān)系不正確的是( ) A.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-] B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+[S2-] C.[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S] D.[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S] 解析:選B 在電解質(zhì)溶液里由電荷守恒得:[Na+]+[H+]=[HS-]+[OH-]+2[S2-],A項正確,B項錯誤;由物料守恒得:[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S],C項正確;由質(zhì)子守恒
7、得:[OH-]=[H+]+[HS-]+2[H2S],D項正確。 混合溶液中粒子濃度的大小比較,根據(jù)電離程度、水解程度的相對大小分析。 (1)電離程度大于相應(yīng)離子的水解程度 例如等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl與NH3·H2O的混合溶液中存在: NH3·H2O的電離: NH3·H2ONH+OH-(主要) NH的水解:NH+H2ONH3·H2O+H+(次要) 因為電離>水解,故混合溶液呈堿性。 溶液中存在的電荷守恒式:[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-],由于[OH-]>[H+],則[NH]> [Cl-]。 物料守恒式:[NH]+[NH3·H2O]=
8、2[Cl-] 由于[NH]>[Cl-],則[Cl-]>[NH3·H2O] 故混合溶液中粒子濃度大小順序為 [NH]>[Cl-]>[NH3·H2O]>[OH-]>[H+] 再如等物質(zhì)的量濃度的CH3COONa與CH3COOH的混合溶液呈酸性,溶液中粒子濃度關(guān)系為[CH3COO-]>[Na+]>[CH3COOH]>[H+]>[OH-]。 (2)電離程度小于相應(yīng)離子的水解程度 例如等物質(zhì)的量濃度的NaCN和HCN的混合溶液中存在: CN-的水解:CN-+H2OHCN+OH-(主要) HCN的電離:HCNH++CN-(次要) 因為水解>電離,故混合溶液呈堿性。 溶液中各粒子
9、濃度大小順序為[HCN]>[Na+]>[CN-]>[OH-]>[H+]。 1.用物質(zhì)的量都是0.1 mol的HCN和NaCN配成1 L混合溶液,已知其中[CN-]小于 [Na+],則下列判斷正確的是( ) A.[H+]>[OH-] B.[HCN]>[CN-]=0.2 mol·L-1 C.[HCN]>[CN-] D.[CN-]>[OH-]=0.1 mol·L-1 解析:選C 由[CN-]小于[Na+]知,CN-水解的程度大于HCN電離的程度,得到C 正確。 2.將等體積的0.2 mol·L-1CH3COONa溶液與0.1 mol·L-1HNO3混合,混合溶液中離子濃度由大
10、到小順序正確的是( ) A.[Na+]>[CH3COO-]>[NO]>[OH-]>[H+] B.[Na+]>[CH3COO-]>[NO]>[H+]>[OH-] C.[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[NO]>[H+] D.[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[NO]>[OH-] 解析:選B 反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且濃度都是0.05 mol·L-1,[Na+]=0.1 mol·L-1,[NO]=0.05 mol·L-1,此時醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度,故溶液中[CH3COO-]>0.05 mol·L-1,[H+]>[O
11、H-],故選B。
1.常溫下,下列有關(guān)離子濃度及pH大小的比較正確的是( )
A.NH濃度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2 ②(NH4)2CO3?、?NH4)2SO4,溶液濃度由大到小的順序為③>②>①
B.由pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,其離子濃度不可能是[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
C.pH=13的Ba(OH)2溶液與pH=1的鹽酸等體積混合,混合溶液的pH>7
D.pH=12的Ba(OH)2溶液與pH=14的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH范圍是13 12、解析:選D A項,(NH4)2Fe(SO4)2中NH與Fe2+均水解產(chǎn)生H+,其中Fe2+的水解對NH的水解有抑制作用;(NH4)2SO4中只有NH水解;(NH4)2CO3中的NH與CO均水解,且二者的水解相互促進(jìn);當(dāng)三種溶液的NH濃度相同時,鹽溶液濃度最大的是(NH4)2CO3,其次是(NH4)2SO4,最后是(NH4)2Fe(SO4)2,錯誤。B項,pH=3的CH3COOH溶液中[H+]=1×10-3 mol·L-1,則[CH3COOH]>1×10-3mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中[OH-]=1×10-3 mol·L-1,[NaOH]=1×10-3 mol·L-1,當(dāng)兩種溶液等 13、體積混合時,酸過量,溶液呈酸性,[H+]>[OH-],根據(jù)電荷守恒得[CH3COO-]>[Na+],則[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]的關(guān)系式成立,錯誤。C項,pH=13的Ba(OH)2溶液與pH=1的鹽酸中[OH-]=[H+],二者等體積混合時,H+與OH-恰好完全中和,所得溶液呈中性,pH=7,錯誤。D項,pH=12的Ba(OH)2溶液中[OH-]=1×10-2mol·L-1,pH=14的NaOH溶液中[OH-]=1 mol·L-1,二者等體積混合所得溶液的[OH-]約為0.5 mol·L-1,[H+]約為2×10-14mol·L-1,pH范圍是13 14、
2.下列5種混合溶液,分別由0.1 mol·L-1的兩種溶液等體積混合而成:①CH3COONa與NaHSO4,②CH3COONa與NaOH,③CH3COONa與NaCl,④CH3COONa與NaHCO3,⑤CH3COONa與NaHSO3。下列各項排序正確的是( )
A.pH:②>④>⑤>③>①
B.[CH3COOH]:①>③>⑤>④>②
C.[CH3COO-]:②>③>④>⑤>①
D.:①>⑤>③>④>②
解析:選D A項中pH的大小關(guān)系為②>④>③>⑤>①;B項中[CH3COOH]的大小關(guān)系為①>⑤>③>④>②;C項中[CH3COO-]的大小關(guān)系為②>④>③>⑤>①;D項中的 15、大小關(guān)系為①>⑤>③>④>②,故正確。
[三級訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過關(guān)]
1.對于 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,正確的是( )
A.升高溫度,溶液 pH 降低
B.[Na+]=2[SO]+[HSO]+[H2SO3]
C.[Na+]+[H+]=2[SO]+2[HSO]+[OH-]
D.加入少量 NaOH 固體,[SO]與[Na+]均增大
解析:選D Na2SO3為弱酸強(qiáng)堿鹽,水解顯堿性,水解是吸熱反應(yīng),所以溫度升高,水解程度增大,其pH增大,A不正確;B項考查物料守恒,正確的表達(dá)式為 16、[Na+]=2[SO]+2[HSO]+2[H2SO3],故B不正確;C項考查電荷守恒,其正確的表達(dá)式為[Na+]+[H+]=2[SO]+[HSO]+[OH-],故C不正確;加入少量NaOH固體,抑制其水解,水解程度降低,[SO]與[Na+]均增大,故D正確。
2.常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是( )
①pH>7,且[OH-]>[Na+]>[CH3COO-]>[H+]
②pH>7,且[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]
③pH<7,且[CH3COO-]>[H+]>[Na+]>[OH-]
④pH=7,且[CH3COO-]>[Na+] 17、>[H+]=[OH-]
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:選D?、偃芤簽閴A性,但根據(jù)電荷守恒,當(dāng)[OH-]>[Na+]時,[CH3COO-]<[H+],離子濃度順序錯誤;②溶液中電荷守恒,正確;③溶液為酸性,酸過量,根據(jù)電荷守恒分析,正確;④溶液為中性,則根據(jù)電荷守恒,[Na+]=[CH3COO-],錯誤。
3.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷在等濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各種離子濃度關(guān)系正確的是( )
化學(xué)式
電離常數(shù)
HClO
Ka=3×10-8 mol·L-1
H2CO3
Ka1=4.3×10-7 mol·L-1
Ka2=5 18、.6×10-11 mol·L-1
A.[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-]
B.[HCO]>[ClO-]>[OH-]
C.[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3]
D.[ClO-]>[HCO]>[H+]
解析:選B A項,HCO在水溶液中既有電離也有水解,根據(jù)溶液呈現(xiàn)電中性,電荷守恒式:[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-]+2[CO],錯誤;B項,電離常數(shù)越大,酸性越強(qiáng),得知:ClO-比HCO弱,ClO-水解程度比HCO強(qiáng),[HCO]>[ClO-],水解的程度是微弱的,有[HCO]>[ClO-]>[OH-],正確;C項,根 19、據(jù)物料守恒,[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3]+[CO],錯誤;D項,根據(jù)選項B的分析,應(yīng)是[HCO]>[ClO-],錯誤。
4.已知某溶液中只存在OH-、H+、CH3COO-、Na+四種離子,某同學(xué)推測其離子濃度大小順序有如下四種關(guān)系:
①[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
②[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>[OH-]
③[CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]
④[Na+]>[OH-]>[CH3COO-]>[H+]
(1)若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是________,上述四種離子濃度的大小順序為________ 20、(填編號)。
(2)若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好反應(yīng),則混合前兩溶液的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為[NaOH]________[CH3COOH](填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中[H+]和堿中[OH-]的關(guān)系是[H+]________[OH-]。
(3)若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好是中性,則混合前兩溶液的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為[NaOH]________[CH3COOH](填“大于”“小于”或“等于”),混合后溶液中的各離子濃度的大小關(guān)系為_______________________________。
解析:(1 21、)若溶液中只溶解了一種溶質(zhì),則該溶質(zhì)是CH3COONa,該鹽是強(qiáng)堿弱酸鹽,由于CH3COO-發(fā)生水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的H+,破壞了水的電離平衡,當(dāng)最終達(dá)到平衡時,溶液顯堿性[H+]<[OH-],[CH3COO-]<[Na+],鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+],①正確。(2)若該溶液是由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好反應(yīng),則混合前兩溶液的物質(zhì)的量相等,濃度也相等,故[NaOH]=[CH3COOH],由于堿是強(qiáng)堿,完全電離,酸是弱酸,部分電離,混合前[H+]小于[OH-]。(3)若該溶液是由體積相等的氫氧化 22、鈉溶液和醋酸溶液混合而成,且恰好是中性,若二者的物質(zhì)的量相等,二者恰好完全反應(yīng),得到的是強(qiáng)堿弱酸鹽,水溶液顯堿性,所以要使溶液顯中性,[NaOH]小于[CH3COOH]。根據(jù)電荷守恒可得:[CH3COO-]+[OH-]=[Na+]+[H+],[H+]=[OH-],[CH3COO-]=[Na+],強(qiáng)電解質(zhì)鹽的電離大于弱電解質(zhì)水的電離作用,所以溶液中各離子濃度大小關(guān)系為[CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]。
答案:(1)醋酸鈉 ① (2)等于 小于 (3)小于 [CH3COO-]=[Na+]>[H+]=[OH-]
1.常溫下0.1 mol·L-1的下列溶液中[NH] 23、最大的是( )
A.NH4Al(SO4)2 B.NH4Cl
C.NH3·H2O D.CH3COONH4
解析:選A NH3·H2O為弱堿, 電離產(chǎn)生NH,但其電離程度很小,故[NH]很?。籄、B、D三項中均存在NH+H2ONH3·H2O+H+,而A項中Al3+也水解顯酸性,抑制了NH的水解,C項中Cl-對NH水解無影響,D項中CH3COO-水解顯堿性,促進(jìn)NH水解,故A項中[NH]最大。
2.在氯化銨溶液中,下列關(guān)系式正確的是( )
A.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]=[NH]=[H+ 24、]=[OH-]
D.[NH]=[Cl-]>[H+]=[OH-]
解析:選A NH少量發(fā)生水解,NH+H2ONH3·H2O+H+,溶液呈酸性,則可得如下關(guān)系式[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],選項B、C、D錯誤,A正確。
3.已知HCN的電離常數(shù)K=6.2×10-10。用物質(zhì)的量都是0.1 mol的HCN和NaCN混合配成1 L溶液,經(jīng)測定溶液呈堿性。則下列關(guān)系式正確的是( )
A.[CN-]>[Na+]
B.[CN-]>[HCN]
C.[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1
D.[CN-]+[OH-]=0.1 mol·L-1
解析:選C HCN的電離常數(shù) 25、為6.0×10-10,說明HCN為弱酸。A項,0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,經(jīng)測定溶液呈堿性,說明CN-的水解大于HCN的電離,因此[Na+]>[CN-],錯誤;B項,因水解大于電離,因此[CN-]<[HCN],錯誤;C項,根據(jù)物料守恒,[HCN]+[CN-]=0.2 mol·L-1,正確;D項,根據(jù)溶液呈現(xiàn)電中性,[Na+]+[H+]=
[CN-]+[OH-],因此有[CN-]+[OH-]>0.1 mol·L-1,錯誤。
4.下列電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是( )
A.在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:
[Na+]>[HCO]>[ 26、CO]>[H2CO3]
B.在0.1 mol·L-1NaClO溶液中:
[OH-]=[H+]+[HClO]
C.某溫度下,CH3COOH溶液中滴入NaOH溶液,使溶液pH=7時:[CH3COO-]=
[Na+]>[H+]=[OH-]
D.已知酸性:HCOOH>CH3COOH,相同濃度的HCOOK與CH3COONa溶液中[K+]-[HCOO-]>[Na+]-[CH3COO-]
解析:選B A項,NaHCO3溶液中HCO的水解大于電離,所以水解產(chǎn)生的[H2CO3]大于電離出的[CO],錯誤;B項,根據(jù)質(zhì)子守恒,正確;C項,沒有說明溶液的溫度是否為常溫,則pH=7不一定呈中性,[H+ 27、]與[OH-]不能比較,錯誤;D項,已知酸性:HCOOH>CH3COOH,所以HCOO-水解程度小于CH3COO-水解程度,在等濃度的HCOOK和CH3COONa溶液中[K+]=[Na+],[HCOO-]>[CH3COO-],所以[K+]-[HCOO-]<[Na+]-[CH3COO-],錯誤。
5.下列溶液中粒子濃度關(guān)系一定正確的是( )
A.氨水與氯化銨的pH=7的混合溶液中:
[Cl-]>[NH]
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元強(qiáng)堿等體積混合:[OH-]=[H+]
C.0.1 mol·L-1的硫酸銨溶液中:
[NH]>[SO]>[H+]
D.0.1 mol·L-1 28、的硫化鈉溶液中:
[OH-]=[H+)+[HS-]+[H2S]
解析:選C 根據(jù)電荷守恒,pH=7時,[H+]=[OH-],則[NH]=[Cl-],A項錯誤;B項,若酸為強(qiáng)酸則正確,若酸為弱酸則溶液顯酸性,[H+]>[OH-],錯誤;鹽的水解程度比較小,主要的還是鹽的電離,故[NH]>[SO]>[H+],C項正確;根據(jù)質(zhì)子守恒得,[OH-]=
[H+]+[HS-]+2[H2S],H2S前少了系數(shù),D項錯誤。
6.已知某溫度下0.1 mol·L-1的NaHB(強(qiáng)電解質(zhì))溶液中[H+]>[OH-],則下列關(guān)系一定正確的是( )
A.[Na+]=[HB-]+2[B2-]+[OH-]
B 29、.[Na+]=0.1 mol·L-1≥[B2-]
C.HB-的水解方程式為HB-+H2OB2-+H3O+
D.在該鹽的溶液中,離子濃度大小順序為[Na+]>[HB-]>[B2-]>[OH-]>[H+]
解析:選B 首先根據(jù)題意NaHB是強(qiáng)電解質(zhì)可知,NaHB===Na++HB-,而HB-是否完全電離不能確定,由溶液中[H+]>[OH-]可知,溶液中HB-的電離程度大于其水解程度。A項,應(yīng)該是電荷守恒,但陽離子缺少H+,錯誤;B項,[Na+]=0.1 mol·L-1,屬于元素守恒,但HB-不能確定是否完全電離,因此0.1 mol·L-1≥[B2-],正確;C項,該方程式是HB-的電離方 30、程式,而不是水解方程式,錯誤;D項,由題干知,[H+]>[OH-],錯誤。
7.25 ℃時,在1.0 L濃度均為0.01 mol·L-1的某一元酸HA與其鈉鹽組成的混合溶液中,測得[Na+]>[A-],則下列描述中不正確的是( )
A.該溶液的pH<7
B.HA的酸性很弱,A-水解程度較大
C.[A-]+[HA]=0.02 mol·L-1
D.n(A-)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
解析:選A 根據(jù)電荷守恒,[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],因為[Na+]>[A-],所以[H+]<
[OH-],溶液pH>7,A錯,D正確;由[Na+]>[A-]知A-的 31、水解程度較大,HA酸性很弱,B正確;根據(jù)原子守恒知C正確。
8.25 ℃時,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐漸滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的變化曲線如圖所示,下列分析結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)=12.5時,混合溶液pH=7
B.對應(yīng)曲線上E、F之間的任何一點(diǎn),溶液中都有[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]
C.P點(diǎn)時,[CH3COO-]>[Na+]>[H+]=[OH-]
D.K點(diǎn)時,[CH3COO-]+[CH3COOH]=2[Na+]
解析:選D A項,當(dāng)加入12.5 mL CH3COOH時,正好生成CH3C 32、OONa溶液,由于CH3COO-的水解而呈堿性,故pH>7,錯誤;B項,E、F之間的某一點(diǎn),可能是NaOH遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量的情況,這樣就會使[OH-]>[CH3COO-],錯誤;C項,P點(diǎn)不一定呈中性,可能呈酸性,錯誤;D項,K點(diǎn)是生成的CH3COONa和過量的CH3COOH等物質(zhì)的量的情況,正確。
9.將0.2 mol·L-1 HA溶液與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液中
[Na+]>[A-],則:
(1)混合溶液中[A-]______[HA)(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)混合溶液中[HA]+[A-]________0.1 mol·L-1。
(3)混合 33、溶液中,由水電離出的[OH-]________0.2 mol·L-1HA溶液中由水電離出的[H+]。
(4)25 ℃時,如果取0.2 mol·L-1HA溶液與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液的pH<7,則HA的電離程度______NaA的水解程度。
解析:(1)將0.2 mol·L-1HA溶液與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合時,溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的HA和NaA,由于[Na+]>[A-],說明A-的水解能力大于HA的電離能力,使得[HA]>[A-]。(2)通過物料守恒及等體積混合后濃度減半可知,[HA]+[A-]=0.1 mol·L-1。(3)混合溶液中 34、由于NaA的存在,促進(jìn)水的電離,而0.2 mol·L-1HA溶液中水的電離受到抑制,因此前者由水電離產(chǎn)生的[OH-]大于后者由水電離產(chǎn)生的[H+]。(4)如果取0.2 mol·L-1HA溶液與0.1 mol·L-1 NaOH溶液等體積混合,溶質(zhì)為等濃度的HA和NaA,混合溶液的pH<7,溶液呈酸性,說明HA的電離程度大于NaA的水解程度。
答案:(1)< (2)= (3)> (4)>
10.(1)常溫下,有A、B、C、D四種無色溶液,它們分別是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、鹽酸和NaNO3溶液中的一種。已知A、B的水溶液中水的電離程度相同,A、C溶液的pH相同。則:B是____ 35、____溶液,C是________。
(2)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四種離子,某同學(xué)推測其離子濃度大小順序有以下幾種
①[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
②[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
③[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
④[Cl-]>[H+]>[NH]>[OH-]
(Ⅰ)上述關(guān)系一定不正確的是________(填序號)。
(Ⅱ)若溶液中只有一種溶質(zhì),則該溶液中離子濃度的大小關(guān)系為________(填序號)。
(Ⅲ)若四種離子濃度關(guān)系有[NH]=[Cl-],則該溶液顯________(填“酸性”“堿性”或“中性”)。
解析 36、:(1)CH3COONa溶液中水的電離受到促進(jìn),溶液顯堿性;NH4Cl溶液中水的電離受到促進(jìn),溶液顯酸性;鹽酸中水的電離受到抑制,溶液顯酸性;NaNO3溶液中水的電離不受影響,溶液顯中性,所以A、B、C、D分別為NH4Cl、CH3COONa、鹽酸、NaNO3。
(2)溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四種離子時,[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]一定不正確,因為此時電荷不守恒;若溶液中只有一種溶質(zhì),則為NH4Cl溶液,該溶液中離子濃度的大小關(guān)系為[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-];若四種離子濃度關(guān)系有[NH]=[Cl-],根據(jù)溶液中電荷守恒,有[OH-]=[H+],則該溶 37、液顯中性。
答案:(1)CH3COONa 鹽酸
(2)②?、佟≈行?
1.常溫時,將pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合,所得溶液的離子濃度關(guān)系正確的是( )
A.[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
B.[NH]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
C.[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.[Cl-]>[NH]>[OH-]>[H+]
解析:選A pH=3的鹽酸的濃度為10-3mol·L-1,而pH=11的氨水的濃度大于10-3mol·L-1,大于鹽酸的濃度,故等體積混合后氨水過量,混合液中有NH4Cl===NH+Cl-①;NH3·H2O(過量的)N 38、H+OH-②。①式中[NH]=[Cl-],而溶液中[NH]總是①、②兩式電離出的[NH]之和,故[NH]>[Cl-],又氨水過量溶液呈堿性,故[OH-]>[H+],NH3·H2O為弱電解質(zhì),電離的[OH-]一定小于[Cl-]。因此有[NH]>[Cl-]>[OH-]>[H+]。
2.t ℃時,某濃度氯化銨溶液的pH=4,下列說法中一定正確的是( )
A.由水電離出的氫離子濃度為10-10 mol·L-1
B.溶液中[H+]·[OH-]=1×10-14
C.溶液中[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-]
D.溶液中[NH3·H2O]+[NH]=[Cl-]+[OH-]
解析:選C N 39、H水解促進(jìn)了H2O的電離,溶液中的[H+]即為H2O電離的[H+],A錯;在25 ℃時,水的離子積為1×10-14,B錯;NH水解生成H+,故[Cl-]>[NH]>[H+]>[OH-],C正確;由物料守恒可知[Cl-]=[NH]+[NH3·H2O],D錯誤。
3.(安徽高考)25 ℃時,在10 mL濃度均為0.1 mol·L-1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol·L-1鹽酸,下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( )
A.未加鹽酸時:[OH-]>[Na+]=[NH3·H2O]
B.加入10 mL鹽酸時:[NH]+[H+]=[OH-]
C.加入鹽酸至溶液pH=7時:[ 40、Cl-]=[Na+]
D.加入20 mL鹽酸時:[Cl-]=[NH]+[Na+]
解析:選B A項,NH3·H2O是弱電解質(zhì),能微弱電離,溶液中[Na+]>[NH3·H2O]。B項,當(dāng)加入10 mL鹽酸時,恰好將NaOH中和完,溶液中[Na+]=[Cl-],根據(jù)電荷守恒式[Na+]+[NH]+[H+]=[Cl-]+[OH-]可知[NH]+[H+]=[OH-]。C項,溶液pH=7時,溶液中[H+]=[OH-],根據(jù)電荷守恒式可知[Na+]+[NH]=[Cl-]。D項,加入20 mL鹽酸時,恰好將NaOH和NH3·H2O中和完,根據(jù)物料守恒有[Na+]+[NH]+[NH3·H2O]=[Cl-] 41、。
4.常溫下,0.2 mol·L-1的一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示。下列說法正確的是( )
A.HA為強(qiáng)酸
B.該混合溶液pH=7.0
C.該混合溶液中:[A-]+[Y]=[Na+]
D.圖中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
解析:選C 若HA為強(qiáng)酸,按題意兩溶液混合后,所得溶液中[A-]=0.1 mol·L-1。由圖知A-濃度小于0.1 mol·L-1,表明A-發(fā)生水解。根據(jù)水解原理,溶液中主要微粒的濃度大小關(guān)系應(yīng)為[Na+]>[A-]>[OH-]>[HA]>[H+],可以判斷X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+。則A 42、、B、D項錯誤,C項滿足物料守恒,正確。
5.下列溶液中各微粒的濃度關(guān)系正確的是( )
A.物質(zhì)的量濃度相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中[NH]:(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4Cl
B.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,得到的酸性混合溶液:[Na+]>[CH3COO-]>[H+]>
[OH-]
C.1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液中,[OH-]=2[HCO]+[H+]+[H2CO3]
D.某二元弱酸的酸式鹽NaHA溶液中,[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+[A2-]
解析:選A A項,由于NH水解呈酸性,NH4HSO4中電離出 43、的H+可抑制NH的水解,故NH4HSO4>NH4Cl;又1 mol (NH4)2SO4含有2 mol的NH,A正確;B項,在酸性混合液中:[H+]>[OH-],又溶液中電荷守恒:[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-],故
[Na+]<[CH3COO-],B項錯誤;C項,Na2CO3溶液中的質(zhì)子守恒:[OH-]=[HCO]+[H+]+2[H2CO3],C項錯誤;D項,NaHA溶液中的電荷守恒:[H+]+[Na+]=[OH-]+[HA-]+2
[A2-],D項錯誤。
6.(四川高考)常溫下,將等體積、等物質(zhì)的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶體,過 44、濾,所得濾液pH<7。下列關(guān)于濾液中的離子濃度關(guān)系不正確的是( )
A.<1.0×10-7 mol·L-1
B.[Na+]=[HCO]+[CO]+[H2CO3]
C.[H+]+[NH]=[OH-]+[HCO]+2[CO]
D.[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO]
解析:選C 濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH4Cl和NaHCO3的混合物。A項,濾液pH<7,則[H+]>1.0×10-7 mol·L-1,常溫下KW=1.0×10-14,所以<1.0×10-7 mol·L-1,A項正確;B項,由于開始加入等物質(zhì)的量的NH4HCO3與NaCl,根據(jù)物料守恒可知,B項正確;C項,析出NaHC 45、O3后,在濾液中根據(jù)電荷守恒得[H+]+[NH]+[Na+]=[OH-]+[HCO]+2[CO]+[Cl-],因[Na+]<[Cl-],故C項錯誤;D項,開始時NH4HCO3與NaCl等物質(zhì)的量,由于析出了一部分NaHCO3,故[Cl-]與[NH]都大于[HCO]和[Na+],少量的NH、HCO發(fā)生水解,極少量的HCO發(fā)生電離,所以[Cl-]>[NH]>[HCO]>[CO],D項
正確。
7.(江蘇高考)室溫下,向下列溶液中通入相應(yīng)的氣體至溶液pH=7(通入氣體對溶液體積的影響可忽略),溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.向0.10 mol·L-1 NH4HCO3溶液中 46、通CO2:
[NH]=[HCO]+[CO]
B.向0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液中通NH3:
[Na+]>[NH]>[SO]
C.向0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中通SO2:
[Na+]=2([SO]+[HSO]+[H2SO3])
D.向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl:[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-]
解析:選D A選項,由電荷守恒知:[NH]+[H+]=[HCO]+2[CO]+[OH-],當(dāng)
[H+]=[OH-]時,上式變?yōu)閇NH]=[HCO]+2[CO],所以錯誤;B選項,由電荷守恒知[NH]+[Na+]+[H 47、+]=[HSO]+2[SO]+[OH-],由物料守恒知[Na+]=[HSO]+[SO]+[H2SO3],兩者相減得[NH]+[H+]=[SO]-[H2SO3]+[OH-],當(dāng)[H+]=[OH-]時,上式變?yōu)閇NH]+[H2SO3]=[SO],因此[NH]<[SO],所以錯誤;C選項,由物料守恒知,在亞硫酸鈉溶液中即存在該守恒式,當(dāng)通入二氧化硫后,硫原子個數(shù)增多,因此原等式肯定不成立,所以錯誤;D選項,由電荷守恒知:[Na+]+[H+]=[CH3COO-]+[OH-]+[Cl-],由物料守恒知,[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH],兩式相減得[H+]+[CH3COOH]=[OH-] 48、+[Cl-],當(dāng)
[H+]=[OH-]時,上式變?yōu)閇CH3COOH]=[Cl-],而溶液中的[Na+]>[CH3COOH],因此[Na+]>[CH3COOH]=[Cl-],所以正確。
8.(山東高考)室溫下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的變化曲線如下所示。下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中[Na+]>[A-]>[H+]>[HA]
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同
C.pH=7時,[Na+]=[A-]+[HA]
D.b點(diǎn)所示溶液中[A-]>[HA]
解析:選D A.a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中NaOH和H 49、A恰好反應(yīng)生成NaA,溶液的pH=8.7,呈堿性,則HA為弱酸,A-水解,則溶液中的粒子濃度:[Na+]>[A-]>[HA]>[H+]。B.b點(diǎn)時為NaA和HA的溶液,a點(diǎn)NaA發(fā)生水解反應(yīng),促進(jìn)了水的電離,b點(diǎn)HA抑制了水的電離,所以a點(diǎn)所示溶液中水的電離程度大于b點(diǎn)。C.pH=7時,根據(jù)電荷守恒:[Na+]+
[H+]=[A-]+[OH-],[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。D.b點(diǎn)酸過量,溶液呈酸性,HA的電離程度大于NaA的水解程度,故[A-]>[HA]。
9.在25 mL的氫氧化鈉溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,滴定曲線如圖所示。
(1)寫出氫氧化鈉 50、溶液與醋酸溶液反應(yīng)的離子方程式______________________。
(2)該氫氧化鈉溶液濃度為____________________。
(3)在B點(diǎn),a______12.5 mL(填“<”“>”或“=”,下同)。
若由體積相等的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,則混合前[NaOH]______[CH3COOH],混合前酸中[H+]和堿中的[OH-]的關(guān)系:[H+]________[OH-]。
(4)在D點(diǎn),溶液中離子濃度大小關(guān)系為__________________________________。
解析:(1)該反應(yīng)離子方程式為OH-+CH3COOH===CH3C 51、OO-+H2O。
(2)開始時NaOH溶液的pH=13,[OH-]=[NaOH]=0.1 mol·L-1。
(3)a=12.5 mL時恰好生成醋酸鈉,溶液顯堿性,B點(diǎn)pH=7,則醋酸應(yīng)過量,即a>12.5 mL;由體積相等的氫氧化鈉和醋酸溶液混合而且恰好呈中性,濃度相同時溶液顯堿性,則酸的濃度大,即[NaOH]<[CH3COOH],又混合前堿完全電離,而酸不能完全電離,則混合前酸中[H+]和堿中[OH-]的關(guān)系為[H+]<[OH-]。
(4)D點(diǎn),溶液顯酸性,為醋酸鈉和醋酸的混合溶液,醋酸以電離為主,則離子濃度大小關(guān)系為[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]。
答案:(1 52、)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O (2)0.1 mol·L-1 (3)> < <
(4)[CH3COO-]>[Na+]>[H+]>[OH-]
10.常溫下,將某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量濃度和混合溶液的pH如下表所示:
實驗編號
[HA) (mol·L-1)
[NaOH) (mol·L-1)
的pH
甲
0.1
0.1
=a
乙
0.12
0.1
=7
丙
0.2
0.1
>7
丁
0.1
0.1
=10
(1)從甲組情況分析,如何判斷HA是強(qiáng)酸還是弱酸?
____ 53、____________________________________________________________________。
(2)乙組混合溶液中[A-]和[Na+]的大小關(guān)系是________。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.無法判斷
(3)從丙組實驗結(jié)果分析,該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是________________________________________________________________________。
(4)分析丁組實驗數(shù)據(jù),寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(列式):[Na+]-[A-]=___________ 54、_mol·L-1。
解析:(1)一元酸HA與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)時,HA酸性強(qiáng)弱取決于完全中和后鹽溶液的pH,a=7時為強(qiáng)酸,a>7時為弱酸。(2)據(jù)電荷守恒,有[Na+]+c(H+]=[A-]+[OH-],因[H+]=[OH-],所以[Na+]=[A-]。(3)丙為等濃度的HA與NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的電離,離子濃度大小關(guān)系為[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。(4)據(jù)電荷守恒[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-],推導(dǎo)[Na+]-[A-]=[OH-]-[H+]=10-4 mol·L-1-10-10 mol·
L-1。
答案:(1)a=7時,HA是強(qiáng)酸;a>7時,HA是弱酸
(2)C
(3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]
(4)(10-4-10-10)
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