高考化学二轮专题大题练习专题37《离子浓度大小比较》(含详解)

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1．常温下，用0.1000 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1 HCl溶液和20.00mL0.1000mol·L-1 CH3COOH溶液，得到2条滴定曲线，如图所示。

（1）滴定HCl溶液的曲线是__________（填“图1”或“图2”）。

（2）a=__________mL。

（3）E点对应离子浓度由大到小的顺序为______________________________。

（4）A、B、C、D、E点中c(Na+)=c(CH3COO-)的点是____________________。

（5）如果用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，在滴定过程中，下列4种离子的物质的量浓度排序不正确的是__________。

a．c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)     b．c(H+)>c(OH-)>c(Na+)>c(CH3COO-)

c．c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)     d．c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

（6）设CH3COOH的Ka=2.0×10-5，E点时溶液中CH3COO-的水解程度为0.1%，计算E点时溶液的pH为________________（可用对数值表示）。

【答案】图1    a=20.00mL    c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)    D    bd    8-lg2   

【解析】

【分析】本题主要考查了水溶液中的离子平衡，溶液三大守恒定律，电离常数与水解常数的关系及计算。

【详解】

（1）盐酸为强酸，故0.1000 mol·L-1 HCl溶液初始pH应为1，图1符合条件；

（2）盐酸为图1，加入amL氢氧化钠溶液溶液的pH=7，盐酸和氢氧化钠1:1恰好完全反应，故此时氢氧化钠体积为20mL；

2．运用相关原理，回答下列各小题：

I.已知：硫酸氢钠在水中的电离方程式为___________________________

（1）常温下，pH=5的硫酸氢钠溶液中水的电离程度______pH=9的一水合氨中水的电离程度。（填“>”、”=”或“<”） 

（2）等体积等物质的量浓度的硫酸氢钠与氨水混合后，溶液呈酸性的原因为______。（用离子方程式表示）；若一定量的硫酸氢钠溶液与氨水混合后，溶液pH=7，则c(Na+)+c(NH4+)___2c(SO42－)（填“>”、“=”或“<”不同）；用硫酸氢钠与氢氧化钡溶液制取硫酸钡，若溶液中SO42－完全沉淀，则反应后溶液的PH_____7（填“>”、”=”或“<”）

II.25℃时，电离平衡常数：

（1）物质的量浓度为0.1mol/L的下列四种物质：a.Na2CO3，bNaClO，c.CH3COONa d.NaHCO3；pH由大到小的顺序是：_______________________；（填编号）

（2）25℃时，CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得混合液pH=6，则溶液中，c（CH3COO-）-c（Na+）=_____________。（填准确数值）

【答案】NaHSO4＝Na++H++SO42－＝NH4+ + H2O NH3.H2O + H+＝>a b d c（10-6-10-8）mol/L或9.9×10-7mol/L

【解析】

【分析】

【详解】

I.硫酸氢钠在水中完全电离，电离方程式为：NaHSO4＝Na++H++SO42－

（1）硫酸氢钠和氨水一样都是抑制水的电离，两溶液中水的电离程度相等； 
（2）等体积等物质的量浓度的NaHSO 4与氨水混合后，溶液中的溶质为硫酸钠和硫酸铵，后者为强酸弱碱，溶液呈酸性是由于铵根离子水解：NH4+ + H2O⇌ NH3.H2O + H+；若混合后溶液pH=7，则c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)；用硫酸氢钠与氢氧化钠溶液制取硫酸钡，当溶液中SO42- 完全沉淀，溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠，故pH>7 ， 

II.（1）酸的电离常数越大，酸性越强，其盐的水解程度越小，盐溶液的pH越大，酸性： CH3COOH＞H2CO3＞HClO＞HCO3-，则其盐溶液的pH由大到小的顺序是：Na2CO3＞NaClO＞NaHCO3＞CH3COONa，即pH由大到小的顺序是abdc；
故答案为：abdc；

（2）CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，遵循电荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+（OH-）可知，c（CH3COO-）-c（Na+）=c（H+）-（OH-）。

3．常温下，有浓度均为1 mol·L－1的下列4种溶液：

①H2SO4溶液   ②NaHCO3溶液 ③NH4Cl溶液   ④NaOH溶液

（1）这4种溶液中由水电离的H＋浓度最小的是__________。（填序号）

（2）②中各离子浓度由大到小的顺序是_____________，NaHCO3的水解平衡常数Kh＝__________mol·L－1。（已知碳酸的电离常数K1＝4×10－7，K2＝5.6×10－11）

（3）向③中通入少量氨气，此时的值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）若将③和④混合后溶液恰好呈中性，则混合前③的体积________④的体积（填“大于”、“小于”或“等于”之一）。

【答案】①    c（Na+）＞c（HCO3—）＞c（OH—）＞c（H+）＞c（CO32—）  

2.5×10—8    减小    大于   

【解析】

试题分析：本题考查水电离的H+浓度的比较，溶液中离子浓度大小比较，水解平衡常数的计算，外界条件

（4）NH4Cl溶液呈酸性，NaOH溶液呈碱性，③和④若等体积混合恰好完全反应生成NaCl和NH3·H2O，溶液呈碱性；③和④混合后溶液呈中性，则混合前③的体积大于④的体积。

点睛：本题的难点是溶液中水电离的c（H+）浓度的计算。溶液中水电离出的c（H+）或c（OH-）的计算：（1）酸溶液中OH-全部来自水电离，c（H+）水=c（OH-）水=c（OH-）溶液；（2）碱溶液中H+全部来自水电离，c（H+）水=c（OH-）水=c（H+）溶液；（3）强酸弱碱盐（如NH4Cl等）溶液中H+、OH-全部来自水电离，OH-与弱碱阳离子结合成弱碱，c（H+）水=c（OH-）水=c（H+）溶液；（4）强碱弱酸盐（如CH3COONa等）溶液中H+、OH-全部来自水电离，H+与弱酸阴离子结合成弱酸，c（H+）水=c（OH-）水=c（OH-）溶液。

4．25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：

回答下列问题：

（1）一般情况下，当温度升高时，Ka________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是______________________(填字母)。

a.CO32－   b.ClO－   c.CH3COO－   d.HCO3－

（3）下列反应不能发生的是________(填字母)。

a. CO32－＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋CO2↑＋H2O    b. ClO－＋CH3COOH＝CH3COO－＋HClO

c. CO32－＋2HClO＝CO2↑＋H2O＋2ClO－ d. 2ClO－＋CO2＋H2O＝CO32－＋2HClO

（4）用蒸馏水稀释0.10mol·L-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是________(填字母)。

a.    b.   c.   d.

（5）体积均为10 mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000 mL，稀释过程中pH变化如下图所示。

则HX的电离平衡常数________(填“>”、“=”或“<”，下同)醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c(H＋)_____醋酸溶液中水电离出来的c(H＋)；用同浓度的NaOH溶液分别中和上述两种酸溶液，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积：醋酸____HX。

（6）25℃时，若测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液的pH＝6，则溶液中c(CH3COO－)-c(Na＋)＝________mol·L-1(填精确数值)。 

【答案】增大a＞b＞d＞ccdb>>>9.9×10－7 moL·L－1

【解析】

【分析】

【详解】

（1）升高温度促进弱电解质的电离，所以当温度升高时，Ka增大；
因此，本题正确答案是：增大；
（2）电离平衡常数越大，越易电离，溶液中离子浓度越大，则酸性强弱为：CH3COOH > H2CO3> HClO > HCO3-，酸根离子对应的酸的酸性越强，酸根离子结合氢离子的能力越弱，则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是：CO32－>ClO－　>HCO3－ >CH3COO－　，即a＞b＞d＞c， 
因此，本题正确答案是：a＞b＞d＞c； 
（3） a. CO32－＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋CO2↑＋H2O：碳酸的酸性小于CH3COOH，所以浓度增大，的比值减小，故d错误；
因此，本题正确答案是：b；
（5）加水稀释促进弱酸电离，pH相同的不同酸稀释相同的倍数，pH变化大的酸酸性强，变化小的酸酸性弱；酸或碱抑制水电离，酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大，根据图知，pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数，HX的pH变化大，则HX的酸性大于醋酸，所以HX的电离平衡常数大于常数，稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX，所以醋酸抑制水电离程度大于HX，则HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液水电离出来c(H+)；酸性不同的两种一元弱酸，体积相同，pH相同，酸越弱，浓度越大，中和时消耗的氢氧化钠越多，因酸性HX大于醋酸，所以恰好中和时消耗NaOH溶液的体积：醋酸大于HX；