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人教版高中化学选择性必修1化学反应原理第三章第三节微专题3电解质溶液中微粒间的关系习题含答案
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这是一份人教版高中化学选择性必修1化学反应原理第三章第三节微专题3电解质溶液中微粒间的关系习题含答案，共9页。
微专题3 电解质溶液中微粒间的关系
A级 必备知识基础练
1.25 ℃时,将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列说法正确的是( )
A.溶液中溶质是(NH4)2SO4
B.c(NH4+)>c(SO42-)
C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(SO42-)
D.c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+c(NH4+)
2.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)
3.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)的弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB的混合溶液中,下列排序正确的是( )
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+)
D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
4.将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是( )
A.c(HCN)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1
5.将等体积的0.2 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HNO3溶液混合,混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是( )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NO3-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(NO3-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(NO3-)>c(OH-)
6.在25 ℃时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
7.常温下,将Na2S和NaHS两种盐[设n(Na2S)n(NaHS)=k(0
B.若k=2,则c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
C.k为任意值时:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
D.若满足3c(H+)+2c(HS-)+5c(H2S)=3c(OH-)+c(S2-),则可确定k=3
B级 关键能力提升练
以下选择题中有一个或两个选项符合题目要求
8.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA溶液与等浓度的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为弱酸
B.该混合液的pH=7
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+
9.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.室温下,向0.01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.25 ℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+)
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
12.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
13.常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1的MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为 酸(填“强”或“弱”),理由是 。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a (填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因: ,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)= 。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系: 。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) 2c(A-)(填“>”“<”或“=”);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)= mol·L-1。
C级 学科素养拔高练
14.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题:
(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是 (结合方程式说明)。
(2)常温下,取0.2 mol·L-1盐酸与0.2 mol·L-1MOH溶液等体积混合,测得混合后溶液的pH=5,写出MOH的电离方程式: 。
(3)室温下,0.1 mol·L-1的NaHA溶液中,测得溶液显碱性。则
①该溶液中c(H2A) (填“>”“<”或“=”)c(A2-)。
②作出上述判断的依据是 (用文字解释)。
(4)常温下向含有1 mol溶质的稀盐酸中缓慢通入1 mol NH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ;在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (选填“变大”“变小”或“几乎不变”)。
(5)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合至中性,则溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(NH3·H2O)。
微专题3 电解质溶液中微粒间的关系
1.B (NH4)2SO4水解使溶液呈酸性,pH=7时溶液呈中性,说明氨水应稍过量,A错误;25 ℃时,由于溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒得,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),则D错误;由上述两个等式得,c(NH4+)=2c(SO42-),B正确,C错误。
2.C 根据电荷守恒有c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),A错误;草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2O42-、HC2O4-,根据元素质量守恒可知:c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(K+)=0.1 mol·L-1,B、D错误;草酸氢钾溶液呈酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),C正确。
3.A 由于酸性为HB>HA,所以A-比B-容易水解,故在浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合液中c(HA)>c(HB),c(B-)>c(A-),故A项正确,B、D项错误;c(B-)、c(A-)均应大于c(OH-),C项错误。
4.D 二者混合后,发生反应:HCN+NaOHNaCN+H2O,并且生成的NaCN和剩余的HCN的浓度相同,均为0.05 mol·L-1。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),由于溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(CN-),B项错误;由于溶液显碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则c(HCN)>c(CN-),A项错误;又由于两溶液等体积混合,c(HCN)+c(CN-)=12c(HCN)开始=0.1 mol·L-1,D项正确;根据元素质量守恒:2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-),再结合电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),将两式联立得:c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)-2c(H+),C项错误。
5.B 反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且浓度都是0.05 mol·L-1,c(Na+)=0.1 mol·L-1,c(NO3-)=0.05 mol·L-1,此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,故溶液中c(CH3COO-)>0.05 mol·L-1,c(H+)>c(OH-),故选B。
6.D pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,则醋酸过量,溶液呈酸性,离子浓度大小关系应为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正确。
7.C k=1时,由于S2-的水解程度大于HS-的电离和水解程度,溶液呈碱性,故c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),A错误;k=2时,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),元素质量守恒为3c(Na+)=5[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)],整理两式可得3c(OH-)+c(S2-)=3c(H+)+2c(HS-)+5c(H2S),B、D错误,C正确。
8.AC 根据题意,HA溶液与NaOH溶液反应生成0.1 mol·L-1的NaA溶液。由图知A-的浓度小于0.1 mol·L-1,说明A-发生了水解,即HA是弱酸,A项正确;A-发生了水解,水解后溶液呈碱性,B项错误;混合溶液中粒子浓度的大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),因此X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,D项错误;根据元素质量守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),C项正确。
9.AC A项,若NH4HSO4与NaOH恰好完全反应生成(NH4)2SO4和Na2SO4,则由于NH4+水解,溶液呈酸性,因此要使溶液呈中性,则溶液中溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4和NaOH,因此c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+),A正确;B项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3-水解和水的电离所生成的,但是这些都是微弱的,c(HCO3-)远大于c(OH-),B错误;Na2CO3溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),C正确;D项,由电荷守恒有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素质量守恒可得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),将两式中c(Na+)消去,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),故c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-),因为pH=4.75,故c(H+)-c(OH-)>0,所以D项不等式应为c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故错误。
10.D HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,浓度均为0.1 mol·L-1时,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;滴入10 mL氨水时,据元素质量守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B正确;滴入20 mL氨水时,恰好完全反应,所得溶液为等浓度的NH4Cl和CH3COONH4的混合溶液,据电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),据元素质量守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(Cl-),联立两式可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C正确;滴入20 mL氨水时,所得混合液呈酸性,若溶液呈中性,氨水滴入量要大于20 mL,结合电荷守恒关系c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),得c(NH4+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),则有c(NH4+)>c(Cl-),D错误。
11.AC 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,完全反应后溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,因为醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A选项正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于NH4+的水解程度,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O),B选项错误;根据元素质量守恒,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合,存在元素质量守恒:23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),C选项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-),D选项错误。
12.BD 根据电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故A项错误;NaHCO3溶液的pH=8.3,说明其水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO32-),故B项正确;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合时,氨水过量,溶液显碱性,故C项错误;0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合反应得到等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,由电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素质量守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),移项得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D项正确。
13.答案 (1)强 0.01 mol·L-1的HA溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-a mol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)= 0.005
解析 (1)由图像可知0.01 mol·L-1的HA溶液的pH=2,说明HA完全电离,故HA为强酸。
(2)由图像可知向100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol·L-1的MOH溶液,混合溶液pH=7,说明MOH是弱碱,故MA是强酸弱碱盐,M+水解使溶液显酸性,溶液中的H+全部是由水电离出的,故由水电离出的c(OH-)=1×10-a mol·L-1。
(3)K点时100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液与100 mL 0.02 mol·L-1的MOH溶液混合,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH的混合溶液,溶液显碱性,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)K点所对应的溶液中,由元素质量守恒得:c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得:c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005 mol·L-1。
14.答案 (1)明矾溶于水电离出的Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以除去水中的杂质,用作净水剂
(2)MOHM++OH-
(3)①> ②HA-电离出A2-:HA-H++A2-,HA-水解生成H2A:HA-+H2OH2A+OH-,HA-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2A)>c(A2-)
(4)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 几乎不变
(5)=
解析 (1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O],溶于水电离出的Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以除去水中的杂质,用作净水剂。
(2)0.2 mol·L-1盐酸与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合,两者恰好完全反应,生成的MCl溶液的pH=5,说明MOH是弱碱,MOH的电离方程式为MOHM++OH-。
(3)在NaHA溶液中,HA-既能电离,又能水解,溶液显碱性,说明HA-的水解程度大于电离程度。HA-电离出A2-:HA-H++A2-,HA-水解可得H2A:HA-+H2OH2A+OH-,由于HA-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2A)>c(A2-)。
(4)常温下向含有1 mol溶质的稀盐酸中缓慢通入1 mol NH3,二者恰好生成NH4Cl,由于NH4+水解,所以c(Cl-)>c(NH4+),溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),Cl-和NH4+是由盐电离出来的,所以Cl-和NH4+的浓度大于H+和OH-的浓度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);在通入NH3的过程中,溶液中离子的物质的量没有变化,溶液体积变化忽略不计,所以溶液的导电能力几乎不变。
(5)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合至中性,溶液中存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)+c(Na+),元素质量守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),两式联立,即可得c(NH3·H2O)=c(Na+)。
微专题3 电解质溶液中微粒间的关系
A级 必备知识基础练
1.25 ℃时,将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列说法正确的是( )
A.溶液中溶质是(NH4)2SO4
B.c(NH4+)>c(SO42-)
C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(SO42-)
D.c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+c(NH4+)
2.草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)
3.已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)的弱,在物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB的混合溶液中,下列排序正确的是( )
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+)
D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
4.将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是( )
A.c(HCN)
D.c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1
5.将等体积的0.2 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HNO3溶液混合,混合溶液中离子浓度由大到小顺序正确的是( )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NO3-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(NO3-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(NO3-)>c(OH-)
6.在25 ℃时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
7.常温下,将Na2S和NaHS两种盐[设n(Na2S)n(NaHS)=k(0
B.若k=2,则c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
C.k为任意值时:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
D.若满足3c(H+)+2c(HS-)+5c(H2S)=3c(OH-)+c(S2-),则可确定k=3
B级 关键能力提升练
以下选择题中有一个或两个选项符合题目要求
8.常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA溶液与等浓度的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为弱酸
B.该混合液的pH=7
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+
9.下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.室温下,向0.01 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
B.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液:c(Na+)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
C.Na2CO3溶液:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.25 ℃时,pH=4.75、浓度均为0.1 mol·L-1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)
A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B.当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+)
A.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
12.常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )
A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)
C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
13.常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1的MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为 酸(填“强”或“弱”),理由是 。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a (填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因: ,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)= 。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系: 。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) 2c(A-)(填“>”“<”或“=”);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)= mol·L-1。
C级 学科素养拔高练
14.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡均属于化学平衡。根据要求回答问题:
(1)生活中明矾常作净水剂,其净水的原理是 (结合方程式说明)。
(2)常温下,取0.2 mol·L-1盐酸与0.2 mol·L-1MOH溶液等体积混合,测得混合后溶液的pH=5,写出MOH的电离方程式: 。
(3)室温下,0.1 mol·L-1的NaHA溶液中,测得溶液显碱性。则
①该溶液中c(H2A) (填“>”“<”或“=”)c(A2-)。
②作出上述判断的依据是 (用文字解释)。
(4)常温下向含有1 mol溶质的稀盐酸中缓慢通入1 mol NH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ;在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (选填“变大”“变小”或“几乎不变”)。
(5)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合至中性,则溶液中c(Na+) (填“>”“<”或“=”)c(NH3·H2O)。
微专题3 电解质溶液中微粒间的关系
1.B (NH4)2SO4水解使溶液呈酸性,pH=7时溶液呈中性,说明氨水应稍过量,A错误;25 ℃时,由于溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒得,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),则D错误;由上述两个等式得,c(NH4+)=2c(SO42-),B正确,C错误。
2.C 根据电荷守恒有c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+2c(C2O42-),A错误;草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2O42-、HC2O4-,根据元素质量守恒可知:c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)=c(K+)=0.1 mol·L-1,B、D错误;草酸氢钾溶液呈酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度,则c(C2O42-)>c(H2C2O4),C正确。
3.A 由于酸性为HB>HA,所以A-比B-容易水解,故在浓度均为0.1 mol·L-1的NaA和NaB混合液中c(HA)>c(HB),c(B-)>c(A-),故A项正确,B、D项错误;c(B-)、c(A-)均应大于c(OH-),C项错误。
4.D 二者混合后,发生反应:HCN+NaOHNaCN+H2O,并且生成的NaCN和剩余的HCN的浓度相同,均为0.05 mol·L-1。根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),由于溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(CN-),B项错误;由于溶液显碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则c(HCN)>c(CN-),A项错误;又由于两溶液等体积混合,c(HCN)+c(CN-)=12c(HCN)开始=0.1 mol·L-1,D项正确;根据元素质量守恒:2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-),再结合电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),将两式联立得:c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)-2c(H+),C项错误。
5.B 反应后溶液中溶质是CH3COONa、CH3COOH和NaNO3,且浓度都是0.05 mol·L-1,c(Na+)=0.1 mol·L-1,c(NO3-)=0.05 mol·L-1,此时醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,故溶液中c(CH3COO-)>0.05 mol·L-1,c(H+)>c(OH-),故选B。
6.D pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合,则醋酸过量,溶液呈酸性,离子浓度大小关系应为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正确。
7.C k=1时,由于S2-的水解程度大于HS-的电离和水解程度,溶液呈碱性,故c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),A错误;k=2时,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),元素质量守恒为3c(Na+)=5[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)],整理两式可得3c(OH-)+c(S2-)=3c(H+)+2c(HS-)+5c(H2S),B、D错误,C正确。
8.AC 根据题意,HA溶液与NaOH溶液反应生成0.1 mol·L-1的NaA溶液。由图知A-的浓度小于0.1 mol·L-1,说明A-发生了水解,即HA是弱酸,A项正确;A-发生了水解,水解后溶液呈碱性,B项错误;混合溶液中粒子浓度的大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),因此X表示OH-,Y表示HA,Z表示H+,D项错误;根据元素质量守恒可知,c(A-)+c(HA)=c(Na+),C项正确。
9.AC A项,若NH4HSO4与NaOH恰好完全反应生成(NH4)2SO4和Na2SO4,则由于NH4+水解,溶液呈酸性,因此要使溶液呈中性,则溶液中溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4和NaOH,因此c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+),A正确;B项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3-水解和水的电离所生成的,但是这些都是微弱的,c(HCO3-)远大于c(OH-),B错误;Na2CO3溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),C正确;D项,由电荷守恒有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素质量守恒可得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),将两式中c(Na+)消去,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),故c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)=c(H+)-c(OH-),因为pH=4.75,故c(H+)-c(OH-)>0,所以D项不等式应为c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故错误。
10.D HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,浓度均为0.1 mol·L-1时,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;滴入10 mL氨水时,据元素质量守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B正确;滴入20 mL氨水时,恰好完全反应,所得溶液为等浓度的NH4Cl和CH3COONH4的混合溶液,据电荷守恒可知c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),据元素质量守恒可得c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(Cl-),联立两式可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C正确;滴入20 mL氨水时,所得混合液呈酸性,若溶液呈中性,氨水滴入量要大于20 mL,结合电荷守恒关系c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),得c(NH4+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),则有c(NH4+)>c(Cl-),D错误。
11.AC 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,完全反应后溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,因为醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A选项正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于NH4+的水解程度,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O),B选项错误;根据元素质量守恒,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液和0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合,存在元素质量守恒:23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3),C选项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-),D选项错误。
12.BD 根据电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故A项错误;NaHCO3溶液的pH=8.3,说明其水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO32-),故B项正确;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合时,氨水过量,溶液显碱性,故C项错误;0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合反应得到等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,由电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由元素质量守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),移项得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D项正确。
13.答案 (1)强 0.01 mol·L-1的HA溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1
(2)< M++H2OMOH+H+ 1×10-a mol·L-1
(3)c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)= 0.005
解析 (1)由图像可知0.01 mol·L-1的HA溶液的pH=2,说明HA完全电离,故HA为强酸。
(2)由图像可知向100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液中滴加51 mL 0.02 mol·L-1的MOH溶液,混合溶液pH=7,说明MOH是弱碱,故MA是强酸弱碱盐,M+水解使溶液显酸性,溶液中的H+全部是由水电离出的,故由水电离出的c(OH-)=1×10-a mol·L-1。
(3)K点时100 mL 0.01 mol·L-1的HA溶液与100 mL 0.02 mol·L-1的MOH溶液混合,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH的混合溶液,溶液显碱性,故c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。
(4)K点所对应的溶液中,由元素质量守恒得:c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得:c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)≈0.005 mol·L-1。
14.答案 (1)明矾溶于水电离出的Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以除去水中的杂质,用作净水剂
(2)MOHM++OH-
(3)①> ②HA-电离出A2-:HA-H++A2-,HA-水解生成H2A:HA-+H2OH2A+OH-,HA-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2A)>c(A2-)
(4)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 几乎不变
(5)=
解析 (1)明矾[KAl(SO4)2·12H2O],溶于水电离出的Al3+发生水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以除去水中的杂质,用作净水剂。
(2)0.2 mol·L-1盐酸与0.2 mol·L-1 MOH溶液等体积混合,两者恰好完全反应,生成的MCl溶液的pH=5,说明MOH是弱碱,MOH的电离方程式为MOHM++OH-。
(3)在NaHA溶液中,HA-既能电离,又能水解,溶液显碱性,说明HA-的水解程度大于电离程度。HA-电离出A2-:HA-H++A2-,HA-水解可得H2A:HA-+H2OH2A+OH-,由于HA-的水解程度大于其电离程度,所以c(H2A)>c(A2-)。
(4)常温下向含有1 mol溶质的稀盐酸中缓慢通入1 mol NH3,二者恰好生成NH4Cl,由于NH4+水解,所以c(Cl-)>c(NH4+),溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),Cl-和NH4+是由盐电离出来的,所以Cl-和NH4+的浓度大于H+和OH-的浓度,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);在通入NH3的过程中,溶液中离子的物质的量没有变化,溶液体积变化忽略不计,所以溶液的导电能力几乎不变。
(5)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合至中性,溶液中存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)+c(Na+),元素质量守恒:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O),两式联立,即可得c(NH3·H2O)=c(Na+)。
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