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2019届二轮复习 粒子关系判断型 作业(江苏专用) 练习
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题型十五 粒子关系判断型
一、单项选择题
1.(2018·南京市高三12月联考)常温下,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:
c(H+)+c(H2CO3)=2c(CO)+c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN的等体积混合溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>
c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液滴加HCl溶液至c(H2C2O4)=c(HC2O):3c(H2C2O4)>c(OH-)+
c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液滴加NaOH溶液至pH=7:c(Na+)=c(NH)+2c(NH3·H2O)>c(SO)
答案 D
解析 A项,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),根据物料守恒,c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO)+c(HCO),将上述2式处理得c(H+)+c(H2CO3)=c(CO)+
c(OH-),错误;B项,0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN的等体积混合溶液显酸性,可以忽略NaCN的水解,主要考虑HCN的电离,则c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(H+)>c(OH-),错误;C项,假设0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中含有0.1 mol Na2C2O4,0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液滴加HCl溶液至c(H2C2O4)=c(HC2O),溶液中含有0.05 mol H2C2O4和0.05 mol NaHC2O4以及0.15 mol NaCl,溶液显酸性,以H2C2O4电离为主,则3c(H2C2O4)<c(Cl-)<c(OH-)+
c(Cl-),错误;D项,假设0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中含有1 mol NH4HSO4,滴加1 mol NaOH溶液恰好生成0.5 mol硫酸钠和0.5 mol硫酸铵时,因为硫酸铵水解,溶液显酸性,此时
c(Na+)=c(SO),要使得溶液pH=7,需要继续加入a mol氢氧化钠反应生成 mol硫酸钠和a mol NH3·H2O,因此c(Na+)>c(SO),n(Na+)=(1+a) mol,n(NH)+2n(NH3·H2O)=(1-a+2a) mol=(1+a) mol,因此c(Na+)=c(NH)+2c(NH3·H2O) >c(SO),正确。
2.(2018·南京市、盐城市高三一模)已知:25 ℃时H2C2O4 的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH 的pKa=4.76 (电离常数K的负对数-lg K=pK)。下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1 NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH)前者小于后者
B.0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性:c(NH)>c(C2O)
C.0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22:c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O)
D.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加KHC2O4溶液至pH=4.76:c(K+)>
c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O )>c(CH3COO-)
答案 C
解析 A项,由已知数据分析可得,HC2O的水解程度小于CH3COO-的,HC2O对NH水解的促进作用小于CH3COO-,故c(NH)前者大于后者,错误;B项,向0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性,溶液中存在如下平衡:NH3·H2O??NH+OH-,HC2O+H2O??H2C2O4+OH-,HC2O??C2O+H+,因为c(OH-)=c(H+),所以根据电荷守恒和物料守恒得c(NH)+c(H2C2O4)=c(C2O),则c(NH)<c(C2O),错误;C项,0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22,则生成KCl和H2C2O4,且c(H+)=10-1.22 mol·L-1,已知H2C2O4??HC2O+H+,pKa1=1.22,所以c(H2C2O4)=c(HC2O),由质子守恒可得c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O),正确;D项,溶液中存在如下电离平衡HC2O??H++C2O,Ka2==10-4.19,由pH=4.76,则=100.57>1,即c(C2O)>c(HC2O),错误。
3.H2X为二元弱酸,常温下,将NaOH溶液加入到H2X溶液中,在不同pH环境下,不同形态的粒子(酸、酸式酸根、酸根离子)的组成分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.HX-的电离程度小于水解程度
B.在pH=7的溶液中HX-和X2-能大量共存
C.在pH=9时,H2X 与NaOH恰好完全中和
D.1 L 0.1 mol·L-1 Na2X溶液中,n(HX-)+2n(X2-)+n(H2X)=0.1 mol
答案 A
解析 NaOH与H2X反应NaOH+H2X===NaHX+H2O、NaHX+NaOH===Na2X+H2O,根据图像pH=9时溶质为NaHX,此时溶液显碱性,说明HX-的电离程度小于其水解程度,故A项正确;根据图像pH=7时,溶质为H2X和HX-,故B项错误;根据图像,当pH=14时,应恰好完全反应,故C项错误;根据物料守恒,n(HX-)+n(X2-)+n(H2X)=0.1 mol,故D项错误。
4.(2018·常州市高三一模)H2S为二元弱酸。20 ℃时,向0.100 mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.通入HCl气体之前:
c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(HS-)=c(S2-)的碱性溶液中:
c(Cl-)+c(HS-)>0.100 mol·L-1+c(H2S)
C.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HS-)+c(H2S)
D.c(Cl-)=0.100 mol·L-1的溶液中:
c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-c(S2-)
答案 D
解析 A项,通入HCl气体之前,该溶液为Na2S溶液,分步水解且程度很小,离子浓度大小关系为c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),错误;B项,c(Cl-)+c(OH-)=c(HS-)+2c(H2S)+c(H+),两边同时加上c(S2-),得c(Cl-)+c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),因c(HS-)=c(S2-),碱性溶液,所以c(Cl-)+c(HS-)<c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),又因
0.100 mol·L-1=c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),所以c(Cl-)+c(HS-)<0.100 mol·L-1+c(H2S),错误;C项,电荷守恒式c(Cl-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒式c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),pH=7的溶液c(OH-)=c(H+),三等式联立可得c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S),错误;D项,c(Cl-)=0.100 mol·L-1的溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(Cl-)=0.100 mol·L-1,又因c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),所以
c(OH-)-c(H+)=c(HS-)+2c(H2S)-[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(H2S)-c(S2-),正确。
5.(2018·苏州市高三调研)下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:
c(OH-)-c(H+)=2c(HCO)+c(H2CO3)
B.向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液:
c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.常温下,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa 溶液中通入HCl气体至 pH=7:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
答案 D
解析 A项,在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中根据质子守恒可知c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3),错误;B项,向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应生成碳酸钠,且剩余一半的碳酸氢钠,由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,则溶液中c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),错误;C项,常温下,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+),错误;D项,0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7,根据电荷守恒和物料守恒可知c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH),正确。
6.(2018·苏锡常镇四市高三调研)常温,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×
10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.c(NH)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液、NH4HCO3溶液:
c(NH4HCO3)
B.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl两种溶液:c(OH-)+c(HCOO-)>c(H+)+c(NH)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:
c(H+)+c(CH3COOH)
D.向0.1 mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl至溶液pH=7:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(Cl-)
答案 B
解析 A项,在NH浓度相同的情况下,弱酸酸根对应的弱酸酸性越弱,溶质浓度越大。
HCOO-、CH3COO-、HCO对应的酸分别为HCOOH、CH3COOH、H2CO3,根据已知条件以及所学过的知识可知酸性强弱排序为:HCOOH>CH3COOH>H2CO3,因此NH浓度相等条件下,溶质浓度大小排序为c(NH4HCO3)>c(CH3COONH4)>c(HCOONH4),错误;B项,电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数可知,其离子水解程度:CH3COO->NH>HCOO-,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所以得出c(HCOO-)+c(OH-)=
c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1+c(H+),c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1+
c(OH-),水解程度NH>HCOO-,所以前者c(H+)大于后者c(OH-),所以浓度均为0.1 mol·
L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中c(OH-)+c(HCOO-)>c(H+)+c(NH),正确;C项,0.1 mol·
L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),根据电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以得c(Na+)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),错误;D项,向0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl至溶液pH=7,c(H+)=
c(OH-),HCl不足,反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,由电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由物料守恒可知:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则
c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),错误。
7.(2018·常熟市高三上学期期中)常温下,用浓度为0.100 mol·L-1 的NaOH溶液分别逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液中,pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是( )
A.V(NaOH)=0 mL时,两份溶液中c(X-)>c(Y-)
B.V(NaOH)=10.00 mL时,c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.V(NaOH)=20.00 mL时,c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)
D.pH=7时,两份溶液中c(X-)=c(Na+)=c(Y-)
答案 B
解析 B项,V(NaOH)=10.00 mL时,生成等物质的量浓度的HX和NaX,溶液呈酸性,以HX的电离为主,所以离子浓度的大小为c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,由图可知V(NaOH)=20.00 mL时,两者恰好完全反应,生成强碱弱酸盐NaX,水解呈碱性,所以离子浓度的大小为:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,NaX为强碱弱酸盐发生水解,NaY为强酸强碱盐,不水解,而pH=7时,两份溶液中第一份需氢氧化钠的物质的量少,根据电荷守恒,c(X-)
8.(2018·溧阳市高三调研)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 氨水中滴加0.1 mol·L-1 盐酸,溶液pH随滴加盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.a~b区域内c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1 mol· L-1
C.当V(HCl)=10 mL时,c(NH)-c(NH3·H2O)=c(OH-)-c(H+)
D.当V(HCl)=20 mL时,c(H+)+c(Cl-)>c(NH)+c(NH3·H2O)+c(OH-)
答案 D
解析 A项,滴入盐酸后溶液中的电荷守恒为:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),违背电荷守恒,错误;B项,根据物料守恒,c(NH)+c(NH3·H2O)=,a~b区域,V(HCl)>0,则c(NH)+c(NH3·H2O)<0.1 mol·L-1,错误;C项,当V(HCl)=10 mL,盐酸与氨水反应后得等物质的量浓度的NH4Cl和氨水的混合液,溶液中电荷守恒为:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),物料守恒为:c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),两式整理得,c(NH)-c(NH3·H2O)=2[c(OH-)-c(H+)],错误;D项,当V(HCl)=20 mL,盐酸与氨水恰好完全反应得0.05 mol·L-1的NH4Cl溶液,由于NH水解溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液中的物料守恒为c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则c(H+)+c(Cl-)>c(NH)+c(NH3·H2O)+
c(OH-),正确。
二、不定项选择题
9.(2018·江苏省高三上学期第一次学情监测)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是( )
A.点a所示溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
B.点b所示溶液中:c(NH)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
C.点c所示溶液中:c(SO)+c(H+)=c(NH3·H2O )+c(OH-)
D.点d所示溶液中:c(SO)>c(NH3·H2O )>c(OH-)>c(NH)
答案 AC
解析 A项,a点为(NH4)2SO4溶液,NH水解溶液呈酸性,正确;C项,c点溶液为物质的量为2∶1∶1的NH3·H2O、(NH4)2SO4和Na2SO4溶液,由电荷守恒和物料守恒相减得到,正确;D项,d点为NH3·H2O和Na2SO4,关系式为c(NH3·H2O)>c(SO)>c(OH-)>c(NH),错误。
10.(2018·江苏省泰州中学高三二模)25 ℃,c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c(HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是( )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(Na+)>c(HCN)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)
C.pH=8的溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(CN-)+3c(OH-)=c(HCN)+3c(H+)
答案 C
解析 A项,0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN等体积的混合液呈碱性,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液中粒子浓度由大到小的顺序为:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),错误;B项,HCN和NaCN的混合液中的物料守恒为:c(Na+)+c(H+)=
c(CN-)+c(OH-),根据图像,W点c(HCN)=c(CN-)=0.05 mol·L-1,则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-),错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),等式两边都加c(HCN)得c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=c(CN-)+c(OH-)+c(HCN),c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1,则c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-),正确;D项,0.3 mol·L-1 HCN溶液和
0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),物料守恒为3c(Na+)=2[c(HCN)+c(CN-)],两式整理得c(CN-)+3c(OH-)=2c(HCN)+3c(H+),错误。
11.(2018·盐城市高三三模)t ℃时,配制一组c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=1.000×10-3 mol·L-1的H2CO3与HCl或H2CO3与NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒浓度的负对数(-lgc)与pH关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.pH=6.3的溶液中:c(Na+)>1.000×10-3mol·L-1
B.pH=7的溶液中:c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO)
C.pH=a的溶液中:c(HCO)>c(Na+)>c(H+)>c(CO)
D.25 ℃时,反应H2CO3+CO??2HCO的平衡常数为1.0×104
答案 BD
解析 A项,pH=6.3的溶液中碳酸略过量:c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=1.000×10-3 mol·L-1, 故c(Na+)<1.000×10-3 mol·L-1,错误;B项,pH=7的溶液中,由电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),则 c(Na+)> c(CO),由图可知c(HCO)>c(H2CO3),故c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO),正确;C项,pH=a的溶液中,由图中信息可知, c(CO)>c(H+),错误;D项,25 ℃时,pH=6.3时,c(H2CO3)=c(HCO),K1=c(H+)=10-6.3,pH=10.3时,c(CO)=c(HCO),K2=c(H+)=10-10.3,反应H2CO3+CO??2HCO的平衡常数K=====1.0×104,正确。
12.(2018·南通市高三调研)常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图(忽略体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)> c(Cl-)> c(CH3COO-)> c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1
答案 BD
解析 A项,根据电荷守恒,点②中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③中存在c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,溶液的pH相等,则c(Na+)不等,c(H+)分别相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不等,错误;B项,点①所示溶液中含有等物质的量浓度的NaCN、HCN和NaCl,存在物料守恒:
c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),正确;C项,点②所示溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,溶液的pH=5,说明以醋酸的电离为主,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),错误;D项,点④所示溶液为等物质的量浓度的醋酸和氯化钠,浓度均为0.05 mol·L-1,则
c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 mol·L-1,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)- c(OH-),则
c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.05 mol·L-1+0.05 mol·L-1-c(CH3COO-)+c(H+)=
0.10 mol·L-1-c(H+)+c(OH-)+c(H+)=0.10 mol·L-1+c(OH-)>0.10 mol·L-1,正确。
一、单项选择题
1.(2018·南京市高三12月联考)常温下,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:
c(H+)+c(H2CO3)=2c(CO)+c(OH-)
B.0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN的等体积混合溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>
c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液滴加HCl溶液至c(H2C2O4)=c(HC2O):3c(H2C2O4)>c(OH-)+
c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液滴加NaOH溶液至pH=7:c(Na+)=c(NH)+2c(NH3·H2O)>c(SO)
答案 D
解析 A项,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),根据物料守恒,c(Na+)=c(H2CO3)+c(CO)+c(HCO),将上述2式处理得c(H+)+c(H2CO3)=c(CO)+
c(OH-),错误;B项,0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN的等体积混合溶液显酸性,可以忽略NaCN的水解,主要考虑HCN的电离,则c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(H+)>c(OH-),错误;C项,假设0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中含有0.1 mol Na2C2O4,0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液滴加HCl溶液至c(H2C2O4)=c(HC2O),溶液中含有0.05 mol H2C2O4和0.05 mol NaHC2O4以及0.15 mol NaCl,溶液显酸性,以H2C2O4电离为主,则3c(H2C2O4)<c(Cl-)<c(OH-)+
c(Cl-),错误;D项,假设0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中含有1 mol NH4HSO4,滴加1 mol NaOH溶液恰好生成0.5 mol硫酸钠和0.5 mol硫酸铵时,因为硫酸铵水解,溶液显酸性,此时
c(Na+)=c(SO),要使得溶液pH=7,需要继续加入a mol氢氧化钠反应生成 mol硫酸钠和a mol NH3·H2O,因此c(Na+)>c(SO),n(Na+)=(1+a) mol,n(NH)+2n(NH3·H2O)=(1-a+2a) mol=(1+a) mol,因此c(Na+)=c(NH)+2c(NH3·H2O) >c(SO),正确。
2.(2018·南京市、盐城市高三一模)已知:25 ℃时H2C2O4 的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH 的pKa=4.76 (电离常数K的负对数-lg K=pK)。下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1 NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH)前者小于后者
B.0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性:c(NH)>c(C2O)
C.0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22:c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O)
D.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加KHC2O4溶液至pH=4.76:c(K+)>
c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O )>c(CH3COO-)
答案 C
解析 A项,由已知数据分析可得,HC2O的水解程度小于CH3COO-的,HC2O对NH水解的促进作用小于CH3COO-,故c(NH)前者大于后者,错误;B项,向0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性,溶液中存在如下平衡:NH3·H2O??NH+OH-,HC2O+H2O??H2C2O4+OH-,HC2O??C2O+H+,因为c(OH-)=c(H+),所以根据电荷守恒和物料守恒得c(NH)+c(H2C2O4)=c(C2O),则c(NH)<c(C2O),错误;C项,0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22,则生成KCl和H2C2O4,且c(H+)=10-1.22 mol·L-1,已知H2C2O4??HC2O+H+,pKa1=1.22,所以c(H2C2O4)=c(HC2O),由质子守恒可得c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(OH-)+c(Cl-),所以c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O),正确;D项,溶液中存在如下电离平衡HC2O??H++C2O,Ka2==10-4.19,由pH=4.76,则=100.57>1,即c(C2O)>c(HC2O),错误。
3.H2X为二元弱酸,常温下,将NaOH溶液加入到H2X溶液中,在不同pH环境下,不同形态的粒子(酸、酸式酸根、酸根离子)的组成分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.HX-的电离程度小于水解程度
B.在pH=7的溶液中HX-和X2-能大量共存
C.在pH=9时,H2X 与NaOH恰好完全中和
D.1 L 0.1 mol·L-1 Na2X溶液中,n(HX-)+2n(X2-)+n(H2X)=0.1 mol
答案 A
解析 NaOH与H2X反应NaOH+H2X===NaHX+H2O、NaHX+NaOH===Na2X+H2O,根据图像pH=9时溶质为NaHX,此时溶液显碱性,说明HX-的电离程度小于其水解程度,故A项正确;根据图像pH=7时,溶质为H2X和HX-,故B项错误;根据图像,当pH=14时,应恰好完全反应,故C项错误;根据物料守恒,n(HX-)+n(X2-)+n(H2X)=0.1 mol,故D项错误。
4.(2018·常州市高三一模)H2S为二元弱酸。20 ℃时,向0.100 mol·L-1的Na2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.通入HCl气体之前:
c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(HS-)=c(S2-)的碱性溶液中:
c(Cl-)+c(HS-)>0.100 mol·L-1+c(H2S)
C.pH=7的溶液中:c(Cl-)=c(HS-)+c(H2S)
D.c(Cl-)=0.100 mol·L-1的溶液中:
c(OH-)-c(H+)=c(H2S)-c(S2-)
答案 D
解析 A项,通入HCl气体之前,该溶液为Na2S溶液,分步水解且程度很小,离子浓度大小关系为c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+),错误;B项,c(Cl-)+c(OH-)=c(HS-)+2c(H2S)+c(H+),两边同时加上c(S2-),得c(Cl-)+c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),因c(HS-)=c(S2-),碱性溶液,所以c(Cl-)+c(HS-)<c(HS-)+c(S2-)+2c(H2S),又因
0.100 mol·L-1=c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),所以c(Cl-)+c(HS-)<0.100 mol·L-1+c(H2S),错误;C项,电荷守恒式c(Cl-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒式c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),pH=7的溶液c(OH-)=c(H+),三等式联立可得c(Cl-)=c(HS-)+2c(H2S),错误;D项,c(Cl-)=0.100 mol·L-1的溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(Cl-)=0.100 mol·L-1,又因c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),所以
c(OH-)-c(H+)=c(HS-)+2c(H2S)-[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]=c(H2S)-c(S2-),正确。
5.(2018·苏州市高三调研)下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:
c(OH-)-c(H+)=2c(HCO)+c(H2CO3)
B.向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液:
c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.常温下,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa 溶液中通入HCl气体至 pH=7:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)
答案 D
解析 A项,在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中根据质子守恒可知c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3),错误;B项,向0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaOH溶液反应生成碳酸钠,且剩余一半的碳酸氢钠,由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,则溶液中c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),错误;C项,常温下,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(NH)>c(OH-)=c(H+),错误;D项,0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7,根据电荷守恒和物料守恒可知c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH),正确。
6.(2018·苏锡常镇四市高三调研)常温,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×
10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.c(NH)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液、NH4HCO3溶液:
c(NH4HCO3)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:
c(H+)+c(CH3COOH)
答案 B
解析 A项,在NH浓度相同的情况下,弱酸酸根对应的弱酸酸性越弱,溶质浓度越大。
HCOO-、CH3COO-、HCO对应的酸分别为HCOOH、CH3COOH、H2CO3,根据已知条件以及所学过的知识可知酸性强弱排序为:HCOOH>CH3COOH>H2CO3,因此NH浓度相等条件下,溶质浓度大小排序为c(NH4HCO3)>c(CH3COONH4)>c(HCOONH4),错误;B项,电离平衡常数越大,其离子水解程度越小,根据电离平衡常数可知,其离子水解程度:CH3COO->NH>HCOO-,任何电解质溶液中都存在电荷守恒,所以得出c(HCOO-)+c(OH-)=
c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1+c(H+),c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1+
c(OH-),水解程度NH>HCOO-,所以前者c(H+)大于后者c(OH-),所以浓度均为0.1 mol·
L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中c(OH-)+c(HCOO-)>c(H+)+c(NH),正确;C项,0.1 mol·
L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),根据电荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以得c(Na+)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),错误;D项,向0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中通HCl至溶液pH=7,c(H+)=
c(OH-),HCl不足,反应后溶液中溶质为NaCl、醋酸和醋酸钠,由电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),由物料守恒可知:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则
c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-),错误。
7.(2018·常熟市高三上学期期中)常温下,用浓度为0.100 mol·L-1 的NaOH溶液分别逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液中,pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是( )
A.V(NaOH)=0 mL时,两份溶液中c(X-)>c(Y-)
B.V(NaOH)=10.00 mL时,c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
C.V(NaOH)=20.00 mL时,c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)
D.pH=7时,两份溶液中c(X-)=c(Na+)=c(Y-)
答案 B
解析 B项,V(NaOH)=10.00 mL时,生成等物质的量浓度的HX和NaX,溶液呈酸性,以HX的电离为主,所以离子浓度的大小为c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,由图可知V(NaOH)=20.00 mL时,两者恰好完全反应,生成强碱弱酸盐NaX,水解呈碱性,所以离子浓度的大小为:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,NaX为强碱弱酸盐发生水解,NaY为强酸强碱盐,不水解,而pH=7时,两份溶液中第一份需氢氧化钠的物质的量少,根据电荷守恒,c(X-)
A.a点时,c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.a~b区域内c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1 mol· L-1
C.当V(HCl)=10 mL时,c(NH)-c(NH3·H2O)=c(OH-)-c(H+)
D.当V(HCl)=20 mL时,c(H+)+c(Cl-)>c(NH)+c(NH3·H2O)+c(OH-)
答案 D
解析 A项,滴入盐酸后溶液中的电荷守恒为:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),违背电荷守恒,错误;B项,根据物料守恒,c(NH)+c(NH3·H2O)=,a~b区域,V(HCl)>0,则c(NH)+c(NH3·H2O)<0.1 mol·L-1,错误;C项,当V(HCl)=10 mL,盐酸与氨水反应后得等物质的量浓度的NH4Cl和氨水的混合液,溶液中电荷守恒为:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),物料守恒为:c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),两式整理得,c(NH)-c(NH3·H2O)=2[c(OH-)-c(H+)],错误;D项,当V(HCl)=20 mL,盐酸与氨水恰好完全反应得0.05 mol·L-1的NH4Cl溶液,由于NH水解溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),溶液中的物料守恒为c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则c(H+)+c(Cl-)>c(NH)+c(NH3·H2O)+
c(OH-),正确。
二、不定项选择题
9.(2018·江苏省高三上学期第一次学情监测)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是( )
A.点a所示溶液中:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
B.点b所示溶液中:c(NH)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
C.点c所示溶液中:c(SO)+c(H+)=c(NH3·H2O )+c(OH-)
D.点d所示溶液中:c(SO)>c(NH3·H2O )>c(OH-)>c(NH)
答案 AC
解析 A项,a点为(NH4)2SO4溶液,NH水解溶液呈酸性,正确;C项,c点溶液为物质的量为2∶1∶1的NH3·H2O、(NH4)2SO4和Na2SO4溶液,由电荷守恒和物料守恒相减得到,正确;D项,d点为NH3·H2O和Na2SO4,关系式为c(NH3·H2O)>c(SO)>c(OH-)>c(NH),错误。
10.(2018·江苏省泰州中学高三二模)25 ℃,c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c(HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是( )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(Na+)>c(HCN)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)
C.pH=8的溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(CN-)+3c(OH-)=c(HCN)+3c(H+)
答案 C
解析 A项,0.1 mol·L-1 HCN和0.1 mol·L-1 NaCN等体积的混合液呈碱性,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,溶液中粒子浓度由大到小的顺序为:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),错误;B项,HCN和NaCN的混合液中的物料守恒为:c(Na+)+c(H+)=
c(CN-)+c(OH-),根据图像,W点c(HCN)=c(CN-)=0.05 mol·L-1,则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-),错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),等式两边都加c(HCN)得c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=c(CN-)+c(OH-)+c(HCN),c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1,则c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-),正确;D项,0.3 mol·L-1 HCN溶液和
0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,溶液中电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),物料守恒为3c(Na+)=2[c(HCN)+c(CN-)],两式整理得c(CN-)+3c(OH-)=2c(HCN)+3c(H+),错误。
11.(2018·盐城市高三三模)t ℃时,配制一组c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=1.000×10-3 mol·L-1的H2CO3与HCl或H2CO3与NaOH的混合溶液,溶液中部分微粒浓度的负对数(-lgc)与pH关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.pH=6.3的溶液中:c(Na+)>1.000×10-3mol·L-1
B.pH=7的溶液中:c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO)
C.pH=a的溶液中:c(HCO)>c(Na+)>c(H+)>c(CO)
D.25 ℃时,反应H2CO3+CO??2HCO的平衡常数为1.0×104
答案 BD
解析 A项,pH=6.3的溶液中碳酸略过量:c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=1.000×10-3 mol·L-1, 故c(Na+)<1.000×10-3 mol·L-1,错误;B项,pH=7的溶液中,由电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),则 c(Na+)> c(CO),由图可知c(HCO)>c(H2CO3),故c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO),正确;C项,pH=a的溶液中,由图中信息可知, c(CO)>c(H+),错误;D项,25 ℃时,pH=6.3时,c(H2CO3)=c(HCO),K1=c(H+)=10-6.3,pH=10.3时,c(CO)=c(HCO),K2=c(H+)=10-10.3,反应H2CO3+CO??2HCO的平衡常数K=====1.0×104,正确。
12.(2018·南通市高三调研)常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图(忽略体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)> c(Cl-)> c(CH3COO-)> c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1
答案 BD
解析 A项,根据电荷守恒,点②中存在c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),点③中存在c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),由于两点的溶液体积不等,溶液的pH相等,则c(Na+)不等,c(H+)分别相等,因此阳离子的物质的量浓度之和不等,错误;B项,点①所示溶液中含有等物质的量浓度的NaCN、HCN和NaCl,存在物料守恒:
c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),正确;C项,点②所示溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,溶液的pH=5,说明以醋酸的电离为主,因此c(CH3COO-)>c(Cl-),错误;D项,点④所示溶液为等物质的量浓度的醋酸和氯化钠,浓度均为0.05 mol·L-1,则
c(Na+)=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.05 mol·L-1,根据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),因此c(CH3COO-)=c(H+)- c(OH-),则
c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)=0.05 mol·L-1+0.05 mol·L-1-c(CH3COO-)+c(H+)=
0.10 mol·L-1-c(H+)+c(OH-)+c(H+)=0.10 mol·L-1+c(OH-)>0.10 mol·L-1,正确。
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