高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡第三节 盐类的水解第3课时复习练习题

第3课时　溶液中粒子浓度的大小关系

基础过关练

题组一　单一溶液中不同粒子浓度大小的比较

1.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是(　　)

A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)

B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)

C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)

D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)

2.t ℃时,某氯化铵溶液的pH=4,下列说法中一定正确的是(　　)

A.由水电离出的氢离子浓度为10-10 mol·L-1

B.溶液中c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14

C.溶液中c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)

D.溶液中c(NH3·H2O)+c(N)=c(Cl-)+c(OH-)

3.(2019黑龙江哈尔滨三中高二上期中)在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是(　　)

A.c(Na+)=2c(C)

B.c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)

C.c(HC)>c(H2CO3)

D.c(Na+)+c(H+)=c(C)+c(HC)+c(OH-)

4.已知某一温度下,在0.1 mol·L-1的强电解质NaHA溶液中,c(H+)<c(OH-)。则下列关系式或说法一定不正确的是(　　)

A.c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)

B.c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1

C.将上述溶液稀释至0.01 mol·L-1,c(H+)·c(OH-)不变

D.c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2A)

题组二　不同溶液中同一离子浓度大小的比较

5.(1)相同浓度的下列物质的溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　(填序号,下同)。 

(2)物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液中,c(N)由大到小的顺序为　　　　　　　　。 

(3)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合溶液,溶液pH从大到小的顺序是　　　　　　　,c(H2S)从大到小的顺序是　　　　　　　　。 

题组三　混合溶液中粒子浓度大小的比较

6.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,混合溶液中粒子浓度关系正确的是　(　　)

A.c(CH3COO-)>c(Na+)

B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)

C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)

D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02 mol·L-1

7.在25 ℃时,将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-)

8.关于浓度均为0.1 mol·L-1的三种溶液:①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液,下列说法不正确的是(　　)

A.c(N):③>①

B.水电离出的c(H+):②>①

C.①和②等体积混合后的溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)

D.①和③等体积混合后的溶液:c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

9.(2019江西南昌二中高二上期中)有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:

①CH3COONa与NaCl溶液;②CH3COONa与NaOH溶液;③CH3COONa与NaHSO4溶液;④CH3COONa与NaHCO3溶液。

c(CH3COO-)由大到小排序正确的是(　　)

A.②>④>③>①　　 B.②>④>①>③

C.③>①>②>④　　 D.①>④>③>②

10.常温下,下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是(　　)

A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(N)

B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)

C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(N)>c(S)>c(H+)

D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)

能力提升练

1.(疑难1,★★☆)在0.1 mol/L Na2CO3溶液中各微粒的浓度关系正确的是(　　)

A.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+c(C)

B.c(Na+)>c(C)>c(HC)>c(OH-)

C.c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)

D.c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-)

2.(疑难2,★★☆)常温下,在所得下列溶液中,各离子浓度的关系正确的是(　　)

A.浓度均为0.1 mol·L-1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)

B.pH=12的氨水与pH=2的盐酸等体积混合:c(N)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)

C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液:c(Na+)=c(N)

3.(2019黑龙江哈尔滨六中高二上期中,疑难2,★★☆)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是(　　)

A.0.1 mol·L-1 HCOOH溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)

B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)

C.0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(H2SO3)=c(HS)+c(S)+c(OH-)

D.等体积、等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合后的溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-)

4.(疑难2,★★☆)某温度下,0.1 mol/L的NaHB(强电解质)溶液中c(H+)>c(OH-),则下列关系一定正确的是　(　　)

A.c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)

B.c(Na+)=0.1 mol/L≥c(B2-)

C.HB-的水解方程式为HB-+H2O B2-+H3O+

D.在该盐的溶液中,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)

5.(疑难1、2,★★☆)25 ℃时,下列指定溶液中各微粒的浓度关系正确的是(　　)

A.0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中:c(N)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

B.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中,c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)

C.0.1 mol·L-1 pH=6的NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HS)>c(H2SO3)>c(S)

D.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液等体积混合所得溶液中c(C)>c(HC)>c(OH-)>c(H2CO3)

6.(疑难1、2,★★☆)下列有关说法正确的是(　　)

A.向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,所得溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)

B.pH相等的①NH4NO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HSO4溶液中,c(N)大小顺序为①>②>③

C.常温下,pH为1的0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时,溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)

D.常温下,0.1 mol/L Na2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)

7.(疑难2,★★☆)(1)0.020 mol·L-1的HCN(aq)与0.020 mol·L-1 NaCN(aq)等体积混合,已知该混合溶液中c(Na+)>c(CN-),用“>”“<”“=”符号填空。

①溶液中c(OH-)　　　　c(H+)。 

②溶液中c(HCN)　　　　c(CN-)。 

(2)已知某溶液中存在OH-、H+、N、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:

A.c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)

B.c(Cl-)>c(N)>c(OH-)>c(H+)

C.c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

D.c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)

填写下列空白:

①若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是　　　,上述四种离子浓度的大小顺序为　　　(填序号)。 

②若上述关系中C是正确的,则溶液中的溶质为　　　　;若上述关系中D是正确的,则溶液中的溶质为　　　　。 

③若该溶液由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)　　　c(NH3·H2O)(填“大于”“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)　　c(OH-)。 

8.(疑难1、2,★★☆)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B H++HB-;HB- H++B2-,回答下列问题:

(1)NaHB溶液显　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”或“无法确定”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)某温度下,向0.1 mol·L-1的NaHB溶液中滴入0.1 mol·L-1 KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是　　　　(填序号)。 

a.c(H+)·c(OH-)=1×10-14

b.c(Na+)+c(K+)=c(HB-)+2c(B2-)

c.c(Na+)>c(K+)

d.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1

(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1 H2B溶液中氢离子的物质的量浓度　　　　0.11 mol·L-1(填“<”“>”或“=”);理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　因A-+H2O HA+OH-,所以c(Na+)>c(A-)>c(OH-);水解后溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+);根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)。

2.C　N水解促进了H2O的电离,溶液中的c(H+)即为H2O电离出的c(H+),A错误;在25 ℃时,水的离子积为1.0×10-14,B错误;N水解使溶液显酸性,故c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-),C正确;由物料守恒可知c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O),D错误。

3.C　C水解而Na+不水解,所以c(Na+)>2c(C),故A错误;溶液中的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),故B错误;C第一步水解远远大于第二步,所以c(HC)>c(H2CO3),故C正确;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C),故D错误。

4.A　根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),故A项不正确;由物料守恒知c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,故B项正确;温度不变,则c(H+)·c(OH-)不变,C项正确;由物料守恒关系式和电荷守恒关系式可得c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-),D项正确。

5.答案　(1)②>①>③　(2)①>③>②>④　(3)③>②>④>①　④>①>②>③

解析　(1)CH3COONH4、CH3COONa溶于水完全电离,CH3COOH溶于水部分电离,故相同浓度的三种溶液中③中的c(CH3COO-)最小;①中N促进CH3COO-的水解,故c(CH3COO-):②>①。

(2)由各物质的化学式可知c(N):①、③>②、④;对照①、③知C促进N水解,故c(N):①>③;对照②、④知H+抑制N水解,故c(N):②>④。

(3)根据电离出H+的能力,H2S>NaHS,H2S和NaHS的混合溶液酸性强于NaHS,而Na2S水解程度又大于NaHS,所以pH从大到小为③>②>④>①。c(H2S)浓度的比较,可将其分成三组,第一组:①④,含有H2S;第二组:NaHS,一步水解得到H2S;第三组:Na2S需两步水解才得到H2S,而在第一组中NaHS要水解生成少量H2S,所以c(H2S):④>①>②>③。

6.A　溶液混合后,二者反应,但CH3COOH过量,故为CH3COONa和CH3COOH的混合溶液。CH3COOH和CH3COO-相互抑制,但以CH3COOH电离为主,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则有c(CH3COO-)>c(Na+),A正确;CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,B不正确;混合溶液中存在的电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),物料守恒为2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),联立两式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),C错误;混合后溶液的体积是原来的2倍,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1,D错误。

7.D　25 ℃时,pH=11的NaOH溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-3 mol·L-1,而pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,c(CH3COOH)远远大于10-3 mol·L-1。两者等体积混合后,形成CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,且c(CH3COOH)远大于c(CH3COONa),溶液呈酸性,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),离子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

8.B　NH3·H2O是弱电解质,部分电离,NH4Cl是强电解质,完全电离,NH4Cl溶液中N水解但程度较小,所以c(N):③>①,故A正确;酸或碱抑制水的电离,酸溶液中c(H+)越大或碱溶液中c(OH-)越大,对水的电离的抑制程度越大,①中c(OH-)小于②中c(H+),所以水电离出的c(H+):②<①,故B错误;①和②等体积混合后,NH3·H2O和HCl恰好反应生成NH4Cl,根据质子守恒得c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故C正确;①和③等体积混合后,NH3·H2O电离程度大于N水解程度导致溶液呈碱性,所以离子浓度大小顺序是c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。

9.B　①CH3COONa与NaCl溶液,CH3COO-发生水解;②CH3COONa与NaOH溶液,NaOH为强碱,NaOH电离的OH-抑制了CH3COO-的水解;③CH3COONa与NaHSO4溶液,二者恰好反应生成CH3COOH,CH3COOH的电离程度较小,溶液中CH3COO-浓度较小;④CH3COONa与NaHCO3溶液,HC水解后的溶液显碱性,抑制了CH3COO-的水解,但抑制程度小于②。根据以上分析可知,各混合溶液中c(CH3COO-)由大到小的顺序为②>④>①>③。

10.C　A项,pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒知c(Cl-)=c(N);B项,若酸为强酸则呈中性,若酸为弱酸则呈酸性;C项,N的水解程度很小,故c(N)>c(S)>c(H+);D项,Na2S溶液中存在的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。

能力提升练

1.C　溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C),故A错误;在溶液中c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC),故B、D错误;溶液中存在物料守恒c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),故C正确。

2.D　A项,两者等体积混合后完全反应生成CH3COONa,CH3COO-水解,溶液显碱性,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);B项,两者等体积混合,氨水过量很多,溶液显碱性,则c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);C项,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因c(H+)>c(OH-),故c(CH3COO-)>c(Na+);D项,Na+、N不水解,加入稀盐酸后不影响Na+、N的浓度关系,浓度比仍然是1∶1。

3.C　0.1 mol·L-1 HCOOH溶液中电荷守恒为c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+),故A正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中物料守恒为c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),故B正确;0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液中物料守恒为c(Na+)=c(H2SO3)+c(HS)+c(S),电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),则c(Na+)+c(H+)+c(H2SO3)≠c(HS)+c(S)+c(OH-),故C错误;等体积、等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合后的溶液中物料守恒为2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),二者联立,消去c(Na+),则有c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-),故D正确。

4.B　若NaHB是强酸的酸式盐,则溶液中不存在HB-,溶液中存在电荷守恒(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)、存在物料守恒c(Na+)=c(B2-),故A错误。若NaHB是强酸的酸式盐,溶液中不存在HB-,则溶液中存在c(Na+)=c(B2-)=0.1 mol/L,若NaHB是弱酸的酸式盐,HB-部分电离,所以存在0.1 mol/L=c(Na+)>c(B2-);综上所述,B正确。该方程式为HB-的电离方程式,而不是水解方程式,故C错误。由题干知,c(OH-)<c(H+),故D错误。

5.A　根据物料守恒得c(N)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故A正确;根据质子守恒得c(OH-)=2c(H2S)+c(HS-)+c(H+),故B错误;25 ℃时,0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=6,呈酸性,说明HS电离程度大于其水解程度,所以c(H2SO3)<c(S),故C错误;Na2CO3和NaHCO3的物质的量相等,且C水解程度大于HC,所以c(C)<c(HC),故D错误。

6.C　向饱和氯水中加入NaOH溶液至pH=7,反应后生成NaCl、NaClO,次氯酸根离子水解,则所得溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-),故A错误;pH相等的①NH4NO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HSO4溶液中,NH4HSO4电离出H+,pH相等时N浓度最小;NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液中N的水解程度相同,则铵根离子浓度相等,正确顺序为①=②>③,故B错误;常温下0.1 mol/L的HA溶液的pH=1,则HA为强酸,0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时,二者生成强酸强碱盐,溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)=c(A-),水的电离程度很小,所以存在c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),故C正确;Na2S溶液中存在的质子守恒为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故D错误。

7.答案　(1)①>　②>　(2)①NH4Cl　A　②NH4Cl和NH3·H2O　NH4Cl和HCl　③小于　大于

解析　(1)c(Na+)>c(CN-),说明NaCN的水解程度比HCN的电离程度大,则c(OH-)>c(H+),c(HCN)>c(CN-)。

(2)①若溶液中只有一种溶质,该溶质为NH4Cl,因N水解溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)。

②因为c(OH-)>c(H+)、c(N)>c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O。若c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。

③NH4Cl水解溶液呈酸性,若等体积稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)<c(NH3·H2O),混合前盐酸中c(H+)大于氨水中c(OH-)。

8.答案　(1)酸性　H2B第一步完全电离、第二步部分电离,则HB-只能电离不能水解

(2)bc

(3)<　0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,说明其中c(H+)=0.01 mol·L-1,主要是HB-电离产生的,在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 mol·L-1 H2B溶液中c(H+)<0.11 mol·L-1

解析　(1)H2B第一步完全电离、第二步部分电离,则HB-只能电离不能水解,导致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性。

(2)水的离子积常数与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大,温度未知,所以水的离子积常数也未知,故a错误;溶液呈电中性,溶液中阴、阳离子所带电荷相等,溶液呈中性,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,所以c(Na+)+c(K+)=c(HB-)+2c(B2-),故b正确;NaHB溶液呈酸性,Na2B溶液呈碱性,向0.1 mol·L-1的NaHB溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性时,NaHB的物质的量应大于KOH的物质的量,所以混合溶液中c(Na+)>c(K+),故c正确;NaHB溶液呈酸性,Na2B溶液呈碱性,向0.1 mol·L-1的NaHB溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 KOH溶液至溶液呈中性时,c(Na+)+c(K+)=0.10 mol·L-1,为定值,故d错误。