全国通用2021高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡微考点66水溶液中的“三大守恒”和浓度大小比较练习含解析 8页

微考点66 水溶液中的“三大守恒”和浓度大小比较 ‎1．常温下，下列有关溶液的叙述正确的是(　　)‎ A．浓度均为0.1mol·L－1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合：‎ c(SO)＝c(Na＋)＞c(NH)＞c(H＋)＞c(OH－)‎ B．在Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)‎ C．pH＝6的CH3COOH溶液和pH＝6的NH4Cl溶液，由水电离出的c(H＋)均为1×10－8mol·L－1‎ D．在0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中：‎ ‎2c(Na＋)＝c(C2O)＋c(HC2O)＋c(H2C2O4)‎ ‎2．(2020·西安模拟)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是(　　)‎ A．0.1mol·L－1NaHCO3溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：‎ c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)‎ B．20mL0.1mol·L－1CH3COONa溶液与10mL0.1mol·L－1盐酸混合后溶液呈酸性，所得溶液中：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)‎ C．室温下，pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合，所得溶液中：c(Cl－)＋c(H＋)＞c(NH)＋c(OH－)‎ D．0.1mol·L－1CH3COOH溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：‎ c(OH－)＞c(H＋)＋c(CH3COOH)‎ ‎3．(2019·咸阳质检)亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病，在溶液中存在多种微粒形态。向1L0.1mol·L－1H3AsO3溶液中逐滴加入KOH溶液，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ 8‎ A．H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10－9‎ B．pH在8.0～10.0时，反应的离子方程式：H3AsO3＋OH－===H2AsO＋H2O C．M点对应的溶液中：c(H2AsO)＋c(HAsO)＋c(AsO)＋c(H3AsO3)＝0.1mol·L－1‎ D．pH＝12时，溶液中：c(H2AsO)＋2c(HAsO)＋3c(AsO)＋c(H3AsO3)＞c(H＋)＋c(K＋)‎ ‎4．室温下，用0.1mol·L－1的盐酸分别滴定50mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是(　　)‎ A．从反应开始至恰好完全反应，水电离出的c(H＋)始终增大 B．滴定至P点时，溶液中：c(B＋)＞c(Cl－)＞c(BOH)＞c(OH－)＞c(H＋)‎ C．pH＝7时，三种溶液中c(A＋)＝c(B＋)＝c(D＋)‎ D．当盐酸体积为50mL时，将三种溶液混合后：c(H＋)＝c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＋c(OH－)‎ ‎5．在常温下，向10mL浓度均为0.1mol·L－1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1的盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．在a点的溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)‎ B．在b点的溶液中：2n(CO)＋n(HCO)<0.001mol C．在c点的溶液pH<7，是因为此时HCO的电离能力大于其水解能力 8‎ D．若将0.1mol·L－1的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的pH＝7时：c(Na＋)＝c(CH3COO－)‎ ‎6．(2019·大庆第二次质检)25℃时，有c(HA)＋c(A－)＝0.1mol·L－1的一组HA、KA混合溶液，溶液中c(HA)、c(A－)与pH的关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．pH＝5.75的溶液中：c(K＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)‎ B．欲得W点所示溶液，起始所加溶液应符合c(HA)＋c(A－)＝0.1mol·L－1且c(KA)c(H＋)>c(Na＋)>c(X－)‎ B．d点的溶液中c(H＋)＋c(HX)＝c(X－)＋c(OH－)‎ C．HX是弱酸，常温下其电离常数Ka＝2.5×10－6‎ D．d点的溶液中有c(HX)－2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(X－)‎ ‎8．(2020·大连月考)40℃，在氨－水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ 8‎ A．在pH＝9.0时，c(NH)>c(HCO)>c(NH2COO－)>c(CO)‎ B．不同pH的溶液中存在关系：c(NH)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(NH2COO－)＋c(OH－)‎ C．随着CO2的通入，不断增大 D．在溶液pH不断降低的过程中，有含NH2COO－的中间产物生成 ‎9．某二元酸H2B在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－、HB－H＋＋B2－。‎ ‎(1)0.1mol·L－1的NaHB溶液显酸性，原因是__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在0.1mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是____________(填字母)。‎ A．c(B2－)＋c(HB－)＝0.1mol·L－1‎ B．c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1mol·L－1‎ C．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)‎ D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)‎ ‎10．在25℃时，对于0.10mol·L－1的氨水，请回答以下问题：‎ ‎(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，溶液的pH将____(填“增大”“减小”或“不变”)，这是因为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若向氨水中加入等体积pH＝1的硫酸，此时溶液的pH________(填“＞”“＜”或“＝”)7；用离子方程式表示其原因______________________________________________；‎ 此时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________‎ 8‎ ‎_____________________________________________________________________________。‎ ‎(3)向氨水中加入0.05mol·L－1稀硫酸至溶液正好呈中性，则c(NH)________(填“＞”“＜”或“＝”)2c(SO)，此时混合溶液中c(NH)＝176c(NH3·H2O)，则NH3·H2O的电离常数Kb为________________。‎ ‎(4)向10mL0.10mol·L－1的氨水中加入10mL0.02mol·L－1的CaCl2溶液，通过计算说明是否会生成沉淀。[已知Ca(OH)2的Ksp＝5.5×10－6，氨水中c(OH－)≈ ]‎ ‎‎ 8‎ 答案精析 ‎1．A ‎2．B　[A项，等浓度等体积的NaHCO3与NaOH混合时，两者恰好反应生成Na2CO3，在该溶液中CO能进行两级水解：CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－，故溶液中c(OH－)＞c(HCO)，错误；B项，CH3COONa与盐酸混合反应后生成的溶液中含有等量的CH3COONa、CH3COOH、NaCl，因溶液显酸性，故溶液中CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，正确；C项，在混合前两溶液的pH之和为14，则氨水过量，所得溶液为少量NH4Cl和过量NH3·H2O的混合溶液，则c(Cl－)＜c(NH)、c(H＋)＜c(OH－)，故c(Cl－)＋c(H＋)＜c(NH)＋c(OH－)，错误；D项，等浓度的CH3COOH与NaOH溶液混合时恰好生成CH3COONa，溶液中质子守恒式为c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)，错误。]‎ ‎3．B ‎4．C　[根据图像，加入盐酸50mL时，达到滴定终点，则三种碱液的浓度均为0.1mol·L－1，由图中起点坐标可知三种碱均为弱碱，碱性强弱大小关系为AOH＜BOH＜DOH。从反应开始至恰好完全反应，不断生成可水解的盐，促进水的电离，故水电离出的c(H＋)始终增大，A项正确；滴定至P点时，溶质为BOH和BCl，且二者物质的量之比为1∶1，溶液呈碱性，说明BOH的电离程度大于B＋的水解程度，故溶液中存在：c(B＋)＞c(Cl－)＞c(BOH)＞c(OH－)＞c(H＋)，B项正确；pH＝7时，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒可知，c(A＋)、c(B＋)、c(D＋)分别与相应溶液中c(Cl－)相等，由图可知，pH＝7时，c(Cl－)大小关系为A＜B＜D，则c(A＋)＜c(B＋)＜c(D＋)，C项错误；当盐酸体积为50mL时，三种溶液的溶质分别为ACl、BCl、DCl，将三种溶液混合后根据质子守恒可得c(H＋)＝c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＋c(OH－)，D项正确。]‎ ‎5．B　[向10mL浓度均为0.1mol·L－1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1盐酸，依次发生反应：①H＋＋OH－===H2O、②H＋＋CO===HCO、③H＋＋HCO===H2CO3。a点的溶液中加入盐酸的体积为5mL，则溶液中溶质的物质的量之比为n(NaCl)∶n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1∶2，故溶液中离子浓度大小为c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)，A项错误；b点的溶液pH＝7，结合电荷守恒式：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)，可得c(HCO)＋2c(CO)＝c(Na＋)－c(Cl－)，故n(HCO)＋2n(CO)＝0.003mol－n(Cl－)，由题图知溶液pH＝7时加入盐酸的体积大于20mL，故n(Cl－)>0.002mol，所以2n(CO)＋n(HCO)<0.001mol，B项正确；c点的溶液pH<7，是因为反应生成的H2CO3的电离能力大于HCO的水解能力，C项错误；若将0.1mol·L－1的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的pH＝7时，电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)＋c(CH3COO－)，则c(Na＋)≠c(CH 8‎ ‎3COO－)，D项错误。]‎ ‎6．A ‎7．C　[b点代表加入12.5mLHX溶液，此时恰好反应转化为NaX溶液，溶液显碱性，所以浓度为c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)，A项错误；d点代表加入25mLHX溶液，所以溶液为HX和NaX浓度相等的混合溶液，此溶液存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(X－)＋c(OH－)，物料守恒：c(Na＋)＝c(HX)＋c(X－)，两式联立消去c(Na＋)得到：c(HX)＋2c(H＋)＝c(X－)＋2c(OH－)，B、D项错误；选取图中的c点数据进行运算，c点代表向25mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴滴加13mL0.2mol·L－1的一元酸HX溶液，溶液总体积为38mL，此时溶液显中性，pH＝7，所以c(H＋)＝1×10－7mol·L－1；溶液中c(Na＋)＝0.1mol·L－1×，c(HX)＋c(X－)＝0.2mol·L－1×。因为溶液显中性，根据电荷守恒得到c(X－)＝c(Na＋)，所以c(HX)＝mol·L－1，故Ka＝＝＝2.5×10－6，C项正确。]‎ ‎8．C ‎9．(1)HB－只能电离，不能水解　(2)AC ‎10．(1)减小　NH3·H2ONH＋OH－，加入硫酸铵后NH浓度增大，平衡逆向移动，使得OH－浓度减小，从而使pH减小 ‎(2)＜　NH＋H2ONH3·H2O＋H＋　c(NH)＞c(SO)＞c(H＋)＞c(OH－)‎ ‎(3)＝　1.76×10－5‎ ‎(4)c2(OH－)＝4.4×10－7，Qc＝4.4×10－9＜Ksp，无沉淀生成。‎ 解析　(1)氨水中存在电离平衡：NH3·H2ONH＋OH－。加入少量硫酸铵固体，c(NH)增大，平衡逆向移动，c(OH－)减小，pH将减小。(2)pH＝1的硫酸溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，H＋浓度与氨水浓度相等，体积相同，所以恰好反应生成硫酸铵，但由于硫酸铵是强酸弱碱盐，NH水解使溶液呈酸性，pH＜7；如果NH不水解，c(NH)∶c(SO)＝2∶1，但水解是较弱的，所以c(NH)＞c(SO)；溶液呈酸性，所以c(H＋)＞c(OH－)。(3)向氨水中加入0.05 mol·L－1稀硫酸至溶液正好呈中性，则根据电荷守恒有c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)，所以c(NH)＝2c(SO)。因混合溶液中c(NH)＝176c(NH3·H2O)，NH3·H2O的电离常数Kb＝＝1.76×10－5‎ 8‎ ‎。(4)由(3)可知，NH3·H2O的电离常数Kb＝1.76×10－5，因氨水中c(OH－)≈，故混合后c2(OH－)≈×0.10×1.76×10－5＝4.4×10－7,10 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液中c(Ca2＋)＝0.02 mol·L－1，混合后c(Ca2＋)＝0.01 mol·L－1，则Qc＝c(Ca2＋)·c2(OH－)＝0.01×4.4×10－7＝4.4×10－9