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- 2021-08-23 发布
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第3课时 溶液中粒子浓度大小的比较
记一记
1.电解质溶液中的守恒关系:①电荷守恒,②物料守恒,③质子守恒。
2.酸、碱中和型离子浓度关系:
探一探
1.HClO溶液中存在哪些平衡?溶液中的微粒有哪些?除H2O外,粒子浓度的大小顺序如何?
[提示] HClO溶液中存在HClOH++ClO-与H2OH++OH-两平衡,溶液中存在H2O、HClO和H+、ClO-、OH-五种微粒,由于水的电离程度比HClO的电离程度小,所以除H2O外,溶液中存在:c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
2.分析NaHCO3溶液中粒子浓度大小比较.
[提示] 首先分析NaHCO3为强电解质:NaHCO3===Na++HCO,而HCO存在下列平衡:HCO+H2OH2CO3+OH-,HCOH++CO,且水是极弱的电解质也存在H2OH++OH-,又由于HCO的水解程度大于其电离程度(溶液呈碱性)。(综合分析可得出粒子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HCO)>c)OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO))。
3.在CH3COONa和Na2S溶液中分别存在下列关系:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH)+2c(S-2),依据是什么?
[提示] 在上面两个等式中,等号左边都是正电荷总数,右边都是负电荷总数,所以依据的是电荷守恒。
4.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,存在下列关系:
c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1
在0.1 mol·L-1 Na3PO4溶液中,存在下列关系:
c(Na+)=c(PO)+c(HPO)+c(H2PO)+c(H3PO4)=0.1 mol·L-1,依据是什么?
[提示] 依据物料守恒。在NaHCO3溶液中钠原子与碳原子总数存在相等关系;Na3PO4
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溶液中钠原子与磷原子总数存在3∶1的关系。
判一判
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)CH3COOH溶液中除H2O外,粒子浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)。(×)
(2)NH3·H2O溶液中除H2O外,粒子浓度大小顺序为c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(OH+)。(√)
(3)Na2CO3溶液中只存在CO的水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。(×)
(4)NaAlO2溶液呈碱性是因为AlO+2H2O===Al(OH)3+OH-,H2OH++OH-,且c(OH-)>c(H+)。(√)
(5)FeCl3溶液中的电荷守恒关系为c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。(×)
(6)明矾溶液中的电荷守恒关系是c(H+)+c(K+)+3c(Al3+)=c(OH-)+2c(SO)。(√)
(7)Na2S溶液中的物粒守恒关第为2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)。(×)
(8)同温同浓度的①NH4Cl,②(NH4)2SO4,③NH4HCO3中的c(NH)由大到小的顺序是②>①>③。(√)
(9)同温同浓度的①Na2CO3,②NaHCO3和③H2CO3三者溶液中c(CO)的大小关系为③>②>①。(×)
(10)NH4Cl溶液中的质子守恒关系为c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)。(√)
知识点一 单一溶液中的粒子浓度大小比较
1.[2019·黑龙江哈尔滨三中高二期中]在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(Na+)=2c(CO)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.c(HCO)>c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
解析:碳酸根离子水解而钠离子不水解,所以c(Na+)>2c(CO),故A错误;碳酸根离子水解导致溶液呈碱性,碳酸根离子、碳酸氢根离子水解和水电离都生成氢氧根离子,只有水电离生成氢离子,所以溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),故B错误;碳酸根离子第一步水解程度远远大于第二步水解程度,所以c(HCO)>c(H2CO3),故C正确;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3)+c(OH-)+2c(CO),故D错误。
答案:C
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2.已知NaHSO3溶液呈酸性、NaHCO3溶液呈碱性。对于浓度均为0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中正确的是( )
A.c(Na+)>c(HRO)>c(H+)>c(RO)>c(OH-)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HRO)+c(RO)+c(OH-)
C.c(H+)+c(H2RO3)=c(RO)+c(OH-)
D.两溶液中c(Na+)、c(HRO)、c(RO)分别相等
解析:由题中信息可知,HSO的电离程度大于水解程度,HCO的水解程度大于电离程度。A项,对于NaHCO3不成立,错误;B项,电荷不守恒,错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HRO)+2c(RO)+c(OH-)和物料守恒:c(Na+)=c(HRO)+c(RO)+c(H2RO3),可得c(H+)+c(H2RO3)=c(RO)+c(OH-),正确;D项,两种溶液中,阴离子的电离和水解能力不一样,HRO、RO浓度不可能都相等,错误。
答案:C
3.[2019·甘肃武威一中高三期末]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(C2O)
B.c(HC2O)+c(C2O)=0.1 mol·L-1
C.c(C2O)>c(H2C2O4)
D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+2c(C2O)
解析:根据电荷守恒有c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O),A错误;草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2O、HC2O,根据物料守恒可知:c(H2C2O4)+c(C2O)+c(HC2O)=0.1 mol·L-1,B错误;草酸氢钾溶液旱酸性,说明HC2O的电离程度大于水解程度,则c(C2O)>c(H2C2O4),C正确;根据物料守恒有c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),D错误。
答案:C
知识点二 混合型溶液中的粒子浓度大小比较
4.常温时,将pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合,所得溶液的离子浓度关系正确的是( )
A.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
D.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:pH=3的盐酸的浓度为10-3 mol·L-1,而pH=11的氨水的浓度大于103 mol·L
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-1,大于盐酸的浓度,故等体积混合后氨水过量,混合液中有NH4Cl===NH+Cl-①;NH3·H2O(过量的)NH+OH-②。①式中c(NH)=c(CI-),而溶液中c(NH)总是①、②两式电离出的c(NH)之和,故c(NH)>c(Cl-),又氨水过量溶液呈碱性,故c(OH-)>c(H+),NH3·H2O为弱电解质,电离的c(OH-)-定小于c(Cl-)。因此有c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
答案:A
知识点三 SO离子检验
5.[2019·重庆一中高二期末]将标准状况下2.24 L CO2缓慢通入1 L 0.15 mol·L-1的NaOH溶液中,气体被充分吸收,下列关系不正确的是( )
A.混合溶液溶质为NaHCO3和Na2CO3
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
C.c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.加热蒸干所得混合溶液,最终得到Na2CO3固体
解析:n(CO2)==0.1 mol,n(NaOH)=1 L×0.15 mol·L-1=0.15 mol,发生反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O、Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,根据C元素守恒,有n(NaHCO3)+n(Na2CO3)=0.1 mol,根据Na元素守恒,有n(NaHCO3)+2n(Na2CO3)=0.15 mol,解得n(Na2CO3)=0.05 mol,n(NaHCO3)=0.05 moI,A正确;根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),B正确;CO的水解能力强于HCO3,因此离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),C错误;加热蒸于后得到Na2CO3和NaHCO3,因为NaHCO3不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,因此最终得到的物质为Na2CO3,D正确。
答案:C
6.
25 ℃时,在25 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐渐加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列分析结论正确的是( )
A.a=12.5,且混合溶液pH=7
B.对应曲线上E、F之间的任何一点,溶液中都有
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
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C.P点时,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.K点时,c(CH3CO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
解析:A项,当加入12.5 mL CH3COOH时,正好生成CH3COONa溶液,由于CH3COO-的水解而呈碱性,故pH>7,错误;B项,E、F之间的某一点,可能是NaOH远远过量的情况,这样就会使c(OH-)>c(CH3COO-),错误;C项,P点不一定呈中性,可能呈酸性,错误;D项,K点是生成的CH3COONa和过量的CH3COOH等物质的量的情况,正确。
答案:D
知识点三 电离常数在粒子浓度大小中的应用
7.[2019·安徽六安一中高二阶段性考试]已知HF和HCN都是一元弱酸,但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100 mL 0.1 mol·L-1的NaF溶液和100 mL 0.1 mol·L-1的NaCN溶液,下列有关这两种溶液的说法中不正确的是( )
A.溶液pH:NaFc(HCN)
C.NaF溶液中:c(HF)=c(OH-)-c(H+)
D.NaCN溶液中:c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)
解析:因为Ka(HF)>Ka(HCN),所以水解程度:NaFc(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
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解析:根据题给图像,pH=1.2时,δ(H2A)=δ(HA-),则c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据HA-H++A2-,可确定K2(H2A)=,根据题给图像,pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A-),则c(HA-)=c(A2-),即lg[K2(H2A)]=lg c(HA-)=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,δ(HA-)>δ(H2A)=δ(A2-),则c(HA-)>c(H2A)-c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-)≈0.05 mol·L-1,而c(H+)=10-4.2 mol·L-1,则c(HA-)=c(A2-)>c(H+),D项错误。
答案:D
9.[2019·山东德州高二期末]常温下,有浓度均为0.1 mol·L-1的下到4种溶液:
①NaCN溶液 ②NaOH溶 液③CH3COONa溶液 ④NaHCO3溶液
HCN
H2CO3
CH3COOH
Ka=4.9×10-10
Ka1=4×10-7
Ka2=5.6×10-11
Ka=1.7×10-5
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是________(填序号),其中②由水电离的H+浓度为________。
(2)①中各离子浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
(3)④的水解平衡常数K=________。
(4)若向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③________④(填“>”“<”或“=”)。
(5)25 ℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则约为________(保留1位有效数字)。向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析:
(1)相同浓度的溶液中,①NaCN溶液水解显碱性,②NaOH溶液为强碱溶液,③CH3COONa溶液水解显碱性,④NaHCO3溶液水解显碱性,因为酸性:醋酸>碳酸>HCN>碳酸氢根离子,越弱越水解,因此溶液的碱性:②>①>④>③,4种溶液pH由大到小的顺序是②>①>④>③;常温下,0.1 mol·L-1NaOH溶液的pH=13,由水电离的H+浓度为1.0×10-13 mol·L-1。
(2)NaCN溶液中,CN-水解使溶液显碱性,NaCN溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)HCO的水解平衡常数为Kh=====2.5×10-8。
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(4)等体积浓度均为0.1 mol·L-1的③CH3COONa溶液和④NaHCO3济液巾NaHCO3水解程度大于CH3COONa,NaHCO3溶液的碱性强于CH3COONa,滴加盐酸至呈中性,消耗盐酸的体积:③<④。
(5)由HCN的电离平衡常数Ka=,可知==≈0.02,Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3),故碳酸的酸性强于HCN,碳酸氢根离子的酸性弱于HCN,向NaCN溶液中通入少量CO2,反应生成HCN与NaHCO3,该反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+HCO。
答案:
(1)②>①>④>③ 1.0×10-13 mol·L-1
(2)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(3)2.5×10-8
(4)< 0.02
(5)CN-+CO2+H2O===HCN+HCO
基础达标
1.常温下0.1 mol·L-1的下列溶液中c(NH)最大的是( )
A.NH4Al(SO4)2 B.NH4Cl
C.NH2·H2O D.CH3COONH4
解析:NH3·H2O为弱碱,电离产生NH,但其电离程度很小,故c(NH)很小;A、B、D三项中均存在NH+H2ONH3·H2O+H+,而A项中Al3+也水解显酸性,抑制了NH的水解,C项中Cl-对NH水解无影响,D项中CH3COO-水解显碱性,促进NH水解,故A项中c(NH)最大。
答案:A
2.已知某一温度下,0.1 mol·L-1 NaHA的强电解质溶液中:c(H+)c(Na+)
B.c(CN-)>c(HCN)
C.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1
D.c(CN-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
解析:HCN的电离常数为6.0×10-10,说明HCN为弱酸。A项,0.1 mol的HCN和NaCN混合后配成1 L溶液,经测定溶液呈碱性,说明CN-的水解大于HCN的电离,因此c(Na+)>c(CN-),错误;B项,因水解大于电离,因此c(CN-)0.1 mol·L-1,错误。
答案:C
4.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)
D.CH3CONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
解析:Na2S溶液中S2-发生水解反应:S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,所以溶液中离子浓度大小关系是c(Na+)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),A错误;Na2C2O溶液中,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),B正确;Na2CO3溶液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(OH-)+c(HCO),C错误;CH3COONa和CaCl2混合溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D错误。
答案:B
5.关于某酸的酸式盐NaHY的水溶液的下列叙述中,正确的是( )
A.该酸式盐的水溶液一定显酸性
B.在该盐溶液中,离子浓度为c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C.若HY-能水解,水解方程式为HY-+H2OY2-+H3O+
D.若HY能电离,电离方程式可能为HY-+H2OY2-+H3O+
解析:常见的NaHY有三种情况:①如NaHSO4,只电离,不水解,溶液显酸性;②如NaHSO3,其水溶液中HSO电离程度大于水解程度,溶液显酸性;③如NaHCO3、NaHS,其水溶液中HCl、HS-水解程度大于电离程度,溶液显碱性。因Y2-
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不确定,溶液的酸碱性无法确定,A、B错误;HY-+H2OY2-+H3O+为电离方程式,水解方程式为HY-+H2OH2Y+OH-,C错误,D正确。
答案:D
6.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
A.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中c(NH):(NH4)2SO4>NH4HSO4>NH4CI
B.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-)
C.1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液中,c(OH-)=2c(HCO)+c(H+)+c(H2CO3)
D.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)
解析:A项,由于NH水解呈酸性,NH4HSO4中电离出的H+可抑制NH的水解,故NH4HSO4>NH4CI;又1 mol (NH4)2SO4含有2 mol的NH,A正确;B项,在酸性混合液中:c(H+)>c(OH-),又溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),故c(Na+)c(A-),则下列描述中不正确的是( )
A.该溶液的pH<7
B.HA的酸性很弱,A-水解程度较大
C.c(A-)+c(HA)=0.02 mol·L-1
D.n(A)+n(OH-)=0.01 mol+n(H+)
解析:根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因为c(Na+)>c(A-),所以c(H+)7,A错,D正确;由c(Na+)>c(A-)知A-的水解程度较大,HA酸性很弱,B正确;根据原子守恒知C正确。
答案:A
8.向1 L含0.01 moI NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2,随n(CO2)增大,先后发生三个不同的反应,当0.01 molc(AlO)+c(OH-)
B
0.01
c(Na+)>c(AlO)>c(OH-)>c(CO)
C
0.015
c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
D
0.03
c(Na+)>c(HCO)>c(OH)>c(H+)
解析:A.当n(CO2)=0时,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(AlO)-c(OH-),所以c(Na+
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)c(CO)>c(AlO)>c(OH-),错误;C.当n(CO2)=0.015 mol时,溶液中溶质为Na2CO3,溶液中离子浓度应为c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO),错误;D.当n(CO2)=0.03 mol时,溶液中溶质为NaHCO3溶液中离子浓度应为c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+),正确。
答案:D
9.[2019·江苏启东中学高二期末]下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
A.常温下,将0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合溶液显碱性,c(Cl-)>c(Na+)>c(NH>c(OH-)>c(H+)
B.在小苏抒溶液中存在:c(HCO)=c(Na+)-c(CO)-c(H2CO3)
C.常温下,向CH3COOH溶液中加入适量的NaOH,得到pH=4的混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.pH=3的一元酸HX和pH=11的一元碱MOH等体积混合:c(M+)=c(X-)>c(H+)=c(OH-)
解析:NH4Cl溶液与NaOH溶液混合时发生反应:NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3·H2O,NH4Cl有剩余且最后混合溶液中NH4Cl、NaCl和NH3·H2O的物质的量相等,Cl-的物质的量等于NH和NH3·H2O的物质的量之和,所以c(Cl-)>c(NH),溶液呈碱性,则NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,所以c(NH)>c(Na+),且c(OH-)>c(H+),NH3·H2O的电离是微弱的,OH-浓度较小,所以c(Na+)>c(OH-),H+浓度最小,故离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),A错误。在NaHCO3溶液中,根据物料守恒有c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=c(Na+),所以有c(HCO)=c(Na+)-c(CO)-c(H2CO3),B正确。CH3COOH溶液中加入适量的NaOH,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液pH=4,则有c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)c(H+)=c(OH-);若一种为强电解质,另一种为弱电解质,则溶液不会显中性,c(H+)不等于c(OH-);若两者均为弱电解质,溶液也不一定会显中性,D错误。
答案:B
10.[2019·山东菏泽一中高三月考]室温下,将0.10 mol·L-1盐酸逐滴滴入20.00 mL 0.10 mol·L-1氨水中,溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。已知:pOH=-lg c(OH-)。
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下列说法正确的是( )
A.M点所示溶液c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
B.N点所示溶液中:c(NH)>c(Cl-)
C.Q点所示溶液消耗盐酸的体积等于氨水的体积
D.M点和N点所示溶液中水的离子积相同
解析:由于室温下KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,则溶液的pH+pOH=14,实线表示pH曲线,点划线表示pOH曲线,作垂直横坐标轴的直线,直线与pH曲线、pOH曲线的交点为相应溶液中的pH、pOH,Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性。M点溶液呈碱性,为NH4Cl、NH3·H2O的混合溶液,溶液中c(NH4)+c(NH3·H2O)>c(Cl-),A错误;N点溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知c(NH)c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
则:(Ⅰ)上述关系一定不正确的是________(填序号)。
(Ⅱ)若溶液中只有一种溶质,则该溶液中离子浓度的大小关系为________(填序号)。
(Ⅲ)若四种离子浓度关系有c(NH)=c(Cl),则该溶液湿________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
解析:(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进,溶液显碱性;NH4Cl溶液中水的电离受到促进,溶液显酸性;盐酸中水的电离受到抑制,溶液显酸性;NaNO3溶液中水的电离不受影响,溶液显中性.所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。(2)溶液中只存在OH
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-、H+、NH、Cl-四种离子时,c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H-)一定不正确,因为此时电荷不守恒;若溶液中只有一种溶质,则为NH4Cl溶液,该溶液中离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-);若四种离子浓度关系有c(NH)=c(Cl-),根据溶液中电荷守恒,有c(OH-)=c(H+),则该溶液显中性。
答案:
(1)CH3COONa盐酸
(2)② ① 中性
12.在25 mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
(1)写出氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该氢氧化钠溶液浓度为
________________________________________________________________________。
(3)在B点,a________12.5 mL(填“<”“>”或“=”,下同)。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,则混合前c(NaOH)________c(CH3COOH),混合前酸中c(H+)和碱中的c(OH-)的关系:
c(H+)________c(OH-)。
(4)在D点,溶液中离子浓度大小关系为________________________________________。
解析:(1)该反应离子方程式为OH-+CH3COOH===CH3COO-+H2O。
(2)开始时NaOH溶液的pH=13,c(OH-)=c(NaOH)=0.1 mol·L-1。
(3)a=12.5 mL时恰好生成醋酸钠,溶液显碱性,B点pH=7,则醋酸应过量,即a>12.5 mL;由体积相等的氢氧化钠和醋酸溶液混合而且恰好呈中性,浓度相同时溶液显碱性,则酸的浓度大,即c(NaOH)c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
答案:
(1)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
(2)0.1 mol·L-1
(3)> < <
- 15 -
(4)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
能力达标
13.常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号
c(HA)
(mol·L-1)
c(NaOH)
(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲
0.1
0.1
=a
乙
0.12
0.1
=7
丁
0.1
0.1
=10
丙
0.2
0.1
>7
(1)从甲组情况分析,如何判断HA足强酸还是弱酸?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据,写j。f{该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
解析:
(1)一元酸HA与NaOH等物质的量反应时,HA酸性强弱取决于完全中和后盐溶液的pH,a=7时为强酸,a>7时为弱酸。(2)据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)-c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。(3)丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH>7知A-的水解程度大于HA的电离,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)。(4)据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=10-4 mol·L-1-10-10 mol·L-1。
答案:
(1)a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸
(2)C
(3)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(4)(10-4-10-10)
- 15 -
14.已知某溶液中只存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
②c(NH)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解一种溶质,则该溶质是________, 上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号)。
(2)若四种离子的关系符合③,则溶质为________;若四种离子的关系符合④,则溶质为________________________________________________________________________。
(3)将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则下面图像正确的是________(填序号)。
(4)若该溶液是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-)。
解析:(1)由已知的四种离子,当溶液中只存在一种溶质时,为NH4Cl;NH4Cl为强酸弱碱盐,水解呈酸性,离子浓度关系为①。(2)当四种离子的关系符合③时,溶液呈碱性,说明碱过量,则溶液中溶质为NH4Cl和NH3·H2O;当四种离子的关系符合④时,溶液呈酸性,盐酸过量,溶液中溶质为NH4Cl和HCl。(3)NH4Cl为强酸弱碱盐,稀释促进其水解,盐酸为强酸,在溶液中全部电离,pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数时,盐酸的pH大于NH4Cl溶液的pH,B项符合。(4)体积相等的稀盐酸和氨水混合,溶液恰好呈中性,则原溶液中NH3·H2O浓度大于盐酸的浓度;由于NH3·H2O是弱电解质,HCl是强电解质,混合前盐酸中的c(H+)大于氨水中的c(OH-)。
答案:(1)NH4Cl ①
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(2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl
(3)B
(4)小于 大大
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