适用于新教材2024版高考化学一轮总复习第八章课时规范练42溶液中微粒浓度的关系及分析新人教版
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选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.在常温下,CH3COOH溶液和NaOH溶液充分反应后所得溶液的pH=7,下列关于所得溶液的叙述中不正确的是( )
A.溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
B.溶液中,c(H+)=c(OH-)
C.溶液中,c(Na+)=c(CH3COO-)
D.溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
答案:D
解析:溶液呈电中性,溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),A正确;常温下溶液的pH=7,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒推知,c(Na+)=c(CH3COO-),B、C正确;溶液为中性,c(H+)=c(OH-),再结合电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-),D错误。
2.(2023天津第一中学模拟)常温下,下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
B.Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)
C.pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:c(Cl-)>c(N)
答案:A
解析:Na2S溶液中,据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);据元素质量守恒可知:c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S),综合上述两式可得c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),A正确。Na2CO3溶液中,根据元素质量守恒可得:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),B错误。常温下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,充分反应后,醋酸剩余,混合溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),结合电荷守恒推知,c(CH3COO-)>c(Na+),C错误。氨水与氯化铵的混合溶液中,据电荷守恒可得:c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),溶液的pH=7,则有c(OH-)=c(H+),从而得出c(Cl-)=c(N),D错误。
3.下列说法正确的是( )
A.常温下pH=10的Na2C2O4溶液中:2c(Na+)=c(C2)+c(HC2)+c(H2C2O4)
B.向CH3COOH溶液中加入醋酸钠固体使溶液呈中性,此时混合液中c(Na+)
D.0.2 mol·L-1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L-1 (NH4)2CO3溶液,c(N)前者溶液较大
答案:D
解析:Na2C2O4溶液中,据元素质量守恒可得:c(Na+)=2c(C2)+2c(HC2)+2c(H2C2O4),A错误;根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),从而可得c(Na+)=c(CH3COO-),B错误;浓度均为0.1mol·L-1的NaCl溶液和NaF溶液,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),由于NaCl溶液呈中性,NaF溶液呈碱性,则NaCl溶液中c(H+)大于NaF溶液,故NaCl溶液中c(Na+)+c(H+)大于NaF溶液,C错误;C和N的水解相互促进,则(NH4)2CO3溶液中N的水解程度大,故0.2mol·L-1NH4Cl溶液中c(N)大,D正确。
4.向20 mL 0.01 mol·L-1 HNO2(弱酸)溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A.HNO2的电离平衡常数:c点>b点
B.b点混合溶液显酸性:c(Na+)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.c点混合溶液中:c(OH-)>c(HNO2)
D.d点混合溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(N)>c(H+)
答案:B
解析:HNO2的电离是吸热过程,温度越高,HNO2的电离程度越大;图中c点温度高于b点,则HNO2的电离平衡常数:c点>b点,A正确。b点混合溶液显酸性,则有c(H+)>c(OH-);根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(N)+c(OH-),则有c(N)>c(Na+),B错误。c点时V(NaOH溶液)=20mL,且c点温度最高,则二者的浓度相等,恰好反应生成NaNO2,由于N存在微弱水解:N+H2OHNO2+OH-,溶液显碱性,则溶液中c(OH-)>c(HNO2),C正确。d点时V(NaOH溶液)=40mL,所得溶液是等浓度NaOH和NaNO2的混合溶液,此时NaOH的存在抑制了N的水解,则离子关系为c(Na+)>c(OH-)>c(N)>c(H+),D正确。
5.(2023浙江十二校联考)常温下,下列溶液中有关物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.pH=2的H2A溶液与pH=12的MOH溶液等体积混合:c(H+)+c(M+)=c(OH-)+c(A2-)+c(HA-)
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)
D.0.1 mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
答案:C
解析:两溶液混合后,充分反应后所得溶液呈电中性,根据电荷守恒可得c(H+)+c(M+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),A错误。由于CH3COOH的酸性强于H2CO3,则等浓度CH3COONa、Na2CO3溶液相比,Na2CO3的水解程度大,溶液的pH大,当二者的pH相等时,则有c(Na2CO3)
6.常温下,通过下列实验来探究NH4HCO3的性质。
实验1:测得0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=9.68
实验2:向浓度为0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生
实验3:将浓度均为2.0 mol·L-1 NH4HCO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中存在:c(H+)+2c(H2CO3)=c(C)+c(OH-)+c(NH3·H2O)
B.由实验1可得:Kb(NH3·H2O)>(H2CO3)
C.实验2中发生反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O
D.实验3中所得滤液中存在:c(N)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HC)+c(C)
答案:B
解析:0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中,根据质子守恒可得c(H+)+c(H2CO3)=c(C)+c(OH-)+c(NH3·H2O),A错误;由实验1可知,0.1mol·L-1NH4HCO3溶液显碱性,可知N的水解程度小于HC的水解程度,则Kb(NH3·H2O)>(H2CO3),B正确;实验2中的NaOH是足量的,发生反应的离子方程式为N+HC+2OH-NH3↑+2H2O+C,C错误;实验3中析出的晶体是溶解度较小的NaHCO3晶体,则滤液中NH4Cl的量要大于NaHCO3,则根据元素质量守恒可得:c(N)+c(NH3·H2O)>c(H2CO3)+c(HC)+c(C),D错误。
7.(2023湖北十堰模拟改编)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴滴加0.01 mol·L-1的盐酸,溶液pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)( )
A.a点的溶液的pH≥12
B.b点的溶液:c(CN-)>c(HCN)
C.c点的溶液:c(CN-)+c(HCN)+c(Cl-)=0.01 mol·L-1
D.pH=7的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)
答案:C
解析:NaCN溶液的pH>7,说明NaCN是强碱弱酸盐,CN-在水溶液中部分水解,若NaCN完全水解,则溶液的pH等于12,而CN-不能完全水解,故a点溶液pH小于12,A错误。b点加入5mL盐酸,溶液中的溶质为等物质的量的NaCN、NaCl、HCN,此时溶液显碱性,说明NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,c(CN-)
8.调节0.1 mol·L-1 H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.H2A的的数量级为10-2
B.pH=4.2时,溶液中一定存在:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.NaHA溶液中一定存在:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)>c(H+)
答案:D
解析:H2A的第一步电离为H2AHA-+H+,则有(H2A)=;由图可知,δ(H2A)=δ(HA-)时pH=1.2,则c(H2A)=c(HA-)时,溶液中c(H+)=10-1.2mol·L-1,则有(H2A)=c(H+)=10-1.2,即的数量级为10-2,A正确。pH=4.2时,溶液中HA-和A2-的物质的量分数相等,则有c(HA-)=c(A2-);根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),从而可得c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),B正确。由图可知,pH=2.7时,三种含A微粒的物质的量分数:δ(HA-)>δ(A2-)=δ(H2A),则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C正确。根据δ(HA-)=δ(A2-)时溶液pH=4.2,则(H2A)=10-4.2,则NaHA溶液中HA-的水解常数Kh==10-12.8<(H2A),则HA-的电离程度大于其水解程度,NaHA溶液呈酸性,溶液中c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),D错误。
9.(2023湖北鄂东南名校联考改编)已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2A的p=1.85,p=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所得溶液中:V0=10
B.b点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)
C.A2-的水解平衡常数Kh=10-7.19
D.c点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-)
答案:D
解析:a点溶液的pH=1.85=p,溶液中溶质为H2A和NaHA,则有c(H2A)=c(HA-),所加NaOH溶液的体积不是10mL,A错误。b点加入20mLNaOH溶液,恰好完全反应生成NaHA,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),根据元素质量守恒可得c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),综合上述两式可得,c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B错误。A2-的水解平衡常数Kh(A2-)==10-6.81,C错误。c点溶液的pH=7.19=p,而p=10-7.19,则此时溶液中c(A2-)=c(HA-),D正确。
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