专题六 水溶液中的离子平衡 选择题专攻 2.溶液中粒子浓度大小比较（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

这是一份专题六 水溶液中的离子平衡 选择题专攻 2.溶液中粒子浓度大小比较（含解析）-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义，共10页。试卷主要包含了单一溶液，混合溶液等内容，欢迎下载使用。
1．单一溶液
(1)Na2S溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
(2)NaHS溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
2．混合溶液
(1)等物质的量浓度、等体积的CH3COOH、CH3COONa溶液
水解方程式：____________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________。
(2)CH3COOH、CH3COONa混合溶液呈中性
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________。
(3)常温下pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合的溶液
离子浓度大小关系：______________________________________________________；
电荷守恒：______________________________________________________________。
(4)等物质的量浓度、等体积的Na2CO3—NaHCO3混合溶液
电荷守恒：______________________________________________________________；
元素质量守恒：__________________________________________________________；
质子守恒：______________________________________________________________；
离子浓度大小关系：______________________________________________________。
1．(2023·江苏，12)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是( )
A．0.1 ml·L－1 NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
B．“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝eq \f(KspMgF2,cF－)
C．0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液中：c(COeq \\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)
D．“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))
2．(2022·江苏，12)一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 ml·L－1KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含碳物种的浓度c总＝c(H2CO3)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))。H2CO3电离常数分别为Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.4×10－11。下列说法正确的是 ( )
A．KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)＞c(HCOeq \\al(－,3))
B．KOH完全转化为K2CO3时，溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)
C．KOH溶液吸收CO2，c总＝0.1 ml·L－1溶液中：c(H2CO3)＞c(COeq \\al(2－,3))
D．如图所示的“吸收”“转化”过程中，溶液的温度下降
3．(2020·江苏，14改编)室温下，将两种浓度均为0.10 ml·L－1的溶液等体积混合，若溶液混合引起的体积变化可忽略，下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A．NaHCO3—Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：c(Na＋)＞c(COeq \\al(2－,3))＞c(HCOeq \\al(－,3))＞c(OH－)
B．氨水—NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
C．CH3COOH—CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．H2C2O4—NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2Oeq \\al(2－,4))＋c(OH－)
1．(2023·江苏省百校高三下学期第三次联考)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下，用0.1 ml·L－1的NaOH溶液吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c(总)＝c(SOeq \\al(2－,3))＋c(HSOeq \\al(－,3))＋c(H2SO3)。H2SO3的电离常数为Ka1＝1.29×10－2、Ka2＝6.24×10－8。下列说法正确的是( )
A．c(总)＝0.1 ml·L－1溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(H2SO3)
B．在NaHSO3溶液中：c(H＋)·c(SOeq \\al(2－,3))＜c(H2SO3)·c(OH－)
C．NaOH完全转化为Na2SO3时，溶液中：c(H＋)＜c(HSOeq \\al(－,3))＜c(SOeq \\al(2－,3))＜c(OH－)
D．若改用少量稀的Ba(NO3)2溶液吸收SO2，则发生反应的离子方程式：Ba2＋＋2NOeq \\al(－,3)＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋＋2SOeq \\al(2－,4)
2．(2023·南通统考二模)一种脱除燃煤烟气中SO2的方法如图所示。室温下用氨水吸收SO2，若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋c(SOeq \\al(2－,3))。
下列说法正确的是( )
A．0.1 ml·L－1氨水中：c(NH3·H2O)>c(NHeq \\al(＋,4))>c(OH－)>c(H＋)
B．NH4HSO3溶液氧化过程中eq \f(cNH\\al(＋,4),cNH3·H2O)比值逐渐减小
C．0.1 ml·L－1氨水吸收SO2，c总＝0.05 ml·L－1溶液中：c(H＋)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋c(H2SO3)c(HSOeq \\al(－,3))>c(H2SO3)
B．NaOH完全转化为NaHSO3时，溶液中：c(H＋)＋c(SOeq \\al(2－,3))＝c(OH－)＋c(H2SO3)
C．NaOH完全转化为Na2SO3时，溶液中：c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq \\al(－,3))
D．NaOH溶液吸收SO2，c总＝0.1 ml·L－1溶液中：c(H2SO3)>c(SOeq \\al(2－,3))
选择题专攻2 溶液中粒子浓度大小比较
核心精讲
1．(1)S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)
c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)
(2)HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
c(OH－)＋c(S2－)＝c(H＋)＋c(H2S)
解析 (2)NaHS既能发生水解又能发生电离，水溶液呈碱性：
HS－＋H2OH2S＋OH－(主要)；
HS－H＋＋S2－(次要)。
2．(1)CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝c(CH3COOH)＋2c(H＋)
(2)c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(CH3COO－)
(3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
(4)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(OH－)
2c(Na＋)＝3[c(HCOeq \\al(－,3))＋c(COeq \\al(2－,3))＋c(H2CO3)]
2c(OH－)＋c(COeq \\al(2－,3))＝c(HCOeq \\al(－,3))＋3c(H2CO3)＋2c(H＋)
c(Na＋)＞c(HCOeq \\al(－,3))＞c(COeq \\al(2－,3))＞c(OH－)＞c(H＋)
解析 (1)CH3COOHCH3COO－＋H＋(主要)，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(次要)，水溶液呈酸性。
(2)CH3COOHCH3COO－＋H＋
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
若溶液呈中性，则电离和水解相互抵消。
(3)由于CH3COOH是弱酸，所以当完全反应后，CH3COOH仍过量许多，溶液呈酸性。
真题演练
1．C [0.1 ml·L－1NaF溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，A错误；“除镁”得到的上层清液中为MgF2的饱和溶液，有Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)·c2(F－)，故c(Mg2＋)＝eq \f(KspMgF2,c2F－)，B错误；0.1 ml·L－1 NaHCO3溶液中存在质子守恒：c(COeq \\al(2－,3))＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)，故c(COeq \\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)，C正确；“沉锰”后的滤液中还存在F－、SOeq \\al(2－,4)等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误。 ]
2．C [KOH吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则COeq \\al(2－,3)主要发生第一步水解，溶液中：c(H2CO3)＜c(HCOeq \\al(－,3))，若为KHCO3溶液，则HCOeq \\al(－,3)发生水解的程度很小，溶液中：c(H2CO3)＜c(HCOeq \\al(－,3))，A不正确；KOH完全转化为K2CO3时，依据电荷守恒，溶液中：c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－) ＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(COeq \\al(2－,3))，依据元素质量守恒，溶液中：c(K＋)＝2[c(COeq \\al(2－,3))＋c(HCOeq \\al(－,3))＋c(H2CO3)]，则c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq \\al(－,3))＋2c(H2CO3)，B不正确；KOH溶液吸收CO2，c(KOH)＝0.1 ml·L－1，c总＝0.1 ml·L－1，则溶液为KHCO3溶液，Kh(HCOeq \\al(－,3))＝eq \f(Kw,Ka1)＝eq \f(1×10－14,4.4×10－7)≈2.3×
10－8＞Ka2＝4.4×10－11，表明HCOeq \\al(－,3)以水解为主，所以溶液中：c(H2CO3)＞c(COeq \\al(2－,3))，C正确；如图所示的“吸收”“转化”过程中，发生的反应为CO2＋2KOH===K2CO3＋H2O、K2CO3＋CaO＋H2O===CaCO3↓＋2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物，则原理相同)，上述反应均放热，溶液的温度升高，D不正确。]
3．D [A项，溶液呈碱性，说明COeq \\al(2－,3)水解的程度大于HCOeq \\al(－,3)电离的程度，因此c(HCOeq \\al(－,3))＞c(COeq \\al(2－,3))，COeq \\al(2－,3)的水解是微弱的，溶液中仍有大量的COeq \\al(2－,3)，则c(COeq \\al(2－,3))＞c(OH－)，错误；B项，由电荷守恒可知，c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，元素质量守恒为c(NH3·H2O)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝2c(Cl－)，两式联立消去c(Cl－)可得：c(NHeq \\al(＋,4))＋2c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋2c(OH－)，错误；C项，溶液呈酸性，说明CH3COOH电离的程度大于CH3COO－水解的程度，则溶液中微粒浓度关系为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)，错误；D项，由电荷守恒知，c(H＋)＋
c(Na＋)＝c(HC2Oeq \\al(－,4))＋2c(C2Oeq \\al(2－,4))＋c(OH－)，由元素质量守恒知，2c(Na＋)＝c(HC2Oeq \\al(－,4))＋c(C2Oeq \\al(2－,4))＋c(H2C2O4)，两式相减得c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2Oeq \\al(2－,4))＋c(OH－)，正确。]
考向预测
1．D [NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1，c(总)＝0.1 ml·L－1溶液中的溶质为NaHSO3，在NaHSO3溶液中存在质子守恒：c(OH－)＋c(SOeq \\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2SO3)，故A错误；在NaHSO3溶液中，eq \f(cH＋·cSO\\al(2－,3),cH2SO3·cOH－)＝eq \f(c2H＋·cSO\\al(2－,3)·cHSO\\al(－,3),cH2SO3·cOH－·cH＋·cHSO\\al(－,3))＝eq \f(Ka1·Ka2,Kw)＝eq \f(1.29×10－2×6.24×10－8,1×10－14)>1，则c(H＋)·c(SOeq \\al(2－,3))＞c(H2SO3)·c(OH－)，故B错误；在Na2SO3溶液中，存在SOeq \\al(2－,3)的水解：SOeq \\al(2－,3)＋H2OHSOeq \\al(－,3)＋OH－，水的电离：H2OH＋＋OH－，所以溶液中离子浓度大小顺序为c(H＋)＜c(HSOeq \\al(－,3))＜c(OH－)＜c(SOeq \\al(2－,3))，故C错误；若改用少量稀的Ba(NO3)2溶液吸收SO2，SO2溶于水生成亚硫酸，使溶液呈酸性，硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性，能将＋4价硫氧化为＋6价，生成SOeq \\al(2－,4)，SOeq \\al(2－,4)和Ba2＋生成BaSO4沉淀，硝酸被还原为NO，故D正确。]
2．C [0.1 ml·L－1氨水中NH3·H2O部分电离产生NHeq \\al(＋,4)和OH－，溶液呈碱性，溶液中各粒子浓度关系为c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NHeq \\al(＋,4))>c(H＋)，故A错误；NH4HSO3溶液和氧气反应生成(NH4)2SO4，离子方程式为2HSOeq \\al(－,3)＋O2===2SOeq \\al(2－,4)＋2H＋，溶液酸性增强，c(OH－)减小，则eq \f(cNH\\al(＋,4),cNH3·H2O)＝eq \f(Kb,cOH－)增大，故B错误；NH3·H2O和SO2反应得到NH4HSO3,0.1 ml·L－1氨水吸收SO2，c总＝0.05 ml·L－1溶液时，此时溶液为等浓度的NH4HSO3和NH3·H2O混合溶液，电荷守恒：c(H＋)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝c(OH－)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(SOeq \\al(2－,3))，物料守恒：c(NH3·H2O)＋c(NHeq \\al(＋,4))＝2c(H2SO3)＋2c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(SOeq \\al(2－,3))，则c(H＋)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋2c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，则c(H＋)＋c(HSOeq \\al(－,3))＋c(H2SO3)c(SOeq \\al(2－,3))>c(H2SO3)，故A错误；亚硫酸氢钠溶液中存在质子守恒关系：c(H＋)＋c(H2SO3)＝c(OH－)＋c(SOeq \\al(2－,3))，故B错误；亚硫酸钠是强碱弱酸盐，亚硫酸根离子在溶液中分步水解，以第一步水解为主，则溶液中离子浓度的大小顺序为
c(Na＋)>c(SOeq \\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq \\al(－,3))，故C正确；c总＝0.1 ml·L－1的溶液为亚硫酸氢钠溶液，由分析可知，亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于其水解程度，溶液中c(SOeq \\al(2－,3))>c(H2SO3)，故D错误。]