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2020届二轮复习 水溶液中的粒子浓度关系 作业(江苏专用) 练习
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水溶液中的粒子浓度关系
1.(2019·海安高级中学期初模拟)25 ℃,c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c(HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是( )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)
C.pH=8的溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(CN-)+3c(OH-)=2c(HCN)+3c(H+)
解析:选CD 根据图知,W点表示溶液中c(HCN)=c(CN-)=0.05 mol·L-1,溶液的pH=9.31>7,说明溶液呈碱性,则NaCN水解程度大于HCN电离程度,所以将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),溶液中c(CN-)
2.(2019·南京、盐城一模)分别调节0.01 mol·L-1HCOOH溶液、0.01 mol·L-1氨水的pH,系统中微粒浓度的负对数值(-lg c)与pH的关系分别如图所示。下列说法错误的是( )
A.25 ℃时,NH3·H2ONH+OH-的lg K=-4.7
B.25 ℃时,0.01 mol·L-1HCOOH溶液的pH为3.7
C.HCOONa溶液中加入NH4Cl溶液至溶液呈中性:c(Cl-)>c(Na+)>c(HCOO-)
D.HCOONa溶液中加入KHSO3溶液至溶液呈中性:c(HCOOH)+c(H2SO3)=c(SO)
解析:选BC 根据题图可得:pH=9.3时,溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),此时NH3·H2ONH+OH-的平衡常数Kb(NH3·H2O)=c(OH-)==10-4.7,则lg Kb=-4.7,A正确;同理pH=3.7时,溶液中c(HCOO-)=c(HCOOH),此时HCOOHH++HCOO-的平衡常数Ka(HCOOH)=c(H+)=10-3.7,则lg Ka=-3.7,而不是25 ℃时,0.01 mol·L-1HCOOH溶液的pH为3.7,B错误;由于Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O),则水解程度HCOO-n(NH4Cl),则c(Na+)>c(Cl-),故C错误;HCOONa溶液中加入KHSO3溶液至溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒①c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HCOO-)+c(HSO)+2c(SO),物料守恒②c(Na+)=c(HCOO-)+c(HCOOH)③c(K+)=c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3),将②③带入①整理即可得到c(HCOOH)+c(H2SO3)=c(SO),D正确。
3.常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后向所得饱和氯水中滴加0.10 mol·L-1的NaOH溶液,整个过程中溶液pH变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(HClO)+c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(H+)>c(Cl-)>c(ClO—)>c(HClO)
C.点③所示溶液中:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
D.点④所示溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)
解析:选C ①点表示Cl2缓慢通入水中但未达到饱和,电荷守恒式:c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),A错误;②点表示Cl2缓慢通入水中刚好达到饱和,HClO是弱酸,部分电离,c(HClO)>c(ClO-),则有c(H+)>c(Cl-)>c(HClO)>c(ClO-),B错误;③点溶液pH=7,电荷守恒式:c(H+)+c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),则c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),溶液中c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),所以c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-)=c(ClO-)+c(ClO-)+c(HClO)=2c(ClO-)+c(HClO),C正确;④点表示饱和氯水与NaOH溶液反应得到NaCl、NaClO、NaOH,NaClO部分水解,则c(Cl-)>c(ClO-),D错误。
4.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液与0.1 mol·L-1 NaHS溶液等体积混合:2c(H2S)=3c(Na+)-2c(HS-)-2c(S2-)
B.0.1 mol·L-1氨水与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合:c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(H+)
C.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:c(CH3COOH)+c(H+)>c(OH-)+c(Na+)
D.浓度均为0.1 mol·L-1的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合:c(Na+)=c(SO)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:选BC 根据物料守恒可知3c(H2S)=2c(Na+)-3c(HS-)-3c(S2-),A错误;混合后溶质为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl,电荷守恒式为c(OH-)+c(Cl-)=c(NH)+c(H+),物料守恒式为2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O),由两式可得c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(H+),B正确;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,醋酸微弱电离,有较多剩余,c(H+)>c(OH-)、c(CH3COOH)>c(Na+),C正确;浓度均为0.1 mol·L-1的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合生成Na2SO4和(NH4)2SO4,NH水解生成H+,则c(H+)>c(OH-),D错误。
5.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(NH)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
B.c点溶液中:c(SO)>c(NH3·H2O)>c(NH)
C.d点溶液中:c(SO)>c(OH-)>c(NH)
D.a、b、c、d四个点中,b点水的电离程度最大
解析:选AC a点发生反应2NH4HSO4+2NaOH===(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,根据电荷守恒式c(NH)+c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(OH-),又c(Na+)=c(SO)代入即可得c(NH)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-),A正确;c点发生反应2NH4HSO4+3NaOH===(NH4)2SO4+Na2SO4+NH3·H2O+2H2O,溶液呈碱性,NH3·H2O的电离大于NH的水解,则c(NH)>c(NH3·H2O),B错误;d点发生反应NH4HSO4+2NaOH===Na2SO4+H2O+NH3·H2O,溶液中存在NH3·H2O和H2O的电离平衡,均产生了OH-,则c(SO)>c(OH-)>c(NH),C正确;a、b、c、d四个点溶液中都有Na2SO4,a点还有(NH4)2SO4,b、c两点有(NH4)2SO4和NH3·H2O,d点有NH3·H2O,(NH4)2SO4促进水的电离,NH3·H2O抑制水的电离,因此a点水的电离程度最大,D错误。
6.已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
解析:选B A项,由于Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,错误。B项,NH可以结合Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,正确。C项,Ksp仅与温度有关,错误。D项,虽Mg(OH)2的Ksp较小,但二者的Ksp相近,当c(F-)较大时,仍会出现c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp[MgF2],从而生成MgF2沉淀,错误。
7.常温下,几种弱酸的电离常数的负对数pKa(pKa=-lg Ka)如下:
弱酸
HCN
HNO2
HClO
HF
pKa
9.31
3.37
7.52
3.43
下列说法错误的是( )
A.常温下,加水稀释NaClO溶液时水电离的c(H+)·c(OH-)减小
B.常温下,0.1 mol·L-1溶液的pH:NaNO2>NaF>NaClO>NaCN
C.0.2 mol·L-1 HNO2溶液和0.1 mol·L-1 KOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(NO)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,KCN溶液中KCN的水解常数的负对数pKh=4.69
解析:选B pKa越大,Ka越小,酸性越弱,酸性:HNO2>HF>HClO>HCN。A项,次氯酸钠溶液中OH-来自水的电离,稀释次氯酸钠溶液过程中,碱性减弱,水电离的c(H+)、c(OH-)减小,正确;B项,由“越弱越水解”知,碱性:NaCN>NaClO>NaF>NaNO2,错误;C项,所得溶液中c(HNO2)=c(KNO2),pKh=14-pKa=10.63>3.37,溶液呈酸性,正确;D项,CN-+H2OHCN+OH-,Kh==,pKh=14-9.31=4.69,正确。
8.常温下,向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH,NH与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑溶液体积的变化和氨的挥发),下列说法正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)mol
C.当n(NaOH)=0.05 mol时,溶液中有:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
D.随着NaOH的加入,一定存在c(Cl-)+c(OH-)+c(NH3·H2O)>0.1 mol·L-1
解析:选BD 原溶液是NH4Cl水解促进水的电离,加入NaOH生成NH3·H2O抑制H2O的电离,所以M点水的电离程度减小,A错误;由电荷守恒可知n(H+)+n(Na+)+n(NH)=n(Cl-)+n(OH-),M点n(Na+)=a mol,n(NH)=0.05 mol,n(Cl-)=0.1 mol,故n(OH-)-n(H+)=n(Na+)+n(NH)-n(Cl-)=(a+0.05-0.1)mol=(a-0.05)mol,B正确;当加入0.05 mol NaOH时,溶液中溶质为等浓度的NaCl、NH3·H2O、NH4Cl,溶液中NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,故离子浓度顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C错误;c(Cl-)=0.1 mol·L-1不变,D正确。
9.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH=9的NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)+c(HCO)
C.向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)
D.pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:选AC 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中,NH、Fe2+均水解,溶液呈酸性,c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-),A正确;pH=9的NaHCO3溶液中,电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),物料守恒式为c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),得到c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO),B错误;向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,则有c(H+)=c(OH-),此时溶液中所含溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4和NH3·H2O,由电荷守恒得c(Na+)+c(NH)=2c(SO),由物料守恒得c(SO)=c(NH)+c(NH3·H2O),则有c(Na+)>c(SO)>c(NH),C正确;pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液呈碱性,应c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
10.常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.c(NH)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液、NH4HCO3溶液:c(NH4HCO3)
B.浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl两种溶液:c(OH-)+c(HCOO-)>c(H+)+c(NH)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:c(H+)+c(CH3COOH)
D.含等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中:c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
解析:选B 由于酸性HCOOH>CH3COOH>H2CO3,越弱的越水解,则水解程度HCOO-c(CH3COONH4)>c(HCOONH4),A错误;浓度均为0.1 mol·L-1的HCOONa和NH4Cl两种溶液,电荷守恒分别为c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-)、c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中c(Na+)=c(Cl-),已知Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,说明HCOO-的水解程度没有NH大,则HCOONa溶液中c(OH-)小于NH4Cl溶液中c(H+),反之HCOONa溶液中的c(H+)大于NH4Cl溶液中c(OH-),c(Na+)+c(H+)>c(Cl-)+c(OH-),所以c(OH-)+c(HCOO-)>c(H+)+c(NH),B正确;0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合得到等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,由电荷守恒得:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、物料守恒得:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),两式相减即可得到c(CH3COOH)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-),C错误;含等物质的量的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中,Na+的浓度在CH3COO-与CH3COOH的浓度之间,正确的关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),D项错误。
11.常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)< c(CN-)
B.点③和点④所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
解析:选C A项,从图中知,在未加入NaOH之前,CH3COOH的pH小于HCN,则HCN的酸性弱于CH3COOH,两溶液中均加入10.00 mL NaOH时,生成等量的CH3COONa和NaCN,根据“越弱越水解”知,CN-的水解程度大,所以c(CN-)
12.已知NaHC2O4溶液的pH<7。常温下,向pH=8.4的Na2C2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液pH与pOH[pOH=-lg c(OH-)]的变化关系如图所示。下列各点所示溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.a点:c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(OH-)
B.b点:c(Cl-)>c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)
C.c点:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(Cl-)
D.d点:c(OH-)+c(Cl-)>c(H+)+2c(H2C2O4)
解析:选AD a点是Na2C2O4溶液,A项式子是溶液中的质子守恒式,A正确;当加入与Na2C2O4等体积的盐酸时,根据物料守恒可知c(Cl-)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),此时溶液显酸性,但b点溶液显碱性,故加入盐酸的体积比Na2C2O4溶液的体积小,即c(Cl-)
13.25 ℃时,用0.050 0 mol·L-1 H2C2O4(二元弱酸)溶液滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
D.滴定过程中可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)
解析:选BD A项,点①所示溶液的体积为25 mL,草酸和NaOH恰好完全反应,生成正盐Na2C2O4,Na2C2O4水解,所以溶液中,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)①,根据电荷守恒得关系式为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O)②,将①代入②得:c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-),错误;B项,点②溶液中,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)①,根据电荷守恒得关系式为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O)②,将①代入②得c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+),正确;C项,点③所示溶液的体积为50 mL,草酸过量,溶液中溶质为NaHC2O4,溶液呈酸性,草酸氢根离子的电离大于草酸氢根离子的水解,所以c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),错误;D项,点①为草酸钠呈碱性,点②溶液呈中性为草酸钠、草酸氢钠,点③溶液呈酸性,介于②和③之间,随着草酸的滴入,NaHC2O4逐渐增多,所以可出现c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-),正确。
14.已知:25 ℃时H2C2O4的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH的pKa=4.76(电离常数K的负对数-lg K=pK)。下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1 NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH)前者小于后者
B.0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性:c(NH)
C.0.1 mol·L-1 K2C2O4溶液滴加盐酸至pH=1.22:c(H+)-c(OH-)=c(Cl-)-3c(HC2O)
D.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加KHC2O4溶液至pH=4.76:c(K+)>c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CH3COO-)
解析:选BC 由已知数据分析可得,HC2O的水解程度小于CH3COO-的,HC2O对NH水解的促进作用小于CH3COO—,故c(NH)前者大于后者,A错误;0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性,由电荷守恒得c(K+)+c(H+)+c(NH)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),由物料守恒得c(K+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4),综合两式并结合c(OH-)=c(H+),可得c(NH)+c(H2C2O4)=c(C2O),则c(NH)1,所以c(C2O)>c(HC2O),D错误。
15.20 ℃时,在c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 mol·L-1的H2C2O4、NaOH混合溶液中,含碳元素微粒的分布分数δ 随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0.100 mol·L-1NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)-2c(C2O)+c(H2C2O4)
B.Q点:c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
C.P点:c(Na+)+c(H2C2O4)<0.100 mol·L-1+c(C2O)
D.该温度下H2C2O4的电离常数Ka2=1×10-4.2
解析:选CD NaHC2O4溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)-c(C2O)+c(H2C2O4),A错误;由图示可看出,①表示H2C2O4、②表示HC2O、③表示C2O,在Q点时c(H2C2O4)+c(C2O)c(OH-),故C正确;Ka2=,在P点时c(C2O)=c(HC2O)、pH=4.2,故Ka2=c(H+)=10-4.2,D正确。
16.常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1
解析:选BD 图中点②和点③处所加盐酸的体积不同,使溶液中c(Na+)不同,pH相同,c(H+)相同,则溶液中阳离子的物质的量浓度之和不相等,A错误;点①处加入10 mL盐酸,发生反应HCl+NaCN===HCN+NaCl,且溶液中n(NaCN)=n(HCN)=n(NaCl),根据物料守恒得到c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),B正确;点②处发生反应HCl+CH3COONa===CH3COOH+NaCl,且溶液中CH3COONa多于CH3COOH和NaCl,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,则溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),C错误;点④所示溶液中加入20 mL盐酸,HCl+CH3COONa===CH3COOH+NaCl,两者恰好反应,溶液中生成等物质的量的CH3COOH和NaCl,c(Na+)=0.05 mol·L-1,由质子守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(OH-)=0.05 mol·L-1+c(OH-),故c(CH3COOH)+c(H+)>0.05 mol·L-1,故溶液中c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1,D正确。
1.(2019·海安高级中学期初模拟)25 ℃,c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c(HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是( )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)
C.pH=8的溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(HCN)=0.1 mol·L-1+c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):
c(CN-)+3c(OH-)=2c(HCN)+3c(H+)
解析:选CD 根据图知,W点表示溶液中c(HCN)=c(CN-)=0.05 mol·L-1,溶液的pH=9.31>7,说明溶液呈碱性,则NaCN水解程度大于HCN电离程度,所以将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),溶液中c(CN-)
A.25 ℃时,NH3·H2ONH+OH-的lg K=-4.7
B.25 ℃时,0.01 mol·L-1HCOOH溶液的pH为3.7
C.HCOONa溶液中加入NH4Cl溶液至溶液呈中性:c(Cl-)>c(Na+)>c(HCOO-)
D.HCOONa溶液中加入KHSO3溶液至溶液呈中性:c(HCOOH)+c(H2SO3)=c(SO)
解析:选BC 根据题图可得:pH=9.3时,溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),此时NH3·H2ONH+OH-的平衡常数Kb(NH3·H2O)=c(OH-)==10-4.7,则lg Kb=-4.7,A正确;同理pH=3.7时,溶液中c(HCOO-)=c(HCOOH),此时HCOOHH++HCOO-的平衡常数Ka(HCOOH)=c(H+)=10-3.7,则lg Ka=-3.7,而不是25 ℃时,0.01 mol·L-1HCOOH溶液的pH为3.7,B错误;由于Ka(HCOOH)>Kb(NH3·H2O),则水解程度HCOO-
3.常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后向所得饱和氯水中滴加0.10 mol·L-1的NaOH溶液,整个过程中溶液pH变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(H+)=c(Cl-)+c(HClO)+c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(H+)>c(Cl-)>c(ClO—)>c(HClO)
C.点③所示溶液中:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)
D.点④所示溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(HClO)
解析:选C ①点表示Cl2缓慢通入水中但未达到饱和,电荷守恒式:c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),A错误;②点表示Cl2缓慢通入水中刚好达到饱和,HClO是弱酸,部分电离,c(HClO)>c(ClO-),则有c(H+)>c(Cl-)>c(HClO)>c(ClO-),B错误;③点溶液pH=7,电荷守恒式:c(H+)+c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),则c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-),溶液中c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),所以c(Na+)=c(ClO-)+c(Cl-)=c(ClO-)+c(ClO-)+c(HClO)=2c(ClO-)+c(HClO),C正确;④点表示饱和氯水与NaOH溶液反应得到NaCl、NaClO、NaOH,NaClO部分水解,则c(Cl-)>c(ClO-),D错误。
4.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液与0.1 mol·L-1 NaHS溶液等体积混合:2c(H2S)=3c(Na+)-2c(HS-)-2c(S2-)
B.0.1 mol·L-1氨水与0.05 mol·L-1盐酸等体积混合:c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(H+)
C.pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合:c(CH3COOH)+c(H+)>c(OH-)+c(Na+)
D.浓度均为0.1 mol·L-1的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合:c(Na+)=c(SO)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:选BC 根据物料守恒可知3c(H2S)=2c(Na+)-3c(HS-)-3c(S2-),A错误;混合后溶质为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl,电荷守恒式为c(OH-)+c(Cl-)=c(NH)+c(H+),物料守恒式为2c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O),由两式可得c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(H+),B正确;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,醋酸微弱电离,有较多剩余,c(H+)>c(OH-)、c(CH3COOH)>c(Na+),C正确;浓度均为0.1 mol·L-1的NH4HSO4溶液与NaOH溶液等体积混合生成Na2SO4和(NH4)2SO4,NH水解生成H+,则c(H+)>c(OH-),D错误。
5.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(NH)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
B.c点溶液中:c(SO)>c(NH3·H2O)>c(NH)
C.d点溶液中:c(SO)>c(OH-)>c(NH)
D.a、b、c、d四个点中,b点水的电离程度最大
解析:选AC a点发生反应2NH4HSO4+2NaOH===(NH4)2SO4+Na2SO4+2H2O,根据电荷守恒式c(NH)+c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(OH-),又c(Na+)=c(SO)代入即可得c(NH)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-),A正确;c点发生反应2NH4HSO4+3NaOH===(NH4)2SO4+Na2SO4+NH3·H2O+2H2O,溶液呈碱性,NH3·H2O的电离大于NH的水解,则c(NH)>c(NH3·H2O),B错误;d点发生反应NH4HSO4+2NaOH===Na2SO4+H2O+NH3·H2O,溶液中存在NH3·H2O和H2O的电离平衡,均产生了OH-,则c(SO)>c(OH-)>c(NH),C正确;a、b、c、d四个点溶液中都有Na2SO4,a点还有(NH4)2SO4,b、c两点有(NH4)2SO4和NH3·H2O,d点有NH3·H2O,(NH4)2SO4促进水的电离,NH3·H2O抑制水的电离,因此a点水的电离程度最大,D错误。
6.已知:25 ℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是( )
A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
解析:选B A项,由于Mg(OH)2的溶度积小,故其电离出的Mg2+浓度要小一些,错误。B项,NH可以结合Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的电离平衡正向移动,c(Mg2+)增大,正确。C项,Ksp仅与温度有关,错误。D项,虽Mg(OH)2的Ksp较小,但二者的Ksp相近,当c(F-)较大时,仍会出现c(Mg2+)·c2(F-)>Ksp[MgF2],从而生成MgF2沉淀,错误。
7.常温下,几种弱酸的电离常数的负对数pKa(pKa=-lg Ka)如下:
弱酸
HCN
HNO2
HClO
HF
pKa
9.31
3.37
7.52
3.43
下列说法错误的是( )
A.常温下,加水稀释NaClO溶液时水电离的c(H+)·c(OH-)减小
B.常温下,0.1 mol·L-1溶液的pH:NaNO2>NaF>NaClO>NaCN
C.0.2 mol·L-1 HNO2溶液和0.1 mol·L-1 KOH溶液等体积混合,所得溶液中:c(NO)>c(K+)>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,KCN溶液中KCN的水解常数的负对数pKh=4.69
解析:选B pKa越大,Ka越小,酸性越弱,酸性:HNO2>HF>HClO>HCN。A项,次氯酸钠溶液中OH-来自水的电离,稀释次氯酸钠溶液过程中,碱性减弱,水电离的c(H+)、c(OH-)减小,正确;B项,由“越弱越水解”知,碱性:NaCN>NaClO>NaF>NaNO2,错误;C项,所得溶液中c(HNO2)=c(KNO2),pKh=14-pKa=10.63>3.37,溶液呈酸性,正确;D项,CN-+H2OHCN+OH-,Kh==,pKh=14-9.31=4.69,正确。
8.常温下,向1 L 0.1 mol·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH,NH与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑溶液体积的变化和氨的挥发),下列说法正确的是( )
A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大
B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)mol
C.当n(NaOH)=0.05 mol时,溶液中有:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
D.随着NaOH的加入,一定存在c(Cl-)+c(OH-)+c(NH3·H2O)>0.1 mol·L-1
解析:选BD 原溶液是NH4Cl水解促进水的电离,加入NaOH生成NH3·H2O抑制H2O的电离,所以M点水的电离程度减小,A错误;由电荷守恒可知n(H+)+n(Na+)+n(NH)=n(Cl-)+n(OH-),M点n(Na+)=a mol,n(NH)=0.05 mol,n(Cl-)=0.1 mol,故n(OH-)-n(H+)=n(Na+)+n(NH)-n(Cl-)=(a+0.05-0.1)mol=(a-0.05)mol,B正确;当加入0.05 mol NaOH时,溶液中溶质为等浓度的NaCl、NH3·H2O、NH4Cl,溶液中NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,故离子浓度顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),C错误;c(Cl-)=0.1 mol·L-1不变,D正确。
9.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
B.pH=9的NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)+c(HCO)
C.向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(H+)=c(OH-)
D.pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
解析:选AC 0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中,NH、Fe2+均水解,溶液呈酸性,c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-),A正确;pH=9的NaHCO3溶液中,电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),物料守恒式为c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),得到c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO),B错误;向0.01 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性,则有c(H+)=c(OH-),此时溶液中所含溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4和NH3·H2O,由电荷守恒得c(Na+)+c(NH)=2c(SO),由物料守恒得c(SO)=c(NH)+c(NH3·H2O),则有c(Na+)>c(SO)>c(NH),C正确;pH=11的氨水和pH=3的盐酸等体积混合,所得溶液呈碱性,应c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
10.常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是( )
A.c(NH)相等的HCOONH4溶液、CH3COONH4溶液、NH4HCO3溶液:c(NH4HCO3)
C.0.1 mol·L-1的CH3COOH与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:c(H+)+c(CH3COOH)
解析:选B 由于酸性HCOOH>CH3COOH>H2CO3,越弱的越水解,则水解程度HCOO-
11.常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)< c(CN-)
B.点③和点④所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
解析:选C A项,从图中知,在未加入NaOH之前,CH3COOH的pH小于HCN,则HCN的酸性弱于CH3COOH,两溶液中均加入10.00 mL NaOH时,生成等量的CH3COONa和NaCN,根据“越弱越水解”知,CN-的水解程度大,所以c(CN-)
A.a点:c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(OH-)
B.b点:c(Cl-)>c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)
C.c点:c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(Cl-)
D.d点:c(OH-)+c(Cl-)>c(H+)+2c(H2C2O4)
解析:选AD a点是Na2C2O4溶液,A项式子是溶液中的质子守恒式,A正确;当加入与Na2C2O4等体积的盐酸时,根据物料守恒可知c(Cl-)=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O),此时溶液显酸性,但b点溶液显碱性,故加入盐酸的体积比Na2C2O4溶液的体积小,即c(Cl-)
A.点①所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-)
B.点②所示溶液中:c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(H2C2O4)>c(C2O)
D.滴定过程中可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-)
解析:选BD A项,点①所示溶液的体积为25 mL,草酸和NaOH恰好完全反应,生成正盐Na2C2O4,Na2C2O4水解,所以溶液中,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)①,根据电荷守恒得关系式为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O)②,将①代入②得:c(H+)+2c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH-),错误;B项,点②溶液中,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)①,根据电荷守恒得关系式为c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+c(OH-)+2c(C2O)②,将①代入②得c(HC2O)+2c(C2O)=c(Na+),正确;C项,点③所示溶液的体积为50 mL,草酸过量,溶液中溶质为NaHC2O4,溶液呈酸性,草酸氢根离子的电离大于草酸氢根离子的水解,所以c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),错误;D项,点①为草酸钠呈碱性,点②溶液呈中性为草酸钠、草酸氢钠,点③溶液呈酸性,介于②和③之间,随着草酸的滴入,NaHC2O4逐渐增多,所以可出现c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(H+)>c(OH-),正确。
14.已知:25 ℃时H2C2O4的pKa1=1.22,pKa2=4.19,CH3COOH的pKa=4.76(电离常数K的负对数-lg K=pK)。下列说法正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol·L-1 NH4HC2O4和CH3COONH4溶液中:c(NH)前者小于后者
B.0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性:c(NH)
D.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加KHC2O4溶液至pH=4.76:c(K+)>c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(CH3COO-)
解析:选BC 由已知数据分析可得,HC2O的水解程度小于CH3COO-的,HC2O对NH水解的促进作用小于CH3COO—,故c(NH)前者大于后者,A错误;0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液滴加氨水至中性,由电荷守恒得c(K+)+c(H+)+c(NH)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),由物料守恒得c(K+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4),综合两式并结合c(OH-)=c(H+),可得c(NH)+c(H2C2O4)=c(C2O),则c(NH)
15.20 ℃时,在c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 mol·L-1的H2C2O4、NaOH混合溶液中,含碳元素微粒的分布分数δ 随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0.100 mol·L-1NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)-2c(C2O)+c(H2C2O4)
B.Q点:c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
C.P点:c(Na+)+c(H2C2O4)<0.100 mol·L-1+c(C2O)
D.该温度下H2C2O4的电离常数Ka2=1×10-4.2
解析:选CD NaHC2O4溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(H+)-c(C2O)+c(H2C2O4),A错误;由图示可看出,①表示H2C2O4、②表示HC2O、③表示C2O,在Q点时c(H2C2O4)+c(C2O)
16.常温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略体积变化)。下列说法正确的是( )
A.溶液中阳离子的物质的量浓度之和:点②等于点③
B.点①所示溶液中:c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-)
C.点②所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
D.点④所示溶液中:c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1
解析:选BD 图中点②和点③处所加盐酸的体积不同,使溶液中c(Na+)不同,pH相同,c(H+)相同,则溶液中阳离子的物质的量浓度之和不相等,A错误;点①处加入10 mL盐酸,发生反应HCl+NaCN===HCN+NaCl,且溶液中n(NaCN)=n(HCN)=n(NaCl),根据物料守恒得到c(CN-)+c(HCN)=2c(Cl-),B正确;点②处发生反应HCl+CH3COONa===CH3COOH+NaCl,且溶液中CH3COONa多于CH3COOH和NaCl,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,则溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),C错误;点④所示溶液中加入20 mL盐酸,HCl+CH3COONa===CH3COOH+NaCl,两者恰好反应,溶液中生成等物质的量的CH3COOH和NaCl,c(Na+)=0.05 mol·L-1,由质子守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(OH-)=0.05 mol·L-1+c(OH-),故c(CH3COOH)+c(H+)>0.05 mol·L-1,故溶液中c(Na+)+c(CH3COOH)+c(H+)>0.10 mol·L-1,D正确。
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