人教版高中化学选修4练习：专题讲座（五） Word版含答案

专题讲座(五)　溶液中粒子浓度的大小比较

 一、比较依据

1．电离平衡→建立电离过程是微弱的意识。

如H2CO3溶液中：c(H2CO3)>c(HCO)＞c(CO)(多元弱酸分步电离逐级减弱)。

2．水解平衡→建立水解过程是微弱的意识。如Na2CO3溶液中：c(CO)>c(HCO)＞c(H2CO3)(多元弱酸根离子分步水解逐级减弱)。

3．电荷守恒→注重溶液呈电中性。

溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。

如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)。

4．物料守恒→注重溶液中某元素的原子守恒。

在电解质溶液中，某些微粒可能发生变化，但变化前后某种元素的原子个数守恒。

如0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1。

二、题目类型

1．单一溶液中各离子浓度的比较。

(1)多元弱酸溶液→多元弱酸分步电离，逐级减弱。

如H3PO4溶液中：c(H＋)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。

(2)多元弱酸的正盐溶液→多元弱酸弱酸根离子分步水解，水解程度逐级减弱。

如在Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)。

(3)不同溶液中同一离子浓度的比较→要看溶液中其他离子对该离子的影响。

如在相同物质的量浓度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4HSO4，c(NH)由大到小的顺序为：③＞①＞②。

2．混合溶液中各离子浓度的比较→要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液和0.1 mol·L－1的氨水混合溶液中，各离子浓度大小的顺序为：c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。

[练习]________________________________________

1．对于0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液，正确的是(　　)

A．升高温度，溶液的pH降低

B．c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)

C．c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋c(OH－)

D．加入少量NaOH固体，c(SO)与c(Na＋)均增大

解析：Na2SO3为弱酸强碱盐，水解显碱性，水解是吸热反应，所以温度升高，水解程度增大，其pH增大，A不正确；B项考查物料守恒，正确的表达式为c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3)，故B不正确；C项是考查电荷守恒，其正确的表达式为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)，故C不正确；加入少量NaOH固体，抑制其水解，水解程度降低，c(SO)与c(Na＋)均增大，故D正确。

答案：D

2．常温下，一定量的醋酸与氢氧化钠溶液发生中和反应。下列说法正确的是(　　)

A．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，醋酸与氢氧化钠恰好完全反应

B．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是氢氧化钠过量

C．当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)时，一定是醋酸过量

D．当溶液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)时，一定是氢氧化钠过量

解析：当溶液中c(CH3COO－)＝c(Na＋)时，一定是醋酸过量，A、B项错，C项正确；D项，当氢氧化钠与醋酸恰好完全反应时，也符合。

答案：C

3．等物质的量浓度、等体积的下列溶液中：①H2CO3，②Na2CO3，③NaHCO3，④NH4HCO3，⑤(NH4)2CO3，c(CO)的大小关系为______________________________________________________。

答案：②>⑤>③>④>①

4．下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)

A．在0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H2CO3)

B．在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)

C．向0.2 mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1NaOH溶液：c(CO)>c(HCO)>c(OH－)> c(H＋)

D．常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH＝7, c(Na＋)＝0.1 mol·L－1]：c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(CH3COOH)>c(H＋)＝c(OH－)

解析：A项，NaHCO3溶液呈碱性，HCO的水解程度大于电离程度，c(CO)应小于c(H2CO3)，A错误；B项，在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中的质子守恒式为：c(OH－)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)＋c(H＋)，将质子守恒式变形可得：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO)＋2c(H2CO3)，B错误；C项，向0.2 mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1NaOH溶液，所得溶液为等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液，该溶液中CO的水解程度远大于HCO的电离程度， c(CO)应小于c(HCO)，C错误；D项，相同状况下，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，该溶液pH＝7，则醋酸的浓度应小于醋酸钠的浓度，又根据电荷守恒可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)则c(Na＋)＝c(CH3COO－)，D正确。

答案：D

5．常温下，一定体积pH＝2的二元弱酸H2R溶液与一定体积pH＝12的NaOH溶液混合后溶液呈中性。该混合溶液中，离子浓度关系正确的是(　　)

A．c(Na＋)＝2c (R2－)＋c(HR－)

B．c(Na＋)＝10－2 mol·L－1

C．c(R2－)＋c(OH－)＋c(HR－)＝c(Na＋)＋c(H＋)

D．c(R2－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)

解析：常温下，pH＝2的二元弱酸H2R溶液中H2R的浓度大于0.01 mol·L－1，pH＝12的NaOH溶液中NaOH浓度为0.01 mol·L－1，二者混合，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)。A项，根据电荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(R2－)＋c(HR－)，所以得c(Na＋)＝2c(R2－)＋c(HR－)，正确；B项，二者混合后溶液体积大于氢氧化钠溶液体积，所以混合溶液中c(Na＋)<10－2 mol·L－1，错误；C项，溶液中存在电荷守恒2c(R2－)＋c(OH－)＋c(HR－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，错误；D项，二者混合，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒得c(Na＋)＝2c(R2－)＋c(HR－)，则c(R2－)<c(Na＋)，错误。

答案：A

6．25 ℃时，有c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO－)与pH 的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述不正确的是(　　)

A．pH＝5.5 的溶液中：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)

B．W点所表示的溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COOH)＋c(OH－)

C．pH＝3.5的溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)＝0.1 mol·L－1

D．向W点所表示的1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H＋)＝c(CH3COO—)＋c(OH－)

解析：A项，pH减小时，酸性增强，CH3COO－浓度减小，CH3COOH浓度增大，所以两条曲线与CH3COO－、CH3COOH浓度的对应关系为：

当pH＝5.5时，c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，A项错误；B项，W点时，溶液中的电荷守恒关系式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又W点c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COOH)＋c(OH－)，B项正确；C项，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1，C项正确；D项，此时所得溶液中含0.1 mol CH3COOH和0.05 mol NaCl，由CH3COOH和水的电离方程式可知：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，D项正确。

答案：A