2022高考化学一轮复习训练:第8章 第5讲 水溶液中微粒浓度的关系
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训练(四十二) 水溶液中微粒浓度的关系
1.(2021·天津第一中学检测)有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1 的两种溶液混合而成:①NH4Cl和CH3COONa;②NH4Cl和HCl;③NH4Cl和NaCl;④NH4Cl和NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是( )
A.pH:②<①<③<④
B.溶液中c(H+):①<③<②<④
C.c(NH):①<③<②<④
D.c(NH3·H2O):①<③<④<②
C [酸性越强,pH越小,四种混合物中,②NH4Cl与HCl的pH最小,④NH4Cl与NH3·H2O的pH最大,①NH4Cl与CH3COONa 的溶液显示中性,③NH4Cl与NaCl 显示酸性,故正确pH关系应该为②<③<①<④,A错误;c(H+)=10-pH溶液中c(H+)越大,pH越小,借助A选项可知,c(H+)正确顺序为④<①<③<②,B错误;四种溶液中,④NH4Cl与NH3•H2O的c(NH)最大,大于0.1 mol·L-1;其次是②NH4Cl与HCl,接近0.1 mol·L-1;①NH4Cl与CH3COONa,发生了双水解,c(NH)最小,所以正确排序为①<③<②<④,C正确;由于④NH4Cl与NH3·H2O中,氨水是弱电解质,部分电离,c(NH3·H2O)最大,其次是①NH4Cl与CH3COONa,发生了双水解,NH的水解程度稍大;氨水浓度最小的是②NH4Cl与HCl,几乎没有氨水存在,所以氨水浓度大小顺序为②<③<①<④,D错误。]
2.(2021·安徽宣城检测)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液以任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)
D.pH相同的①CH3COONa,②NaHCO3,③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
D [pH=5的H2S溶液中,H+的浓度为1×10-5 mol·L-1,但是HS-的浓度会小于H+的浓度,H+来自于H2S的第一步电离、HS-的电离和水的电离,故H+的浓度大于HS-的浓度,A项错误;弱碱不完全电离,弱碱稀释10倍时,pH减小不到一个单位,a<b+1,B项错误;草酸是弱酸,氢氧化钠是强碱,无论怎样混合得到的溶液都符合电荷守恒,而该等式中缺少草酸根离子,不符合电荷守恒,C项错误;因为酸性:醋酸>碳酸>次氯酸,根据越弱越水解的原则,pH相同的三种钠盐,浓度的大小关系为醋酸钠>碳酸氢钠>次氯酸钠,则钠离子的浓度为①>②>③,D项正确。]
3.(2021·安徽淮北检测)将0.1 mol·L-1 (CH3COO)2Ba溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,下列关系不正确的是( )
A.3c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.2c(Ba2+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.c(CH3COO-)>c(Na+)=c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)
D.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)+0.05 mol·L-1
C [由电荷守恒式2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液均为0.1 mol·L-1,则c(Ba2+)=c(Na+), A项正确;因CH3COO-在溶液中部分水解,由物料守恒:2c(Ba2+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B项正确;该溶液中的OH-来自NaOH的电离和CH3COO-的水解,故c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)=c(Ba2+)>c(H+),C项错误;电荷守恒式为c(Na+)+2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),把c(Na+)=0.05 mol·L-1和物料守恒式2c(Ba2+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)代入电荷守恒式,即得c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)+0.05 mol·L-1,D项正确。]
4.(2019·上海卷)常温下,0.1 mol/L :①CH3COOH、②NaOH、③CH3COONa,下列叙述正确的是( )
A.①中c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一
C.①③等体积混合以后,溶液呈酸性,则c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合的电离程度小
B [CH3COOH是弱电解质,电离是极其微弱的,溶剂水电离产生氢离子,所以①中c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),A项错误;①②等体积混合后,两者恰好完全反应,所以浓度是原来的一半,但溶液的体积变大促进醋酸根离子的水解,所以①②等体积混合后,醋酸根离子浓度小于③的二分之一, B项正确;①③等体积混合以后,以醋酸的电离为主,所以溶液呈酸性,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+),C项错误;①②等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐,水解对水的电离起促进作用,而①③等体积混合以醋酸电离为主,溶液呈酸性,对水的电离起抑制作用,所以①②等体积混合以后,水的电离程度比①③等体积混合的电离程度大, D项错误。]
5.(2020·北京延庆区一模)常温下,2 mL 1 mol·L-1 NaHCO3溶液,pH约为8。向其中滴加等体积等浓度的饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成。下列说法中,正确的是( )
A.NaHCO3溶液中, c(H+)+c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
B.NaHCO3溶液中,c(Na+) >c(OH-)> c(HCO) > c(H+)
C.加热NaHCO3溶液,pH增大,一定是HCO水解程度增大的结果
D.滴加饱和CaCl2溶液发生了反应:Ca2++2HCO===CaCO3↓+H2O+CO2↑
D [NaHCO3溶液中,据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),A项错误;常温下,1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8,说明HCO的水解程度大于其电离程度,但其水解程度较小,故溶液中:c(Na+)>c(HCO)> c(OH-) > c(H+),B项错误;加热NaHCO3溶液,可能是HCO水解程度增大的结果,也可能是NaHCO3受热分解生成Na2CO3,CO的水解程度大于HCO,溶液的碱性增强,C项错误;滴加饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成,Ca2+与CO结合生成CaCO3沉淀,促使HCO的电离平衡正向移动,H+与HCO结合生成CO2和H2O,D项正确。]
6.(2021·甘肃甘谷检测)下列各组溶液中的各种溶质的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1:①H2S溶液、②KHS溶液、③K2S溶液、④H2S和KHS混合溶液(已知常温下KHS溶液的pH>7)。下列说法正确的是( )
A.溶液的pH从大到小的顺序为③>②>①>④
B.在H2S和KHS混合溶液中:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+)
C.c(H2S)从大到小的顺序为①>④>③>②
D.在KHS溶液中:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)
B [H2S溶液、H2S和KHS混合溶液均显酸性,但HS-的存在抑制了H2S的电离,故pH:④>①;K2S溶液中S2-的水解程度大于KHS溶液中HS-的水解程度,则pH:③>②,故溶液pH从大到小的顺序为③>②>④>①,A项错误;在浓度均为0.1 mol·L-1 H2S和KHS混合溶液中,根据物料守恒可得:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+),B项正确;在K2S溶液中S2-发生两步水解生成H2S,而KHS溶液中HS-发生一步水解生成H2S,故溶液中c(H2S):②>③,C项错误;在KHS溶液中根据电荷守恒可得:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),D项错误。]
7.(2021·山东师大附中检测)常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
D [点①加入10 mL NaOH溶液,所得溶液为等浓度CH3COOH和CH3COONa混合液,据电荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+);据物料守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),综合上述两式可得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),A错误;点②所示溶液的pH=7,此时c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒推知,c(CH3COO-)=c(Na+),B错误;点③加入20 mL NaOH溶液,恰好完全反应生成CH3COONa,由于CH3COO-发生水解而使溶液呈碱性,但CH3COO-的水解程度较小,则有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)> c(H+),C错误;滴定过程中,若加入极少量NaOH溶液,溶液呈酸性,CH3COOH是弱电解质,大部分未电离,故有c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),D正确。]
8.(2021·广东中山检测)H3PO4是三元酸,如图是在常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。下列说法不正确的是( )
A.磷酸的第二级电离平衡常数约为10-7.2
B.在NaH2PO4溶液中:c(HPO)>c(H3PO4)
C.在磷酸中滴加NaOH溶液至pH=7,c(Na+)=2c(HPO)+c(H2PO)
D.Na3PO4溶液中:c(Na+)=3c(PO)+3c(HPO)+3c(H2PO)+3c(H3PO4)
C [磷酸的第二级电离平衡:H2POH++HPO,电离常数K(H2PO)=[c(H+)·c(HPO)]/c(H2PO),图中H2PO、HPO的物质的量分数均等于0.5时,溶液的pH=7.2,即c(HPO)=c(H2PO)时,c(H+)=10-7.2 mol/L,代入数据K(H2PO)=c(H+)=10-7.2,A正确;在NaH2PO4溶液中存在电离平衡(H2POH++HPO)和水解平衡(H2PO+H2OH3PO4+OH-),由于HPO的电离程度和水解程度均较小,由图可知:H2PO最大时,溶液呈酸性则:H2PO的电离程度大于水解程度。则有c(HPO )>c(H3PO4),B正确;在磷酸中滴加NaOH溶液至pH=7,溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO)+c(H2PO)+3c(PO)+c(OH-),从而推知:c(Na+)=2c(HPO)+c(H2PO)+3c(PO),C错误;在Na3PO4溶液中,据物料守恒可得:c(Na+)=3c(PO)+3c(HPO)+3c(H2PO)+3c(H3PO4),D正确。]
9.(2021·河北武邑中学检测)室温下,用0.1 mol·L-1的盐酸分别滴定50 mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.从反应开始至恰好完全反应,水电离出的c(H+)始终增大
B.滴定至P点时,溶液中:c(B+)>c(Cl-)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)
C.pH=7时,三种溶液中c(A+)=c(B+)=c(D+)
D.当盐酸体积为50 mL时,将三种溶液混合后:c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-)
C [三种碱溶液中分别滴加盐酸至恰好完全反应,溶液的碱性减弱,对水的电离抑制程度减小,故水电离出的c(H+)始终增大,A项正确;由图可知,消耗盐酸的体积都为50 mL,则三种碱的浓度均为0.1 mol·L-1;P点时,V(盐酸)=25 mL,此时溶液为等浓度BOH和BCl混合液,由于溶液pH>9,溶液呈碱性,则BOH的电离程度大于BCl的水解程度,故溶液中c(B+)>c(Cl-)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+),B项正确;pH=7时,三种溶液中均存在c(OH-)=c(H+),且存在电荷守恒关系:c(X+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)(X+=A+、B+或D+),则有c(X+)=c(Cl-),由于三种碱的碱性不同,则pH=7时加入盐酸的体积不同,c(Cl-)不同,故pH=7时,三种溶液中c(A+)≠c(B+)≠c(D+),C项错误;当盐酸体积为50 mL时,三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐,将三种溶液混合,据质子守恒可得c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-),D项正确。]
10.(2019.4·浙江选考)室温下,取20 mL 0.1 mol·L-1某二元酸H2A,滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。已知:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。下列说法不正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
B [根据H2A===H++HA-、HA-H++A2-可知,H2A的第一步完全电离,第二步部分电离。根据电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),根据物料守恒:c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,二者结合可得:c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1, A项正确;当滴加至中性时c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),由于HA-只发生电离,则NaHA溶液呈酸性,若为中性,加入的氢氧化钠溶液应该大于10 mL, B项错误;当用去NaOH溶液体积10 mL时,反应后溶质为NaHA,HA-只发生电离,则NaHA溶液呈酸性,溶液的pH<7,根据质子守恒可得:c(A2-)=c(H+)-c(OH-),C项正确;当用去NaOH溶液体积20 mL时,反应后溶质为Na2A,结合物料守恒可得:c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-),D项正确。]
11.(2020·山东潍坊二模)向7.5 mL 0.03 mol·L-1的H3PO4溶液中,逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示,已知Ka1≫Ka2≫Ka3,下列说法错误的是( )
A.H3PO4第一级电离平衡常数Ka1的数量级为10-3
B.水的电离程度:b<c
C.b点溶液中离子浓度:c(Na+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)>c(H+)>c(OH-)
D.c点溶液中:2c(H3PO4)+c(H2PO)+c(H+)=c(OH-)+c(PO)
C [由图可知,0.03 mol·L-1 H3PO4溶液的pH=2,此时c(H+)=c(H2PO)≈10-2 mol·L-1,则H3PO4的Ka1=[c(H+)·c(H2PO)]/c(H3PO4)=(10-2×10-2)/0.03≈3.3×10-3,故H3PO4的第一级电离常数Ka1的数量级为10-3,A项正确;b点加入7.5 mL NaOH溶液,所得溶液中溶质为NaH2PO4,溶液呈酸性,H2PO的电离程度大于其水解程度,电离产生的H+抑制水的电离;c点加入15 mL NaOH溶液,所得溶液中溶质为Na2HPO4,溶液呈碱性,HPO的电离程度小于其水解程度,HPO的水解促进了水的电离,故水的电离程度:b
12.(2021·山东临沂检测)常温下,二甲胺[(CH3)2NH·H2O]是一元弱碱,其电离常数Kb=1.6×10-4。10 mL c mol·L-1二甲胺溶液中滴加0.1 mo1·L-1盐酸,混合溶液的温度与盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.二甲胺溶液的浓度为0.2 mol·L-1
B.在Y和Z点之间某点溶液pH=7
C.Y点存在:c(Cl-)>c[(CH3)2NH]>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,(CH3)2NH2Cl水解常数Kh=6.25×10-11
B [二甲胺与盐酸恰好完全中和时放出热量最多,溶液温度最高,即Y点表示酸碱恰好完全反应。根据(CH3)2NH·H2O+HCl===(CH3)2NH2Cl+H2O,c=0.2 mol·L-1,A项正确;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,X点对应的溶液中(CH3)2NH·H2O、(CH3)2NH2Cl的浓度相等,其混合溶液呈碱性,故中性点应在X点与Y点之间,B项错误;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,Y点存在:c(Cl-)>c[(CH3)2NH]>c(H+)>c(OH-),C项正确;Kh=Kw/Kb=1×10-14/1.6×10-4=6.25×10-11,D项正确。]
13.(2021·福建漳州质检)常温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发),其中d点为反应终点。下列说法不正确的是( )
A.V=20.00 mL
B.常温下,Kb(NH3·H2O)的数量级为10-5
C.b点溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D.c点的混合溶液中:c(NH)=c(Na+)
D [d点为反应终点,据n(NH4Cl)=n(NaOH)可知,消耗等浓度NaOH溶液的体积V=20.00 mL,A项正确;a点V(NaOH)=0,0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH=5,据水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+,此时c(NH)≈0.10 mol·L-1,c(NH3·H2O)≈c(H+)=10-5 mol·L-1,c(OH-)=10-9 mol·L-1,电离平衡常数Kb(NH3·H2O)=[c(NH)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)=(0.10×10-9)/(10-5)=10-5,B项正确;b点加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL,所得溶液为NH4Cl、NaCl和NH3·H2O混合液,则有c(Cl-)>c(Na+);b点溶液的pH=7,则有c(OH-)=c(H+),故溶液中离子:c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)=c(H+),C项正确;c点加入10.00 mL NaOH溶液,所得溶液为等浓度NH4Cl、NaCl和NH3·H2O混合液,溶液的pH>7,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,则有c(NH)>c(Na+),D项错误。]
14.(2021·四川棠湖检测)亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中会生成ClO2、HClO2、ClO、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用。已知pOH=-lg c(OH-),经测定25 ℃时各组分含量随pOH变化情况如图所示(Cl-没有画出),此温度下,下列分析正确的是( )
A.HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10-8
B.pOH=11时,ClO部分转化成ClO2和Cl-的方程式为5ClO+2H2O===4ClO2+Cl-+4OH-
C.pH=7时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:c(HClO2)>c(ClO)>c(ClO2)>c(Cl-)
D. 同浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合,则混合溶液中有:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2)
D [HClO2的电离方程式为HClO2H++ClO,电离平衡常数Ka=,由图像可见当c(HClO2)=c(ClO)时pOH=8,c(OH-)=1×10-8mol/L,c(H+)=1×10-6 mol/L,电离平衡常数Ka=1×10-6,A项错误;pOH=11时c(OH-)=1×10-11 mol/L,c(H+)=1×10-3 mol/L,溶液呈酸性,ClO部分转化成ClO2和Cl-的方程式为5ClO+4H+===4ClO2+Cl-+2H2O,B项错误;25 ℃ pH=7时pOH=7,由图可见c(ClO)>c(HClO2)>c(ClO2),C项错误;同浓度的HClO2和NaClO2等体积的混合液中电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(ClO)+c(OH-),物料守恒式为2c(Na+)=c(HClO2)+c(ClO),两式整理得c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2),D项正确。]
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