高考化学二轮复习专题06《溶液中电荷守恒的应用》精准培优专练（含详解）

这是一份高考化学二轮复习专题06《溶液中电荷守恒的应用》精准培优专练（含详解），共5页。试卷主要包含了溶液中离子浓度的大小判断，溶质的组成、确定离子类别的判断，溶液中某些离子的浓度计算，已知HF的酸性比HCN的酸性强等内容，欢迎下载使用。

1．溶液中离子浓度的大小判断
典例1．用0.1ml·L−1的盐酸滴定0.1ml·L−1的氨水，滴定过程中不可能出现的结果是（ ）
A．c(NHeq \\al(＋,4))>c(Cl－)，c(OH－)>c(H+)
B．c(NHeq \\al(＋,4))＝c(Cl－)，c(OH－)＝c(H+)
C．c(Cl－)>c(NHeq \\al(＋,4))，c(OH－)>c(H+)
D．c(Cl－)>c(NHeq \\al(＋,4))，c(H+)>c(OH－)
【解析】反应过程中，溶液中的离子为Cl－、NHeq \\al(＋,4)、H+、OH－，根据电荷守恒c(NHeq \\al(＋,4))+c(H+)＝c(Cl－)+c(OHeq \\al(－,))，不可能出现阴离子均大于阳离子的情况。
【答案】C
2．溶质的组成、确定离子类别的判断
典例2．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NHeq \\al(＋,4)、Cl－、Mg2+、Ba2+、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)。现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.68g；
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．K+一定存在 B．100mL溶液中含0.6g COeq \\al(2－,3)
C．Cl－不可能存在 D．Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在
【解析】说明溶液中可能存在Cl－、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)等离子。据(2)知NHeq \\al(＋,4)+OH－eq \(===,\s\up7(△))NH3 ↑+H2O，则NHeq \\al(＋,4)物质的量为0.04ml。据（3）知BaSO4：2.33g(0.01ml)，即100mL溶液中含有0.01ml SOeq \\al(2－,4)；BaCO3为6.27g－2.33g＝3.94g(0.02ml)，即COeq \\al(2－,3)有0.02ml；Ba2+、Mg2+不会存在，Cl－可能存在。由于n(NHeq \\al(＋,4))<2n(COeq \\al(2－,3))+2n(SOeq \\al(2－,4))，由电荷守恒可知，必有K+。
【答案】A
3．溶液中某些离子的浓度计算
典例3．下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（ ）
A．0.1ml·L−1NaHCO3溶液：c(Na+)>c(HCOeq \\al(－,3))>c(COeq \\al(2－,3))>c(H2CO3)
B．0.1ml·L−1NaHCO3溶液与0.1ml·L−1NaOH溶液等体积混合：c(Na+)＝2c(COeq \\al(2－,3))+c(HCOeq \\al(－,3))+2c(H2CO3)
C．0.1ml·L−1NaHCO3溶液与0.2ml·L−1NaOH溶液等体积混合：c(Naeq \\al(+,))>c(OHeq \\al(－,))>0.05ml·L−1>
c(COeq \\al(2－,3))>c(HCOeq \\al(－,3))
D．0.2ml·L−1NaHCO3溶液与0.1ml·L−1NaOH溶液等体积混合：c(COeq \\al(2－,3))+2c(OH－)＝c(HCOeq \\al(－,3))+
3c(H2CO3)+c(H+)
【解析】A项，NaHCO3溶液显碱性，所以HCOeq \\al(－,3)水解大于电离，则c(H2CO3)>c(COeq \\al(2－,3))，错误；B项，两者反应后为Na2CO3溶液，由物料守恒知，c(Na+)＝2c(COeq \\al(2－,3))+2c(HCOeq \\al(－,3))+2c(H2CO3)，错误；C项，反应后的溶液为0.05ml·L−1 Na2CO3和0.05ml·L−1 NaOH的混合溶液，COeq \\al(2－,3)水解会产生OH－，所以c(OHeq \\al(－,))>0.05ml·L−1>c(COeq \\al(2－,3))，正确；D项，反应后溶液中c(NaHCO3)∶c(Na2CO3)＝1∶1，由电荷守恒知，c(Na+)+c(H+)＝c(HCOeq \\al(－,3))+2c(COeq \\al(2－,3))+c(OH－)，由物料守恒知，2c(Na+)＝3c(COeq \\al(2－,3))+3c(HCOeq \\al(－,3))+3c(H2CO3)，消去c(Na+)可得，c(COeq \\al(2－,3))+2c(OH－)＝c(HCOeq \\al(－,3))+3c(H2CO3)+2c(H+)，错误。
【答案】C
二．对点增分集训
1．在Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b ml的BaCl2，恰好使溶液中的SO42－完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c ml NH3，则原溶液中的Al3+的浓度(ml·L−1)为（ ）
A． EQ \f(2b－c,2a) B． EQ \f(2b－c,a) C． EQ \f(2b－c,3a) D． EQ \f(2b－c,6a)
【解析】由于NH3的物质的量为c ml，由原子守恒和电荷守恒得：(NH4)2SO4的物质的量为 EQ \f(c,2) ml，反应时用去的BaCl2的物质的量也为 EQ \f(c,2) ml，剩余的BaCl2为(b－ EQ \f(c,2))ml，则Al2(SO4)3中的SOeq \\al(2－,4)的物质的量也为(b－ EQ \f(c,2))ml，由电荷守恒得：n(Al3+)×3＝(b－ EQ \f(c,2))×2，所以c(Al3+)＝ EQ \f(2b－c,3a) ml·L−1。
【答案】C
2．由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH＝1，c(Al3+)＝0.4ml·L−1，c(SOeq \\al(2－,4))＝0.8ml·L−1，则c(Keq \\al(+,))约为（ ）
A．0.15ml·L−1 B．0.2ml·L−1 C．0.3ml·L−1 D．0.4ml·L−1
【解析】电荷守恒c(H+)+3c(Al3+)+c(K+)=2c(SOeq \\al(2－,4))+c(OHeq \\al(－,))，得：c(K+)=0.3ml·L−1[由于溶液呈酸性，溶液中n(OHeq \\al(－,))很小，计算过程中可忽略]，C项正确。
【答案】C
3．已知HF的电离程度大于等浓度的CH3COOH的电离程度，则在相同条件下，同浓度等体积的NaF、CH3COONa溶液中，离子总数（ ）
A．前者多 B．后者多 C．一样多 D．无法确定
【解析】NaF溶液中离子总数：n1=n(Na+)+n(H+)1+n(Feq \\al(－,))+n(OHeq \\al(－,))1，CH3COONa溶液中离子总数n2=
n(Na+)+n(H+)2+n(CH3COOeq \\al(－,))+n(OHeq \\al(－,))2。由电荷守恒原理：n(Na+)+n(H+)1=n(Feq \\al(－,))+n(OHeq \\al(－,))1、n(CH3COOeq \\al(－,))+
n(OHeq \\al(－,))2=n(Na+)+n(H+)2，推出n1=2n(Na+)+2n(H+)1、n2=2n(Na+)+2n(H+)2；由于两溶液n(Na+)相等，且CH3COONa水解程度大，n(H+)2 n2，A项正确。
【答案】A
4．3.2g铜与过量30mL 8ml·L−1浓硝酸充分反应硝酸的还原产物有NO和NO2。反应后溶液中含a ml H+，此时溶液所含NOeq \\al(－,3)的物质的量为（ ）
A．a ml B．(a+0.1)ml C．0.1aml D．(1-a)ml
【解析】溶液中阳离子有铜离子0.05ml和a ml氢离子，阴离子是硝酸根。根据电荷守恒原则可知硝酸根离子的物质的量应为(a+0.1)ml，所以答案应选B。
【答案】B
5．已知HF的酸性比HCN的酸性强。现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，已知前者溶液中离子数目为n1，后者溶液中离子数目为n2。下列关系正确的是（ ）
A．n1＝n2 B．n1>n2 C．n1【解析】由电荷守恒原理得：c(Na+)+c(H+)1=c(Feq \\al(－,))+c(OHeq \\al(－,))1，c(Na+)+c(H+)2= c(CNeq \\al(－,))+c(OHeq \\al(－,))2；根据题意：Feq \\al(－,)的水解程度小于CNeq \\al(－,)的水解程度，有c(Feq \\al(－,))>c(CNeq \\al(－,))，NaF溶液中c(H+)相对较大，即：c(Na+)+c(H+)1＞c(Na+)+c(H+)2， 故n1>n2。
【答案】B
6．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO－，下列叙述不正确的是（ ）
A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H+)＝c(OH－)+c(CH3COO－)
B．0.10ml·L−1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小
C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7
【解析】根据电荷守恒，选项A中的等量关系成立
【答案】B
7．常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH＝7，则此溶液中（ ）
A．c(HCOO－)>c(Na+) B．c(HCOO－)＜c(Na+)
C．c(HCOO－)＝c(Na+) D．无法确定c(HCOO－)与c(Na+)的关系
【解析】当甲酸与氢氧化钠发生过离子反应后，溶液中存在着四种离子：HCOOeq \\al(－,)、Na+、H+、OHeq \\al(－,)，由于pH=7，即氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，根据电荷守恒原则可知，甲酸根离子与钠离子的浓度也一定相等．所以答案应选C。
【答案】C
8．把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a ml硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bml硝酸银溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为（ ）
A．0.1(b－2a)ml·L−1 B．10(2a－b)ml·L−1
C．10(b－a)ml·L−1 D．10(b－2a)ml·L−1
【解析】依题意知，在100ml混合液中n(Ba2+)=aml，n(Cleq \\al(－,))=bml；根据电荷守恒2n(Ba2+)+n(K+)+
n(H+)=n(Cleq \\al(－,))+n(OHeq \\al(－,))，可得n(K+)=(b-2a)ml[溶液呈中性n(H+)=n(OHeq \\al(－,))]，故混合液中c(K+)=(b-2a) ml/0.1L
，D项正确。
【答案】D
9．将0.2ml·L−1 HCN溶液和0.1ml·L−1 NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是（ ）
A．c(HCN)＜c(CN－) B．c(Na+)C．c(HCN)－c(CN－)＝c(OH－) D．c(HCN)+c(CN－)＝0.1ml·L−1
【解析】反应后溶液中溶质为等物质的量HCN与NaCN，由电荷守恒原理得：c(Na+)+c(H+)＝c(CNeq \\al(－,))+c(OHeq \\al(－,))，由溶液呈碱性得：c(OH－)>c(H+)，故c(Na+)>c(CN－)；根据物料守恒知D选项正确。
【答案】D
10．已知某H2SO4、FeSO4、Fe2SO43混合溶液100 mL，其中阳离子浓度相等，SOeq \\al(2－,4)浓度为6ml·L−1，此溶液中可溶解铁粉的质量为（ ）
A．112 gB．168 gC．336 gD．56 g
【解析】 根据电中性原理得cH++2cFe2++3cFe3+=2cSOeq \\al(2－,4)。又由于cH+=cFe2+=cFe3+，则6cH+=2×6，cH+=2ml·L−1。能溶解铁粉的质量为：56g·ml−1×2ml·L−1×01L×05+2ml·L−1×01L×05×
56g·ml−1=112 g，A项正确。
【答案】A