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    新教材高考化学一轮复习课时作业29溶液中“粒子”浓度关系含答案

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    新教材高考化学一轮复习课时作业29溶液中“粒子”浓度关系含答案

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    这是一份新教材高考化学一轮复习课时作业29溶液中“粒子”浓度关系含答案,共12页。试卷主要包含了单项选择题,不定项选择,非选择题等内容,欢迎下载使用。
    1.常温下,在10 mL 0.1 ml·L-1 MOH溶液中滴加pH=1的盐酸,溶液中AG(AG=lg eq \f(c(OH-),c(H+)) )与盐酸体积(V)之间的关系如图所示。
    下列说法错误的是( )
    A.常温下,MOH的电离常数约为1×10-5
    B.E、F、G和P点中,G点水电离程度最大
    C.G点对应的溶液中:c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
    D.P点溶液中:c(Cl-)=2c(MOH)+2c(M+)
    2.室温下,0.1 ml·L-1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA-、A2-)的物质的量分数随pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
    A.H2A的电离方程式:H2A⇌H++HA-
    B.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中:c(HA-)∶c(A2-)=100∶1
    C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)
    D.Na2A溶液中必存在c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+2c(H2A),各粒子浓度均大于0
    3.常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示,已知:H2X是二元弱酸,Y表示 eq \f(c(X2-),c(HX-)) 或 eq \f(c(HX-),c(H2X)) ,pY=-lg Y。下列叙述错误的是( )
    A.曲线n表示p eq \f(c(HX-),c(H2X)) 与pH的变化关系
    B.Ka1(H2X)=1.0×10-10.3
    C.NaHX溶液中c(OH-)>c(H+)
    D.当pH=7时,混合溶液中c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)
    4.LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) )的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ= eq \f(c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) ),c总(含P元素的粒子)) ]。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
    A.溶液中存在3个平衡
    B.含P元素的粒子有H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 、HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) 和PO eq \\al(\s\up11(3-),\s\d4(4))
    C.随c初始(H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) )增大,溶液的pH明显变小
    D.用浓度大于1 ml·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
    5.常温下,向10.00 mL 0.100 0 ml·L-1 HA溶液中逐滴加入0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
    A.HA溶液的电离方程式为HA⇌H++A-
    B.恰好完全反应的点是c点
    C.整个滴定过程中水的电离程度先增大后减小
    D.点d所示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
    6.常温下,将0.01 ml·L-1盐酸逐滴加入10 mL 0.01 ml·L-1 NaA溶液中。滴加过程中,A-、HA的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图1所示,pH随加入盐酸体积的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是( )
    A.当c(Cl-)=c(HA)时,溶液的pH=7
    B.Kb(NaA)=10-9.5
    C.b点对应溶液中:c(A-)>c(Cl-)>c(OH-)
    D.c点对应溶液中:
    c(A-)+c(HA)=0.01 ml·L-1
    二、不定项选择(本题包括4个小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
    7.常温下,向20 mL 0.1 ml·L-1的H3PO4溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
    A.H3PO4溶液第一步滴定可用酚酞作指示剂
    B.A点溶液中:c(H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) )>c(H3PO4)>c(HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )
    C.图像中A、B、C三处溶液中 eq \f(c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )·c(OH-),c(HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )) 相等
    D.B点溶液存在:2c(Na+)=c(PO eq \\al(\s\up11(3-),\s\d4(4)) )+c(H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) )+c(HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )+c(H3PO4)
    8.25 ℃时,分别向20.00 mL 0.10 ml·L-1的氨水、醋酸铵溶液中滴加0.10 ml·L-1的氢碘酸,溶液pH与加入氢碘酸体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
    A.由水电离产生的OH-浓度:A点大于B点
    B.M点溶液中:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)>c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )
    C.N点溶液中:c(I-)=c(NH3·H2O)+c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )
    D.P点溶液中:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(I-)+c(NH3·H2O)
    9.25 ℃时,向100 mL 0.01 ml·L-1的NaHA溶液中分别加入浓度均为0.01 ml·L-1的NaOH溶液和盐酸,混合溶液的pH随所加溶液体积的变化如图所示(lg 5=0.7)。下列说法正确的是( )
    A.25 ℃,H2A的第二步电离平衡常数约为10-6
    B.P点时溶液中存在:2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)+c(Cl-)
    C.水的电离程度:M>N>P
    D.随着盐酸的不断滴入,最终溶液的pH可能小于2
    10.25 ℃时,在20 mL 0.1 ml·L-1一元弱酸HA溶液中滴加0.1 ml·L-1NaOH溶液,溶液中lg eq \f(c(A-),c(HA)) 与pH关系如图所示。下列说法正确的是( )
    A.A点对应溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
    B.25 ℃时,HA酸的电离常数为1.0×10-5.3
    C.B点对应的NaOH溶液体积为10 mL
    D.对C点溶液加热(不考虑挥发),则 eq \f(c(A-),c(HA)·c(OH-)) 减小
    三、非选择题
    11.某一学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
    (1)用 (填仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品,倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果 (填“是”“否”或“不能确定”)。向锥形瓶中滴加0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图(如图所示)。
    (2)醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
    (3)图中b点时,溶液中各离子浓度的大小关系是 。
    (4)若图中某一点pH等于8,则c(Na+)-c(CH3COO-)的精确值为 ml·L-1。
    12.酸碱反应是生产生活实际中常见的反应之一。
    (1)室温下,向一定量的稀醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,直至氢氧化钠溶液过量。
    ①在滴加过程中,稀醋酸溶液中水的电离程度 (填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”);
    ②在下表中,分别讨论了上述实验过程中离子浓度的大小顺序,对应溶质的化学式和溶液的pH。试填写表中空白:
    (2)室温下,用0.100 ml·L-1的NaOH溶液分别滴定均为20.00 mL 0.100 ml·L-1的HA溶液和醋酸溶液,滴定曲线如图所示
    ①HA和醋酸的酸性强弱为HA CH3COOH(填“强于”或“弱于”)。
    ②当pH=7时,两份溶液中c(A-) c(CH3COO-)(填“>”“=”或“<”)。
    (3)①请设计实验证明醋酸是弱酸
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    ②请通过计算证明:含等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液显酸性
    ________________________________________________________________________
    (已知CH3COOH:Ka=1.8×10-5;Kw=1×10-14)。
    课时作业29 溶液中“粒子”浓度关系
    1.解析:E点表示未滴定时MOH溶液中lg eq \f(c(OH-),c(H+)) =8,c(OH-)=1×10-3 ml·L-1,MOH的电离常数Kb= eq \f(1×10-3×1×10-3,0.1-1×10-3) ≈1×10-5,故A正确;G点接近酸和碱恰好完全反应,在E、F、G和P点中,G点水电离程度最大,故B正确;G点对应的溶液pH=7,c(M+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故C错误;P点,加入盐酸体积是MOH溶液的2倍,pH=1的盐酸浓度为0.1 ml·L-1,根据元素质量守恒知,c(Cl-)=2c(MOH)+2c(M+),故D正确。
    答案:C
    2.解析:由图知,在pH=0~6范围内,不存在H2A分子,说明H2A的第一步电离是完全的,H2A的电离方程式为H2A===H++HA-,HA-⇌H++A2-,A项错误;由pH=3时的数据可求得HA-的电离常数Ka= eq \f(c(H+)·c(A2-),c(HA-)) =1×10-3,温度不变,电离常数不变,故pH=5时电离常数Ka= eq \f(c(H+)·c(A2-),c(HA-)) = eq \f(1×10-5×c(A2-),c(HA-)) =1×10-3,解得 eq \f(c(A2-),c(HA-)) =100,故B项错误;在等物质的量浓度的NaHA和Na2A混合溶液中,pH<7,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,故离子浓度大小的关系应为c(Na+)>c(A2-)>c(HA-),C项正确;根据H2A的电离方程式知,Na2A溶液中c(H2A)=0,D项错误。
    答案:C
    3.解析:H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),则pH相同时, eq \f(c(X2-),c(HX-)) < eq \f(c(HX-),c(H2X)) ,pY=-lg Y,则p eq \f(c(X2-),c(HX-)) >p eq \f(c(HX-),c(H2X)) ,则m、n分别表示pH与p eq \f(c(X2-),c(HX-)) 、p eq \f(c(HX-),c(H2X)) 的变化关系,据此结合选项分析解答。根据分析可知,n表示pH与p eq \f(c(HX-),c(H2X)) 的变化关系,A选项正确;M点pH=9.3,c(H+)=10-9.3 ml·L-1,p eq \f(c(X2-),c(HX-)) =-lg eq \f(c(X2-),c(HX-)) =1,则 eq \f(c(X2-),c(HX-)) =0.1,所以Ka2(H2X)= eq \f(c(X2-),c(HX-)) ·c(H+)=10-9.3×0.1=1.0×10-10.3,N点pH=7.4,c(H+)=10-7.4 ml·L-1,p eq \f(c(HX-),c(H2X)) =-lg eq \f(c(HX-),c(H2X)) =-1,则 eq \f(c(HX-),c(H2X)) =10,所以Ka1(H2X)= eq \f(c(HX-),c(H2X)) ·c(H+)=10-7.4×10=1.0×10-6.4,B选项错误;根据B可知HX-的电离平衡常数为1.0×10-10.3;曲线n表示pH与p eq \f(c(HX-),c(H2X)) 的变化关系,N点pH=7.4,p eq \f(c(HX-),c(H2X)) =-lg eq \f(c(HX-),c(H2X)) =-1, eq \f(c(HX-),c(H2X)) =10,所以HX-的水解平衡常数Kh= eq \f(c(H2X)·c(OH-),c(HX-)) = eq \f(1,10) × eq \f(10-14,10-7.4) =1.0×10-7.6>1.0×10-10.3,说明HX-的水解程度大于其电离程度,则NaHX溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),C选项正确;当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-),D选项正确。
    答案:B
    4.解析:根据图1可知:当LiH2PO4的浓度大于1 ml·L-1时其pH=4.66,根据图2可知,当pH=4.66时H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的分布分数达到0.994,即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4,D对;LiH2PO4溶液中存在H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的电离平衡、HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) 的电离平衡、H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡,A错;LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 、HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) 、PO eq \\al(\s\up11(3-),\s\d4(4)) 和H3PO4,B错;LiH2PO4溶液的pH随着H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 初始浓度的增大逐渐减小,但当H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的浓度增大到10-1 ml·L-1时,浓度再增大,溶液的pH基本不变,C错。
    答案:D
    5.解析:未加NaOH溶液时酸的pH=2.5,酸中c(H+)c(A-),C项错误;c点对应溶液中HCl和NaA恰好完全反应,溶液等体积混合浓度减半,结合物料守恒可知c(Na+)=c(A-)+c(HA)=0.005 ml·L-1,D项错误。
    答案:A
    7.解析:由题图可知,H3PO4溶液第一步滴定终点的pH在4左右,要选用甲基橙作指示剂,A错误;A点加入20 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液,生成NaH2PO4,此时溶液呈酸性,说明H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的电离程度大于其水解程度,则有c(HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )>c(H3PO4),B错误;H3PO4的二级电离常数Ka2= eq \f(c(H+)·c(HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )) = eq \f(Kw·c(HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )·c(OH-)) ,则有 eq \f(c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )·c(OH-),c(HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )) = eq \f(Kw,Ka2) ,由于图中A、B、C三处的温度相同,则Kw、Ka2相同,故三处溶液中 eq \f(c(H2PO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) )·c(OH-),c(HPO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )) 相等,C正确;B点加入40 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液,恰好反应生成Na2HPO4,据物料守恒可得c(Na+)=2c(PO eq \\al(\s\up11(3-),\s\d4(4)) )+2c(H2PO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) )+2c(HPO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) )+2c(H3PO4),D错误。
    答案:C
    8.解析:A项,A点为醋酸铵溶液,醋酸铵为弱酸弱碱盐,促进水的电离,溶液pH=7,则由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)>10-7ml·L-1,B点溶液中溶质为NH4I和NH3·H2O,H+全部是由水电离出的,故c水(H+)=c水(OH-)=10-7ml·L-1,则由水电离产生的OH-浓度:A点大于B点,正确;B项,M点为氨水,溶液显碱性,且NH3·H2O的电离抑制了水的电离,则c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )>c(H+),错误;C项,N点为碘化铵与NH3·H2O的混合液,且NH4I和NH3·H2O的物质的量浓度相等,根据物料守恒得2c(I-)=c(NH3·H2O)+c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) ),错误;D项,P点为碘化铵与醋酸的混合液,且NH4I和CH3COOH的物质的量浓度相等,根据电荷守恒得c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )+c(H+)=c(OH-)+c(I-)+c(CH3COO-),根据物料守恒得c(NH3·H2O)+c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )=c(I-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),则c(NH eq \\al(\s\up11(+),\s\d4(4)) )=c(I-)-c(NH3·H2O),c(CH3COO-)=c(I-)-c(CH3COOH),代入电荷守恒式,可得到c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(I-)+c(NH3·H2O),正确。
    答案:AD
    9.解析:由题图可知,0.01 ml·L-1的NaHA溶液的pH=4,则有c(H+)≈c(A2-)=10-4ml·L-1,c(HA-)≈0.01 ml·L-1,H2A的第二步电离平衡:HA-⇌A2-+H+,则有Ka2= eq \f(c(A2-)·c(H+),c(HA-)) ≈ eq \f(10-4×10-4,0.01) =10-6,A正确;P点加入100 mL 0.01 ml·L-1的盐酸,恰好完全反应生成等浓度的NaCl和H2A,据电荷守恒可得:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-);据物料守恒可得c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),综合上述两式消去c(A2-)可得:2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)+c(Cl-),B正确;N点加入100 mL 0.01 ml·L-1的NaOH溶液,此时为Na2A溶液,A2-发生水解而促进水的电离;M点为Na2A和NaHA的混合液,此时溶液中OH-全部是由水电离出的,由水电离的c(OH-)=10-7 ml·L-1;P点为H2A和NaCl的混合液,H2A抑制水的电离,故水的电离程度:N>M>P,C错误;随着盐酸的不断滴入,溶液的pH无限接近于0.01 ml·L-1盐酸的pH,即溶液的pH无限接近于2,但大于2,D错误。
    答案:AB
    10.解析:A点对应溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),溶液中电荷关系为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以离子浓度关系为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A错误;pH=5.3时,lg eq \f(c(A-),c(HA)) =0,即c(A-)=c(HA),HA酸的电离常数Ka= eq \f(c(A-)·c(H-),c(HA)) =c(H+)=10-pH =10-5.3,B正确;当加入10 mL NaOH溶液,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,混合溶液以电离为主,使c(A-)>c(HA),即lg eq \f(c(A-),c(HA)) >0,故B点对应的NaOH溶液的体积小于10 mL,C错误;A-的水解常数Kh随温度升高而增大,所以 eq \f(c(A-),c(HA)·c(OH-)) = eq \f(c(A-)·c(H+),c(HA)·c(OH-)·c(H+)) = eq \f(Ka,Kw) = eq \f(1,Kh) ,随温度升高而减小,D正确。
    答案:BD
    11.解析:(1)用酸式滴定管量取20.00 mL醋酸溶液样品;锥形瓶中含有少量蒸馏水,待测液的物质的量不变,V(标准)不变,根据c(待测)= eq \f(c(标准)×V(标准),V(待测)) 可知,c(待测)不变;(2)醋酸与NaOH溶液反应:CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O;(3)图中b点,说明醋酸和NaOH恰好完全反应,醋酸钠水解,使得c(Na+)>c(CH3COO-);(4)c(H+)=10-8 ml·L-1,c(OH-)= eq \f(10-14,10-8) ml·L-1=10-6 ml·L-1,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可推知c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=10-6 ml·L-1-10-8 ml·L-1=9.9×10-7 ml·L-1。
    答案:(1)酸式滴定管 否
    (2)CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O
    (3)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
    (4)9.9×10-7
    12.解析:(1)①在滴加NaOH溶液的过程中,酸溶液逐渐变成含有弱酸根离子的盐溶液,促进水的电离,当NaOH过量时,碱又抑制水的电离,所以水的电离程度先增大后减小。②A项,根据离子浓度关系c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)和pH<7知,溶液显酸性,因此溶液为CH3COONa、CH3COOH的混合物;B项,因CH3COONa、CH3COOH的混合溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),根据电荷守恒知,c(H+)=c(OH-),所以pH=7;C项,CH3COONa溶液中因CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);D项,c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)且pH>7,可知溶质为CH3COONa和NaOH。(2)①已知,滴定前0.100 ml·L-1的醋酸溶液的pH大于1,所以pH=1的曲线为HA,HA为强酸,其酸性比醋酸强;②V(NaOH)=20.00 mL时,恰好生成醋酸钠,溶液呈碱性,若pH=7,则加入NaOH溶液的体积稍小于20.00 mL,两份溶液中:c(A-)>c(CH3COO-)。(3)①证明醋酸是弱酸的实验:取少量CH3COONa晶体,加蒸馏水溶解,测得溶液pH>7或滴入酚酞试液,溶液变红色;②根据CH3COOH⇌H++CH3COO-,Ka=1.8×10-5,Kw=1×10-14得,Kh(CH3COO-)= eq \f(Kw,Ka) ≈5.55×10-10<Ka=1.8×10-5,CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度,溶液显酸性。
    答案:(1)①先增大后减小 ②CH3COONa、CH3COOH pH=7 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) CH3COONa、NaOH
    (2)①强于 ②>
    (3)①取少量CH3COONa晶体,加蒸馏水溶解,测得溶液pH>7或滴入酚酞试液,溶液变红色(其他方法只要合理均可) ②Kh(CH3COO-)= eq \f(Kw,Ka) ≈5.55×10-10<Ka=1.8×10-5,溶液显酸性离子浓度的关系
    溶质的化学式
    溶液的pH
    A
    c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

    pH<7
    B
    c(Na+)=c(CH3COO-)
    CH3COONa、CH3COOH

    C

    CH3COONa
    pH>7
    D
    c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-) >c(H+)

    pH>7

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