1、第5课时溶液中粒子浓度关系课时集训测控导航表知识点题号单一溶液中粒子浓度的比较1,3混合溶液中粒子浓度的比较2,4,7与图像有关的粒子浓度关系5,6,8综合应用9,10一、选择题1.由下列物质所配成的0.1 molL-1的溶液中,离子浓度由大到小的顺序排列正确的是(D)A.NH4Cl:c(Cl-)c(H+)c(N)c(OH-)B.Na2CO3:c(Na+)c(C)c(HC)c(OH-)c(H+)C.NaHCO3:c(Na+)c(C)c(HC)c(OH-)c(H+)D.(NH4)2SO4:c(N)c(S)c(H+)c(OH-)解析:首先考虑盐的电离是主要的,其次是盐电离出的离子水解是微弱的,最后
2、不要忘记水的电离。故A项应为c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-),B项应为c(Na+)c(C)c(OH-)c(HC)c(H+),C项应为c(Na+)c(HC)c(OH-)c(C)c(H+)。2.0.02 molL-1的HCN溶液与0.02 molL-1的NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)c(CN-)c(H+)c(OH-)B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 molL-1C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)D.c(CN-)c(HCN)解析:根据c(CN-)c(Na+),可知CN-水解大于HCN电离,溶液呈碱性,c(H+)c(OH-),A错误;根据物料
3、守恒,c(HCN)+c(CN-)=0.02 molL-1,B错误;根据电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),C正确;CN-水解大于HCN电离,所以c(CN-)1B.中,反应后的溶液:c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)C.中,a=20D.中,反应后的溶液,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)解析:冰醋酸是弱酸,不能完全电离,所以0.1 mol/L CH3COOH溶液中c(H+)1,A项正确;加入的NaOH溶液恰好与原有的CH3COOH完全反应生成CH3COONa,CH3COONa溶液呈碱性,故c(OH-)c(H+),因CH3COO-水解略
4、有消耗,所以c(Na+)c(CH3COO-),B项正确;中溶液因CH3COO-水解而呈弱碱性,只需加少量的盐酸即可调整至中性,所以a小于20,C项不正确;反应后溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),又由于溶液呈中性,得c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),D项正确。5.常温下,将NaOH溶液滴入二元弱酸H2X溶液中,混合溶液中的粒子浓度与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(C)A.曲线M表示lg与pH的变化关系B.NaHX溶液显碱性C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)c(X2-)c(HX
5、-)c(H+)=c(OH-)D.Ka2(H2X)的数量级为10-9解析:H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)Ka2(H2X),酸性条件下,pH相同时,由图像可知曲线N表示pH与lg的变化关系,曲线M表示pH与lg的变化曲线,A项错误;由图像可知,lg=0时,即=1,此时pH5.4,可知HX-电离程度大于X2-水解程度,则NaHX溶液呈酸性,B项错误;由图像可知当混合溶液呈中性时,lg0,即c(X2-)c(HX-),混合溶液的离子浓度大小关系为c(Na+)c(X2-)c(HX-)c(H+)=c(OH-),C项正确;lg=0时,=1,此时pH5.4,则Ka2(H2X)10-5.4
6、 molL-1,可知 Ka2(H2X)的数量级为10-6,D项错误。6.室温时,将0.10 molL-1NaOH溶液滴入20.00 mL 未知浓度的某一元酸HA溶液中,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。当V(NaOH)=20.00 mL (图中c点),两者恰好完全反应。则下列有关说法不正确的是(D)A.HA为弱酸,其物质的量浓度为0.10 molL-1B.a点时c(A-)-c(HA)=2c(H+)-2c(OH-)C.c(HA)+c(A-)+c(Na+)的值:b点近似等于c点D.d点时:2c(HA)+2c(A-)=3c(Na+)解析:A项,当V(NaO
7、H)=20.00 mL (图中c点),两者恰好完全反应,所以HA的浓度是0.10 molL-1,起始时HA的pH=3,这说明HA为弱酸,正确;B项,a点时HA被中和一半,溶液中的溶质是等浓度的HA、NaA,根据电荷守恒和物料守恒可知溶液中c(A-)-c(HA)=2c(H+)-2c(OH-),正确;C项,b点溶液显中性,c(A-)=c(Na+),则b点溶液中c(HA)+c(A-)+c(Na+)=c(HA)+2c(A-),c点两者恰好反应,根据物料守恒可知c(HA)+c(A-)=c(Na+),因此溶液中c(HA)+c(A-)+c(Na+)的值为2c(HA)+2c(A-)=0.10 molL-1,由
8、于溶液中A-浓度均远大于HA浓度,故c(HA)+c(A-)+c(Na+)的值约等于0.1 molL-1,即b点近似等于 c点,正确;D项,d点时溶质是氢氧化钠和NaA,两者物质的量之比为12,根据物料守恒可知:3c(HA)+3c(A-)=2c(Na+),不正确。7.室温下,取20 mL 0.1 molL-1某二元酸H2A,滴加 0.1 molL-1NaOH溶液。已知:H2AH+HA-,HA-H+A2-。下列说法不正确的是(B)A.0.1 molL-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 molL-1B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用
9、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pH7,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-)解析:0.1 molL-1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),因而c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=c(A2-)+c(HA-)=0.1molL-1,A项正确;若NaOH用去10 mL,反应得到NaHA溶液,由于HA-H+A2-,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10 mL的NaOH溶液,B项不
10、正确;当用去NaOH溶液体积10 mL 时,得到NaHA溶液,溶液的pH20.00 mL C.V(NaOH)=20.00 mL 时,两份溶液中c(Cl-)c(CH3COO-)D.V(NaOH)=10.00 mL 时,醋酸中c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)解析:未滴加NaOH溶液时,0.1 molL-1盐酸pH=1,0.1 molL-1 醋酸pH1,所以滴定盐酸的曲线是图,A错误;V(NaOH)=20.00 mL 时恰好生成醋酸钠,溶液呈碱性,若pH=7,则加入的氢氧化钠溶液体积应该稍小,即V(NaOH)c(CH3COO-),C正确;V(NaOH)=10.00 mL 时,与
11、醋酸反应后得到等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,由于醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)c(OH-),根据电荷守恒可知:c(CH3COO-)c(Na+),溶液中正确的离子浓度大小为c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-),D错误。二、非选择题9.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,则H3PO2(aq)中离子浓度的顺序为。(2)磷酸(H3PO4)在水溶液中各种存在形式物质的量分数随pH的变化曲线如图:向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后,pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为 。
12、从图中推断NaH2PO4溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是(填字母)。A.c(Na+)c(H2P)c(H+)c(HP)c(H3PO4)B.c(Na+)c(H2P)c(OH-)c(H3PO4)c(HP)C.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(H3PO4)D.c(Na+)=c(H2P)+c(HP)+c(P)+c(H3PO4)假设在25 时测得0.1 molL-1Na3PO4溶液的pH=12,近似计算出Na3PO4第一步水解的水解常数(用Kh表示)Kh=(忽略Na3PO4第二、三步水解,结果保留两位有效数字)。解析:(1)因为H3PO2是一元中强酸,在
13、溶液中发生部分电离,电离方程式为H3PO2H+H2P,由于氢离子既来自于酸的电离又来自于水的电离,且酸溶液中水的电离受到抑制,故离子浓度大小关系为c(H+)c(H2P)c(OH-)。(2)向Na3PO4溶液中滴入稀盐酸后,pH从10降低到5的过程中HP浓度减小、H2P浓度增大,所以发生的主要反应的离子方程式为HP+H+H2P。钠离子不水解,浓度最大,由题图可知H2P电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,由于电离程度和水解程度都较小,所以溶液中存在 c(Na+)c(H2P)c(H+)c(HP)c(H3PO4),A正确,B错误;溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(H2P)+2
14、c(HP)+3c(P),C错误;溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(H2P)+c(HP)+c(P)+c(H3PO4),D正确。 P(aq)+H2O(l)HP(aq)+OH-(aq)起始浓度( molL-1)0.1 0 0变化浓度( molL-1)0.01 0.01 0.01平衡浓度( molL-1)0.09 0.01 0.01Kh= molL-11.110-3 molL-1。答案:(1)c(H+)c(H2P)c(OH-)(2)HP+H+H2PAD1.110-3 molL-110.(1)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合
15、溶液的pH如表所示:实验编号HA的物质的量浓度(molL-1)NaOH的物质的量浓度(molL-1)混合后溶液的pH甲0.10.1pH=a乙0.120.1pH=7丙0.20.1pH7丁0.10.1pH=10从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸? 。乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是(填字母)。A.前者大 B.后者大C.两者相等D.无法判断从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度的大小顺序是 。分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=molL-1。(2)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、B2-、HB-、OH-、H+,存在
16、的分子只有H2O。写出酸H2B的电离方程式:。若溶液M由10 mL 0.2 molL-1NaHB溶液与10 mL 0.2 molL-1NaOH溶液混合而成,则溶液M的pH (填“”“7 时为弱酸。据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-)。丙为等浓度的HA与NaA的混合溶液,由pH7知A-水解程度大于HA的电离程度,离子浓度大小关系为c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)。据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推导 c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-4-10-10) molL-1。(2)由于溶液中只存在水分子,说明H2B是完全电离成H+与HB-,而HB-部分电离为H+与B2-,H2B的电离方程式只写第一步即可,故电离方程式为H2BH+HB-。NaHB与NaOH恰好完全反应生成 0.1 molL-1的Na2B溶液,B2-水解,溶液呈碱性。A项为物料守恒,C项为质子守恒。答案:(1)a=7时,HA是强酸;a7时,HA是弱酸Cc(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)10-4-10-10(2)H2BH+HB-AC
