1、电解质溶液中离子浓度的关系电解质溶液中离子浓度的关系1.应用 物料守恒 例1在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关离子浓度关系的比较,正确的是( )AA、B之间任意一点,溶液中一定都有c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)BB点,a12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO)c(OH)c(H+)CC点:c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)DD点:c(CH3COO)+c(CH3COOH)2c(Na+)【解析】A本实验是用CH3COOH滴定NaOH,A、B间溶液中溶质为NaOH和CH3COONa,
2、当n(NaOH)n(CH3COONa),会出现c(Na+)c(OH)c(CH3COO)c(H+),故A错误;B当NaOH和CH3COOH恰好完全反应时,溶质为CH3COONa,溶液显碱性,B点对应的pH=7,即此时溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH,a12.5,有c(Na+)=c(CH3COO)c(H+)=c(OH),故B错误;CC点溶液显酸性,即c(H+)c(OH),根据电荷守恒,有c(CH3COO)c(Na+)故C错误;DD点时加入25mL醋酸,反应后溶质为CH3COONa和CH3COOH,且两者物质的量相等,依据物料守恒,推出c(CH3COO)+c(CH3COOH)=2c(N
3、a+),故D正确。【答案】D2.应用 电荷守恒 例225时,将0.1mol NaOH固体加入1.0L浓度为x molL1的HR溶液中(忽略溶液体积、温度变化),充分反应后向混合液中加入HR或NaR固体,溶液中lg变化如图。下列叙述正确的是( )Ab点对应的溶液中c(Na+)c(R)Bc点对应的溶液中R浓度不能确定Ca、b、c点对应的溶液中,Ka(HR)均为Da、b、c点对应的溶液中,水的电离程度:abc【解析】b点时,溶液为0.1mol NaOH固体加入1.0 L浓度为x molL1的HR溶液中充分反应后的溶液,lg4,25时,c(H+)c(OH)=10-14,则c(H+)=105mol/L,
4、同理c点时,溶液呈中性;a点c(H+)=103mol/L。Ab点对应的溶液中c(H+)=105mol/L,根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=c(R)+c(OH),溶液显酸性,则c(H+)c(OH),故c(Na+)c(R),A叙述错误;Bc点对应的溶液呈中性,即c(H+)=c(OH),则c(Na+)=c(R),此时溶液中c(Na+)=0.2mol/L,R浓度能确定,B叙述错误;Ca、b、c点对应的溶液中,温度未变,则Ka(HR)不变,c点溶液中,c(H+)=107mol/L,c(R)=0.2mol/L,未电离的HR的浓度=x mol/L-0.1mol/L,故Ka(HR)=mol/L,C
5、叙述正确;Da、b、c点对应的溶液中,a中酸的浓度大于b,而c点为中性,故水的电离程度:abc,D叙述错误;答案为C。【答案】C3.应用 质子守恒 例3298K时,向20mL c molL1 KOH溶液中滴加0.1molL1 HCOOH溶液,混合溶液中水电离的氢氧根离子浓度与滴加甲酸(弱酸)溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是( )A上述KOH溶液的浓度c0.01molL1BB点对应的溶液中:c(K+)c(HCOO)CE点对应的溶液中:c(OH)c(H+)c(HCOOH)D若D点对应的甲酸溶液体积为V1mL,则HCOOH电离平衡常数【解析】A根据图像,开始时,A点的pH=13,说明K
6、OH溶液的浓度c0.1molL1,故A错误;BB点对应溶液中的溶质是KOH和HCOOK,溶液显碱性,c(OH)c(H+),根据电荷守恒有:c(K+)c(HCOO),故B错误;CE点为KOH与HCOOH恰好完全反应生成HCOOK,此时溶液呈碱性根据质子守恒有c(OH)=c(H+)+c(HCOOH),但c(H+)与c(HCOOH)不一定相等,故C错误;DD点对应溶液中的溶质是HCOOH和HCOOK,显中性,则有c(K+)=c(HCOO)=molL1,c(HCOOH)=molL1,则HCOOH电离平衡常数=,故D正确。【答案】D4.应用 离子浓度大小比较 例4下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )
7、A常温下,将0.1molL1 NH4Cl溶液与0.05molL1 NaOH溶液等体积混合溶液显碱性,B在小苏打溶液中存在:C常温下,向CH3COOH溶液中加入适量的 NaOH,得到PH=4的混合溶液:DpH=3的一元酸和pH=11的一元碱MOH等体积混合:【解析】ANH4Cl溶液与 NaOH溶液混合时发生反应:,NH4Cl有剩余且最后混合溶液中NH4Cl、NaCl和NH3H2O的物质的量相等,Cl的物质的量等于NH和NH3H2O的物质的量之和,所以c(Cl)c(NH),溶液呈碱性,则NH3H2O的电离程度大于NH的水解程度,所以c(NH)c(Cl),且c(OH)c(H+),NH3H2O的电离是
8、微弱的,OH浓度较小,所以c(Na+)c(OH),H+浓度最小,故离子浓度大小顺序为,A错误;B在NaHCO3溶液中,根据物料守恒有,所以有,B正确;CCH3COOH溶液中加入适量的NaOH,根据电荷守恒有,溶液PH=4,则有c(H+)c(OH),所以,C错误;D若为强酸,MOH为强碱,则两者电离出的H+和OH-的物质的量相等,溶液显中性,有,若一种为强电解质,另一种为弱电解质,则溶液不会显中性,c(H+)不等于c(OH);若两者均为弱电解质,溶液也不一定会显中性,D错误。选B。【答案】B提分训练1在0.1molL1 NH4Cl溶液和0.1molL1盐酸的混合溶液中,下列粒子浓度大小关系正确的
9、是( )Ac(NH)c(Cl)c(OH)c(H+)Bc(Cl)c(H+)c(NH)c(OH)Cc(Cl)c(NH)c(H+)c(OH)Dc(H+)c(Cl)c(NH)c(OH)【解析】在0.1molL1NH4Cl溶液和0.1molL1盐酸的混合溶液中,由于氯化铵和盐酸都可以电离出氯离子,所以氯离子的浓度最大,若铵根不水解,则铵根和氢离子浓度相同,但铵根发生水解产生氢离子,所以氢离子的浓度大于铵根浓度,氢氧根全部由水电离,水的电离很微弱,所以溶液中的离子浓度大小关系为c(Cl)c(H+)c(NH)c(OH),所以选B。【答案】B220mL 0.1000molL1氨水用0.1000molL1的盐酸
10、滴定,滴定曲线如图,下列说法正确的是( )A该中和滴定适宜用酚酞作指示剂B两者恰好中和时,溶液的pH7C达到滴定终点时,溶液中:c(H+)c(OH)+c(NH3H2O)D当滴入盐酸达30 mL时,溶液中c(NH)+c(H+)c(OH)+c(Cl)【解析】A反应终点生成氯化铵,水解显酸性,酚酞的变色范围为810,应选甲基橙作指示剂,故A错误;B两者恰好中和时生成氯化铵,溶液的pH7,故B错误;C物料守恒式为c(NH)+c(NH3H2O)=c(Cl),电荷守恒式为c(NH)+c(H+)=c(OH)+c(Cl),则c(H+)=c(OH)+c(NH3H2O),故C正确;D溶液不显电性,遵循电荷守恒,则
11、当滴入盐酸达30mL时,溶液中c(NH)+c(H+)=c(OH)+c(Cl),故D错误;故答案为C。【答案】C3常温下,用0.10molL1的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10molL1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )A点和点所示溶液中:c(CH3COO)c(OH)c(CH3COO)c(H+)C点和点所示溶液中:c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)D点所示溶液中:c(CH3COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H+)【解析】A点溶液呈碱性,则c(OH)c(H+),说明CN水解程度大于HCN电离程度
12、,则c(CN)c(Na+)c(HCN),点溶液呈酸性,则c(OH)c(Na+)c(CH3COOH),则c(CH3COO)c(CN),A错误;B点溶液为醋酸钠溶液,醋酸钠为强碱弱酸盐,少量的弱酸根离子水解,水溶液呈碱性,则c(OH)c(H+),结合电荷守恒得c(Na+)c(CH3COO),则c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+),B错误;C已知均为0.10molL1的CH3COOH溶液和HCN溶液20.00mL,则醋酸的物质的量与氰酸相等,根据物料守恒得c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(CN)+c(HCN),则c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)
13、等式成立,C正确;D点溶液呈中性,则c(OH)=c(H+),结合电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO),则c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+),根据点,c(CH3COO)=c(CH3COOH)时,溶液显酸性,与点所示不符,D错误。【答案】C4常温下甲酸(HCOOH)、苯甲酸(C6H5COOH)、碳酸的电离常数如表所示,下列各选项正确的是( )物质甲酸苯甲酸碳酸电离常数1.81046.28105Ka1=4.45107Ka2=4.71011A25时1mol/L的HCOONa溶液中阴离子总浓度大于1mol/L的C6H5COONa溶液B25时等体积、相同pH的甲酸和苯甲酸溶液中
14、投入足量锌粉,前者产生氢气的量大C1mol/L的甲酸溶液中粒子浓度关系是:c(H+)c(HCOO)c(HCOOH)c(OH)D向Na2CO3溶液中加过量苯甲酸溶液发生反应的离子方程式是:CO+C6H5COOH=HCO+C6H5COO【解析】根据电荷守恒HCOONa溶液中阴离子总浓度同样大于C6H5COONa溶液,故A正确;相同pH的甲酸和苯甲酸溶液后者浓度更大,等体积时后者产生氢气的量较大,故B错误;1mol/L的甲酸溶液中粒子浓度关系应为:c(HCOOH)c(H+)c(HCOO)c(OH),故C错误;苯甲酸的电离常数大于碳酸的第一步电离常数,因此向Na2CO3溶液中加过量苯甲酸的离子方程式是
15、:CO+2C6H5COOH=CO2+H2O+2C6H5COO,故D错误。【答案】A525时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A0.1molL1 CH3COONa溶液与0.1molL1 HCl溶液等体积混合:c(Na+)c(Cl)c(CH3COO)c(OH)B0.1molL1 NH4Cl溶液与0.1molL1氨水等体积混合(pH7):c(NH3H2O)c(NH)c(Cl)c(OH)C0.1molL1 Na2CO3溶液与0.1molL1 NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)D0.1molL1 Na2C2O4溶液与0.1molL1 HC
16、l溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH)c(Na+)+c(H+)【解析】A0.1molL1 CH3COONa溶液与0.1molL1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)c(Cl)c(CH3COO)c(OH),A选项正确;B0.1molL1 NH4Cl溶液与0.1molL1氨水等体积混合,pH7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,在考虑溶液中水解平衡和电离平衡后,则c(NH)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH),B选项错误;C根据物料守恒,0.1molL1 Na2CO3
17、溶液中,c(Na+)2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),0.1molL1 NaHCO3溶液中,c(Na+)c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),二者等体积混合,则2c(Na+)3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),即c(Na+)c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),C选项错误;D0.1molL1 Na2C2O4溶液与0.1 molL1 HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的NaHC2O4和NaCl,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH)+c(Cl),D选项错误;故答案为A。【答案】A6已知:H2A=H+HA,HA
18、H+A2。25时,向20mL 0.1molL1 H2A溶液中滴加0.1molL1的NaOH溶液(忽略反应前后溶液体积变化),下列说法正确的是( )A滴加过程中,溶液中始终存在:c(Na+)+c(H+)=c(A2)+c(HA)+c(OH)B当滴加至溶液呈中性时,滴入NaOH溶液体积小于20mLC当滴入NaOH溶液30mL时,3c(Na+)=2c(HA)+2c(A2)D当滴入NaOH溶液20mL时,c(A2)=c(H+)-c(OH)【解析】已知:H2A=H+HA,HAH+A2,则H2A是强酸,NaHA只电离不水解,其水溶液呈酸性,HA部分电离,Na2A是强碱弱酸盐,水解呈碱性。向20mL 0.1m
19、olL1 H2A溶液中滴加0.1molL1的NaOH溶液,当加入20mL NaOH溶液时,反应所得为NaHA溶液,当加入40mL NaOH溶液时,反应所得为Na2A溶液;A滴加过程中,电解质溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2)+c(HA)+c(OH),A错误;B当滴加至溶液呈中性时,溶液为NaHA和Na2A的混合溶液,滴入NaOH溶液体积大于20mL,B错误;C当滴入NaOH溶液30mL时,2n(Na+)=3n(A),则2c(Na+)=3c(HA)+3c(A2),C错误;D当滴入NaOH溶液20mL时,反应所得为NaHA溶液,按物料守恒,c(Na+)=c(HA)+c(A2),结
20、合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(A2)+c(HA)+c(OH),则有c(A2)=c(H+)-c(OH),D正确;答案选D。【答案】D7室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )ANa2S溶液:c(Na+)c(HS)c(OH)c(H2S)BNa2C2O4溶液:c(OH)c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)CNa2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)2c(CO)+c(OH)DCH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)+2c(Cl)【解析】A项,由于S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH、H2OH+O
21、H,故离子浓度关系应为c(Na+)c(OH)c(HS)c(H2S),错误;B项,符合电解质溶液中质子守恒关系,正确;C项,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)c(HCO)+2c(CO)+c(OH),错误;D项,根据物料守恒,离子浓度的关系应为c(Na+)+c(Ca2+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)+c(Cl),错误。【答案】B8下列5种混合溶液,分别由0.1molL1的两种溶液等体积混合而成:CH3COONa与NaHSO4,CH3COONa与NaOH,CH3COONa与NaCl,CH3COONa与NaHCO3,CH3COONa与NaHSO3。下列各项排序正确的是( )ApH:Bc
22、(CH3COOH):C:Dc(CH3COO):【解析】A项中pH的大小关系为;B项中c(CH3COOH)的大小关系为;C项中的大小关系为,故正确;D项中c(CH3COO)的大小关系 为。【答案】C925时,用0.0500molL1 H2C2O4溶液滴定25.00mL 0.l000molL1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )A点所示溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)+c(HC2O)=c(OH)B点所示溶液中:c(HC2O)+c(C2O)=c(Na+)C点所示溶液中:c(Na+)c(HC2O)c(H2C2O4)c(C2O)D滴定过程中可能出现:c(Na+)c(C2O)=c(
23、HC2O)c(H+)c(OH)【解析】A点H2C2O4的体积为25mL,草酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成Na2C2O4,根据物料守恒,c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O),根据电荷守恒,得出c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH),两式联立得到c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)=c(OH),故A错误;B点溶液呈中性,c(OH)=c(H+),根据电荷守恒,得出:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O) +2c(C2O)+c(OH),即c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O),故B错误;C所示溶液的体积50mL,草酸过量
24、,溶液中的溶质为NaHC2O4,根据图像,此时溶液显酸性,即HC2O4的电离程度大于水解,因此c(Na+)c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4),故C错误;D根据图示信息,点时溶质是Na2C2O4,点是溶质是NaHC2O4,因此在两点之间可能出现c(C2O)=c(HC2O),则滴定过程中可能出现c(Na+)c(C2O)=c(HC2O)c(H+)c(OH),故D正确。【答案】D10用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO)C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )Ac(H+)c(OH) Bc(CH3COOH)+c(CH
25、3COO)0.2mol/L Cc(CH3COOH)c(CH3COO) Dc(CH3COO)+c(OH)0.2mol/L【解析】CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知c(CH3COO)C(Na+),根据电荷守恒c(CH3COO)+c(OH)c(Na+)+c(H+),可得出c(OH)c(H+)。说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO的水解趋势。根据物料守恒,可推出B是正确的。【答
26、案】B11温度相同、浓度均为0.2molL1的(NH4)2SO4、NaNO3、NaHSO4、NH4NO3、Na2CO3、CH3COONa溶液,它们的pH由小到大的排列顺序是( )A B C D【解析】硫酸氢钠中的硫酸氢根离子完全电离,相当于一元强酸,所以其pH最小;硫酸铵、硝酸铵水解显酸性,但硫酸铵溶液中铵根离子浓度大,溶液的酸性强;硝酸钠溶液呈中性;碳酸钠和醋酸钠溶液显碱性,但碳酸钠水解程度大,碱性较强,则其pH由小到大的排列顺序是。答案选A。【答案】A12已知NaHSO3溶液呈酸性,NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1mol/L的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质
27、的量浓度的关系中(R表示S或C),一定正确的是( )ABCD两溶液中、分别相等【解析】A溶液中遵循质子守恒的规律,在NaHRO3溶液中,H2O和HRO得到的质子数等于两者失去的质子数,H2O和HRO分别得到一个质子后生成的粒子分别为H+、H2RO3,H2O和HRO分别失去一个质子后生成的粒子分别为OH、RO,所以有,或者根据电荷守恒和物料守恒共同推导,A正确;BRO带两个单位负电荷,前面应乘以2才符合电荷守恒,B错误;C对于NaHSO3,因为HSO的电离大于水解,所以有c(H+)c(OH),而HCO电离小于水解,所以有c(H+)c(OH),C错误;D0.1mol/L的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液中,Na+的浓度相等,而HSO、HCO的电离和水解程度不同,故对应的离子浓度肯定不相等,D错误;选A。【答案】A