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溶液中離子濃度大小的比較
專題訓(xùn)練
1.常溫下，100 mL蒸餾水中加入0.1 mol CH3COONa，下列說法正確的是( )
A．該溶液中存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
B．加入酚酞后加熱，溶液顏色變淺
C．若在該溶液再通入0.1 mol HCl，存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)
D．若在該溶液中再投入0.1 mol NaCl，存在：c(Na＋)＋c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
答案 A
解析 CH3COONa溶液中，據(jù)電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，A正確。加入酚酞后，加熱，CH3COO－的水解程度增大，溶液的堿性增強(qiáng)，溶液顏色變深，B錯(cuò)誤。再通入0.1 mol HCl，恰好完全反應(yīng)生成CH3COOH和NaCl，故溶液中c(H＋)>c(CH3COO－)，C錯(cuò)誤。再投入0.1 mol NaCl，據(jù)物料守恒可得c(Na＋)＝2c(Cl－)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)，D錯(cuò)誤。
2．25 ℃時(shí)，濃度均為0.1 molL－1的溶液，其pH如表所示。有關(guān)說法正確的是( )
序號
①
②
③
④
溶液
NaCl
CH3COONH4
NaF
NaHCO3
pH
7.0
7.0
8.1
8.4
A．酸性強(qiáng)弱：H2CO3>HF
B．①和②中溶質(zhì)均未水解
C．離子的總濃度：①>③
D．④中：c(HCO)＋2c(CO)＋c(H2CO3)＝0.1 molL－1
答案 C
解析 相同濃度時(shí)，pH：NaHCO3>NaF，則水解程度：HCO>F－，根據(jù)“越弱越水解”知，酸性：H2CO3
③，C正確；根據(jù)物料守恒知，④中：c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.1 molL－1，D錯(cuò)誤。
3．常溫下，對于0.1 molL－1氨水和0.1 molL－1醋酸，下列說法正確的是( )
A．0.1 molL－1氨水的pH＝13
B．0.1 molL－1氨水加水稀釋，溶液中c(H＋)和c(OH－)都減小
C．0.1 molL－1醋酸溶液中：c(H＋)＝c(CH3COO－)
D．0.1 molL－1醋酸與0.1 molL－1 NaOH溶液等體積混合所得溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
答案 D
解析 氨水中NH3H2O部分電離，0.1 molL－1氨水中c(OH－)<0.1 molL－1，則溶液的pH<13，A錯(cuò)誤。氨水加水稀釋時(shí)，電離平衡NH3H2ONH＋OH－正向移動，但溶液中c(OH－)減小，由于Kw不變，則c(H＋)增大，B錯(cuò)誤。醋酸溶液中CH3COOH和H2O均電離產(chǎn)生H＋，據(jù)電荷守恒可得：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，故溶液中c(H＋)>c(CH3COO－)，C錯(cuò)誤。0.1 molL－1醋酸與0.1 molL－1 NaOH溶液等體積混合，二者恰好完全反應(yīng)生成CH3COONa，因CH3COO－發(fā)生水解而使溶液呈堿性，則有c(OH－)>c(H＋)，據(jù)電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，則有c(Na＋)>c(CH3COO－)，因?yàn)镃H3COO－水解程度微弱，故c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D正確。
4．[2017貴州貴陽質(zhì)檢]室溫下，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將0.1 molL－1的一元酸HA溶液和0.1 molL－1的KOH溶液混合(忽略體積變化)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：
下列判斷一定正確的是( )
A．實(shí)驗(yàn)①所得的混合溶液中：c(K＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)
B．實(shí)驗(yàn)①所得的混合溶液中：c(OH－)＋c(A－)＝c(K＋)＋c(H＋)
C．實(shí)驗(yàn)②所得的混合溶液中：c(A－)＋c(HA)＝0.1 molL－1
D．實(shí)驗(yàn)②所得的混合溶液中：c(K＋)>c(A－)>c(OH－)＝c(H＋)
答案 B
解析 由題給條件可知，等體積等濃度的HA溶液與KOH溶液混合后溶液呈堿性，則HA為弱酸，KA為強(qiáng)堿弱酸鹽，離子濃度關(guān)系為c(K＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)，A錯(cuò)誤；根據(jù)電荷守恒可得：c(K＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，B正確；混合前HA溶液中有c(A－)＋c(HA)＝0.1 molL－1，根據(jù)物料守恒可知，混合過程相當(dāng)于對HA溶液進(jìn)行稀釋，故實(shí)驗(yàn)②所得的混合溶液中c(A－)＋c(HA)<0.1 molL－1，C錯(cuò)誤；根據(jù)電荷守恒可得，c(K＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，因?yàn)閏(H＋)＝c(OH－)，所以c(K＋)＝c(A－)，D錯(cuò)誤。
5．常溫下，用0.1 molL－1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 molL－1 H2A溶液，溶液的pH與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．A點(diǎn)溶液中加入少量水：增大
B．B點(diǎn)：c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(H2A)
C．C點(diǎn)：c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)
D．水電離出來的c(OH－)：B點(diǎn)>D點(diǎn)
答案 D
解析 由題圖可知，0.1 molL－1 H2A溶液的pH>1，說明H2A為弱酸，若A點(diǎn)溶液中加入少量水，H2A的電離平衡正向移動，溶液中c(H＋)、c(H2A)均減小，由于Kw不變，則c(OH－)增大，故增大，A正確。B點(diǎn)時(shí)，V(NaOH)＝10 mL，溶液中溶質(zhì)為NaHA，此時(shí)溶液的pH<7，說明HA－的電離程度大于水解程度，則有c(A2－)>c(H2A)，又因?yàn)殡婋x程度微弱，故溶液中離子濃度關(guān)系為c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(H2A)，B正確。C點(diǎn)溶液的pH＝7，溶液呈中性，則有c(H＋)＝c(OH－)，據(jù)電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，則有c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，C正確。B點(diǎn)溶液的溶質(zhì)為NaHA，溶液呈酸性，H＋抑制了水的電離，而D點(diǎn)V(NaOH)＝20 mL，二者恰好反應(yīng)生成Na2A，A2－發(fā)生水解而促進(jìn)水的電離，故由水電離出來的c(OH－)：B點(diǎn)c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)
B．溶有等物質(zhì)的量NaClO、NaHCO3的溶液中：c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO)
C．常溫下，pH＝5.6的CH3COOH與CH3COONa混合溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)
D．25 ℃時(shí)，pH＝7的NH4Cl與NH3H2O混合溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＝c(NH)＝c(Cl－)
答案 B
解析 0.1 molL－1 NH4Cl溶液中，NH水解使溶液呈酸性：c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)，A錯(cuò)誤；溶有等物質(zhì)的量NaClO、NaHCO3的溶液中，根據(jù)物料守恒得c(HClO)＋c(ClO－)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO)＝c(Na＋)，B正確；CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中，根據(jù)電荷守恒得c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因溶液呈酸性，c(OH－)b點(diǎn)
B．b點(diǎn)混合溶液顯酸性：c(Na＋)>c(NO)>c(H＋)>c(OH－)
C．c點(diǎn)混合溶液中：c(OH－)>c(HNO2)
D．d點(diǎn)混合溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(NO)>c(H＋)
答案 B
解析 HNO2的電離是吸熱過程，溫度越高，HNO2的電離程度越大，圖中c點(diǎn)溫度高于b點(diǎn)，則HNO2的電離平衡常數(shù)：c點(diǎn)>b點(diǎn)，A正確。b點(diǎn)混合溶液顯酸性，則有c(H＋)>c(OH－)；據(jù)電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)，則有c(NO)>c(Na＋)，B錯(cuò)誤。c點(diǎn)時(shí)V(NaOH)＝20 mL，且c點(diǎn)溫度最高，則二者的濃度相等，恰好反應(yīng)生成NaNO2，由于NO存在微弱水解：NO＋H2OHNO2＋OH－，NaNO2溶液中OH－的來源有兩個(gè)，一是水的電離，二是NO的水解，則溶液中c(OH－)>c(HNO2)，C正確。d點(diǎn)時(shí)V(NaOH)＝40 mL，所得溶液是等濃度NaOH和NaNO2的混合液，因NO的水解而使c(OH－)>c(NO)，則離子關(guān)系為c(Na＋)>c(OH－)>c(NO)>c(H＋)，D正確。
8．常溫下，將a molL－1的氨水與b molL－1鹽酸等體積混合，已知相同條件下NH3H2O的電離程度大于NH的水解程度，則下列有關(guān)推論不正確的是( )
A．若混合后溶液pH＝7，則c(NH)＝c(Cl－)
B．若b＝2a，則c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
C．若a＝2b，則c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
D．若混合后溶液滿足c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3H2O)，則可推出a＝b
答案 B
解析 溶液中存在電荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，因pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，則c(Cl－)＝c(NH)，A正確；b＝2a，鹽酸過量，等物質(zhì)的量的HCl和NH4Cl因NH的水解而使c(H＋)>c(NH)，B錯(cuò)誤；若a＝2b，反應(yīng)后生成NH和剩余的NH3H2O的物質(zhì)的量相等，已知相同條件下NH3H2O的電離程度大于NH的水解程度，則c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，C正確；如果a＝b，完全反應(yīng)生成NH4Cl，根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3H2O)，D正確。
9．室溫下，將1.000 molL－1鹽酸逐滴滴入20.00 mL 1.000 molL－1氨水中。溶液的pH和溫度隨加入鹽酸的體積變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是( )
A．a(chǎn)點(diǎn)由水電離出的c(H＋)<1.010－14 molL－1
B．b點(diǎn)時(shí)存在c(NH)＋c(NH3H2O)＝c(Cl－)
C．c點(diǎn)以后溶液溫度下降的原因是鹽酸的持續(xù)加入
D．在整個(gè)過程中可能會出現(xiàn)的離子濃度關(guān)系：c(NH)＝c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－)
答案 A
解析 a點(diǎn)V[HCl(aq)]＝0，氨水中pH<14，該溶液中H＋全部來源于水的電離，則a點(diǎn)由水電離出的c(H＋)>1.010－14 molL－1，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)的V[HCl(aq)]＝20 mL，鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl，據(jù)物料守恒可得：c(NH)＋c(NH3H2O)＝c(Cl－)，B正確；中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，NH3H2O電離為吸熱過程，c點(diǎn)鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)，放出熱量最多，再加入鹽酸后溫度降低，主要是加入鹽酸的溫度低于溶液的溫度，C正確；據(jù)電荷守恒可得：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液的pH＝7時(shí)，c(H＋)＝c(OH－)，則有c(NH)＝c(Cl－)，D正確。
10．常溫下，下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( )
A．Na2S溶液：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)
B．Na2CO3溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(OH－)
C．HCOONa和CaCl2混合溶液：c(Na＋)＋c(Ca2＋)＝c(HCOO－)＋c(HCOOH)＋2c(Cl－)
D．Na2SO3溶液：c(Na＋)>c(HSO)>c(OH－)>c(H2SO3)
答案 A
解析 為質(zhì)子守恒，A正確；Na2CO3溶液中，由電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)，B錯(cuò)誤；混合液中存在：c(Na＋)＝c(HCOOH)＋c(HCOO－)，2c(Ca2＋)＝c(Cl－)，兩式相加得c(Na＋)＋2c(Ca2＋)＝c(HCOO－)＋c(HCOOH)＋c(Cl－)，C錯(cuò)誤；Na2SO3溶液中的微粒濃度關(guān)系是c(Na＋)>c(SO)>c(OH－)>c(HSO)>c(H2SO3)，D錯(cuò)誤。
11．[2017安徽淮北一模]常溫下，用0.10 molL－1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.10 molL－1 CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A．點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COOH)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COO－)
B．醋酸的滴定終點(diǎn)是點(diǎn)③
C．滴定CH3COOH過程中不可能出現(xiàn)：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)
D．滴定HCN過程中可以用石蕊試液指示終點(diǎn)
答案 A
解析 ①、②兩點(diǎn)對應(yīng)的V(NaOH)＝10 mL，點(diǎn)①溶液為等濃度HCN和NaCN混合液，據(jù)物料守恒可得2c(Na＋)＝c(HCN)＋c(CN－)；點(diǎn)②溶液為等濃度CH3COOH和CH3COONa混合液，據(jù)物料守恒可得2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，從而可得c(HCN)＋c(CN－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，即c(CH3COOH)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COO－)，A正確。NaOH溶液滴定醋酸時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)生成CH3COONa，溶液呈堿性，而點(diǎn)③溶液pH＝7，故醋酸的滴定終點(diǎn)不是點(diǎn)③，而應(yīng)是點(diǎn)④，B錯(cuò)誤。滴定CH3COOH過程中，若滴加NaOH溶液的體積較小，混合液呈酸性，可能出現(xiàn)c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)，C錯(cuò)誤。滴定HCN時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)生成NaCN，溶液呈堿性，應(yīng)選酚酞試液作指示劑，石蕊試液因變色不明顯，一般不能作為中和滴定的指示劑，D錯(cuò)誤。
12．下列有關(guān)離子濃度大小比較正確的是( )
A．物質(zhì)的量濃度均為0.1 molL－1的三種物質(zhì)的溶液：①NaAlO2，②CH3COONa，③NaHCO3，pH由大到小的順序是①>③>②
B．等pH的①(NH4)2SO4，②NH4HSO4，③NH4Cl，c(NH)由大到小的順序是①>③>②
C．等濃度的①NH4Al(SO4)2，②(NH4)2CO3，
③(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小的順序是②>③>①
D．相同溫度下，將足量AgCl固體分別放入相同體積的①0.1 molL－1鹽酸，②0.1 molL－1 MgCl2溶液，③0.1 molL－1 AgNO3溶液中，c(Ag＋)由大到小的順序是③>②>①
答案 A
解析 酸性強(qiáng)弱的關(guān)系為CH3COOH>H2CO3>Al(OH)3，根據(jù)鹽類“越弱越水解”的規(guī)律可知，水解程度為AlO>HCO>CH3COO－，故等濃度三種溶液的pH大小為NaAlO2>NaHCO3>CH3COONa，A正確。(NH4)2SO4、NH4Cl溶液相比，NH發(fā)生水解反應(yīng)：NH＋H2ONH3H2O＋H＋，c(NH)越大，溶液中c(H＋)越大，則pH相等的兩種溶液中c(NH)相等；NH4HSO4為強(qiáng)酸的酸式鹽，pH相等的三種溶液中NH4HSO4中c(NH)最小，故c(NH)的大小順序?yàn)棰伲舰?②，B錯(cuò)誤。等濃度的三種溶液中，NH4Al(SO4)2溶液中c(NH)最?。?NH4)2CO3溶液中NH和CO的水解反應(yīng)相互促進(jìn)，而(NH4)2Fe(SO4)2溶液中NH和Fe2＋的水解反應(yīng)相互抑制，故(NH4)2Fe(SO4)2溶液中c(NH)最大，C錯(cuò)誤。AgCl固體在溶液中存在溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，溶液中c(Cl－)越大，平衡逆向移動的程度越大，c(Ag＋)越小，故0.1 molL－1 MgCl2溶液中c(Ag＋)小于0.1 molL－1鹽酸中c(Ag＋)，D錯(cuò)誤。
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