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2019届高考化学专题十八《电解质溶液中离子浓度的关系》精准培优专练(含答案)

1、培优点十八 电解质溶液中离子浓度的关系1物料守恒典例 1常温下,用 0.100molL1NaOH 溶液滴定 20mL 0.100molL1H3PO4溶液,曲线如图所示。下列说法不正确的是( )A当 2pH4.7 时溶液中的溶质是 H3PO4和 NaH2PO4BpH4.7 处, c(Na+) c(H2PO )+c(HPO )+c(PO ) 4 24 34CpH9.7 处, c(Na+) c(HPO ) c(OH ) c(H+)24DNaH 2PO4溶液中, c(H+) c(OH )【解析】 NaOH 与少量 H3PO4反应生成 NaH2PO4,则溶液中的溶质是 H3PO4和 NaH2PO4,A正

2、确; V(NaOH 溶液)20mL 时,此时 pH4.7,H 3PO4溶液与 NaOH 溶液恰好反应生成NaH2PO4,根据物料守恒有 c(Na+) c(H2PO )+c(HPO )+c(PO )+c(H3PO4),B 错误; 4 24 34pH9.7 时,Na 2HPO4溶液呈碱性,说明 HPO 的水解程度大于其电离程度,C 正确;根据24图示信息可知,NaH 2PO4溶液 pH4.7,显酸性,D 正确。【答案】B2电荷守恒典例 225时,用浓度为 0.10molL1的氢氧化钠溶液分别滴定 20.00mL 浓度均为0.10molL1的两种酸 HX、HY(忽略体积变化),实验数据如下表,下列判

3、断不正确的是( )溶液的 pH数据编号 滴入 NaOH(aq)的体积/mLHX HY 0 3 1 a 7 x 20.00 7 yA在相同温度下,同浓度的两种酸溶液的导电能力:HXc(Y )c(OH )c(H+)【解析】A 项,从组数据可以看出 HX 为弱酸,HY 为强酸,在相同温度下,同浓度的两种酸溶液的导电能力:HXc(OH ),错误。【答案】D3质子守恒典例 3某温度下,向 10mL 0.1molL-1MCl2溶液中滴加 0.1molL-1的 Na2S 溶液,滴加过程中溶液中-lgc(M 2+)与 Na2S 溶液体积( V)的关系如图所示,下列有关说法正确的是已知: Ksp(NS)=4.0

4、10-25A该温度下 Ksp(MS)=1.010-34BNa 2S 溶液中: c(H+)+c(HS )+c(H2S)=c(OH ) Ca、b、c 三点中,水的电离程度最大的为 b 点D向 NS 的悬浊液中加入 MCl2溶液,不可能实现 NS 沉淀转化为 MS 沉淀【解析】A. b 点 MCl2与 Na2S 溶液恰好完全反应的点, c(M2+)=c(S2-),根据 b 点数据,c(M2+)=110-17molL1,该温度下 Ksp(MS)=110-34(molL1)2,故 A 正确;B. Na2S 溶液中根据质子守恒规律: c(H+)+c(HS )+2c(H2S)=c(OH ),故 B 错;C.

5、 MCl2、Na 2S 水解 促进水电离,b 点是 MCl2与 Na2S 溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有作用,水的电离程度最小的为 b 点,故 C 错误;D.已知 Ksp(NS)=4.010-25、 Ksp(MS)=1.010-34 向 NS 的悬浊液中加入 MCl2溶液,能实现 NS 沉淀转化为 MS 沉淀。故 D 错误。【答案】A4离子浓度大小比较典例 4设氨水的 pHx,某盐酸的 pHy,已知 x+y14,且 x11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是( )Ac(Cl )c(NH )c(H+)c(OH ) Bc(NH )c(Cl

6、)c(H+)c(OH ) 4 4Cc(NH )c(Cl )c(OH )c(H+) Dc(Cl )c(NH )c(OH )c(H+) 4 4【解析】x+y=14,常温下某氨水的 pH=x,则氨水中 c(OH )=10x-14 molL1,某盐酸的 pH=y,盐酸中 c(H+)=10-y molL1,所以氨水中 c(OH )等于盐酸中 c(H+),一水合氨是弱电解质,氯化氢是强电解质,所以氨水浓度大于盐酸,二者等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,则 c(OH )c(H +),根据电荷守恒得 c(NH )+ c(H+)= c(Cl )+c(OH ),所以 4c(NH )c(Cl ),所以溶液中离子浓度

7、大小关系为 c(NH )c(Cl )c(OH )c(H +), 4 4故选 C。【答案】A1.常温下,有关 0.1 molL1氨水的叙述正确的是( )A该溶液中氢离子的浓度: c(H+)110 11 molL1B0.1molL 1氨水与 0.1molL1 HCl 溶液等体积混合后所得溶液中: c(NH )+c(H+) 4 c(Cl )+c(OH )C0.1molL 1的氨水与 0.05molL1 H2SO4等体积混合后所得溶液中: c(NH ) 4+c(NH3H2O)0.1molL 1D已知浓度均为 0.1molL1的 NH3H2O 和 NH4Cl 溶液等体积混合后溶液呈碱性,则:c(NH )

8、 c(NH3H2O) c(Cl ) c(OH ) c(H+) 4【解析】NH 3H2O 是弱碱,存在电离平衡,不能计算氢氧根离子的浓度,则不能确定溶液中氢离子浓度,A 错误;0.1molL 1氨水与 0.1molL1 HCl 溶液等体积混合后所得溶液是氯化铵,铵根离子水解,溶液显酸性,则溶液中存在电荷守恒 c(NH )+c(H+) 4 c(Cl )+c(OH ),B 正确;0.1molL 1 的氨水与 0.05molL1 H2SO4等体积混合后恰好反应生成硫酸铵,根据物料守恒可知所得溶液中 c(NH3)+c(NH )+c(NH3H2O) 40.05molL 1,C 错误;已知浓度均为 0.1m

9、olL1的 NH3H2O 和 NH4Cl 溶液等体积混合后溶液呈碱性,这说明 NH3H2O 的电离程度大于铵根离子的水解程度,则 c(NH ) 4 c(Cl ) c(NH3H2O) c(OH ) c(H+),D 错。【答案】B二对点增分集训2常温下,用 0.1000molL1的盐酸滴定 20.00mL 未知浓度的 Na2CO3溶液,溶液的pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )Aa 点溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为 CO +2H2O H2CO3+2OH23Bc 点处的溶液中: c(Na+) c(Cl ) c(HCO )+2c(CO ) 3 23C滴定过程中使用甲基橙作

10、为指示剂比酚酞更准确Dd 点处溶液中水电离出的 c(H+)大于 b 点处【解析】a 点 溶 液 为 Na2CO3溶 液 , 由 于 CO 水 解 , 溶 液 呈 碱 性 :23CO +H2O HCO +OH 、 HCO +H2O H2CO3+OH , 注 意 CO 分 步 水 解 , A 项 错 误 ; c23 3 3 23点 处 溶 液 呈 中 性 , c(H+) c(OH ), 结 合 电 荷 守 恒 式 : c(Na+)+c(H+) c(HCO )+2c(CO ) 3 23+c(Cl )+c(OH ), 则 c(Na+) c(Cl ) c(HCO )+2c(CO ), B 项 正 确 ;

11、 用 酚 酞 作 指 示 剂 3 23时 滴 定 的 总 反 应 为 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl, 用 甲 基 橙 作 指 示 剂 时 滴 定 的 总 反 应 为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2 +H2O, 故 两 种 指 示 剂 准 确 度 相 同 , C 项 错 误 ; d 点 处 是 NaCl 和 碳酸 的 混 合 溶 液 , 溶 液 呈 酸 性 , 水 的 电 离 受 到 抑 制 , b 点 处 是 NaHCO3和 NaCl 的 混 合 溶 液 , 由于 HCO 水 解 程 度 大 于 其 电 离 程 度 而 呈 碱 性 , 水 的 电 离 得 到 促 进

12、, 故 d 点 处 溶 液 中 水 电 离 出 3的 c(H+)小 于 b 点 处 , D 项 错 误 。【答案】B3某化学小组设计了如图所示的数字化实验装置,研究常温下,向 30mL 0.1molL1 H2A 溶液中逐滴加入等浓度 NaOH 溶液时 pH 变化情况,并绘制出溶液中含 A 元素的微粒的物质的量分数与溶液 pH 的关系(如图所示),下列说法错误的是( )ApH4.0 时,溶液中 n(HA )约为 2.73104 molB该实验应将左边的酸式滴定管换成右边的碱式滴定管C常温下,等物质的量浓度的 NaHA 与 Na2A 溶液等体积混合后溶液 pH3.0D0.1molL 1 NaHA

13、溶液中存在 c(A2 )+c(HA )+c(H2A)0.1molL 1【解析】选 项 A, 由 Ka , 结 合 图 中 pH 3.0 时 的 数 据 , Kac(A2 )c(H )c(HA ) 1.010 ; pH 4.0c(A2 )c(H )c(HA ) -3时 , 1.010 , 10, 故 n(HA )约 为 2.7310 4mol, 正 确 ;c(A2 )c(H )c(HA ) -3 c(A2 )c(HA )选 项 B, NaOH 溶 液 应 盛 放 在 碱 式 滴 定 管 中 , 正 确 ; 选 项 C, 等 物 质 的 量 浓 度 的 NaHA 与 Na2A 溶 液等 体 积 混

14、 合 后 c(HA ) c(A2 ), 溶 液 pH 等 于 3.0, 正 确 ; 选 项 D, 由 题 图 可 知 , NaHA 溶 液 中 不存 在 H2A, 错 误 。【答案】D4部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸 CH3COOH HBrO(性质与 HClO 相仿) H2S电离平衡常数(25) Ka1.7510 5 Ka2.310 9 Ka11.3107Ka27.110 13下列说法正确的是( )A中和等体积、等 pH 的 CH3COOH 溶液和 HBrO 溶液消耗 NaOH 的量前者大于后者B等体积、等浓度的 CH3COONa 和 NaBrO 溶液中所含离子总数前者等于后者C物质的量浓

15、度相等的 CH3COONa、NaBrO 和 NaHS 溶液的 pH:NaBrONaHSCH 3COONaDNa 2S 溶液中:2 c(Na+) c(S2 )+c(HS )+c(H2S)【解析】根 据 电 离 平 衡 常 数 可 知 酸 性 CH3COOH H2S HBrO HS , 故 pH 相 等 的CH3COOH、 HBrO 溶 液 中 HBrO 的 浓 度 大 , 消 耗 的 NaOH 多 , A 错 误 ; 根 据 电 荷 守 恒 式 可 知 , c(Na+)+c(H+) c(OH )+c(X ), X 代 表 BrO 、 CH3COO , 由 于 NaBrO 水 解 程 度 大 ,

16、溶 液 碱 性 强 ,c(H+)小 , 故 NaBrO 溶 液 中 离 子 总 数 小 , B 错 误 ;由酸性 CH3COOHH 2SHBrOHS ,可知物质的量浓度相等的 CH3COONa、NaBrO 和 NaHS 溶液的 pH:NaBrONaHSCH 3COONa,C 正确;由物料守恒,可知 c(Na+)2 c(S2 )+c(HS )+c(H2S),D 错误。【答案】C525时,H 2CO3的 Ka14.210 7 , Ka25.610 11。室温下向 10mL 0.1molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入 0.1molL1 HCl 溶液。下图是溶液中含碳元素微粒物质的量分数随pH 降低

17、而变化的图像(CO 2因有逸出未画出)。下列说法错误的是( )AA 点所示溶液的 pH11BB 点所示溶液: c(Na+) c(HCO )+c(CO )+c(H2CO3) 3 23CA 点B 点发生反应的离子方程式为 CO +H+=HCO23 3D分步加入酚酞和甲基橙,用滴定法可测定 Na2CO3与 NaHCO3混合物的组成【解析】A 项,A 点 c(CO ) c(HCO ),由 Ka2 可知 c(H+) Ka25.610 11,23 3故 pH11,正确;B 项,B 点对应溶液中溶质为 NaCl、NaHCO 3,由物料守恒知 c(Na )+ c(Cl )+c(HCO )+c(CO )+c(H

18、2CO3),错误;C 项,由 AB 的图像变化趋势知 HCO 3 23逐渐增多,而 CO 逐渐减少,故反应的离子方程式为 H+CO =HCO ,正确;D 项, 3 23 23 3用酚酞作指示剂,滴定终点溶液呈碱性,只发生 Na2CO3 NaHCO3的变化,可测出 Na2CO3的量,改用甲基橙作指示剂,滴定终点溶液呈酸性,NaHCO 3转变为 CO2,可测出 NaHCO3的总量,进而求出混合物中 NaHCO3的量,正确。【答案】B6常温下,对于0.1molL 1CH3COONa 溶液,pH13 的 NaOH 溶液,pH1 的HCl 溶液,0.1molL 1CH3COOH 溶液,已知 Ka(CH3

19、COOH)1.7510 5 下列说法正确的是( )A水电离出的 c(OH ):B和混合后溶液呈中性: c(Na+)+c(H+)c(CH3COO )+c(Cl )C和混合后溶液呈酸性: 1c(Na )c(CH3COO )D和分别稀释 100 倍后的 pH:,A 错误;和混合后溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒关系: c(Na+)+c(H+)c(CH3COO )+c(Cl ),B 正确;和混合后溶液呈中性时: 1,C 错误;和两溶液的物质的量浓度相同,所以从开始c(Na )c(CH3COO )至稀释 100 倍,pH 始终pH(NaY),则 c(X )+c(OH )c(Y )+c(OH )C若 ab

20、且 c(X ) c(Y ),则酸性 HXHYD若两溶液等体积混合,则 c(Na+)( a+b) molL1 (忽略混合过程中的体积变化)【解析】若 a b,且 c(X ) c(Y )+c(HY),说明 HX 完全电离,所以能说明 HX 为强酸,A 正确;若 a b 且 pH(NaX)pH(NaY),根据电荷守恒得 c(Na+)+c(H+) c(X )+c(OH), c(Na+)+c(H+) c(Y )+c(OH ),根据物料守恒得两种溶液中 c(Na+)相等,根据溶液 的 PH 知,X 的水解程度大于 Y ,所以 NaX 中氢离子浓度小于 NaY,所以 c(X )+c(OH ) c(Y )+c

21、(OH ),B 错误;若 a b 且 c(X ) c(Y ),说明 X 的水解程度大于 Y ,酸根离子水解程度越大,其相应酸的酸性越弱,则酸性 HXHY,C 错误;若两溶液等体积混合,钠离子不水解,但溶液体积增大一倍,所以则 c(Na+) molL1,D 错误。a b2【答案】A8常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )A新制氯水中加入固体 NaOH: c(Na+) c(Cl )+c(ClO )+c(OH )BpH8.3 的 NaHCO3溶液: c(Na+) c(HCO ) c(CO ) c(H2CO3) 3 23CpH11 的氨水与 pH3 的盐酸等体积混合: c(Cl ) c(NH

22、) c(OH ) c(H+) 4D0.2molL 1 CH3COOH 溶液与 0.1molL1 NaOH 溶液等体积混合: c(H+)+c(CH3COOH) c(CH3COO )+c(OH )【解析】新制氯水中加入固体 NaOH 生成次氯酸钠、氯化钠、水:溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+) c(Cl )+c(ClO )+c(OH ),A 错误;碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子水解大于电离,pH8.3 的 NaHCO3溶液: c(Na ) c(HCO ) c(H2CO3) c(CO ),B 错误;氨+ 3 23水存在电离平衡,盐酸反应完全,一水合氨又电离出氢氧根离子和铵根离子,溶液呈碱性,溶液

23、中离子浓度大小: c(NH ) c(Cl ) c(OH ) c(H+),C 错误;0.2molL 1的 4CH3COOH 溶液与 0.1molL1的 NaOH 溶液等体积混合后得到 0.05molL1的 CH3COOH 溶液和 0.05molL1的 CH3COONa 溶液,溶液中存在电荷守恒为 c(Na+)+c(H+) c(OH )+c(CH3COO );依据物料守恒:2 c(Na ) c(CH3COO )+c(CH3COOH);代入电荷守恒计算关+系中得到 2c(H+)+c(CH3COOH) c(CH3COO )+2c(OH ),混合溶液显酸性, c(H+) c(OH )则 c(H+)+c(

24、CH3COOH) c(CH3COO )+c(OH ),D 正确。【答案】D9向 0.1molL1的 NH4HCO3溶液中逐渐加入 0.1molL1 NaOH 溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数)。根据图像,下列说法不正确的是( )A开始阶段,HCO 反而略有增加,可能是因为 NH4HCO3溶液中存在 H2CO3发生的主要 3反应是 H2CO3+OH =HCO +H2O 3B当 pH 大于 8.7 以后,碳酸氢根离子和铵根离子同时与氢氧根离子反应CpH9.5 时,溶液中 c(HCO ) c(HN3H2O) c(NH ) c(CO ) 3 4 23D

25、滴加氢氧化钠溶液时,首先发生的反应为 2NH4HCO3+2NaOH=(NH4)2CO3+Na2CO3【解析】 NH4HCO3溶液中存在 NH 的水解平衡,即 NH +H2O NH3H2O+H+;HCO 4 4的水解平衡,即 HCO +H2O H2CO3+OH ;HCO 的电离平衡,即 3 3 3HCO H +CO 。在未加氢氧化钠时,溶液的 pH7.7,呈碱性,则上述 3 个平 3 + 23衡中第个 HCO 的水解为主,滴加氢氧化钠的开始阶段,氢氧根浓度增大,平衡向逆 3方向移动,HCO 的量略有增加,即逆方向的反应是 H2CO3+OH =HCO +H2O,A 正确;对 3 3于平衡,氢氧根与

26、氢离子反应,平衡正向移动,NH 3H2O 的量增加,NH 被消耗,当 pH 4大于 8.7 以后,CO 的量在增加,平衡受到影响,HCO 被消耗,即碳酸氢根离子和铵23 3根离子都与氢氧根离子反应,B 正确;从图中可直接看出 pH9.5 时,溶液中 c(HCO ) 3 c(NH3H2O) c(NH ) c(CO ),C 正确;滴加氢氧化钠溶液时,HCO 的量并没减小, 4 23 3反而增大,说明首先不是 HCO 与 OH 反应,而是 NH 先反应,即 3 4NH4HCO3+NaOH=NaHCO3+NH3H2O,D 错误。【答案】D10下列有关溶液中粒子浓度的关系式中,正确的是( )ApH 相同

27、的CH 3COONa、NaHCO 3两种溶液中的 c(Na+):B0.1molL 1某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中: c(Na+)2 c(A2 )+c(HA )+c(H2A)C上图表示用 0.1molL1 CH3COOH 溶液滴定 20mL 0.1molL1 NaOH 溶液的滴定曲线,则 pH7 时: c(Na ) c(CH3COO ) c(OH ) c(H+)+D上图 a 点溶液中各离子浓度的关系: c(OH ) c(H )+c(CH3COO )+2c(CH3COOH)+【解析】pH 相等的钠盐中,弱酸根离子水解程度越大,钠盐浓度越小,则钠离子浓度越小,弱酸根离子水解程度:HCO CH

28、3COO ,则 c(Na ):,A 错误;任何电解 3 +质溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒得 c(Na ) c(A2 )+c(HA )+c(H2A),B 错误;+常温下,pH7 时溶液呈中性,则 c(OH ) c(H+),根据电荷守恒得 c(Na ) c(CH3COO ),+C 错误;任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得 c(Na )+c(H )+ + c(CH3COO )+c(OH ),根据物料守恒得 c(Na )2 c(CH3COO )+2c(CH3COOH),所以得+c(OH ) c(H )+c(CH3COO )+2c(CH3COOH),D 正确。+【答案】D11

29、25时,将氨水与氯化铵溶液混合得到 c(NH3H2O)+c(NH )0.1molL 1的混 4合溶液。溶液中 c(NH3H2O)、 c(NH )与 pH 的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述 4一定正确的是( )AW 点表示溶液中: c(NH )+c(H+) c(OH ) 4BpH10.5 溶液中: c(Cl )+c(OH )+c(NH3H2O)0.1molL 1CpH9.5 溶液中: c(NH3H2O)c(NH )c(OH )c(H+) 4D向 W 点所表示 1L 溶液中加入 0.05mol NaOH 固体(忽略溶液体积变化):c(Cl )c(Na+)c(OH )c(NH )c(H+)

30、4【解析】AW 点时一水合氨与铵根离子浓度相等,根据电荷守恒可得: c(NH )+c(H 4) c(OH )+c(Cl ),故 A 错误;B已知: c(NH3H2O)+c(NH )=0.1molL1,根据电+ 4荷守恒可得: c(NH )+c(H )=c(Cl )+c(OH ),则 c(Cl )+c(OH )+c(NH3H2O)=c(NH ) 4 + 4+c(H )+c(NH3H2O)0.1molL 1,故 B 错误;C根据图象可知,pH=9.5 时,一水合+氨浓度大于铵根离子,溶液显示碱性,则溶液中粒子浓度大小为: c(NH3H2O) c(NH ) 4 c(OH ) c(H+),故 C 正确

31、;DW 点 c(NH3H2O)=c(NH )=0.05molL1,向 W 点所表示 41L 溶液中加入 0.05mol NaOH 固体后得到 0.1mol 一水合氨、0.05mol NaCl,钠离子与氯离子浓度相等,故 D 错误;故选 C。【答案】C12常温下含碳各微粒 H2CO3、HCO 和 CO 存在于 CO2和 NaOH 溶液反应后的溶液中, 3 23它们的物质的量分数与溶液 pH 的关系如图所示,下列说法错误的是( )ApH10.25 时, c(Na+) c(CO )+c(HCO )23 3B为获得尽可能纯的 NaHCO3,宜控制溶液的 pH 为 79 之间C根据图中数据,可以计算得到

32、 H2CO3第一步电离的平衡常数 K1(H2CO3)10 6.37DpH10 时,溶液中存在以下关系: c(Na+) c(HCO ) c(CO ) c(OH ) c(H+) 3 23【解析】A 项,由图像可知,pH10.25 时, c(CO ) c(HCO ),则该溶液是等物质23 3的量的 Na2CO3、NaHCO 3的混合溶液,溶液中 c(Na+)2 c(CO )+c(HCO ),A 项错误;B 项,23 3由图像可以看出,为获得尽可能纯的 NaHCO3,宜控制溶液的 pH 为 79 之间,B 项正确;C 项,根据图像,pH6.37 时, c(H2CO3) c(HCO ),根据 H2CO3 H+HCO , K1(H2CO3) 3 3 c(H+)c(HCO )c(H2CO3) c(H+)10 6.37 ,C 项正确;D 项,根据图像可知, 3pH10 的溶液中,存在以下关系 c(Na+) c(HCO ) c(CO ) c(OH ) c(H+),D 项正 3 23确。【答案】A