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