第3章 专题强化练3　溶液中粒子浓度的关系与大小比较（含答案解析）-人教版高中化学高二上册（选必一）

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第三章　水溶液中的离子反应与平衡专题强化练3　溶液中粒子浓度的关系与大小比较1.在0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是(　　)A.c(Na+)>c(HCO3−)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)=c(HCO3−)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3−)+c(OH−)+2c(CO32−)D.c(Na+)=c(HCO3−)+2c(CO32−)+c(H2CO3)2.常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是(　　)A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2PO4−)>c(HPO42−)>c(PO43−)B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4−)+c(C2O42−)C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,c(H2CO3)+c(HCO3−)=0.1 mol·L-1D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中,c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)3.氢硫酸是一种弱酸(常温下,H2S的Ka1=1.1×10-7、Ka2=7.0×10-15)。常温下用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收H2S得X溶液。下列说法正确的是(　　)A.X溶液中一定存在:c(H2S)>c(HS-)B.若X溶液中c(HS-)=c(S2-),则c(OH-)=107 mol·L-1C.当X溶液的pH=7时,溶液中存在:c(Na+)=c(HS-)+c(S2-)D.Na2C2O4[Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2]能与H2S发生反应:Na2C2O4+H2S H2C2O4+Na2S4.取浓度均为0.1 mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3两种溶液各25 mL,分别加入25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,依次形成混合溶液①和②,下列关于①和②中各指定离子的浓度大小关系不正确的是(　　)A.①中离子浓度:c(OH-)>c(CO32−)B.c(Na+):①>②C.②中离子浓度:c(OH-)>c(HCO3−)D.c(CO32−):①=②5.已知常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A.HA为一元弱酸,其电离平衡常数的数量级为10-5B.b点各微粒物质的量浓度的关系:c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA)C.c点存在关系式:c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.若d点溶液的pH=8.4,则水电离出的c(H+)=10-8.4 mol·L-16.常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的HCl和NH4Cl的混合液,下列说法不正确的是(　　)A.当滴入NaOH溶液10 mL时,c(Na+)+c(NH4+)c(NH3·H2O)D.当溶液呈中性时,NaOH溶液滴入量小于20 mL,c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-)7.常温下,已知醋酸的电离常数为1.75×10-5,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示。下列说法正确的是(已知17.5≈4.2)(　　)A.b、d两点溶液的pH相同B.b点溶液中微粒浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)C.e点所示溶液中c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]=0.005 mol·L-1D.a点坐标为(0,4.2×10-4)8.25 ℃时,以NaOH溶液调节0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)(X为H2A、HA-或A2-)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=c(X)c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)]。下列说法不正确的是(　　)A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lg Ka)B.20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)D.在0.1 mol·L-1 NaHA溶液中,各离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)9.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,二元弱酸H2A的pKa1=1.23,pKa2=4.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的曲线如图所示(曲线边上的数字为pH)。下列说法正确的是(　　)A.a点溶液中:2c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1B.b点溶液中:c(A2-)+c(H+)=c(H2A)+c(OH-)C.c点溶液中:c(Na+)c(A2-)>c(H+)>c(OH-)答案与分层梯度式解析1.C　HCO3−水解使溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),A错误;NaHCO3为强碱弱酸盐,HCO3−水解,则c(Na+)>c(HCO3−),B错误;溶液呈电中性,根据电荷守恒可知,存在c(Na+)+c(H+)=c(HCO3−)+c(OH-)+2c(CO32−),C正确;根据元素守恒可知,存在c(Na+)=c(HCO3−)+c(CO32−)+c(H2CO3),D错误。2.A　由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离,第二步电离大于第三步电离,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,c(H3PO4)>c(H2PO4−)>c(HPO42−)>c(PO43−),A正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4−)+2c(C2O42−),B错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据元素守恒得到c(H2CO3)+c(HCO3−)+c(CO32−)=0.1 mol·L-1,C错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),则c(Cl-)c(HCO3−),C正确;溶液①为Na2CO3和NaOH的混合溶液,溶液②为Na2CO3溶液,由于①中NaOH的存在抑制了CO32−的水解,溶液①、②中Na2CO3的物质的量相同,水解程度不同,且溶液②中有水生成,体积大于溶液①,c(CO32−):①≠②,D错误。5.A　图像中的关键点分析如下所示:6.B　当滴入NaOH溶液10 mL时,有:n(NaOH)=n(HCl)=n(NH4Cl),NaOH与HCl恰好发生中和反应生成NaCl、H2O,n(NaCl)=n(NH4Cl),溶液中NH4+水解生成NH3·H2O,根据元素守恒可知c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),故c(Na+)+c(NH4+)c(NH3·H2O),C正确;若加入NaOH溶液20 mL,HCl、NH4Cl恰好反应完全,最终得到NaCl、NH3·H2O的混合溶液,NH3·H2O电离产生OH-,使溶液显碱性,因此要使溶液显中性,则NaOH溶液滴入量小于20 mL,溶液中离子浓度关系为c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),溶液显中性,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-),D正确。方法点拨　分析混合溶液中粒子浓度关系时,要先看溶液混合后是否发生反应,再结合电离和水解程度进行判断。7.B　由题图可知,a点为醋酸溶液,b点为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,c点为醋酸钠溶液,d点为醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液,e点为等浓度的醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液。b点为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液,CH3COO-的水解常数为KWKa=1.0×10−141.75×10−5=11.75×10-9,则CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,溶液呈酸性,pH7,因此b、d两点溶液的pH不相同,A错误;b点对应溶液的溶质为等浓度的CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,溶液中微粒浓度大小顺序为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),B正确;由分析可知,e点为等浓度的醋酸钠和氢氧化钠的混合溶液,溶液中存在元素守恒:c(Na+)=2[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]=0.01mol·L−1×0.04 L0.06 L≈6.7×10-3 mol·L-1≠0.005 mol·L-1,C错误;由分析可知,a点为醋酸溶液,由电离常数可知,溶液中氢离子浓度为1.75×10−5×0.01 mol·L-1≈4.2×10-4 mol·L-1,水电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,则溶液中水电离出的氢离子浓度为1.0×10−144.2×10−4 mol·L-1≈2.4×10-11 mol·L-1,则a点坐标为(0,2.4×10-11),D错误。8.B　图像中的关键点分析如下:由上述分析知c(HA-)=c(A2-)时pH=4.2,20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合得到等物质的量的NaHA和Na2A的混合液,该溶液中c(HA-)≠c(A2-),则混合液的pH≠4.2,B错误;根据电荷守恒可知,溶液中一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C正确;NaHA溶液中由于HA-发生部分电离,c(Na+)>c(HA-),且c(HA-)>c(A2-),则离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HA-)>c(A2-),D正确。9.C　a点,pH=pKa1,根据Ka1(H2A)=c(HA−)·c(H+)c(H2A),可知溶液中c(H2A)=c(HA-),由元素守恒关系可得c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=2c(HA-)+c(A2-)=0.1mol·L−1×0.02 L20+V(NaOH)1 000L,V(NaOH)>0,2c(HA-)+c(A2-)≠0.1 mol·L-1,A错误;b点H2A溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaHA溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)和元素守恒:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),整理可得c(A2-)+c(OH-)=c(H2A)+c(H+),B错误;c点为NaHA和Na2A的混合溶液,溶液pH为4.19,溶液中c(H+)>c(OH-),pKa2=4.19,c(A2-)=c(HA-),由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)可知,溶液中c(Na+)c(H+),D错误。1.C2.A3.B4.D5.A6.B7.B8.B9.C