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

PAGEPAGE11培优点十八电解质溶液中离子浓度的关系一．一．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0.100mol·L−1NaOH溶液滴定20mL0.100mol·L−1H3PO4溶液，曲线如图所示。下列说法不正确的是（）A．当2＜pH＜4.7时溶液中的溶质是H3PO4和NaH2PO4B．pH＝4.7处，c(Na+)＝c(H2POeq\o\al(－,4))+c(HPOeq\o\al(2－,4))+c(POeq\o\al(3－,4))C．pH＝9.7处，c(Na+)＞c(HPOeq\o\al(2－,4))＞c(OH－)＞c(H+)D．NaH2PO4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正确；V(NaOH溶液)＝20mL时，此时pH＝4.7，H3PO4溶液与NaOH溶液恰好反应生成NaH2PO4，根据物料守恒有c(Na+)＝c(H2POeq\o\al(－,4))+c(HPOeq\o\al(2－,4))+c(POeq\o\al(3－,4))+c(H3PO4)，B错误；pH＝9.7时，Na2HPO4溶液呈碱性，说明HPOeq\o\al(2－,4)的水解程度大于其电离程度，C正确；根据图示信息可知，NaH2PO4溶液pH＝4.7，显酸性，D正确。【答案】B2．电荷守恒典例2．25℃时，用浓度为0.10mol·L−1的氢氧化钠溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L−1的两种酸HX、HY(忽略体积变化)，实验数据如下表，下列判断不正确的是数据编号滴入NaOH(aq)的体积/mL溶液的pHHXHY①031②a7x③20.00>7yA．在相同温度下，同浓度的两种酸溶液的导电能力：HX<HYB．由表中数据可估算出Ka(HX)≈10－5C．HY和HX溶液混合，c(H+)＝c(X－)+c(Y－)+c(OH－)D．上述②反应后的HY溶液中：c(Na+)>c(Y－)>c(OH－)>c(H+)【解析】A项，从①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：HX<HY，正确；B项，HXH++X－，从表中数据可以看出，0.1000mol·L−1的HX溶液中c(H+)＝c(X－)＝10－3mol·L−1，溶液中c(HX)＝0.1000mol·L−1－10−3mol·L−1，Ka(HX)＝[c(H+)·c(X－)]/c(HX)＝eq\f(10−3×10−3,0.1000－10−3)≈10－5，正确；C项，由电荷守恒可得c(H+)＝c(X－)+c(Y－)+c(OH－)，正确；D项，HX为弱酸，HY为强酸，HX反应后溶液的pH＝7，说明a<20.00，所以HY反应后的溶液中：c(H+)>c(OH－)，错误。【答案】D3．质子守恒典例3．某温度下，向10mL0.1mol·L-1MCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中-lgc(M2+)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)=4.0×10-25A．该温度下Ksp(MS)=1.0×10-34B．Na2S溶液中：c(H+)+c(HSeq\o\al(－,))+c(H2S)=c(OHeq\o\al(－,))C．a、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+)=1×10-17mol·L−1，该温度下Ksp(MS)=1×10-34(mol·L−1)2，故A正确；B.Na2S溶液中根据质子守恒规律：c(H+)+c(HSeq\o\al(－,))+2c(H2S)=c(OHeq\o\al(－,))，故B错；C.MCl2、Na2S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)=4.0×10-25、Ksp(MS)=1.0×10-34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pH＝x，某盐酸的pH＝y，已知x+y＝14，且x>11。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（）A．c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H+)>c(OH－)B．c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(H+)>c(OH－)C．c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)D．c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H+)【解析】x+y=14，常温下某氨水的pH=x，则氨水中c(OH－)=10x-14mol·L−1，某盐酸的pH=y，盐酸中c(H+)=10-ymol·L−1，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(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)=c(Cl－)+c(OH－)，所以c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cleq\o\al(－,))，所以溶液中离子浓度大小关系为c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H+)，故选C。【答案】A二．二．对点增分集训1.常温下，有关0.1mol·L−1氨水的叙述正确的是（）A．该溶液中氢离子的浓度：c(H+)＝1×10－11mol·L−1B．0.1mol·L−1氨水与0.1mol·L−1HCl溶液等体积混合后所得溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(Cl－)+c(OH－)C．0.1mol·L−1的氨水与0.05mol·L−1H2SO4等体积混合后所得溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(NH3·H2O)＝0.1mol·L−1D．已知浓度均为0.1mol·L−1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液呈碱性，则：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H+)【解析】NH3·H2O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；0.1mol·L−1氨水与0.1mol·L−1HCl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(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(Cl－)+c(OH－)，B正确；0.1mol·L－1的氨水与0.05mol·L−1H2SO4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(NHeq\o\al(＋,4))+c(NH3·H2O)＝0.05mol·L−1，C错误；已知浓度均为0.1mol·L−1的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液呈碱性，这说明NH3·H2O的电离程度大于铵根离子的水解程度，则c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(H+)，D错。【答案】B2．常温下，用0.1000mol·L−1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（）A．a点溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为COeq\o\al(2－,3)+2H2OH2CO3+2OH－B．c点处的溶液中：c(Na+)－c(Cl－)＝c(HCOeq\o\al(－,3))+2c(COeq\o\al(2－,3))C．滴定过程中使用甲基橙作为指示剂比酚酞更准确D．d点处溶液中水电离出的c(H+)大于b点处【解析】【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30mL0.1mol·L−1H2A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A．pH＝4.0时，溶液中n(HA－)约为2.73×10－4molB．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Na2AD．0.1mol·L−1NaHA溶液中存在c(A2－)+c(HA－)+c(H2A)＝0.1mol·L【解析】10eq\o\al(-3)10eq\o\al(-3)【答案】D4．部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸CH3COOHHBrO(性质与HClO相仿)H2S电离平衡常数(25℃Ka＝1.75×10－5Ka＝2.3×10－9Ka1＝1.3×10－7Ka2＝7.1×10−13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．物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH：NaBrO＞NaHS＞CH3COONaD．Na2S溶液中：2c(Na+)＝c(S2－)+c(HS－)+c(H2【解析】eq\o\al(－,)；由酸性CH3COOH＞H2S＞HBrO＞HSeq\o\al(－,)，可知物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH：NaBrO＞NaHS＞CH3COONa，C正确；由物料守恒，可知c(Na+)＝2[c(S2－)+c(HS－)+c(H2S)]，D错误。【答案】C5．25℃时，H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10−11。室温下向10mL0.1mol·L−1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L−1HCl溶液。下图是溶液中含碳元素微粒物质的量分数随pH降低而变化的图像(CO2因有逸出未画出)。下列说法错误的是A．A点所示溶液的pH＜11B．B点所示溶液：c(Na+)＝c(HCOeq\o\al(－,3))+c(COeq\o\al(2－,3))+c(H2CO3)C．A点→B点发生反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)+H+=HCOeq\o\al(－,3)D．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(COeq\o\al(2－,3))＝c(HCOeq\o\al(－,3))，由Ka2＝eq\f(c(H＋)·c(COeq\o\al(2－,3)),c(HCOeq\o\al(－,3)))可知c(H+)＝Ka2＝5.6×10−11，故pH＜11，正确；B项，B点对应溶液中溶质为NaCl、NaHCO3，由物料守恒知c(Naeq\o\al(+,))＝c(Cleq\o\al(－,))+c(HCOeq\o\al(－,3))+c(COeq\o\al(2－,3))+c(H2CO3)，错误；C项，由A→B的图像变化趋势知HCOeq\o\al(－,3)逐渐增多，而COeq\o\al(2－,3)逐渐减少，故反应的离子方程式为H++COeq\o\al(2－,3)=HCOeq\o\al(－,3)，正确；D项，用酚酞作指示剂，滴定终点溶液呈碱性，只发生Na2CO3eq\o(→,\s\up7())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，NaHCO3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①0.1mol·L−1CH3COONa溶液，②pH＝13的NaOH溶液，③pH＝1的HCl溶液，④0.1mol·L−1CH3COOH溶液，[已知Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5]下列说法正确的是（）A．水电离出的c(OH－)：①>②>④>③B．①和③混合后溶液呈中性：c(Na+)+c(H+)>c(CH3COO－)+c(Cl－)C．①和④混合后溶液呈酸性：eq\f(c(Na＋),c(CH3COO－))＝1D．③和④分别稀释100倍后的pH：④<③【解析】②③④均抑制水的电离，且②③对水的电离抑制程度相同，大于④，①促进水的电离，所以，水电离出的c(OH－)：①>④>②＝③，A错误；①和③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；①和④混合后溶液呈中性时：eq\f(c(Na＋),c(CH3COO－))＝1，C错误；③和④两溶液的物质的量浓度相同，所以从开始至稀释100倍，pH始终③<④，D错误。【答案】B7．现有amol·L−1的NaX和bmol·L−1的NaY两种盐溶液。下列说法正确的是（）A．若a＝b且c(X－)＝c(Y－)+c(HY)，则HX为强酸B．若a＝b且pH(NaX)>pH(NaY)，则c(X－)+c(OH－)>c(Y－)+c(OH－)C．若a>b且c(X－)＝c(Y－)，则酸性HX>HYD．若两溶液等体积混合，则c(Na+)＝(a+b)mol·L−1(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(OHeq\o\al(－,))，c(Na+)+c(H+)＝c(Y－)+c(OHeq\o\al(－,))，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(Yeq\o\al(－,))+c(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HX＜HY，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+)＝eq\f(a＋b,2)mol·L−1，D错误。【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－)B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Na+)＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(COeq\o\al(2－,3))＞c(H2CO3)C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(OH－)＝c(H+)D．0.2mol·L−1CH3COOH溶液与0.1mol·L−1NaOH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(Cleq\o\al(－,))+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，pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Naeq\o\al(+,))＞c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(H2CO3)＞c(COeq\o\al(2－,3))，B错误；氨水存在电离平衡，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，溶液中离子浓度大小：c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H+)，C错误；0.2mol·L−1的CH3COOH溶液与0.1mol·L−1的NaOH溶液等体积混合后得到0.05mol·L−1的CH3COOH溶液和0.05mol·L−1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：2c(Naeq\o\al(+,))＝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(OHeq\o\al(－,))则c(H+)+c(CH3COOH)＜c(CH3COO－)+c(OH－)，D正确。【答案】D9．向0.1mol·L−1的NH4HCO3溶液中逐渐加入0.1mol·L−1NaOH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，HCOeq\o\al(－,3)反而略有增加，可能是因为NH4HCO3溶液中存在H2CO3发生的主要反应是H2CO3+OH－=HCOeq\o\al(－,3)+H2OB．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C．pH＝9.5时，溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(HN3·H2O)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(COeq\o\al(2－,3))D．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NHeq\o\al(＋,4)的水解平衡，即NHeq\o\al(＋,4)+H2ONH3·H2O+H+①；HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡，即HCOeq\o\al(－,3)+H2OH2CO3+OH－②；HCOeq\o\al(－,3)的电离平衡，即HCOeq\o\al(－,3)Heq\o\al(+,)+COeq\o\al(2－,3)③。在未加氢氧化钠时，溶液的pH＝7.7，呈碱性，则上述3个平衡中第②个HCOeq\o\al(－,3)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②向逆方向移动，HCOeq\o\al(－,3)的量略有增加，即逆方向的反应是H2CO3+OH－=HCOeq\o\al(－,3)+H2O，A正确；对于平衡①，氢氧根与氢离子反应，平衡正向移动，NH3·H2O的量增加，NHeq\o\al(＋,4)被消耗，当pH大于8.7以后，COeq\o\al(2－,3)的量在增加，平衡③受到影响，HCOeq\o\al(－,3)被消耗，即碳酸氢根离子和铵根离子都与氢氧根离子反应，B正确；从图中可直接看出pH＝9.5时，溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))＞c(NH3·H2O)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(COeq\o\al(2－,3))，C正确；滴加氢氧化钠溶液时，HCOeq\o\al(－,3)的量并没减小，反而增大，说明首先不是HCOeq\o\al(－,3)与OH－反应，而是NHeq\o\al(＋,4)先反应，即NH4HCO3+NaOH=NaHCO3+NH3·H2O，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（）A．pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3两种溶液中的c(Na+)：②＞①B．0.1mol·L−1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中：c(Na+)＝2c(A2－)+c(HA－)+c(H2C．上图表示用0.1mol·L−1CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol·L−1NaOH溶液的滴定曲线，则pH＝7时：c(Naeq\o\al(+,))＞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(Heq\o\al(+,))+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：HCOeq\o\al(－,3)＞CH3COO－，则c(Naeq\o\al(+,))：②＜①，A错误；任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得c(Naeq\o\al(+,))＝c(A2－)+c(HA－)+c(H2A)，B错误；常温下，pH＝7时溶液呈中性，则c(OH－)＝c(H+)，根据电荷守恒得c(Naeq\o\al(+,))＝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(Naeq\o\al(+,))+c(Heq\o\al(+,))＝c(CH3COO－)+c(OH－)，根据物料守恒得c(Naeq\o\al(+,))＝2c(CH3COO－)+2c(CH3COOH)，所以得c(OH－)＝c(Heq\o\al(+,))+c(CH3COO－)+2c(CH3COOH)，D正确。【答案】D11．25℃时，将氨水与氯化铵溶液混合得到c(NH3·H2O)+c(NHeq\o\al(＋,4))＝0.1mol·L−1的混合溶液。溶液中c(NH3·H2O)、c(NHeq\o\al(＋,4))与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述一定正确的是（）A．W点表示溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(OH－)B．pH＝10.5溶液中：c(Cl－)+c(OH－)+c(NH3·H2O)＜0.1mol·L−1C．pH＝9.5溶液中：c(NH3·H2O)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H+)D．向W点所表示1L溶液中加入0.05molNaOH固体(忽略溶液体积变化)：c(Cl－)>c(Na+)>c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H+)【解析】A．W点时一水合氨与铵根离子浓度相等，根据电荷守恒可得：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(Heq\o\al(+,))＝c(OH－)+c(Cl－)，故A错误；B．已知：c(NH3·H2O)+c(NHeq\o\al(＋,4))=0.1mol·L−1，根据电荷守恒可得：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(Heq\o\al(+,))=c(Cl－)+c(OH－)，则c(Cl－)+c(OH－)+c(NH3·H2O)=c(NH