高中化学人教版化学反应原理第三章水溶液中的离子平衡 课时作业20

课时作业20溶液中离子浓度大小比较时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．下列叙述正确的是()A．mol·L－1CH3COONa溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)B．NH4Cl溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均增大C．pH＝4的CH3COOH溶液和pH＝4的NH4Cl溶液中，c(H＋)不相等D．在NaHCO3溶液中：c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＝c(H＋)＋c(H2CO3)1．解析：CH3COONa为强碱弱酸盐，水溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，A错误；Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变，B错误；pH＝4的CH3COOH和NH4Cl溶液中，c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，C错误；根据质子守恒，D正确。答案：D2．常温下有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和Na2SO4溶液中的一种。已知A、B溶液中水的电离程度相同，A、C溶液的pH相同。下列说法中不正确的是()A．D溶液的pH＝7B．四种溶液相比，C溶液中水的电离程度最大C．A与C等体积混合，溶液中有c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)D．B与D等体积混合后，溶液中有c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)2．解析：四种物质中，CH3COONa和NH4Cl促进水的电离，HCl抑制水的电离，Na2SO4对水的电离没有影响，结合A、B溶液中水的电离程度相同知，A、B为CH3COONa和NH4Cl溶液；CH3COONa溶液的pH>7，NH4Cl溶液和盐酸的pH<7，Na2SO4溶液的pH＝7，结合A、C溶液的pH相同知A、C为NH4Cl溶液和盐酸，综上所述，A为NH4Cl溶液，B为CH3COONa溶液，C为盐酸，D为Na2SO4溶液。Na2SO4溶液的pH＝7，A正确；盐酸中水的电离程度最小，B错误；A与C等体积混合得到NH4Cl和HCl的混合溶液，因为NH4Cl与HCl两溶液的pH相同，所以c(NH4Cl)远大于c(HCl)，故溶液中有c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)，C正确；B与D等体积混合得到CH3COONa、Na2SO4的混合溶液，由于Na2SO4对水的电离没有影响，所以溶液中的质子守恒式为：c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)，D正确。答案：B3．下列溶液中浓度关系正确的是()A．小苏打溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)B．CH3COONa溶液中：c(CH3COO－)>c(Na＋)C．物质的量浓度相等的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(CH3COOH)D．mol/L的NaHA溶液，其pH＝4，则c(HA－)>c(H＋)>c(H2A)>c(A2－)3．解析：A项不符合电荷守恒，c(COeq\o\al(2－,3))的系数应为2；B项，因CH3COO－水解，所以c(CH3COO－)<c(Na＋)；C项，据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)①，由物料守恒得：2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)②，将①×2－②得c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝2c(H＋)＋c(CH3COOH)。D项，pH＝4，说明电离大于水解，所以c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(H2A)，D错。答案：C4．常温下，在所得下列溶液中，各离子浓度的关系正确的是()A．浓度均为mol·L－1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(OH－)＝c(H＋)B．pH＝12的氨水与pH＝2的盐酸等体积混合c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)C．向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)D．向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH＝5的混合溶液：c(Na＋)＝c(NOeq\o\al(－,3))4．解析：A项，两者等体积混合后完全反应生成CH3COONa溶液，CH3COO－水解，溶液显碱性，则c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)；B项，两者等体积混合，氨水过量很多，溶液显碱性，则c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)；C项，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，因c(H＋)>c(OH－)，故c(CH3COO－)>c(Na＋)；D项，Na＋、NOeq\o\al(－,3)不水解，加入稀盐酸后不影响Na＋、NOeq\o\al(－,3)的浓度关系，浓度比仍然是11，故D对。答案：D5．t℃时，某浓度氯化铵溶液的pH＝4，下列说法中一定正确的是()A．由水电离出的氢离子浓度为10－10mol·L－1B．溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．溶液中c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)D．溶液中c(NH3·H2O)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＋c(OH－)5．解析：NHeq\o\al(＋,4)水解促进了H2O的电离，溶液中的c(H＋)即为H2O电离的c(H＋)，A错；在25℃时，水的离子积为1×10－14，B错；NHeq\o\al(＋,4)水解生成H＋，故c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)，C正确；由物料守恒可知c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)，D错误。答案：C6．下列说法正确的是()A．常温下醋酸分子不可能存在于pH>7的碱性溶液中B．同浓度的溶液：①(NH4)2SO4②NH4HSO4③NH4Cl，c(NHeq\o\al(＋,4))的顺序是：①>②>③C．mol·L－1醋酸溶液加水稀释时，所有的离子浓度都减小D．mol·L－1硫化钠溶液中粒子浓度的关系：c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)6．解析：在CH3COONa溶液中由于CH3COO－的水解使pH>7，溶液中存在醋酸分子，A不正确；mol·L－1醋酸稀释时，c(OH－)增大，C错误；根据物料守恒，c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(H2S)＋c(HS－)]，D错误。答案：B7．某酸性溶液中只有Na＋、CH3COO－、H＋、OH－四种离子，则下列描述正确的是()A．该溶液可能是由pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合而成的B．该溶液可能是由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成的C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)D．加入适量氨水，c(CH3COO－)一定大于c(Na＋)、c(NHeq\o\al(＋,4))之和7．解析：pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，CH3COOH过量，溶液显酸性，故A有可能；B项中两溶液混合后生成CH3COONa水解显碱性，因而不可能；C选项不符合电荷守恒，故不可能；D项中加入适量氨水后的溶液中电荷守恒关系为：c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)因为不知道此时溶液酸碱性情况，故不能判断c(H＋)与c(OH－)的相对大小，即不能判断c(CH3COO－)与c(Na＋)和c(NHeq\o\al(＋,4))之和的大小关系。答案：A8．下列浓度关系正确的是()A．氯水中：c(Cl2)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)]B．氯水中：c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)>c(ClO－)C．等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－)D．Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H＋)8．解析：氯水中含有Cl2、HClO、Cl－、H＋、OH－、H2O、ClO－共七种分子和离子，其中c(Cl2)和其他离子浓度不存在定量关系，因为HClO比H2O的电离程度大，故溶液中c(ClO－)>c(OH－)，A和B错误。C项中混合后的溶液是CH3COONa溶液，CH3COO－水解使c(Na＋)>c(CH3COO－)。答案：D9．已知mol/L的二元酸H2A溶液的pH＝，则下列说法正确的是()A．在Na2A、NaHA两溶液中，离子种类不相同B．在溶质物质的量相等的Na2A、NaHA两溶液中，阴离子总数相等C．在NaHA溶液中一定有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)D．在Na2A溶液中一定有：c(Na＋)>c(A2－)>c(H＋)>c(OH－)9．解析：mol/L的一元强酸的pH＝,mol/L的H2A溶液的pH＝，说明它是一种弱酸。Na2A发生水解A2－＋H2OHA－＋OH－和HA－＋H2OH2A＋OH－，溶液中存在HA－、A2－、H＋、OH－、Na＋；NaHA发生水解HA－＋H2OH2A＋OH－和电离HA－H＋＋A2－，溶液中存在HA－、A2－、H＋、OH－、Na＋，所以两溶液中离子种类相同，A不正确。溶质物质的量相等的Na2A和NaHA溶液中，若不存在水解、电离等过程，A2－和HA－物质的量正好相等，也就是阴离子总量相等，但因为存在上述水解、电离等过程，阴离子数量发生变化，所以阴离子总量不相等，B不正确。在电解质溶液中“阳离子带的正电荷总数在数值上等于阴离子带的负电荷总数”，所以，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)，C正确。Na2A溶液中，存在A2－＋H2OHA－＋OH－，使c(OH－)>c(H＋)，溶液呈碱性，D不正确。答案：C10．实验测得常温下mol·L－1某一元酸(HA)溶液的pH不等于1,mol·L－1某一元碱(BOH)溶液里eq\f(cH＋,cOH－)＝1×10－12，将此两种溶液等体积混合后，所得溶液里的各离子的物质的量浓度由大到小的排列顺序是()A．c(A－)>c(B＋)>c(H＋)>c(OH－)B．c(B＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)C．c(B＋)＝c(A－)>c(H＋)＝c(OH－)D．c(B＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)10．解析：由题意分析mol·L－1的一元酸为弱酸；由一元碱c(H＋)＝1×10－12×c(OH－)，得出c(H＋)·c(OH－)＝1×10－12×[c(OH－)]2，eq\f(1×10－14,1×10－12)＝[c(OH－)]2，c(OH－)＝mol·L－1，则该一元碱为强碱，这样就变成了等浓度等体积的酸、碱中和，生成BA盐，而后A－水解，即BA＝B＋＋A－，A－＋H2OHA＋OH－，所以B选项正确。答案：B11．下列说法正确的是()A．常温下醋酸分子不可能存在于pH>7的碱性溶液中B．mol·L－1硫化钠溶液中离子浓度关系是：c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)C．常温下向氯化铵溶液中加入少量氨水使溶液的pH＝7，则混合溶液中：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))D．mol·L－1氯化铵溶液与mol·L－1的氢氧化钠溶液等体积混合溶液中的离子浓度为：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Na＋)>c(OH－)11．解析：A选项在醋酸钠溶液中，pH>7，由于醋酸根离子水解，溶液中有醋酸存在；B选项的等量关系应为NaHS溶液中的物料守恒，该溶液的关系是c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)；C选项中因为pH＝7，则c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))；D选项正确。答案：D12.常温下，用0mol·L－1NaOH溶液滴定mL0mol·L－1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()A．点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)C．点③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)12．解析：A项，点①反应后溶液是CH3COONa与CH3COOH物质的量之比为11的混合物，CH3COOH电离程度大于CH3COO－的水解程度，故c(Na＋)>c(CH3COOH)；由电荷守恒可知：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，所以c(CH3COO－)＋c(OH－)>c(CH3COOH)＋c(H＋)。B项，点②时，pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，由电荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，故c(Na＋)＝c(CH3COO－)。C项，点③时，恰好完全反应生成CH3COONa，因CH3COO－水解，c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)。D项，当CH3COOH较多，生成CH3COONa少量时，可能出现此离子浓度关系。答案：D二、非选择题(52分)13．(14分)现有浓度均为mol·L－1的下列溶液：①H2SO4溶液②CH3COOH溶液③NaOH溶液④NH4Cl溶液⑤CH3COONH4溶液⑥(NH4)2SO4溶液⑦NH4HSO4溶液⑧氨水请回答下列问题：(1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H＋浓度由大到小的顺序是________(填序号)。(2)④、⑤、⑦、⑧四种溶液中NHeq\o\al(＋,4)浓度由大到小的顺序是________(填序号)。(3)将③和④等体积混合后，混合液中各离子浓度关系正确的是________。A．c(Na＋)＝c(Cl－)>c(OH－)>c(NHeq\o\al(＋,4))B．c(Na＋)＝mol·L－1C．c(Na＋)＋c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＋c(OH－)D．c(H＋)>c(OH－)13．答案：(1)④②③①(2)⑦④⑤⑧(3)A14．(14分)(1)常温下，mol·L－1HCl溶液与mol·L－1MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，测得混合溶液的pH＝6，则①混合溶液中由水电离出的c(H＋)________(填“>”、“<”或“＝”)HCl溶液中由水电离出的c(H＋)。②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)。c(Cl－)－c(M＋)＝________mol·L－1；c(H＋)－c(MOH)＝________mol·L－1。(2)常温下若将mol·L－1MOH溶液与mol·L－1HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则说明在相同条件下，MOH的电离程度________(填“>”、“<”或“＝”)MCl的水解程度。(3)常温下若将pH＝3的HR溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH≠7，则混合溶液的pH________(填“>7”或“<7”或“无法确定”)。14．解析：(1)①由混合溶液的pH＝6知，反应生成的盐发生水解，促进了水的电离，而酸抑制水的电离。②c(H＋)＝10－6mol·L－1，c(OH－)＝10－8mol·L－1，由电荷守恒关系可得c(Cl－)－c(M＋)＝c(H＋)－c(OH－)＝10－6mol·L－1－10－8mol·L－1＝×10－7mol·L－1。物料守恒：c(Cl－)＝c(M＋)＋c(MOH)，则c(H＋)－c(MOH)＝c(H＋)－[c(Cl－)－c(M＋)]＝10－6mol·L－1－×10－7mol·L－1＝×10－8mol·L－1。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液，只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时，pH<7。(3)酸中已电离的c(H＋)和碱溶液中的c(OH－)相等，等体积混合后pH≠7，只可能是弱酸过量。答案：(1)①>②×10－7×10－8(2)<(3)<715．(12分)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是：H2B=H＋＋HB－；HB－H＋＋B2－。回答下列问题：(1)Na2B溶液显________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是______________________(用离子方程式表示)。(2)在mol·L－1的Na2B溶液中存在的粒子，其浓度关系式正确的是________。A．c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝mol·L－1B．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)＋2c(B2－)D．c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)(3)已知mol·L－1NaHB溶液的pH＝2，则mol·L－1H2B溶液中的氢离子的物质的量浓度可能mol·L－1(填“<”、“>”或“＝”)，理由是________。(4)mol·L－1NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是________。15．解析：(1)由H2B=H＋＋HB－(完全电离)，HB－H＋＋B2－(部分电离)，所以盐中B2－将水解而HB－不水解，故Na2B显碱性，B2－＋H2OHB－＋OH－。(2)在Na2B溶液中存在：Na2B=2Na＋＋B2－，B2－＋H2OHB－＋OH－，H2OH＋＋OH－。由物料守恒知c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)＝mol·L－1。由电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(B2－)＋c(OH－)＋c(HB－)。(3)在NaHB溶液中，NaHB=Na＋＋HB－，HB－H＋＋B2－，H2OH＋＋OH－。已知mol·L－1NaHB溶液的pH＝2，其c(H＋)＝mol·L－1，主要是HB－电离产生的。在H2B溶液中，第一步电离产生的H＋抑制了第二步的电离，所以mol·L－1H2B溶液中c(H＋)<mol·L－1。(4)在NaHB溶液中各离子浓度大小顺序为：c(Na＋)>c(HB－)>c(H＋)>c(B2－)>c(OH－)。答案：(1)碱性B2－＋H2OHB－＋OH－(2)CD(3)<mol·L－1NaHB溶液的pH＝2，说明其c(H＋)＝mol·L－1，主要是HB－电离产生的。在H2B溶液中，第一步电离产生的H＋抑制了第二步的电离，所以mol·L－1H2B溶液中c(H＋)<mol·L－1(4)c(Na＋)>c(HB－)>c(H＋)>c(B2－)>c(OH－)16．(12分)常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，分别进行编号为①、②、③的实验，实验数据记录如下表：实验编号HA物质的量浓度(mol·L－1)NaOH物质的量浓度(mol·L－1)混合溶液的pH①pH＝8②cpH＝7③pH