高考化学一轮复习 跟踪检测（四十九）专题研究 溶液中粒子浓度关系（含解析）-人教版高三化学试题

跟踪检测（四十九）专题研究——溶液中粒子浓度关系1．含SO2的烟气会形成酸雨，工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2，随着SO2的吸收，吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是()A．Na2SO3溶液中存在：c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(H2SO3)>c(HSOeq\o\al(－,3))B．已知NaHSO3溶液pH<7，该溶液中：c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H2SO3)>c(SOeq\o\al(2－,3))C．当吸收液呈酸性时：c(Na＋)＝c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)D．当吸收液呈中性时：c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))解析：选DNa2SO3溶液呈碱性，溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H2SO3)，A项错误；NaHSO3溶液pH<7，则该溶液中HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，溶液中粒子浓度大小关系为c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H＋)>c(SOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(H2SO3)，B项错误；当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液，溶液中存在物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))，也可以是NaHSO3和亚硫酸钠的混合溶液，则选项中的物料守恒关系式不再适用，C项错误；当吸收液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))，故c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))，D项正确。2．向20mL0.5mol·L－1的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液，测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中错误的是()A．醋酸的电离常数：B点＞A点B．由水电离出的c(OH－)：B点＞C点C．从A点到B点，混合溶液中可能存在：c(CH3COO－)＝c(Na＋)D．从B点到C点，混合溶液中一直存在：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)解析：选D醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，且其电离过程吸热，温度越高，醋酸的电离程度越大，其电离常数越大，故A正确；B点酸碱恰好反应生成醋酸钠，C点NaOH过量，NaOH抑制水的电离，醋酸钠促进水的电离，所以由水电离出的c(OH－)：B点＞C点，故B正确；如果c(CH3COO－)＝c(Na＋)，根据电荷守恒知，溶液中c(OH－)＝c(H＋)，B点为醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，A点为等物质的量的醋酸和醋酸钠混合溶液，呈酸性，所以从A点到B点，混合溶液中可能存在：c(CH3COO－)＝c(Na＋)，故C正确；在C点时为醋酸钠、NaOH等物质的量的混合溶液，因为CH3COO－发生水解反应，则混合溶液中c(CH3COO－)＜c(OH－)，故D错误。3．(2019·青岛模拟)室温下，0.1mol·L－1的某二元酸H2A溶液中，可能存在的含A粒子(H2A、HA－、A2－)的物质的量分数随pH变化的关系如图所示，下列说法正确的是()A．H2A的电离方程式：H2AH＋＋HA－B．pH＝5时，在NaHA和Na2A的混合溶液中：c(HA－)∶c(A2－)＝1∶100C．等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合，离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(HA－)＞c(A2－)D．Na2A溶液必存在c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA－)＋2c(H2A)，各粒子浓度均大于0解析：选B由图知，在pH＝0～6范围内，不存在H2A分子，说明H2A的第一步电离是完全的，H2A的电离方程式为H2A=H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，A项错误；由pH＝3时的数据可求得HA－的电离常数Ka＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)＝1×10－3，温度不变，电离常数不变，故pH＝5时电离常数Ka＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)＝eq\f(1×10－5×cA2－,cHA－)＝1×10－3，解得eq\f(cA2－,cHA－)＝100，故B项正确；在等物质的量浓度的NaHA和Na2A混合溶液中，pH<7，HA－的电离程度大于A2－的水解程度，故离子浓度大小关系应为c(Na＋)＞c(A2－)＞c(HA－)，C项错误；根据H2A的电离方程式知，Na2A溶液中c(H2A)＝0，D项错误。4．常温下，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20mL同浓度的一元弱酸HA，滴定过程溶液pH随x的变化曲线如图所示(忽略中和热效应)，下列说法不正确的是()A．HA溶液加水稀释后，溶液中eq\f(cHA,cA－)的值减小B．HA的电离常数KHA＝eq\f(10－7x,100－x)(x为滴定分数)C．当滴定分数为100时，溶液中水的电离程度最大D．滴定分数大于100时，溶液中离子浓度关系一定是c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)解析：选D弱酸加水稀释促进电离，n(A－)增大，n(HA)减小，故eq\f(cHA,cA－)的值减小，A正确；设HA的量是100，根据图像知有x被反应，KHA＝eq\f(10－7x,100－x)，B正确；当滴定分数为100时，二者刚好反应生成强碱弱酸盐NaA，由于盐的水解，水的电离程度最大，C正确；滴定分数大于100时，即氢氧化钠过量，溶液中离子浓度关系可能有c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)，D错误。5．将0.1mol·L－1(CH3COO)2Ba溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，下列关系不正确的是()A．3c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)B．2c(Ba2＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)C．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＝c(Ba2＋)＞c(OH－)＞c(H＋)D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)＋0.05mol·L－1解析：选C由电荷守恒式2c(Ba2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，两溶液均为0.1mol·L－1，则c(Ba2＋)＝c(Na＋)，可知A项正确；因CH3COO－在溶液中部分水解，由物料守恒：2c(Ba2＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，B项正确；该溶液中的OH－来自NaOH的电离和CH3COO－的水解，故c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(Na＋)＝c(Ba2＋)＞c(H＋)，C项不正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋2c(Ba2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，把c(Na＋)＝0.05mol·L－1和物料守恒式2c(Ba2＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)代入电荷守恒式，即得c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)＋0.05mol·L－1，D项正确。6．下列各组溶液中的各种溶质的物质的量浓度均为0.1mol·L－1：①H2S溶液、②KHS溶液、③K2S溶液、④H2S和KHS混合溶液(已知常温下KHS溶液的pH＞7)。下列说法正确的是()A．溶液的pH从大到小的顺序为③＞②＞①＞④B．在H2S和KHS混合溶液中：c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)＝2c(K＋)C．c(H2S)从大到小的顺序为①＞④＞③＞②D．在KHS溶液中：c(H＋)＋c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(OH－)解析：选BH2S溶液、H2S和KHS混合溶液均显酸性，但HS－的存在抑制了H2S的电离，故pH：④＞①；K2S溶液中S2－的水解程度大于KHS溶液中HS－的水解程度，则pH：③＞②，故溶液pH从大到小的顺序为③＞②＞④＞①，A错误。在浓度均为0.1mol·L－1H2S和KHS混合溶液中，根据物料守恒可得：c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)＝2c(K＋)，B正确。在K2S溶液中S2－发生两步水解生成H2S，而KHS溶液中HS－发生一步水解生成H2S，故溶液中c(H2S)：②＞③，C错误。在KHS溶液中根据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(K＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)，D错误。7．室温下，用0.1mol·L－1的盐酸分别滴定50mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是()A．从反应开始至恰好完全反应，水电离出的c(H＋)始终增大B．滴定至P点时，溶液中：c(B＋)＞c(Cl－)＞c(BOH)＞c(OH－)＞c(H＋)C．pH＝7时，三种溶液中c(A＋)＝c(B＋)＝c(D＋)D．当盐酸体积为50mL时，将三种溶液混合后：c(H＋)＝c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＋c(OH－)解析：选C三种碱溶液中分别滴加盐酸至恰好完全反应，溶液的碱性减弱，对水的电离抑制程度减小，故水电离出的c(H＋)始终增大，A正确。由图可知，消耗盐酸的体积都为50mL，则三种碱的浓度均为0.1mol·L－1；P点时，V(盐酸)＝25mL，此时溶液为等浓度BOH和BCl混合液，由于溶液pH＞9，溶液呈碱性，则BOH的电离程度大于BCl的水解程度，故溶液中c(B＋)＞c(Cl－)＞c(BOH)>c(OH－)>c(H＋)，B正确。pH＝7时，三种溶液中均存在c(OH－)＝c(H＋)，且存在电荷守恒关系：c(X＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)(X＋＝A＋、B＋或D＋)，则有c(X＋)＝c(Cl－)，由于三种碱的碱性不同，则pH＝7时加入盐酸的体积不同，c(Cl－)不同，故pH＝7时，三种溶液中c(A＋)≠c(B＋)≠c(D＋)，C错误。当盐酸体积为50mL时，三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐，将三种溶液混合，据质子守恒可得c(H＋)＝c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＋c(OH－)，D正确。8．常温下，含碳微粒(H2C2O4、HC2Oeq\o\al(－,4)、C2Oeq\o\al(2－,4))存在于0.1mol·L－1草酸溶液与等浓度NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数w(某微粒物质的量浓度与三种微粒物质的量浓度和比值)与溶液pH的关系如图所示，下列有关说法错误的是()A．向pH＝1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大B．pH＝4.2时，溶液中c(Na＋)＞c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．若草酸的第二级电离常数为K2，则lgK2＝－4.2D．将0.1mol·L－1相同物质的量浓度NaHC2O4和Na2C2O4的两份溶液等体积混合，可配得图a点所示混合液解析：选DpH＝1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2，草酸逐渐减少，草酸钠增多，溶液中由酸电离的氢离子浓度减小，则对水的电离抑制的程度减小，水的电离度一直增大，故A正确；pH＝4.2时，c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(C2Oeq\o\al(2－,4))，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，c(H＋)和c(OH－)忽略，所以c(Na＋)＞c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))，故B正确；pH＝4.2时，c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(C2Oeq\o\al(2－,4))，Ka2＝eq\f(cC2O\o\al(2－,4)·cH＋,cHC2O\o\al(－,4))＝c(H＋)＝10－4.2，则lgK2＝lg10－4.2＝－4.2，故C正确；HC2Oeq\o\al(－,4)的电离常数是10－4.2，C2Oeq\o\al(2－,4)的水解常数是Kh＝eq\f(KW,Ka2)＝eq\f(10－14,10－4.2)＝10－9.8<10－4.2，HC2Oeq\o\al(－,4)的电离大于C2Oeq\o\al(2－,4)的水解，所以c(HC2Oeq\o\al(－,4))≠c(C2Oeq\o\al(2－,4))，故D错误。9．(2019·广州调研)常温下，浓度均为0.10mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lgeq\f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述正确的是()A．MOH的电离程度：c点大于d点B．ROH溶液由a点到b点时，eq\f(cR＋,cROH·cH＋)变大C．pH＝10时，MOH和ROH溶液中，c(M＋)＞c(R＋)D．lgeq\f(V,V0)＝2时，MOH和ROH两种溶液中，水电离出的c(OH－)的比值为1∶10解析：选D由图可知，浓度均为0.10mol·L－1的MOH和ROH溶液，前者pH＝13，后者pH＜13，则MOH是强碱，ROH是弱碱，MOH完全电离，故c、d两点MOH的电离程度均为100%，A错误。ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，则电离常数为Kb(ROH)＝eq\f(cOH－·cR＋,cROH)＝eq\f(KW·cR＋,cROH·cH＋)，则有eq\f(cR＋,cROH·cH＋)＝eq\f(KbROH,KW)，由于温度不变，则Kb(ROH)、KW不变，故a→b点时eq\f(cR＋,cROH·cH＋)不变，B错误。MOH和ROH溶液中存在电荷守恒关系：c(M＋)＋c(H＋)＝c(OH－)、c(R＋)＋c(H＋)＝c(OH－)；由图可知，pH＝10时，两溶液中c(OH－)、c(H＋)分别相等，则有c(M＋)＝c(R＋)，C错误。lgeq\f(V,V0)＝2时，MOH和ROH溶液的pH分别为11、10，而碱溶液中的H＋全部来源于水的电离，且c水(OH－)＝c水(H＋)，故MOH和ROH溶液中水电离出的c(OH－)的比值为10－11∶10－10＝1∶10，D正确。10．下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是()A．pH相同的①NH4Cl、②NH4Al(SO4)2、③NH4HSO4三种溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))：①<②<③B．20mL0.1mol·L－1CH3COONa溶液与10mL0.1mol·L－1HCl溶液混合后呈酸性，所得溶液中：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)C．0.1mol·L－1NaHCO3溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(OH－)D．常温下，pH＝7的NH4Cl与氨水的混合溶液中：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)＝c(OH－)解析：选B溶液物质的量浓度相同时，三种溶液中的c(H＋)：③>②>①，c(NHeq\o\al(＋,4))：③>②>①，故c(H＋)相同时，三种溶液中的c(NHeq\o\al(＋,4))：③<②<①，A项错误；反应后得到等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液，溶液呈酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，故c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(CH3COOH)>c(H＋)，B项正确；混合后得到Na2CO3溶液，由于COeq\o\al(2－,3)两步水解都生成OH－，COeq\o\al(2－,3)只有第一步水解生成HCOeq\o\al(－,3)，故c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HCOeq\o\al(－,3))，C项错误；该混合溶液中，根据电荷守恒有：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，故c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))，D项错误。11．常温下，向25mL0.1mol·L－1NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol·L－1的HN3(叠氮酸)溶液，pH的变化曲线如图所示(溶液混合时体积的变化忽略不计，叠氮酸的K＝10－4.7)。下列说法正确的是()A．水电离出的c(H＋)：A点小于B点B．在B点，离子浓度大小为c(OH－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(Neq\o\al(－,3))C．在C点，滴加的V(HN3溶液)＝12.5mLD．在D点，c(Na＋)＝2c(HN3)＋2c(Neq\o\al(－,3))解析：选A由图可知，A点pH＝13，B点pH＝8，A点比B点的碱性强，A点NaOH溶液对水的电离抑制程度大于B点，故A点水电离出的c(H＋)小于B点，A正确；B点溶液呈碱性，显然c(OH－)＞c(H＋)，但溶液中c(Na＋)＞c(OH－)，B错误；当V(HN3溶液)＝12.5mL时，NaOH与HN3恰好完全反应，由于Neq\o\al(－,3)发生水解反应而使溶液显碱性，而C点溶液的pH＝7，溶液呈中性，说明V(HN3溶液)＞12.5mL，C错误；D点溶液是等浓度NaN3和HN3的混合液，根据物料守恒可得2c(Na＋)＝c(Neq\o\al(－,3))＋c(HN3)，D错误。12．室温下，用0.100mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol·L－1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A．Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00mLC．V(NaOH)＝20.00mL时，两份溶液中:c(Cl－)＝c(CH3COO－)D．V(NaOH)＝10.00mL时，醋酸溶液中:c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)解析：选BA项，滴定开始时0.100mol·L－1盐酸pH＝1,0.100mol·L－1醋酸pH＞1，所以滴定盐酸的曲线是Ⅱ，滴定醋酸的曲线是Ⅰ，错误；B项，醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH＝7时，醋酸所用NaOH溶液的体积小，正确；C项，V(NaOH)＝20.00mL时，二者反应生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，c(CH3COO－)<c(Cl－)，错误；D项，加入10.00mLNaOH溶液时，醋酸溶液中恰好为同浓度的醋酸和醋酸钠，醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度，所以c(CH3COO－)＞c(Na＋)，错误。13．常温下，向1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，不断加入固体NaOH后，NHeq\o\al(＋,4)与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑溶液体积的变化和氨的挥发)，下列说法正确的是()A．M点溶液中水的电离程度比原溶液大B．a＝0.05C．当n(NaOH)＝0.05mol时溶液中有：c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(OH－)＞c(H＋)D．在M点时，n(OH－)－n(H＋)＝(a－0.05)mol解析：选DM点是向1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中，不断加入NaOH固体后反应得到NaCl、NH3·H2O溶液与剩余NH4Cl溶液的混合溶液，NHeq\o\al(＋,4)浓度和NH3·H2O浓度相同，NH3·H2O是一元弱碱，抑制水的电离，此时水的电离程度小于原NH4Cl溶液中水的电离程度，故A错误；若a＝0.05，得到物质的量均为0.05mol的NH4Cl、NaCl和NH3·H2O的混合物，由于NH3·H2O电离大于NH4Cl水解，则c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(NH3·H2O)，离子浓度大小关系为c(Cl－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(H＋)，故B、C错误；在M点时溶液中存在电荷守恒，n(OH－)＋n(Cl－)＝n(H＋)＋n(Na＋)＋n(NHeq\o\al(＋,4))，n(OH－)－n(H＋)＝n(NHeq\o\al(＋,4))＋n(Na＋)－n(Cl－)＝0.05＋a－0.1＝(a－0.05)mol，故D正确。14．常温下，某溶液中只含有Cl－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、OH－四种离子，其浓度大小的排列顺序为c(Cl－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(H＋)＞c(OH－)，下列有关说法中正确的是()A．该溶液由pH＝11的NH3·H2O溶液与pH＝3的HCl溶液等体积混合而成B．该溶液由0.1mol·L－1的NH3·H2O溶液与0.1mol·L－1的NH4Cl溶液等体积混合而成C．在上述溶液中加入适量NH3·H2O，可能使溶液中离子浓度大小改变为c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)D．在上述溶液中通入适量HCl气体，可能使溶液中离子浓度大小改变为c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＞c(OH－)＝c(H＋)解析：选C常温下，pH＝11的NH3·H2O溶液与pH＝3的HCl溶液等体积混合，充分反应后，NH3·H2O溶液有剩余，溶液呈碱性，则有c(OH－)＞c(H＋)，A错误；0.1mol·L－1NH3·H2O溶液与0.1mol·L－1NH4Cl溶液等体积混合，所得溶液呈碱性，则有c(OH－)＞c(H＋)，B错误；加入适量NH3·H2O，中和溶液中的H＋，使溶液呈碱性，则有c(OH－)＞c(H＋)，结合电荷守恒可得c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)，C正确；原溶液呈酸性，通入适量HCl，溶液的酸性比原来更强，则有c(H＋)＞c(OH－)，不可能存在c(OH－)＝c(H＋)，D错误。15．常温下，将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示，已知peq\f(cA－,cHA)＝－lgeq\f(cA－,cHA)。下列叙述不正确的是()A．Ka(HA)的数量级为10－5B．滴加NaOH溶液过程中，eq\f(cA－,cHA·cOH－)保持不变C．m点所示溶液中：c(H＋)＝c(HA)＋c(OH－)－c(Na＋)D．n点所示溶液中：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)解析：选D由图可知，peq\f(cA－,cHA)＝－lgeq\f(cA－,cHA)＝0，即eq\f(cA－,cHA)＝1时，混合液pH＝4.76；HA的电离常数为Ka(HA)＝eq\f(cA－·cH＋,cHA)＝c(H＋)＝10－4.76，则Ka(HA)的数量级为10－5，A正确。Ka(HA)＝eq\f(cA－·cH