易错专题09 溶液中离子浓度的关系（原卷版）-2024-2025学年高二化学易错题典例精讲与习题精练（人教版2019选择性必修1）

易错专题09溶液中离子浓度的关系聚焦易错点：►易错点一溶液中的三个守恒关系►易错点二离子浓度大小的比较规律典例精讲易错点一溶液中的守恒关系【易错典例】例1（2023上·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考阶段练习）常温下，下列有关各溶液的叙述正确的是()A.pH>7的溶液中不可能存在醋酸分子B.20mL0.1mol·L－1的醋酸钠溶液与10mL0.1mol·L－1的盐酸混合后溶液显酸性：c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(H＋)>c(CH3COOH)C.0.1mol·L－1醋酸的pH＝a,0.01mol·L－1的醋酸的pH＝b，则a＋1>bD.已知酸性HF>CH3COOH，pH相等的NaF与CH3COOK溶液中：c(Na＋)－c(F－)<c(K＋)－c(CH3COO－)【解题必备】溶液中的三个守恒关系(1)电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋、OH－、HCOeq\o\al(－,3)，它们存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)(2)物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中COeq\o\al(2－,3)能水解，故碳元素以COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为：eq\f(1,2)c(Na＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)(3)质子守恒规律：质子守恒是依据水的电离H2OH＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中该H＋和OH－以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)。【变式突破】1．（2022上·黑龙江哈尔滨·高二校考期中）(Ⅰ)某二元酸(H2A)在水中的电离方程式是：H2A=H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－。(1)Na2A溶液显________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是_____________(用离子方程式表示)。(2)已知0.1mol/LNaHA溶液的pH＝2，则0.1mol/LH2A溶液中氢离子的物质的量浓度应____0.11mol/L(填“<”、“>”或“＝”)，理由是__________________。(Ⅱ)25℃时，A酸溶液的pH＝a，B碱溶液的pH＝b。(1)若A为强酸，B为强碱，且a＋b＝14，若两者等体积混合后，溶液的pH＝________，此时溶液中金属阳离子浓度大于酸根阴离子浓度，其原因可能是_____________________。(2)若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a＋b＝14，两者等体积混合后溶液显酸性，则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该离子为__________(填离子符号)；混合后的溶液中，下列微粒浓度大小关系一定正确的是____________(填序号)。①c(MOH)>c(M＋)>c(R－)>c(H＋)>c(OH－)②c(HR)>c(M＋)>c(R－)>c(OH－)>c(H＋)③c(R－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)④c(M＋)>c(R－)>c(OH－)>c(H＋)⑤c(M＋)＋c(H＋)＝c(R－)＋c(OH－)易错点二溶液中离子浓度的大小比较【易错典例】例2（2023上·安徽合肥·高二合肥一中校考期中）常温下，将aL0.1mol·L－1的NaOH溶液与bL0.1mol·L－1的CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确是()A.a<b时，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)B.a>b时，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(H＋)C.a＝b时，c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(OH－)D.无论a、b有何关系，均有c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)【解题必备】1.离子浓度大小的比较规律(1)单一溶液①对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。如在H3PO4的溶液中，c(H＋)>c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(POeq\o\al(3－,4))。②对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析。例如：Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(Na＋)>c(COeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H＋)。③多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HCOeq\o\al(－,3)以水解为主，NaHCO3溶液中c(Na＋)>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(OH－)>c(H＋)；而HSOeq\o\al(－,3)以电离为主，NaHSO3溶液中c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(H＋)>c(OH－)。④不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10mol·L－1的a.NH4HSO4、b.NH4Cl、c.CH3COONH4、d.(NH4)2SO4溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))的大小顺序为d>a>b>c。⑤强酸弱碱盐溶液(一般比较一元酸的盐溶液)。如NH4Cl中存在NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，溶液中离子间的关系是c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(OH－)。(2)混合溶液中各离子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。①分子的电离大于相应离子的水解。例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液，c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)；等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。②分子的电离小于相应离子的水解。例如在0.1mol·L－1的NaCN和0.1mol·L－1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)。2.溶液中粒子浓度大小比较方法(1)判断反应产物：判断两种溶液混合时生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成；(2)写出反应后溶液中存在的平衡：根据溶液的组成，写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)，尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系，在具体应用时要注意防止遗漏；(3)列出溶液中存在的等式：根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式；(4)比大小：根据溶液中存在的平衡和题给条件，结合平衡的有关知识，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。【变式突破】2．（2023·山西省阳高县第一中学校高二阶段练习）改变0.1二元弱酸溶液的pH，溶液中的、、的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是A．pH=1.2时，B．C．Ph=2.7时，D．pH=4.2时，习题精练1．（2023上·安徽六安·高二六安一中校考期中）常温下，用0.10mol⋅L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol⋅L-1溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是A．点①和点②所示溶液中：B．点③和点④所示溶液中：C．点①和点②所示溶液中：D．滴定过程均可选择甲基橙做指示剂2．（2023上·山东青岛·高二山东省青岛第五十八中学校考期中）已知。初始温度25℃时，向20mL氨水中滴加的稀硫酸，测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是A．水的电离程度：B．时，C．图中b点溶液中，D．若，则c点对应溶液中3．（2023上·广东广州·高二铁一中学校联考期中）向一定浓度的和溶液中分别滴加NaOH溶液，和水溶液中含砷的各微粒分布系数(平衡时某物种浓度占各种物种浓度之和的分数)随pH变化如图所示，下列表述正确的是A．图1中m点：B．的为C．图2中时，D．把和的水溶液混合在一起时，的会变小4．（2023上·河北保定·高二统考期中）常温下，向20mL0.1mol•L-1CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液或盐酸，CH3COOH和CH3COO-的分布分数δ与pH的关系如图所示。已知：分布分数δ(X)=，X为CH3COOH和CH3COO-。下列说法错误的是A．曲线Ⅱ是CH3COO-的分布分数曲线B．Ka(CH3COOH)=10-4.76C．将等体积等浓度的CH3COOH与CH3COONa溶液混合后，溶液的pH=4.76D．X点溶液中c(CH3COO-)=c(CH3COOH)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)5．（2023上·广东深圳·高二校考期中）常温下，向某浓度的溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，测得溶液中、、三种微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法不正确的是A．曲线1代表，曲线3代表B．的第一步电离常数C．D．时，6．（2023上·湖南·高二长沙市南雅中学校联考期中）将溶液滴加到己二酸溶液中，混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A．当混合溶液呈中性时，B．曲线表示与的变化关系C．溶液中D．的数量级为7．（2023上·黑龙江哈尔滨·高二哈九中校考期中）室温下，用的NaOH溶液，分别滴定浓度均为的两种酸(HA和HB)溶液，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是A．两种酸的电离常数关系：B．等浓度的NaA溶液与NaB溶液中，C．滴定至P点时，溶液中：D．当HA溶液被NaOH溶液中和100%时溶液中存在8．（2023上·上海浦东新·高二上海市建平中学校考期中）将二元弱酸溶液与溶液混合，、、的物质的量分数随体系pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是A．时，B．C．溶液中，D．时，混合溶液中9．（2023上·辽宁鞍山·高二鞍山一中校考期中）常温下，用的溶液滴定的二元酸溶液。溶液中，分布系数随的变化关系如图所示。[比如A2-的分布系数：下列叙述正确的是A．曲线①代表()B．滴加溶液体积为时，溶液中C．的水解常数D．a点时溶液中10．（2023上·湖南·高二校联考期中）难溶盐可溶于盐酸，常温下，用HCl气体调节：浊液的pH，测得体系中或随的变化如图所示。下列说法正确的是A．曲线N代表随的变化趋势 B．Y点溶液中存在C．氢氟酸的 D．难溶盐的溶度积11．（2023上·北京朝阳·高二北京八十中校考期中）以酚酞为指示剂，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液VNaOH的变化关系如图所示。比如A2-的分布系数：[]下列说法正确的是A．H2A的电离方程式为：H2A⇌H++HA-，HA-⇌H++A2-B．HA-的电离常数Ka=1.0×10-2C．H2A的浓度为0.2000mol/LD．滴定终点时，溶液中2c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)12．（2023上·辽宁沈阳·高二东北育才学校校考期中）某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c(H2S)=0.1mol•L﹣1，通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离，体系中pH与﹣lgc关系如图所示，c为HS﹣、S2﹣、Ni2+和Cd2+的浓度，单位为mol•L﹣1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列说法正确的是A．Ksp(NiS)=10﹣26B．0.1mol/LH2S的单一溶液中粒子浓度大小关系为c(H2S)>c(H+)>c(HS﹣)>c(S2﹣)>c(OH﹣)C．④为pH与﹣lgc(S2﹣)的关系曲线D．Ka1(H2S)=10﹣7.113．（2023上·黑龙江·高二校联考期中）25℃时，向某二元弱酸H2R的钠盐溶液中滴加盐酸，混合溶液中离子浓度与pH的关系如图所示，其中或。下列叙述正确的是A．B．曲线表示与的变化关系C．25℃时，溶液中：D．当溶液呈中性时，14．（2023上·浙江·高二温州中学校联考期中）乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25℃时，向0.1mol·L－1NH4HA溶液中滴加适量的0.1mol/L盐酸或0.1mol/LNaOH溶液，溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中NH3分子)。例如，溶液中H2A的分布分数。下列说法不正确的是A．溶液pH=8时,存在:c(A2－)>c(NH)>(NH3·H2O)>c(HA－)B．NH4HA溶液中:c(HA－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)C．n点溶液中存在:c(Na＋)＋c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)=0.1mol·L－1D．2HA－=H2A＋A2－的平衡常数K=10-3.015．（2023上·辽宁大连·高二校联考期中）常温下，向某浓度的溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液，若pC表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度的负对数，则所得溶液中、、与溶液pH的变化关系如图所示。已知：

；

。则下列说法正确的是A．当pH=3时，溶液中B．常温下，的数量级为C．常温下，NaHA溶液呈碱性D．常温下随着pH的增大，的值不变16．（2023上·广西南宁·高二南宁二中校考期中）难溶盐CaF2可溶于盐酸，常温下，用HCl调节CaF2浊液的pH，测得体系中或与的关系如图所示。下列说法错误的是A．I代表与的变化曲线 B．常温下，HF的C．Z点的坐标为(0，3.2) D．Y点的溶液中存17．（2023上·安徽六安·高二六安一中校考期中）I．室温下，用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中，用NaOH溶液以恒定速率来滴定，根据测定结果绘制出、的物质的量浓度c与时间t的关系曲线(如图)。回答下列问题：(1)时发生反应的离子方程式：。(2)写出NaClO水解离子方程式：。(3)不考虑水解，则在b点溶液中：是浓度的倍。II．常温下向一定浓度的溶液中滴入盐酸，粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示，已知：是二元弱酸，Y表示或，。回答下列问题：(4)曲线n表示p(填或)与pH的变化关系。(5)。(6)NaHX溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”)。18．（2023上·河北唐山·高二开滦第二中学校联考期中）完成下列问题(1)已知某温度下有如下三个反应：①则该温度下HF、HCN和三种弱酸的电离常数由大到小的顺序是②已知：乙二酸(，可简写为)，俗称草酸；25℃

，，25℃，请写出少量草酸()与NaF溶液反应的化学方程式：。(2)常温下，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的KOH溶液，所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，回答下列问题：①如果所得溶液溶质为，则该溶液显(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，其电离方程式为；②如果所得溶液溶质为，则该溶液中各离子浓度由大到小顺序为；③当所得溶液时，溶液中；(3)已知25℃草酸钙的，碳酸钙的。回答下列问题：25℃时向10mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入的草酸钾溶液10mL，产生草酸钙沉淀(填“能”或“否”)。19．（2023上·天津·高二天津市第一百中学校联考期中）自然界是各类物质相互依存、各种变化相互制约的复杂平衡体系，而水溶液中的离子平衡是其中一个重要方面。请根据所学知识，回答下列问题。(1)查阅资料获得25℃时部分弱酸的数据：、、。①已知溶液呈弱碱性，试用离子反应方程式解释原因。②常温下，氢氟酸溶液加水稀释过程中，下列表达式的数据变大的是(填序号)。A．B．C．③25℃时，将浓度相等的与溶液等体积混合，溶液呈性，结合有关数据和文字解释原因：。④同浓度的溶液和溶液相比，后者溶液中前者溶液中(填“<”、“=”或“>”)。⑤已加溶液为中性，又知溶液加到溶液中有无色无味气体放出，试推断溶液的7(填“>”、“<”或“”)。(2)已知常温下，相同物质的量浓度的溶液和溶液相比，溶液的较小。现将溶液和溶液等体积混合，各离子浓度关系正确的是___________(填序号)。A．B．C