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1、热点14粒子浓度的比较课时训练1.常温下,下列各组溶液中粒子浓度关系判断不正确的是(B)A.Fe2(SO4)3溶液中:c(SO42-)c(Fe3+)c(H+)c(OH-)B.向KOH溶液中通入氯气,两者恰好完全反应所得的溶液中:c(K+)c(ClO-)c(Cl-)c(OH-)c(H+)C.等浓度、等体积的K2CO3溶液和盐酸混合(不生成CO2),在混合液中:c(K+)c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)c(H+)D.向0.10 molL-1 NH4HCO3溶液中通入CO2至中性:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)解析:A.Fe2(SO4)3溶液中,SO42-不水解,F
2、e3+少部分水解,溶液呈酸性,c(SO42-)c(Fe3+)c(H+)c(OH-),正确;B.向KOH溶液中通入氯气,两者恰好完全反应,生成等物质的量的KCl和KClO,ClO-部分水解,溶液呈碱性,所得的溶液中c(K+)c(Cl-)c(ClO-)c(OH-)c(H+),错误;C.等浓度、等体积的K2CO3溶液和盐酸混合(不生成CO2),反应后混合溶液实际为等物质的量的KCl和KHCO3的混合溶液,HCO3-水解大于电离,则在混合液中c(K+)c(HCO3-)c(OH-)c(CO32-)c(H+),正确;D.中性时c(H+)=c(OH-),由c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO
3、3-)+2c(CO32-)可得c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),正确。2. (2021学军中学月考)两种盐的稀溶液:a molL-1 NaX溶液和 b molL-1 NaY溶液。下列说法不正确的是(D)A.若a=b且pH(NaX)pH(NaY),则酸性HXb且c(X-)=c(Y-),则溶液中c(HX)c(HY)C.若a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX为强酸D.若两溶液等体积混合后c(X-)+c(HX)=c(Y-)+c(HY)=0.1 molL-1,则a=b=0.1解析:A.两种溶液浓度相同,pH(NaX)pH(NaY),说明NaX的碱性更强,对应的X-的水解
4、程度更大,因此酸性HXb并且c(X-)=c(Y-),根据物料守恒有a molL-1=c(X-)+c(HX),b molL-1=c(Y-)+c(HY),所以溶液中c(HX)c(HY),正确;C.a=b且c(X-)=c(Y-)+c(HY),可以看出X-没有水解,因此HX为强酸,正确;D.两种溶液混合以前,根据物料守恒有a molL-1=c(X-)+c(HX),b molL-1=c(Y-)+c(HY),若等体积混合,则混合后的体积是混合前的两倍,此时c(X-)+c(HX)=a2 molL-1,c(Y-)+c(HY)=b2 molL-1,又因为c(X-)+c(HX)=c(Y-)+c(HY)=0.1 m
5、olL-1,则a=b=0.2,错误。3.已知:常温下,CN-的水解常数Kh=1.610-5。该温度下,将浓度均为0.1 mol/L的HCN溶液和NaCN溶液等体积混合。下列说法正确的是(D)A.混合溶液的pHc(Na+)c(HCN)c(OH-)c(H+)D.若c mol/L盐酸与0.6 mol/L NaCN溶液等体积混合后溶液呈中性,则c=4.88.05解析:A项,CN-的水解常数Kh=1.610-5,则HCN的电离平衡常数为Ka=KwKh=10-141.610-5=6.2510-10,KhKa,所以水解程度更大,溶液显碱性,pH7,错误;B项,CN-的水解促进水的电离,HCN的电离抑制水的电
6、离,而水解程度更大,所以水的电离受到促进,混合液中水的电离程度大于纯水的,错误;C项,CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)c(Na+)c(CN-),错误;D项,c mol/L 盐酸与0.6 mol/L NaCN溶液等体积混合后,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CN-)+c(Cl-),溶液显中性,所以c(CN-)=c(Na+)- c(Cl-)=0.6-c2mol/L,溶液中还存在物料守恒c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),所以c(HCN)=c(Na+)-c(CN-)=c2mol/L,则有Ka=c(CN-)c(H+)c(HCN)=0.6-c21
7、0-7c2=6.2510-10,解得c=4.88.05,正确。4.室温下,取20 mL 0.1 mol/L某二元酸H2A溶液,滴加0.1 mol/L NaOH溶液。已知:H2AH+HA-,HA-H+A2-。下列说法不正确的是(B)A.0.1 mol/L H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol/LB.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10 mLC.当用去NaOH溶液体积为10 mL时,溶液的pH7,此时溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)D.当用去NaOH溶液体积为20 mL时,此时溶液中有c(Na
8、+)=2c(HA-)+2c(A2-)解析:由于二元酸H2A第一步完全电离,第二步部分电离,可以把20 mL 0.1 mol/L二元酸H2A溶液看成20 mL 0.1 mol/L HA-一元弱酸和 0.1 mol/L H+的混合溶液,注意该溶液中不存在H2A微粒。A. 0.1 mol/L H2A溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)+ c(HA-),因而c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol/L,正确;B.若NaOH溶液用去10 mL,反应得到NaHA溶液,由于HA-H+A2-,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10 mL的
9、NaOH溶液,错误;C.当用去NaOH溶液体积为10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH7,存在质子守恒c(A2-)=c(H+)-c(OH-),正确;D.当用去NaOH溶液体积为20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-),正确。5.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 时氯气氯水体系中存在以下平衡关系:Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-K2=10-3.4HClOH+ClO-Ka=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图
10、所示。下列表述正确的是(C)A.Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl-K=10-10.9B.在氯处理饮用水体系中:c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D.用氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好解析:A.根据图像知,对于HClOH+ClO-,pH=7.5时,Ka=c(H+)c(ClO-)c(HClO)=c(H+)=10-7.5,将已知的三个式子相加可得Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl-,所以K=K1K2Ka=10-1.210-3.410-7.5=10-12.1,错误;B.体系中存在电荷守恒c(H+
11、)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),即c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),在氯水中HCl完全电离,HClO部分电离,所以c(HClO)c(Cl-),所以c(HClO)+c(ClO-)c(Cl-)c(MOH)c(OH-)c(H+)B.将上述MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时,溶液中离子浓度一直保持的关系是c(R+)c(M+)c(OH-)c(H+)C.10.00 mLV(盐酸)20.00 mL时,溶液中微粒浓度的关系是c(M+)+c(MOH)20.00 mL时,不可能存在:c(Cl-)c(M+)=c(H+)c(OH-)解析:未加盐酸时,RO
12、H的pH=13,说明c(OH-)=c(ROH),ROH为强碱;MOH的pH小于13,则MOH为弱碱。A.MOH为弱碱,向20.00 mL 0.100 0 mol/L的MOH溶液中加入10 mL 0.100 0 mol/L的盐酸时,溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MCl,溶液呈碱性,说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度,所以c(M+)c(Cl-)c(MOH)c(OH-)c(OH-)c(H+),正确;B.MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时,ROH已经完全反应,溶液中的溶质为等物质的量浓度的MCl、RCl,MCl为强酸弱碱盐,M+水解导致溶液呈酸性,但水解程度较小
13、,R+不水解,所以存在c(R+)c(M+)c(H+)c(OH-),错误;C.10.00 mLV(盐酸)20.00 mL时,n(HCl)c(Cl-),错误;D.V(盐酸)20.00 mL时,n(HCl) n(MOH),所以c(Cl-)c(M+),HCl过量,溶液呈酸性,即c(H+)c(OH-),根据电荷守恒可知,溶液中可能出现c(Cl-)c(M+)=c(H+)c(OH-),错误。7.(2021绍兴一模)常温下,向1 L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述不正确的是(C)A.a点溶液中:水电离出的c(H+)=110
14、-10 mol/LB.b点溶液中:c(H+)=110-mmol/LC.c点溶液中:c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)D.d点溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)解析:A.a点溶液中的溶质是NaOH,水电离出的c(H+)=10-pH=110-10 mol/L,正确;B.常温下,c(H+)=c水(OH-)=110-m mol/L,正确;C.c点溶液中,当水电离出的OH-浓度最大时,溶液是碳酸钠溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子但程度较小,所以离子浓度大小顺序是c(Na+)c(CO32-)c(HCO3-),错误;D.d点溶液中存在电荷守恒c
15、(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),正确。8.(2021温州适应性测试)实验测得0.5 mol/L Na2SO3溶液、NaHCO3和CH3COONa的pH随温度变化曲线如图所示。已知25 时电离平衡常数(Ka)如下表所示。化学式CH3COOHH2CO3H2SO3Ka1.810-5Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11Ka1=1.510-2Ka2=1.010-7下列说法不正确的是(C)A.25 时,若Na2SO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L,则溶液pH约为10 (忽略二级水解和H2O的电离)B.曲线45 时的变化,主要原因是NaHCO3发
16、生分解生成Na2CO3C.由图表可知,曲线代表CH3COONa溶液D.a、b两点的pH前者大于后者,主要原因是酸式盐在水溶液中既发生水解又发生电离解析:A.Na2SO3溶液中存在水解平衡SO32-+H2OHSO3-+OH-,设溶液中c(OH-)=x mol/L,忽略二级水解和水的电离,则c(HSO3-)=c(OH-)= x mol/L,则有c(HSO3-)c(OH-)c(SO32-)=KwKa2(H2SO3),即xx0.1-x=10-141.010-7,解得x 10-4,则c(H+)=10-10mol/L,即pH=10,正确;B.曲线代表碳酸氢钠,45 时碱性增强,应是碳酸氢钠受热分解生成了碳
17、酸钠,而碳酸的二级电离平衡常数最小,碳酸根离子的水解程度更大,所以碱性增强,pH增大,正确;C.醋酸根离子的水解程度小于亚硫酸根离子,而曲线代表的溶液在25 时碱性最强,所以曲线不可能是醋酸钠溶液,错误;D.曲线代表醋酸钠溶液,曲线代表碳酸氢钠溶液,即25 时碳酸氢钠的碱性弱于醋酸钠,而碳酸的一级电离平衡常数小于醋酸的电离平衡常数,则导致碳酸氢钠溶液碱性较弱的原因是碳酸氢根离子在水溶液中既发生水解又发生电离,正确。9.(2021台州教学质量评估测试)25 时,向一定浓度的H2R溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,混合溶液中pH与lgc(H2R)c(HR-)、lgc(HR-)c(R2-)的关系如
18、图所示。下列说法不正确的是(D)A.L1代表pH和lgc(HR-)c(R2-)的关系B.当溶液中c(R2-)c(HR-)时,溶液可能呈酸性C.室温下,若pKa1=2.95,pKa2=5.41,则a=m=2.95,b=n=5.41D.L2上的所有点对应溶液中水的电离程度一定大于L1解析:A.H2RH+HR-,故Ka1=c(H+)c(HR-)c(H2R)HR-H+R2-,故Ka2=c(H+)c(R2-)c(HR-)由可推导得pH=-lgc(H2R)c(HR-)+pKa1由可推导得pH=-lgc(HR-)c(R2-)+pKa2又因Ka1Ka2,所以pKa1c(HR-)时,溶液可能呈酸性、中性或碱性,
19、正确;C.由可得lgc(H2R)c(HR-)=pKa1-pHlgc(HR-)c(R2-)=pKa2-pH当lgc(H2R)c(HR-)=0时,pKa1=pH=2.95,即a=m=2.95;当lgc(HR-)c(R2-)=0时,pKa2=pH=5.41,即b=n=5.41,正确;D.L2上各点对应的溶液对水的电离有抑制作用,L2上各点对应溶液中水的电离程度不一定大于L1,不正确。10.实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合溶液中NaHCO3的含量。取该混合溶液25.00 mL,用0.1 mol/L 盐酸进行滴定,得到如下曲线。以下说法正确的是(C)A.此样品中NaHCO3的物质
20、的量为(28.1-11.9)10-4molB.整个滴定过程中,溶液中阴离子总数始终不变C.滴加盐酸的体积为11.90 mL时:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-)D.该方法无法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中NaOH的含量解析:A.向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸,首先是碳酸钠转化为碳酸氢钠CO32-+H+HCO3-,此时消耗的盐酸的体积为11.9 mL,随后是碳酸氢钠转化为氯化钠HCO3-+H+H2O+CO2,由于CO32-+H+HCO3-和HCO3-+H+H2O+CO2消耗的盐酸体积应该是相同的,所以样品中碳酸钠消耗的盐酸为 211.9 mL,则样
21、品中碳酸氢钠消耗的盐酸n(HCl)=(28.1-211.9)10-3L0.1 mol/L=(28.1-211.9)10-4mol,所以此样品中n(NaHCO3)=(28.1-211.9)10-4mol,错误;B.向Na2CO3和NaHCO3混合溶液中滴加盐酸,首先是碳酸钠转化为碳酸氢钠CO32-+H+HCO3-,CO32-与HCl反应生成HCO3-、Cl-,阴离子数目增加,错误;C.滴加盐酸的体积为11.90 mL时,Na2CO3与HCl反应生成NaHCO3,溶液中溶质为NaHCO3,则根据质子守恒有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-),正确;D.向Na2CO3和NaO
22、H混合溶液中加入盐酸,先和氢氧化钠中和,随后是和碳酸钠发生反应,所以该方法能测定Na2CO3和NaOH混合溶液中NaOH的含量,错误。11.25 时,向20 mL 0.1 molL-1四氯金酸(HAuCl4)溶液中滴加 0.1 molL-1 NaOH溶液,滴定曲线如图1所示,含氯微粒的物质的量分数()随pH变化关系如图2所示。下列说法不正确的是(B)A.b点溶液中存在关系:2c(H+)+c(HAuCl4)=2c(OH-)+c(AuCl4-)B.X点描述的是滴定曲线中b点含氯微粒的物质的量分数与pH的关系C.c点溶液中存在关系:c(Na+)=c(AuCl4-)D.d点时,溶液中微粒浓度的大小关系
23、为c(Na+)c(AuCl4-)c(OH-)c(H+)解析:A.b点加入了10 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液,恰好中和了一半的四氯金酸,根据电荷守恒可知,2c(H+)+2c(Na+)=2c(OH-)+2c(AuCl4-),根据物料守恒可知,2c(Na+)=c(HAuCl4)+c(AuCl4-),联立两式可得2c(H+)+c(HAuCl4)=2c(OH-)+c(AuCl4-),正确;B.由题图中信息可知,X点c(HAuCl4)=c(AuCl4-),由图1的曲线起点可知,0.1 molL-1四氯金酸溶液的pH=3,说明四氯金酸是弱酸,则其存在电离平衡,而b点四氯金酸只中和了一半,故b点
24、c(HAuCl4)与c(AuCl4-)不相等,不正确;C.c点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(AuCl4-),可知c(Na+)=c(AuCl4-),正确;D.d点时恰好中和,溶液为NaAuCl4溶液,AuCl4-会发生水解而使溶液呈碱性,因此,微粒浓度的大小关系为c(Na+)c(AuCl4-)c(OH-)c(H+),正确。12.(2021嘉兴二模)在25 时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol/L,-lg c(CH3COOH)、-lg c(CH3COO-)、-lg c(H+)和-lg c(OH
25、-)随lg c(OH-)的变化关系如图所示。已知:pKa=-lg Ka。下列说法正确的是(B)A.由图可知25 时醋酸的pKa6B.p点对应的溶液中水电离出的c(H+)1.010-5 mol/LC.图中的任意点下列等式恒成立:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+ 0.1 mol/LD.将0.1 mol/L CH3COOH溶液和0.1 mol/L CH3COONa溶液等体积混合,可得m点溶液解析:A.25 时,Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH),将c(CH3COO-)=c(CH3COOH)代入等量关系并变形可知pKa=-lg Ka=-lg c(H+)=-lg10
26、-14c(OH-)=14+lg c(OH-)14-9=5,错误;B.p点时,lg c(OH-)-5,则c(OH-)=10-5mol/L,pH=9,溶液呈碱性,说明溶液中微粒水解程度大于电离程度,促进水的电离,则水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-5mol/L,正确;C.已知c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol/L,将其代入c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+0.1 mol/L,得c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则根据电荷守恒,此时溶液中溶质只存在CH3COOH,故此等式不成立,错误;D.0.1 mol/L CH3COOH溶液和0.1 mol/L CH3COONa溶液等体积混合,此时醋酸的电离程度大于醋酸根的水解程度,所以c(CH3COO-)c(CH3COOH),而m点c(OH-)=10-11mol/L,由Ka=c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)=10-5可知,c(CH3COO-)c(CH3COOH)=10-2,即c(CH3COO-)c(CH3COOH),前后矛盾,错误。