3.3.3溶液中离子浓度大小的比较 练习(答案)-苏教版(2019)选择性必修一

课时作业23 溶液中离子浓度大小的比较
1.有关醋酸钠溶液中离子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是(  )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)=c(CH3COO-)
2.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是(  )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
3.电镀时,经常用NH4Cl溶液除去镀件表面的氧化层,NH4Cl溶液中各离子浓度大小顺序是(  )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
4.常温下,下列关于溶液中粒子浓度大小关系的说法正确的是(  )
A.0.1 mol/L Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.0.1 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/L NH3·H2O溶液等体积混合后的溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
C.醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,则混合溶液一定有:c(Na+)D.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:c(OH-)+c(SO)=c(H+)+c(H2SO3)
5.常温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表。下列判断正确的是(  )
A.实验①反应后的溶液中:c(A-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol/L
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)<0.1 mol/L
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)+c(OH-)=c(H+)+c(A-)
6.下列关于盐类水解的说法错误的是(  )
A.pH相等的①NaHCO3溶液、②Na2CO3溶液、③NaOH溶液,其溶质的物质的量浓度大小顺序为①>②>③
B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HCO3溶液中,c(NH)的大小顺序为②>①>③
C.0.2 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)是0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)的2倍
D.0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,可得出HX、HY、HZ的酸性依次减弱
7.25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(SO)?n(HSO)变化的关系如下表,以下离子浓度关系的判断正确的是(  )
n(SO)?n(HSO) 91?9 1?1 9?91
pH 8.2 7.2 6.2
A.NaHSO3溶液中c(H+)B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c(SO)>c(HSO)>c(OH-)>c(H+)
C.当吸收液中n(SO)?n(HSO)=1?1时,c(Na+)=c(SO)+c(HSO)
D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HSO)+c(SO)
8.NH4Al(SO4)2、NH4HSO4在医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)常温时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。
①该溶液中Kw= ,由水电离出的c(H+)= mol·L-1。
②该溶液中,c(NH)+c(NH3·H2O)=(填“>”“=”或“<”)c(Al3+)+c[Al(OH)3];2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)
= mol·L-1。
(2)80 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3,分析导致pH随温度变化的原因: 。
(3)常温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
①向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,发生反应的离子方程式为 。
②图中a、b、c、d点中水的电离程度最小的是 。
③NH4HSO4溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是

9.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(  )
A.0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol/L NH4Cl溶液与0.1 mol/L氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol/L Na2CO3溶液与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1 mol/L Na2C2O4溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
10.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20 mL 0.10 mol·L-1的CH3COOH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②和点③所示溶液中均存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
C.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)11.已知常温下,0.1 mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.8,往碳酸的饱和水溶液中通入NH3,测得含氮和含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.常温下,Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
B.向pH=6.5的上述溶液中通入NH3时,NH和HCO浓度都逐渐减小
C.NH4HCO3溶液中存在关系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
D.当溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
12.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定相同体积、浓度均为0.1 mol/L的三种弱酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断正确的是(  )
A.室温下,同浓度的NaA、NaB、NaD溶液的pH大小关系:pH(NaA)>pH(NaB)>pH(NaD)
B.滴定至P点时,溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-)
D.当恰好中和时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-2c(H+)
13.已知H2A为二元弱酸,25 ℃时,用Na2A溶液吸收H2A,且最终吸收H2A的量小于原溶液中Na2A的物质的量,其吸收液pH随变化的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.NaHA溶液中:c(H+)>c(OH-)
B.Na2A溶液中:c(A2-)>c(HA-)
C.H2A的第一步电离常数为10-7.2
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)
14.NaOH溶液可用于多种气体的处理。
(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①Na2CO3俗称纯碱,因CO水解而使其水溶液呈碱性,写出CO第一步水解的离子方程式: 已知25 ℃时,CO第一步水解的平衡常数Kh=2×10-4 mol/L,当溶液中c(HCO)?c(CO)=20?1时,溶液的pH= 。
②泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式: 。
(2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应方程式为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 mol/L CH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5)。
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
A.向溶液A中加适量NaOH
B.向溶液A中加适量水
C.向溶液B中加适量NaOH
D.向溶液B中加适量水
(3)烟气中的SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收。吸收SO2的过程中,溶液中H2SO3、HSO、SO三者所占物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示:
图中pH=7时,溶液中离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)>2c(SO)>c(HSO)
B.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO)
D.c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
课时作业23 溶液中离子浓度大小的比较
1.有关醋酸钠溶液中离子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是( C )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)=c(CH3COO-)
解析:醋酸钠溶液中,CH3COO-部分水解,正确的浓度大小为c(CH3COO-)2.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是( B )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
解析:MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,恰好反应生成MA,为强碱弱酸盐,A-水解,则c(M+)>c(A-),水解使溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),则浓度关系为c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),答案为B。
3.电镀时,经常用NH4Cl溶液除去镀件表面的氧化层,NH4Cl溶液中各离子浓度大小顺序是( A )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
D.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
解析:在NH4Cl溶液中,铵根离子能够水解,则c(Cl-)>c(NH),水解的离子方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+,水解显酸性,则c(H+)>c(OH-),又由于水解的程度很弱,则c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),答案选A。
4.常温下,下列关于溶液中粒子浓度大小关系的说法正确的是( D )
A.0.1 mol/L Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.0.1 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/L NH3·H2O溶液等体积混合后的溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
C.醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,则混合溶液一定有:c(Na+)D.0.1 mol/L NaHSO3溶液中:c(OH-)+c(SO)=c(H+)+c(H2SO3)
解析:在Na2CO3溶液中,根据元素质量守恒可知:c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;NH3·H2O的电离程度大于铵根离子的水解程度,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒可知c(NH)>c(Cl-),正确的离子浓度大小顺序为c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B错误;醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,醋酸少量时溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒可知:c(Na+)>c(CH3COO-),C错误;0.1 mol/L NaHSO3溶液中,根据质子守恒可知:c(OH-)+c(SO)=c(H+)+c(H2SO3),D正确。
5.常温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表。下列判断正确的是( D )
A.实验①反应后的溶液中:c(A-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol/L
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)<0.1 mol/L
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)+c(OH-)=c(H+)+c(A-)
解析:实验①将0.1 mol/L的一元酸HA的溶液和0.1 mol/L的KOH溶液等体积混合,恰好反应生成KA盐溶液,溶液的pH=9,说明溶液呈碱性,HA为弱酸,A-离子水解,其浓度减小,c(K+)>c(A-),则溶液中离子浓度大小关系为c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A错误;实验①反应后的溶液中存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(OH-)-c(H+)=c(K+)-c(A-)=mol/L-10-9 mol/L,B错误;实验②反应后溶液的pH=7,常温下呈中性是因为弱酸HA过量,溶液是HA和KA的混合溶液,HA的浓度大于0.2 mol/L,实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol/L,C错误;实验②反应后的溶液pH=7,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则溶液中一定存在:c(K+)+c(OH-)=c(H+)+c(A-),D正确。
6.下列关于盐类水解的说法错误的是( C )
A.pH相等的①NaHCO3溶液、②Na2CO3溶液、③NaOH溶液,其溶质的物质的量浓度大小顺序为①>②>③
B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HCO3溶液中,c(NH)的大小顺序为②>①>③
C.0.2 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)是0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)的2倍
D.0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,可得出HX、HY、HZ的酸性依次减弱
解析:相同物质的量浓度的①NaHCO3溶液、②Na2CO3溶液、③NaOH溶液碱性依次增强,故pH相等的三种溶液中溶质的物质的量浓度大小顺序为①>②>③,A正确;①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液中NH浓度大于等浓度的NH4HCO3溶液中NH浓度,(NH4)2CO3溶液中的CO、NH相互促进水解,所以c(NH)的大小顺序为②>①>③,B正确;CH3COONa溶液浓度越小其水解程度越大,水解产生氢氧根离子的浓度越大,所以0.2 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)小于0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)的2倍,C错误;0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,根据“越弱越水解”可得出HX、HY、HZ的酸性依次减弱,D正确。
7.25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(SO)?n(HSO)变化的关系如下表,以下离子浓度关系的判断正确的是( D )
n(SO)?n(HSO) 91?9 1?1 9?91
pH 8.2 7.2 6.2
A.NaHSO3溶液中c(H+)B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c(SO)>c(HSO)>c(OH-)>c(H+)
C.当吸收液中n(SO)?n(HSO)=1?1时,c(Na+)=c(SO)+c(HSO)
D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HSO)+c(SO)
解析:在NaHSO3溶液中,HSO的电离和水解程度都较小,n(SO)?n(HSO)<1,根据表中数据知溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),A错误;在Na2SO3溶液中,SO部分水解生成HSO,但其水解程度较小,n(SO)?n(HSO)>1,SO两步水解都生成OH-,所以c(HSO)c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),c(Na+)>2c(SO)+c(HSO),所以c(Na+)>c(SO)+c(HSO),C错误;当吸收液呈中性时c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),c(Na+)=c(HSO)+2c(SO),所以c(Na+)>c(HSO)+c(SO),D正确。
8.NH4Al(SO4)2、NH4HSO4在医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)常温时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。
①该溶液中Kw=1×10-14,由水电离出的c(H+)=1×10-3 mol·L-1。
②该溶液中,c(NH)+c(NH3·H2O)=(填“>”“=”或“<”)c(Al3+)+c[Al(OH)3];2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=1×10-3 mol·L-1。
(2)80 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3,分析导致pH随温度变化的原因:温度升高,NH、Al3+的水解平衡正向移动,溶液中c(H+)增大。
(3)常温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
①向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O。
②图中a、b、c、d点中水的电离程度最小的是d点。
③NH4HSO4溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是
c(H+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)。
解析:(1)①水的离子积常数与温度有关,与溶液的酸碱性无关,故常温时,水的离子积常数Kw=1×10-14。NH4Al(SO4)2溶液的pH=3,该溶液中H+全部来自水的电离,故由水电离出的c(H+)=1×10-3 mol·L-1。②NH4Al(SO4)2溶液中,NH、Al3+均发生水解,由元素质量守恒可知c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Al3+)+c[Al(OH)3];由电荷守恒可知2c(SO)+c(OH-)=c(NH)+3c(Al3+)+c(H+),则有2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=1×10-3 mol·L-1-1×10-11 mol·L-1≈1×10-3 mol·L-1。(2)NH4Al(SO4)2溶液中存在NH、Al3+的水解平衡,水解反应是吸热反应,温度升高,水解平衡正向移动,溶液中c(H+)增大,故溶液的pH减小。(3)①向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中,H+与OH-发生反应,离子方程式为H++OH-===H2O。②NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,先后发生的离子反应为H++OH-===H2O、NH+OH-===NH3·H2O,a点V(NaOH)=100 mL,H+恰好完全中和,此时溶液所含溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,NH发生水解反应而促进水的电离;b、c两点溶液所含溶质均为(NH4)2SO4、Na2SO4和NH3·H2O,且c(NH3·H2O):c点>b点,但NH3·H2O的存在抑制水的电离,则水的电离程度:c点c点>b点,故水的电离程度:a点>b点>c点>d点。③NH4HSO4溶液中,由电荷守恒可得2c(SO)+c(OH-)=c(H+)+c(NH),由元素质量守恒可得c(SO)=c(NH)+c(NH3·H2O),则c(SO)>c(NH),即得c(H+)>c(SO)+c(OH-),故各离子浓度由大到小的排列顺序为c(H+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)。
9.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( A )
A.0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.0.1 mol/L NH4Cl溶液与0.1 mol/L氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)
C.0.1 mol/L Na2CO3溶液与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.0.1 mol/L Na2C2O4溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析:0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的CH3COOH和NaCl,醋酸为弱酸,部分电离,所以c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-),A正确;0.1 mol/L NH4Cl溶液与0.1 mol/L氨水等体积混合,pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,若不考虑NH水解和NH3·H2O的电离,则c(NH)=c(NH3·H2O)=c(Cl-),因一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则c(NH)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-),B错误;根据物料守恒2c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3),可得,c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3),C错误;0.1 mol/L Na2C2O4溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,溶质为等物质的量的NaHC2O4和NaCl,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)+c(Cl-),D错误。
10.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20 mL 0.10 mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( B )
A.点②和点③所示溶液中均存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
C.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)解析:点②和点③都在曲线上,由电荷守恒可知c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),而点②和点③的溶液中,c(Na+)≠c(CH3COOH),A项错误。点①和点②对应V(NaOH)=10 mL,点①所示溶液中HCN和NaCN的物质的量相等,点②所示溶液中CH3COOH和CH3COONa的物质的量相等,由元素质量守恒可知2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)、2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则有c(CN-)+c(HCN)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),B项正确。图中点③对应溶液的pH=7,则有c(OH-)=c(H+);结合电荷守恒可得c(Na+)=c(CH3COO-),C项错误。由图可知,未加NaOH溶液时,0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.10 mol·L-1 HCN溶液,前者pH小于后者,则酸性:HCNc(CN-);点②对应溶液呈酸性,则CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,则有c(CH3COO-)>c(Na+),从而可得c(CH3COO-)>c(CN-),D项错误。
11.已知常温下,0.1 mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.8,往碳酸的饱和水溶液中通入NH3,测得含氮和含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( B )
A.常温下,Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
B.向pH=6.5的上述溶液中通入NH3时,NH和HCO浓度都逐渐减小
C.NH4HCO3溶液中存在关系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
D.当溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
解析:常温下0.1 mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.8,溶液显碱性,说明碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子的水解程度,则电离平衡常数Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),A正确;pH=6.5的溶液中c(H2CO3)=c(HCO),通入NH3,溶液的pH增大,据题图知,c(HCO)先逐渐增大后逐渐减小,B错误;NH4HCO3溶液中存在元素质量守恒:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),C正确;结合题图可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小顺序为c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO),D正确。
12.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定相同体积、浓度均为0.1 mol/L的三种弱酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断正确的是( C )
A.室温下,同浓度的NaA、NaB、NaD溶液的pH大小关系:pH(NaA)>pH(NaB)>pH(NaD)
B.滴定至P点时,溶液中:c(Na+)>c(B-)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-)
D.当恰好中和时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-2c(H+)
解析:由分析可知酸性HA>HB>HD,酸性越强其电离平衡常数越大,含其酸根阴离子的盐水解平衡常数越小,水解后碱性越弱,故同浓度的NaA、NaB、NaD溶液的pH大小关系:pH(NaA)c(OH-),且酸的电离程度大于酸根离子的水解程度,则c(B-)>c(Na+)>c(HB),则c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),B错误;当pH=7时,根据电荷守恒,三种溶液中离子浓度关系为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-),c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(B-),c(Na+)+c(H+)=c(D-)+c(OH-),由于c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(D-),同浓度、同体积的酸溶液加NaOH溶液至溶液显中性,酸越强消耗的碱越多,酸性:HA>HB>HD,故消耗的NaOH:HA>HB>HD,所以中性溶液中c(Na+)(HA)>c(Na+)(HB)>c(Na+)(HD),故c(A-)>c(B-)>c(D-),C正确;恰好中和时,三种溶液所消耗的氢氧化钠溶液的体积相同,生成三种盐的浓度相同,混合后溶液因盐的水解使溶液呈碱性,质子守恒的关系式为c(OH-)=c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+),D错误。
13.已知H2A为二元弱酸,25 ℃时,用Na2A溶液吸收H2A,且最终吸收H2A的量小于原溶液中Na2A的物质的量,其吸收液pH随变化的关系如图所示,下列说法错误的是( C )
A.NaHA溶液中:c(H+)>c(OH-)
B.Na2A溶液中:c(A2-)>c(HA-)
C.H2A的第一步电离常数为10-7.2
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)
解析:由图可知,吸收液的pH随的增大而呈减小趋势,溶液的酸性逐渐增强,说明NaHA溶液中HA-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),A项正确。在Na2A溶液中,A2-发生水解,但其水解程度较小,故c(A2-)>c(HA-),B项正确。图中pH=7.2时,=1,则有=1;H2A第二步电离的电离常数Ka2(H2A)==c(H+)=10-7.2,第一步电离常数大于第二步电离常数,C项错误。当吸收液呈中性时,有c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),从而可得c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),D项正确。
14.NaOH溶液可用于多种气体的处理。
(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①Na2CO3俗称纯碱,因CO水解而使其水溶液呈碱性,写出CO第一步水解的离子方程式:CO+H2OHCO+OH-。已知25 ℃时,CO第一步水解的平衡常数Kh=2×10-4 mol/L,当溶液中c(HCO)?c(CO)=20?1时,溶液的pH=9。
②泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式:3HCO+Al3+===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应方程式为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 mol/L CH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-)(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5)。
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是AD。
A.向溶液A中加适量NaOH
B.向溶液A中加适量水
C.向溶液B中加适量NaOH
D.向溶液B中加适量水
(3)烟气中的SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收。吸收SO2的过程中,溶液中H2SO3、HSO、SO三者所占物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示:
图中pH=7时,溶液中离子浓度关系正确的是A。
A.c(Na+)>2c(SO)>c(HSO)
B.c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
C.c(OH-)=c(H+)+c(H2SO3)+c(HSO)
D.c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
解析:(1)①CO水解而使其水溶液呈碱性,第一步水解的离子方程式为 CO+H2OHCO+OH-,水解常数Kh==2×10-4,当溶液中c(HCO)?c(CO)=20?1时,c(OH-)=10-5 mol/L,由水的离子积Kw可知,c(H+)=10-9 mol/L,所以此时溶液pH=9。②Al2(SO4)3与NaHCO3混合时能相互促进水解生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。(2)0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,由2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,得到溶液A中NaNO3的物质的量浓度为0.1 mol/L,NaNO2的物质的量浓度为0.1 mol/L,溶液B为0.1 mol/L的CH3COONa溶液。HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5,说明CH3COOH的酸性小于HNO2的酸性,溶液中醋酸根离子水解程度大于亚硝酸根离子水解程度,溶液B碱性强于溶液A,两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为c(NO)>c(NO)>c(CH3COO-)。A.向溶液A中加适量NaOH,增大碱性,可以调节溶液pH相等,故正确;B.溶液B碱性强于溶液A,向溶液A中加适量水,稀释溶液,碱性减弱,不能调节溶液pH相等,故错误;C.溶液B碱性强于溶液A,向溶液B中加适量NaOH,溶液pH更大,故错误;D.向溶液B中加适量水,稀释溶液,碱性减弱,可以调节溶液pH相等,故正确。(3)A.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-),中性溶液中c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),所以c(Na+)>2c(SO),由图可知pH=7时,c(SO)=c(HSO),则c(Na+)>2c(SO)>c(HSO),故A正确;B.由A中分析可知c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),c(SO)≠c(H2SO3),故B错误;C.pH=7时,c(H+)=c(OH-),故C错误;D.由图可知,c(HSO)=c(SO),c(H+)=c(OH-),则离子浓度为c(Na+)>c(HSO)=c(SO)>c(H+)=c(OH-),故D错误。

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