专题强化练4　溶液中粒子浓度大小关系练习（含解析）苏教版（2019）选择性必修一

专题强化练4　溶液中粒子浓度大小关系
1.(2023江苏常熟阶段性抽测)NaClO溶液具有漂白能力,已知25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是(　　)
A.0.01 mol·L-1 NaClO溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(HClO)
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O HS+HClO
D.25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)= c(Na+)
2.(2024山东聊城期中)下列关于电解质溶液中离子浓度关系的说法正确的是(　　)
A.0.1 mol/L的Na2CO3溶液中离子浓度的关系:2c(Na+)=c(HC)+c(H2CO3)+c(C)
B.0.1 mol/L的NH4Cl溶液和0.1 mol/L的氨水[已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]等体积混合后离子浓度的关系:c(Cl-)> c(N)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,向醋酸钠溶液中滴加少量醋酸使溶液的pH=7,则混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.KHS溶液中存在等式关系:2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2S)
3.(2024江苏南通海安期中)常温下:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka1(H2SO3)=10-1.85、Ka2(H2SO3)=10-7.22、Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。小组同学进行如下实验:
实验 实验操作和现象
1 测定0.10 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH≈a
2 向0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入少量SO2
3 向20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL
4 配制0.10 mol·L-1的①(NH4)2SO3溶液、②CH3COONH4溶液、③NH4HSO3溶液
下列所得结论正确的是(　　)
A.实验1溶液中存在:c(Na+)>c(HS)>c(H2SO3)>c(S)
B.实验2反应的离子方程式:CH3COO-+SO2+H2O CH3COOH+S
C.实验3反应后的溶液中存在:c(CH3COOH)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)
D.实验4中各溶液pH大小:③<②<①
4.(2023江苏扬州宝应期中检测)通过滴加相同浓度的盐酸或KOH溶液来调节0.01 mol·L-1 Na2HAsO3溶液的pH,实验测得含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。
下列有关说法正确的是(　　)
A.Ka2(H3AsO3)为1×10-9.2
B.NaH2AsO3溶于水,所得溶液中H2As的水解程度小于其电离程度
C.水的电离程度:a点大于b点
D.Na2HAsO3溶液中存在:c(Na+)=2c(H2As)+2c(HAs)+2c(As)+ 2c(H3AsO3)
5.(2023江苏南京期中调研)一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收SO2,通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总= c(H2SO3)+c(HS)+c(S)。H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.29×10-2、Ka2=6.24×10-8。下列说法正确的是(　　)
A.“吸收”应在较高的温度下进行
B.“吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HS)+c(S)+c(OH-)
C.“吸收”所得c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2SO3)>c(S)
D.“氧化”调节溶液pH约为5,主要发生反应2HS+O2 2S+2H+
6.(2022吉林长春外国语学校期中)常温下,浓度为0.1 mol·L-1的四种溶液(用溶质表示)的pH如表,下列说法中正确的是(　　)
溶液 Na2CO3 NaHCO3 NaClO NaHSO3
pH 11.6 8.3 10.7 4.0
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液加水稀释,稀释后溶液中所有离子的浓度均减小
B.NaHCO3溶液中:2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(C)
C.NaHSO3溶液中:c(Na+)>c(HS)>c(H2SO3)>c(S)>c(H+)>c(OH-)
D.向NaClO溶液中滴加H2SO4溶液至中性时,c(Na+)=2c(S)+c(ClO-)
7.(2022江苏泰州期末)常温时,配制一组c(H2SO3)+c(HS)+ c(S)=0.10 mol·L-1的H2SO3和NaOH混合溶液,溶液中H2SO3、HS、S随pH的分布如图所示,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是(　　)
A.a点:由水电离出的c(H+)=1×10-1.8 mol·L-1
B.pH=4.4时:c(H2SO3)=c(S)
C.c(Na+)=0.10 mol·L-1时:c(H2SO3)>c(S)
D.b点:c(Na+)>0.10 mol·L-1+c(HS)
8.(2023江苏盐城期中)乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HA溶液中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中各含N或含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δ(H2A)= 。下列说法正确的是(　　)
A.NH4HA溶液中:c(HA-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
B.pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(HA-)
C.d点溶液中:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
D.向NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液发生的主要离子反应为:N+ OH- NH3·H2O
答案与分层梯度式解析
专题强化练4　溶液中粒子浓度大小关系
1.D　由质子守恒得0.01 mol·L-1 NaClO溶液中c(H+)+c(HClO)=c(OH-),A错误;NaClO是强碱弱酸盐,发生水解反应生成HClO和NaOH,溶液中HClO长期露置在空气中发生分解反应生成O2,不可能释放出氯气,B错误;过量的SO2与NaClO溶液发生氧化还原反应生成H2SO4和NaCl,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O Cl-+ S+2H+,C错误;25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则溶液中c(ClO-)= c(Na+),由次氯酸的电离常数可知,ClO-的水解常数为Kh(ClO-)= ==>Ka(HClO),则等浓度的NaClO和HClO的混合溶液中,NaClO的水解程度大于HClO的电离程度,溶液呈碱性,所以中性溶液中HClO的浓度大于NaClO,溶液中微粒浓度:c(HClO)> c(ClO-)=c(Na+),D正确。
2.C　Na2CO3溶液中,根据物料守恒可得c(Na+)=2c(HC)+2c(H2CO3)+ 2c(C),A项错误;N的水解常数Kh=KW/Kbc(H+),离子浓度关系是c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),B项错误;根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于溶液的pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以混合溶液中c(Na+)=c(CH3COO-),C项正确;KHS溶液中,根据电荷守恒可得c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(K+),根据物料守恒可得c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),所以整理可得c(S2-)+c(OH-)= c(H+)+c(H2S),D项错误。
3.D　NaHSO3溶液中,HS电离常数为Ka2(H2SO3)=10-7.22,水解常数Kh(HS)===10-12.15,故其电离程度大于水解程度,则c(S)>c(H2SO3),A项错误;酸性H2SO3>CH3COOH>HS,故向CH3COONa溶液中通入少量SO2时应该产生醋酸和HS:CH3COO-+SO2+H2O CH3COOH+HS,B项错误;逐滴加入等浓度NaOH溶液10 mL,得到等浓度的CH3COONa和CH3COOH的混合溶液,电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+),物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),联立电荷守恒和物料守恒得c(CH3COOH)-c(CH3COO-)=2c(OH-)-2c(H+),C项错误; Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,故CH3COO-的水解程度和N的水解程度相等,CH3COONH4溶液显中性,NH4HSO3溶液中,N水解使溶液显酸性,HS电离程度>水解程度,也使溶液显酸性,故NH4HSO3溶液显酸性,而(NH4)2SO3溶液中,S水解程度比N大,溶液显碱性,故pH大小:③<②<①,D项正确。
4.D　c(H2As)=c(H3AsO3)时,pH=9.2,Ka1(H3AsO3)== 1×10-9.2,A错误;分析图像可得出NaH2AsO3溶液显碱性,即H2As的水解程度大于其电离程度,B错误;分析图像可以得出a点H3AsO3对水的电离起到抑制作用,b点溶液显碱性,水的电离受促进,则水的电离程度:a点小于b点,C错误;根据物料守恒得Na2HAsO3溶液中c(Na+)= 2c(H2As)+2c(HAs)+2c(As)+2c(H3AsO3),D正确。
5.D　温度升高,SO2溶解度减小,不利于反应进行,A错误;“吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),B错误;HS的水解平衡常数Kh(HS)==c(H2SO3),C错误;“氧化”调节溶液pH约为5,HS被氧化为S,主要发生反应2HS+O2 2S+2H+,D正确。
6.D　0.1 mol·L-1碳酸钠溶液呈碱性,加水稀释时,溶液中OH-浓度减小,水的离子积不变,则溶液中H+浓度增大,A错误;碳酸氢钠溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C)+c(HC)和物料守恒c(Na+)=c(H2CO3)+c(C)+c(HC),联立可得c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+ c(C),B错误;亚硫酸氢钠溶液呈酸性,说明HS在溶液中的电离程度大于其水解程度,所以c(S)大于c(H2SO3),C错误;向次氯酸钠溶液中滴加H2SO4溶液至中性时,溶液中c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S)+c(ClO-)可得c(Na+)=2c(S)+c(ClO-),D正确。
7.B　a点水的电离被抑制,则由水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1,A错误;a点c(HS)=c(H2SO3),则Ka1(H2SO3)==c(H+)=10-1.8,b点c(S)=c(HS),则Ka2(H2SO3)==c(H+)=10-7, Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)==10-1.8×10-7=10-8.8,当溶液的pH= 4.4时,c(H+)=10-4.4 mol·L-1,则c(H2SO3)=c(S),B正确;c(Na+)= 0.10 mol·L-1,c(H2SO3)+c(HS)+c(S)=0.10 mol·L-1,则c(Na+)= c(H2SO3)+c(HS)+c(S),说明此时溶质为NaHSO3,结合图示可知,NaHSO3溶液呈酸性,说明HS的电离程度大于其水解程度,则c(S)>c(H2SO3),C错误;b点c(S)=c(HS)、pH=7,结合电荷守恒可知:c(Na+)=2c(S)+c(HS),结合c(H2SO3)+c(HS)+c(S)= 0.10 mol·L-1可知:c(Na+)=2c(S)+c(HS)=0.10 mol·L-1-c(H2SO3)+c(HS)<0.10 mol·L-1+c(HS),D错误。
8.B　向NH4HA溶液中滴加盐酸,HA-浓度减小,H2A浓度增大,向NH4HA溶液中滴加NaOH溶液,HA-浓度减小,A2-浓度增大,N浓度减小, NH3·H2O浓度增大。
从图中可以看出,d点c(H2A)=c(HA-),可知H2A的Ka1=10-1.3,e点 c(HA-)=c(A2-),可知H2A的Ka2=10-4.3,n点c(N)=c(NH3·H2O),可知NH3·H2O的Kb=10-4.7 。NH4HA溶液中,存在着N的水解、HA-的电离和水解,N的水解常数Kh===10-9.3,HA-的电离常数Ka2(H2A)= 10-4.3,Kh(HA-)===10-12.7,所以以HA-的电离为主,溶液显酸性。综上所述NH4HA溶液中c(N)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),A错误;由图可知pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(HA-),B正确; NH4HA的浓度为0.1 mol·L-1,若没有向溶液中加入酸或碱溶液,溶液中存在:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,但加入盐酸或NaOH溶液,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)<0.1 mol·L-1,d点不是0.1 mol·L-1的NH4HA溶液,C错误;向NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液,发生的主要离子反应为HA-+OH- A2-+H2O,D错误。