高二苏教版化学选修4 专题3 第三单元 盐类的水解4 离子浓度大小比较(同步练习) Word版含解析
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(答题时间:25分钟)
一、选择题
1. 在25mL 0.1mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是()
A. 在A、B间任一点(不含A、B点),溶液中一定有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c (H+)
B. 在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
C. 在C点,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D. 在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
2. 向体积为V a 0.05mol·L-1的CH3COOH溶液中加入体积为V b的0.05mol·L-1的KOH溶液,下列关系错误
..的是()
A. V a>V b时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)
B. V a=V b时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
C. V a<V b时:c(CH3COO-)>c(K+)> c(OH-)> c(H+)
D. V a与V b为任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
3. 下列各离子浓度的大小比较,正确的是()
A. 同浓度的下列溶液中:①(NH4)2SO4② NH4HCO3③ NH4Cl④ NH3·H2O,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>③>②>④
B. 常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH=7,则c(NH4+)> c(Cl-)
C. 0.2 mol·L 1的Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+c(H2CO3)
D. 0.01 mol·L-1 的NH4Cl溶液与0.05mol·L-1 的NaOH溶液等体积混合:c(Cl-)>c(NH4+)> c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
4. 下列情况下,离子或分子浓度大小比较正确的是()
A. 物质的量浓度相等的(NH4)2SO4和(NH4)2SO3溶液中,NH4+浓度:前者大于后者
B. 等物质的量浓度的CH3COONa和NaOH溶液中,阴离子总浓度:前者大于后者
C. 将氨水和盐酸混合后,所得溶液中可能存在:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D. 将一定量的CO2通入NaOH溶液后,所得溶液中一定存在:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
5. 下列有关离子浓度的比较正确的是()
A. 0.1mol·L—1的氨水中,c(OH-)<c(NH4+)
B. 10mL 0.02mol·L-1的HCl溶液与10mL 0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液充分混合的溶液中,c(Cl-)>c(Ba2+)>c(OH-)=c(H+)
C. 将0.1mol·L—1的CH3COONa溶液和0.1mol·L—1的NH4Cl溶液等体积混合后的溶液中,c(H+)+c(CH3COOH)>c(NH3·H2O)+c(OH-)
D. 0.1mol·L-1某二元弱酸碱性NaHA溶液中,c(H+)+c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
6. 有关离子浓度大小比较的判断正确的是()
A. 常温下NaB溶液的pH=8,c(Na+)-c(B-)=1×10-2 mol/L
B. Na2CO3溶液中,2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C. KHSO3溶液呈酸性,则c(K+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
D. 0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的NH3·H2O等体积混合后溶液呈碱性,则
c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
二、填空题
7. 比较下列化学反应后所得溶液中各离子浓度的大小。
①10mL的0.2mol·L-1的HCl与10mL的0.2mol·L-1的氨水混合所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
②10mL的0.4mol·L-1的CH3COONa溶液与10mL的0.2mol·L-1的HCl溶液混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是。
8. 常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH
实验编号
HA物质的量
浓度(mol·L-1)
NaOH物质的量
浓度(mol·L-1)
混合溶液的pH
甲0.2 0.2 pH=a
乙 C 0.2 pH=7
丙0.2 0.1 pH>7
丁0.1 0.1 pH=9 请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,若a7(填“>”“<”或“=”),则HA为弱酸。
(2)在乙组中混合溶液中离子浓度(A-)与(Na+)的大小关系是。
(填序号)
A. 前者大
B. 后者大
C. 二者相等
D. 无法判断
(3)从丙组实验结果分析,HA是酸(选填“强”或“弱”)。
该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的=mol·L-1。
9. 已知某温度下,K W=1×10-13。
A为酸溶液,其pH=a;B为碱溶液,其pH=b。
(1)若A为强酸,B为强碱,且a+b=13,两者等体积混合后,溶液的pH=________;若此时溶液中碱的阳离子浓度大于酸根的阴离子浓度,其原因可能是(用文字表述)_____________________。
(2)若A为强酸,B为强碱,二者按体积比为1:10混合后溶液显中性,则a+b=____。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=13,两者等体积混合后溶液显碱性。
则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为_________________________________。
(4)在(3)的混合溶液中,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-)
⑥c(MOH)=c(H+)-c(OH-)
10. 某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H++HA-HA-H++A2-
试完成下列问题:
(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)在0.1 mol·L-1的Na2A溶液中,下列离子浓度关系式正确的是_________。
A. c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1 mol·L-1
B. c(OH-)=c(H+)+c(HA-)
C. c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
D. c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
(3)已知0.1 mol·L-1的NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1的H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是0.11 mol·L-1______(填“<”“>”或“=”),理由是___________________________________。
(4)0.1 mol·L-1的NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是:______________。
一、选择题
1. B 解析:由图象可知在A、B间任一点,溶液都显碱性,但c(OH-)不一定小于c (CH3COO-),A不正确。
二者恰好反应时,溶液显碱性,B点显中性,说明醋酸过量,所以选项B正确。
C点显酸性,选项C不正确。
D点溶液中含有等量的醋酸钠和醋酸,所以应该是c(CH3COO)+c(CH3COOH)=2c(Na+),D不正确,答案选B。
2. C 解析:若V a>V b,醋酸过量,根据物料守恒可知,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.05V a,n(K+)=0.05V b,则A选项正确;若V a=V b,反应后为CH3COOK溶液,由于CH3COO -水解而显碱性,据质子守恒可知,B选项正确;若V
<V b,说明碱过量,当碱液加的量足够
a
多,则可以存在c(K+)>c(CH3COO-),C选项错误;D选项符合电荷守恒,正确。
3. A 解析:在①(NH4)2SO4② NH4HCO3③ NH4Cl④ NH3·H2O中,因为浓度相同,所以(NH4)2SO4的浓度最大,而NH3·H2O的浓度最小,氯化铵为强酸弱碱盐,而NH4HCO3为弱酸弱碱盐,其水解程度比较大,所以c(NH4+)由大到小的顺序是:① > ③ > ② > ④,故A正确;常温时,将等体积的盐酸和氨水混合后,pH=7,说明氢离子浓度与氢氧根离子的浓度相等,根据电荷守恒可以知道c(NH4+)=c(Cl-),故B错误;0.2 mol·L 1 的Na2CO3溶液中,根据质子守恒可以得到c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2 c(H2CO3),故C错误;0.01 mol·L-1 的NH4Cl溶液与0.05mol·L-1的NaOH溶液,其中钠离子的浓度最大,所以D错误。
4. A 解析:SO32-水解显碱性,促进NH4+水解,所以A正确。
醋酸钠水解显碱性,根据电荷守恒可知后者大于前者,B不正确。
根据电荷守恒可知c(Cl-)+c(OH-)=c(NH+4)+c(H+),选项C是不可能的。
D不正确,不符合电荷守恒,应该是c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),答案选A。
5. D 解析:A不正确,因为水还电离出OH-,应该是c(OH-)大于c(NH4+)。
B不正确,根据酸和碱的物质的量可知,氢氧化钡是过量的,溶液显碱性。
因为醋酸铵溶液显中性,所以C不正确,应该是相等关系。
根据电荷守恒和物料守恒可知,选项D是正确的。
答案
选D。
6. C 解析:
A. 不正确,常温下NaB溶液的pH=8,
c(Na+)-c(B-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol/L ―10-8 mol/L=9.9×10-7 mol/L;
B. 不正确,Na2CO3溶液中,由物料守恒得c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c (H2CO3);
C. 正确,KHSO3溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度,c(K+)>c(HSO3-)>c (H+)>c(SO32-)>c(OH-);
D. 不正确,0.1mol·L-1的NH4Cl和0.1mol·L-1的NH3·H2O等体积混合后溶液呈碱性:说明NH3·H2O的电离程度大于NH4Cl的水解程度,c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
二、填空题
7. ① c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c (OH-)
② c(Na+)>c(CH3COO-)>c (Cl-)>c(H+)>c (OH-)
解析:①盐酸可以与氨水发生反应:HCl+NH3·H2O=NH4Cl+H2O,而题中所溶HCl与NH3·H2O物质的量相同恰好完全反应,相当于所给NH4Cl溶液。
发生如下反应:
NH4Cl=NH4++Cl-;NH4++H2O NH3·H2O+H+因为部分NH4+水解而消耗,所以c (Cl -)>c(NH4+)。
又因为水解的NH4+仅占极少部分,因而生成的H+也很小,导致c(NH4+)>c(H+),而且NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液显酸性,因而c(H+)>c (OH-)。
②CH3COONa+HCl=NaCl+CH3COOH,反应中醋酸钠是过量的,反应所得的溶液为
0.1mol/L的NaCl、CH3COONa、CH3COOH的混合物。
CH3COONa=CH3COO-+Na+
NaCl=Na++Cl-,CH3COOH CH3COO-+H+,因而c(Na+)最大,由于除CH3COONa 之外,CH3COOH也电离出少量的CH3COO-,导致c(CH3COO-)>c (Cl-);由于溶液中存在大量CH3COOH,所以溶液显酸性c(H+)>c (OH-),CH3COOH为弱电解质,电离出的c(H +)极少,小于c (Cl-)的浓度。
8. (1)>(2)C (3)弱c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)(4)10-5
解析:(1)若HA是弱酸,则恰好反应后是强碱弱酸溶液,呈碱性。
(2)根据电荷守恒有:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(A-),pH=7时,c(OH-)=c(H+),所以c(Na+)=c(A-)。
(3)丙组中HA酸过量,但溶液显碱性,所以HA是弱酸。
(4)因溶液pH=9,c(OH-)=10-5mol/L,全部来源于水的电离。
9. (1)6.5 酸不是一元强酸(2)12 (3)M++H 2O MOH+H+(4)④⑤
解析:(1)将25℃下的规律迁移过来,即可得出题给温度下的一个结论:pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性。
本题中“A为强酸,B为强碱”,故混合溶液呈中性,pH=6.5。
由于溶液呈中性,故c(H+)=c(OH-)。
若A为一元酸,B为一元碱,结合电荷守恒可知,酸的阴离子浓度等于碱的阳离子浓度。
若酸是n(n≠1)元强酸,而碱为一元强碱,则其电荷守恒关系式中,碱的阳离子浓度等于酸的阴离子浓度的n倍,所以碱的阳离子浓度大于酸的阴离子浓度。
(2)设酸、碱溶液的体积分别是1L、10L,根据题意可得:10-a mol/L×1L=10b-13 mol/L×10L,整理得:a+b=12。
(3)由于混合溶液呈碱性,根据“pH之和为13的酸、碱溶液等体积混合,谁弱显谁性,无弱显中性”可判断MOH一定是弱碱,则M+离子一定能发生水解。
需要注意的是:HR是
强酸还是弱酸无法确定,只能判断出HR一定比MOH强。
(4)易判断⑤是正确的电荷守恒关系式。
由于溶液呈碱性,故c(OH-)>c(H+),排除①③。
根据c(OH-)>c(H+)和c(M+)+c(H+)=c(R-)+c(OH-)可得c(M+)>c (R-)。
由于OH-和H+均来自于弱电解质的电离,其浓度应该很小,故c(M+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),即④正确。
若HR是强酸,此时溶液中不再有HR分子,此时②是错误的。
由于(3)的混合溶液中MOH有大量剩余,即c(MOH)>0,若⑥正确,则c(H+)>c(OH-),这与题意“溶液呈碱性”不符,故⑥是错误的。
10. (1)碱性A2-+H2O HA-+OH-(2)BCD
(3)< H2A第一步电离产生的H+,抑制了HA-的电离。
(4)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
解析:第(1)问要求书写水解方程式,在书写时要求符合规范。
第(2)问:A选项只要注意到H2A第一步电离是完全的,就能判断H2A在水溶液中不存在,从而否决它。
B选项实质是物料守恒式。
C选项实质是电荷守恒式。
D选项反映的是:由水电离产生的c(OH-)=由水电离产生的c(H+)。
第(4)问的解答融于第(3)问的解答之中
0.1 mol·L-1NaHA溶液:
NaHA Na++HA-
0.1 0.1 0.1
pH=2,c(H+)=10-2 mol·L-1
HA-H++A2-
10-2←10-2→10-2
故:c(Na+)=0.1 mol·L-1c(HA-)=(0.1-0.01)mol·L-1,水也电离产生c(H +),故c(H+)略大于10-2 mol·L-1c(A2-)=10-2mol·L-1c(OH-)=10-14/10-2mol·L-1
可见:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
0.1 mol·L-1 H2A溶液
H2A H++HA-
0.1 0.1 0.1
HA-H++A2-
若是单独存在的0.1 mol·L-1HA-溶液,c(H+)=10-2mol·L-1,第一步电离产生的H+会对第二步电离产生抑制作用,故第二步电离产生的c(H+)<10-2mol·L-1,故c总(H+)<(0.1+0.01)mol·L-1=0.11 mol·L-1。