2020届高三精准培优专练十八 电解质溶液中离子浓度的关系 化学 教师版

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1、精准培优专练培优点十八 电解质溶液中离子浓度的关系一电解质溶液中离子浓度的关系相关计算1物料守恒典例1在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液，曲线如图所示，下列有关离子浓度关系的比较，正确的是（ ）AA、B之间任意一点，溶液中一定都有c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)BB点，a12.5，且有c(Na+)=c(CH3COO)c(OH)c(H+)CC点：c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)DD点：c(CH3COO)+c(CH3COOH)2c(Na+)【答案】D【解析】A. 本实验是用CH3COOH滴定NaOH，A、B间

2、溶液中溶质为NaOH和CH3COONa，当n(NaOH)n(CH3COONa)，会出现c(Na+)c(OH)c(CH3COO)c(H+)，故A错误；B. 当NaOH和CH3COOH恰好完全反应时，溶质为CH3COONa，溶液显碱性，B点对应的pH=7，即此时溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH，a12.5，有c(Na+)=c(CH3COO)c(H+)=c(OH)，故B错误；C. C点溶液显酸性，即c(H+)c(OH)，根据电荷守恒，有c(CH3COO)c(Na+)故C错误；D. D点时加入25mL醋酸，反应后溶质为CH3COONa和CH3COOH，且两者物质的量相等，依据物料守恒，推

3、出c(CH3COO)+c(CH3COOH)=2c(Na+)，故D正确。2电荷守恒典例2常温下，在10 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL1 HCl溶液，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出，忽略因气体逸出引起的溶液体积变化)，下列说法正确的是()A在0.1 molL1 Na2CO3溶液中：c(Na+)+c(H+)c(CO)+c(HCO)+c(OH)B当溶液的pH为7时，溶液的总体积为20 mLC在B点所示的溶液中，浓度最大的阳离子是Na+D在A点所示的溶液中：c(CO)c(HCO)c(H+)c(OH)【答案】C【

4、解析】在0.1molL1 Na2CO3溶液中，依据电荷守恒得：c(Na+)+c(H+)c(HCO)+2c(CO)+c(OH)，故A项错误；溶液的总体积为20 mL，此时应为10 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液与10 mL 0.1 molL1 HCl溶液恰好完全反应生成NaHCO3溶液，溶液呈弱碱性，不可能为7，B项错误；A点所示的溶液呈碱性，由图像可知，c(CO)c(HCO)c(OH)c(H+)，D项错误。3质子守恒典例3298K时，向20mL c molL1 KOH溶液中滴加0.1molL1 HCOOH溶液，混合溶液中水电离的氢氧根离子浓度与滴加甲酸(弱酸)溶液体积(V)的关系如

5、图所示。下列说法正确的是（ ）A上述KOH溶液的浓度c0.01molL1BB点对应的溶液中：c(K+)c(HCOO)CE点对应的溶液中：c(OH)c(H+)c(HCOOH)D若D点对应的甲酸溶液体积为V1mL，则HCOOH电离平衡常数【答案】D【解析】A根据图像，开始时，A点的pH=13，说明KOH溶液的浓度c0.1molL1，故A错误；BB点对应溶液中的溶质是KOH和HCOOK，溶液显碱性，c(OH)c(H+)，根据电荷守恒有：c(K+)c(HCOO)，故B错误；CE点为KOH与HCOOH恰好完全反应生成HCOOK，此时溶液呈碱性根据质子守恒有c(OH)=c(H+)+c(HCOOH)，但c(

6、H+)与c(HCOOH)不一定相等，故C错误；DD点对应溶液中的溶质是HCOOH和HCOOK，显中性，则有c(K+)=c(HCOO)=molL1，c(HCOOH)= molL1，则HCOOH电离平衡常数=，故D正确。4离子浓度大小比较典例4下列叙述中不正确的是（ ）A0.1 molL1 NH4HS溶液中有：c(NH)【答案】D【解析】NH4HS溶液中存在NH和HS的水解平衡、HS的电离平衡，由物料守恒知，c(NH)+c(NH3H2O)c(HS)+c(S2)+c(H2S)，则c(NH)c(HS)+c(S2)+c(H2S)，故 A正确。氨水与盐酸反应后，c(NH)c(Cl)0.005 molL1，

7、则c(H+)c(OH)107 molL1，溶液呈中性，Ka，B正确。HCN是弱酸，等浓度的HCN和NaCN混合溶液中根据物料守恒有2c(Na+)c(CN)+c(HCN)，C正确。D中，pH相等时，和两溶液中c(NH)相同，NH的水解程度也相同；NH的水解受到抑制，因此溶液中c(NH)最小，故D错误。二对点增分集训1. 某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为：H2A=H+HA，HAH+A2 (Ka=1.0102)，下列说法正确的是（ ）A在0.1mol/L的H2A溶液中，c(H+)=0.2mol/LB在0.1mol/L的Na2A溶液中，c(A2)+c(HA)+c(H2A)=0.1mol/LC0.

8、1mol/L的NaHA溶液中离子浓度为：c(Na+)c(HA)c(H+)c(A2)c(OH)D分别将浓度均为0.1mol/L的NaHA和Na2A溶液等体积混合，其pH一定大于7【答案】C【解析】二元酸(H2A)在水中的电离方程式为：H2A=H+HA，HAH+A2(Ka=1.0102)，第一步完全电离，第二步部分电离，设电离的HA为x，则有：x（0.1+x）/(0.1-x)=1.0102，解之得x=0.0084，所以在0.1mol/L的H2A溶液中，c(H+)=0.1+0.0084=0.1084mol/L，故A错误；二元酸(H2A)在水中的电离方程式为：H2A=H+HA，HAH+A2 (Ka=1

9、.0102)，可以知道第一步完全电离，第二步部分电离，则在0.1mol/L的Na2A溶液中，存在HA和A2离子，且c(A2)+c(HA)=0.1mol/L，故B错误；在0.1mol/L的NaHA溶液中，HA会发生电离作用，所以c（Na+）c（HA）；电离使溶液显酸性，c（H+）c（OH）；但是HA-的电离作用是微弱的，而且在溶液中还存在水的电离作用，因此c（HA）c（H+）c（A2）。故溶液中的离子浓度的关系是c(Na+)c(HA)c(H+)c(A2)c(OH)，故C正确；由于在NaHA的溶液中存在HAH+A2（Ka=1.0102）将同浓度（0.1molL1）的NaHA和Na2A溶液等体积混合

10、，由于HA-的电离作用大于水解作用，所以其pH一定小于7，故D错误。220mL 0.1000molL1氨水用0.1000molL1的盐酸滴定，滴定曲线如图，下列说法正确的是（ ）A该中和滴定适宜用酚酞作指示剂B两者恰好中和时，溶液的pH7C达到滴定终点时，溶液中：c(H+)c(OH)+c(NH3H2O)D当滴入盐酸达30 mL时，溶液中c(NH)+c(H+)c(OH)+c(Cl)【答案】C【解析】A反应终点生成氯化铵，水解显酸性，酚酞的变色范围为810，应选甲基橙作指示剂，故A错误；B两者恰好中和时生成氯化铵，溶液的pH7，故B错误；C物料守恒式为c(NH)+c(NH3H2O)=c(Cl)，电

11、荷守恒式为c(NH)+c(H+)=c(OH)+c(Cl)，则c(H+)=c(OH)+c(NH3H2O)，故C正确；D溶液不显电性，遵循电荷守恒，则当滴入盐酸达30mL时，溶液中c(NH)+c(H+)=c(OH)+c(Cl)，故D错误；故答案为C。3常温下，用0.10molL1的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10molL1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点和点所示溶液中：c(CH3COO)c(OH)c(CH3COO)c(H+)C点和点所示溶液中：c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)D点所示溶液中：c(CH3

12、COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H+)【答案】C【解析】A. 点溶液呈碱性，则c(OH)c(H+)，说明CN水解程度大于HCN电离程度，则c(CN)c(Na+)c(HCN)，点溶液呈酸性，则c(OH)c(Na+)c(CH3COOH)，则c(CH3COO)c(CN)，A错误；B. 点溶液为醋酸钠溶液，醋酸钠为强碱弱酸盐，少量的弱酸根离子水解，水溶液呈碱性，则c(OH)c(H+)，结合电荷守恒得c(Na+)c(CH3COO)，则c(Na+)c(CH3COO)c(OH)c(H+)，B错误；C. 已知均为0.10molL1的CH3COOH溶液和HCN溶液20.00mL，则醋酸的物质的量

13、与氰酸相等，根据物料守恒得c(CH3COO)+c(CH3COOH)=c(CN)+c(HCN)，则c(CH3COO)c(CN)=c(HCN)c(CH3COOH)等式成立，C正确；D点溶液呈中性，则c(OH)=c(H+)，结合电荷守恒得c(Na+)=c(CH3COO)，则c(CH3COO)+c(OH)=c(Na+)+c(H+)，根据点，c(CH3COO)=c(CH3COOH)时，溶液显酸性，与点所示不符，D错误。4常温下甲酸(HCOOH)、苯甲酸(C6H5COOH)、碳酸的电离常数如表所示，下列各选项正确的是（ ）物质甲酸苯甲酸碳酸电离常数1.810-46.2810-5Ka1=4.4510-7Ka

14、2=4.710-11A25时1mol/L的HCOONa溶液中阴离子总浓度大于1mol/L的C6H5COONa溶液B25时等体积、相同pH的甲酸和苯甲酸溶液中投入足量锌粉，前者产生氢气的量大C1mol/L的甲酸溶液中粒子浓度关系是：c(H+)c(HCOO)c(HCOOH)c(OH)D向Na2CO3溶液中加过量苯甲酸溶液发生反应的离子方程式是：CO+C6H5COOH=HCO+C6H5COO【答案】A【解析】根据电荷守恒HCOONa溶液中阴离子总浓度同样大于C6H5COONa溶液，故A正确；相同pH的甲酸和苯甲酸溶液后者浓度更大，等体积时后者产生氢气的量较大，故B错误；1mol/L的甲酸溶液中粒子浓

15、度关系应为：c(HCOOH)c(H+)c(HCOO)c(OH)，故C错误；苯甲酸的电离常数大于碳酸的第一步电离常数，因此向Na2CO3溶液中加过量苯甲酸的离子方程式是：CO+2C6H5COOH=CO2+H2O+2C6H5COO，故D错误。5向溶液中逐渐通入一定量的CO2。随后取此溶液，逐滴加入的HCI溶液，产生的CO2气体体积与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示（不考虑CO2溶解），下列说法正确的是（ ）A时，溶液中B时，C时，D到之间存在溶液中水的电离程度相同的两个点【答案】B【解析】A. 由图象横坐标可知混合溶液为的溶液与溶液, ，由于碳酸根水解所以，A项错误；B. .等式符合质子守恒，

16、B项正确；C. 溶液中，故，C项错误；D. 从到溶液从水解呈碱性到电离呈酸性，水的电离程度一直在下降，D项错误；答案选B。6下列说法正确的是（ ）A常温下，pH为1的0.1mol/L HA溶液与0.1mol/L NaOH溶液恰好完全反应时，溶液中一定存在：c(Na+)=c(A)c(OH)=c(H+)B相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后，溶液中各离子浓度的大小关系为：c(Na+)c(ClO)c(CH3COO)c(OH)c(H+)CPH1的NaHSO4溶液中c(H+)2c(SO)+c(OH)D常温下，pH=7的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中：c(Na+)=c(CH3COO

17、H)c (CH3COO)c(H+)=c(OH)【答案】A【解析】常温下，pH为1的0.1mol/L HA溶液中，c(H+)=0.1mol/L，则HA为强酸溶液，与0.1 mol/L NaOH溶液恰好完全反应时，溶液中溶质为强电解质NaA，c(Na+)=c(A)，溶液呈中性，c(OH)和c(H+)来自于水且c(OH)=c(H+) ，故A正确；相同浓度时酸性：CH3COOHHClO，即CH3COOH电离程度大于HClO，即c(CH3COO) c(ClO)；相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后，水解程度：CH3COONa c(ClO)，故B错误；pH1的NaHSO4溶液中含有Na+、SO

18、、H+、OH，电荷守恒式c(Na+)+c(H+)2c (SO)+c (OH)，故C错误；pH=7，溶液呈中性，c(H+)=c (OH)，CH3COONa和CH3COOH混合溶液，c(CH3COO)c(CH3COOH) c(Na+)，溶液中各离子浓度的大小关系为：c(CH3COO)c(Na+)c(CH3COOH)c(H+)=c(OH)，故D错误。7室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是（ ）ANa2S溶液：c(Na+)c(HS)c(OH)c(H2S)BNa2C2O4溶液：c(OH)c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)CNa2CO3溶液：c(Na+)+c(H+)2c(CO)+c(OH)

19、DCH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na+)+c(Ca2+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)+2c(Cl)【答案】B【解析】A项，由于S2+H2OHS+OH、HS+H2OH2S+OH、H2OH+OH，故离子浓度关系应为c(Na+)c(OH)c(HS)c(H2S)，错误；B项，符合电解质溶液中质子守恒关系，正确；C项，根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)c(HCO)+2c(CO)+c(OH)，错误；D项，根据物料守恒，离子浓度的关系应为c(Na+)+c(Ca2+)c(CH3COO)+c(CH3COOH)+c(Cl)，错误。8下列5种混合溶液，分别由0.1 molL1的两种溶液等

20、体积混合而成：CH3COONa与NaHSO4，CH3COONa与NaOH，CH3COONa与NaCl，CH3COONa与NaHCO3，CH3COONa与NaHSO3。下列各项排序正确的是()ApH：Bc(CH3COOH)：Cc(CH3COO)：D：【答案】D【解析】A项中pH的大小关系为；B项中c(CH3COOH)的大小关系为；C项中c(CH3COO)的大小关系 为；D项中的大小关系为，故正确。925时，用0.0500molL-1 H2C2O4溶液滴定25.00mL 0.l000molL-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是（ ）A. 点所示溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)

21、+c(HC2O)=c(OH)B. 点所示溶液中：c(HC2O)+c(C2O)=c(Na+)C. 点所示溶液中：c(Na+)c(HC2O)c(H2C2O4)c(C2O)D. 滴定过程中可能出现：c(Na+)c(C2O)=c(HC2O)c(H+)c(OH)【答案】D【解析】A. 点H2C2O4的体积为25mL，草酸和氢氧化钠恰好完全反应，生成Na2C2O4，根据物料守恒，c(Na+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)，根据电荷守恒，得出c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH)，两式联立得到c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)= c(OH

22、)，故A错误；B. 点溶液呈中性，c(OH)=c(H+)，根据电荷守恒，得出：c(Na+)+c(H+)=c(HC2O) +2c(C2O)+c(OH)，即c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)，故B错误；C. 所示溶液的体积50mL，草酸过量，溶液中的溶质为NaHC2O4，根据图像，此时溶液显酸性，即HC2O4的电离程度大于水解，因此c(Na+)c(HC2O)c(C2O)c(H2C2O4)，故C错误；D. 根据图示信息，点时溶质是Na2C2O4，点是溶质是NaHC2O4，因此在两点之间可能出现c(C2O)=c(HC2O)，则滴定过程中可能出现c（Na+）c(C2O)=c(HC2O)c(H+

23、)c(OH)，故D正确。10用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO)C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )A. c(H+)c(OH) B. c(CH3COOH)+c(CH3COO)0.2mol/L C. c(CH3COOH)c(CH3COO) D. c(CH3COO)+c(OH)0.2mol/L【答案】B【解析】CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知c(CH3COO)C(Na+)，根据电荷守恒c(CH3COO)+c(OH)c(Na+)+c(H+)，

24、可得出c(OH)c(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO的水解趋势。根据物料守恒，可推出B是正确的。11常温下，将溶液滴加到某一元酸（）溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。已知：。下列叙述正确的是（ ）A的数量级为B滴加溶液过程中，保持不变Cm点所示溶液中：Dn点所示溶液中：【答案】C【解析】Am点，c(HA)=c(A)，Ka(HA)=c(H+)=10-4.76，所以Ka(HA)的数量级为105，故A错误；BNaA的

25、水解常数Kh=，水解常数只与温度有关，滴加NaOH溶液过程中，溶液中c(OH)浓度增大，则=c2(OH)，比值增大，故B错误；Cm点c(HA)=c(A)，溶液中电荷守恒为：c(Na+)+c(H+)=c(A)+c(OH)，则c(H+)=c(HA)+c(OH)-c(Na+)，故C正确；Dn点溶液显酸性，溶液中溶质为HA和NaA，所以n点所示溶液中：c(Na+)c(A)+c(HA)，故D错误。12常温下含碳各微粒H2CO3、HCO和CO存在于CO2和NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，下列说法错误的是（ ）ApH10.25时，c(Na+)c(CO)+c(HCO)B

26、为获得尽可能纯的NaHCO3，宜控制溶液的pH为79之间C根据图中数据，可以计算得到H2CO3第一步电离的平衡常数K1(H2CO3)106.37DpH10时，溶液中存在以下关系：c(Na+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+)【答案】A【解析】A项，由图像可知，pH10.25时，c(CO)c(HCO)，则该溶液是等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液，溶液中c(Na+)2c(CO)+c(HCO)，A项错误；B项，由图像可以看出，为获得尽可能纯的NaHCO3，宜控制溶液的pH为79之间，B项正确；C项，根据图像，pH6.37时，c(H2CO3)c(HCO)，根据H2CO3H+HCO，K1(H2CO3)c(H+)c(HCO)c(H2CO3)c(H+)106.37，C项正确；D项，根据图像可知，pH10的溶液中，存在以下关系c(Na+)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H+)，D项正确。12