2022届高考化学 专题十八 电解质溶液中离子浓度的关系精准培优专练

2022届高考化学 专题十八 电解质溶液中离子浓度的关系精准培优专练一电解质溶液中离子浓度的关系1物料守恒典例1常温下，用0.100molL1NaOH溶液滴定20mL 0.100molL1H3PO4溶液，曲线如图所示。下列说法不正确的是（ ）A当2pH4.7时溶液中的溶质是H3PO4和NaH2PO4BpH4.7处，c(Na+)c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)CpH9.7处，c(Na+)c(HPO)c(OH)c(H+)DNaH2PO4溶液中，c(H+)c(OH)【解析】 NaOH与少量H3PO4反应生成NaH2PO4，则溶液中的溶质是H3PO4和NaH2PO4，A正确；V(NaOH溶液)20mL时，此时pH4.7，H3PO4溶液与NaOH溶液恰好反应生成NaH2PO4，根据物料守恒有c(Na+)c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)+c(H3PO4)，B错误；pH9.7时，Na2HPO4溶液呈碱性，说明HPO的水解程度大于其电离程度，C正确；根据图示信息可知，NaH2PO4溶液pH4.7，显酸性，D正确。【答案】B2电荷守恒典例225时，用浓度为0.10molL1的氢氧化钠溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10molL1的两种酸HX、HY(忽略体积变化)，实验数据如下表，下列判断不正确的是（ ）数据编号滴入NaOH(aq)的体积/mL溶液的pHHXHY031a7x20.007yA在相同温度下，同浓度的两种酸溶液的导电能力：HXc(Y)c(OH)c(H+)【解析】A项，从组数据可以看出HX为弱酸，HY为强酸，在相同温度下，同浓度的两种酸溶液的导电能力：HXHY，正确；B项，HXH+X，从表中数据可以看出，0.1000molL1的HX溶液中c(H+)c(X)103molL1，溶液中c(HX)0.1000molL1103molL1，Ka(HX)c(H+)c(X)/c(HX)105，正确；C项，由电荷守恒可得c(H+)c(X)+c(Y)+c(OH)，正确；D项，HX为弱酸，HY为强酸，HX反应后溶液的pH7，说明ac(OH)，错误。【答案】D3质子守恒典例3某温度下，向10mL 0.1molL-1MCl2溶液中滴加0.1molL-1的Na2S溶液，滴加过程中溶液中-lgc(M2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，下列有关说法正确的是已知：Ksp(NS)=4.010-25A该温度下Ksp(MS)=1.010-34BNa2S溶液中：c(H+)+c(HS)+c(H2S)=c(OH)Ca、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点D向NS的悬浊液中加入MCl2溶液，不可能实现NS沉淀转化为MS沉淀【解析】A. b点MCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，c(M2+)=c(S2-)，根据b点数据，c(M2+)=110-17molL1，该温度下Ksp(MS)=110-34(molL1)2，故A正确；B. Na2S溶液中根据质子守恒规律：c(H+)+c(HS)+2c(H2S)=c(OH)，故B错；C. MCl2、Na2S水解促进水电离，b点是MCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是氯化钠，对水的电离没有作用，水的电离程度最小的为b点，故C错误；D.已知Ksp(NS)=4.010-25、Ksp(MS)=1.010-34 向NS的悬浊液中加入MCl2溶液，能实现NS沉淀转化为MS沉淀。故D错误。【答案】A4离子浓度大小比较典例4设氨水的pHx，某盐酸的pHy，已知x+y14，且x11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是（ ）Ac(Cl)c(NH)c(H+)c(OH) Bc(NH)c(Cl)c(H+)c(OH)Cc(NH)c(Cl)c(OH)c(H+) Dc(Cl)c(NH)c(OH)c(H+)【解析】x+y=14，常温下某氨水的pH=x，则氨水中c(OH)=10x-14 molL1，某盐酸的pH=y，盐酸中c(H+)=10-y molL1，所以氨水中c(OH)等于盐酸中c(H+)，一水合氨是弱电解质，氯化氢是强电解质，所以氨水浓度大于盐酸，二者等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，则c(OH)c(H+)，根据电荷守恒得c(NH)+ c(H+)= c(Cl)+c(OH)，所以c(NH)c(Cl)，所以溶液中离子浓度大小关系为c(NH)c(Cl)c(OH)c(H+)，故选C。【答案】A二对点增分集训1.常温下，有关0.1 molL1氨水的叙述正确的是（ ）A该溶液中氢离子的浓度：c(H+)11011 molL1B0.1molL1氨水与0.1molL1 HCl溶液等体积混合后所得溶液中：c(NH)+c(H+)c(Cl)+c(OH)C0.1molL1的氨水与0.05molL1 H2SO4等体积混合后所得溶液中：c(NH)+c(NH3H2O)0.1molL1D已知浓度均为0.1molL1的NH3H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液呈碱性，则：c(NH)c(NH3H2O)c(Cl)c(OH)c(H+)【解析】NH3H2O是弱碱，存在电离平衡，不能计算氢氧根离子的浓度，则不能确定溶液中氢离子浓度，A错误；0.1molL1氨水与0.1molL1 HCl溶液等体积混合后所得溶液是氯化铵，铵根离子水解，溶液显酸性，则溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+)c(Cl)+c(OH)，B正确；0.1molL1的氨水与0.05molL1 H2SO4等体积混合后恰好反应生成硫酸铵，根据物料守恒可知所得溶液中c(NH3)+c(NH)+c(NH3H2O)0.05molL1，C错误；已知浓度均为0.1molL1的NH3H2O和NH4Cl溶液等体积混合后溶液呈碱性，这说明NH3H2O的电离程度大于铵根离子的水解程度，则c(NH)c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)c(H+)，D错。【答案】B2常温下，用0.1000molL1的盐酸滴定20.00mL未知浓度的Na2CO3溶液，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） Aa点溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为CO+2H2OH2CO3+2OHBc点处的溶液中：c(Na+)c(Cl)c(HCO)+2c(CO)C滴定过程中使用甲基橙作为指示剂比酚酞更准确Dd点处溶液中水电离出的c(H+)大于b点处【解析】a点溶液为Na2CO3溶液，由于CO水解，溶液呈碱性：CO+H2OHCO+OH、HCO+H2OH2CO3+OH，注意CO分步水解，A项错误；c点处溶液呈中性，c(H+)c(OH)，结合电荷守恒式：c(Na+)+c(H+)c(HCO)+2c(CO)+c(Cl)+c(OH)，则c(Na+)c(Cl)c(HCO)+2c(CO)，B项正确；用酚酞作指示剂时滴定的总反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，用甲基橙作指示剂时滴定的总反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O，故两种指示剂准确度相同，C项错误；d点处是NaCl和碳酸的混合溶液，溶液呈酸性，水的电离受到抑制，b点处是NaHCO3和NaCl的混合溶液，由于HCO水解程度大于其电离程度而呈碱性，水的电离得到促进，故d点处溶液中水电离出的c(H+)小于b点处，D项错误。【答案】B3某化学小组设计了如图所示的数字化实验装置，研究常温下，向30mL 0.1molL1 H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时pH变化情况，并绘制出溶液中含A元素的微粒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（ ） ApH4.0时，溶液中n(HA)约为2.73104molB该实验应将左边的酸式滴定管换成右边的碱式滴定管C常温下，等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH3.0D0.1molL1 NaHA溶液中存在c(A2)+c(HA)+c(H2A)0.1molL1【解析】选项A，由Ka，结合图中pH3.0时的数据，Ka1.010；pH4.0时，1.010，10，故n(HA)约为2.73104mol，正确；选项B，NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中，正确；选项C，等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后c(HA)c(A2)，溶液pH等于3.0，正确；选项D，由题图可知，NaHA溶液中不存在H2A，错误。【答案】D4部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸CH3COOHHBrO(性质与HClO相仿)H2S电离平衡常数(25)Ka1.75105Ka2.3109Ka11.3107Ka27.11013下列说法正确的是（ ）A中和等体积、等pH的CH3COOH溶液和HBrO溶液消耗NaOH的量前者大于后者B等体积、等浓度的CH3COONa和NaBrO溶液中所含离子总数前者等于后者C物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH：NaBrONaHSCH3COONaDNa2S溶液中：2c(Na+)c(S2)+c(HS)+c(H2S)【解析】根据电离平衡常数可知酸性CH3COOHH2SHBrOHS，故pH相等的CH3COOH、HBrO溶液中HBrO的浓度大，消耗的NaOH多，A错误；根据电荷守恒式可知，c(Na+)+c(H+)c(OH)+c(X)，X代表BrO、CH3COO，由于NaBrO水解程度大，溶液碱性强，c(H+)小，故NaBrO溶液中离子总数小，B错误；由酸性CH3COOHH2SHBrOHS，可知物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH：NaBrONaHSCH3COONa，C正确；由物料守恒，可知c(Na+)2c(S2)+c(HS)+c(H2S)，D错误。【答案】C525时，H2CO3的Ka14.2107，Ka25.61011。室温下向10mL 0.1molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL1 HCl溶液。下图是溶液中含碳元素微粒物质的量分数随pH降低而变化的图像(CO2因有逸出未画出)。下列说法错误的是（ ）AA点所示溶液的pH11BB点所示溶液：c(Na+)c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)CA点B点发生反应的离子方程式为CO+H+=HCOD分步加入酚酞和甲基橙，用滴定法可测定Na2CO3与NaHCO3混合物的组成【解析】A项，A点c(CO)c(HCO)，由Ka2可知c(H+)Ka25.61011，故pH11，正确；B项，B点对应溶液中溶质为NaCl、NaHCO3，由物料守恒知c(Na)c(Cl)+c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)，错误；C项，由AB的图像变化趋势知HCO逐渐增多，而CO逐渐减少，故反应的离子方程式为H+CO=HCO，正确；D项，用酚酞作指示剂，滴定终点溶液呈碱性，只发生Na2CO3NaHCO3的变化，可测出Na2CO3的量，改用甲基橙作指示剂，滴定终点溶液呈酸性，NaHCO3转变为CO2，可测出NaHCO3的总量，进而求出混合物中NaHCO3的量，正确。【答案】B6常温下，对于0.1molL1CH3COONa溶液，pH13的NaOH溶液，pH1的HCl溶液，0.1molL1CH3COOH溶液，已知Ka(CH3COOH)1.75105下列说法正确的是（ ）A水电离出的c(OH)：B和混合后溶液呈中性：c(Na+)+c(H+)c(CH3COO)+c(Cl)C和混合后溶液呈酸性：1D和分别稀释100倍后的pH：，A错误；和混合后溶液呈中性，溶液中存在电荷守恒关系：c(Na+)+c(H+)c(CH3COO)+c(Cl)，B正确；和混合后溶液呈中性时：1，C错误；和两溶液的物质的量浓度相同，所以从开始至稀释100倍，pH始终pH(NaY)，则c(X)+c(OH)c(Y)+c(OH)C若ab且c(X)c(Y)，则酸性HXHYD若两溶液等体积混合，则c(Na+)(a+b) molL1 (忽略混合过程中的体积变化)【解析】若ab，且c(X)c(Y)+c(HY)，说明HX完全电离，所以能说明HX为强酸，A正确；若ab且pH(NaX)pH(NaY)，根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)c(X)+c(OH)，c(Na+)+c(H+)c(Y)+c(OH)，根据物料守恒得两种溶液中c(Na+)相等，根据溶液的PH知，X的水解程度大于Y，所以NaX中氢离子浓度小于NaY，所以c(X)+c(OH)c(Y)+c(OH)，B错误；若ab且c(X)c(Y)，说明X的水解程度大于Y，酸根离子水解程度越大，其相应酸的酸性越弱，则酸性HXHY，C错误；若两溶液等体积混合，钠离子不水解，但溶液体积增大一倍，所以则c(Na+)molL1，D错误。【答案】A8常温下，下列溶液中的微粒浓度关系正确的是（ ）A新制氯水中加入固体NaOH：c(Na+)c(Cl)+c(ClO)+c(OH)BpH8.3的NaHCO3溶液：c(Na+)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)CpH11的氨水与pH3的盐酸等体积混合：c(Cl)c(NH) c(OH)c(H+)D0.2molL1 CH3COOH溶液与0.1molL1 NaOH溶液等体积混合：c(H+)+c(CH3COOH) c(CH3COO)+c(OH)【解析】新制氯水中加入固体NaOH生成次氯酸钠、氯化钠、水：溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)c(Cl)+c(ClO)+c(OH)，A错误；碳酸氢钠溶液中碳酸氢根离子水解大于电离，pH8.3的NaHCO3溶液：c(Na)c(HCO)c(H2CO3)c(CO)，B错误；氨水存在电离平衡，盐酸反应完全，一水合氨又电离出氢氧根离子和铵根离子，溶液呈碱性，溶液中离子浓度大小：c(NH)c(Cl)c(OH)c(H+)，C错误；0.2molL1的CH3COOH溶液与0.1molL1的NaOH溶液等体积混合后得到0.05molL1的CH3COOH溶液和0.05molL1的CH3COONa溶液，溶液中存在电荷守恒为c(Na+)+c(H+)c(OH)+c(CH3COO)；依据物料守恒：2c(Na)c(CH3COO)+c(CH3COOH)；代入电荷守恒计算关系中得到2c(H+)+c(CH3COOH)c(CH3COO)+2c(OH)，混合溶液显酸性，c(H+)c(OH)则c(H+)+c(CH3COOH) c(CH3COO)+c(OH)，D正确。【答案】D9向0.1molL1的NH4HCO3溶液中逐渐加入0.1molL1 NaOH溶液时，含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数，即物质的量分数)。根据图像，下列说法不正确的是（ ）A开始阶段，HCO反而略有增加，可能是因为NH4HCO3溶液中存在H2CO3发生的主要反应是H2CO3+OH=HCO+H2OB当pH大于8.7以后，碳酸氢根离子和铵根离子同时与氢氧根离子反应CpH9.5时，溶液中c(HCO)c(HN3H2O)c(NH)c(CO)D滴加氢氧化钠溶液时，首先发生的反应为2NH4HCO3+2NaOH=(NH4)2CO3+Na2CO3【解析】 NH4HCO3溶液中存在NH的水解平衡，即NH+H2ONH3H2O+H+；HCO的水解平衡，即HCO+H2OH2CO3+OH；HCO的电离平衡，即HCOH+CO。在未加氢氧化钠时，溶液的pH7.7，呈碱性，则上述3个平衡中第个HCO的水解为主，滴加氢氧化钠的开始阶段，氢氧根浓度增大，平衡向逆方向移动，HCO的量略有增加，即逆方向的反应是H2CO3+OH=HCO+H2O，A正确；对于平衡，氢氧根与氢离子反应，平衡正向移动，NH3H2O的量增加，NH被消耗，当pH大于8.7以后，CO的量在增加，平衡受到影响，HCO被消耗，即碳酸氢根离子和铵根离子都与氢氧根离子反应，B正确；从图中可直接看出pH9.5时，溶液中c(HCO)c(NH3H2O)c(NH)c(CO)，C正确；滴加氢氧化钠溶液时，HCO的量并没减小，反而增大，说明首先不是HCO与OH反应，而是NH先反应，即NH4HCO3+NaOH=NaHCO3+NH3H2O，D错误。【答案】D10下列有关溶液中粒子浓度的关系式中，正确的是（ ）ApH相同的CH3COONa、NaHCO3两种溶液中的c(Na+)：B0.1molL1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中：c(Na+)2c(A2)+c(HA)+c(H2A)C上图表示用0.1molL1 CH3COOH溶液滴定20mL 0.1molL1 NaOH溶液的滴定曲线，则pH7时：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H+)D上图a点溶液中各离子浓度的关系：c(OH)c(H)+c(CH3COO)+2c(CH3COOH)【解析】pH相等的钠盐中，弱酸根离子水解程度越大，钠盐浓度越小，则钠离子浓度越小，弱酸根离子水解程度：HCOCH3COO，则c(Na)：，A错误；任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得c(Na)c(A2)+c(HA)+c(H2A)，B错误；常温下，pH7时溶液呈中性，则c(OH)c(H+)，根据电荷守恒得c(Na)c(CH3COO)，C错误；任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得c(Na)+c(H)c(CH3COO)+c(OH)，根据物料守恒得c(Na)2c(CH3COO)+2c(CH3COOH)，所以得c(OH)c(H)+c(CH3COO)+2c(CH3COOH)，D正确。【答案】D1125时，将氨水与氯化铵溶液混合得到c(NH3H2O)+c(NH)0.1molL1的混合溶液。溶液中c(NH3H2O)、c(NH)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述一定正确的是（ ）AW点表示溶液中：c(NH)+c(H+)c(OH)BpH10.5溶液中：c(Cl)+c(OH)+c(NH3H2O)0.1molL1CpH9.5溶液中：c(NH3H2O)c(NH)c(OH)c(H+)D向W点所表示1L溶液中加入0.05mol NaOH固体(忽略溶液体积变化)：c(Cl)c(Na+)c(OH)c(NH)c(H+)【解析】AW点时一水合氨与铵根离子浓度相等，根据电荷守恒可得：c(NH)+c(H)c(OH)+c(Cl)，故A错误；B已知：c(NH3H2O)+c(NH)=0.1molL1，根据电荷守恒可得：c(NH)+c(H)=c(Cl)+c(OH)，则c(Cl)+c(OH)+c(NH3H2O)=c(NH)+c(H)+c(NH3H2O)0.1molL1，故B错误；C根据图象可知，pH=9.5时，一水合氨浓度大于铵根离子，溶液显示碱性，则溶液中粒子浓度大小为：c(NH3H2O)c(NH)c(OH)c(H+)，故C正确；DW点c(NH3H2O)=c(NH)=0.05molL1，向W点所表示1L溶液中加入0.05mol NaOH固体后得到0.1mol一水合氨、0.05mol NaCl，钠离子与氯离子浓度相等，故D错误；故选C。【答案】C12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+)【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。【答案】A