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高中化学溶液中粒子浓度关系练习题

来源:尚车旅游网
高中化学溶液中粒子浓度关系练习题

1.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是( )

A.Na2SO3溶液中存在:c(Na)>c(SO3)>c(H2SO3)>c(HSO3)

B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na)>c(HSO3)>c(H2SO3)>c(SO3) C.当吸收液呈酸性时:c(Na)=c(SO3)+c(HSO3)+c(H2SO3) D.当吸收液呈中性时:c(Na)=2c(SO3)+c(HSO3)

解析:选D Na2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na)>c(SO3)>c(OH)>

c(HSO-A项错误;NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中HSO3的电离程度大于水解程度,3)>c(H2SO3),

2-

2-

2-

2-

2-

溶液中粒子浓度大小关系为c(Na)>c(HSO3)>c(H)>c(SO3)>c(OH)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在物料守恒:c(Na)=c(H2SO3)+c(SO3)+c(HSO3),也可以是NaHSO3和亚硫酸钠的混合溶液,则选项中的物料守恒关系式不再适用, C项错误;当吸收液呈中性时,c(H)=c(OH),溶液中存在电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(OH

2-

+-+2--

)+2c(SO3)+c(HSO3),故c(Na)=2c(SO3)+c(HSO3),D项正确。 2.向20 mL 0.5 mol·L

-1

2--+2--

的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓

度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中错误的是( )

A.醋酸的电离常数:B点>A点 B.由水电离出的c(OH):B点>C点 C.从A点到B点,混合溶液中可能存在:

c(CH3COO-)=c(Na+)

D.从B点到C点,混合溶液中一直存在:

c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)

解析:选D 醋酸是弱电解质,在水溶液里存在电离平衡,且其电离过程吸热,温度越高,醋酸的电离程度越大,其电离常数越大,故A正确;B点酸碱恰好反应生成醋酸钠,C点NaOH过量,NaOH抑制水的电离,醋酸钠促进水的电离,所以由水电离出的c(OH):B点>C点,故B正确;如果c(CH3COO)=c(Na),根据电荷守恒知,溶液中c(OH)=c(H),

B点为醋酸钠是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,A点为等物质的量的醋酸和醋酸钠混合溶液,

呈酸性,所以从A点到B点,混合溶液中可能存在:c(CH3COO)=c(Na),故C正确;在C点时为醋酸钠、NaOH等物质的量的混合溶液,因为CH3COO发生水解反应,则混合溶液中

c(CH3COO-)<c(OH-),故D错误。

3.(2019·青岛模拟)室温下,0.1 mol·L

2-

-1

的某二元酸H2A

溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA、A)的物质的量分数随

1

pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )

A.H2A的电离方程式:H2

+HA

B.pH=5时,在NaHA和Na2A的混合溶液中:

c(HA-)∶c(A2-)=1∶100

C.等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为c(Na)>c(HA

)>c(A)

D.Na2A溶液必存在c(OH)=c(H)+c(HA)+2c(H2A),各粒子浓度均大于0 解析:选B 由图知,在pH=0~6范围内,不存在H2A分子,说明H2A的第一步电离是

2-

完全的,H2A的电离方程式为H2A===H+HA,HA据可求得HA的电离常数Ka=pH=5时电离常数Ka=

+--+

+A,A项错误;由pH=3时的数

-3

2-

cc+

c-2-

2-

c-

=1×10,温度不变,电离常数不变,故

1×10×c=-

-5

2-

c+

ccc=1×10,解得c-3

2--

100,故B项正确;在等物质的量浓度的NaHA和Na2A混合溶液中,pH<7,HA的电离程度大于A的水解程度,故离子浓度大小关系应为c(Na)>c(A)>c(HA),C项错误;根据H2A的电离方程式知,Na2A溶液中c(H2A)=0,D项错误。

4.常温下,用0.100 0 mol·L的NaOH溶液滴定20 mL同浓度的一元弱酸HA,滴定过程溶液pH随x的变化曲线如图所示(忽略中和热效应),下列说法不正确的是( )

A.HA溶液加水稀释后,溶液中

-7

-1

2-

2-

cc-的值减小

10xB.HA的电离常数KHA=(x为滴定分数)

100-xC.当滴定分数为100时,溶液中水的电离程度最大

D.滴定分数大于100时,溶液中离子浓度关系一定是c(Na)>c(A)>c(OH)>c(H) 解析:选D 弱酸加水稀释促进电离,n(A)增大,n(HA)减小,故

-7

cc-

的值减小,A

10x正确;设HA的量是100,根据图像知有x被反应,KHA=,B正确;当滴定分数为100

100-x时,二者刚好反应生成强碱弱酸盐NaA,由于盐的水解,水的电离程度最大,C正确;滴定分数大于100时,即氢氧化钠过量,溶液中离子浓度关系可能有c(Na)>c(OH)>

c(A-)>c(H+),D错误。

5.将0.1 mol·L (CH3COO)2Ba溶液与0.1 mol·L NaOH溶液等体积混合,下列关系不正确的是( )

A.3c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CH3COO) B.2c(Ba)=c(CH3COOH)+c(CH3COO)

2

2+

-1

-1

C.c(CH3COO)>c(Na)=c(Ba)>c(OH)>c(H) D.c(OH)=c(H)+c(CH3COOH)+0.05 mol·L

解析:选C 由电荷守恒式2c(Ba)+c(Na)+c(H)=c(OH)+c(CH3COO),两溶液均为0.1 mol·L,则c(Ba)=c(Na),可知A项正确;因CH3COO在溶液中部分水解,由物料守恒:2c(Ba)=c(CH3COOH)+c(CH3COO),B项正确;该溶液中的OH来自NaOH的电离和CH3COO的水解,故c(CH3COO)>c(OH)>c(Na)=c(Ba)>c(H),C项不正确;电荷守恒式为c(Na)+2c(Ba)+c(H)=c(OH)+c(CH3COO),把c(Na)=0.05 mol·L

1

2+

2+

2+

2+

-1

2+

2+

-1

-+2+-+

和物料守恒式2c(Ba)=c(CH3COOH)+c(CH3COO)代入电荷守恒式,即得c(OH)=c(H)+

c(CH3COOH)+0.05 mol·L-1,D项正确。

6.下列各组溶液中的各种溶质的物质的量浓度均为0.1 mol·L:①H2S溶液、②KHS溶液、③K2S溶液、④H2S和KHS混合溶液(已知常温下KHS溶液的pH>7)。下列说法正确的是( )

A.溶液的pH从大到小的顺序为③>②>①>④

B.在H2S和KHS混合溶液中:c(H2S)+c(HS)+c(S)=2c(K) C.c(H2S)从大到小的顺序为①>④>③>②

D.在KHS溶液中:c(H)+c(K)=c(HS)+c(S)+c(OH)

解析:选B H2S溶液、H2S和KHS混合溶液均显酸性,但HS的存在抑制了H2S的电离,故pH:④>①;K2S溶液中S的水解程度大于KHS溶液中HS的水解程度,则pH:③>②,故溶液pH从大到小的顺序为③>②>④>①,A错误。在浓度均为0.1 mol·L H2S和KHS混合溶液中,根据物料守恒可得:c(H2S)+c(HS)+c(S)=2c(K),B正确。在K2S溶液中S发生两步水解生成H2S,而KHS溶液中HS发生一步水解生成H2S,故溶液中c(H2S):②>③,C错误。在KHS溶液中根据电荷守恒可得:c(H)+c(K)=c(HS)+2c(S)+c(OH

2-

2-

--

2-

-1

2-

2-

2-

-1

),D错误。

7.室温下,用0.1 mol·L的盐酸分别滴定50 mL的三

-1

种碱(AOH、BOH和DOH)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )

A.从反应开始至恰好完全反应,水电离出的c(H)始终增大

B.滴定至P点时,溶液中:c(B)>c(Cl)>c(BOH)>c(OH)>c(H) C.pH=7时,三种溶液中c(A)=c(B)=c(D) D.当盐酸体积为50 mL时,将三种溶液混合后:

c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-)

解析:选C 三种碱溶液中分别滴加盐酸至恰好完全反应,溶液的碱性减弱,对水的电离抑制程度减小,故水电离出的c(H)始终增大,A正确。由图可知,消耗盐酸的体积都为

3

50 mL,则三种碱的浓度均为0.1 mol·L;P点时,V(盐酸)=25 mL,此时溶液为等浓度BOH和BCl混合液,由于溶液pH>9,溶液呈碱性,则BOH的电离程度大于BCl的水解程度,故溶液中c(B)>c(Cl)>c(BOH)>c(OH)>c(H),B正确。pH=7时,三种溶液中均存在

++

c(OH-)=c(H+),且存在电荷守恒关系:c(X+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)(X+=A+、B或D),

-1

则有c(X)=c(Cl),由于三种碱的碱性不同,则pH=7时加入盐酸的体积不同,c(Cl)不同,故pH=7时,三种溶液中c(A)≠c(B)≠c(D),C错误。当盐酸体积为50 mL时,三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐,将三种溶液混合,据质子守恒可得c(H)=

+--

c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-),D正确。

8.常温下,含碳微粒(H2C2O4、HC2O4、C2O4)存在于0.1 mol·L草酸溶液与等浓度NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数w(某微粒物质的量浓度与三种微粒物质的量浓度和比值)与溶液pH的关系如图所示,下列有关说法错误的是( )

2-

-1

A.向pH=1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大 B.pH=4.2时,溶液中c(Na)>c(HC2O4)+c(C2O4) C.若草酸的第二级电离常数为K2,则lg K2=-4.2

D.将0.1 mol·L相同物质的量浓度NaHC2O4和Na2C2O4的两份溶液等体积混合,可配得图a点所示混合液

解析:选D pH=1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2,草酸逐渐减少,草酸钠增多,溶液中由酸电离的氢离子浓度减小,则对水的电离抑制的程度减小,水的电离度一直增大,故A正确;pH=4.2时,c(HC2O4)=c(C2O4),根据电荷守恒c(Na)+c(H)=c(HC2O4)+2c(C2O4)+c(OH),c(H)和c(OH)忽略,所以c(Na)>c(HC2O4)+c(C2O4),故B正确;pH=4.2时,c(HCO)=c(CO),Ka2=lg K2=lg 10

-14

-4.2

24

2-24

2-

2-

2-

-1

2-

c2-24

Oc-24

c-

O

=c(H)=10

-4.2

2-

+-4.2

,则

=-4.2,故C正确;HC2O4的电离常数是10,C2O4的水解常数是Kh=

KW

=Ka2

10-9.8-4.2-2--2-

<10,HC2O4的电离大于C2O4的水解,所以c(HC2O4)≠c(C2O4),故D错误。 -4.2=10

10

9.(2019·广州调研)常温下,浓度均为0.10 mol·L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述正确的是( )

-1

VV0

4

A.MOH的电离程度:c点大于d点 B.ROH溶液由a点到b点时,

c+

cc+

变大

C.pH=10时,MOH和ROH溶液中,c(M)>c(R)

D.lg=2时,MOH和ROH两种溶液中,水电离出的c(OH)的比值为1∶10

解析:选D 由图可知,浓度均为0.10 mol·L的MOH和ROH溶液,前者pH=13,后者pH<13,则MOH是强碱,ROH是弱碱,MOH完全电离,故c、d两点MOH的电离程度均为100%,A错误。ROH存在电离平衡:

+-1

VV0

+OH,则电离常数为Kb(ROH)=

c-

c+

c=KW·c+

cc+

,则有

c+

cc+

c+

=Kb

KW

,由于温度

不变,则Kb(ROH)、KW不变,故a→b点时

c-

c不变,B错误。MOH和ROH溶液

中存在电荷守恒关系:c(M)+c(H)=c(OH)、c(R)+c(H)=c(OH);由图可知,pH=10时,两溶液中c(OH)、c(H)分别相等,则有c(M)=c(R),C错误。lg=2时,MOH和ROH溶液的pH分别为11、10,而碱溶液中的H全部来源于水的电离,且c水(OH)=c水(H),故MOH和ROH溶液中水电离出的c(OH)的比值为10

-11

VV0

∶10

-10

=1∶10,D正确。

10.下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是( )

A.pH相同的①NH4Cl、②NH4Al(SO4)2、③NH4HSO4三种溶液中c(NH4):①<②<③ B.20 mL 0.1 mol·LCH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol·LHCl溶液混合后呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO)>c(Cl)>c(CH3COOH)>c(H)

C.0.1 mol·LNaHCO3溶液与0.1 mol·LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中:

---

c(Na+)>c(CO23)>c(HCO3)>c(OH)

-1

-1

-1

-1

D.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中:

+-

c(Cl-)>c(NH+4)>c(H)=c(OH)

解析:选B 溶液物质的量浓度相同时,三种溶液中的c(H):③>②>①,c(NH4):③>②>①,故c(H)相同时,三种溶液中的c(NH4):③<②<①,A项错误;反应后得到等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl的混合溶液,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO的水解程度,故c(CH3COO)>c(Cl)>c(CH3COOH)>c(H),B项正确;混合后得到Na2CO3溶液,由于CO3两步水解都生成OH,CO3只有第一步水解生成HCO3,故c(Na

2-

2-

++

)>c(CO3)>c(OH)>c(HCO3),C项错误;该混合溶液中,根据电荷守恒有:c(NH4)+c(H)

2---++

=c(Cl)+c(OH),溶液呈中性,则c(H)=c(OH),故c(Cl)=c(NH4),D项错误。

11.常温下,向25 mL 0.1 mol·LNaOH溶液中逐滴滴加0.2 mol·L的HN3(叠氮酸)

-1

-1

5

溶液,pH的变化曲线如图所示(溶液混合时体积的变化忽略不计,叠氮酸的K=10

-4.7

)。

下列说法正确的是( )

A.水电离出的c(H):A点小于B点 B.在B点,离子浓度大小为

c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(N-3)

C.在C点,滴加的V(HN3溶液)=12.5 mL D.在D点,c(Na)=2c(HN3)+2c(N3)

解析:选A 由图可知,A点pH=13,B点pH=8,A点比B点的碱性强,A点NaOH溶液对水的电离抑制程度大于B点,故A点水电离出的c(H)小于B点,A正确;B点溶液呈碱性,显然c(OH)>c(H),但溶液中c(Na)>c(OH),B错误;当V(HN3溶液)=12.5 mL时,NaOH与HN3恰好完全反应,由于N3发生水解反应而使溶液显碱性,而C点溶液的pH=7,溶液呈中性,说明V(HN3溶液)>12.5 mL,C错误;D点溶液是等浓度NaN3和HN3的混合液,根据物料守恒可得2c(Na)=c(N3)+c(HN3),D错误。

12.室温下,用0.100 mol·L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L的是( )

A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线

B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mL C.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中:c(Cl)=c(CH3COO)

D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中:c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH) 解析:选B A项,滴定开始时0.100 mol·L盐酸pH=1,0.100 mol·L醋酸pH>1,所以滴定盐酸的曲线是Ⅱ,滴定醋酸的曲线是Ⅰ,错误;B项,醋酸钠水解呈碱性,氯化钠不水解,pH=7时,醋酸所用NaOH溶液的体积小,正确;C项,V(NaOH)=20.00 mL时,二者反应生成氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,c(CH3COO)13.常温下,向1 L 0.1 mol·L NH4Cl溶液中,不断加入固体NaOH后,NH4与NH3·H2O的变化趋势如图所示(不考虑溶液体积的变化和氨的挥发),下列说法正确的是( )

-1

-1

-1

-1

-1

的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确

6

A.M点溶液中水的电离程度比原溶液大 B.a=0.05

C.当n(NaOH)=0.05 mol时溶液中有:

-+

c(Cl-)>c(Na+)>c(NH+4)>c(OH)>c(H)

D.在M点时,n(OH)-n(H)=(a-0.05)mol

解析:选D M点是向1 L 0.1 mol·LNH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后反应得到NaCl、NH3·H2O溶液与剩余NH4Cl溶液的混合溶液,NH4浓度和NH3·H2O浓度相同,NH3·H2O是一元弱碱,抑制水的电离,此时水的电离程度小于原NH4Cl溶液中水的电离程度,故A错误;若a=0.05,得到物质的量均为0.05 mol的NH4Cl、NaCl和NH3·H2O的混合物,由于NH3·H2O电离大于NH4Cl水解,则c(NH4)>c(NH3·H2O),离子浓度大小关系为c(Cl)>c(NH4)>c(Na)>c(OH)>c(H),故B、C错误;在M点时溶液中存在电荷守恒,n(OH)+n(Cl)=n(H)+n(Na)+n(NH4),n(OH)-n(H)=n(NH4)+n(Na)-

-1

-+

n(Cl-)=0.05+a-0.1=(a-0.05)mol,故D正确。

14.常温下,某溶液中只含有Cl、NH4、H、OH四种离子,其浓度大小的排列顺序为

+-

c(Cl-)>c(NH+4)>c(H)>c(OH),下列有关说法中正确的是( )

A.该溶液由pH=11的NH3·H2O溶液与pH=3的HCl溶液等体积混合而成

B.该溶液由0.1 mol·L的NH3·H2O溶液与0.1 mol·L的NH4Cl溶液等体积混合而成

C.在上述溶液中加入适量NH3·H2O,可能使溶液中离子浓度大小改变为c(NH4)>

-1

-1

c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

D.在上述溶液中通入适量HCl气体,可能使溶液中离子浓度大小改变为c(NH4)=

c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)

解析:选C 常温下,pH=11的NH3·H2O溶液与pH=3的HCl溶液等体积混合,充分反应后,NH3·H2O溶液有剩余,溶液呈碱性,则有c(OH)>c(H),A错误;0.1 mol·L NH3·H2O溶液与0.1 mol·L NH4Cl溶液等体积混合,所得溶液呈碱性,则有c(OH)>c(H),B错误;加入适量NH3·H2O,中和溶液中的H,使溶液呈碱性,则有c(OH)>c(H),结合电荷守恒可得c(NH4)>c(Cl),C正确;原溶液呈酸性,通入适量HCl,溶液的酸性比原来更强,则有

-1

-1

c(H+)>c(OH-),不可能存在c(OH-)=c(H+),D错误。

15.常温下,将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中,测得混合溶液的pH与离子浓度

c变化关系如图所示,已知p

c-

c=-lg

c-

。下列叙述不正确的是( )

7

A.Ka(HA)的数量级为10 B.滴加NaOH溶液过程中,

+-5

ccc-

保持不变

C.m点所示溶液中:c(H)=c(HA)+c(OH)-c(Na) D.n点所示溶液中:c(Na)=c(A)+c(HA)

c解析:选D 由图可知,pc4.76;HA的电离常数为Ka(HA)=10,A正确。Ka(HA)=

-5

c=-lg

c-

c=0,即

c=c(H)=10

=1时,混合液pH=

-4.76

cc+

c+

,则Ka(HA)的数量级为

c-

cc=

ccc-

KW

c--

,则有

c-

cc-

Ka

KW

,由于温度不变,Ka(HA)、KW不变,故

c-

c-

保持不变,B正确。m点

所示溶液中,根据电荷守恒可得c(H)+c(Na)=c(A)+c(OH),此时c(A)=c(HA),则有c(H)+c(Na)=c(HA)+

c(OH-),故有c(H+)=c(HA)+c(OH-)-c(Na+),C正确。由图可知,n点溶液的pH<3,溶

液呈酸性,则有c(H)>c(OH),结合电荷守恒可得c(Na)<c(A),故有c(Na)<c(A)+c(HA),D错误。

16.25 ℃时,0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液,溶液中部分微粒与pH的关系如下图所示。下列有关叙述正确的是( )

cA.随pH增大,

c2-3-3

数值先减小后增大

2-

B.b点所示的溶液中:c(Na)+c(H)=2c(CO3)+c(OH)+c(Cl)+c(HCO3) C.25 ℃时,碳酸的第一步电离常数Ka1=10 D.溶液呈中性时:c(HCO3)>c(CO3)>c(H2CO3)

8

2-

-7

c解析:选B

c+

2-3-3c=c2-3-3

2-3-3cc++=

Kc-3+,温度不变,K(HCO3)不变,

cpH增大,c(H)减小,因此

c2-

数值增大,故A错误;根据电荷守恒,c(Na)+c(H)

=2c(CO3)+c(OH)+c(Cl)+c(HCO3),故B正确;根据图像,pH=6时,c(HCO3)=c(H2CO3),则25 ℃时,碳酸的第一步电离常数Ka1=

c-

3

c+

=c(H)=10,故C错误;

+-6

c2

CO3

溶液呈中性时pH=7,根据图像,c(HCO-

c(H2-

3)>2CO3)>c(CO3),故D错误。

9

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