专题17 离子浓度大小比较.pdf
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1、1 专题离子浓度大小比较17 12019NaOHH新课标溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸2 A 的Ka1=1.1103 ,Ka2=3.9106 )溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中点为反应终b点。下列叙述错误的是 A 混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关BNa+ 与 A2 的导电能力之和大于 HA的 CbpH=7 点的混合溶液 Dc 点的混合溶液中,c(Na+)c(K+)c(OH) 【答案】C 【解析】 【分析】 邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐, 溶液呈酸性, 向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻
2、苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。 【详解】A 项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和 邻苯二甲酸钠,溶液中 Na+ 和 A2的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能 力与离子浓度和种类有关,故正确;A BabK项、 点和点+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,HA 转化为 A2 , 点b 导电性强于点,说明aNa+ 和 A2 的导电能力强于 HA ,故正确;B Cb项、 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐,A2 在溶液中水解使溶液呈
3、碱性,溶液 ,故错pH7C误; 2 Db项、 点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸 钾和邻苯二甲酸钠,溶液中 (cNa+ )和 (cK+ )相等, 点是继续加入氢氧化钠溶液后,得c 到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中 (cNa+) (cK+) ,由图 可知,abbc点到点加入氢氧化钠溶液的体积大于点到点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶 液中 (cK+) (cOH ) ,溶液中三者大小顺序为 (cNa+) (cK+) (cOH ) ,故正确。D 故选 。C 【点睛】本题考查水溶液中的离子平衡,试题侧重考查分析、理解问题的能力,注意正确分析图
4、象曲线变化, 明确酸式盐与碱反应溶液浓度和成分的变化与导电性变化的关系是解答关键。 22019江苏 室温下,反应+H2 OH2CO3+OH的平衡常数K=2.2108。将NH4HCO33HCO溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的。若溶液混合引起的体积变化可ZnO忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是 A0.2 molL1氨水:c (NH3H2O)c () c (OH) c (H+) 4NHB 0.2 molL1NH4HCO3溶液(pH7):c () c () c (H2CO3) c (NH3H2O) 4NH3HCO C0.2 mol L 1 氨 水 和 0.2 mol L
5、 1NH4HCO3 溶 液 等 体 积 混 合 :c ()+c(NH3H2O)=c(H2CO3)+c ()+ 4NH3HCOc () 23CO D0.6 molL 1 氨水和0.2 molL 1 NH4HCO3 溶液等体积混合:c (NH3 H2O)+ c ()+ c(OH)= 23CO0.3 molL1+ c (H2CO3)+ c (H+) 【答案】BD 【解析】 【详解】A.NH3H2 ONH属于弱碱,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:3H2O NH4+OH-,H2 OH+OH- ,所以 c(OH-)c(NH4+ )A ,故错误; 3 B.NH4HCO3 溶液显碱性, 说明 HCO3- 的
6、水解程度大于 NH4+ 的水解, 所以 c(NH4+)c(HCO3-), HCO3-水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4+H2 ONH3H2O+H+,前者水解程度大且 水解都是微弱的,则 c(H2CO3)c(NH3H2 O)B ,故正确; C.n(N):n(C)=2:1c(NH由物料守恒,则有4+)+c(NH3H2O)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-), 故错误;C D.n(N):n(C)=4:1c(NH由物料守恒,则有4+)+c(NH3H2O)=4c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-) ; 电荷守恒有 : c(NH4+)+c(H
7、+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH- ) ; 结合消去c(NH4+)得 : c(NH3H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-), 0.2mol/LNH4HCO3 与氨水等0.6mol/L 体积混合后瞬间 c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L ,将等式两边各加一个 c(CO32- )c(NH,则有3H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将带入中得,
8、c(NH3H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3 )+0.3mol/LD ,故正确; 故选。BD 32019浙江选考 室温下,取 20 mL 0.1 molL1 某二元酸 H2 A,滴加 0.1 molL1 NaOH 溶液。已知:H2 AH+HA,HAH+A2。下列说法不正确的是 A0.1 molL1 H2 A 溶液中有c(H+)c(OH)c(A2)0.1 molL1 B当滴加至中性时,溶液中c(Na+)c(HA)2c(A2 )NaOH10 ,用去溶液的体积小于mL CNaOH10 mLpH7当用去溶液体积时,溶液的 ,此时溶液中有c(A2)c(H+)c(OH)
9、DNaOH20 mL当用去溶液体积时,此时溶液中有c(Na+)2c(HA)2c(A2) 【答案】B 【解析】 【分析】 由于该二元酸 H2 A,第一步电离完全,第二步部分电离,可以把 20 mL 0.1 molL1二元酸H2 A20 mL 0.1 molL看做1HA- 一元弱酸和0.1mol/LH+ 溶液, 注意该溶液是不存在H2 A微粒。 【详解】A. 0.1 molL1H2 A 溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH)+2c(A2)+ c(HA),4 因而c(H+)-c(OH)-c(A2)= c(A2)+c(HA)=0.1molL 1 , 项正确;A B.NaOH10mlNaHA若
10、用去,反应得到溶液,由于 HAH+A2,溶液显酸性,因而滴加至中 性时,需要加入超过的溶液, 项错误;10mlNaOHB C.NaOH10 mL当用去溶液体积时,得到溶液,溶液的 ,存在质子守恒,其关系NaHApH7为c(A2)c(H+)c(OH )C , 项正确; D.NaOH20 mL当用去溶液体积时, 得到Na2 A溶液, 根据物料守恒有 :c(Na+)2c(HA)2c(A2 )D , 项正确。 故答案选 。B 4. (2018144) H江苏,分 (双选)2C2O4 为二元弱酸 ,Ka1 (H2C2O4 )=5.410-2,Ka2(H2C2O4 )=5.410-5,H 设2C2O4 c
11、()=c(H溶液中总2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-) 。 室温下用 NaOH 溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 molL-1 H2C2O4溶液至终点。 滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是 A. 0.100 0 molL-1 H2C2O4溶液:c(H+)=0.100 0 molL-1+c(C2O42-)+c(OH-)-c(H2C2O4) B.c(Na+)=c():c(Na总 的溶液+)c(H2C2O4)c(C2O42-)c(H+) C.pH=7 :c(Na的溶液+)=0.100 0 molL-1+c(C2O42-)-c(H2C2O4) D.c
12、(Na+)=2c():c(OH总 的溶液-)-c(H+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-) AD H本题考查溶液中粒子浓度大小的关系,较难。2C2O4溶液中存在电荷守恒:c(H)=c(OH)+c(HC2O4)+2c(C2O42-)c(H,物料守恒:2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100 0 molL-1, 将两式相加,可得 c(H+)=0.100 0 molL-1+c(C2O42-)+c(OH-)c(H2C2O4 )Ac(Na, 项正确; )=c()H总 的溶液,相当于等物质的量的2C2O4 与反应后的溶液,即为NaOHNaHC2O4溶液, 已知 Ka2=5.
13、410-5,Kh(HC2O4- )= HC,说明2O4-的电离程 度大于其水解程度,故 NaHC2O4 溶液显酸性,则 c(C2O42-)c(H2C2O4 )B ,项错误;起始时,H2C2O4 溶液中总c()=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100 0 molL-1 ,滴入溶液后,NaOHc(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)0.100 0 molL-1,溶液中存在电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42- )pH=7c(Na,的溶液中,+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)c(OH-)
14、 D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)c(HX-)c(X2-)c(OH-)=c(H+) 【答案】D 【解析】本题考查弱酸电离平衡和溶液中离子浓度大小比较等。(1)pH图象纵轴表示,横轴表示溶液中两种粒子浓度比的对数;(2)酸性越强,c ()pH越大,越小;(3)0.0横坐标为 时两种粒子浓度之比为 ,而电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关。选择该点计算电离1常数。H2 XH的电离方程式为2 X+H,H+。当时,即横坐=1 标为时,0.0Ka1=c (),Ka2=c (),因为Ka1Ka2,故c(H+)c(H+ )pHc(OH- )C,项 正 确 ; 电 荷 守 恒 式 为c (N)+c ()=
15、c (O)+c (H)+2c () , 中 性 溶 液 中 存 在c ()=c (O) , 故 有6 c (N)=c (H)+2c (),假设c(HX-)=c(X2-)或c(HX-)c(X2- )(C)见项分析 ,则溶液一定呈酸性,故中性溶液中c(HX-)c ()D,会认为项正确,导致错选,其错选本质原因是忽视了“混合溶液呈中性”条件的限制。本题主要考查弱电解质电离及电离常数的计算,难点在于选择两种粒子浓度相等条件下求电离常数。 6. 202020202017171717171414141414【高考高考高考高考高考江江江江江苏苏苏苏苏卷卷卷卷卷题题题题题】常温下,Ka(HCOOH)=1.77
16、10-4,Ka(CH3COOH)=1.7510-5,Kb(NH3H2O)=1.7610-5,下列说法正确的是() A.0.1 molL浓度均为-1 HCOONa NH的和4Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者大于后者 B.NaOH 用相同浓度的溶液分别滴定等体积 pH 均为 3 的 HCOOH 和 CH3COOH 溶液至终点, 消耗NaOH 溶液的体积相等 C.0.2 mol L-1 HCOOH 0.1 mol L与-1 NaOH 等 体 积 混 合 后 的 溶 液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+) D.0.2 mol L-1 CH3 COONa 0.1 m
17、ol L与-1 盐 酸 等 体 积 混 合 后 的 溶 液 中(pHc(Cl-)c(CH3COOH)c(H+) 【答案】AD 【解析】本题考查弱电解质的电离平衡知识。溶液中存在HCOONa c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-)NH,4 Cl 溶液中存在c ()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),两溶液中有c(Na+)=c(Cl- )HCOONa,只要比较溶液中c(H+ )NH与4 Cl 溶液中c(OH-)的大小即可,由 电离常数可知,的水解程度比 HCOO- 的大,则 NH4 Cl 溶液中c(H+ )HCOONa较溶液中c(OH- ) NH大 , 即4 Cl 溶 液
18、中c(OH- ) HCOONa较溶 液 中c(H+ ) 小 , 所 以 有c(Na+)+c(H+)c(Cl-)+c(OH-)=c ()+c(H+ )A, 项正确;CH3 COOHHCOOH的电离平衡常数比 的小,即 CH3 COOH 的酸性弱,则相同的pHCH3 COOHHCOOH溶液的浓度大于的,和反应NaOH时,CH3 COOHNaOHB溶液消耗溶液的体积较大, 项错误;反应后得到c(HCOOH)与c(HCOONa)相等的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒得:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒7 得:2c(Na+)=c(HCOOH)+c(HCOO- ),则c
19、(HCOO-)c(Na+)c (HCOOH),所以c(HCOO-)+c(OH-)c(HCOOH)+c(H+ ),C 项错误 ; 反应后得到c(CH3COONa)=c(CH3COOH)=c(NaCl)的混合溶液,由物料守恒得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl- )pHc(Cl-)c(CH3COOH), 电离和水解均很微弱, 故c(H+)小于c(CH3 COOH)D , 项正确。 【名师点晴】电解质溶液中存在物料守恒,要抓住谁和谁物料守恒,如本题项,Cc(HCOOH)与c (HCOONa)HCOOHHCOO相等的混合溶液,电离出-,HCOO- 水解生成,故HCOOHc(HCO
20、O-)和c (HCOOH)Na之和不变,是+ 浓度的两倍。 项也是如此,D0.2 molL-1 CH3 COONa0.1 溶液与molL-1 盐 酸 等 体 积 反 应 , 两 者 物 质 的 量 之 比 为, 则 有 物 料 守21恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Cl-) 。 7H 【年年年年年 高高高高高 考考考考考 江江江江江 苏苏苏苏苏 卷卷卷卷卷 】201620162016201620162C2O4 为 二 元 弱 酸 。 时 , 配 制 一 组20 c(H2C2O4 )+c(H2C2O4 )+c ()+c ()=0.100 molL-1 H的2C2O4 和混合
21、溶液,NaOH 溶液中部分微粒的物质的量浓度随的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的pH 量浓度关系一定正确的是() A.pH=2.5 :的溶液中c(H2C2O4)+c ()c () B.c(Na+)=0.100 molL-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c () C.c ()=c ():的溶液中c(Na+)0.100 molL-1+c () D.pH=7.0 :的溶液中c(Na+)2c () 【答案】BD 【解析】本题考查离子浓度大小比较,意在考查考生对溶液中存在的守恒关系的理解能力。A 项 , 由 题 图 知时,pH=2.5 c ()0.08 mol L-
22、1 , 则c ()+c(H2C2O4)0,由题图知c(H+)-c(OH-)0,则c(Na+)2c () ,正确。【考点定位】本题主要是考查电解质溶液中的离子平衡以及离子浓度大小比较 【名师点晴】该题综合性强,难度较大。电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强, 有较好的区分度, 它能有效地测试出学生对强弱电解质、 电离平衡、 水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。围绕盐类水解的类型和规律的应用试题在高考中常有涉及。解决这类题目必须掌握的知识基础有 : 掌握
23、强弱电解质判断及其电离 盐类的水解 化学平衡理论 电离平衡、水解平衡电离与水解,(),的竞争反应 以及化学反应类型 化学计算 甚至还要用到守恒来求解。解题的关键是运,“”用物料守恒、电荷守恒和质子守恒原理计算相关离子浓度大小。 8 【年年年年年高考四川卷】高考四川卷】高考四川卷】高考四川卷】高考四川卷】20162016201620162016 1 L0.01 mol NaAlO向含2 和的溶液中缓慢通入0.02 mol NaOHCO2,随n(CO2 )0.01 molc(AlO2-)+c(OH-) B 0.01 c(Na+)c(AlO2-) c(OH-)c(CO32-) C 0.015 c(N
24、a+) c(HCO3-)c(CO32-) c(OH-) D 0.03 c(Na+) c(HCO3-) c(OH-)c(H+) 【答案】D 9 【解析】 本题考查溶液中的离子浓度大小比较, 意在考查考生利用溶液中的水解平衡原理以及“三大守恒”分析、解决问题的能力。明确各阶段发生的化学反应以及溶液中的溶质是解题的关键。当n(CO2 )=0 mol 时,c(Na+)c ()c ()c(OH- )B, 项错误;当n(CO2 )=0.015 mol 时,溶液中的溶质仅为Na2CO3 ,则溶液中离子浓度关系为c(Na+)c ()c(OH-)c ()C,项错误;当n(CO2 )=0.03 mol NaHCO
25、时 , 溶 液 中 的 溶 质 仅 为3 , 则 溶 液 中 离 子 浓 度 关 系 为c(Na+)c ()c(OH-)c(H+ )D , 项正确。【考点定位】考查电解质溶液中的离子平衡,钠、铝及其化合物的性质 【名师点睛】 本题将元素化合物知识与电解质溶液中离子浓度大小比较综合在一起考查, 熟练掌握相关元素化合物知识, 理清反应过程, 结合相关物质的用量正确判断相关选项中溶液的成分是解题的关键。电解质溶液中微粒浓度大小比较要抓住两个平衡 : 电离平衡和盐类的水解平衡,抓两个微弱:弱电解质的电离和盐类的水解是微弱的,正确判断溶液的酸碱性,进行比较。涉及等式关系要注意电荷守恒式、物料守恒式和质子
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