强化练14　电解质溶液中粒子浓度大小比较 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺突破强化练

强化练14　电解质溶液中粒子浓度大小比较
1.25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是 (　　)
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为H++OH-H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
2.(2022·泰州模拟)常温下,将NaOH溶液滴入二元弱酸 H2X 溶液中,混合溶液中的粒子浓度与溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.曲线M表示lg与pH的变化关系
B.NaHX溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H2X)>c(X2-)
C.当混合溶液呈中性时:c(Na+)<2c(HX-)+c(X2-)
D.当混合溶液pH=5.4时:2c(Na+)=3c(HX-)+3c(X2-)+3c(H2X)
3.(2022·常州模拟)已知p=-lg。室温下,向20.00 mL 0.10 mol/L HX溶液中逐滴滴加0.10 mol/L NaOH溶液,溶液pH随p变化关系如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.当p=1时,溶液的pH=5.75
B.当p=0时,加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL
C.当加入10.00 mL NaOH溶液时:c(H+)+c(HX)=c(Na+)+c(OH-)
D.如图所示各点对应溶液中水电离出来的H+浓度:a>b>c
4.(2022·江苏省盐城市阜宁中学下学期第三次综合测试)常温下,Ka1(H2C2O4)=5.0×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。对KHC2O4进行下列实验。下列有关说法正确的是 (　　)
实验 实验操作和现象
1 向0.01 mol·L-1 KHC2O4溶液中滴加适量的KOH溶液,测得pH为7.0
2 向10.00 mL 0.01 mol·L-1 KHC2O4溶液中加入5.00 mL 0.01 mol·L-1 KOH溶液
3 向酸性KMnO4溶液中滴加过量0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液,溶液从红色变为无色
4 向0.01 mol·L-1 KHC2O4溶液中加入过量澄清石灰水,产生白色沉淀
A.实验1得到的溶液中有c(K+)=c(HC2)+c(C2)
B.实验2得到的溶液中有c(HC2)>c(C2)
C.实验3中反应的离子方程式为5HC2+2Mn+11H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.实验4反应后静置的上层清液中有c(Ca2+)·c(C2)>Ksp(CaC2O4)
5.(2022·无锡高三质量检测)25 ℃时,向25 mL 0.1 mol/L 邻苯二甲酸(H2A)溶液中加入KOH固体或通入HCl气体,混合溶液的pH随-lg c(HA-)以及-lg c(A2-)的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。下列有关叙述不正确的是 (　　)
A.a点有关微粒浓度大小关系为c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)
B.b点c(K+)<0.15 mol/L
C.邻苯二甲酸的Ka1约为1.0×10-3
D.从a点到c点,水电离的c(H+)先增大后减小
6.(2022·苏州调研)常温下,用200 mL 0.1 mol/L NaOH溶液吸收SO2与N2混合气体,所得溶液pH与吸收气体体积的关系如图所示,已知Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=5.6×10-8。下列说法正确的是 (　　)
A.吸收3 L气体时溶液中的主要溶质为NaHSO3
B.溶液pH=7时,2c(S)>c(HS)
C.X点呈酸性的原因是HS水解程度大于其电离程度
D.曲线上任意点均存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS)+)
7.(2022·如东县冲刺)常温下,向10 mL 0.01 mol/L NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol/L的盐酸,其pH变化曲线如图甲所示。NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图乙所示[其中a点的坐标为(9.5,0.5)]。下列溶液中的关系一定正确的是 (　　)
甲
乙
A.图乙中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
B.常温下,NaCN的水解平衡常数:Kh(NaCN)=10-9.5
C.图甲中b点的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.图甲中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
8.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时,向100 mL 0.1 mol/L NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.a点溶液中:c(N)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)
B.c点溶液中:c(S)>c(NH3·H2O)>c(N)
C.d点溶液中:c(S)>c(N)>c(OH-)
D.a、b、c、d四个点中,b点水的电离程度最大
9.25 ℃时,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定体积均为20 mL、浓度为0.1 mol/L 的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断正确的是 (　　)
A.三种酸的酸性强弱:HD>HB>HA
B.由Q点可知,HD的电离平衡常数Ka≈10-7.6
C.滴定至W点时,溶液中存在:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
D.当三种溶液完全反应后将其混合,溶液中存在:c(Na+)=c(A-)+c(B-)+c(D-)
强化练14　电解质溶液中粒子浓度大小比较
1.B　解析:恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;由Ka可知起始时溶液中=1.8×10-5,此时=1.8×10-4,滴定至溶液pH=4.3时,×10-4.3=1.8×10-5,=1.8×10-0.7>1.8×10-4,说明醋酸已经开始反应,故离子方程式中还应包含醋酸与NaOH的反应,B错误;滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C正确;向20mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,当盐酸的体积为20mL时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
2.D　解析:H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),当pH相同时,,由题图示看出N表示lg与pH的变化关系,A错误;由题图可知H2X的Ka1=10-4.4,Ka2=10-5.4,根据分布分数图可知HX-的电离程度大于其水解程度,各离子浓度之间的关系为c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H2X),B错误;当溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-),则c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),pH=7时,lg>0,即c(X2-)>c(HX-),故c(Na+)>2c(HX-)+c(X2-),C错误;当溶液pH=5.4时,lg=0,即c(X2-)=c(HX-),为Na2X与NaHX等物质的量的混合溶液,物料守恒为2c(Na+)=3c(HX-)+3c(X2-)+3c(H2X),D正确。
3.D　解析:Ka=,pKa=pc(H+)+p=-lgc(H+)-p,所以pH=pKa+p,温度不变pKa为常数,将(-1,3.75)代入可得3.75=pKa-1,所以pKa=4.75,即pH=p+4.75,将p=1代入可得pH=5.75,A正确;根据pKa=4.75可得Ka=10-4.75,则X-的Kh==10-9.25,故X-的水解程度小于HX的电离程度,当NaOH溶液的体积为10mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,混合溶液显酸性,此时溶液中c(X-)>c(HX),p>0,当p=0时,溶液中c(X-)=c(HX),故加入NaOH溶液的体积小于10.00mL,B正确;当NaOH溶液的体积为10mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,溶液中的电荷守恒式为c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),物料守恒式为2c(Na+)=c(X-)+c(HX),二式联立可得c(H+)+c(HX)=c(Na+)+c(OH-),C正确;NaX的水解会促进水的电离,随着NaOH的加入,溶液中NaX浓度逐渐增大,水的电离程度也逐渐增大,当溶质全部为NaX,水的电离程度达到最大,水电离出来的H+浓度最大,则a、b、c三点水电离出来的H+浓度:a4.C　解析:A项,根据电解质的溶液中电荷守恒可知,c(K+)+c(H+)=c(HC2)+2c(C2)+c(OH-),又pH=7,则c(H+)=c(OH-),故实验1得到的溶液中有c(K+)=c(HC2)+2c(C2),错误;B项,实验2得到的溶液为等物质的量浓度的KHC2O4和K2C2O4的混合溶液,又根据H2C2O4的Ka2,可知C2的水解常数为:=1.85×10-10,故HC2的电离大于C2的水解,故溶液中有c(HC2)5.A　解析:H2A为二元弱酸,加入NaOH溶液时,溶质由H2A→NaHA→Na2A,故随着pH值的增大,c(HA-)先增大后减小,故ac曲线代表的是-lgc(HA-)的变化。a点时溶液中-lgc(HA-)最小,则c(HA-)最大,说明H2A和氢氧化钾恰好完全反应,此时溶液的溶质为KHA,根据HA-H++A2-、H2OH++OH-可知溶液中c(H+)>c(A2-),A错误;b点时,-lgc(HA-)=-lgc(A2-),c(A2-)=c(HA-),由电荷守恒可得c(K+)<2c(A2-)6.B　解析:根据Ka1可知HS的水解平衡常数Kh=≈10-127,说明溶液中的主要溶质并不是NaHSO3,A错误;根据Ka2=可得5.6×10-8=,故c(S)=0.56c(HS),即2c(S)=1.12c(HS),即2c(S)>c(HS),B正确;HS水解程度大于电离程度时,溶液显碱性,C错误;在电荷守恒式中c(S)的系数为2,D错误。
7.A　解析:溶液中的电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-)=c(Na+)+c(H+),物料守恒为c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),在pH=7时有c(OH-)=c(H+),故有c(HCN)=c(Cl-),A正确;NaCN的水解平衡常数Kh=,根据图乙可知在c(HCN)=c(CN-)时,Kh=c(OH-)=10-4.5,B错误;图甲中的b点相当于是等浓度的NaCN、NaCl、HCN混合,由图乙可看出c(HCN)=c(CN-)时溶液显碱性,即CN-的水解程度大于HCN的电离程度,故此溶液中c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-),C错误;c点溶液相当于等浓度的NaCl与HCN的混合,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),溶液中c(Cl-)>c(HCN),故有c(Na+)+c(H+)>c(HCN)+c(OH-)+c(CN-),D错误。
8.A　解析:a点恰好反应生成硫酸铵和硫酸钠,根据物料守恒可得c(Na+)=c(S)=c(N)+c(NH3·H2O),又由电荷守恒得c(N)+c(H+)+c(Na+)=2c(S)+c(OH-),将c(Na+)=c(S)代入整理得c(N)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-),A正确;c点发生反应4NH4HSO4+6NaOH2NH3·H2O+(NH4)2SO4+3Na2SO4+4H2O,pH>7,NH3·H2O的电离程度大于N的水解程度,故c(N)>c(NH3·H2O),B错误;d点为等浓度的硫酸钠和一水合氨,一水合氨属于弱电解质,电离出少量的N和OH-,水也会电离出OH-,c(S)>c(OH-)>c(N),C错误;a点恰好反应生成硫酸铵和硫酸钠,N水解促进水的电离,水的电离程度最大,D错误。
9.C　解析:根据题图像可知,0.1mol/L的三种酸(HA、HB和HD)溶液,pH大小为:HD>HB>HA,溶液pH越大,酸性越弱,则三种酸的酸性强弱:HDc(OH-),此时溶质为等浓度的HB、NaB,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,则c(B-)>c(HB),结合物料守恒c(B-)+c(HB)=2c(Na+)可知:c(B-)>c(Na+)>c(HB),溶液中离子浓度大小为c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),C正确;0.1mol/L的三种酸的pH都大于1,说明三种酸都是弱酸,则完全反应后生成的都是强碱弱酸盐,混合液呈碱性,则c(H+)c(A-)+c(B-)+c(D-),D错误。