高考频度:★★★★★ 难易程度:★★★☆☆
室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:
实验编号 | 起始浓度/( mol·L?1) | 反应后溶液的pH | |
c(HA) | c(KOH) | ||
① | 0.1 | 0.1 | 9 |
② | x | 0.2 | 7 |
下列判断不正确的是
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A?)>c(OH?)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH?)=c(K+)?c(A?)=mol/L
C.实验②反应后的溶液中:c(A?)+c(HA)>0.1 mol/L
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A?)>c(OH?)=c(H+)
【参考答案】B
【试题解析】由实验①可知HA是一元弱酸,二者恰好完全反应,因A?离子水解使KA溶液呈碱性,故A项正确;由电荷守恒可知,c(OH?)+c(A?)=c(H+)+c(K+),故B项错误。由实验②分析,因反应后溶液呈中性,则酸应过量,x>0.2,由原子守恒可知c(A?)+c(HA)>0.1 mol/L成立,C项正确;在中性溶液中,c(H+)=c(OH?),再由电荷守恒可知c(K+)+c(H+)=c(A?)+c(OH?),故c(K+)=c(A?)>c(OH?)=c(H+),D项正确。
同一溶液中,不同粒子浓度大小比较的方法
(1)正盐溶液:
基本遵循c(不水解离子)>c(水解离子)>c(显性离子),当水解离子外有角标时,顺序提前。例如在浓度为c mol·L?1的醋酸钠溶液中,有c(Na+)>c(CH3COO?)>c(OH?)>c(H+);在浓度为c mol·L?1的硫酸铵溶液中,有c()>c()>c(H+)>c(OH?)。
[规律]在排列式中:首尾离子,电荷一致;有角标时,顺序提前。
(2)酸式盐溶液:
对于电离为主的,如NaHSO3,遵循c(自身)>c(电离产物)>c(水解产物),即c(Na+)>c()>c(H+)>c()>c(OH?)>c(H2SO3);对于水解为主的,如NaHCO3,遵循c(自身)>c(水解产物)>c(电离产物),即c(Na+)>c()>c(OH?)>c(H2CO3)>c(H+)>c()。
[规律]常见的酸式盐,只有NaHSO3和NaH2PO4溶液是以电离为主显酸性的。
(3)缓冲溶液:
例如0.2 mol·L?1氨水与0.2 mol·L?1氯化铵溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物,都以电离为主),所以氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,再根据首尾一致,铵根离子浓度大于氯离子浓度,即c()>c(Cl?)>c(OH?)>c(H+)。
再如0.2 mol·L?1醋酸与0.2 mol·L?1醋酸钠溶液等体积混合后,溶液以电离为主,显酸性,所以,c(CH3COO?)>c(Na+)>c(H+)>c(OH?)。
(4)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性:
弱酸弱碱盐双水解,其溶液的酸碱性取决于弱酸和弱碱的相对强弱。当Ka=Kb时,溶液显中性,如CH3COONH4;当Ka>Kb时,溶液显酸性,如HCOONH4;当KaKb时,溶液显碱性,如NH4HCO3。
1.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1 mol/L的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是
A.未加盐酸时:c(OH?)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c() +c(H+)=c(OH?)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl?)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl?)=c() +c(Na+)
2.常温下,将0.05 mol·L?1的Ba(OH)2溶液不断滴加到1 L 0.1 mol·L?1 NaHSO4溶液中,产生沉淀的物质的量n(mol)与溶液pH的变化情况如图所示,下列说法正确的是
A.B点时恰好完全沉淀 B.A点时pH=0
C.B点时,溶液中的离子浓度关系为c(Na+)>c(H+)
D.C点时pH=14
3.室温下,将0.10 mol·L?1盐酸逐滴滴入20.00 mL 0.10 mol·L?1氨水中,溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。
已知:pOH=?lgc(OH?)。下列说法正确的是
C.Q点所示消耗盐酸的体积等于氨水的体积
D.M点和N点所示溶液中水的离子积相同
1.【答案】B
【解析】A项,未加盐酸时,由于NH3·H2O的部分电离,所以c(OH—)>c(Na+) >c(NH3·H2O),错误;B项,加入10 mL盐酸时,c(Cl?) =c(Na+),再由电荷守恒可知c()+c(H+) =c(OH?),正确;C项,由电荷守恒得:c(Na+)+c()+c(H+)=c(Cl?)+c(OH?),pH=7时,c(H+)=c(OH?),所以有c(Cl—)>c(Na+),错误;D项,当加入20 mL盐酸时溶质为NaCl、NH4Cl,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH?),再根据电荷守恒可得:c(Cl?)+c(OH?)=c(H+)+c()+c(Na+),则c(Cl?)>c()+c(Na+),错误。
2.【答案】C
【解析】向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液的反应过程为①2NaHSO4+ Ba(OH)2BaSO4↓+Na2SO4+
2H2O,继续加入Ba(OH)2溶液发生反应②:Na2SO4+ Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH,总反应为NaHSO4+
Ba(OH)2BaSO4↓+NaOH+H2O,故恰好完全沉淀时,n(BaSO4)=n(NaHSO4)=n[Ba(OH)2],由此求出沉淀的物质的量为0.10 mol,即C点完全沉淀,A错误;0.1 mol·L?1NaHSO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L?1, pH=1,B错误;B点时发生反应①,溶质为Na2SO4,pH=7,C正确;C点时,n(OH?)=0.1 mol,但溶液的体积为3 L,c(OH?)≈0.033 mol·L?1,pH≠14,D错误。
3.【答案】D
【解析】根据图象分析M点所示溶液中,盐酸的体积是氨水体积的一半,溶液含有等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl,则c()+c(NH3·H2O)>c(Cl?),A错误;N点所示溶液中,溶质是NH4Cl、HCl溶液呈酸性,则c()c(Cl?),B错误;Q点溶液中pH=pOH,即溶液呈中性,当盐酸的体积等于氨水的体积时,二者恰好完全反应,溶质是NH4Cl溶液呈酸性,所以Q点消耗盐酸的体积不等于氨水的体积,C错误;M点和N点所示溶液中都是室温,水的离子积相同,D正确。
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