训练(四十二) 水溶液中微粒浓度的关系1.(2021·检测)有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol·L-1的两种溶液混合而成:①NH4Cl和CH3COONa;②NH4Cl和HCl;③NH4Cl和NaCl;④NH4Cl和NH3·H2O(混合溶液呈碱性)。下列各项排序正确的是( )A.pH:②c(H+),B项错误;加热NaHCO3溶液,可能是HCO水解程度增大的结果,也可能是NaHCO3受热分解生成Na2CO3,CO的水解程度大于HCO,溶液的碱性增强,C项错误;滴加饱和CaCl2溶液,有白色沉淀和无色气体生成,Ca2+与CO结合生成CaCO3沉淀,促使HCO的电离平衡正向移动,H+与HCO结合生成CO2和H2O,D项正确。]6.(2021·甘肃甘谷检测)下列各组溶液中的各种溶质的物质的量浓度均为0.1mol·L-1:①H2S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>④B.在H2S和KHS混合溶液中:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+)C.c(H2S)从大到小的顺序为①>④>③>②D.在KHS溶液中:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)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S2-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项错误;在浓度均为0.1mol·L-1H2S和KHS混合溶液中,根据物料守恒可得:c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=2c(K+),B10
项正确;在K2S溶液中S2-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项错误;在KHS溶液中根据电荷守恒可得:c(H+)+c(K+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),D项错误。]7.(2021·检测)常温下,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)D [点①加入10mLNaOH溶液,所得溶液为等浓度CH3COOH和CH3COONa混合液,据电荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+);据物料守恒可得:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),综合上述两式可得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+),A错误;点②所示溶液的pH=7,此时c(OH-)=c(H+),结合电荷守恒推知,c(CH3COO-)=c(Na+),B错误;点③加入20mLNaOH溶液,恰好完全反应生成CH3COONa,由于CH3COO-发生水解而使溶液呈碱性,但CH3COO-的水解程度较小,则有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错误;滴定过程中,若加入极少量NaOH溶液,溶液呈酸性,CH3COOH是弱电解质,大部分未电离,故有c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),D正确。]8.(2021·广东中山检测)H3PO4是三元酸,如图是在常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。下列说法不正确的是( )10
A.磷酸的第二级电离平衡常数约为10-7.2B.在NaH2PO4溶液中:c(HPO)>c(H3PO4)C.在磷酸中滴加NaOH溶液至pH=7,c(Na+)=2c(HPO)+c(H2PO)D.Na3PO4溶液中:c(Na+)=3c(PO)+3c(HPO)+3c(H2PO)+3c(H3PO4)C [磷酸的第二级电离平衡:H2POH++HPO,电离常数K(H2PO)=[c(H+)·c(HPO)]/c(H2PO),图中H2PO、HPO的物质的量分数均等于0.5时,溶液的pH=7.2,即c(HPO)=c(H2PO)时,c(H+)=10-7.2mol/L,代入数据K(H2PO)=c(H+)=10-7.2,A正确;在NaH2PO4溶液中存在电离平衡(H2POH++HPO)和水解平衡(H2PO+H2OH3PO4+OH-),由于HPO的电离程度和水解程度均较小,由图可知:H2PO最大时,溶液呈酸性则:H2PO的电离程度大于水解程度。则有c(HPO)>c(H3PO4),B正确;在磷酸中滴加NaOH溶液至pH=7,溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(HPO)+c(H2PO)+3c(PO)+c(OH-),从而推知:c(Na+)=2c(HPO)+c(H2PO)+3c(PO),C错误;在Na3PO4溶液中,据物料守恒可得:c(Na+)=3c(PO)+3c(HPO)+3c(H2PO)+3c(H3PO4),D正确。]9.(2021·河北武邑中学检测)室温下,用0.1mol·L-1的盐酸分别滴定50mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )10
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50mL时,将三种溶液混合后:c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-)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项正确;由图可知,消耗盐酸的体积都为50mL,则三种碱的浓度均为0.1mol·L-1;P点时,V(盐酸)=25mL,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项正确;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+),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项错误;当盐酸体积为50mL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项正确。]10.(2019.4·浙江选考)室温下,取20mL0.1mol·L-1某二元酸H2A,滴加0.2mol·L-1NaOH溶液。已知:H2A===H++HA-,HA-H++A2-。下列说法不正确的是( )A.0.1mol·L-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1mol·L-1B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10mLC.当用去NaOH溶液体积10mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)D.当用去NaOH溶液体积20mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)B [根据H2A===H++HA-、HA-H++A2-可知,H2A的第一步完全电离,第二步部分电离。根据电荷守恒可得:c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),根据物料守恒:c(HA-)+c(A2-)=0.1mol·L-1,二者结合可得:c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1mol·L-1,A项正确;当滴加至中性时c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒可知c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),由于HA-只发生电离,则NaHA溶液呈酸性,若为中性,加入的氢氧化钠溶液应该大于10mL,B项错误;当用去NaOH溶液体积10mL时,反应后溶质为NaHA,HA-只发生电离,则NaHA溶液呈酸性,溶液的pH<7,根据质子守恒可得:c(A2-)=c(H+)-c(OH-),C10
项正确;当用去NaOH溶液体积20mL时,反应后溶质为Na2A,结合物料守恒可得:c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-),D项正确。]11.(2020·山东潍坊二模)向7.5mL0.03mol·L-1的H3PO4溶液中,逐滴加入相同浓度的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示,已知Ka1≫Ka2≫Ka3,下列说法错误的是( )A.H3PO4第一级电离平衡常数Ka1的数量级为10-3B.水的电离程度:b<cC.b点溶液中离子浓度:c(Na+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)>c(H+)>c(OH-)D.c点溶液中:2c(H3PO4)+c(H2PO)+c(H+)=c(OH-)+c(PO)C [由图可知,0.03mol·L-1H3PO4溶液的pH=2,此时c(H+)=c(H2PO)≈10-2mol·L-1,则H3PO4的Ka1=[c(H+)·c(H2PO)]/c(H3PO4)=(10-2×10-2)/0.03≈3.3×10-3,故H3PO4的第一级电离常数Ka1的数量级为10-3,A项正确;b点加入7.5mLNaOH溶液,所得溶液中溶质为NaH2PO4,溶液呈酸性,H2PO的电离程度大于其水解程度,电离产生的H+抑制水的电离;c点加入15mLNaOH溶液,所得溶液中溶质为Na2HPO4,溶液呈碱性,HPO的电离程度小于其水解程度,HPO的水解促进了水的电离,故水的电离程度:bc[(CH3)2NH]>c(H+)>c(OH-)D.常温下,(CH3)2NH2Cl水解常数Kh=6.25×10-11B [二甲胺与盐酸恰好完全中和时放出热量最多,溶液温度最高,即Y点表示酸碱恰好完全反应。根据(CH3)2NH·H2O+HCl===(CH3)2NH2Cl+H2O,c=0.2mol·L-1,A项正确;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,X点对应的溶液中(CH3)2NH·H2O、(CH3)2NH2Cl的浓度相等,其混合溶液呈碱性,故中性点应在X点与Y点之间,B项错误;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,Y点存在:c(Cl-)>c[(CH3)2NH]>c(H+)>c(OH-),C项正确;Kh=Kw/Kb=1×10-14/1.6×10-4=6.25×10-11,D项正确。]13.(2021·福建漳州质检)常温下,向20.00mL0.10mol·L-1NH4Cl溶液中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发),其中d点为反应终点。下列说法不正确的是( )A.V=20.00mLB.常温下,Kb(NH3·H2O)的数量级为10-5C.b点溶液中:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)=c(OH-)D.c点的混合溶液中:c(NH)=c(Na+)10
D [d点为反应终点,据n(NH4Cl)=n(NaOH)可知,消耗等浓度NaOH溶液的体积V=20.00mL,A项正确;a点V(NaOH)=0,0.10mol·L-1NH4Cl溶液的pH=5,据水解平衡:NH+H2ONH3·H2O+H+,此时c(NH)≈0.10mol·L-1,c(NH3·H2O)≈c(H+)=10-5mol·L-1,c(OH-)=10-9mol·L-1,电离平衡常数Kb(NH3·H2O)=[c(NH)·c(OH-)]/c(NH3·H2O)=(0.10×10-9)/(10-5)=10-5,B项正确;b点加入NaOH溶液的体积小于10.00mL,所得溶液为NH4Cl、NaCl和NH3·H2O混合液,则有c(Cl-)>c(Na+);b点溶液的pH=7,则有c(OH-)=c(H+),故溶液中离子:c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)=c(H+),C项正确;c点加入10.00mLNaOH溶液,所得溶液为等浓度NH4Cl、NaCl和NH3·H2O混合液,溶液的pH>7,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度,则有c(NH)>c(Na+),D项错误。]14.(2021·四川棠湖检测)亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中会生成ClO2、HClO2、ClO、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用。已知pOH=-lgc(OH-),经测定25℃时各组分含量随pOH变化情况如图所示(Cl-没有画出),此温度下,下列分析正确的是( )A.HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10-8B.pOH=11时,ClO部分转化成ClO2和Cl-的方程式为5ClO+2H2O===4ClO2+Cl-+4OH-C.pH=7时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:c(HClO2)>c(ClO)>c(ClO2)>c(Cl-)D.同浓度的HClO2溶液和NaClO2溶液等体积混合,则混合溶液中有:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2)D [HClO2的电离方程式为HClO2H++ClO,电离平衡常数Ka=,由图像可见当c(HClO2)=c(ClO)时pOH=8,c(OH-)=1×10-8mol/L,c(H+)=1×10-6mol/L,电离平衡常数Ka=1×10-6,A项错误;pOH=11时c(OH-)=1×1010
-11mol/L,c(H+)=1×10-3mol/L,溶液呈酸性,ClO部分转化成ClO2和Cl-的方程式为5ClO+4H+===4ClO2+Cl-+2H2O,B项错误;25℃pH=7时pOH=7,由图可见c(ClO)>c(HClO2)>c(ClO2),C项错误;同浓度的HClO2和NaClO2等体积的混合液中电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(ClO)+c(OH-),物料守恒式为2c(Na+)=c(HClO2)+c(ClO),两式整理得c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2),D项正确。]10