2021年新教材高中化学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第三节 课时2 溶液中粒子浓度的大小关系作业（含解析）新人教版选择性必修1.docx

1、课时2溶液中粒子浓度的大小关系【基础巩固】1.常温下,将甲酸与NaOH溶液混合,所得溶液的pH=7,则此混合溶液中()A.c(HCOO-)c(Na+)B.c(HCOO-)c(SO42-)C.c(NH4+)c(SO42-)D.c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+c(NH4+)解析:根据电荷守恒有c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),当c(H+)=c(OH-)时,c(NH4+)=2c(SO42-)。答案:B3.下列关于0.1 molL-1 NaHSO3溶液的说法中错误的是()A.升高温度,溶液pH减小B.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2S

2、O3)C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)D.加入少量NaOH固体,c(SO32-)与c(Na+)均增大解析:NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,加热会促进HSO3-的电离,故溶液的酸性增强,即pH变小,A项正确;NaHSO3溶液中的硫元素质量守恒表达式应是c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),B项错误;由电荷守恒可知,C项正确;加入氢氧化钠后,c(OH-)增大,使SO32-+H2OHSO3-+OH-的平衡逆向移动,故c(SO32-)变大,由于加入了Na+,故c(Na+)也变大,D项正确。答案:B4.在0

3、.1 molL-1 NaHCO3溶液中,下列关系中不正确的是()A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(OH-)B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)C.c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)解析:A项中的等式错误,它不符合任何守恒关系。B项中的等式正确地表达了NaHCO3溶液中的碳元素质量守恒。C项,将NaHCO3溶液中碳元素质量守恒式代入电荷守恒式得到关系式:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-)。D项中的等式正确地表达了NaHCO3溶

4、液中离子的电荷守恒关系。答案:A5.将0.2 molL-1 HCN溶液和0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是()A.c(HCN)c(CN-)B.c(Na+)c(CN-),A项错误;由于CN-的水解,使c(Na+)c(CN-),B项错误;由电荷守恒式c(H+)+c(Na+)=c(CN-)+c(OH-)以及碳元素质量守恒式c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),整理得2c(H+)+c(HCN)=c(CN-)+2c(OH-),c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)-2c(H+),故C项错误;由碳元素质量守恒可知D项正确。答案:D6.下列溶液中粒子浓度

5、关系一定正确的是()A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)c(NH4+)B.pH=2的一元酸溶液和pH=12的一元强碱溶液等体积混合:c(OH-)=c(H+)C.0.1 molL-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)c(SO42-)c(H+)D.0.1 molL-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)解析:A项,溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒知,c(Cl-)=c(NH4+),错误;B项,若为强酸,则混合溶液呈中性,若为弱酸,则混合溶液呈酸性,错误;C项,NH4+的水解程度很小,故c(NH4+)c(SO42-)c(H+),正确;D项,

6、将Na2S溶液中的硫元素质量守恒式代入电荷守恒式,应为c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),错误。答案:C7.向体积为Va L的0.05 molL-1 CH3COOH溶液中加入体积为Vb L的0.05 molL-1KOH溶液,下列关系中错误的是()A.VaVb时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)c(K+)B.Va=Vb时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)C.Vac(K+)c(OH-)c(H+)D.Va与Vb任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)解析:若VaVb,根据元素质量守恒可知,n(CH3COOH)+n(CH3COO-

7、)=0.05Vamol,n(K+)=0.05Vb mol,则0.05Va0.05Vb,A项正确;若Va=Vb,两者恰好完全反应生成CH3COOK,溶液呈碱性,由碳元素质量守恒式代入电荷守恒式可得,c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH),B项正确;若Vac(CH3COO-),另外C项也不符合电荷守恒,C项错误;无论如何混合,溶液中的离子只有K+、H+、OH-、CH3COO-,根据电荷守恒可知,D项正确。答案:C8.现有常温下的四种溶液:0.01 molL-1 CH3COOH溶液、0.01 molL-1 HCl溶液、pH=12的氨水、pH=12的NaOH溶液,请回答下列问题。(1)若将一定

8、量的、混合,混合溶液的pH=7,则混合溶液中的离子浓度由大到小的排列顺序是(用离子符号表示)。(2)取一定量的平均分成两份,一份加适量水,另一份加入一定量的后,pH都升高了1,则加入水的体积与的体积之比为。(3)若将一定量的、混合后,CH3COOH过量,则混合液可能呈(填字母)。A.酸性B.碱性C.中性解析:(1)混合溶液的pH=7,说明c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知c(NH4+)=c(Cl-),故c(NH4+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-)。(2)设0.01 molL-1 HCl溶液的体积为x L,则所需水的体积为9x L;设所需的体积为yL,则有0.01x-0.01yx

9、+y=0.001,计算可得y=911x,故加入的水的体积与的体积之比为9x911x=111。(3)、混合后,CH3COOH过量,但是CH3COOH过量多少不确定,故溶液可能呈酸性、碱性或中性。答案:(1)c(NH4+)=c(Cl-)c(H+)=c(OH-)(2)111(3)ABC9.(1)常温下,0.2 molL-1 HCl溶液与0.2 molL-1 MOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=6。混合溶液中由水电离出的c(H+)(填“”“”或“=”)HCl溶液中由水电离出的c(H+)。求出混合溶液中下列算式的精确计算结果(填具体数字)。c(Cl-)-c(M+)= m

10、olL-1;c(H+)-c(MOH)= molL-1。(2)常温下,若将0.2 molL-1 MOH溶液与0.1 molL-1HCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH”“7”或“7”或“无法确定”)。解析:(1)由混合溶液的pH=6知,反应生成的盐发生水解,促进了水的电离,而酸抑制水的电离。c(H+)=10-6 molL-1,c(OH-)=10-8molL-1,由电荷守恒关系可得c(Cl-)-c(M+)=c(H+)-c(OH-)=10-6 molL-1-10-8 molL-1=9.910-7 molL-1。M元素质量守恒:c(Cl-)=c(M+)+c(MOH),则c(H+)-c(MOH)=c(

11、H+)-c(Cl-)-c(M+)=10-6 molL-1-9.910-7 molL-1=1.010-8 molL-1。(2)反应所得溶液为等物质的量浓度的MOH和MCl的混合液,只有MCl的水解程度大于MOH的电离程度时,pH9.910-71.010-8(2)(3)7【拓展提高】10.物质的量浓度相同的下列溶液:Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、H2CO3溶液、(NH4)2CO3溶液、NH4HCO3溶液,按c(CO32-)由小到大顺序排列正确的是()A.B.C.D.c(Na+)c(OH-)c(H+)D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH4+)之和解析:pH=3的

12、CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,CH3COOH过量,溶液显酸性,故A项正确;两溶液混合后生成的CH3COONa水解显碱性,B项错误;不符合电荷守恒,故C项错误;加入适量氨水后的溶液中电荷守恒关系为c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因为不知道此时溶液酸碱性情况,故不能判断c(H+)与c(OH-)的相对大小,即不能判断c(CH3COO-)与c(Na+)、c(NH4+)之和的大小关系,D项错误。答案:A12.常温下,将某一元酸HA溶液与NaOH溶液等体积混合,分别进行编号为、的实验,实验数据记录如下表。实验编号HA物质的量浓度/(

13、molL-1)NaOH物质的量浓度/(molL-1)混合溶液的pH0.10.1pH=8c0.2pH=70.20.1pH”“”“0.2。pH=7说明c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),则c(A-)=c(Na+)。(3)组实验中,0.2 molL-1HA溶液与0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合,反应得到等浓度的NaA溶液和HA溶液的混合液。溶液中存在A-+H2OHA+OH-,HAH+A-平衡,pHc(Na+)c(H+)c(OH-)。答案:(1)A-+H2OHA+OH-CD(2)=(3)c(A-)c(Na+)c(H+)c(OH-)【挑战创

14、新】13.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2BH+HB-,HB-H+B2-。回答下列问题。(1)Na2B溶液显(填“酸性”“中性”或“碱性”)。理由是(用离子方程式表示)。(2)在0.1 molL-1Na2B溶液中存在的粒子,其浓度关系式正确的是(填字母)。A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 molL-1B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)(3)已知0.1 molL-1NaHB溶液的pH=2,则0.1 molL-1H2

15、B溶液中的c(H+)可能(填“”或“=”)0.11 molL-1,理由是。(4)0.1 molL-1NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是。解析:(1)由H2BH+HB-(完全电离),HB-H+B2-(部分电离),所以盐中B2-将水解而HB-不水解,故Na2B显碱性,B2-+H2OHB-+OH-。(2)在Na2B溶液中存在:Na2B2Na+B2-,B2-+H2OHB-+OH-,H2OH+OH-。由B元素质量守恒知c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=0.2 molL-1。由电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-)。(3)在NaHB溶液中,NaH

16、BNa+HB-,HB-H+B2-,H2OH+OH-。已知0.1 molL-1NaHB溶液的pH=2,其c(H+)=0.01 molL-1,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 molL-1H2B溶液中c(H+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)。答案:(1)碱性B2-+H2OHB-+OH-(2)CD(3)0.1 mol L-1NaHB溶液的pH=2,说明其c(H+)=0.01 molL-1,主要是HB-电离产生的。在H2B溶液中,第一步电离产生的H+抑制了第二步的电离,所以0.1 molL-1H2B溶液中c(H+)c(HB-)c(H+)c(B2-)c(OH-)