
高二化學(xué)同步學(xué)習(xí)高效學(xué)講練(精品學(xué)案) 第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡 第三節(jié) 鹽類(lèi)的水解 第4課時(shí) 溶液中的離子濃度比較 課程學(xué)習(xí)目標(biāo) 能綜合運(yùn)用電離平衡和水解平衡原理,判斷溶液中粒子濃度大小關(guān)系。 學(xué)科核心素養(yǎng) 運(yùn)用化學(xué)平衡原理分析分析比較溶液中的離子濃度,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析能力。 【新知學(xué)習(xí)】 一.溶液中粒子濃度關(guān)系判斷的理論基礎(chǔ) 1.電離理論 (1)弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時(shí)還要考慮水的電離。如氨水中NH3·H2O、NHeq \o\al(+,4)、OH-濃度的大小關(guān)系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NHeq \o\al(+,4))。 (2)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一步電離(第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離程度)。如H2S溶液中H2S、HS-、S2-、H+濃度的大小關(guān)系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。 2.水解理論 (1)弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(水解相互促進(jìn)的離子除外),但由于水的電離,使水解后酸性溶液中c(H+)或堿性溶液中c(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度。如NH4Cl溶液中NHeq \o\al(+,4)、Cl-、NH3·H2O、H+濃度的大小關(guān)系是c(Cl-)>c(NHeq \o\al(+,4))>c(H+)>c(NH3·H2O)。 (2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解。如Na2CO3溶液中COeq \o\al(2-,3)、HCOeq \o\al(-,3)、H2CO3濃度的大小關(guān)系是c(COeq \o\al(2-,3))>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(H2CO3)。 二.把握三種守恒,明確等量關(guān)系 1.電荷守恒規(guī)律 電解質(zhì)溶液中,無(wú)論存在多少種離子,溶液均呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中的離子有Na+、H+、HCOeq \o\al(-,3)、COeq \o\al(2-,3)、OH-,其存在如下關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(OH-)+2c(COeq \o\al(2-,3))。 2.物料守恒規(guī)律 電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,離子種類(lèi)增多,但元素總是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下守恒關(guān)系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)?!?3.質(zhì)子守恒規(guī)律 如Na2S水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移情況如圖所示: 由圖可得Na2S水溶液中質(zhì)子守恒式:c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)。 質(zhì)子守恒式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導(dǎo)得到。Na2S水溶液中電荷守恒式為c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),物料守恒式為c(Na+)=2[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)],以上兩式通過(guò)變換,消去沒(méi)有參與變化的Na+,即可得到質(zhì)子守恒式。 三.溶液中離子濃度的比較應(yīng)用 【問(wèn)題探究】 1.Na2S溶液中電荷守恒和物料守恒關(guān)系式分別是什么? 電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);物料守恒:c(Na+)=2c(H2S)+2c(HS-)+2c(S2-)。 2.0.1 mol·L-1NaCN和0.1 mol·L-1 HCN的混合液顯堿性,則c(Na+)、c(CN-)、c(OH-)、c(H+)、c(HCN)的大小順序如何? 若不考慮HCN電離和CN-水解,c(Na+)=c(CN-)=c(HCN),混合液顯堿性,說(shuō)明水解程度大于電離程度,故只考慮CN-水解,則c(CN-)減小,c(HCN)增大,順序?yàn)閏(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。 【知識(shí)歸納總結(jié)】 1.判斷粒子濃度關(guān)系的三個(gè)守恒規(guī)律: 2.溶液中離子濃度的大小比較: (1)不同溶液中同一離子濃度的比較。 要看溶液中其他離子對(duì)其影響。 例如:在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4,c(NHeq \o\al(+,4))由大到小的順序:c>a>b。 (2)同一溶液中不同離子濃度的大小比較。 (3)混合溶液中各離子濃度的比較。 根據(jù)電離程度、水解程度的相對(duì)大小分析。 ①分子的電離大于相應(yīng)離子的水解: 例如:等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl與NH3·H2O混合溶液中,c(NHeq \o\al(+,4))>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。 ②分子的電離小于相應(yīng)離子的水解: 例如:在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各離子濃度的大小順序?yàn)閏(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。 (4)抓“四點(diǎn)”,突破酸堿中和滴定曲線中的粒子濃度關(guān)系: ①抓反應(yīng)“一半”點(diǎn),判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。 ②抓“恰好”反應(yīng)點(diǎn),生成的溶質(zhì)是什么,判斷溶液的酸堿性。 ③抓溶液的“中性”點(diǎn),生成什么溶質(zhì),哪種物質(zhì)過(guò)量或不足。 ④抓反應(yīng)的“過(guò)量”點(diǎn),溶液中的溶質(zhì)是什么,判斷哪種物質(zhì)過(guò)量。 實(shí)例分析:向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH與加入NaOH溶液的關(guān)系如圖所示: (注:a點(diǎn)為反應(yīng)一半點(diǎn),b點(diǎn)呈中性,c點(diǎn)恰好完全反應(yīng),d點(diǎn)NaOH過(guò)量一倍) 分析: a點(diǎn),溶質(zhì)為CH3COONa CH3COOH 離子濃度關(guān)系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) b點(diǎn),溶質(zhì)為CH3COONa CH3COOH 離子濃度關(guān)系:c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-) c點(diǎn),溶質(zhì)為CH3COONa 離子濃度關(guān)系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) d點(diǎn),溶質(zhì)為CH3COONa NaOH 離子濃度關(guān)系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+) 【典例1】在0.1 mol·L-1的醋酸鈉溶液中加入等體積的下列物質(zhì),溶液中離子濃度大小關(guān)系正確的是( ) A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+) B.0.1 mol·L-1鹽酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-) C.0.1 mol·L-1醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) D.0.1 mol·L-1氫氧化鈉;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 【答案】B 【解析】 A項(xiàng),正確的離子濃度關(guān)系為c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);B項(xiàng),加入0.1 mol·L-1鹽酸后,生成等濃度的NaCl和醋酸混合液,故有c(Na+)=c(Cl-),考慮水的電離,故有c(H+)>c(CH3COO-),B正確;C項(xiàng),電離程度大于水解程度,正確的離子濃度關(guān)系為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);D項(xiàng),正確的離子濃度關(guān)系為c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。 【典例2】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( ) A.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(COeq \o\al(2-,3))>c(OH-)>c(H+) B.某二元弱酸的酸式鹽NaHA溶液中:c(OH-)+2c(A2-)=c(H+)+c(H2A) C.向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:c(Na+)>c(SOeq \o\al(2-,4))=c(NHeq \o\al(+,4))>c(OH-)=c(H+) D.常溫下,將50 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸與100 mL 0.1 mol·L-1的氨水混合,所得溶液中:c(NHeq \o\al(+,4))>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+) 【答案】D 【解析】 在Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(COeq \o\al(2-,3))>c(OH-)>c(HCOeq \o\al(-,3))>c(H+),A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)子守恒可知:c(OH-)+c(A2-)=c(H+)+c(H2A),B項(xiàng)錯(cuò)誤;NHeq \o\al(+,4)與SOeq \o\al(2-,4)均來(lái)自NH4HSO4溶液,NHeq \o\al(+,4)部分水解,所以c(SOeq \o\al(2-,4))>c(NHeq \o\al(+,4)),C項(xiàng)錯(cuò)誤;混合溶液中NH4Cl和NH3·H2O的物質(zhì)的量相等,NH3·H2O的電離程度大于NHeq \o\al(+,4)的水解程度,溶液顯堿性,D項(xiàng)正確。 【效果檢測(cè)】 1.(2021·云南省楚雄天人中學(xué)高二階段練習(xí))4種混合溶液:分別由等體積0.1mol/L的兩溶液混合而成:①NH4Cl與CH3COONa ②NH4Cl與HCl??③NH4Cl與NaCl??④NH4Cl與NH3·H2O(混合液呈堿性),下列各項(xiàng)排序正確的是 A.c(NH):①<③<②<④ B.溶液中c(H+):①<③<②<④ C.pH:②<①<④<③ D.c(NH3·H2O):①<③<④<② 【答案】A 【詳解】A.四種溶液中,④NH4Cl與NH3?H2O的混合液顯堿性,說(shuō)明NH3?H2O的電離大于NH4Cl中的的水解,c()>0.1mol?L-1;②NH4Cl與HCl的混合液中,由于HCl電離產(chǎn)生的H+抑制的水解,所以c()接近0.1mol?L-1;①NH4Cl與CH3COONa,發(fā)生了雙水解,銨根離子濃度最小,所以正確排序?yàn)椋孩伲饥郏饥冢饥埽蔄正確; B.四種混合物中,②NH4Cl與HCl的混合溶液中HCl完全電離,c(H+)最大;④NH4Cl與NH3?H2O的混合溶液顯堿性,c(H+)最??;①NH4Cl與CH3COONa 的混合溶液顯中性;③NH4Cl與NaCl 的混合溶液由于的水解顯酸性,c(H+)沒(méi)有②大,故正確c(H+)關(guān)系應(yīng)該為:④<①<③<②,故B錯(cuò)誤; C.酸性越強(qiáng),pH越小。c(H+)=10-pH,溶液中c(H+)越大,pH越小,借助上一選項(xiàng)可知,pH正確順序?yàn)椋孩冢饥郏饥伲饥埽蔆錯(cuò)誤; D.由于④NH4Cl與NH3?H2O混合溶液中,NH3?H2O是弱電解質(zhì),部分電離,c(NH3?H2O)最大,其次是①NH4Cl與CH3COONa的混合溶液,發(fā)生了雙水解,的水解程度稍大;NH3?H2O濃度最小的是②NH4Cl與HCl的混合溶液,幾乎沒(méi)有NH3?H2O存在,所以NH3?H2O濃度大小順序?yàn)椋孩冢饥郏饥伲饥?,故D錯(cuò)誤; 故選A。 2.(2021·湖南·汨羅市楚雄中學(xué)高二期中)常溫下向20mL0.1mol?L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol?L-1NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A.a(chǎn)點(diǎn)表示的溶液中c(CH3COO-)略小于10-3mol?L-1 B.b、d點(diǎn)表示的溶液的值b=d C.c點(diǎn)表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全 D.b點(diǎn)表示的溶液中c(CH3COO?)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 【答案】C 【詳解】A.a(chǎn)點(diǎn)表示的溶液中,依據(jù)質(zhì)子守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)=10-3mol?L-1,則c(CH3COO-)略小于10-3mol?L-1,A正確; B.Ka(CH3COOH)=,b、d點(diǎn)溶液的溫度相同,Ka(CH3COOH)相同,則表示的溶液的值b=d,B正確; C.若CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全,則生成CH3COONa溶液呈堿性,而c點(diǎn)表示溶液的pH=7,則應(yīng)為CH3COOH有剩余,C錯(cuò)誤; D.b點(diǎn)溶液pH<7,溶液中的溶質(zhì)為CH3COOH和CH3COONa,且以CH3COOH的電離為主,所以溶液中c(CH3COO?)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正確; 故選C。 3.(2021·吉林江城中學(xué)高二期中)某二元弱酸的酸式鹽NaHA溶液,若pHc(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) B.c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-) C.c(H+)+c(A2-)=c(OH-)+c(H2A) D.c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+2c(A2-) 【答案】D 【分析】二元弱酸的酸式鹽NaHA溶液中既存在電離平衡HA-?H++A2-,又存在水解平衡HA-+H2O?H2A+OH-,因?yàn)槿芤簆Hc(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。A項(xiàng)正確; B.根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),B項(xiàng)正確; C.根據(jù)電荷守恒有:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(A2-)+c(HA-),根據(jù)物料守恒有:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)。消去兩式中c(Na+)項(xiàng),得c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)。C項(xiàng)正確; D.根據(jù)物料守恒有:c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)。D項(xiàng)錯(cuò)誤; 答案選D。 4.(2021·廣東·華中師大龍崗附中高二期中)現(xiàn)有常溫下的四份溶液:①0.01mol/L CH3COOH ②0.01mol/L HCl ③pH=12的氨水??④pH=12的NaOH溶液。下列說(shuō)法正確的是 A.①中水的電離程度最小,③中水的電離程度最大 B.將②、③混合,若pH=7,則消耗溶液的體積:②=③ C.將四份溶液稀釋相同倍數(shù)后,溶液的pH③>④,①>② D.將①、④混合,若有c(CH3COO-)>c(Na+),則合液一定呈堿性 【答案】C 【分析】①0.01mol/LCH3COOH,發(fā)生部分電離,溶液中的c(H+)③,故B錯(cuò)誤; C.稀釋促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,因此將四份溶液稀釋相同倍數(shù)后,液的pH③>④,①>②,故C正確; D.將①、④混合,當(dāng)溶液中存在c(CH3COO-)>c(Na+)時(shí),根據(jù)電荷守恒c(CH3COO-)+ c(OHˉ)=c(Na+)+ c(H+)可知,c(H+)> c(OHˉ),溶液一定顯酸性,故D錯(cuò)誤; 故答案選C。 5.(2021·重慶·巫山縣官渡中學(xué)高二階段練習(xí))25℃時(shí),在20mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液,pH曲線如圖所示,有關(guān)粒子濃度關(guān)系的比較中,錯(cuò)誤的是 A.A點(diǎn),c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+) B.B點(diǎn),c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(CH3COO-) C.C點(diǎn),c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+) D.C點(diǎn),c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 【答案】A 【分析】根據(jù)圖像可以判斷溶液的酸堿性,判斷氫離子和氫氧根離子的濃度大小,根據(jù)電荷守恒可以判斷其它兩種離子的濃度大小,利用物料守恒可以判斷離子濃度之間的關(guān)系; 【詳解】A.A點(diǎn)時(shí)加入10mL醋酸溶液,與氫氧化鈉恰好反應(yīng),生成醋酸鈉,由于醋酸根離子發(fā)生水解導(dǎo)致溶液顯堿性;故離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)> c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+),故A不正確; B.B點(diǎn)溶液pH等于7,又因在常溫下,說(shuō)明溶液顯中性,根據(jù)電荷守恒判斷;c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(CH3COO-),故B正確; C.根據(jù)C點(diǎn)加入20mL醋酸,根據(jù)物料守恒判斷,C正確; D.根據(jù)圖像C點(diǎn)判斷,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),根據(jù)電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+ c(OH-);判斷c(CH3COO-)>c(Na+); 故選答案A; 【點(diǎn)睛】此題考查離子濃度的大小關(guān)系判斷,注意在反應(yīng)過(guò)程中原子的種類(lèi)和個(gè)數(shù)保持不變。 6.(2022·遼寧·新民市第一高級(jí)中學(xué)高二期末)常溫下,下列有關(guān)電解質(zhì)溶液中相關(guān)微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是 A.0.1mol·L-1CH3COONa溶液中:c(CH3COO-)<c(Na+) B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) C.0.1mol·L-1NaClO溶液:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO) D.濃度均為0.1mol·L-1NH4Cl、NH4HSO4溶液中,c()的大小順序: NH4Cl>NH4HSO4 【答案】D 【詳解】A.CH3COONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中CH3COO-發(fā)生水解,從而使其濃度減小,所以:c(CH3COO-)<c(Na+),A正確; B.0.1mol·L-1NH4Cl溶液中含有c()、c(H+)、c(Cl-)、c(OH-)等離子,溶液中存在電荷守恒:c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),B正確; C.0.1mol·L-1NaClO溶液中,ClO-水解生成HClO和OH-,溶液中存在物料守恒:c(Na+)=c(ClO-)+c(HClO),C正確; D.等濃度NH4Cl、NH4HSO4溶液中,NH4Cl中發(fā)生水解,從而使c()減小,而NH4HSO4中,雖然也發(fā)生水解,但水解受硫酸氫根電離產(chǎn)生H+的抑制,所以c()的大小順序:NH4Cl<NH4HSO4,D不正確; 故選D。 7.(2021·廣東·深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二階段練習(xí))下列各項(xiàng)關(guān)系中正確的是 A.已知NaHSO3溶液顯酸性,則溶液中c()①>③ 【答案】C 【詳解】A.既能發(fā)生電離:,也能發(fā)生水解:,已知NaHSO3溶液顯酸性,說(shuō)明電離大于水解,則溶液中c()>c(H2SO3),故A錯(cuò)誤; B.0.2mol·L-1CH3COOH溶液與0.1mol·L-1NaOH溶液等體積混合,溶質(zhì)為等濃度的CH3COOH和CH3COONa,依據(jù)溶液液中電荷守恒和物料守恒得出:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故B錯(cuò)誤; C.常溫下pH=2的稀硫酸中c(H+)=0.01mol/L,一水合氨為弱堿,所以pH=12的氨水濃度遠(yuǎn)大于0.01mol/L,二者等體積混合,堿過(guò)量,溶液呈堿性,故C正確; D.氯離子、硫酸根對(duì)銨根離子的水解沒(méi)有影響,但硫酸銨可以電離生成2個(gè)銨根離子,硫酸氫根會(huì)電離出氫離子抑制銨根離子的水解,所以三種溶液c()大小關(guān)系為②>③>①,故D錯(cuò)誤; 答案選C。 8.(2021·廣東·深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二階段練習(xí))常溫下,向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加等濃度的稀鹽酸,溶液中由水電離出的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說(shuō)法不正確的是 A.常溫下,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb約為1×10-5 B.c點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20mL C.b、d兩點(diǎn)溶液均為中性 D.b點(diǎn)后溶液中均存在c()c()>c(H+) c.加入NH4Cl(s),c(OH?)不變 d.滴入少量濃鹽酸,溶液導(dǎo)電性增強(qiáng) 【答案】(1)HCl=H++Cl- (2)13 (3)= (4)???? ???? 0.001mol/L (5)bd 【解析】(1)鹽酸為強(qiáng)酸,水溶液中電離出氫離子和氯離子,HCl=H++Cl-; (2)氫氧化鈉為強(qiáng)堿,水溶液中完全電離出鈉離子、氫氧根離子,氫氧根離子濃度為0.1mol/L,pOH=1,則pH=13; (3)氨水、氫氧化鈉均為一元堿,則等濃度NH3?H2O、NaOH分別與等量的HCl恰好完全反應(yīng),消耗的體積相等; (4)Na2CO3溶液中碳酸根離子水解生成氫氧根離子,導(dǎo)致溶液顯堿性,,碳酸根離子水解促進(jìn)水的電離,溶液的pH=11,則pOH=3,故溶液中由水電離出的c(OH?)為0.001mol/L。 (5)a.一水合氨為弱堿,在溶液中部分電離,故c()c(H+),根據(jù)電荷守恒可知,c(OH?)=c()+c(H+),則溶液中c(OH?)>c()>c(H+),b正確; c.加入NH4Cl(s)電離出銨根離子,導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng),c(OH?)減小,c錯(cuò)誤; d.滴入少量濃鹽酸,反應(yīng)生成氯化銨,氯化銨為強(qiáng)電解質(zhì),溶液中離子濃度變大,導(dǎo)電性增強(qiáng),d正確; 故選bd。 10.(2021·湖北·麻城市第二中學(xué)高二期中)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的量。已知如表數(shù)據(jù)(25℃): (1)25℃時(shí),等濃度的三種溶液(溶液、溶液、溶液)的由大到小的順序?yàn)?_______。(填寫(xiě)序號(hào)) (2)25℃時(shí),向溶液中通入少量,所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______ (3)現(xiàn)有濃度為的與?等體積混合后,測(cè)得,下列關(guān)系正確的是 _______A. B. C. D. (4)已知水溶液顯酸性,請(qǐng)寫(xiě)出該溶液中各離子濃度的大小 _______ ; (5)H2C2O4溶液和酸性溶液可發(fā)生反應(yīng):,反應(yīng)中每生成標(biāo)況下氣體,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 _______ 【答案】(1)B>A>C (2) (3)BD (4) (5)0.2 【解析】(1)NaCN、Na2CO3、CH3COONa都屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,它們的水溶液都呈堿性;由于電離平衡常數(shù)K(CH3COOH)>K(HCN)>K2(H2CO3),根據(jù)“越弱越水解”,等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度由大到小的順序?yàn)椋綜N->CH3COO-,故pH由大到小的順序?yàn)锽>A>C;答案為:B>A>C。 (2)由于電離平衡常數(shù)K1(H2CO3)>K(HCN)>K2(H2CO3),根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律,向NaCN溶液中通入少量CO2反應(yīng)生成HCN和NaHCO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3;答案為:NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3。 (3)濃度為0.02mol/L的HCN與0.01mol/LNaOH等體積混合,充分反應(yīng)后,得到物質(zhì)的量濃度均為0.005mol/LNaCN和HCN的混合液; A.溶液中c(Na+)>c(CN-),根據(jù)電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)知,c(H+)<c(OH-),A項(xiàng)錯(cuò)誤; B.由A項(xiàng)解析知,B項(xiàng)正確; C.溶液中的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),物料守恒為2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),兩式整理得c(HCN)+2c(H+)=c(CN-)+2c(OH-),C項(xiàng)錯(cuò)誤; D.溶液中的物料守恒為2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)=0.01mol/L,D項(xiàng)正確; 答案選BD。 (4)在NaHC2O4溶液中既存在的電離平衡?H++、又存在的水解平衡+H2O?H2C2O4+OH-,由于溶液呈酸性,則電離程度大于水解程度,溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c()>c(H+)>c()>c(OH-);答案為:c(Na+)>c()>c(H+)>c()>c(OH-)。 (5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCO2物質(zhì)的量為=0.2mol,反應(yīng)中碳元素的化合價(jià)由H2C2O4中的+3價(jià)升至CO2中的+4價(jià),每生成1molCO2轉(zhuǎn)移1mol電子,生成0.2molCO2轉(zhuǎn)移0.2mol電子;答案為:0.2。 11.(2022·新疆·柯坪湖州國(guó)慶中學(xué)高二期末)某二元酸 H2A 的電離方程式是:H2A=H++HA,HA-A2-+H+。回答下列問(wèn)題: (1)H2A是_______(填“強(qiáng)電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”或“非電解質(zhì)”) (2)Na2A 溶液顯_______(填“酸性”、“堿性”或“中性”),理由是(用離子方程式表示)_______; (3)NaHA 溶液顯_______(填“酸性”、“堿性”或“中性”),理由是(用離子方程式表示)_______; (4)若 0.1mol·L-1NaHA 溶液的 pH=2,則 0.1mol·L-1H2A溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度可能_______0.11mol·L-1(填“<”、“>”或“=”),理由是:_______; (5)0.1mol·L NaHA溶液中各離子濃度由大到小的順序是_______。 【答案】(1)強(qiáng)電解質(zhì) (2)???? 堿性???? A2-+H2OHA-+OH- (3)???? 酸性???? HA-H++ A2- (4)???? <???? 因H2A第1步電離產(chǎn)生的H+抑制HA-的電離 (5)c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) 【解析】(1)H2A能完全電離出H+和HA-,所以H2A是強(qiáng)電解質(zhì); (2)根據(jù)HA-A2-+H+,可知A2-能水解,所以Na2A溶液顯堿性,水解原理是:H2O+A2-?HA-+OH-。 (3)H2A是強(qiáng)酸,HA-是弱酸,所以NaHA電離產(chǎn)生的HA-只電離不水解,HA-電離產(chǎn)生H+:HA- A2-+H+,溶液顯酸性。 (4)0.1mol?L-1H2A溶液,H2A═H++HA-,電離出0.1mol/LH+和0.1mol/LHA-,0.1mol?L-1NaHA溶液的pH=2,則由HA-?H++A2-可知,電離出0.01mol/LH+,但H2A第一步電離生成的H+抑制了HA-的電離,所以H2A溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度小于0.1mol/L+0.01mol/L; (5)NaHA溶液顯酸性,存在HA-?H++A2-,則c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),結(jié)合水的電離H2O?H++OH-,所以c(H+)>c(A2-),OH-來(lái)自水的電離,且HA-抑制了水的電離,所以溶液中的OH-濃度最小,即NaHA溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。 12.(2021·山東·高密三中高二階段練習(xí))H2CO3和H2C2O4都是二元弱酸,常溫下,不同pH環(huán)境下它們不同形態(tài)的粒子的組成百分率如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (1)由圖可知酸性比較:H2CO3____H2C2O4(填大于、小于、等于)。 (2)反應(yīng)CO+H2OHCO+OH-的平衡常數(shù)為_(kāi)___。 (3)0.1mol/LNaHC2H4溶液中離子濃度大小關(guān)系____。 (4)Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,發(fā)生反應(yīng)離子方程式為_(kāi)___。 【答案】(1)小于 (2)K==c(OH-)===1×10-3.75 (3)c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4) (4)2CO+H2C2O4=2HCO+C2O 【解析】(1)根據(jù)圖象,當(dāng)溶液pH=1.30時(shí),溶液中c(H2C2O4)=c(HC2O),則H2C2O4的一級(jí)電離常數(shù)為K1=10-1.30,當(dāng)溶液pH=6.37時(shí),溶液中c(H2CO3)=c(HCO),則H2CO3的一級(jí)電離常數(shù)為K1=10-6.37,所以H2C2O4的酸性強(qiáng)于H2CO3,故答案為:小于; (2)pH=10.25時(shí),溶液中c(HCO)=c(CO),所以反應(yīng)CO+H2OHCO+OH-的平衡常數(shù)K==c(OH-)===1×10-3.75; (3)當(dāng)pH=4.27時(shí),(C2O)=c(HC2O),HC2O的電離平衡常數(shù)為10-4.27,當(dāng)pH=1.30時(shí),c(H2C2O4)=c(HC2O),HC2O的水解平衡常數(shù)為10-12.7,所以HC2O電離大于水解,NaHC2H4溶液顯酸性,離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4); (4)根據(jù)圖像,pH=1.30時(shí),溶液中c(H2C2O4)=c(HC2O),則H2C2O4的一級(jí)電離常數(shù)為K1=10-1.30,所以H2C2O4的酸性強(qiáng)于H2CO3,也強(qiáng)于碳酸氫根離子的酸性,故向Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,可以發(fā)生反應(yīng),2CO+H2C2O4=2HCO+C2O。規(guī)律內(nèi)容實(shí)例(Na2CO3和NaHCO3)物料 守恒在電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,粒子種類(lèi)增多,但這些粒子所含某些原子的總數(shù)始終不變Na2CO3:c(Na+)=2[c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3)] NaHCO3:c(Na+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3)電荷 守恒在電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子的電荷總數(shù)與陰離子的電荷總數(shù)相等,即溶液呈電中性Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(OH-)+2c(COeq \o\al(2-,3)) NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+c(OH-)+2c(COeq \o\al(2-,3))質(zhì)子 守恒電解質(zhì)溶液中,分子(或離子)得失質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等Na2CO3:c(OH-)=c(H+)+c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(H2CO3) NaHCO3:c(OH-)=c(H+)-c(COeq \o\al(2-,3))+c(H2CO3)化學(xué)式電離平衡常數(shù)
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