第28讲-缓冲溶液中的粒子浓度大小比较(课件 练习(含解析) 学案)2025届高中化学一轮复习

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第28讲-缓冲溶液中的粒子浓度大小比较(课件 练习(含解析) 学案)2025届高中化学一轮复习

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第28讲
缓冲溶液中的粒子浓度大小比较
2025:基于主题教学的高考化学专题复习系列讲座
2025
缓冲溶液中的粒子浓度大小比较考向统计
2024年湖南卷—13题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2023年海南卷—14题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2022年广东卷—17题 实验题,在缓冲溶液中确定离子浓度大小
2022年海南卷—13题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2021年天津卷—10题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
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2025
知识重构
重温经典
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名师导学
2025
知识重构
知识重构
一般由弱酸及其共轭碱(缓冲对)组成,弱酸与它的对应的盐(CH3COOH-CH3COONa)、弱碱与它的对应的盐(NH3·H2O-NH4Cl)、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐的水溶液组成(NaH2PO4-Na2HPO4)等等。
1.缓冲溶液
是一种对溶液的酸度具有稳定作用的溶液。
2.缓冲作用
当溶液中加入少量强酸或强碱,或稍加稀释时,溶液的pH基本上不变,这种对pH的稳定的作用称为缓冲作用。
3.缓冲溶液组成
知识重构
4.缓冲溶液中离子、分子浓度大小比较
若电离大于水解,则有c(A-)>c(Na+)>c(HA),显酸性。
(1)弱酸与它的对应盐(HA-NaA)
如等浓度CH3COOH-CH3COONa混合溶液,以电离为主,粒子浓度大小关系: c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);
再如等浓度H2CO3-NaHCO3混合溶液,以电离为主,粒子浓度大小关系 :c(HCO3-)>c(Na+)>c(H2CO3)>c(H+)>c(OH-)。
知识重构
若水解大于电离,则有c(HA)>c(Na+)>c(A-),显碱性。
如等浓度HCN-NaCN混合溶液,以水解为主,粒子浓度大小关系:
c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+);
再如等浓度HClO-NaClO混合溶液,以水解为主,粒子浓度大小关系: c(HClO)>c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
4.缓冲溶液中离子、分子浓度大小比较
(1).弱酸与它的盐(HA-NaA)
知识重构
等浓度NH3·H2O-NH4Cl混合溶液,以电离为主,显碱性,粒子浓度大小关系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
(2)弱碱与它的对应的盐(NH3·H2O-NH4Cl)
一般未特加说明,同浓度的弱酸及该弱酸的强碱盐组成的混合溶液,弱酸的电离为主,溶液呈酸性;同浓度的弱碱及该弱碱的强酸盐组成的混合溶液,弱碱的电离为主,溶液呈碱性。
4.缓冲溶液中离子、分子浓度大小比较
知识重构
如 等浓度NaHCO3-Na2CO3混合溶液,CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度,粒子浓度大小关系 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+);
(3)多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐的水溶液组成
4.缓冲溶液中离子、分子浓度大小比较
再如 等浓度NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液,粒子浓度大小关系
c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H+)。
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2025
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重温经典
1.(2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
结合起点和终点,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变的微粒是OH-和HCOO-,当V(HCOOH)=0mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知随着甲酸的加入,OH-被消耗,逐渐下降,即经过M点在下降的曲线表示的是OH-浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是HCOO-浓度的改变。
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
重温经典
1.( 2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOO-)=1:1,仍剩余有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,此时水的电离程度最大,故A正确
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
重温经典
1.( 2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOO-)=1:1,根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)= c (HCOO-)+ c (OH-),M点为交点可知c (HCOO-)=c (OH-),联合可得2c (OH-) = c(Na+)+ c(H+),故B正确
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
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1. 2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
当V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOONa)=1:1,根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)= c (HCOO-)+ c (OH-),根据物料守恒c(Na+)=2 c (HCOO-)+2 c (HCOOH),联合可得c (OH-) = c(H+) +2 c (HCOOH)+ c (HCOO-),故C正确
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
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1. 2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此c(Na+)> c (HCOO-)及c (OH-)>c(H+)观察图中N点可知,c (HCOO-)≈0.05 mol L 1,根据
知c (HCOOH) > c(H+),故D错误
D
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2.(2023年海南14不定项)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,溶液中c (OH-)<0.01 mol L 1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c (OH-)< 2×10-4 mol L 1
由图像可以,c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,pH>12.0,溶液中c (OH-)>0.01 mol L 1,故A错误
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2.(2023年海南14不定项)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,溶液中c (OH-)<0.01 mol L 1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c (OH-)< 2×10-4 mol L 1
盐溶液越稀越水解,Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小,故B正确
重温经典
2.(2023年海南14不定项)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,溶液中c (OH-)<0.01 mol L 1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c (OH-)< 2×10-4 mol L 1
结合图像可知,当c (Na2CO3)=0.5 mol L 1,pH=12,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,则Kh= 则Ka2<,故C错误
重温经典
2.(2023年海南14不定项)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,溶液中c (OH-)<0.01 mol L 1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c (OH-)< 2×10-4 mol L 1
若0.2mol L 1的溶液等体积的蒸馏水混合,浓度变为0.1mol L 1,由图可知,pH>11.6,得到的溶液c (OH-)> 2×10-4 mol L 1,0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合后c(OH-)大于与水混合的体积,故D错误
B
重温经典
3.( 23-24高三湖南邵阳模拟)缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱,自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1mol乳酸(HLac)和1mol乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液,该溶液的pH为3.85。下图是该缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L),已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A.通过计算可得出,a点溶液的pH值约为3.37
B.根据图像可以判断,b点溶液已失去缓冲能力
C.该缓冲溶液中:2 c(HLac) +c(H+) =2 c(Lac-)+ c(OH-)
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶液中: c(Na+) < c(Lac-)
1L含1mol乳酸和1mol乳酸钠的溶液中乳酸和乳酸钠浓度相同,c(Lac-)和c(HLac)几乎相等,乳酸Ka=10-3.85,当通入0.5molHCl,溶质是1.5mol乳酸和0.5mol的乳酸钠,此时 ,
c(H+) =3×10-3.85mol L 1,PH≈3.37,故A正确
重温经典
3.( 23-24高三湖南邵阳模拟)缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱,自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1mol乳酸(HLac)和1mol乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液,该溶液的pH为3.85。下图是该缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L),已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A.通过计算可得出,a点溶液的pH值约为3.37
B.根据图像可以判断,b点溶液已失去缓冲能力
C.该缓冲溶液中:2 c(HLac) +c(H+) =2 c(Lac-)+ c(OH-)
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶液中: c(Na+) < c(Lac-)
图中曲线可知,b点溶质为2mol乳酸钠,加入氢氧化钠pH明显发生改变,此时失去了缓冲能力,故B正确;
重温经典
3.( 23-24高三湖南邵阳模拟)缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱,自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1mol乳酸(HLac)和1mol乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液,该溶液的pH为3.85。下图是该缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L),已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A.通过计算可得出,a点溶液的pH值约为3.37
B.根据图像可以判断,b点溶液已失去缓冲能力
C.该缓冲溶液中:2 c(HLac) +c(H+) =2 c(Lac-)+ c(OH-)
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶液中: c(Na+) < c(Lac-)
混合后电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)= c(Lac-)+ c(OH-),物料守恒:2 c(Na+) = c(Lac-)+ c(HLac),此缓冲液中存在c(HLac) +2 c(H+) = c(Lac-)+2 c(OH-),故C错误;
重温经典
3.( 23-24高三湖南邵阳模拟)缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱,自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1mol乳酸(HLac)和1mol乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液,该溶液的pH为3.85。下图是该缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L),已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A.通过计算可得出,a点溶液的pH值约为3.37
B.根据图像可以判断,b点溶液已失去缓冲能力
C.该缓冲溶液中:2 c(HLac) +c(H+) =2 c(Lac-)+ c(OH-)
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶液中: c(Na+) < c(Lac-)
当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶质0.5mol乳酸和1.5mol的乳酸钠,若不考虑乳酸电离和乳酸根的水解,c(Na+) = c(Lac-),而此时溶液呈酸性,乳酸的电离大于乳酸根的水解,故溶液中c(Lac-)会增大,或结合电荷守恒、溶液呈酸性可知c(Na+) > c(Lac-),故D正确;
C
重温经典
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
4. (2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液 , 当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
本题关键是求丙酸浓度,代入x点和y点数据计算:
解得:c =0.2。进而计算:pKa=4.75,Ka=10-4.75。
重温经典
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
4. (2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液 , 当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
c(HR)= c(R-)时缓冲能力最强,即y点溶液,pH为4.75,A项正确
重温经典
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
4. (2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液 , 当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
由上分析y点为反应一半的点,即16c/2=0.1×16得到c=0.2 mol L 1,B项错误
重温经典
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
4. (2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液 , 当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
y点溶液中,电荷守恒式有c(H+)+ c(Na+)= c(R-)+ c(OH-),溶液呈酸性,c(R-)> c(Na+)>c(H+)> c(OH-),C项正确
重温经典
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
4. (2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液 , 当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
HNO2的电离常数大于丙酸,故pKa(HNO2)较小,故曲线位于图中曲线下方,D项正确
B
重温经典
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
5. (23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g 。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
温度不变,酸的电离常数不变,设酸的浓度为cmol·L-1 ,由pH=pKa-1g 可得pKa =pH+1g ,即 ,化简得 ,解得c=0.2,则即 ;Ka=10-4.75
重温经典
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
5. (23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g 。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
温度不变,酸的电离常数不变,设酸的浓度为cmol·L-1 ,由pH=pKa-1g 可得pKa =pH+1g ,即 ,化简得 ,解得c=0.2,则即 ;Ka=10-4.75
A正确
重温经典
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
5. (23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g 。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
由于Ka=10-4.75,b点时 故c(HA)=c(A-),此时溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),故c(A-)+c(OH-)重温经典
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
5. (23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g 。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
由B项分析可知b点时, 故c(HA)=c(A-),则随氢氧化钠溶液体积增大,c点时溶液c(HA)c(OH-),所以离子浓度的大小关系为: c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),选项C正确;
重温经典
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
5. (23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g 。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
由HA的酸性强于HCN可知,HA的电离常数大于HCN,由pH=pKa-1g 可知,当1g 相等时,酸的电离常数越大,溶液pH越小,则若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直上移,选项D错误;
D
重温经典
在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,促进一水合氨的电离和促进铵根离子的水解,控制溶液在pH=9.l左右,溶液pH基本不变,A正确
6.(2024年哈三中模拟)在水质检验中,测定水的硬度时用到氨和氯化铵(NH3·H2O~NH4Cl)缓冲溶液,常控制溶液pH=9.1左右。下列说法正确的是
A.在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,pH基本不变
B.在该缓冲溶液中,一定有c(NH3)+c(NH4+)=2c(Cl-)
C.在该缓冲溶液中,可能有c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)
D.在该缓冲溶液中,水的电离可能受到促进也可能受到抑制
缓冲溶液中NH3·H2O和NH4Cl不是1:l的关系,c(NH3)+c(NH4+)=2c(Cl-)不成立,B错误;
溶液在pH=9.l左右,溶液显碱性,溶液中的电荷守恒c (NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),若c (NH4+)<c(Cl-),c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,C错误;
在缓冲溶液中,存在氨水的电离平衡和铵根离子的水解平衡,因为显示碱性,氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度;氨水的电离对水的电离起到抑制作用,所以水的电离受到抑制,D错误
A
重温经典
7.(2020年海南模拟16题)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25℃时,浓度均为0.10 mol/L 的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。回答下列问题:[Ka(CH3COOH)=1.75×10–5,Kb为盐的水解常数]
(1)CH3COOH的电离方程式

(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)25℃时,Ka(CH3COOH) Kb(CH3COO–)
(填“>”、“<”或“=”)。
(2)该缓冲溶液为CH3COOH和CH3COONa混合溶液,pH=4.76,离子浓度由大到小的顺序是c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–) 。
(3)CH3COO– +H2O CH3COOH+OH-,25℃时,Ka(CH3COOH) =10–4.76,Kb(CH3COO–)=c(CH3COOH)·c(OH)/c(CH3COO–)=KW/Ka=10–9.24,所以Ka(CH3COOH) >Kb(CH3COO–)。
(1)CH3COOH为一元弱酸,其电离方程式CH3COOH CH3COO– + H+ 。
本题以缓冲溶液为背景,考查了电离平衡、离子浓度大小比较、Ka、Kb比较、有关计算及应用。

c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–)
CH3COOH CH3COO– + H+
重温经典
(4)向1.0 L 上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+)= mol/L。
方法一:向1.0 L缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,忽略溶液体积的变化时,c(CH3COO–)和c(CH3COOH)的浓度变化不大,变化可忽略不计。由Ka(CH3COOH)= 1.75×10–5 ,表达式判断c(H+)=1.75×10–5 mol/L。
7.(2020年海南模拟16题)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25℃时,浓度均为0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。[Ka(CH3COOH)=1.75×10–5,Kb为盐的水解常数]
1.75×10–5
方法二:0.10 mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。c(H+)=10-pH,c(H+)=10–4.76 mol/L。
或10–4.76
7.(2020年海南模拟16题)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25℃时,浓度均为0.10 mol/L 的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。[Ka(CH3COOH)=1.75×10–5,Kb为盐的水解常数]
重温经典
(5)人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定,有关机理说法正确的是
(填写选项字母)。
a.代谢产生的H+被HCO3–结合形成H2CO3
b.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响
c.代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离
在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系中代谢产生的少量H+被HCO3–结合形成H2CO3,a项正确;
ac
但遇大量酸、碱时,c(HCO3–)和c(H2CO3) 浓度变化大,由Ka(H2CO3)= c(HCO3–)· c(H+) /c(H2CO3) =1.75×10–5 表达式判断c(H+)变化明显,故不可抵抗大量酸、碱的影响,b项错误;
代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离产生,c项正确。
重温经典
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(NH4+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):
c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+
c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O42-)+c(OH-)
8.(2020年江苏14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
重温经典
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
8.(2020年江苏14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
NaHCO3-Na2CO3混合溶液为缓冲溶液,CO32-为二元弱酸H2CO3酸根、HCO3-为二元弱酸H2CO3的酸式酸根。由于溶液的pH=10.30,溶液呈碱性,说明CO32-的水解程度大于HCO3-的电离程度。若不考虑HCO3-电离,CO32-还会水解生成HCO3-,因此c(HCO3-)>c(CO32-);又因为CO32-的水解是微弱的,溶液中仍有大量的CO32-,因此c( )>c(CO32-)>c(OH-),A项正确;
A
重温经典
8.(2020年江苏14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
氨水-NH4Cl混合溶液为缓冲溶液。考查等式时,要考虑电荷守恒、物料守恒、质子守恒结合电荷守恒列式:①c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);结合物料守恒列式:②c(NH3·H2O)+c(NH4+)=2c(Cl-)。①×2-②消去c(Cl-)得:c(NH4+)+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-),B项错误;
A
氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(NH4+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
重温经典
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):
c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
8.(2020年江苏14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
CH3COOH-CH3COONa混合溶液为缓冲溶液,由于pH=4.76,所以CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度。若不考虑CH3COO-的水解,CH3COOH还会电离,因此c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH);由于CH3COOH的电离是微弱的,因此c(CH3COOH)>c(H+),所以溶液中微粒浓度关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C项错误;
A
重温经典
8.(2020年江苏14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
H2C2O4-NaHC2O4混合溶液为缓冲溶液。本选项仍在考查粒子浓度间的等式关系,仍要从电荷守恒、物料守恒、质子守恒出发列式。结合电荷守恒列式:①c(H+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-);再结合物料守恒列式:②2c(Na+)=c((HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4),①-②得:c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O42-)+c(OH-),D项正确。
A
D
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):
c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O42-)+c(OH-)
9. (改编题)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
重温经典
A.(2022年海南卷13题)已知25℃,Ka(HClO)=4.0×10-8。pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中: c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
B.(2021年天津卷10题)氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.(2020年天津卷7题)相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.(2019年江苏卷14题)0.6mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合: c(NH3·H2O)+ c(CO32-)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)
9. (改编题)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
重温经典
A.(2022年海南卷13题)已知25℃,Ka(HClO)=4.0×10-8。pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中: c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
25℃,Ka(HClO)=4.0×10-8,推出Kh(NaClO)=Kw/Ka(HClO)=1.0×10-14/4.0×10-8=2.5×10-7。由于Ka(HClO)7.0。已知混合溶液中pH=7.0,所以c(HClO)>c(ClO-);结合电荷守恒列式得:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)。又因为c(OH-)=c(H+),所以c(ClO-)=c(Na+)。得出c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),A项正确;
9. (改编题)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
重温经典
B.(2021年天津卷10题)氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+) +c(H+),则c(Cl-)C.(2020年天津卷7题)相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),说明溶液中CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)浓度大于c(Na+),则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;
B
9. (改编题)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
重温经典
D.(2019年江苏卷14题)0.6mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合: c(NH3·H2O)+ c(CO32-)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)
25 ℃时,0.6mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合,物料守恒列式得:①c(NH4+)+c(NH3·H2O)= 4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]
电荷守恒列式得:②c(NH4+)+c(H +)= c(HCO3-)+2c(CO32-) + c(OH-),由①-②得:③c(NH3·H2O)+c(OH-)=4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-) + c(H +)。
根据物料守恒得:c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-) =0.1 mol·L-1,在③的两侧加上CO32-即得c(NH3·H2O)+ c(CO32-)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+ c(H+),D项正确。
B
重温经典
A. 在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B. 当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+ c(NH3·H2O) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
C. 当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH) + c(H+)= c(NH4+) + c(OH-)
D. 当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+) < c(Cl-)
10.(2020年浙江卷6月23题)常温下,用0.1 mol L 1氨水滴定10ml浓度均为0.1 mol L 1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是
未滴定时,溶液溶质为HCl和CH3COOH,且浓度均为0.1mol/L,HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,所以c(Cl-)>c(CH3COO-),A项正确;
滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O) = n(CH3COOH),则在同一溶液中:c(NH4+) +c(NH3·H2O) = c(CH3
COOH) + c(CH3COO-),B项正确;
重温经典
10.(2020年浙江卷6月23题)常温下,用0.1 mol L 1氨水滴定10ml浓度均为0.1 mol L 1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是
D
滴入氨水20mL时,溶液溶质为NH4Cl和CH3C
OONH4,质子守恒为:c(CH3COOH) + c(H+)
= c(NH4+) + c(OH-),C项正确;
A. 在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B. 当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+ c(NH3·H2O) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
C. 当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH) + c(H+)= c(NH4+) + c(OH-)
D. 当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+) < c(Cl-)
当溶液为中性时,电荷守恒为:c(NH4+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(Cl-) + c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+) = c(OH-),故c(NH4+)>c(Cl-),D项不正确。
重温经典
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。提出假设 稀释 HAc 溶液或改变 Ac-浓度,HAc 电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验 用浓度均为 0.1 mol·L-1 的 HAc 和 NaAc 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定 pH,记录数据。
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
序号 V(HAc)ml V(NaAc)ml V(H2O)ml n(NaAc) :n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
……
Ⅶ 4.00 a b 3:4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.0 1:1 4.65
①根据表中信息,补充数据:
a= ,b= 。
实验VII中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。
3.00
33.00
重温经典
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。提出假设 稀释 HAc 溶液或改变 Ac-浓度,HAc 电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验 用浓度均为 0.1 mol·L-1 的 HAc 和 NaAc 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定 pH,记录数据。
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
序号 V(HAc)ml V(NaAc)ml V(H2O)ml n(NaAc) :n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
……
Ⅶ 4.00 a b 3:4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.0 1:1 4.65
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 HAc 溶液,电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:

②实验I所得溶液的pH=2.86,由于总体积不变,实验II的溶液中c(HAc)为实验I的1/10。稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36<3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动。

实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1。
重温经典
(3)某小组研究 25 ℃下 HAc 电离平衡的影响因素。提出假设 稀释 HAc 溶液或改变 Ac-浓度,HAc 电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验 用浓度均为 0.1 mol·L-1 的 HAc 和 NaAc 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定 pH,记录数据。
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
序号 V(HAc)ml V(NaAc)ml V(H2O)ml n(NaAc) :n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
……
Ⅶ 4.00 a b 3:4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.0 1:1 4.65
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大 Ac-浓度,HAc 电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。
重温经典
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(4)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc) /n(HAc)的增加,c(H+) 的值逐渐接近的Ka。查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc) /n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+) 的值等于HAc的Ka。对比数据发现,实验VIII中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取20mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08mL,则该HAc溶液的浓度为_______mol·L-1。
滴定过程中发生反应:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=
n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×
c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L。
0.1104
重温经典
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(4)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc) /n(HAc)的增加,c(H+) 的值逐渐接近的Ka。查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc) /n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+) 的值等于HAc的Ka。对比数据发现,实验VIII中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点________________________。
mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性,当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线如图:
滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=
=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,当V(NaOH)=11.04mL时,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,当V(NaOH)=22.08
重温经典
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(4)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc) /n(HAc)的增加,c(H+) 的值逐渐接近的Ka。查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc) /n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+) 的值等于HAc的Ka。对比数据发现,实验VIII中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
(ⅱ)用上述 HAc 溶液和 0.1000 mol·L-1 NaOH 溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc 混合溶液,测定 pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1mol·L-1HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?
Ⅰ 移取20 mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积为V1mL
Ⅱ ________________________________,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
重温经典
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1mol·L-1HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
Ⅰ 移取20 mlHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积为V1mL
Ⅱ ____________________________________,测得溶液的pH为4.76
向20.00mL的HAc溶液中加入V1mLNaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当n(NaAc)/n(HAc)=1时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00mL HAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc)。
向滴定后的混合液中加入20mL HAc溶液
重温经典
12. (2021年湖北模拟15题)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明Ka(HB)/Ka(HA)=10
C.混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
D.混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB)
重温经典
12. (2021年湖北模拟15题)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
根据电荷守恒,Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),由于pH=5.0,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),因此,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项正确。
重温经典
12. (2021年湖北模拟15题) 25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是
B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明Ka(HB)/Ka(HA)=10
由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分别为5.0和4.0,所以Ka(HA)<Ka(HB),Ka(HB)/Ka(HA)>1,B项错误;
B
重温经典
12. (2021年湖北模拟15题)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是
C.混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
由电荷守恒可知,Ⅰ和Ⅱ的混合溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C项正确;
B
重温经典
12. (2021年湖北模拟15题)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅰ pH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液Ⅱ pH=4.0
下列说法错误的是
D.混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB)
由B的分析可知,Ka(HA)<Ka(HB),则Ⅰ、Ⅱ混合后必有c(HA)>c(HB),D项正确。
B
重温经典
13.按要求回答下列问题:
(1)实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当用100 mL 3 mol·L-1的NaOH
溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______________________________________。
重温经典
13.按要求回答下列问题:
(2)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
不能
重温经典
13.按要求回答下列问题:
(2)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为______________,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为
_______________________________。
重温经典
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名师导学
2025
知识重构
模型构建
常见缓冲溶液中粒子浓度大小的突破“模板”
(1)HA(弱酸)与NaA混合液(同浓度同体积) (a:pH<7,b:pH>7)
电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
物料守恒 2c(Na+)=c(HA)+c(A-)
粒子浓度 a c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
b c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 
模型构建
(2)MOH(弱碱)与MCl混合液(同浓度同体积)(a:pH>7,b:pH<7)
电荷守恒 c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
物料守恒 2c(Cl-)=c(MOH)+c(M+)
粒子浓度 a c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
b c(MOH)>c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
常见缓冲溶液中粒子浓度大小的突破“模板”
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溶液中的离子平衡是高考必考考点,近年来,常以缓冲溶液为背景进行考查。预计2025年的高考中可能会以选择题出现在试卷中,还可能会以填空题、实验题出现在试卷的二卷中,我们在备考中要认真对待。判断缓冲溶液中粒子浓度大小的思路与判断酸碱混合液中粒子浓度大小的思路相似,具体步骤为:
(1)结合提给信息,判断溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡、水解平衡)。
(3)根据题给信息,确定程度大小(是以电离为主还是以水解为主)。
(4)比较粒子浓度大小,在比较中,要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。第28讲-缓冲溶液中的粒子浓度大小比较
1.(2024云南曲靖模拟)缓冲溶液是由浓度较大的弱酸及相应的盐溶液组成,其溶液能够保持稳定的pH,溶液pH的计算公式为。现有25℃,浓度均为1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa缓冲溶液[已知25℃时,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5 mol·L-1]。下列说法不正确的是
A.该缓冲溶液的PH<7
B.将该缓冲溶液稀释一倍,溶液中c(H+ )减小为原来的1/2
C.向该缓冲溶液中加入少量盐酸,溶液pH几乎不变
D.该缓冲溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
2.(2024河南安阳)KHC2O4·H2C2O4·2H2O(草酸三氢钾)主要用于缓冲溶液的配制。室温时,H2C2O4的Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5。下列有关0.1mol·L-1草酸三氢钾溶液的说法正确的是
A.c(H2C2O4)>c(K+)>c(HC2O4-)
B.c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
C.向其中滴加NaOH溶液至溶液呈中性:c(K+)>c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)
D.与0.3mol·L-1NaOH溶液等体积混合:c(K+)+c(Na+)>2c(C2O42-)+(HC2O4-)
3.(2024山东潍坊·期中)化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。25℃时,浓度均为0.10 mol·Lˉ1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4。下列说法错误的是
A.HCN的电离方程式为:HCN H++CN-
B.HCN的电离程度大于CN-的水解程度
C.向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,溶液pH几乎不变
D.溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
4.(23-24高二下·山东济宁,不定项)25℃时,用0.1mol/LNaOH溶液滴定10mL0.1mol。L-1HR溶液,测得溶液中分布系数、随V(NaOH)的变化关系如图所示。[比如R-的分布系数:]。下列说法正确的是
A.曲线L2表示δ(R-)
B.某c(R-):c(HR)=9:1的缓冲溶液pH≈6
C.Kh(R-)的数量级为11-10
D.a点溶液中:
5.用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中
c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是
A.c(H+)>c(OH-) B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
6.把0.02 mol·L-1醋酸钠溶液与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,混合后溶液显酸性,则
溶液中有关微粒的浓度关系错误的是
A.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C.2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
7. 0.02 mol·L-1HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCN) D.c(CN-)>c(HCN)
8.下列浓度关系错误的是
A.物质的量浓度均为0.02 mol·L-1的弱酸HX及其盐NaX等体积混合后:c(X-)+c(HX)=0.02 mol·L-1
B.等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后pH<7:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合:c(H+)+c(CH3COOH)<c(CH3COO-)+c(OH-)
D.等体积等浓度的次氯酸钠溶液与次氯酸溶液混合后,溶液呈碱性:c(ClO-)>c(HClO)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
9.(2021·张家口宣化一中质检)下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是
A.20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液与10 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液混合后呈酸性,所得溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
B.常温下,在pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1(NH4)2C2O4溶液中:c(NH)=2[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)]
D.物质的量浓度相等的HCN和NaCN的pH>7的混合液中:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>
c(OH-)
10.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-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1 
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-) =c(H+)
11.常温下,现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。用“>”“<”或“=” 填空:
(1)若溶液的pH=7,则该溶液中c(NH)______c(Cl-)。
(2)若溶液中pH>7,则该溶液中c(NH)______c(Cl-)。
12.(1)室温下,如果将0.1 mol CH3COONa和0.05 mol HCl全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),________和________两种粒子的物质的量之和等于0.1 mol。
(2)已知某溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。某同学推测该溶液中离子浓度可能有如下四种关系:
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是__________,上述离子浓度大小关系中正确的是(填字母)________;
②若上述关系中D是正确的,则溶液中溶质的化学式是________________;
③若该溶液由体积相等的醋酸与NaOH溶液混合而成,且溶液恰好呈中性,则混合前c(CH3COOH)(填“>”“<”“=”,下同)________c(NaOH),混合后c(CH3COO-)与c(Na+)的关系是c(CH3COO-)________c(Na+)。
(3)25 ℃时,向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液的pH增大,主要原因是________(填字母)。
A.醋酸与醋酸钠发生反应
B.醋酸钠溶液水解显碱性,增加了c(OH-)
C.醋酸钠溶于水电离出醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小
13.(23-24山东青岛·期末)化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液称为缓冲溶液。回答下列问题:
I.25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液的pH=4.76。
(1)改变下列条件,能使CH3COONa稀溶液中的值增大的是 (填字母)。
a.加入少量CH3COONa固体 b.升温  c.稀释 d.加入NaOH固体 e.加入冰醋酸(忽略体积变化)
(2)该缓冲溶液中各离子浓度由小到大的顺序为 。
(3)请用化学语言解释CH3COOH和CH3COONa组成的溶液具有一定的缓冲作用的原理
II.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。
(4)已知正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈20,lg2=0.3,此时溶液的pH= ,当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中的值将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)某同学将0.1mol·L-1的NaHCO3溶液滴加到0.1mol·L-1的CaCl2溶液中,产生了白色沉淀和气体,试用离子方程式表示该过程: 。
第28讲-缓冲溶液中的粒子浓度大小比较答案及解析
1.【答案】B
【解析】A.pH=-lgKa +lg=-lg1.75 ×10-5+ lg1=4.76,故A不符合题意;
B.稀释缓冲溶液,Ka不变,不变,故pH几乎不变,故B符合题意;
C.向该缓冲溶液中加入少量盐酸,平衡CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-正向移动而消耗H+,c(H+ )几乎不变,pH不变,故C不符合题意;
D.根据物料守恒得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D不符合题意。故选B。
2.【答案】D
【详解】A.草酸的电离程度比草酸氢根的电离程度,故c(HC2O4-)>c(K+)>c(H2C2O4),A错误;
B.根据物料守恒:2c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4) ,B错误;
C.,当溶液为中性时,氢离子浓度为:1×10-7 mol·L-1,故,,则溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-),C错误;
D.草酸三氢钾溶液与0.3mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到草酸钠和草酸钾的混合溶液,溶液呈碱性,c(H+)2c(C2O42-)+c(HC2O4-),D正确;
故选D。
3.【答案】B
【解析】A.25℃时,浓度均为0.10 mol·L-1的HCN与NaCN等体积混合所得缓冲溶液pH=9.4,溶液显碱性,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,故HCN是弱酸,在溶液中存在电离平衡,其电离方程式为:HCN H++CN-,A正确;
B.室温下等浓度HCN与NaCN混合溶液pH>7,说明NaCN水解程度大于HCN的电离程度,B错误;
C.向1.0 L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,加入的NaOH电离产生的OH-被HCN电离产生的H+中和,HCN再电离产生H+,因此溶液中c(H+)不变,则溶液pH几乎不变,C正确;
D.溶液pH=9.4,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+);溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),故c(Na+)>c(CN-),强电解质盐电离产生的Na+、CN-的浓度远大于弱电解质电离产生的H+、OH-的浓度,故溶液中各离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),D正确;故合理选项是B。
4.【答案】AB
【解析】开始时溶液中HR浓度较大,随着NaOH加入,氢离子被消耗,R-浓度增大,HR浓度减小,所以L1表示δ(HR),L2表示δ(R-)。A.根据分析,曲线L2表示δ(R-),A正确;
B.b点对应的pOH为9,pH=14-pOH,此时c(R-)=c(HR), ,c(R-):c(HR)=9:1时,c(OH-)=,缓冲溶液pH≈6,B正确;
C.b点对应的pOH为9,此时c(R-)=c(HR), ,Kh(R-)的数量级为,C错误;
D.由图可知,a点溶液显酸性,存在,D错误;故选AB。
5.【答案】A
【解析】由电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(CH3COO-)>c(Na+),
则c(H+)>c(OH-),A项正确;由物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,因c(CH3COO-)>c(Na+)=0.1 mol·L-1,B项错误;等浓度CH3COOH-CH3COONa混合溶液粒子浓度大小关系 :c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),C项错误;依据电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)>c(Na+)=0.1 mol·L-1,D项错误。
6.【答案】C
【解析】反应后的溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、CH3COONa和CH3COOH,
因为溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,根据物料守恒得:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,A项正确、C项错误;反应后溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,因此c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),因CH3COOH为弱酸,只发生部分电离,故c(CH3COOH)>c(H+),所以有c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),B项正确;据溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-),D项正确。
7. 【答案】A
【解析】电荷守恒关系式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-),由c(CN-)8.【答案】D
【解析】根据物料守恒可知,物质的量浓度均为0.02 mol·L-1的弱酸HX及其盐NaX溶液等体积混合后:c(X-)+c(HX)=0.02 mol·L-1,A项正确;等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后存在着电荷守恒:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),又溶液的pH<7,所以c(H+)>c(OH-),则c(HCOO-)>c(Na+),因此c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;0.2 mol·L-1的CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后得到浓度均为0.05 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液,溶液中存在电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-);依据物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);代入电荷守恒计算关系中得到:2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),混合溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则c(H+)+c(CH3COOH)<c(CH3COO-)+c(OH-),C项正确。等体积等浓度的NaClO、HClO溶液混合,混合溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),说明ClO-水解程度大于HClO电离程度,c(ClO-)<c(HClO),钠离子不水解,所以存在c(HClO)>c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
9.【答案】A
【解析】混合后溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NaCl、CH3COOH,溶液呈酸性,说明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度,但是CH3COO-的水解程度和CH3COOH的电离程度都较小,则溶液中:c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+),A项正确;常温下pH=7,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(Cl-)=c(NH),B项错误;该溶液中存在物料守恒:n(N)=n(C),即c(NH)+c(NH3·H2O)=2[c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)],C项错误;混合溶液pH>7,溶液呈碱性,说明HCN的电离程度小于NaCN的水解程度,但是HCN的电离程度和NaCN的水解程度都较小,所以溶液中:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-),D项错误。
10.【答案】B
【解析】实验①反应后溶液的pH为9,即溶液显碱性,说明HA为弱酸,二者等浓度等体积恰好反应生成KA,A-水解,A项正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒式c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B项错误;因为HA为弱酸,如果与等体积等浓度的KOH溶液混合,溶液显碱性,若溶液显中性,则在两溶液体积相等的条件下,加入的HA溶液的浓度应大于0.2 mol·L-1,所以实验②反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C项正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒式c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D项正确。
11.【答案】(1)= (2)>
【解析】NH4Cl和氨水组成的混合溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)。(1)若溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),则有c(NH)=c(Cl-)成立。(2)若溶液中pH>7,c(H+)<c(OH-),则有c(NH)>c(Cl-)成立。
12.【答案】(1)CH3COO- CH3COOH (2)①醋酸钠 A ②CH3COOH、CH3COONa ③> = (3)C
【解析】(1)溶液中含有CH3COO-和CH3COOH共0.1 mol;(2)①当溶质为醋酸钠时,CH3COO-水解使溶液呈碱性,离子浓度大小关系为A;② D项溶液呈酸性,且c(CH3COO-)>c(Na+)所以溶质为CH3COOH和CH3COONa;当等体积的醋酸与NaOH混合且溶液呈中性,则应该醋酸过量,所以浓度大于NaOH,由电荷守恒确定:c(CH3COO-)=c(Na+)。(3)25 ℃时,向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量的醋酸钠固体,当固体溶解后,测得溶液的pH增大,主要原因是醋酸钠溶于水电离出醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小。
13.【答案】(1)ae
(2)c(OH-)<c(H+)<c(Na+)<c(CH3COO-)
(3)在CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液中,存在如下平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,当向该溶液中加入一定量的强酸时,平衡左移,溶液的c(H+)几乎不变;加入一定量的强碱时,平衡右移,溶液中的c(OH-)几乎不变,溶液的pH基本稳定
(4) 7.4 变小
(5)Ca2++2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】(1)在CH3COONa稀溶液中存在下列平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。
a.加入少量CH3COONa固体,水解平衡正向移动,c(CHCOOH)增大,=增大,a符合题意;
b.升温,平衡正向移动,c(CH3COO-)减小,c(OH-)增大,减小,b不符合题意;
c.稀释,c(CHCOOH)减小,=减小,c不符合题意;
d.加入NaOH固体,平衡逆向移动,c(CHCOOH)减小,=减小,d不符合题意;
e.加入冰醋酸(忽略体积变化),c(CHCOOH)增大,=增大,e符合题意;
故选ae。
(2)25℃时,浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液的pH=4.76。则表明以CH3COOH的电离为主,溶液呈酸性,c(Na+)<c(CH3COO-),则该缓冲溶液中各离子浓度由小到大的顺序为c(OH-)<c(H+)<c(Na+)<c(CH3COO-)。
(3)CH3COOH和CH3COONa组成的溶液中不管加入酸还是碱,平衡移动后,溶液中c(H+)或c(OH-)基本不变,则溶液具有一定的缓冲作用的原理:在CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液中,存在如下平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,当向该溶液中加入一定量的强酸时,平衡左移,溶液中的c(H+)几乎不变;加入一定量的强碱时,平衡右移,溶液的c(OH-)几乎不变,溶液的pH基本稳定。
(4)正常人体血液在正常体温时,H2CO3的一级电离常数Ka1=10-6.1,≈20,lg2=0.3,Ka1=,c(H+)=,此时溶液的pH=-lgc(H+)=7.1+lg2=7.4,当过量的酸进入血液中时,血液中c(HCO3-)减小、c(H2CO3)增大,缓冲体系中的值将变小。
(5)某同学将0.1mol·L-1的NaHCO3溶液滴加到0.1mol·L-1的CaCl2溶液中,产生的白色沉淀为CaCO3,气体为CO2,则用离子方程式表示该过程:
Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O。第28讲-缓冲溶液中的粒子浓度大小比较
缓冲溶液中的粒子浓度大小比较考向统计
2024年湖南卷—13题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2023年海南卷—14题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2022年广东卷—17题 实验题,在缓冲溶液中确定离子浓度大小
2022年海南卷—13题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
2021年天津卷—10题 选择题水溶液中的离子平衡,在缓冲溶液确定离子浓度关系
一、知识重构
1.缓冲溶液 是一种对溶液的酸度具有稳定作用的溶液。
2.缓冲作用 当溶液中加入少量强酸或强碱,或稍加稀释时,溶液的pH基本上不变,这种对pH的稳定的作用称为缓冲作用。
3.缓冲溶液组成 缓冲溶液一般由弱酸及其共轭碱(缓冲对)组成,弱酸与它的对应
盐(CH3COOH-CH3COONa)、弱碱与它的对应盐(NH4Cl-NH3)、多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐的水溶液组成(NaH2PO4-Na2HPO4)等等。
4.缓冲溶液中离子、分子浓度大小比较
(1)弱酸与它的对应盐(HA-NaA)
①若电离大于水解,则有c(A-)>c(Na+)>c(HA),显酸性。
如等浓度CH3COOH-CH3COONa混合溶液,以电离为主,粒子浓度大小关系:c(CH3COO
-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);再如等浓度H2CO3-NaHCO3混合溶液,以电离为主,粒子浓度大小关系: c(HCO3-)>c(Na+)>c(H2CO3)>c(H+)>c(OH-)。
②若水解大于电离,则有c(HA)>c(Na+)>c(A-),显碱性。
如等浓度HCN-NaCN混合溶液,以水解为主,粒子浓度大小关系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN
-)>c(OH-)>c(H+);再如等浓度HClO-NaClO混合溶液,以水解为主,粒子浓度大小关系: c(HClO)>c(Na+)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)弱碱与它的对应的盐(NH3·H2O-NH4Cl)
等浓度NH3·H2O-NH4Cl混合溶液,以电离为主,显碱性,粒子浓度大小关系:c(NH4+)
>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)。
注意 一般未特加说明,同浓度的弱酸及该弱酸的强碱盐组成的混合溶液,弱酸的电
离为主,溶液呈酸性;同浓度的弱碱及该弱碱的强酸盐组成的混合溶液,弱碱的电离为主,溶液呈碱性。
(3)多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐的水溶液组成
如等浓度NaHCO3-Na2CO3混合溶液,CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,HCO3-
的水解程度大于HCO3-的电离程度,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+);再如等浓度NaH2PO4-Na2HPO4混合溶液,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4)>c(PO43-)>c(OH-)>c(H+)。
二、重温经典
1. (2024年湖南卷13题)常温下Kn(HCOOH)=1.8×10-4,向溶液中缓慢滴入相同浓度 HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度: MB. M点:2c(OH-)= c(Na+)+ c(H+)
C. 当V(HCOOH)=10mL时,c(OH-)= c(H+)+2 c (HCOOH)+ c (HCOO-)
D. N点:c(Na+)> c (HCOO-)> c (OH-)> c(H+)> c (HCOOH)
【答案】D
【解析】结合起点和终点,向20mL 0.1 mol L 1 NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变的微粒是OH-和HCOO-,当V(HCOOH)=0mL,溶液中存在的微粒是OH-,可知随着甲酸的加入,OH-被消耗,逐渐下降,即经过M点在下降的曲线表示的是OH-浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是HCOO-浓度的改变。
A.M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOO-)=1:1,仍剩余有未反应的甲酸,对水的电离是抑制的,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,此时水的电离程度最大,故A正确;
B.M点时,V(HCOOH)=10mL,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOO-)=1:1,根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)= c (HCOO-)+ c (OH-),M点为交点可知c (HCOO-)=c (OH-),联合可得2 c (OH-) = c(Na+)+ c(H+),故B正确;
C.当V(HCOOH)=10mL时,溶液中的溶质为c (HCOOH): c (HCOONa)=1:1,根据电荷守恒有c(Na+)+ c(H+)= c (HCOO-)+ c (OH-),根据物料守恒c(Na+)=2 c (HCOO-)+2 c (HCOOH),联合可得c (OH-) = c(H+) +2 c (HCOOH)+ c (HCOO-),故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此c(Na+)> c (HCOO-)及c (OH-)>c(H+)观察图中N点可知,c (HCOO-)≈0.05 mol L 1,根据,可知c (HCOOH) > c(H+),故D错误; 故答案选D。
2.(2023海南14不定项)25℃下,Na2CO3水溶液的pH随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,溶液中c (OH-)<0.01 mol L 1
B.Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中H2CO3的Ka2<4×10-11
D.0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合,得到的溶液c (OH-)< 2×10-4 mol L 1
【答案】B
【解析】A.由图像可以,c (Na2CO3)=0.6 mol L 1时,pH>12.0,溶液中c (OH-)>0.01 mol L 1,故A错误;
B.盐溶液越稀越水解,Na2CO3水解程度随其浓度增大而减小,故B正确;
C.结合图像可知,当c (Na2CO3)=0.5 mol L 1,pH=12,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,则Kh=,则Ka2<,故C错误;
D.若0.2mol L 1的溶液等体积的蒸馏水混合,浓度变为0.1mol L 1,由图可知,pH>11.6,得到的溶液c (OH-)> 2×10-4 mol L 1,0.2 mol L 1的Na2CO3溶液和0.3 mol L 1的NaHCO3溶液等体积混合后c(OH-)大于与水混合的,故D错误。答案为:B。
3.(23-24高三湖南邵阳模拟)缓冲溶液是指加少量水稀释或外加少量酸、碱,自身pH不发生显著变化的溶液。1L含1mol乳酸(HLac)和1mol乳酸钠(NaLac)的溶液就是一种缓冲溶液,该溶液的pH为3.85。下图是该缓冲溶液的pH随通入HCl(g)或加入NaOH(s)的物质的量变化的示意图(溶液体积保持1L),已知lg3=0.48。下列说法错误的是
A.通过计算可得出,a点溶液的pH值约为3.37
B.根据图像可以判断,b点溶液已失去缓冲能力
C.该缓冲溶液中:2 c(HLac) +c(H+) =2 c(Lac-)+ c(OH-)
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶液中: c(Na+) < c(Lac-)
【答案】C
【解析】A.1L含1mol乳酸和1mol乳酸钠的溶液中乳酸和乳酸钠浓度相同,c(Lac-)和c(HLac)几乎相等,乳酸Ka=10-3.85,当通入0.5molHCl,溶质是1.5mol乳酸和0.5mol的乳酸钠,此时,,c(H+) =3×10-3.85mol L 1,PH≈3.37,故A正确;
B.图中曲线可知,b点溶质为2mol乳酸钠,加入氢氧化钠pH明显发生改变,此时失去了缓冲能力,故B正确;
C.混合后电荷守恒:c(H+)+ c(Na+)= c(Lac-)+ c(OH-),物料守恒:2 c(Na+) = c(Lac-)+ c(HLac),此缓冲液中存在c(HLac) +2 c(H+) = c(Lac-)+2 c(OH-)
,故C错误;
D.当加入NaOH,且横坐标为0.5时,溶质0.5mol乳酸和1.5mol的乳酸钠,若不考虑乳酸电离和乳酸根的水解,c(Na+) = c(Lac-),而此时溶液呈酸性,乳酸的电离大于乳酸根的水解,故溶液中c(Lac-)会增大,或结合电荷守恒、溶液呈酸性可知c(Na+) > c(Lac-),故D正确;选C。
4.(2023·湖南娄底·模拟预测)缓冲溶液指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。缓冲溶液,当酸和盐浓度相等时缓冲能力最强。丙酸(CH3CH2COOH,简写成HR)的酸性比亚硝酸(HNO2)弱。298K时,用pH为13的NaOH溶液滴定16.00ml cmol L 1HR溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。已知:pKa=-lgKa,100.48≈3。下列叙述错误的是
A.当溶液pH为4.75时,缓冲能力最强
B.上述丙酸溶液浓度为0.1mol L 1
C.y点溶液中: c(R-)> c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.其他相同,HNO2替代HR,曲线位于图中曲线下方
【答案】B
【分析】本题关键是求丙酸浓度,代入x点和y点数据计算:,,解得:c =0.2。进而计算:pKa=4.75,Ka=10-4.75。
【详解】A.依题意,c(HR)= c(R-)时缓冲能力最强,即y点溶液,pH为4.75,A项正确;
B.由上分析y点为反应一半的点,即16c/2=0.1×16得到c=0.2 mol L 1,B项错误;
C.y点溶液中,电荷守恒式有c(H+)+ c(Na+)= c(R-)+ c(OH-),溶液呈酸性,c(R-)> c(Na+)>c(H+)> c(OH-),C项正确;
D.HNO2的电离常数大于丙酸,故pKa(HNO2)较小,故曲线位于图中曲线下方,D项正确;故选B。
5.(23-24高三上·湖北恩施模拟)用强碱滴定某一元弱酸时,弱酸被强碱部分中和后得到“弱酸盐和弱酸”组成的缓冲溶液,其中存在pH=pKa-1g。25℃时,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定16.00mL某未知浓度的HA溶液,滴定过程中消耗NaOH溶液的体积与混合溶液pH之间的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa,100.48=3,酸性HA>HCN)。下列说法错误的是
A.HA电离常数为10-4.75
B.b点溶液中存在c(HA)+c(H+)>c(A-)+c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度的大小关系为c(A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
D.若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直下移
【答案】D
【分析】温度不变,酸的电离常数不变,设酸的浓度为cmol/L,由pH=pKa-1g可得pKa =pH+1g,即,化简得,解得c=0.2,则即;Ka=10-4.75
【详解】A.由分析可知HA电离常数Ka=10-4.75,选项A正确;
B.由分析可知Ka=10-4.75,b点时,故c(HA)=c(A-),此时溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),故c(A-)+c(OH-)C.由B项分析可知b点时,故c(HA)=c(A-),则随氢氧化钠溶液体积增大,c点时溶液c(HA)c(OH-),所以离子浓度的大小关系为:c (A-)>c(HA)>c(H+)>c(OH-),选项C正确;
D.由HA的酸性强于HCN可知,HA的电离常数大于HCN,由pH=pKa-1g可知,当1g相等时,酸的电离常数越大,溶液pH越小,则若将HA改为等体积等浓度的HCN,则pH随NaOH溶液体积的变化曲线竖直上移,选项D错误;
答案选D。
6.(2024年哈三中模拟)在水质检验中,测定水的硬度时用到氨和氯化铵(NH3·H2O~NH4Cl)缓冲溶液,常控制溶液pH=9.1左右。下列说法正确的是
A.在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,pH基本不变
B.在该缓冲溶液中,一定有c(NH3)+c(NH4+)=2c(Cl-)
C.在该缓冲溶液中,可能有c(Cl-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)
D.在该缓冲溶液中,水的电离可能受到促进也可能受到抑制
【答案】A
【解析】A.在有效缓冲范围内,将缓冲溶液加水稀释时,促进一水合氨的电离和促进铵根离子的水解,控制溶液在pH=9.l左右,溶液pH基本不变,A正确;
B.缓冲溶液中NH3·H2O和NH4Cl不是1:l的关系,c(NH3)+c(NH4+)=2c(Cl-)不成立,B错误;
C.溶液在pH=9.l,溶液显碱性,溶液中的电荷守恒c (NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),若c (NH4+)<c(Cl-),c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,C错误;
D.在缓冲溶液中,存在氨水的电离平衡和铵根离子的水解平衡,因为显示碱性,氨水的电离程度大于铵根离子的水解程度;氨水的电离对水的电离起到抑制作用,所以水的电离受到抑制,D错误;故合理选项是A。
7.(2020年海南模拟16题)化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。现有25℃时,浓度均为0.10 mol·L-1 的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。回答下列问题:[Ka(CH3COOH)=1.75×10–5,Kb为盐的水解常数]
(1)CH3COOH的电离方程式______________________________。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________。
(3)25℃时,Ka(CH3COOH)________________Kb(CH3COO–)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)向1.0 L 上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+)= mol·L-1。
(5)人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定,有关机理说法正确的是 (填写选项字母)。
a.代谢产生的H+被HCO3–结合形成H2CO3
b.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响
c.代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离
【答案】(1)CH3COOHCH3COO– + H+(2)c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–)
(3)> (4)1.75×10–5或10–4.76 (5)ac
【解析】本题以缓冲容为背景,考查了电离平衡、离子浓度大小比较、Ka、Kb比较、有关计算及应用。
(1)CH3COOH为一元弱酸,其电离方程式CH3COOHCH3COO-+ H+ 。
(2)该缓冲溶液为CH3COOH和CH3COONa混合溶液,pH=4.76,离子浓度由大到小的顺序是c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–) 。
(3)CH3COO– +H2OCH3COOH+OH-,25℃时,Ka(CH3COOH) =10–4.76,Kb(CH3COO–)=c(CH3COOH)·c(OH)/c(CH3COO–)=KW/Ka=10–9.24,所以Ka(CH3COOH) >Kb
(CH3COO–)。
(4)向1.0 L缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,忽略溶液体积的变化时,c(CH3COO–)和c(CH3COOH)的浓度变化不大,变化可忽略不计。由Ka(CH3COOH)= 1.75×10–5 ,表达式判断c(H+)=1.75×10–5 mol·L-1(或用10–4.76 mol·L-1表示)。
(5)同理在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系中代谢产生的少量H+被HCO3–结合形成H2CO3,a项正确;遇大量酸、碱时,c(HCO3–)和c(H2CO3) 浓度变化大,由Ka(H2CO3)= c(HCO3–)· c(H+) /c(H2CO3) =1.75×10–5 表达式判断c(H+)变化明显,故不可抵抗大量酸、碱的影响,b项错误;代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离,c项正确。
8.(2020年江苏高考14题)室温下,将两种浓度均为0.10 mol·L-1的溶液等体积混合,若
溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(NH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=
c(Na+)+c(C2O)+c(OH-)
【答案】AD
【解析】溶液呈碱性,说明CO的水解程度大于HCO的电离程度,因此c(HCO)
>c(CO),CO的水解是微弱的,溶液中仍有大量的CO,则c(CO)>c(OH-),A项正确;由电荷守恒可知,c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由物料守恒知,c(NH3·H2O)+c(NH)=2c(Cl-),两式联立消去c(Cl-)可得:c(NH)+2c(H+)=c(NH3·H2O)+2c(OH-),B项错误;溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中微粒浓度关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C项错误;由电荷守恒知,c(H+)+c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),由物料守恒知,2c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4),两式相减得c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O)+c(OH-),D项正确。
9.(改编题)25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是
A.(2022年海南卷13题)已知25℃,Ka(HClO)=4.0×10-8。pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中: c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
B.(2021年天津卷10题) 氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.(2020年天津卷7题) 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.(2019年江苏卷14题) 0.6mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合: c(NH3·H2O)+ c(CO32-)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)
【答案】B
【解析】25℃,Ka(HClO)=4.0×10-8,推出Kh(NaClO)=Kw/Ka(HClO)=1.0×10-14/4.0×10-8=
2.5×10-7。由于Ka(HClO)c(H+),根据电荷守恒:c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+) +c(H+),则c(Cl-)c(OH-),说明溶液中CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)浓度大于c(Na+),则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C项正确;25 ℃时,0.6mol·L-1氨水和0.2 mol·L-1
NH4HCO3溶液等体积混合,物料守恒列式得:①c(NH4+)+c(NH3·H2O)= 4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)];电荷守恒列式得:②c(NH4+)+c(H +)= c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),由①-②得:③c(NH3·H2O)+c(OH-)=4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(H +);根据物料守恒得:c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-) =0.1 mol·L-1,在③的两侧加上CO32-即得c(NH3·H2O)+ c(CO32-)+c(OH-)=0.3 mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+),D项正确。
10.(2020年浙江卷6月23题)常温下,用0.1 mol L 1氨水滴定10ml浓度均为0.1 mol L 1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是
A. 在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)
B. 当滴入氨水10 mL时,c(NH4+)+ c(NH3·H2O) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
C. 当滴入氨水20 mL时,c(CH3COOH) + c(H+)= c(NH4+) + c(OH-)
D. 当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20 mL,c(NH4+) < c(Cl-)
【答案】D
【解析】未滴定时,溶液溶质为HCl和CH3COOH,且浓度均为0.1mol/L,HCl为强电解质,完全电离,CH3COOH为弱电解质,不完全电离,故,c(Cl-)>c(CH3COO-),A项正确;当滴入氨水10mL时,n(NH3·H2O) = n(CH3COOH),则在同一溶液中:c(NH4+) + c(NH3·H2O) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-),B项正确;当滴入氨水20mL时,溶液溶质为NH4Cl和CH3COONH4,质子守恒为:c(CH3COOH) + c(H+)= c(NH4+) + c(OH-),C项正确;当溶液为中性时,电荷守恒为:c(NH4+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(Cl-) + c(OH-),因为溶液为中性,则c(H+) = c(OH-),故c(NH4+)>c(Cl-),D项不正确。
11.(2022年广东卷17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 HAc 表示)。HAc 的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc 的 Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。提出假设稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc 电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和 NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定pH,记录数据。
①根据表中信息,补充数据:
a=_____________________,b=_________________________。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 HAc 溶液,电离平衡______(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:______________________________________________________。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大 Ac-浓度,HAc 电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着n(NaAc) /n(HAc)的增加,c(H+) 的值逐渐接近的Ka。查阅资料获悉:一定条件下,按n(NaAc) /n(HAc)=1配制的溶液中,c(H+) 的值等于HAc的Ka。对比数据发现,实验VIII中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
(ⅰ)移取20 mlHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08ml,则该HAc溶液的浓度为_______mol·L-1。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点________________________。
(ⅱ)用上述 HAc溶液和 0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的 HAc与 NaAc混合溶液,测定 pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1mol·L-1HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?
Ⅰ 移取20 mlHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积为V1ml
Ⅱ ____________________________________,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
12.(2021年湖北模拟15题)25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液ⅠpH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL0.20 mol·L-1 溶液ⅡpH=4.0
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
B.Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0,说明=10
C.混合Ⅰ和Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
D.混合Ⅰ和Ⅱ:c(HA)>c(HB)
【答案】B 
【解析】根据酸碱用量可知溶液Ⅰ为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液Ⅱ为等浓度的HB和NaB的混合溶液,且溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA、NaA、HB、NaB的浓度相等。由电荷守恒可知溶液Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),pH=5.0,则c(H+)>c(OH-),因此c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A项正确;溶液Ⅰ的pH=5.0,溶液Ⅱ的pH=4.0,则HB的电离常数大于HA的电离常数,<1<10,B项错误;由电荷守恒可知混合Ⅰ和Ⅱ有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C项正确;由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合Ⅰ和Ⅱ后有:c(HA)>c(HB),D项正确。
13.按要求回答下列问题:
(1)实验室中常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当用100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液吸收标准状况下4.48 L CO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________。
(2)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
①在同一溶液中,H2CO3、HCO、CO________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为____________________,溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为________________________________。
【答案】(1)c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)  
(2)①不能 ②HCO、H2CO3 c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(H+)=c(OH-) 
【解析】(1)根据钠元素守恒:2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.1 L×3 mol·L-1=0.3 mol,根据碳元素守恒:n(Na2CO3)+n(NaHCO3)==0.2 mol,解得n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=0.1 mol。由于CO的水解程度较大,溶液呈碱性,故离子浓度的大小关系为c(Na+)> c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)。
(2)①常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸40 mL,先反应生成碳酸氢钠,再与盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠。
②由图像可知,pH=7时,溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3,由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO)+c(OH-),又c(H+)=c(OH-),则c(Na+)>c(Cl-),因HCO水解,则c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(H+)=c(OH-)。
三、模型建构
常见缓冲溶液中粒子浓度大小的突破“模板”
(1)HA(弱酸)与NaA混合液(同浓度同体积)(a:pH<7,b:pH>7)
电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
物料守恒 2c(Na+)=c(HA)+c(A-)
粒子浓度 a c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
b c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 
(2)MOH(弱碱)与MCl混合液(同浓度、同体积)
(a:pH>7,b:pH<7)
电荷守恒 c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
物料守恒 2c(Cl-)=c(MOH)+c(M+)
粒子浓度 a c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
b c(MOH)>c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
四、名师导学
溶液中的离子平衡是高考必考考点,近年来,常以缓冲溶液为背景进行考查。预计2023年的高考中可能会以选择题出现在试卷中,还可能会以填空题、实验题出现在试卷的二卷中,我们在备考中要认真对待。判断缓冲溶液中粒子浓度大小的思路与判断酸碱混合液中粒子浓度大小的思路相似,具体步骤为:
(1)结合提给信息,判断溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡、水解平衡)。
(3)根据题给信息,确定程度大小(是以电离为主还是以水解为主)。
(4)比较粒子浓度大小,在比较中,要充分运用电荷守恒、物料守恒关系。

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