2025--2026年高中化学二轮复习专题题型21 微粒浓度的比较(含解析)

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2025--2026年高中化学二轮复习专题题型21 微粒浓度的比较(含解析)

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重点习题:
1.环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是(  )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
2.室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2 (H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(  )
A.实验1所得溶液中:c(HSO)+c(SO)>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(SO)>c(HSO)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(SO)>c(Mn2+)
3.CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图(25 ℃)。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5 mol·L-1,pKa1 (H2CO3)=6.4、pKa2(H2CO3)=10.3,pKsp(PbCO3)=12.1。下列说法错误的是(  )
A.pH=6.5时,溶液中c(CO)B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5 mol·L-1
C.pH=7时,2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO)+c(HCO)+c(ClO)
D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
4.常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 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)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
5.常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是(  )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(SO)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
6.室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
7.25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是(  )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
8.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是(  )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
9.草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。
实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。
[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]下列说法正确的是(  )
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2O)C.实验Ⅱ中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
10.NaClO溶液具有漂白能力。已知25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是(  )
A.0.01 mol·L-1溶液中,c(ClO-)=0.01 mol·L-1
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O===HSO+HClO
D.25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
11.25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是(  )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
12.某小组模拟成垢-除垢过程如下。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液
……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(  )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
习题训练:
NH3·H2O是一种弱碱,可与盐酸反应生成NH4Cl。下列叙述正确的是(  )
A.常温时,0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液的pH=1
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液加水稀释,pH升高
C.0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(H+)
D.NH4Cl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
某二元弱酸H2A在常温下的电离常数Ka1=1.0×10-2,K a2=2.6×10-7。下列说法不正确的是(  )
A.向H2A溶液中加入少量NaOH固体,则变小
B.0.1 mol·L-1 H2A溶液中:c(H+)>2c(A2-)+c(HA-)>c(OH-)
C.对H2A溶液升温,溶液的pH变小
D.0.1 mol·L-1 NaHA溶液呈酸性
实验小组用双指示剂法准确测定NaOH样品(杂质为Na2CO3)的纯度。
步骤如下:
①称取m g样品,配制成100 mL溶液;
②取出25 mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为c mol·L-1的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为NaCl和NaHCO3),消耗盐酸体积为V1 mL;
③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,消耗盐酸体积为V2 mL。
下列说法正确的是(  )
A.①中配制溶液时,需在容量瓶中加入100 mL水
B.②中溶液恰好褪色时:c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)
C.NaOH样品纯度为×100%
D.配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高
在25 ℃时,对10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是(  )
A.加入少量CH3COONa固体,溶液中将减小
B.加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,所得溶液pH>7
C.加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,则水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1
D.加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1
在常温下,下列说法正确的是(  )
A.CH3COONa溶液中滴加稀盐酸至溶液呈中性时:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
B.a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积互混,c(NH)=c(Cl-),则NH3·H2O的电离常数为
C.等浓度的NaClO与Na2CO3溶液,前者pH大于后者(已知HClO的Ka=3.0×10-8,H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11)
D.浓度均为1.0×10-4mol·L-1的KCl和K2CrO4混合溶液,滴加1.0×10-4mol·L-1的AgNO3溶液,最先产生的沉淀为Ag2CrO4[Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
实验室中,向CaSO4悬浊液中加入过量(NH4)2CO3溶液,充分搅拌后过滤得到CaCO3。已知室温时,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,Ksp(CaCO3)=3.0×10-9。下列说法正确的是(  )
A.(NH4)2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
B.CaSO4悬浊液中存在:c(Ca2+)<10-5 mol·L-1
C.反应CaSO4(s)+CO(aq)??CaCO3(s)+SO(aq)正向进行,需满足<3.0×103
D.过滤后所得滤液中一定存在:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+2c(SO)
7 .室温下,用含少量Fe3+、Mg2+的粗NiSO4溶液制备NiSO4·6H2O的流程如图所示。已知Ka(HF)=6.3×10-4,Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=1.3×10-11。下列说法正确的是(  )
A.粗NiSO4溶液中:2c(Ni2+)+3c(Fe3+)+2c(Mg2+)=2c(SO)
B.“沉铁”反应为3Fe3++Na++2SO+6OH-===NaFe3(SO4)2(OH)6↓
C.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)
D.“沉镁”后的滤液中:c(F-)<2c(OH-)
重点习题:
1.环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是(  )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
答案:B
解析:Na2S溶液中存在电荷守恒,即c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh(S2-)=
===10-1.1,根据硫元素守恒可知c(HS-)<10-1.1 mol·L-1,所以>1,则c(OH-)>c(S2-),B错误;Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为K===108.9 105,因此该反应可以进行完全,CdS的饱和溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,若加入足量FeS可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1,C正确;Cd2++H2S??CdS+2H+的平衡常数K====106.23 105,该反应可以进行完全,因此,当向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),D正确。
2.室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2 (H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是(  )
A.实验1所得溶液中:c(HSO)+c(SO)>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(SO)>c(HSO)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(SO)>c(Mn2+)
答案:D
解析:实验1得到的是H2SO3溶液,其质子守恒关系式为c(HSO)+2c(SO)+c(OH-)=c(H+),则c(HSO)+c(SO)c(Mn2+),D正确。
3.CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图(25 ℃)。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5 mol·L-1,pKa1 (H2CO3)=6.4、pKa2(H2CO3)=10.3,pKsp(PbCO3)=12.1。下列说法错误的是(  )
A.pH=6.5时,溶液中c(CO)B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5 mol·L-1
C.pH=7时,2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO)+c(HCO)+c(ClO)
D.pH=8时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
答案:D
解析:pH=8时,含Pb物种主要以PbCO3(s)形式存在,溶解PbCO3有两种方式:将其转化为Pb2+或Pb(CO3),即使PbCO3??Pb2++CO正向移动,或使PbCO3+CO??Pb(CO3)正向移动,则需要补充CO,若由HCO电离提供CO,则不会发生第一种情况,同时电离出的H+会降低溶液pH,与Pb(CO3)存在时需要较高的pH矛盾,D错误。
4.常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 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)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
答案:D
解析:根据题意及分析可知随着甲酸的加入,离子浓度不断下降的曲线表示的是OH-浓度的改变,离子浓度不断上升的曲线表示的是HCOO-浓度的改变。M点时,溶液中仍有未反应的NaOH,对水的电离起抑制作用,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,HCOO-水解促进水的电离,此时水的电离程度最大,A正确;M点时c(HCOO-)=c(OH-),且根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),两式联合可得2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),B正确;当V(HCOOH)=10 mL时,溶液中的溶质为等物质的量的NaOH和HCOONa,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),根据元素守恒有c(Na+)=2c(HCOO-)+2c(HCOOH),两式联合可得c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),C正确;N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根离子发生水解使溶液呈碱性,且水解是微弱的,因此c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+),观察题图可知,N点时c(HCOO-)≈0.05 mol·L-1,再根据Ka(HCOOH)==1.8×10-4可知,此时c(HCOOH)>c(H+),D错误。
5.常温下,将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3 Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是(  )
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(SO)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2===BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
答案:C
解析:亚硫酸是二元弱酸,电离方程式为H2SO3??H++HSO、HSO??H++SO,且以第一步电离为主,则溶液中c(H+)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-),A正确;H2SO3的第二步电离很微弱,可近似认为溶液中c(H+)≈c(HSO),则Ka2=≈c(SO),温度不变,平衡常数不变,故稀释时亚硫酸根离子浓度几乎不变,B正确;两溶液等体积混合后,溶液中c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,根据B项分析知,溶液中c(SO)≈6.0×10-8 mol·L-1,则c(Ba2+)·c(SO)≈1.2×10-8>Ksp(BaSO3),故BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊含有BaSO3,C错误;结合上述分析知,溶液中大量存在的微粒是Ba2+、H2SO3,加入H2O2溶液后,三者发生氧化还原反应生成BaSO4,D正确。
6.室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是(  )
A.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
答案:C
解析:0.1 mol·L-1 NaF溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(F-)=c(Na+)+c(H+),A错误;“除镁”得到的上层清液为MgF2的饱和溶液,有Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-),故c(Mg2+)=,B错误;0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中存在质子守恒:c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),故c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-),C正确;“沉锰”后的滤液中还存在F-、SO等离子,故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立,D错误。
7.25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是(  )
A.相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B.将浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大
C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D.25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
答案:C
解析:醋酸的酸性大于苯酚的,则醋酸根离子的水解程度较小,则相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O-)=1.0×10-10,故c(C6H5O-)=c(C6H5OH),C正确;C6H5ONa中的C6H5O-水解促进水的电离,D错误。
8.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是(  )
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)>c(HCO)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
答案:C
解析:KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则CO主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO),若为KHCO3溶液,则HCO发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO),A不正确;KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),依据元素守恒,溶液中:c(K+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],则c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B不正确;KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c总=0.1 mol·L-1,则溶液为KHCO3溶液,Kh2==≈2.3×10-8>Ka2=4.4×10-11,表明HCO以水解为主,所以溶液中:c(H2CO3)>c(CO),C正确;题图所示的“吸收”“转化”过程中发生反应为CO2+2KOH===K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3↓+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO===CaCO3↓,该反应放热,溶液的温度升高,D不正确。
9.草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。
实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1 CaCl2溶液。
[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]下列说法正确的是(  )
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2O)C.实验Ⅱ中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
答案:D
解析:NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验Ⅰ可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,A错误;实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,Ka2=5.4×10-5>Kh(C2O)=,则草酸氢根离子的电离程度大于草酸根离子的水解程度,因此存在c(C2O)>c(HC2O),B错误;实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K==
===×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,C错误;实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中的钙离子浓度为c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2O)=
= mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,D正确。
10.NaClO溶液具有漂白能力。已知25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10-8。下列关于NaClO溶液说法正确的是(  )
A.0.01 mol·L-1溶液中,c(ClO-)=0.01 mol·L-1
B.长期露置在空气中,释放Cl2,漂白能力减弱
C.通入过量SO2,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O===HSO+HClO
D.25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)
答案:D
解析:ClO-会水解,故0.01 mol·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)<0.01 mol·L-1,A错误;NaClO溶液长期露置在空气中漂白能力减弱是因为其在空气中生成了HClO,且HClO不稳定会分解生成HCl和O2,不会释放出Cl2,B错误;将过量的SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化,反应的离子方程式为SO2+ClO-+H2O===Cl-+SO+2H+,C错误;
25 ℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,Ka(HClO)==10-7×=4.0×10-8,则=0.4,可知c(HClO)>c(ClO-),由c(H+)=c(OH-)与电荷守恒可知c(ClO-)=c(Na+),D正确。
11.25 ℃时,向20 mL浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是(  )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH-===H2O
C.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
答案:B
解析:恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,使溶液显碱性,A正确;滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,若只与HCl发生反应H++OH-===H2O,则滴加NaOH溶液的体积为20 mL,根据电离常数,0.05 mol·L-1的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)== mol·L-1=3×10-3.5 mol·L-1>1.0×10-4.3 mol·L-1,故用NaOH溶液滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为H++OH-===H2O和CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O,B错误;滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据元素守恒可知:c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C正确;当加入的NaOH溶液的体积为30 mL时,溶液中除NaCl外还有等浓度的CH3COONa、
CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh==可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液才能使溶液pH=7,故有c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确。
12.某小组模拟成垢-除垢过程如下。
100 mL 0.1 mol·L-1 CaCl2水溶液
……
忽略体积变化,且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(  )
A.经过步骤①,溶液中c(Ca2+)+c(Na+)=c(Cl-)
B.经过步骤②,溶液中c(Na+)=4c(SO)
C.经过步骤②,溶液中c(Cl-)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
D.经过步骤③,溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-)
答案:D
解析:步骤①,CaCl2和Na2SO4恰好完全反应,CaCl2+Na2SO4===CaSO4↓+2NaCl,得到0.01 mol CaSO4和0.02 mol NaCl,根据元素守恒c(Na+)=c(Cl-)知,A错误;步骤②,发生反应:CaSO4+Na2CO3===CaCO3+Na2SO4,生成0.01 mol Na2SO4,剩余0.01 mol Na2CO3和0.02 mol NaCl,c(Na+)=6c(SO),B错误;经过步骤②,溶液中存在元素守恒c(Cl-)=2[c( CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],C错误;步骤③加入0.02 mol冰醋酸,根据元素守恒,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Cl-),D正确。
习题训练:
NH3·H2O是一种弱碱,可与盐酸反应生成NH4Cl。下列叙述正确的是(  )
A.常温时,0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液的pH=1
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液加水稀释,pH升高
C.0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液中:c(Cl-)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(H+)
D.NH4Cl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
答案:B
解析:NH4Cl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,但盐的水解是微弱的,故常温时0.1 mol·L-1NH4Cl水溶液的pH大于1,A错误;0.1 mol·L-1NH4Cl水溶液加水稀释,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;0.1 mol·L-1 NH4Cl水溶液中存在NH的水解平衡和H2O的电离平衡,故微粒浓度大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O),C错误;NH4Cl水溶液中存在元素守恒:c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O),则c(Cl-)+c(OH-)>c(NH)+c(NH3·H2O),D错误。
某二元弱酸H2A在常温下的电离常数Ka1=1.0×10-2,K a2=2.6×10-7。下列说法不正确的是(  )
A.向H2A溶液中加入少量NaOH固体,则变小
B.0.1 mol·L-1 H2A溶液中:c(H+)>2c(A2-)+c(HA-)>c(OH-)
C.对H2A溶液升温,溶液的pH变小
D.0.1 mol·L-1 NaHA溶液呈酸性
答案:A
解析:Ka1=,=,向H2A溶液中加入少量NaOH固体,c(H+)减小,Ka1不变,则变大,A错误;0.1 mol·L-1H2A溶液中,存在电荷守恒c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),故c(H+)>2c(A2-)+c(HA-),OH-主要由水电离产生,而H2A会抑制水的电离,所以2c(A2-)+c(HA-)>c(OH-),B正确;对H2A溶液升温,H2A的电离平衡正向移动,c(H+)增大,溶液的pH变小,C正确;0.1 mol·L-1 NaHA溶液中,HA-的电离常数为2.6×10-7,水解常数为=1.0×10-12,HA-的电离程度大于水解程度,故NaHA溶液呈酸性,D正确。
实验小组用双指示剂法准确测定NaOH样品(杂质为Na2CO3)的纯度。
步骤如下:
①称取m g样品,配制成100 mL溶液;
②取出25 mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为c mol·L-1的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为NaCl和NaHCO3),消耗盐酸体积为V1 mL;
③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,消耗盐酸体积为V2 mL。
下列说法正确的是(  )
A.①中配制溶液时,需在容量瓶中加入100 mL水
B.②中溶液恰好褪色时:c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)
C.NaOH样品纯度为×100%
D.配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高
答案:C
解析:①中配制溶液时,在容量瓶中定容时溶液总体积为100 mL,A错误;②中溶液恰好褪色时溶质为NaCl和NaHCO3,由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)+c(OH-),此时溶液显碱性,故c(Na+)>c(HCO)+2c(CO)+c(Cl-),B错误;第1次滴定反应为OH-+H+===H2O、CO+H+===HCO,第2次滴定反应为HCO+H+===H2O+CO2↑,则通过第2次滴定可知,n(CO)=n(HCO)=cV2×10-3 mol,第1次滴定中氢氧化钠消耗HCl的物质的量n(HCl)=cV1×10-3 mol-cV2×10-3 mol=c(V1-V2)×10-3 mol=n(NaOH),故NaOH样品纯度为×100%=×100%,C正确;配制溶液时放置时间过长,氢氧化钠吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠,会导致最终测定结果偏低,D错误。
在25 ℃时,对10.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸的混合溶液进行如下操作。下列说法正确的是(  )
A.加入少量CH3COONa固体,溶液中将减小
B.加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,所得溶液pH>7
C.加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,则水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1
D.加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.05 mol·L-1
答案:C
解析:向盐酸和醋酸的混合溶液中加入少量CH3COONa固体,则c(CH3COO-)变大,平衡逆向移动,c(CH3COOH)变大,但没有c(CH3COO-)变大的多,故变大,A错误;加入10.0 mL相同浓度的NaOH溶液,溶液中为氯化钠和醋酸混合物,显酸性,所得溶液pH<7,B错误;加入15.0 mL NaOH溶液,若所得溶液pH<7,说明溶液显酸性,即酸有剩余,酸抑制水的电离,故水电离的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,C正确;加入20.0 mL相同浓度的NaOH溶液,根据元素守恒c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)=c(Na+)=0.1 mol·L-1×≈0.067 mol·L-1,D错误。
在常温下,下列说法正确的是(  )
A.CH3COONa溶液中滴加稀盐酸至溶液呈中性时:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
B.a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积互混,c(NH)=c(Cl-),则NH3·H2O的电离常数为
C.等浓度的NaClO与Na2CO3溶液,前者pH大于后者(已知HClO的Ka=3.0×10-8,H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11)
D.浓度均为1.0×10-4mol·L-1的KCl和K2CrO4混合溶液,滴加1.0×10-4mol·L-1的AgNO3溶液,最先产生的沉淀为Ag2CrO4[Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
答案:B
解析:CH3COONa溶液中滴加稀盐酸至溶液呈中性时,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(Na+),所以c(Cl-)+c(CH3COO-)=c(Na+),根据元素守恒得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),所以c(CH3COOH)=c(Cl-),A错误;根据电荷守恒知c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),c(NH)=c(Cl-),则c(H+)=c(OH-),溶液为中性,根据等体积混合后的溶液显中性知,NH3·H2O的Kb===,B正确;根据电离平衡常数可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO,对应盐水解程度:NaHCO3实验室中,向CaSO4悬浊液中加入过量(NH4)2CO3溶液,充分搅拌后过滤得到CaCO3。已知室温时,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,Ksp(CaCO3)=3.0×10-9。下列说法正确的是(  )
A.(NH4)2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
B.CaSO4悬浊液中存在:c(Ca2+)<10-5 mol·L-1
C.反应CaSO4(s)+CO(aq)??CaCO3(s)+SO(aq)正向进行,需满足<3.0×103
D.过滤后所得滤液中一定存在:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+2c(SO)
答案:C
解析:(NH4)2CO3溶液中,由电荷守恒可得c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),由元素守恒可得c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(H2CO3)+2c(HCO)+2c(CO),二式联立可得c(OH-)+c(NH3·H2O)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;CaSO4悬浊液中存在c(Ca2+)=c(SO)、Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO)=9.0×10-6,则c(Ca2+)= mol·L-1=3×10-3 mol·L-1>10-5 mol·L-1,B错误;反应CaSO4(s)+CO(aq)??CaCO3(s)+SO(aq),K====3.0×103,若要反应正向进行,则需满足Q7 .室温下,用含少量Fe3+、Mg2+的粗NiSO4溶液制备NiSO4·6H2O的流程如图所示。已知Ka(HF)=6.3×10-4,Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=1.3×10-11。下列说法正确的是(  )
A.粗NiSO4溶液中:2c(Ni2+)+3c(Fe3+)+2c(Mg2+)=2c(SO)
B.“沉铁”反应为3Fe3++Na++2SO+6OH-===NaFe3(SO4)2(OH)6↓
C.0.1 mol·L-1 NaF溶液中:c(OH-)=c(HF)+c(H+)
D.“沉镁”后的滤液中:c(F-)<2c(OH-)
答案:C
解析:A项,Fe2(SO4)3、MgSO4、NiSO4的水溶液均呈酸性,故由电荷守恒可知,该等式中漏写了c(H+)和c(OH-),错误;B项,NiSO4为强酸弱碱盐,则其溶液为酸性溶液,故应写成3Fe3++Na++2SO+6H2O===NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6H+,错误;C项,NaF溶液中的质子守恒式为c(OH-)=c(HF)+c(H+),正确;D项,==
==4,即=2,则当c(F-)≥2c(OH-)时,才会产生MgF2沉淀,错误。

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