1、- 1 -专题 37 离子浓度大小比较(满分 60 分 时间 30 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1常温下,用 0.1000 molL-1NaOH 溶液分别滴定 20.00mL 0.1000 molL-1 HCl 溶液和20.00mL0.1000molL-1 CH3COOH 溶液,得到 2 条滴定曲线,如图所示。(1)滴定 HCl 溶液的曲线是_(填“图 1”或“图 2”) 。(2)a=_mL。(3)E 点对应离子浓度由大到小的顺序为_。(4)A、B、C、D、E 点中 c(Na+)=c(CH3COO-)的点是_。(5)如果用 0.1000 molL-1NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3C
2、OOH 溶液,在滴定过程中,下列 4 种离子的物质的量浓度排序不正确的是_。ac(CH 3COO-)c(H+)c(Na+)c(OH-) bc(H +)c(OH-)c(Na+)c(CH3COO-)cc(Na +)c(CH3COO-)=c(OH-)c(H+) dc(Na +)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)(6)设 CH3COOH 的 Ka=2.010-5,E 点时溶液中 CH3COO-的水解程度为 0.1%,计算 E 点时溶液的 pH 为_(可用对数值表示) 。【答案】图 1 a=20.00mL c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+) D bd 8-lg2 【解析】【分
3、析】本题主要考查了水溶液中的离子平衡,溶液三大守恒定律,电离常数与水解常数的关系及计算。【详解】(1)盐酸为强酸,故 0.1000 molL-1 HCl 溶液初始 pH 应为 1,图 1 符合条件;(2)盐酸为图 1,加入 amL 氢氧化钠溶液溶液的 pH=7,盐酸和氢氧化钠 1:1 恰好完全反应,故此时氢氧化钠体积为 20mL;- 2 -2运用相关原理,回答下列各小题:I.已知:硫酸氢钠在水中的电离方程式为_(1)常温下,pH=5 的硫酸氢钠溶液中水的电离程度_pH=9 的一水合氨中水的电离程度。 (填“” 、 ”=”或“” 、 “=”或“” 、 ”=”或“a b d c(10 -6-10-
4、8)mol/L 或 9.910-7mol/L【解析】【分析】【详解】I.硫酸氢钠在水中完全电离,电离方程式为:NaHSO 4Na +H+SO42(1)硫酸氢钠和氨水一样都是抑制水的电离,两溶液中水的电离程度相等; (2)等体积等物质的量浓度的 NaHSO 4与氨水混合后,溶液中的溶质为硫酸钠和硫酸铵,后者为强酸弱碱,溶液呈酸性是由于铵根离子水解:NH 4+ + H2O NH3.H2O + H+;若混合后溶液 pH=7,则 c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-);用硫酸氢钠与氢氧化钠溶液制取硫酸钡,当溶液中 SO42- 完全沉淀,溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,故pH7 , II.(1
5、)酸的电离常数越大,酸性越强,其盐的水解程度越小,盐溶液的 pH 越大,酸性: CH3COOHH 2CO3HClOHCO 3-,则其盐溶液的 pH 由大到小的顺序是:Na2CO3NaClONaHCO 3CH 3COONa,即 pH 由大到小的顺序是 abdc;故答案为:abdc;(2)CH 3COOH 与 CH3COONa 的混合溶液,遵循电荷守恒 c(Na +)+c(H +)=c(CH 3COO-)+(OH -)可知,c(CH 3COO-)-c(Na +)=c(H +)-(OH -) 。3常温下,有浓度均为 1 molL1 的下列 4 种溶液:H 2SO4溶液 NaHCO 3溶液 NH 4C
6、l 溶液 NaOH 溶液- 4 -(1)这 4 种溶液中由水电离的 H 浓度最小的是_。 (填序号)(2)中各离子浓度由大到小的顺序是_,NaHCO 3的水解平衡常数Kh_molL 1 。 (已知碳酸的电离常数 K1410 7 ,K 25.610 11 )(3)向中通入少量氨气,此时 的值_(填“增大” 、 “减小”或“不变” ) 。(4)若将和混合后溶液恰好呈中性,则混合前的体积_的体积(填“大于” 、 “小于”或“等于”之一) 。【答案】 c(Na +)c(HCO 3)c(OH )c(H +)c(CO 32) 2.5108 减小 大于 【解析】试题分析:本题考查水电离的 H+浓度的比较,溶
7、液中离子浓度大小比较,水解平衡常数的计算,外界条件(4)NH 4Cl 溶液呈酸性,NaOH 溶液呈碱性,和若等体积混合恰好完全反应生成- 5 -NaCl 和 NH3H2O,溶液呈碱性;和混合后溶液呈中性,则混合前的体积大于的体积。点睛:本题的难点是溶液中水电离的 c(H +)浓度的计算。溶液中水电离出的 c(H +)或c(OH -)的计算:(1)酸溶液中 OH-全部来自水电离,c(H +) 水 =c(OH -) 水 =c(OH -) 溶液 ;(2)碱溶液中 H+全部来自水电离,c(H +) 水 =c(OH -) 水 =c(H +) 溶液 ;(3)强酸弱碱盐(如 NH4Cl 等)溶液中 H+、O
8、H -全部来自水电离,OH -与弱碱阳离子结合成弱碱,c(H +) 水 =c(OH -) 水 =c(H +) 溶液 ;(4)强碱弱酸盐(如 CH3COONa 等)溶液中 H+、OH -全部来自水电离,H +与弱酸阴离子结合成弱酸,c(H +) 水 =c(OH -) 水 =c(OH -) 溶液 。425时,三种酸的电离平衡常数如下:化学式 CH3COOH H2CO3 HClO电离平衡常数 1.8105K14.310 7K25.610 113.0108回答下列问题:(1)一般情况下,当温度升高时,Ka_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。(2)下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是_(填字母
9、)。a.CO32 b.ClO c.CH3COO d.HCO3(3)下列反应不能发生的是_(填字母)。a. CO32 2CH 3COOH2CH 3COO CO 2H 2O b. ClO CH 3COOHCH 3COO HClOc. CO32 2HClOCO 2H 2O2ClO d. 2ClO CO 2H 2OCO 32 2HClO(4)用蒸馏水稀释 0.10molL-1的醋酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_(填字母)。a. b. c. d.(5)体积均为 10 mL、pH 均为 2 的醋酸溶液与 HX 溶液分别加水稀释至 1000 mL,稀释过程中 pH 变化如下图所示。- 6 -则
10、 HX 的电离平衡常数_(填“” 、 “=”或“9.910 7 moLL1【解析】【分析】【详解】(1)升高温度促进弱电解质的电离,所以当温度升高时,Ka 增大;- 7 -因此,本题正确答案是:增大;(2)电离平衡常数越大,越易电离,溶液中离子浓度越大,则酸性强弱为:CH3COOH H2CO3 HClO HCO3-,酸根离子对应的酸的酸性越强,酸根离子结合氢离子的能力越弱,则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是:CO 32 ClO HCO3 CH3COO ,即 abdc, 因此,本题正确答案是:abdc; (3) a. CO32 2CH 3COOH2CH 3COO CO 2H 2O:碳酸的酸
11、性小于 CH3COOH,所以浓度增大, 的比值减小,故 d 错误;因此,本题正确答案是:b;(5)加水稀释促进弱酸电离,pH 相同的不同酸稀释相同的倍数,pH 变化大的酸酸- 8 -性强,变化小的酸酸性弱;酸或碱抑制水电离,酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,根据图知,pH 相同的醋酸和 HX 稀释相同的倍数,HX的 pH 变化大,则 HX 的酸性大于醋酸,所以 HX 的电离平衡常数大于常数,稀释后醋酸中氢离子浓度大于 HX,所以醋酸抑制水电离程度大于 HX,则 HX 溶液中水电离出来的 c(H+)大于醋酸溶液水电离出来 c(H+);酸性不同的两种一元弱酸,体积相同,pH 相同,酸越弱,浓度越大,中和时消耗的氢氧化钠越多,因酸性 HX 大于醋酸,所以恰好中和时消耗 NaOH 溶液的体积:醋酸大于 HX;