离子浓度大小比较规律及高考试题例析答案
例1解析:氯气在水中与水反应是可逆反应,物料守恒不成立,A错误;Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl中电离的H+与Cl-浓度相等,再加上HClO会电离出H+,所以H+浓度一定大于Cl-浓度,B错误;等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合恰好完全反应生成醋酸钠,因CH3COO-水解,所以Na+浓度大于CH3COO-的浓度,C错误。答案:D。
例2解析: A根据质子守恒,水电离出的H+和OH-的物质的量相等,Na2CO3溶液中H+分别以HCO3-、H+、H2CO3形式存在,故A对,B中由于NH4+水解,c(NH4+与c(Cl-)不等,B错,C中电荷守恒有:c(Na+)+ c(H+)==c(OH-)+ c(CH3COO-),因为c(H+)>c(OH-),故c(CH3COO-)>c(Na+),C错。D中Na+、NO3-不水解加入稀盐酸后二者的物质的量浓度比仍是1:1。故AD 对。
例3.解析:A中,生成Na2CO3溶液,CO32-会发生水解,生成HCO3-,所以A错;电荷守恒 :C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)
物料守恒:C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3)
两式相减得 :C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-) 所以B错误。C中,生成NaAc,Ac-水解呈碱性,故C正确;相同PH,相同体积的HCl和HAc,因为HAc为弱酸,所以HAc的物质的量浓度大,HAc所消耗的NaOH的物质的量多,D错。答案:C
例4.解析:B项,NaHCO3溶液中,OH-是由HCO3- 水解和水的电离所出成的,但是这些都是微弱的。HCO3- 的浓度永大于OH-浓度,故错;D项,由电荷守恒有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) ,由物料守
恒可得:2c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH),将两式中的c(Na+) 消去,可得c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+ c(CH3COOH)。所以c(CH3COO
-
)+c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)= c(H+)-c(OH-),因为pH=4.75,
故c(H+)-c(OH-)>0,所以D项应为”>” , 答案:AC。
1、解析:NaOH与HAc 恰好反应生成NaAc,反应后溶液为NaAc溶液。因为NaAc是强碱弱酸生成的盐,在水中要发生水解;Ac-+H2OHAc+OH-,由水解原理知[Ac-]比[H+]及[OH-]大得多;溶液又因水解而呈碱性,所以[OH-] >[H+]。综合起来,不难得出:[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]。答案为B。
2、解析:选项A中根据电荷守恒,此关系式正确;选项B中pH相等,溶液中的c(OH-)相等,根据酸性越弱,水解越强,所以溶液中c(Na2CO3)<c(CH3COONa);选项C中根据电荷守恒得:c(H+)+c(Na
+
)=c(OH-)+c(CH3COO-)??①,由于c(CH3COOH)=c(CH3COONa),且
它们等体积混合,由原子守恒得:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)??②,将①×2-②得:c(CH3COO-) +2c(OH-) == 2c(H+) + c(CH3COOH);选项D中NaHA溶液的pH=4,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),同时也可以判断HA-以电离为主,所以离子浓度的大小顺序是:c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(H2A)。答案:A、C。
4、解析:相同浓度时,Na2CO3的碱性强于NaHCO3,C项错。答案:C。
5、解析:本题主要考查电解质溶液中各种离于的浓度大小比较和电荷守恒等。NaOH与CH3COOH混合,若pH>7,则二者可能恰好反应或碱过量,但不论哪种情况,C(CH3COO—)>C(H+),A不正确,根据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO?)+c(OH?),B正确;若pH<7,则
酸过量,在一定条件下(CH3COOH过量较多)可使C选项成立,若pH二7,则c(H+)=(OH—),根据电荷守恒可推得c(Na+)=c(CH3COO?),D不成立,故本题答案为A、D。
6、解析: NH3·H2O是一元弱酸,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离NH3·H2ONH4++OH-,所以[NH3·H2O]必大于[NH4+]及[OH-
]。因为[OH-]=[H+]+[NH4+],所以[OH-]>[NH4+]。综合起来,[NH3·H2O]>[OH-]>[NH4+]>[H+]。答案为A。
典型例题解析------直接判断型—无附加条件
例1.(09安徽卷10)在溶液中能大量共存的一组离子或分子是
A.NH4? 、H?、NO3?、HCO3? B.K+ 、Al3+、SO42? 、NH3·H2O C.Na、K、
+
+
SO32?、Cl2 D.Na+ 、CH3COO-、CO32?、OH-
解析: Al3+与氨水可以发生反应:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,B错; Cl2+H2O+SO32-=SO42-+Cl-+2H+,C选项错误。答案:D。
例2.(09重庆卷8)下列各组离子,能在溶液中大量共存的是
-A.Na+、Mg2+、AlO-2、Br- B H+、Fe2+、SO2-、NO43 2--C.K+、NH+4、CO3、OH- D Ca2+、Al3+、NO3、Cl-
解析:A项Mg2+水解呈酸性,AlO2—水解呈碱性,Mg2+与AlO2—发生双水解,Mg2++2AlO2—+4H2O====2Al(OH)3↓+Mg(OH)2↓不能大量共存;A项错误;B项在酸性条件下NO3—具有强氧化性,Fe2+与NO3—不能大量共存B项错误;C项NH4+与OH—结合成弱电解质NH3·H2O不能大量共存,C项错误;答案选D。
条件判断型—给出条件判断例3.(09全国卷Ⅰ.6)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是