Question

13．将体积均为aL的甲、乙溶液混合，设所得溶液体积为2aL．
（1）甲为0.2mol/LH₂SO₄溶液，乙为0.4mol/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是C．
A．c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
B．c（NH₄⁺）═2c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C.2c（SO₄^2-）+c（OH^-）═c（NH₄⁺）+c（H⁺）
（2）甲为0.2mol/LCH₃COOH溶液，乙为0.1mol/LNaOH溶液，混合溶液的pH＜7，混合溶液中粒子浓度关系正确的是AC．
A.2c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）
B．c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）+c（Na⁺）=0.3mol/L
C．c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
（3）甲为0.1mol/L的Na₂CO₃溶液，乙为0.1mol/L的NaHCO₃溶液，混合溶液中粒子浓度关系正确的是ABC．
A．c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L
B．c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（OH^-）=c（H⁺）+$\frac{1}{2}$c（HCO₃^-）+$\frac{3}{2}$c（H₂CO₃）-$\frac{1}{2}$c（CO₃^2-）

Answer 1

分析 （1）甲为0.2mol/LH₂SO₄溶液，乙为0.4mol/L氨水，反应后溶质为硫酸铵，铵根离子部分水解，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中正确的离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；由于铵根离子部分水解，导致铵根离子浓度减小，则c（NH₄⁺）＜2c（SO₄^2-），再结合物料守恒进行判断；
（2）甲为0.2mol/LCH₃COOH溶液，乙为0.1mol/LNaOH溶液，反应后溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠，混合溶液的pH＜7，说明醋酸的电离程度大于CH₃COO^-的水解程度，则c（CH₃COO^-）＞c（CH₃COOH），结合电荷守恒和物料守恒分析；
（3）甲为0.1mol/L的Na₂CO₃溶液，乙为0.1mol/L的NaHCO₃溶液，碳酸根离子、碳酸氢根离子部分水解，溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺）、c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），结合电荷守恒、物料守恒进行判断．

解答 解：（1）甲为0.2mol/LH₂SO₄溶液，乙为0.4mol/L氨水，反应后溶质为硫酸铵，
A．铵根离子部分水解，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中正确的离子浓度大小为：c（NH₄⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故A错误；
B．由于铵根离子部分水解，导致铵根离子浓度减小，则c（NH₄⁺）＜2c（SO₄^2-），故B错误；
C．根据硫酸铵溶液中的电荷守恒可得：2c（SO₄^2-）+c（OH^-）═c（NH₄⁺）+c（H⁺），故C正确；
故答案为：C；
（2）甲为0.2mol/LCH₃COOH溶液，乙为0.1mol/LNaOH溶液，反应后溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠，混合溶液的pH＜7，说明醋酸的电离程度大于CH₃COO^-的水解程度，
A．根据混合液中物料守恒可得：2c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），故A正确；
B．混合液体积增大一倍，则离子浓度减小一半，正确的物料守恒为：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）+c（Na⁺）=0.15mol/L，故B错误；
C．醋酸的电离程度大于CH₃COO^-的水解程度，则c（CH₃COO^-）＞c（CH₃COOH），根据物料守恒可知c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（CH₃COOH），则离子浓度大小为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故C正确；
故答案为：AC；
（3）甲为0.1mol/L的Na₂CO₃溶液，乙为0.1mol/L的NaHCO₃溶液，碳酸根离子、碳酸氢根离子部分水解，溶液呈碱性，
A．根据混合液中的物料守恒可得：c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）=0.1mol/L，故A正确；
B．碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子，则c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-），溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故B正确；
C．根据物料守恒可得：2c（CO₃^2-）+2c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）=3c（Na⁺），根据电荷守恒可知：c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），二者结合可得：2c（OH^-）+c（CO₃^2-）=2c（H⁺）+c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃），即：c（OH^-）=c（H⁺）+$\frac{1}{2}$c（HCO₃^-）+$\frac{3}{2}$c（H₂CO₃）-$\frac{1}{2}$c（CO₃^2-），故C正确；
故答案为：ABC．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，明确电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理的含义为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．