3、两种物质反应,其中一种有剩余:
(1)酸与碱反应型※※ 关注所给物质的量是物质的量浓度还是pH
在审题时,要关注所给物质的量是“物质的量浓度”还是“pH”,否则会很容易判断错误
(解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小。)
[例1]:把0.02 mol·L-1 HAc溶液与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合,则混合液中微粒浓度关系正确的是( )
A、c(Ac-)>c(Na+)
B、c(HAc)>c(Ac-)
C、2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc)
D、c(HAc)+c(Ac-)=0.01 mol·L-1
[例2]: 将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是
A. c(HCN)<c(CN-)
B. c(Na+)>c(CN-)
C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-) D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·L-1
解析:上述溶液混合后,溶质为HCN和NaCN,由于该题已说明溶液显碱性,所以不能再按照HCN的电离处理,而应按NaCN水解为主。所以c(Na+)>c(CN-),选B D
[例3] 设氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
A. c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B. c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C. c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D. c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
解析:由于x+y=14,且x>11,所以氨水c(OH-) 和盐酸中的c(H+) 相等。两者等体积混合后,氨水过量,溶液显碱性,选C
[例4](05江苏)12.常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果是
A.pH > 7,且c(OH-) > c(Na+) > c(H+) > c(CH3COO-)
B.pH > 7,且c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(CH3COO-)
C.pH < 7,且c(CH3COO-) >c(H+) > c(Na+) > c(OH-)
D.pH = 7,且c(CH3COO-) > c(Na+) > c(H+) = c(OH-)
练习1:将pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) >c(OH-) B、 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C、 c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D、c(CH3COO-)>c(Na+)> c(OH-)
>c(H+)
练习2:将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )
A、c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B、c(NH4+)>c(Cl-)> c(OH-)>c(H+)
C、c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) D、c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
练习3:等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B. c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D. c(M+)+
c(H+) =c(A-)+ c(OH-)
分析:由于等体积等浓度的上述物质混合后,二者恰好完全反应而生成强碱弱酸盐,所以所得溶液由于A-的水解而呈碱性,由电荷守恒和物料守恒知CD项正确。
变式练习: (2004年上海卷)将标准状况下的2.24LCO2通入150ml1mol/LnaOH溶液中,下列说法正确的是(A)
A.c(HCO3-)略大于c(CO32-)
B.c(HCO3-)等于c(CO32-)
C.c(Na+)等于c(CO32-)与c(HCO3-)之和
D.c(HCO3-)略小于c(CO32-)
[解析]因为,所以生成0.05mol Na2CO3和0.05 mol
NaHCO3,而CO32-水解性大于HCO3-水解性,故A项正确。
※※变式:pH等于7型
[例5].(2002年全国高考理综)常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中( )。
A.c(HCOO-)>c(Na+)
B.c(HCOO-)<c(Na+)
C.c(HCOO-)=c(Na+)
D.无法确定c(HCOO-)与c(Na+)的关系
[解析]本题绝不能理解为恰好反应,因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在Ph=7,故酸略为过量。根据溶液中电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)+c(OH-)
因pH=7,故c(H+)= c(OH-),所以有c(Na+)= c(HCOO-),答案为C。
练习、将m mol· L-1的盐酸和n mol·L-1氨水等体积混合后,溶液的pH=7,m与n的大小关系是_______,则盐酸中c(H+)与氨水中c(OH-)的大小关系是_______;
※※未指明酸碱的强弱:
例:一元酸HA溶液中,加入一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反应,反应后的溶液中,下列判断正确的是( )
A.[A-]≥[M+]
B.[A-]≤[M+]
C.若MA不水解,则[OH-]<[A-]
D.若MA水解,则[OH-]>[A-]
解析:因为没有告知一元酸HA的相对强弱,因此要考虑两种情况,若是强酸,则[A-]=[M+]
,若是弱酸则 [A-]<[M+] ,还要考虑MA的水解,所以选B C
练习、 实验测得常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里[H+]/[OH-]=10-12。将此两种溶液等体积混合后,所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )
A.[B+]>[A-]>[OH-]>[H+]
B.[A-]>[B+]>[H+]>[OH-]
C.[B+]=[A-]>[H+]=[OH-]
D.[B+]>[A-]>[H+]>[OH-]
(2)盐与碱(酸)反应型(解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩余盐的水解程度的相对大小。)
[例1]. (2001年上海高考题)将0.1mol·L-1 醋酸钠溶液20mL与0.1mol·L-1盐酸10mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关粒子浓度关系正确的是( )。
A.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
B.c(CH3COO-)>c(Cl-)+c(CH3COOH)>c(H+)
C.c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)
[解析]两溶液混合反应后,溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液。因溶液呈酸性说明CH3COO-的水解程度小于CH3COOH的电离程度,所以c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH),但CH3COOH电离程度较小,c(CH3COOH)>c(H+),故选项A、C错误,B正确。依据电荷守恒原则,可知选项D也正确。综合上述答案选B、D。
[例2] 下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是
A 10mL0.1mol·L-1氨水与10mL0.1mol·L-1盐酸混合:
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
B.10mL0.1mol·L-1NH4Cl与5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液与5mL0.2mol·L-1NaOH溶液混合:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.10mL0.5mol·L-1CH3COONa溶液与6mL1mol·L-1盐酸混合:
c(Cl-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
解析:A项中氨水与盐酸混合恰好反应生成氯化铵,所以溶液显酸性,A错。B项中NH4Cl与NaOH溶液混合恰好反应生成NH3·H2O和NaCl,溶液显碱性,B正确。C项混合后溶液中溶质为CH3COONa,CH3COO-要水解,C错。D项混合后溶质为CH3COOH
、HCl 、NaCl,溶液现酸性,D错。
[例3] 物质的量浓度相同的200mL Ba(OH)2溶液和150mL NaHCO3混合后,最终溶液中离子的物质的量浓度关系正确的是
A.
c(OH-)>c(Ba2+)>c(Na+)>c(CO32-) B. c(OH-)>c(Na+)>c(Ba2+)>C(H+)
C. c(OH-)=c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+) D. c(H+)+c(Na+)+2c(Ba2+)=c(OH-)
解析:为了便于计算,设 Ba(OH)2和 NaHCO3的物质的量分别为4mol和3mol,则n(OH-)=8mol n(Ba2+)=4mol n(Na+)=3mol n(HCO3-)=3mol ;反应后.n(OH-)=5mol n(Ba2+)=1mol n(Na+)=3mol ,所以选B
练习1:将0.2 mol·L-1 CH3COOK
与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合后,溶液的pH<7,则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
A、c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c(CH3COOH)
B、c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
C、c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
D、c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
练习2:将0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量关系正确的是( )
A 、c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)>c(NH3·H2O)
B、 c(NH4+)=c(Na+)>c(NH3·H2O) >c(OH-)>c(H+)
C、 c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(NH3·H2O)
D、 c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3·H2O)
>c(OH-)>c(H+)