
大单元七 综合与应用
高考特训16 电解质溶液中粒子浓度大小比较
1. (2024·苏锡常镇二模)实验室用如下方案测定Na2CO3和NaHCO3混合物的组成:称取一定质量样品溶解于锥形瓶中,加入2滴指示剂M,用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸V1 mL;向锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用标准盐酸滴定至终点,又消耗盐酸V2 mL。下列说法正确的是(D)
A. 指示剂M、N可依次选用甲基橙、酚酞
B. 样品溶解后的溶液中:2c(Na+)=3c(CO3(2-))+3c(HCO3(-))+3c(H2CO3)
C. 滴定至第一次终点时的溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3(-))+2c(CO3(2-))
D. 样品中Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为V2-V1(V1)
【解析】 在滴定过程中,第一次到达滴定终点时,Na2CO3转化为NaHCO3,第二次达到滴定终点时NaHCO3转化为NaCl、H2O、CO2,故选择的指示剂M为酚酞、N为甲基橙,A错误;当Na2CO3和NaHCO3等物质的量混合时,根据元素守恒得2c(Na+)=3c(CO3(2-))+3c(HCO3(-))+3c(H2CO3),B错误;第一次到达滴定终点时,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3(-))+2c(CO3(2-))+c(Cl-),C错误;根据关系式:Na2CO3~HCl~NaHCO3,V1mL盐酸全部用于与Na2CO3反应,V2 mL 盐酸用于与所有 NaHCO3反应,故样品中Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为V2-V1(V1),D正确。
2. (2024·海安中学)室温下,向FeSO4溶液中加入足量氨水-NH4HCO3混合溶液,生成FeCO3沉淀。已知:Kb=1.8×10-5,Ka1=4.0×10-7,Ka2=5.0×10-11。下列说法正确的是(B)
A. 生成FeCO3的离子方程式:
Fe2++2HCO3(-)===FeCO3↓+CO2↑+H2O
B. 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中:(pH=7.8):c4(+)>c3(-)>c>c
C. 0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合:c4(+)+c=c+c3(-)+c3(2-)
D. 生成FeCO3沉淀后的滤液中:c4(+)+c=c+c3(-)+2c3(2-)
【解析】 向FeSO4溶液中加入足量氨水-NH4HCO3混合溶液,生成FeCO3的离子方程式为Fe2++NH3·H2O+HCO3(-)===FeCO3↓+NH4(+)+H2O,A错误;0.1 mol/L NH4HCO3溶液的pH=7.8,说明HCO3(-)的水解程度大于NH4(+)的水解程度,故c4(+)>c3(-)>c>c,B正确;0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L NH4HCO3溶液等体积混合,二者恰好发生反应,此时溶质为(NH4)2CO3,由元素守恒可得,c4(+)+c=2c+2c3(-)+2c3(2-),C错误;生成FeCO3沉淀后的滤液中还有SO4(2-),存在电荷守恒:c4(+)+c=c+c3(-)+2c3(2-)+2c4(2-),D错误。
3. (2023·海门中学)缓冲溶液可以抗御少量酸碱对溶液pH的影响。人体血液里存在H2CO3-HCO3(-)缓冲体系,可使血液的pH稳定在7.4左右。当血液pH低于7.2或高于7.6时,会发生酸中毒或碱中毒。H2CO3-HCO3(-)缓冲体系的缓冲作用可用下列平衡表示:H+(aq)+HCO3(-)(aq)H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)。实验室配制37 ℃时不同比例的NaHCO3-H2CO3缓冲溶液(已知:该温度下,H2CO3:pKa1≈6.1、pKa2≈10.3,101.3≈20)。
下列说法正确的是(C)
A. 人体发生碱中毒时注射NaHCO3溶液可以缓解症状
B. pH=7的缓冲体系中:
c(H2CO3)<c(HCO3(-))<c(CO3(2-))
C. pH=7.4的缓冲体系中:
c(HCO3(-))∶c(H2CO3)≈20∶1
D. c(HCO3(-))∶c(H2CO3)=1的缓冲体系中:
c(OH-)+2c(H2CO3)+2c(CO3(2-))=c(Na+)+c(H+)
【解析】 NaHCO3溶液呈碱性,人体发生碱中毒时,可以注射酸性溶液缓解症状,A错误;c(H2CO3)<c(HCO3(-))<c(CO3(2-))的溶液不可能呈中性,B错误;pH=7.4的缓冲体系中,()()3()=()()()cH2CO3(·cH+)×()cH+(1)=()cH+(Ka1)=10-7.4(10-6.1)=101.3≈20,C正确;c(HCO3(-))∶c(H2CO3)=1的缓冲体系中,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3(-))+2c(CO3(2-))=c(OH-)+c(H2CO3)+2c(CO3(2-)),D错误。