2025屆高考化學精準培優(yōu)專練六溶液中電荷守恒的應用含解析

PAGEPAGE7溶液中電荷守恒的應用一一．溶液中電荷守恒的應用1．溶液中離子濃度的大小推斷典例1．25℃時，在10mL濃度均為0.1mol·L－1的NaOH和NH3·H2O混合溶液中滴加0.1mol·L－1鹽酸，下列有關溶液中粒子濃度關系正確的是()A．未加鹽酸時：c(OH－)>c(Na+)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時：c(Cl－)＝c(Na+)D．加入20mL鹽酸時：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))+c(Na+)2．溶質的組成、確定離子類別的推斷典例2．某溶液X含有K+、Mg2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Cl－、COeq\o\al(2?,3)、OH－、SiOeq\o\al(2?,3)、NOeq\o\al(?,3)、SOeq\o\al(2?,4)中的幾種，已知該溶液中各離子物質的量濃度均為0.20mol·L－1（不考慮水的電離及離子的水解）。為確定該溶液中含有的離子，現(xiàn)進行了如下的操作：下列說法正確的是（）A．無色氣體可能是NO和CO2的混合物B．由步驟③可知，原溶液確定存在Fe3+C．溶液X中所含離子種類共有4種D．另取100mL原溶液X，加入足量的NaOH溶液，充分反應后過濾，洗滌，灼燒至恒重，理論上得到的固體質量為2.4g3．溶液中某些離子的濃度計算典例3．有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+離子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl?離子完全沉淀。反應中消耗xmolH2SO4、ymolAgNO3溶液。據(jù)此得知原混合液中氯化鈉的物質的量濃度(mol/L)為（）A．(2y-4x)/a

B．(y-x)/a

C．(y-2x)/a

D．(2y-2x)/a二二．對點增分集訓1．有一無色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NHeq\o\al(+,4)、Cl?、SOeq\o\al(2?,4)、HCOeq\o\al(?,3)、MnOeq\o\al(?,4)中的幾種。為確定其成分，做如下試驗：①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。下列推斷正確的是（）A．確定有Al3+、Mg2+、NHeq\o\al(+,4)、Cl? B．確定有Al3+、Mg2+、HCOeq\o\al(?,3)C．確定有K+、HCOeq\o\al(?,3)、MnOeq\o\al(?,4) D．確定有Al3+、Mg2+、SOeq\o\al(2?,4)2．將0.2mol·L－1HCN溶液和0.1mol·L－1NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關系式中正確的是()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－13．某無色溶液，經(jīng)測定含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)，且各離子物質的量濃度相等（不考慮水電離出來的H+和OH?），則對該溶液的說法合理的是（）A.可能含有Cl- B.可能含有HCOeq\o\al(?,3) C.確定含有Na+三種離子；②溶液可能含有Al3+、Br-、SOeq\o\al(2?,4)、Cl?、Na+五種離子。4．某無色溶液，經(jīng)測定含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)，且各離子物質的量濃度相等（不考慮水電離出來的H+和OH?），則對該溶液的說法合理的是（）A.可能含有Cl- B.可能含有HCOeq\o\al(?,3) C.確定含有Na+5．25℃時，下列有關溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是()A．0.1mol·L－1CH3COONa溶液與0.1mol·L－1HCl溶液等體積混合：c(Na+)＝c(Cl－)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液與0.1mol·L－1氨水等體積混合(pH＞7)：c(NH3·H2O)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)C．0.1mol·L－1Na2CO3溶液與0.1mol·L－1NaHCO3溶液等體積混合：eq\f(3,2)c(Na+)＝c(COeq\o\al(2－,3))+c(HCOeq\o\al(－,3))+c(H2CO3)D．0.1mol·L－1Na2C2O4溶液與0.1mol·L－1HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸)：2c(C2Oeq\o\al(2－,4))+c(HC2Oeq\o\al(－,4))+c(OH－)＝c(Na+)+c(H+)6．某酸性溶液中只含有NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、H+、OH?4種離子，25℃時，下列說法不正確的是()A．可由pH＝3的HCl溶液與pH＝11的NH3·H2O溶液等體積混合而成B．該溶液中離子確定滿意：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(OH－)+c(Cl－)C．加入適量NH3·H2O溶液，溶液中離子濃度可能為：c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)D．該溶液可能由等物質的量濃度、等體積的HCl溶液和NH3·H2O溶液混合而成7．常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH＝7，則此溶液中（）A．c(HCOO－)>c(Na+)B．c(HCOO－)＜c(Na+)C．c(HCOO－)＝c(Na+)D．無法確定c(HCOO－)與c(Na+)的關系8．某100mL溶液可能含有Na+、NHeq\o\al(+,4)、Fe3+、COeq\o\al(2?,3)、SOeq\o\al(2?,4)、Cl－中的若干種，取該溶液進行連續(xù)試驗，試驗過程如圖：（所加試劑均過量，氣體全部逸出）下列說法正確的是（）A．若原溶液中不存在Na+，則c(Cl－)＜0.1mol·L?1B．原溶液可能存在Cl－和Na+C．原溶液中c(COeq\o\al(2?,3))是0.01mol·L?1D．原溶液確定存在COeq\o\al(2?,3)和SOeq\o\al(2?,4)，確定不存在Fe3+9．將0.2mol·L?1HCN溶液和0.1mol·L?1NaOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性，下列關系式中正確的是（）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?110．取20mL較濃硝酸和2.56g銅反應，銅完全溶解，生成的氣體顏色由深變淺（生成NO2、NO），共收集到1.12L氣體（標準狀況），向反應后溶液中滴加30mL1mol/LNaOH溶液可恰好中和剩余的硝酸。則原硝酸溶液的物質的量濃度為（）A．4mol/LB．6.5mol/LC．8mol/LD．13mol/L參考答案一、溶液中電荷守恒的應用典例1．【答案】B【解析】A.NH3·H2O是弱電解質，能微弱電離，溶液中c(Na+)＞c(NH3·H2O)。B.當加入10mL鹽酸時，恰好將NaOH中和完，溶液中c(Na+)＝c(Cl－)，依據(jù)電荷守恒式c(Na+)+c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(Cl－)+c(OH－)可知c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(OH－)。C.溶液pH＝7時，溶液中c(H+)＝c(OH－)，依據(jù)電荷守恒式可知c(Na+)+c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)。D.加入20mL鹽酸時，恰好將NaOH和NH3·H2O中和完，依據(jù)物料守恒有c(Na+)+c(NHeq\o\al(＋,4))+c(NH3·H2O)＝c(Cl－)。典例2．【答案】D【解析】X溶液加入鹽酸，生成無色氣體，氣體遇到空氣變?yōu)榧t棕色，則可說明生成NO，X中確定含有NOeq\o\al(?,3)和還原性離子Fe2+；亞鐵離子存在，則確定不存在COeq\o\al(2?,3)、OH－、SiOeq\o\al(2?,3)；加入鹽酸后陰離子種類不變，則說明X中含有Cl?，加入氯化鋇生成白色沉淀，則確定含有SOeq\o\al(2?,4)；加入KSCN溶液呈紅色，因Fe2+被氧化成Fe3+，則不能證明X中是否含有Fe3+，已知該溶液中各離子物質的量濃度均為0.2mol·L?1，依據(jù)陰陽離子所帶電荷數(shù)守恒，可知確定含有Mg2+，不含F(xiàn)e3+、K+，所以溶液中確定含有的離子為：Fe2+、Cl?、NOeq\o\al(?,3)、SOeq\o\al(2?,4)、Mg2+。A．溶液中沒有碳酸根離子，因此X加入鹽酸反應生成的無色氣體中確定不含二氧化碳，故A錯誤；B．因為第一步加入的鹽酸后硝酸根離子能夠將亞鐵離子氧化生成鐵離子，不能確定原溶液中是否存在鐵離子，故B錯誤；C．溶液X中所含離子：Fe2+、Cl?、NOeq\o\al(?,3)、SOeq\o\al(2?,4)、Mg2+，共有5種，故C錯誤；D．另取100mL原溶液X，加入足量的NaOH溶液，充分反應后過濾，洗滌，灼燒至恒重，得到固體為0.01molFe2O3和0.02molMgO，質量為0.01mol×160g/mol+0.02mol×40g/mol=2.4g，故D正確。典例3．【答案】A【解析】使Ba2+完全沉淀消耗xmolH2SO4，說明原有BaCl2含有Cl?4xmol，使Cl?完全沉淀消耗ymolAgNO3，說明原溶液含有Cl?2ymol，據(jù)此得知原混合液中氯化鈉的物質的量濃度為(2y-4x)/a，故選A。二、對點增分集訓1.【答案】D【解析】無色溶液，確定不含高錳酸根離子；①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，過氧化鈉先是和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，產(chǎn)生無色無味的氣體是氧氣，確定不是氨氣，此時白色沉淀出現(xiàn)，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解，則沉淀溶解的部分是氫氧化鋁，不溶解的是Mg(OH)2，則證明其中確定含有Al3+、Mg2+；確定不含有NHeq\o\al(+,4)、HCOeq\o\al(?,3)(和Al3+不共存)；②取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，證明確定含有SOeq\o\al(2?,4)，無法確定是否含有Cl?。所以溶液中確定含有Al3+、Mg2+、SOeq\o\al(2?,4)，確定不含HCOeq\o\al(?,3)、NHeq\o\al(+,4)、MnOeq\o\al(?,4)，可能含有鉀離子和氯離子，D項正確。2.【答案】D【解析】反應后溶液中溶質為等物質的量HCN與NaCN，由電荷守恒原理得：c(Na+)+c(H+)＝c(CN－)+c(OH－)，由溶液呈堿性得：c(OH－)>c(H+)，故c(Na+)>c(CN－)；依據(jù)物料守恒知D選項正確。3.【答案】A【解析】等物質的量濃度的Al3+、Br-、SOeq\o\al(2?,4)的溶液中，正電荷數(shù)和負電荷數(shù)恰好相等，所以無色溶液可能是硫酸鋁和溴化鋁的溶液；無色硫酸鋁和溴化鋁的溶液與NaCl溶液不反應、可共存，所以無色溶液可能還含有NaCl，即還含有等物質的量濃度的Cl?、Na+；由于Al3+和HCOeq\o\al(?,3)離子不共存，所以不行能含有HCOeq\o\al(?,3)；綜上：①溶液可能含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)三種離子；②溶液可能含有Al3+、Br-、SOeq\o\al(2?,4)、Cl?、Na+五種離子。4.【答案】A【解析】等物質的量濃度的Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)的溶液中，正電荷數(shù)和負電荷數(shù)恰好相等，所以無色溶液可能是硫酸鋁和溴化鋁的溶液；無色硫酸鋁和溴化鋁的溶液與NaCl溶液不反應、可共存，所以無色溶液可能還含有NaCl，即還含有等物質的量濃度的Cl?、Na+；由于Al3+和HCOeq\o\al(?,3)離子不共存，所以不行能含有HCOeq\o\al(?,3)；綜上：①溶液可能含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)三種離子；②溶液可能含有Al3+、Br-、SOeq\o\al(2?,4)、Cl?、Na+五種離子。5.【答案】A【解析】A項，混合反應后為等濃度的NaCl和CH3COOH的混合溶液，CH3COOH部分電離，則有c(Na+)＝c(Cl?)>c(CH3COO?)>c(OH?)，正確；B項，0.1mol·L－1NH4Cl溶液與0.1mol·L－1氨水等體積混合，pH>7，則NH3·H2O電離程度大于NHeq\o\al(＋,4)的水解程度，且電離是微弱的，所以c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－)，錯誤；C項，等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，依據(jù)物料守恒，可知2c(Na+)＝3c(COeq\o\al(2－,3))+3c(HCOeq\o\al(－,3))+3c(H2CO3)，故C選項錯誤；D項，混合后為等濃度的NaHC2O4、NaCl的混合溶液，由電荷守恒有：c(OH?)+c(Cl?)+c(HC2Oeq\o\al(－,4))+2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(Na+)+c(H+)，錯誤。6.【答案】A【解析】pH＝3的HCl溶液與pH＝11的NH3·H2O溶液等體積混合得到NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液，溶液顯堿性，A錯；依據(jù)電荷守恒得：c(H+)+c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)+c(Cl－)，B對；加入適量NH3·H2O溶液，使溶液呈堿性時，存在c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)，C對；等物質的量濃度、等體積的HCl溶液和NH3·H2O溶液混合得到NH4Cl溶液，溶液顯酸性，D對。7.【答案】C【解析】當甲酸與氫氧化鈉發(fā)生過離子反應后，溶液中存在著四種離子：HCOOeq\o\al(－,)、Na+、H+、OHeq\o\al(－,)，由于pH=7，即氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等，依據(jù)電荷守恒原則可知，甲酸根離子與鈉離子的濃度也確定相等．所以答案應選C。8.【答案】D【解析】加入BaCl2溶液之后，有沉淀生成，且加入過量鹽酸之后，沉淀質量削減，則說明確定有COeq\o\al(2?,3)、SOeq\o\al(2?,4)這兩種離子，確定沒有Fe3+（Fe3+和COeq\o\al(2?,3)會發(fā)生雙水解反應，不能共存），且沉淀2為BaSO4，n(BaSO4)=，m(BaCO3)=4.30g-2.33g=1.97g，則n(BaCO3)=。加入NaOH溶液產(chǎn)生1.12L（標況）氣體，則溶液中有NHeq\o\al(+,4)，NH3有0.05mol，即n(NHeq\o\al(+,4))=0.05mol。COeq\o\al(2?,3)和SOeq\o\al(2?,4)所帶的負電荷的物質的量為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，NHeq\o\al(+,4)所帶正電荷的物質的量為0.05mol×1=0.05mol，依據(jù)電荷守恒，可以推斷出溶液中確定有Cl?，且最少為0.01mol（因為無法推斷是否有Na+，假如有Na+，須要多