2025屆高考化學(xué)精準(zhǔn)培優(yōu)專練六溶液中電荷守恒的應(yīng)用含解析

PAGEPAGE7溶液中電荷守恒的應(yīng)用一一．溶液中電荷守恒的應(yīng)用1．溶液中離子濃度的大小推斷典例1．25℃時(shí)，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(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是()A．未加鹽酸時(shí)：c(OH－)>c(Na+)＝c(NH3·H2O)B．加入10mL鹽酸時(shí)：c(NHeq\o\al(＋,4))+c(H+)＝c(OH－)C．加入鹽酸至溶液pH＝7時(shí)：c(Cl－)＝c(Na+)D．加入20mL鹽酸時(shí)：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))+c(Na+)2．溶質(zhì)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(zhì)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(jìn)行了如下的操作：下列說(shuō)法正確的是（）A．無(wú)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(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒至恒重，理論上得到的固體質(zhì)量為2.4g3．溶液中某些離子的濃度計(jì)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(yīng)中消耗xmolH2SO4、ymolAgNO3溶液。據(jù)此得知原混合液中氯化鈉的物質(zhì)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(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1．有一無(wú)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(yàn)：①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)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(guān)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(wú)色溶液，經(jīng)測(cè)定含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)，且各離子物質(zhì)的量濃度相等（不考慮水電離出來(lái)的H+和OH?），則對(duì)該溶液的說(shuō)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(wú)色溶液，經(jīng)測(cè)定含有Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)，且各離子物質(zhì)的量濃度相等（不考慮水電離出來(lái)的H+和OH?），則對(duì)該溶液的說(shuō)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(shí)，下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)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(shí)，下列說(shuō)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(zhì)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(wú)法確定c(HCOO－)與c(Na+)的關(guān)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(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖：（所加試劑均過(guò)量，氣體全部逸出）下列說(shuō)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(guān)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(yīng)，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(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)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(zhì)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(yīng)用典例1．【答案】B【解析】A.NH3·H2O是弱電解質(zhì)，能微弱電離，溶液中c(Na+)＞c(NH3·H2O)。B.當(dāng)加入10mL鹽酸時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(wú)色氣體，氣體遇到空氣變?yōu)榧t棕色，則可說(shuō)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(shuō)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(zhì)的量濃度均為0.2mol·L?1，依據(jù)陰陽(yáng)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(méi)有碳酸根離子，因此X加入鹽酸反應(yīng)生成的無(wú)色氣體中確定不含二氧化碳，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榈谝徊郊尤氲柠}酸后硝酸根離子能夠?qū)嗚F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(cuò)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(cuò)誤；D．另取100mL原溶液X，加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，洗滌，灼燒至恒重，得到固體為0.01molFe2O3和0.02molMgO，質(zhì)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(shuō)明原有BaCl2含有Cl?4xmol，使Cl?完全沉淀消耗ymolAgNO3，說(shuō)明原溶液含有Cl?2ymol，據(jù)此得知原混合液中氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為(2y-4x)/a，故選A。二、對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn)1.【答案】D【解析】無(wú)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(guò)氧化鈉先是和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體是氧氣，確定不是氨氣，此時(shí)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(wú)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(xiàng)正確。2.【答案】D【解析】反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)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(xiàng)正確。3.【答案】A【解析】等物質(zhì)的量濃度的Al3+、Br-、SOeq\o\al(2?,4)的溶液中，正電荷數(shù)和負(fù)電荷數(shù)恰好相等，所以無(wú)色溶液可能是硫酸鋁和溴化鋁的溶液；無(wú)色硫酸鋁和溴化鋁的溶液與NaCl溶液不反應(yīng)、可共存，所以無(wú)色溶液可能還含有NaCl，即還含有等物質(zhì)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(zhì)的量濃度的Al3+、Br?、SOeq\o\al(2?,4)的溶液中，正電荷數(shù)和負(fù)電荷數(shù)恰好相等，所以無(wú)色溶液可能是硫酸鋁和溴化鋁的溶液；無(wú)色硫酸鋁和溴化鋁的溶液與NaCl溶液不反應(yīng)、可共存，所以無(wú)色溶液可能還含有NaCl，即還含有等物質(zhì)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(xiàng)，混合反應(yīng)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(xiàng)，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(cuò)誤；C項(xiàng)，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(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，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(cuò)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(cuò)；依據(jù)電荷守恒得：c(H+)+c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)+c(Cl－)，B對(duì)；加入適量NH3·H2O溶液，使溶液呈堿性時(shí)，存在c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H+)，C對(duì)；等物質(zhì)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(duì)。7.【答案】C【解析】當(dāng)甲酸與氫氧化鈉發(fā)生過(guò)離子反應(yīng)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(yīng)選C。8.【答案】D【解析】加入BaCl2溶液之后，有沉淀生成，且加入過(guò)量鹽酸之后，沉淀質(zhì)量削減，則說(shuō)明確定有COeq\o\al(2?,3)、SOeq\o\al(2?,4)這兩種離子，確定沒(méi)有Fe3+（Fe3+和COeq\o\al(2?,3)會(huì)發(fā)生雙水解反應(yīng)，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(biāo)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(fù)電荷的物質(zhì)的量為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，NHeq\o\al(+,4)所帶正電荷的物質(zhì)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?yàn)闊o(wú)法推斷是否有Na+，假如有Na+，須要多