高中 | 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用 题目答案及解析

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选修四

第三章 水溶液中的离子平衡

第三节 盐类的水解

盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用

$\rm 25\;\rm ^\circ\rm C$下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液呈中性。已知$K\rm _a\left(\mathrm{CH}_3 \mathrm{COOH}\right)=1.75 \times 10^{-5}$。对所得溶液中微粒的浓度分析正确的是$(\qquad)$

选项原溶液通入气体分析
$\rm A$$\rm NaClO$$\text{S}{{\text{O}}_{2}}$$c\left( \text{N}{{\text{a}}^{+}} \right)=c\left( \text{Cl}{{\text{O}}^{-}} \right)+c\left( \text{HSO}_{3}^{-} \right)+2c\left( \text{SO}_{3}^{2-} \right)$
$\rm B$$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COONa}$$\rm HI$$c\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)\gt c\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{COOH} \right)=c\left( {{\text{I}}^{-}} \right)$
$\rm C$${{\left( \text{N}{{\text{H}}_{4}} \right)}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}}$$\text{C}{{\text{O}}_{2}}$$c\left( \text{NH}_{4}^{+} \right)+c\left( \text{N}{{\text{H}}_{3}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)=2\left[ c\left( {{\text{H}}_{2}}\text{C}{{\text{O}}_{3}} \right)+c\left( \text{HCO}_{3}^{-} \right)+c\left( \text{CO}_{3}^{2-} \right) \right]$
$\rm D$$\text{KHS}{{\text{O}}_{3}}$$\text{N}{{\text{H}}_{3}}$$c\left( {{\text{K}}^{+}} \right)\gt c\left( \text{NH}_{4}^{+} \right)\gt c\left( \text{SO}_{3}^{2-} \right)\gt c\left( \text{HSO}_{3}^{-} \right)$
["

$\\rm A$

","

$\\rm B$

","

$\\rm C$

","

$\\rm D$

"]
[["B"]]

$\rm A$$\rm NaClO$$\rm SO_{2}$发生氧化还原反应生成$\rm Na_{2}SO_{4}$$\rm NaCl$,反应为$\rm NaClO+SO_{2}+H_{2}O=NaCl+H_{2}SO_{4}$,溶液中无$\text{HSO}_{3}^{-}$$\text{SO}_{3}^{2-}$,故$\rm A$错误;

$\rm B$.向$\rm CH_{3}COONa$溶液中通入$\rm HI$气体至溶液呈中性,$c{\rm (H^{+})}=c\rm (OH^{-})=10^{-7}\;\rm mol/L$,反应后溶液中溶质为$\rm CH_{3}COOH$$\rm CH_{3}COONa$$\rm NaI$,电荷守恒关系为$c{\rm(Na^{+})}+c{\rm(H^{+})}=c{\rm(OH^{-})}+c{\rm(CH_{3}COO^{-})}+c{\rm(I^{-})}$,物料守恒关系为$c{\rm(Na^{+})}=c{\rm(CH_{3}COOH)}+c{\rm(CH_{3}COO^{-})}$,可得$c{\rm(CH_{3}COOH)}=c{\rm(I^{-})}$${{ {K}}_{\text{a}}}(\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH})=\dfrac{{c}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COO-} \right)}{{c}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)}\times c\text{(}{{\text{H}}^{}}\text{)}=\dfrac{{c}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COO-} \right)}{{c}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)}\times \text{1}{{\text{0}}^{\text{-7}}}=\text{1}\text{.75}\times \text{1}{{\text{0}}^{\text{-5}}}$

可得$c{\rm(CH_{3}COO^{-})}=175c{\rm(CH_{3}COOH)}\gt c{\rm(CH_{3}COOH)}=c{\rm(I^{-})}$,故$\rm B$正确;

$\rm C$$\rm {\rm(NH_{4})}_{2}CO_{3}$溶液中物料守恒关系为$c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}+c{\rm(NH_{3}·H_{2}O)}=2[c{\rm(H_{2}CO_{3})}+c{\rm(HCO_{3}^{-}\rm )}+c{\rm(CO_{\text{3}}^{\text{2}-}\rm )}]$,通入$\rm CO_{2}$至溶液呈中性时,溶质为$\rm NH_{4}HCO_{3}$$\rm {\rm(NH_{4})}_{2}CO_{3}$$\rm H_{2}CO_{3}$,则$c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}+c{\rm(NH_{3}\cdot H_{2}O)}\lt 2[c{\rm(H_{2}CO_{3})}+c{\rm(HCO_{3}^{-}\rm )}+c{\rm(CO_{\text{3}}^{\text{2}-}\rm )}]$,故$C$错误;

$\rm D$.溶液中,物料守恒关系为${c\rm(K^{+})}=c\text{(SO}_{\text{3}}^{\text{2-}}\text{)}+c\text{(HSO}_{\text{3}}^{-}\text{)}+{c}\left( \text{H}_{\text{2}}^{{}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right)$$\rm NH_{3}$会消耗部分$\text{HSO}_{\text{3}}^{-}$,可得$c{\rm(K^{+})}\gt c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}$,中性溶液中电荷守恒关系为$c{\rm(K^{+})}+c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}+c{\rm(H^{+})}=2c{\rm(\text{SO}_{3}^{2-}\rm )}+c{\rm(\text{HSO}_{3}^{-}\rm )}+c{\rm(OH^{-})}$$c{\rm(H^{+})}=c{\rm(OH^{-})}$,即$c{\rm(K^{+})}+c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}=2c{\rm(\text{SO}_{3}^{2-}\rm )}+c{\rm(\text{HSO}_{3}^{-}\rm )}$,可得$c{\rm(\text{SO}_{3}^{2-}\rm )}=c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}+c{\rm(H_{2}SO_{3})}\gt c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}$,中性溶液中$c{\rm(\text{HSO}_{3}^{-}\rm )}$较小,则溶液中存在$c{\rm(K^{+})}\gt c{\rm(\text{SO}_{3}^{2-}\rm )}\gt c{\rm(NH_{4}^{+}\rm )}\gt c{\rm(\text{HSO}_{3}^{-}\rm )}$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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