已知某溶液中存OH-、H+、NH4+和Cl-四種離子,其濃度大小有如下關系:
①c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
②c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)
③c(Cl-)=c(NH4+)且c(OH-)=c(H+)
④c(OH-)>c(H+)>c(Cl-)>c(NH4+)
⑤c(H+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(NH4+)
其中可能的是( )
A.①④
B.③⑤
C.①②③
D.④⑤
【答案】分析:溶液中存OH-、H+、NH4+和C1-四種離子,溶液中溶質可以有以下三種情況:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl.
①若為NH4Cl溶液,NH4+離子水解溶液呈酸性,水解程度很小,則符合.
②若為NH4Cl、HCl混合溶液,HCl濃度遠大于NH4Cl濃度,則符合.
③若為NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,銨根離子水解程度與一水合氨的電離程度相等,溶液呈中性,根據電荷守恒判斷.
④任何電中性溶液,都必須遵循電荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),顯然在兩對陰、陽離子濃度比較中,結果不可能相同.即不可能有:c(Cl-)>c(NH4+)、c(OH-)>c(H+) 或c(NH4+)>c(Cl-)、c(H+)>c(OH-).據此判斷.
⑤若c(H+)>c(OH-),不論溶質是三種情況:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl中任何一種,氯離子濃度都最大.
解答:解:溶液中存OH-、H+、NH4+和C1-四種離子,溶液中溶質可以有以下三種情況:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl.
①若為NH4Cl溶液,NH4+離子水解溶液呈酸性,水解程度很小,溶液中離子濃度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故①正確;
②若為NH4Cl、HCl混合溶液,HCl濃度遠大于NH4Cl濃度,溶液中離子濃度c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),故②正確;
③若為NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,銨根離子水解程度與一水合氨的電離程度相等,溶液呈中性,則c(OH-)=c(H+),任何電中性溶液,都必須遵循電荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),所以c(C1-)=c(NH4+),故③正確;
④何電中性溶液,都必須遵循電荷守恒,即:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),顯然在兩對陰、陽離子濃度比較中,結果不可能相同,即不可能有:c(Cl-)>c(NH4+)、c(OH-)>c(H+),故④錯誤;
⑤c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,
若為NH4Cl溶液,NH4+離子水解溶液呈酸性,水解程度很小,溶液中離子濃度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
若為NH4Cl、HCl混合溶液,HCl濃度遠大于NH4Cl濃度,溶液中離子濃度c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),HCl濃度遠小于NH4Cl濃度,溶液中離子濃度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
若為NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,銨根離子水解程度大于一水合氨的電離程度相等,c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).不論溶質是三種情況:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl中任何一種,氯離子濃度都最大.故⑤錯誤.
所以①②③正確.
故選:C.
點評:本考查離子濃度大小比較,難度中等,離子濃度大小比較,通?紤]電解質電離、鹽類水解、水的電離、電荷守恒、物料守恒、質子恒等式等,注意水解程度很小,弱電解質電離程度不大.