已知某溶液中存OH-、H+、NH4+和Cl-四种离子,其浓度大小有如下关系:
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C1-四种离子,溶液中溶质可以有以下三种情况:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl.
①若为NH4Cl溶液,NH4+离子水解溶液呈酸性,水解程度很小,则符合.
②若为NH4Cl、HCl混合溶液,HCl浓度远大于NH4Cl浓度,则符合.
③若为NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,铵根离子水解程度与一水合氨的电离程度相等,溶液呈中性,根据电荷守恒判断.
④任何电中性溶液,都必须遵循电荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),显然在两对阴、阳离子浓度比较中,结果不可能相同.即不可能有:c(Cl-)>c(NH4+)、c(OH-)>c(H+) 或c(NH4+)>c(Cl-)、c(H+)>c(OH-).据此判断.
⑤若c(H+)>c(OH-),不论溶质是三种情况:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl中任何一种,氯离子浓度都最大.
解答:解:溶液中存OH-、H+、NH4+和C1-四种离子,溶液中溶质可以有以下三种情况:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl.
①若为NH4Cl溶液,NH4+离子水解溶液呈酸性,水解程度很小,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故①正确;
②若为NH4Cl、HCl混合溶液,HCl浓度远大于NH4Cl浓度,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),故②正确;
③若为NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,铵根离子水解程度与一水合氨的电离程度相等,溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),任何电中性溶液,都必须遵循电荷守恒,c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),所以c(C1-)=c(NH4+),故③正确;
④何电中性溶液,都必须遵循电荷守恒,即:c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+),显然在两对阴、阳离子浓度比较中,结果不可能相同,即不可能有:c(Cl-)>c(NH4+)、c(OH-)>c(H+),故④错误;
⑤c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,
若为NH4Cl溶液,NH4+离子水解溶液呈酸性,水解程度很小,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
若为NH4Cl、HCl混合溶液,HCl浓度远大于NH4Cl浓度,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),HCl浓度远小于NH4Cl浓度,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
若为NH4Cl和NH3?H2O混合溶液,铵根离子水解程度大于一水合氨的电离程度相等,c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).不论溶质是三种情况:NH4Cl;NH4Cl和NH3?H2O;NH4Cl和HCl中任何一种,氯离子浓度都最大.故⑤错误.
所以①②③正确.
故选:C.
点评:本考查离子浓度大小比较,难度中等,离子浓度大小比较,通常考虑电解质电离、盐类水解、水的电离、电荷守恒、物料守恒、质子恒等式等,注意水解程度很小,弱电解质电离程度不大.