新高考化学二轮复习热点07 水溶液中的新型曲线分析(含解析)
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【真题再现】
1.(2022·湖南卷)室温时,用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。,,)。下列说法正确的是
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中的浓度为
C.当沉淀完全时,已经有部分沉淀
D.b点:
【答案】C
【解析】向含浓度相等的 Cl-、 Br-和 I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,根据三种沉淀的溶度积常数,三种离子沉淀的先后顺序为I-、Br-、Cl-,根据滴定图示,当滴入4.50mL硝酸银溶液时,Cl-恰好沉淀完全,此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=4.5×10-4mol,所以Cl-、 Br-和 I-均为1.5×10-4mol。
A.I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;
B.原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4mol,则I-的浓度为=0.0100mol⋅L-1,故B错误;
C.当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5mol/L),溶液中的c(Ag+)==5.4×10-8mol/L,若Cl-已经开始沉淀,则此时溶液中的c(Cl-)==3.3×10-3mol/L,原溶液中的c(Cl-)= c(I-)=0.0100mol⋅L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;
D.b点加入了过量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为:,故D错误;
故选C。
2.(2022·山东卷)工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应的平衡常数
B.
C.曲线④代表含的溶液的变化曲线
D.对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
【答案】D
【解析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。
A.反应SrSO4(s)+COSrCO3(s)+SO的平衡常数K===,故A正确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10—6.5,则a为6.5;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;
D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误;
故选D。
3.(2022·海南卷)某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值,下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
【答案】BD
【解析】由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH)]与pH的关系,据此分析解答。
A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;
D.c[M(OH)]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误;
答案选BD。
4.(2021·全国乙)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化,不发生水解。实验发现,时为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液时,
D.HA的电离常数
【答案】C
【分析】
本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用,具体见详解。
【详解】
A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=mol/L<3.0×10-4mol/L,A正确;
B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),则,B正确;
C.设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知
,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;
D.当时,由物料守恒知,则,,则,对应图得此时溶液中,,D正确;
故选C。
5.(2021·湖南)常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为三种一元弱酸的钠盐溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
C.当时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【分析】
由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。
【详解】
A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;
C.当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D正确;
故选C。
6.(2021·山东)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是
A.>
B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】CD
【分析】
向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:、、,溶液中逐渐减小,和先增大后减小,逐渐增大。,,,M点,由此可知,N点,则,P点,则。
【详解】
A.,,因此,故A错误;
B.M点存在电荷守恒:,此时,因此,故B错误;
C.O点,因此,即,因此,溶液,故C正确;
D.P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此,溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,因此,故D正确;
综上所述,正确的是CD,故答案为CD。
【优选特训】
1.(2022·江西九江·二模)常温下,向某浓度HA溶液中加入NaOH(s),保持溶液体积和温度不变,测得pH与-lgc(H2A)、-lgc(A2-)、变化如图所示。下列说法不正确的是
A.常温下,H2A电离平衡常数Ka1为10-1.08
B.a点时,c(HA-)+2c(H2A)>10-3.06-10-10.95
C.NaHA溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D.b点时,满足c(Na+)<3c(A2-)
【答案】A
【解析】向某浓度H2A溶液中加入NaOH溶液时,由于二者发生反应,所以H2A逐渐减少,-lgc(H2A)会逐渐增大,所以图中呈上升趋势的为-lgc(H2A)与pH变化关系,标①;H2A ⇌H++HA-,HA-⇌ H++A2-,A2-会逐渐增大,-lgc(A2-)会逐渐减小,但是不会等于0,所以呈下降趋势且与横坐标无交点的为-lgc(A2-)与pH变化关系,标②;另一条则是与pH的变化图,标③,以此解题。
【详解】A.电离常数的表达式为:,,④,当pH=3.05时,-lgc(A2-)与-lgc(H2A)相等,即c(A2-)=c(H2A)代入④,可得;又由图中③可知,当pH=5.3时,,即c(A2-)=c(HA-),即Ka2=10-5.3,所以,A错误;
B.a点时,电荷守恒为,移向,a点时,pH=3.05,所以,,因为,所以,因为,所以c(HA-)+2c(H2A)>10-3.06-10-10.95,B正确;
C.NaHA溶液,由HA-既存在电离又存在水解,所以c(Na+)>c(HA-),HA-⇌ H++A2-,HA-+H2O⇌H2A+OH-,所以c(A2-)与c(H2A)的大小取决于电离和水解的程度,Ka2=10-5.3,即HA-的水解常数,所以HA-的水解程度小于HA-的电离程度,所以c(H2A)
D.b点时,电荷守恒为,此时pH=5.3,即,所以c(A2-)=c(HA-),所以上式变形为:,,因为c(OH-)
2.(2022·广东韶关·二模)室温下,向20.00mL0.1000mol/L的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸,混合溶液的温度、酸度AG[AG=随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.硫酸的浓度为0.1000mol/L
B.b点对应的溶液中:c(M+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(MOH)
C.当AG=0时,溶液中存在:c()>c(M+)>c(H+)=c(OH-)
D.b、c、d三点对应的溶液中,水的电离程度的大小关系是b>c>d
【答案】B
【解析】c点温度最高,为酸碱恰好反应的点,则n(MOH)=2n(H2SO4),b点溶液中MOH与M2SO4物质的量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO)+c(OH-),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(SO),联立可得;当AG=0时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒分析,c点为酸碱恰好反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水解,从c点以后,硫酸过量,酸抑制水的电离。
A.c点温度最高,为酸碱恰好反应的点,则n(MOH)=2n(H2SO4),即0.02L×0.1000mol•L-1=2×c(H2SO4)×0.02L,解得c(H2SO4)=0.0500mol•L-1,故A错误;
B.根据A可知硫酸的浓度为0.05mol/L,b点加入10mL硫酸,生成M2SO4为0.01L×0.05mol·L-1 =5.0×10-4mol,剩余MOH为0.02L×0.1mol·L-1 -2×5.0×10-4mol=1.0×10-3mol,可知b点溶液中MOH与M2SO4物质的量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO)+c(OH-),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(SO),联立可得2c( OH-)+c( MOH)=c( M+)+2c( H+),故B正确;
C. 当AG=0时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO)+c(OH-),联立可得c(M+)=2c(SO),则溶液中存在c(H+)=c(OH-)<c(SO)<c(M+),故C错误;
D. c点为酸碱恰好反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水解,从c点以后,硫酸过量,酸抑制水的电离,硫酸属于强酸,对水的电离平衡抑制程度较大,因此水的电离程度:c>b>d,故D错误;
故选B。
3.(2022·安徽·二模)25℃时,向一定浓度的Na2C2O4溶液中滴入稀硫酸,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如图所示。pY=-lgY,Y表示或。下列叙述错误的是
A.H2C2O4的第二步电离常数的数量级为10-5
B.pH=4.2时,c(C2O)+2c(H2C2O4)<2c(SO)
C.pH=2.7时,c(HC2O)> c(C2O)> c(H2C2O4)
D.滴加稀硫酸过程中,保持不变
【答案】C
【解析】K1=,K2=,因为K1>K2,故当pH相同时,较大,根据纵坐标的含义,可以知道n线是与pH的关系,m线是与pH的关系,可以由N点计算K1,M点计算K2,由以此解题。
A.由图可知,草酸的电离平衡常数分别为,,故第二步电离常数的数量级为10-5 ,A正确;
B. pH =4. 2时,所得溶液中的溶质为Na2C2O4,NaHC2O4和Na2SO4,其物质的量之比为2:2:1,根据电荷守恒式有,据物料守恒式有,则其质子守恒式为,结合溶液呈酸性,且,则有,B 正确;
C.由于,则pH=2.7时,,C错误;
D.,故滴加稀硫酸过程中保持不变,D正确;
故选C。
4.(2022·辽宁大连·一模)某温度下,改变0.1mol/L溶液的pH时,各种含铬元素粒子及浓度变化如图所示(已知a是二元酸),下列有关说法正确的是
A.该温度下的
B.溶液中存在平衡,且该温度下此反应的平衡常数
C.E点溶液中存在:
D.向溶液中,加入一定量NaOH固体,溶液橙色加深
【答案】C
【解析】根据图中G点的数据可以计算出该温度下的水的离子积 ,在pH逐渐增大的过程中存在着平衡移动的过程,其中铬酸根离子为黄色的,重铬酸根离子为橙色的,以此解题。
A.G点时,,此时,则Kw=,A项错误;
B.由图可知溶液中存在平衡,F点时,,则K=,B项错误;
C.E点时,,根据电荷守恒有:,即,此时溶液显酸性,即,则c(K+)<2c()+3c(),C项正确;
D.根据平衡+H2O⇌2+2H+,加入NaOH固体,平衡正向移动,溶液橙色变浅,D项错误;
故选C。
5.(2022·四川德阳·二模)25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1mol·L-1醋酸和20mL 0.1mol·L-1盐酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点所表示溶液中:c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.b点所表示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)
C.Ka(CH3COOH)的数量级为10-6
D.溶液中水的电离程度:c>b>a
【答案】B
【解析】HCl是一元强酸,0.1mol·L-1盐酸中c(H+)=0.1mol/L,pH=1,故b点所在曲线表示NaOH滴定HCl的曲线,a点所在曲线表示NaOH滴定醋酸的曲线。
A.a点所在曲线表示NaOH滴定醋酸的曲线,NaOH溶液体积为10mL,则醋酸反应了一半,所得溶液为等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液,电荷守恒有①c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),物料守恒有②c(CH3COOH) +c(CH3COO-)=2c(Na+),2×①+②得2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-),A错误;
B.b点所在曲线表示NaOH滴定HCl的曲线,NaOH溶液体积为10mL,则HCl反应了一半,所得溶液为等浓度的HCl和NaCl溶液,则c(Cl-)=2c(Na+),即c(Cl-)>c(Na+),由于钠离子只由NaCl电离,氢离子由HCl和水电离,故c(H+)>c(Na+),综上所述,b点所表示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+),B正确;
C.由图可知,0.1mol·L-1醋酸中pH=3,c(H+)=0.001mol/L,故Ka(CH3COOH)=≈=10-5,故Ka(CH3COOH)的数量级为10-5,C错误;
D.a点所得溶液为等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液,溶液显酸性,水的电离受到抑制,b点所得溶液为等浓度的HCl和NaCl溶液,溶液显酸性,水的电离受到抑制,由于b点pH较a点小,则b点水的电离程度小于a点,c点CH3COONa溶液,水的电离程度受到促进,故水的电离程度c>a>b,D错误;
答案选B。
6.(2022·河北唐山·二模)常温下向的二元酸中滴加等浓度的溶液,溶液的随相关离子浓度变化关系如图所示:(或)
下列有关说法错误的是
A.线N代表与的变化关系
B.该溶液
C.溶液中,
D.时,
【答案】C
【解析】电离常数Ka1(H2R)=>Ka2(H2A)=,当lgY=0时,电离常数与溶液中氢离子浓度相等,由图可知,lgY=0时,曲线N的pH小于曲线M,则曲线N代表pH与的变化关系,Ka1(H2R)=c(H+)=1.0×10—1.3,曲线M代表pH与的变化关系,Ka2(H2R)=c(H+)=1.0×10—5.6。
A.由分析可知,曲线N代表pH与的变化关系,故A正确;
B.由分析可知,曲线M代表pH与的变化关系,Ka2(H2R) =1.0×10—5.6,故B正确;
C.HR—离子的水解常数Kh==<Ka2(H2R),说明NaHR溶液中HR—离子的电离程度大于水解程度,则R2—离子的浓度大于H2R的浓度,故C错误;
D.溶液pH为7时,等浓度的H2R和氢氧化钠溶液反应得到NaHR和Na2R的混合溶液,由物料守恒可知溶液中c(H2R)+ c(HR—)+ c(R2—) <=0.05mol/L,由电荷守恒可得c(Na+)= c(HR—)+2 c(R2—) <0.05mol/L+ c(R2—)—c(H2R),则c(Na+)+c(H2R) <0.05+ c(R2—),故D正确;
故选C。
7.(2022·福建省龙岩第一中学一模)已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lg[]的关系如图所示。
下列说法错误的是
A.L2代表-lg c(Sr2+)与lg[]的变化曲线
B.Ksp(SrF2)的数量级为10-9
C.a、c两点的溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF)
D.c点的溶液中存在c(Cl-)
【解析】根据题意,SrF2浊液存在溶解平衡:SrF2(s)Sr2+(aq)+2F-(aq),用HCl调节溶液存在平衡:H+(aq)+F-(aq)HF(aq)。
A.随着lg[]的增大,则H+(aq)+F-(aq)HF(aq)逆向移动,F-浓度增大,溶解平衡逆向移动,c(Sr2+)减小,则-lg c(Sr2+)增大,对应曲线L2,A正确;
B.Ksp(SrF2)=c(Sr2+)·c2(F-),取lg[]值为1,代入图示数据,Ksp(SrF2)=10-4×(10-2.2)2=10-8.4,数量级为10-9,B正确;
C.根据原子守恒,由溶解平衡可知2c(Sr2+)=c(F-),有平衡H+(aq)+F-(aq)HF(aq)可知,溶解得到的c(F-)等于溶液中存在的c(F-)与生成的c(HF)之和,故溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF),C正确;
D.由图可知c点处c(Sr2+)=c(F-),则与H+结合的F-占了SrF2溶解出来的一半,则加入的HCl多于生成的HF;c点对应lg[]值大于0,则>1,即c(HF)>c(H+),故溶液中存在c(Cl-)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+),D错误;
故答案选D。
8.(2022·江西·二模)室温下,甘氨酸在水溶液中主要以H3N+CH2COO-、H3N+CH2COOH和H2NCH2COO-三种微粒形式存在,0.001mol·L-1甘氨酸溶液中H3N+CH2COO-、H3N+CH2COOH和H2NCH2COO-的浓度对数值与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线③表示H2NCH2COO-
B.甘氨酸溶液显弱酸性
C.pH=7时,c(H3N+CH2COO-)>c(H2NCH2COO-)>c(H3N+CH2COOH)
D.H2NCH2COONa溶液中c(OH-)=c(H3N+CH2COO-)+c(H+)
【答案】D
【解析】A.氨基具碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具酸性,在碱性较强时与氢氧根反应,故曲线①为H3N+CH2COOH、曲线②为H3N+CH2COO-、曲线③为H2NCH2COO-,A项正确;
B.根据图示,B点发生的反应为2H3N+CH2COO-H3N+CH2COOH+ H2NCH2COO-,c(H3N+CH2COOH)=c(H2NCH2COO-),pH=6,则甘氨酸溶液显弱酸性,B项正确;
C.由A分析可知,②③分别为H3N+CH2COO-、H2NCH2COO-的曲线,由图可知,pH=7时,c(H3N+CH2COO-)>c(H2NCH2COO-)>c(H3N+CH2COOH),C项正确;
D.H2NCH2COONa溶液中由质子守恒可知:c(OH-)=c(H3N+CH2COO-)+c(H+)+2c(H3N+CH2COOH),D项错误;
答案选D。
9.(2022·江西·模拟预测)溶洞水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡,其水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+)与pH的关系如图所示。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,下列说法错误的是
A. B.线II代表CO与pH的关系曲线
C.2pH(b)=pH(a)+pH(c) D.a点溶液中,c(Ca2+)<2.8mol/L
【答案】D
【解析】A.由Ⅰ为HCO,带入点(6.3,-5),=10-6.3,Ⅱ为CO,带入点(10.3,-1.1),=10-10.3,,A正确;
B.随着pH增大,溶液碱性增强,HCO、CO浓度均增大,pH较小时c(HCO)>c(CO),故Ⅰ为HCO,Ⅱ为CO,Ⅲ为Ca2+,B正确;
C.=10-6.3×10-10.3= c b (H+)2,pH(b)=8.3,2pH(b)=pH(a)+pH(c),C正确;
D.a点溶液中,pH=6.3,×===10-63×10-10.3,c(CO)=10-9mol/L,c(Ca2+)= Ksp(CaCO3)÷10-9mol/L =2.8mol/L,D错误;
答案选D。
10.常温下,向某H3PO3溶液中逐滴滴入NaOH溶液,各含P粒子浓度的负对数pc与pH的关系如图所示,a点的坐标为(8.1,2)。下列说法正确的是
A.曲线③表示pc(HPO)随pH的变化
B.H3PO3为二元酸
C.c点溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(H3PO3)
D.常温下,HPO的Kh约为10-8.1
【答案】B
【分析】由图示信息可知,各含P粒子浓度的负对数pc,故pc越小说明对应微粒的浓度越大,随着NaOH的加入,溶液的pH越大,溶液中H3PO3的浓度逐渐减小,逐渐增大, 然后逐渐增大,故图中曲线③代表pc(H3PO3)随pH的变化,曲线②代表pc()随pH的变化,曲线①代表pc( )随pH的变化。
【详解】A.由分析可知,曲线①表示pc()随pH的变化,曲线③代表pc(H3PO3)随pH的变化,A错误;
B.由图像信息可知,溶液中只有三种含P微粒即H3PO3、、, 故H3PO3为二元酸,B正确;
C.由图中信息可知,c点溶液中c()=c(H3PO3),根据电荷守恒可知,
c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c()+2c(),c(Na+ )+c(H+ )=c(OH-)+2( )+c(H3PO3), C错误;
D.常温下,+H2OH2PO3-+OH-的平衡常数,由图中a点信息可知,c()=c(),pH为8.1,故,D错误;故选B。
11.25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM【p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Fe2+)等】随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]
A.①代表滴定FeSO4溶液的变化关系
B.调整溶液的pH=7,不可除去工业废水中的Cu2+
C.滴定HX溶液至a点时,溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.Fe(OH)2、Cu(OH)2固体均易溶解于HX溶液
【答案】C
【解析】由题干信息可知,Ksp[Cu(OH)2]
B.p=0时,=1mol·L-1,pH=4.2,c(OH-)=10-(14-4.2)mol·L-1=10-9.8mol·L-1,=1×(10-9.8)2=10-19.6,调整溶液的,c(OH-)=10-(14-7)mol·L-1,此时=mol·L-1,铜离子沉淀完全,可除去工业废水中的,B错误;
C.p=0时,pH=5.0mol·L-1,此时HX的电离平衡常数为:Ka=mol·L-1,HX是弱酸,滴定溶液至a点时,由图pH略大于7,,X-部分水解,溶液中,C正确;
D.+2HXFe2++2X-+2H2O,反应的平衡常数为K=,同理,+2HXCu2++2X-+2H2O,反应的平衡常数为K’=,固体易溶解于溶液,而难溶于HX,D错误;
故答案为:C。
12.(2022·重庆·二模)时,用溶液分别滴定浓度均为的溶液,所得的沉淀溶解平衡图象分别是下图中的N和M。下列叙述不正确的是
A.a点对或都是过饱和溶液
B.向b点的溶液中加入少量固体,b点可变到c点
C.时,
D.向的混合液中滴入溶液时,先沉淀
【答案】B
【解析】A.a点银离子的浓度大于平衡浓度,故对或都是过饱和溶液,A正确;
B.向b点的溶液中加入少量固体,Y2-浓度变大,Ag+浓度变小,b点不会变到c点,B错误;
C.曲线上任意一点Ksp都相等,任取两点带入AgCl和Ag2Y的溶度积常数的公式可知,N为的沉淀溶解平衡图像,时,Y2-浓度为10-2.46mol/L时,Ag+浓度为10-4mol/L,,C正确;
D.由图可知,时,的沉淀溶解平衡中银离子浓度更小,故混合液中滴入溶液时,先沉淀,D正确;
故选B。
13.(2022·云南昆明·一模)室温下,已知Ksp(CuS)=8.8×10-36,饱和Cu(OH)2溶液中x=—lg与pH的关系如下图所示。向0.1 mol·L-1的Na2S溶液(pH=12.4)中加入一定量的CuSO4晶体。下列说法正确的是
A.室温下Ksp[Cu(OH)2]=2.2 × 10-18
B.加入CuSO4晶体时,先生成Cu(OH)2沉淀
C.室温下,CuS在等浓度的Na2S和H2S溶液中的Ksp相等
D.反应后的溶液中存在离子浓度关系: c(Na+)+ c (H+)+ c (Cu2+ )= c (S2—)+c(HS—)+ c (OH— )+ c (SO)
【答案】C
【解析】
A.由图可知,X为7时,溶液pH为10,则室温下Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+) c2(OH— )= 2.2 × 10-12×(1×10—4)2=2.2 × 10-20,故A错误;
B.向0.1mol/L硫化钠溶液中加入硫酸铜晶体时,硫化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成溶度积小的硫化铜沉淀,不可能生成氢氧化铜沉淀,故B错误;
C.硫化铜的溶度积是温度函数,温度不变,溶度积的大小不变,所以室温下,硫化铜在等浓度的硫化钠和氢硫酸溶液中的溶解度不同,但溶度积相等,故C正确;
D.硫化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫酸钠,所以反应后的溶液中存在的电荷守恒关系可能为c(Na+)+ c (H+)+2 c (Cu2+ )= 2c (S2—)+c(HS—)+ c (OH— )+2 c (SO),故D错误;
故选C。
14.(2022·安徽·淮北市教育科学研究所一模)某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol•L-1的NaCl溶液、Na2CrO4溶液中分别滴加0.1mol•L-1的AgNO3溶液,滴定过程中的pX(PX=-lgX,X=Cl-、CrO)与滴加AgNO3溶液体积的关系如图所示。(已知:lg3=0.47)下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ表示AgNO3溶液滴定NaCl溶液的过程
B.Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-3b
C.其他条件不变,如果NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,则滴定终点向上移动
D.M点的纵坐标约为2a-1.47
【答案】C
【解析】
A.由图可知,pX=a或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相同,反应为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CrO4+AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示Na2CrO4溶液,故A正确;
B.曲线II表示Na2CrO4溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO)=10-bmol/L,(s)⇌Ag+(aq)+CrO (aq),则c(Ag+)=2c(CrO)=2.0×10-bmol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO)=(2.0×10-b)2×(10-b)=4.0×10-3b,故B正确;
C.温度不变,氯化银的溶度积不变,若将NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,需要的硝酸银溶液的体积变成原来的一般,因此滴定终点会向左平移,故C错误;
D.由曲线I可知,pX=a时达到滴定终点,此时c(Cl-)=c(Ag+)=10-amol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=10-2a,当在NaCl溶液中加入40mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)≈mol/L,则溶液中c(Cl-)=mol/L=30×10-2amol/L,pX=-lg30×10-2a=2a-1-lg3=2a-1.47,故D正确;
故选:C。
15.(2022·新疆昌吉·一模)常温下,向的HR溶液中逐滴滴入的溶液,所得溶液pH及导电性变化如图所示。下列分析不正确的是
A.a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B.c点溶液存在
C.b点溶液,此时溶液显酸性
D.b~c任意点溶液均有
【答案】C
【解析】
【分析】
根据图象可知,a~b点导电能力增强,说明HR为弱电解质,在溶液中部分电离,加入氨水后生成强电解质,离子浓度增大;b点溶液pH=7,此时加入10mLNH3•H2O,HR与NH3•H2O的浓度、体积相等,则二者恰好反应;c点时溶液的pH>7,混合液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),说明NH小于R-的水解程度;b~c任意点Kw=c(H+)×c(OH-),Kw只与温度有关,与溶液浓度大小无关。
【详解】
A. a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;
B. c点时溶液的pH>7,溶质为NH3•H2O和NH4R,混合液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,c点溶液存在,故B正确;
C. 根据图象可知b点溶液pH=7,此时加入10mLNH3•H2O,HR与NH3•H2O的浓度、体积相等,则二者恰好反应生成NH4R,NH4+离子与R-的水解程度相等,溶液呈中性,故C错误;
D. b~c任意点溶液温度相同,Kw只与温度有关,与溶液浓度大小无关,则溶液均有,故D正确;
故选C。
16.(2022·云南·昆明一中模拟预测)25℃时,某混合溶液中c(NH3·H2O) +c(NH)=0.1 mol·L-1,lgc(NH3·H2O)、lgc(NH)、lgc(H+)和lgc(OH- )随pH变化的关系如图所示。Kb为NH3·H2O的电离常数,下列说法错误的是
A.M点、O点坐标分别为(0, 0)、(7,-7)
B.P点时,pH=14 +1gKb
C.溶液呈碱性时,c(NH3·H2O) >c(NH )
D.该溶液中, c(NH)=mol·L-1
【答案】C
【解析】
【分析】
溶液中:NH3·H2ONH+OH-,根据图像分析可知,随着pH的升高,c(OH-)和c(NH3·H2O)增大,c(H+)和c(NH)减小,又pH=7的时候,c(H+)=c(OH-),故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lgc(H+)随pH的变化曲线,曲线2为lgc(NH)随pH的变化曲线,曲线3为lgc(NH3·H2O)随pH的变化曲线,曲线4为lgc(OH-)随pH的变化曲线,据此结合水溶液的平衡分析作答。
【详解】
A.因为M点横坐标pH=0,则纵坐标lgc(H+)=lg1=0,M点坐标为(0,0),同理O点坐标为(7,-7),A正确;
B.如图,P点时,c(NH)=c(NH3·H2O),Kb==c(OH-),lgKb=lgc(OH-),-lgKb=-lgc(OH-)=14-pH,所以pH=14+lgKb,B正确;
C.由图可知:溶液呈碱性时,Q点前c(NH)>c(NH3·H2O),Q点后c(NH3·H2O)>c(NH),C错误;
D.该溶液中,c(NH3·H2O)+c(NH) = 0.1 mol·L−1,又Kb=,联立两式消去c(NH3·H2O)并化简整理可得出,c(NH) =mol·L−1,D正确。
答案选C。
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