人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第十二章 第51讲 溶液中的粒子平衡曲线分类突破
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类型一 中和滴定pH—V变化曲线
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、反应一半点、中性点、恰好反应点和过量点,判断出各点中的溶质及溶液的酸碱性。以室温时用0.1 ml·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液为例(如图),总结如何抓住滴定曲线的5个关键点。
(1)起点
V(NaOH)=0(0点):溶质是CH3COOH,粒子浓度大小关系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)反应一半点
V(NaOH)=10 mL(点①):溶质是等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);元素守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)。
(3)中性点
pH=7(点②):溶质是CH3COONa和少量的CH3COOH,粒子浓度大小关系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。
(4)恰好反应点
V(NaOH)=20 mL(点③):溶质是CH3COONa,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(5)过量1倍点
V(NaOH)=40 mL:溶质是等物质的量的CH3COONa和NaOH,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。
1.(2023·湖南,12)常温下,用浓度为0.020 0 ml·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 ml·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=V(标准溶液)V(待测溶液)]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)CH2ClCOOH,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH)。随着pH的增大,c(CH2ClCOOH)、c(CHCl2COOH)减小,c(CH2ClCOO-)、c(CHCl2COO-)增大。δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,故两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8。根据分析,曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A错误;CHCl2COOH为弱酸,若c0(CHCl2COOH)=0.1 ml·L-1,且溶液中溶质只有CHCl2COOH时,c(H+)c(CHCl2COO-)+c(OH-),B错误;CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;电离度α=n电离n始×100%,n始=n电离+n未电离,则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-),α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-),pH=2.08时,δ(CH2ClCOO-)=0.15,δ(CHCl2COO-)=0.85,D正确。
2.(2024·江西,13)废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是( )
已知:Mn(OH)2难溶于水,具有两性;δ(MnOH+)=c(MnOH+)c(Mn2+)+c(MnOH+)+c(HMnO2−)+cMn(OH)42−+c(MnO22−)。
A.曲线z为δ(MnOH+)
B.O点,c(H+)=23×10-10.2 ml·L-1
C.P点,c(Mn2+)c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2O4−)+2c(C2O42−)
答案 D
解析 由图像可知,lgX=0时,Ka1=c(H+)=10-1.2,Ka2=c(H+)=10-3.8,Ka1×Ka2=c(HC2O4−)·c(H+)c(H2C2O4)×c(C2O42−)·c(H+)c(HC2O4−)=c(C2O42−)·c2(H+)c(H2C2O4)=10-1.2×10-3.8=10-5.0,当c(H2C2O4)=c(C2O42−)时,c(H+)=10-2.5ml·L-1,pH=2.5,A正确;当溶液呈中性时,c(H+)=10-7ml·L-1,由两步电离平衡常数可知,c(HC2O4−)c(H2C2O4)=10−1.210−7>1,c(HC2O4−)>c(H2C2O4),同理:c(C2O42−)c(HC2O4−)=10−3.810−7>1,c(C2O42−)>c(HC2O4−),B正确;方法一:实验2的离子方程式:H2C2O4(aq)+Ba2+(aq)⥫⥬BaC2O4(s)+2H+(aq),平衡常数:K=c2(H+)c(Ba2+)·c(H2C2O4)=c(H+)·c(HC2O4−)·c(H+)·c(C2O42−)c(Ba2+)·c(C2O42−)·c(H2C2O4)·c(HC2O4−)=Ka1×Ka2Ksp(BaC2O4)=10−510−7.6=102.6,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀。方法二:进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到H2C2O4⥫⥬2H++C2O42− K=10-5.0,二者等体积混合,c(H2C2O4)=0.1 ml·L-1,列三段式:
H2C2O4⥫⥬2H++C2O42−
始/(ml·L-1) 0.1 0 0
变/(ml·L-1) x 2x x
平/(ml·L-1) 0.1-x 2x x
则K=4x30.1−x=10-5.0,估算x的数量级为10-3,故Q=c(Ba2+)·c(C2O42−)≈0.1×10-3=10-4>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故有沉淀生成,C正确;根据电荷守恒,右侧缺少了OH-的浓度,D错误。
2.(2024·河北,11)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lgc(金属离子)c(配离子)与-lg c(CN-)的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时c(X)c(X配离子)>c(Z)c(Z配离子)
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y-lg cY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度:Xlg c(Z)c(Z配离子),则c(X)c(X配离子)>c(Z)c(Z配离子),B正确;设金属离子形成配离子的反应为金属离子+mCN-⥫⥬配离子,平衡常数K=c(配离子)c(金属离子)·cm(CN−),lg K=lgc(配离子)c(金属离子)·cm(CN−)=lgc(配离子)c(金属离子)-mlg c(CN-)=-lg c(金属离子)c(配离子)-m lg c(CN-),X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,lgc(金属离子)c(配离子)~-lg c(CN-)曲线斜率越大,由图知曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:ZK,平衡逆向移动,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。
3.(2025·邵阳模拟)常温下,向10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和CH3COONa的混合溶液中滴加0.1 ml·L-1盐酸,混合溶液中的pOH与pX{pX=-lg X,X=c(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)或c(H3NCH2CH2NH3)2+c(H2NCH2CH2NH3)+或c(CH3COO−)c(CH3COOH)}的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.L1表示c(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)与pOH的关系
B.M点坐标为(-2.55,6.65)
C.常温下,滴加10 mL 0.1 ml·L-1盐酸时,溶液的pHKb2(H2NCH2CH2NH2),则L2表示pc(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)与pOH的关系,L1表示pc(H3NCH2CH2NH3)2+c(H2NCH2CH2NH3)+与pOH的关系;根据L2上的点(0,4.1),Kb1(H2NCH2CH2NH2)=c(H2NCH2CH2NH3)+·c(OH−)c(H2NCH2CH2NH2)=10-4.1,根据L1上点(2,5.2),Kb2(H2NCH2CH2NH2)=10-7.2,根据L3上点(1,10.2),Ka(CH3COOH)=10-4.8,据此回答。
由分析知,L1表示pc(H3NCH2CH2NH3)2+c(H2NCH2CH2NH3)+与pOH的关系,A错误;M点为L2、L3的交点,则c(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)=c(CH3COO−)c(CH3COOH),Kb1(H2NCH2CH2NH2)c(OH−)=Ka(CH3COOH)c(H+),c(OH-)=Kb1(H2NCH2CH2NH2)·KwKa(CH3COOH)=10−4.1×10−1410−4.8 ml·L-1=10-6.65 ml·L-1,c(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)=102.55,即pc(H2NCH2CH2NH3)+c(H2NCH2CH2NH2)=-2.55,pOH=6.65,M点坐标为(-2.55,6.65),B正确;加入10 mL 0.1 ml·L-1盐酸时,反应后H2NCH2CH2NH3Cl和CH3COONa的浓度之比为1∶1,溶液中存在(H2NCH2CH2NH3)+的电离与水解,存在CH3COO-的水解。(H2NCH2CH2NH3)+的电离Kb2(H2NCH2CH2NH2)=10-7.2,大于水解Kh=KwKb1=10−1410−4.1=10-9.9,溶液显碱性,CH3COO-的水解显碱性,pH>7,C错误;加入20 mL 0.1 ml·L-1盐酸时,根据元素守恒,c(Cl-)=2c(H2NCH2CH2NH3)++2c(H3NCH2CH2NH3)2++2c(H2NCH2CH2NH2),D错误。
课时精练
[分值:50分]
(1~10题,每小题2分,11~16题,每小题5分)
1.(2025·广东揭阳高三期中)室温时,向100 mL 0.1 ml·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点处存在c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 ml·L-1
B.b点处存在c(Na+)>c(SO42−)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
C.由b到c发生反应的离子方程式为H++NH4++2OH-===NH3·H2O+H2O
D.图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是d点
答案 B
解析 a点处溶液的体积是原来的两倍,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.05 ml·L-1,A错误;b点处加入的氢氧化钠溶液的体积大于100 mL,故c(Na+)>c(SO42−),SO42−和NH4+均来自NH4HSO4,随着氢氧化钠溶液的加入,铵根离子的浓度减小有两个原因,一是体积的增大,二是铵根离子和氢氧根离子反应,故c(SO42−)>c(NH4+),此时溶液中的c(H+)=c(OH-)=10-7 ml·L-1,浓度最小,B正确;由起点到a发生反应的离子方程式为H++OH-===H2O,且H+全部反应完,则由b到c发生反应的离子方程式为NH4++OH-===NH3·H2O,C错误;加酸、碱均抑制水的电离,水解促进水的电离,a点为(NH4)2SO4、Na2SO4的混合溶液,b、c点为(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3·H2O的混合溶液,d点为Na2SO4和NH3·H2O的混合溶液,则a点水的电离程度最大,D错误。
2.25 ℃时,向2.0×10-3 ml·L-1HF溶液中逐渐加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计),测得25 ℃时平衡体系中c(F-)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线ACE描述HF浓度的变化
B.25 ℃时,HF的电离平衡常数Ka(HF)=4×10-4
C.C点时,溶液中存在c(HF)>c(Na+)
D.25 ℃时,水的电离程度:E点>纯水>D点
答案 D
解析 逐渐加入NaOH固体,HF浓度逐渐减小,故曲线ACE描述HF浓度的变化,曲线DCB描述F-浓度的变化,故A正确;由图可知,25 ℃、pH=4时,c(H+)=1×10-4 ml·L-1,c(F-)=1.6×10-3 ml·L-1,c(HF)=4.0×10-4 ml·L-1,Ka(HF)=c(H+)·c(F−)c(HF)=1×10−4×1.6×10−34.0×10−4=4×10-4,故B正确;C点时c(F-)=c(HF)、c(H+)>c(OH-),再根据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),得到c(HF)>c(Na+),故C正确;E点溶液呈酸性,HF的电离程度大于F-的水解程度,HF电离出的H+对水的电离起抑制作用,则E点水的电离程度小于纯水的电离程度,故D错误。
3.丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298 K时,向20 mL 0.1 ml·L-1丙酮酸溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中lgc(CH3COCOO−)c(CH3COCOOH)与pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.298 K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为10-3
B.E点溶液中,a=2
C.G点对应的NaOH溶液的体积为20 mL
D.E、F、G三点对应的溶液中水的电离程度:Ec(H+)
答案 B
解析 滴加10.00 mL盐酸时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,且物质的量相等,利用电荷守恒和元素守恒,溶液中存在c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),所以有c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+),故A正确;分别滴加20.00 mL盐酸时,恰好反应生成氯化钠和氯化铵,铵根离子能够水解促进水的电离,所以NaOH溶液中水的电离程度小于氨水,故B错误;若用甲基橙作指示剂,滴定终点时pH为3.1~4.4,若不考虑铵根离子水解,两份溶液消耗盐酸的量相等,铵根离子水解呈酸性,所以NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水,故C正确;滴加10.00 mL盐酸时,溶液中存在等量的NH3·H2O和NH4Cl,此时NH3·H2O电离程度强于NH4+水解程度,所以存在c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
6.常温下,向20.00 mL 0.1 ml·L-1富马酸(简记为H2A)溶液中滴加V mL 0.1 ml·L-1氨水,混合溶液中-lg X [X=c(HA−)c(H2A)、c(A2−)c(HA−)或c(NH4+)c(NH3·H2O)]与pH的关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.T点对应pH为10.54
B.Q点对应的溶液加入氨水的体积一定为20.00 mL
C.V=40.00的溶液中:c(NH4+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.H2A+2NH3·H2O⥫⥬2NH4++A2-+2H2O的K=1.0×1011.01
答案 D
解析 根据电离方程式和电离常数表达式可知,-lgc(HA−)c(H2A)=-lg Ka1-pH,-lgc(A2−)c(HA−)=-lg Ka2-pH,-lgc(NH4+)c(NH3·H2O)=-lg Kb-14+pH,又因为Ka1>Ka2,所以-lg Ka110-6.135 ml·L-1,故Q点对应溶液加入氨水体积大于20.00 mL,B项错误;加入氨水体积为40.00 mL时,恰好生成(NH4)2A,Kh(NH4+)=10-9.24>Kh(A2-)=KwKa2=10-9.56,对应溶液呈酸性,C项错误;平衡常数K=Kb2·Ka1·Ka2Kw2=(10−4.76)2×10−3.03×10−4.44(10−14)2=1011.01,D项正确。
7.298 K时,向20.0 mL 0.10 ml·L-1 H2A溶液中滴加0.10 ml·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2-⥫⥬2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
答案 D
解析 石蕊不能用作酸碱中和滴定的指示剂,根据图示滴定终点的pH,可知第二反应终点应用酚酞作指示剂,A项错误;X点对应的溶液中溶质主要是NaHA,W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+OH-===HA-+H2O,B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),因为Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-),C项错误;Ka1=c(H+)·c(HA−)c(H2A),由于W点c(HA-)=c(H2A),故Ka1=1.0×10-2.3;Ka2=c(H+)·c(A2−)c(HA−),由于Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),故Ka2=1.0×10-9.7;H2A⥫⥬HA-+H+与HA-⥫⥬A2-+H+相减即得H2A+A2-⥫⥬2HA-,此时的平衡常数K=Ka1Ka2=1.0×10−2.31.0×10−9.7=1.0×107.4,D项正确。
8.(2022·辽宁,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数[如δ(A2-)=c(A2−)c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2O⥫⥬NH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2(NH3+CH2COO-)Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3),B错误;b点溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3−)+2c(CO32−)+c(OH-),由于c(H+)c(HCO3−)+2c(CO32−),C错误;NaHCO3溶液中存在电离平衡和水解平衡,而电离和水解均吸热,升高温度,促进了电离和水解平衡,D错误。
12.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX−)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
答案 D
解析 横坐标取0时,曲线M对应pH约为5.4,曲线N对应pH约为4.4,因为Ka1(H2X)>Ka2(H2X),所以曲线N表示pH与lgc(HX−)c(H2X)的变化关系,B正确;lgc(X2−)c(HX−)=0,即c(X2−)c(HX−)=1时,pH≈5.4,c(H+)=1×10-5.4 ml·L-1,Ka2=c(H+)·c(X2−)c(HX−)=1×10-5.4,A正确;NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即c(X2−)c(HX−)1,即c(X2-)>c(HX-),D错误。
13.(2025·太原模拟)室温下,向1 L 0.1 ml·L-1 NH4HSO3溶液中加入NaOH固体,溶液中c(NH4+)、c(NH3·H2O)、c(HSO3−)、c(SO32−)随n(NaOH)的变化如图所示(忽略该过程中溶液体积和温度的变化)。已知:室温时,Ka1(H2SO3)=10-1.85,Ka2(H2SO3)=10-7.22,Kb(NH3·H2O)=10-4.74。下列说法不正确的是( )
A.曲线a、d分别代表c(HSO3−)、c(NH3·H2O)的变化
B.随NaOH的加入,c(HSO3−)c(SO32−)·c2(H+)的值不断减小
C.M点存在:c(Na+)+c(NH4+)>3c(SO32−)
D.N点时,溶液的pH为9.26
答案 B
解析 原溶液是1 L 0.1 ml·L-1 NH4HSO3溶液,此溶液中较多的离子是HSO3−和NH4+,加入的NaOH先和HSO3−反应,c(NH4+)变化不大,得出曲线a代表HSO3−的浓度变化,曲线b代表SO32−的浓度变化,曲线c代表NH4+的浓度变化,曲线d代表NH3·H2O的浓度变化,A正确;随NaOH的加入,酸性逐渐减弱,氢离子浓度逐渐减小,温度不变,Ka2不变,c(HSO3−)c(SO32−)·c2(H+)=1Ka2·c(H+)的值不断增大,B错误;M点的溶液中c(HSO3−)=c(SO32−),此时pH=7.22,溶液呈碱性,即c(H+)3c(SO32−),C正确;N点时c(NH4+)=c(NH3·H2O),Kb(NH3·H2O)=c(NH4+)·c(OH−)c(NH3·H2O)=10-4.74,则c(OH-)=10-4.74 ml·L-1,溶液的pH为9.26,D正确。
14.室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与-lgc(HR2−)c(R3−)、-lgc(H2R−)c(HR2−)或-lgc(H3R)c(H2R−)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.L3表示 pH与-lgc(H3R)c(H2R−)的关系曲线
B.Na2HR溶液呈碱性
C.水解常数Kh3的数量级为10-12
D.混合溶液的pH=7时,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)
答案 C
解析 25 ℃时,Ka1(H3R)=c(H+)·c(H2R−)c(H3R)>Ka2=c(H+)·c(HR2−)c(H2R−)>Ka3=c(H+)·c(R3−)c(HR2−),则溶液pH相同时,c(H3R)c(H2R−)-lgc(HR2−)c(R3−),所以L1表示pH与-lgc(HR2−)c(R3−)的关系曲线,L2表示pH与-lgc(H2R−)c(HR2−)的关系曲线,L3表示pH与-lgc(H3R)c(H2R−)的关系曲线,A正确;L1表示pH与-lgc(HR2−)c(R3−)的关系曲线,在溶液pH=8时,-lgc(HR2−)c(R3−)=-5.2,则c(HR2−)c(R3−)=105.2,c(R3−)c(HR2−)=10-5.2,Ka3=c(H+)·c(R3−)c(HR2−)=10-8×10-5.2=10-13.2;L2表示pH与-lgc(H2R−)c(HR2−)的关系曲线,在pH=7.1时,-lgc(H2R−)c(HR2−)=0,c(H2R−)c(HR2−)=1,Ka2=c(H+)·c(HR2−)c(H2R−)=10-7.1,Kh2=KwKa2=10−1410−7.1=10-6.9,Ka3c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-),D正确。
15.(2024·山东,10)常温下,Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 ml·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C.pH=n时,c(Ag+)=10m−nK ml·L-1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 ml·L-1
答案 C
解析 在溶液中存在三个平衡:CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+①、Ag++CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq)②,Ag+的水解平衡:Ag++H2O⥫⥬AgOH+H+③,随着pH的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH很小时,含碳物种中CH3COOH的摩尔分数较大,pH较大时,Ag+几乎全部转化为AgOH,含碳物种中CH3COO-的摩尔分数较大,线Ⅰ表示CH3COOH的变化情况,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,线Ⅲ表示CH3COOAg的变化情况,A错误;线Ⅰ和线Ⅱ的交点,c(CH3COOH)=c(CH3COO-),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka=c(H+)·c(CH3COO−)c(CH3COOH)=10-m,B项错误;线Ⅰ和线Ⅲ的交点,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),此时pH=n,Ag++CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq)的K=c(CH3COOAg)c(Ag+)·c(CH3COO−),c(Ag+)=c(CH3COOAg)K·c(CH3COO−)=c(CH3COOH)K·c(CH3COO−)=c(H+)K·Ka=10−nK·10−m ml·L-1=10m−nK ml·L-1,C项正确;根据元素守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08 ml·L-1,D项错误。
16.(2025·云南,14)甲醛法测定NH4+的反应原理为4NH4++6HCHO===(CH2)6N4H++3H++6H2O。取含NH4Cl的废水浓缩至原体积的110后,移取20.00 mL,加入足量甲醛反应后,用0.010 00 ml·L-1的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数δ与pH关系如图2[比如:δ(CH2)6N4H+=c(CH2)6N4H+c(CH2)6N4H++c(CH2)6N4]。下列说法正确的是( )
A.废水中NH4+含量为20.00 mg·L-1
B.c点:c(CH2)6N4H++c(H+)=c(OH-)
C.a点:c(CH2)6N4H+>c(H+)>c(OH-)>c(CH2)6N4
D.(CH2)6N4H+⥫⥬(CH2)6N4+H+的平衡常数K≈7.3×10-6
答案 D
解析 由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液的体积为20.00 mL时到达滴定终点,由关系式:4NH4+~[(CH2)6N4H++3H+]~4OH-可知,由于待测液的体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00 mL溶液中c(NH4+)=c(OH-)=0.010 00 ml·L-1,则原废水中c(NH4+)=0.010 00 ml·L-1×110=0.001 000 ml·L-1,因此,废水中NH4+的含量为0.001 000 ml·L-1×18×103 mg·ml-1=18 mg·L-1,A错误;c点加入的NaOH标准溶液过量,得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液,由电荷守恒可知,c[(CH2)6N4H+]+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),c(Cl-)
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