选择题提速练(五)　电解质溶液中粒子浓度的关系

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选择题提速练(五)　电解质溶液中粒子浓度的关系

1．(双选)(2021·济南三模)常温下，用0.1 mol·L－1的盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L－1 NaCN溶液时，溶液中由水电离出的H＋浓度的负对数[－lg c水(H＋)]与滴加的盐酸体积[V(HCl)]的关系如图所示。甲基橙的变色范围见下表。

甲基橙变色范围
溶液pH
＜3.1
3.1～4.4
>4.4
颜色
红色
橙色
黄色

下列叙述正确的是(　　)
A．常温下，Kh(CN－)的数量级为10－5
B．常温下，0.1 mol·L－1的HCN溶液使甲基橙试液显红色
C．浓度均为0.1 mol·L－1的HCN和NaCN混合溶液中：c(HCN)＞c(CN－)
D．B点对应溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCN)＋c(CN－)　
解析：AC　由图像可知，0.1 mol·L－1的NaCN溶液中的H＋全部是由水电离出的，－lg c水(H＋)＝2.9，则水电离出的c水(H＋)＝10－2.9 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝10－2.9 mol·L－1，CN－＋H2OHCN＋OH－，Kh(CN－)＝＝＝10－4.8≈1.58×10－5，Kh(CN－)的数量级为10－5，A项正确；Ka(HCN)＝≈＝＝10－9.2，得出c(H＋)＝10－5.1 mol·L－1，即pH＝5.1，甲基橙在pH>4.4时为黄色，故0.1 mol·L－1的HCN溶液使甲基橙试液显黄色，B项错误；因为Kb(CN－)＞Ka(HCN)，CN－的水解程度大于HCN的电离程度，所以此时溶液中c(HCN)＞c(CN－)，C项正确； B点对应的溶液中溶质为等物质的量浓度的HCN、NaCl和HCl，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CN－)＋c(Cl－)，根据物料守恒：2c(Na＋)＝c(Cl－)、c(Na＋)＝c(HCN)＋c(CN－)，联立：c(H＋)＝c(OH－)＋2c(CN－)＋c(HCN)，D项错误。
2．(2021·北京海淀高三一模)室温下，向10 mL 0.100 mol Na2CO3溶液中逐滴滴加0.100 mol·L－1 HCl溶液，整个反应过程中无气体逸出(溶解的CO2均表示为H2CO3)。测得混合溶液的pH随加入HCl溶液体积的变化如图。下列说法不正确的是(　　)

A．a点溶液的溶质主要为NaCl、Na2CO3、NaHCO3
B．b点溶液中c(CO)＜c(H2CO3)
C．c点溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)
D．取d点溶液加热至沸腾，然后冷却至室温，溶液的pH增大
解析：C　a点时加入盐酸为碳酸钠的一半，发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，还有剩余碳酸钠，体系中含有溶质NaCl、Na2CO3、NaHCO3, A正确； b点时，加入的盐酸和碳酸钠刚好反应生成碳酸氢钠和氯化钠，且溶液呈碱性，即c(OH－)＞c(H＋)，根据质子守恒，c(CO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)，所以c(CO)＜c(H2CO3), B正确；c点时溶质为NaHCO3和NaCl，其电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－), C错误； d点时溶质为NaCl和H2CO3，溶液呈酸性，加热煮沸碳酸分解产生二氧化碳逸出，冷却后溶液呈中性，pH增大， D正确。
3．(双选)(2021·聊城高三一模)常温下将NaOH溶液滴加到磷酸(H3PO4)溶液中，混合溶液中的pH与部分离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．若直线丙表示pH与－lg的变化关系，应该在甲、乙之间
B．Ka2(H3PO4)＝10－7.21，且NaH2PO4溶液中c(HPO)>c(H3PO4)
C．c(HPO)＝c(H3PO4)时，pH＝4.68
D．Na2HPO4溶液中：c(OH－)＋c(PO)＝c(H＋)＋c(H2PO)＋c(H3PO4)
解析：BC　Ka1＝，Ka2＝，Ka3＝，由于Ka1＞Ka2＞Ka3，所以同一pH值时，＞＞，则lg＞lg＞lg，也就是－lg＞－lg＞－lg，所以曲线甲表示－lg，曲线乙表示－lg。根据分析可知－lg＞－lg，所以曲线丙应在曲线乙的右侧，A错误；Ka2＝，据图可知当pH＝8.21时，－lg＝1，即c(H＋)＝10－8.21 mol·L－1时＝10，所以Ka2＝＝10－8.21×10＝10－7.21；NaH2PO4溶液中存在H2PO的电离和水解，其水解平衡常数Kh3＝，据图可知当pH＝4.15时，－lg＝2，所以其水解平衡常数Kh3＝10－11.85＜Ka2，所以电离程度大于水解程度，则溶液中c(HPO)>c(H3PO4)，B正确； c(HPO)＝c(H3PO4)时，即＝×＝××＝1，由于温度不变，＝10－7.21；＝＝＝10－2.15，则有10－2.15×10－7.21×＝1，解得c(H＋)＝10－4.68 mol·L－1，溶液的pH＝4.68，C正确；溶液中存在质子守恒c(OH－)＋c(PO)＝c(H＋)＋c(H2PO)＋2c(H3PO4)，D错误。
4．(双选)(2021·济南二模)H2R是一种二元弱酸。常温下，将稀硫酸滴入一定浓度的Na2R溶液中，混合溶液里pY(Y表示或，pY＝－lg Y)随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．曲线m表示p与混合溶液pH的变化关系
B．NaHR溶液中存在：c(Na＋)＞c(HR－)＋2c(R2－)
C．Ka1的数量级为10－6
D．滴加稀硫酸的过程中，保持不变
解析：AC　H2R为二元弱酸，以第一步电离为主，则Ka1(H2X)＝＞Ka2(H2X)＝，pH相同时＜，pY＝－lg Y，则p＞p，则m、n分别表示pH与p、p的变化关系， A错误；曲线n表示pH与p的变化关系，N点pH＝7.4，p＝－lg＝－1，＝10，Ka1(H2X)＝＝10×10－7.4＝10－6.4，所以HR－的水解平衡常数Kh＝＝＝1.0×10－7.6＞1.0×10－10.3，说明HR－的水解程度大于其电离程度，则NaHR溶液呈碱性，即c(OH－)＞c(H＋)，根据电荷守恒可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HR－)＋2c(R2－)＋c(OH－)，得到 NaHR溶液中存在：c(Na＋)＞c(HR－)＋2c(R2－), B正确；Ka1的数量级为10－7, C错误；＝×＝Ka1×Ka2，电离平衡常数随温度变化，滴加稀硫酸的过程中，保持不变， D正确。
5．(2021·郑州一模)常温下，用0.10 mol·L－1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液，滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示：

下列说法正确的是(　　)
A．BOH的Kb约为1×10－3
B．a点的c(B＋)大于b点
C．a点溶液中：c(B＋)＋c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH)
D．滴定至pH＝7时，c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol·L－1
解析：D　根据图像，0.10 mol·L－1 BOH溶液的pH＝11，c(OH－)＝ mol·L－1＝0.001 mol·L－1，则BOH为弱碱，其电离程度较小，则溶液中c(BOH)≈0.10 mol·L－1，c(B＋)≈c(OH－)＝0.001 mol·L－1，BOH的Kb＝≈＝1×10－5, A错误； a点加入酸的物质的量是碱的物质的量的一半，则混合溶液中溶质为等物质的量浓度的BOH、BCl，b点加入酸、碱的物质的量相等，二者恰好完全反应生成BCl，溶液中溶质为BCl，假设a点BOH不电离且B＋不水解，b点B＋不水解，a点c(B＋)＝ mol·L－1＝×0.10 mol·L－1、b点c(B＋)＝ mol·L－1＝×0.10 mol·L－1，混合溶液中BOH电离程度和B＋水解程度都较小，所以a点的c(B＋)小于b点， B错误； a点溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，存在物料守恒c(B＋)＋c(BOH)＝2c(Cl－)，所以存在c(B＋)＋2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(BOH), C错误；混合溶液pH＝7时，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，溶液中存在电荷守恒c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则c(B＋)＝c(Cl－)，酸碱混合后导致溶液体积增大，则导致溶液中c(Cl－)减小，所以存在c(B＋)＝c(Cl－)＜0.1 mol·L－1, D正确。
6．(2021·广州二模)室温下，改变0.10 mol·L－1邻苯二甲酸氢钾(KHA)溶液的pH，溶液中H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．lg[Ka2(H2A)]＝－5.4
B．pH＝4.15时，2δ(H2A)＋δ(HA－)＝1
C．KHA溶液中：c(K＋)＞c(HA－)＞c(H2A)＞c(A2－)
D．pH＝7时，c(A2－)＞c(HA－)＞c(H＋)＝c(OH－)
解析：C　H2A的第二步电离方程HA－H＋＋A2－，当c(HA－)＝c(A2－)时，Ka2＝c(H＋)＝10－5.4，lg[Ka2(H2A)]＝－5.4，A正确；由图可知pH＝4.15时δ(H2A)＝δ(A2－)，故2δ(H2A)＋δ(HA－)＝δ(H2A)＋δ(A2－)＋δ(HA－)＝1，B正确；因为HA－的电离平衡常数Ka2＝10－5.4大于其水解平衡常数Kh2＝＝10－11.1，因此电离产物A2－的浓度大于水解产物H2A的浓度，C错误；由图可知pH＝7时c(A2－)＞c(HA－)，且c(H＋)＝c(OH－)，D正确。
7.(2021·广东惠州市高三一模)25 ℃时，用NaOH溶液滴定H2A溶液，溶液中－lg和－lg c(HA－)、－lg和－lg c(A2－)关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．H2A为弱酸，其Ka1约为10－2
B．滴定过程中，当pH＝5时，c(Na＋)＋c(H＋)＞3c(A2－)＋c(OH－)
C．已知H2CO3的Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11，则足量Na2CO3溶液中滴入少量H2A溶液，发生的离子反应为H2A＋2CO===2HCO＋A2－
D．向H2A溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，完全反应后溶液显酸性
解析：B　由曲线Ⅱ可知，－lg＝1时，－lg c(HA－)＝1，则Ka1＝＝10－1×10－1＝10－2，A正确；由曲线Ⅰ可知，－lg＝3时，－lg c(A2－)＝2，则Ka2＝＝10－3×10－2＝10－5，滴定过程中，当 pH＝5 时，由Ka2＝可得出c(A2－)＝c(HA－)，依据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)＝3c(A2－)＋c(OH－)，B不正确；已知H2CO3的 Ka1＝4.3×10－7，Ka2＝5.6×10－11，则酸的电离程度的大小顺序为c(H2A)＞c(HA－)＞c(H2CO3)＞c(HCO)，所以足量Na2CO3 溶液中滴入少量H2A溶液，发生的离子反应为H2A＋2CO===2HCO＋A2－，C正确；向H2A溶液中加入等体积等浓度的NaOH溶液，完全反应生成NaHA，而HA－的电离常数为10－5，水解常数为＝10－12，所以HA－在溶液中以电离为主，溶液显酸性，D正确。
8．(双选)(2021·山东聊城市高三二模)常温时，某酸溶液中存在如下关系c(H2Y)＋c(HY－)＋c(Y2－)＝0.1 mol·L－1，lg c(H2Y)、lg c(HY－)和lg c(Y2－)随pH变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．曲线③表示pH与lg c(Y2－)的变化关系
B．Kh2(Na2Y)的数量级为10－12
C．反应H2Y＋Y2－2HY－的化学平衡常数K＝105.8
D．由a至b，溶液中水的电离程度先增大后减小
解析：BC　由图像可知，随着pH的增大c(H2Y)和c(HY－)的浓度减小，c(Y2－)的浓度增大，所以曲线③表示pH与lg c(Y2－)的变化关系， A正确；②表示pH与lg c(HY－)的变化关系，③表示pH与lg c(Y2－)的变化关系，Kh2(Na2Y)＝，由图可知c(Y2－)＝c(HY－)，pH＝4.4，所以Kh2(Na2Y)＝10－9.6，Kh2(Na2Y)的数量级为10－10, B错误；反应H2Y＋Y2－2HY－的化学平衡常数K＝＝＝，由图像可知Ka1＝10－1.4，Ka2＝10－4.4，所以该反应的平衡常数为K＝103, C错误；由a至b，溶液由酸性变为中性又变为碱性，所以水的电离程度先增大后减小， D正确。
9．(双选)(2021·山东济南高三一模)某有机胺(HPP)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。常温下，HPP的水溶液中，微粒的分布系数(δ)随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．常温下，HPP的一级电离常数Kb1＝10－6
B．HPP与过量稀硫酸反应得到的盐为HPPH2(HSO4)2
C．常温下，等量HPP和HPPHCl组成的混合溶液显酸性
D．HPPH2Cl2溶液中，c(H＋)＝c(HPPH＋)＋c(HPP)＋c(OH－)
解析：AB　常温下，HPP的一级电离常数Kb1＝，pH＝8时，c(HPP)＝c(HPPH＋)，则Kb1＝c(OH－)＝10－6, A正确；稀硫酸为二元强酸，HPP与过量稀硫酸反应得到的盐为HPPH2(HSO4)2, B正确；HPP的一级电离常数Kb1＝10－6，二级电离常数Kb2＝，pH＝4时，c(HPPH)＝c(HPPH＋)，则Kb2＝c(OH－)＝10－10，HPPH＋的电离常数为Kb2＝10－10，HPPH＋的水解常数为Kh2＝＝10－8，HPPH＋的水解程度大于HPPH＋的电离程度，HPP的电离程度大于HPPH＋的水解程度，则常温下，等量HPP和HPPHCl组成的混合溶液显碱性， C错误；根据物料守恒可知c(Cl－)＝2[c(HPPH＋)＋c(HPP)＋c(HPPH)]，电荷守恒：c(H＋)＋c(HPPH＋)＋2c(HPPH)＝c(Cl－)＋c(OH－)，两式消去氯离子可得，质子守恒：c(H＋)＝c(HPPH＋)＋2c(HPP)＋c(OH－), D错误。