新高考化学二轮复习讲练测专题06 水溶液中的离子平衡(练)解析版
展开1.实验测得0.5 ml·L-1 CH3COONa溶液、0.5 ml·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
【答案】C
【解析】对纯水加热,会促进其电离,但是水电离出的c(H+)=c(OH-),仍为中性,A项错误;升高温度,会促进盐类水解,CH3COO-水解程度变大后,c(OH-)变大,B项错误;加热会促进Cu2+水解,同时由于温度升高,也会促进水的电离,c(H+)变大,C项正确;加热CH3COO-、Cu2+的溶液,水解均是正向移动,CH3COONa溶液的pH减小的原因是水的离子积变大,D项错误。
2.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中eq \f(c(HA)·c(OH-),c(A-))保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
【答案】C
【解析】根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH。相同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点
3.常温下,两种钠盐NaX、NaY溶液的物质的量浓度均为0.1 ml·L-1,加水稀释时溶液的pH与稀释倍数的对数lgeq \f(V,V0)的关系如图所示。下列判断错误的是( )
A.HX、HY均为弱酸,且HX的酸性比HY的强
B.0.1 ml·L-1的NaX、NaY溶液中,前者对水的电离促进作用较大
C.a点NaX溶液中存在:c(Na+)>c(X-)
D.随着溶液的稀释,NaY溶液中eq \f(c(Y-),c(HY))逐渐减小
【答案】A
【解析】常温下,0.1 ml/L的两种钠盐溶液的pH都大于7,说明两种钠盐都是强碱弱酸盐,则二者都是弱酸;溶液的pH越大,说明酸根离子水解程度越大,则其对应酸的酸性越弱,相同浓度的NaX溶液pH值大于NaY溶液,说明X-水解程度大于Y-,所以HX的酸性比HY的弱,故A错误;弱酸根离子促进水电离,酸越弱,酸根离子水解程度越大,其对水电离促进作用越大,HX的酸性比HY的弱,则相同浓度的钠盐溶液中,NaX水解程度大于NaY,即NaX对水的电离促进作用较大,故B正确;a点溶液pH=8,溶液呈碱性,则c(H+)
4.次磷酸(H3PO2、一元弱酸)和氟硼酸(HBF4)均可用于植物杀菌。常温时,有1 ml/L的H3PO2溶液和1 ml/L的HBF4溶液,两者起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水,稀释后溶液的体积均为V,两溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下,NaBF4溶液的pH=7
B.常温下,H3PO2的电离平衡常数约为1.1×10-2
C.NaH2PO2溶液中:c(Na+)=c(H2POeq \\al(-,2))+c(HPOeq \\al(2-,2))+c(POeq \\al(3-,2))+c(H3PO2)
D.常温下,在0≤pH≤4时,HBF4溶液满足pH=lgeq \f(V,V0)
【答案】C
【解析】当lgeq \f(V,V0)+1=1时V=V0,即起始时1 ml/L的曲线b溶液的pH=0,说明曲线b对应酸为强酸,H3PO2为一元弱酸,则曲线b为氟硼酸(HBF4)加水稀释的曲线,曲线a为H3PO2溶液的稀释曲线。HBF4为强酸,则NaBF4为强酸强碱盐,常温下NaBF4溶液的pH=7,故A正确;对于H3PO2溶液,lgeq \f(V,V0)+1=1时pH=1,则V=V0,即1 ml/L H3PO2溶液中c(H+)=0.1 ml/L,H3PO2的电离平衡常数为K=eq \f(0.1×0.1,0.9)≈1.1×10-2,故B正确;根据“次磷酸(H3PO2、一元弱酸)”可知,NaH2PO2溶液中不存在HPOeq \\al(2-,2)、POeq \\al(3-,2),正确的物料守恒为:c(Na+)=c(H2POeq \\al(-,2))+c(H3PO2),故C错误;根据图示曲线b可知,lgeq \f(V,V0)+1=1,则lgeq \f(V,V0)=pH=0,lgeq \f(V,V0)+1=5时lgeq \f(V,V0)=pH=4,所以在0≤pH≤4时,HBF4溶液满足pH=lgeq \f(V,V0),故D正确。
5.用0.100 ml·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 ml·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 ml·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
【答案】C
【解析】根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为eq \f(0.040 0 ml·L-1×50.0 mL,0.100 ml·L-1)=20.0 mL,C项错误;由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 ml·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)=eq \f(0.100 ml·L-1×50.0 mL-0.050 0 ml·L-1×50.0 mL,100 mL)=2.5×10-2 ml·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A项正确;因反应过程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲线上的各点均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B项正确;相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl- K2=10-3.4
HClOH++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示,下列表述正确的是( )
A.Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
【答案】C
【解析】根据图象知,HClOH++ClO-中pH=7.5,Ka=eq \f(c(H+)c(ClO-),c(HClO))=eq \f(10-7.5×c(ClO-),c(HClO))=10-7.5;依据盖斯定律将已知的三个式子相加可得A选项式,所以K=K1×K2×Ka=10-1.2×10-3.4×10-7.5=10-12.1,故A错误;体系中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),即c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-),在氯水中HCl完全电离、HClO部分电离,所以c(HClO)
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HX
C.根据滴定曲线,可得知Y-的水解常数K约为10-9
D.由图象可知酸碱中和滴定分析不适用于极弱的酸和极弱的碱的测定
【答案】B
【解析】均为0.100 0 ml·L-1的三种酸HX、HY、HZ,根据滴定曲线0点的三种酸的pH可得到HZ是强酸,HY和HX是弱酸,酸性:HY>HX,即酸性强弱为:HX
8.T ℃时,分别向10 mL浓度均为0.1 ml·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴0.1 ml·L-1的Na2S溶液,滴的过程中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg3≈0.5]。下列有关说法错误的是( )
A.a→b→d为滴定ZnCl2溶液的曲线
B.对应溶液pH:aC.a点对应的CuCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Cu2+)+c(H+)]
D.d点纵坐标为33.9
【答案】A
【解析】由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),滴加0.1 ml/L的Na2S溶液时,溶液中c(S2-)几乎相同,则溶液中c(Zn2+)>c(Cu2+)、-lgc(Cu2+)>-lgc(Zn2+),由于d点数值大,所以d点所在曲线为滴定CuCl2溶液的曲线,即a→b→e为滴定ZnCl2溶液的曲线,故A错误;某温度下,向10 mL浓度为0.1 ml/L的ZnCl2溶液中滴加 0.1 ml/L的Na2S溶液发生反应生成硫化锌,锌离子浓度减小,水解程度减小,溶液pH增大,反应后加入的硫化钠溶液显碱性,溶液pH:a9.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lgeq \f(cHX-,cH2X)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】H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),酸性条件下,则pH相同时eq \f(c(HX-),c(H2X))>eq \f(c(X2-),c(HX-)),由图象可知N为lgeq \f(c(HX-),c(H2X))的变化曲线,M为lgeq \f(c(X2-),c(HX-))的变化曲线,当lgeq \f(c(HX-),c(H2X))=0或lgeq \f(c(X2-),c(HX-))=0时,说明eq \f(c(HX-),c(H2X))=1或eq \f(c(X2-),c(HX-))=1,浓度相等,结合图象可计算电离常数并判断溶液的酸碱性。lgeq \f(c(X2-),c(HX-))=0时,eq \f(c(X2-),c(HX-))=1,此时pH≈5.4,则Ka2(H2X)≈10-5.4,可知Ka2(H2X)的数量级为10-6,故A正确;由以上分析可知曲线N表示pH与lgeq \f(c(HX-),c(H2X))的变化关系,故B正确;lgeq \f(c(HX-),c(H2X))=0时,即c(HX-)=c(H2X),此时pH≈4.4,则Ka1(H2X)≈10-4.4,常温下,Kh(HX-)=eq \f(Kw,Ka1)≈eq \f(10-14,10-4.4)=10-9.6
10.室温下,在25 mL某浓度的NaOH溶液中,逐滴加入0.1 ml·L-1醋酸,滴定曲线如图所示。则下列说法正确的是( )
A.从A点到B点的过程中,溶液的导电能力几乎不变
B.a点对应的体积值等于25 mL
C.C点时,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.D点时,c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
【答案】D
【解析】开始滴定时溶液pH=13,则c(OH-)=0.1 ml/L,向其中滴加0.1 ml/L的醋酸,发生反应:NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O,可见溶液中导电离子数目不变,但溶液的体积逐渐增大,使溶液中自由移动的离子浓度减少。离子浓度越小,溶液的导电能力就越弱,因此从A点到B点的过程中,溶液的导电能力逐渐减弱,A错误;向25 mL0.1 ml/LNaOH中滴加0.1 ml/L醋酸溶液,若恰好反应产生CH3COONa,反应消耗醋酸溶液25 mL,此时CH3COONa溶液呈碱性,而a点溶液呈中性,说明酸过量,因此醋酸溶液的体积大于25 mL,B错误;溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),C点溶液pH<7,溶液显酸性,说明溶液中c(H+)>c(OH-),因此离子浓度c(CH3COO-)>c(Na+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度,故离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C错误; D点加入的醋酸溶液的体积为NaOH体积的二倍,二者浓度相等,因此该点溶液为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,存在物料守恒①:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),也存在电荷守恒②:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),将①+②×2,整理可得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),D正确;故选D。
1.测定0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是( )
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:
SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-
B.④的pH与①不同,是由SOeq \\al(2-,3)浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
【答案】C
【解析】①→③的过程中,pH变小,说明SOeq \\al(2-,3)水解产生的c(OH-)减小;升高温度,SOeq \\al(2-,3)的水解平衡正向移动,溶液中SOeq \\al(2-,3)水解产生的c(OH-)增大,pH应增大,而实际上溶液的pH减小,其主要原因是实验过程中部分SOeq \\al(2-,3)被空气中的O2氧化生成SOeq \\al(2-,4),溶液中c(SOeq \\al(2-,3))减小,水解平衡逆向移动,则溶液中c(OH-)减小,pH减小;①→③的过程中,温度升高,SOeq \\al(2-,3)的水解平衡正向移动,而c(SOeq \\al(2-,3))减小,水解平衡逆向移动,二者对水解平衡移动方向的影响不一致,C错;Na2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解,存在水解平衡:SOeq \\al(2-,3)+H2OHSOeq \\al(-,3)+OH-,A对;实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明④中的SOeq \\al(2-,4)数目大于①中的,④中的SOeq \\al(2-,3)数目小于①中的,所以④中OH-数目小于①中的,pH不同,B对;Kw只与温度有关,D对。
2.常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是( )
A.相同浓度的HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则Ka(HCOOH)>Ka(HF)
B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
D.在1 ml·L-1 Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1 ml·L-1
【答案】A
【解析】相同浓度的HCOONa和NaF溶液,前者的pH较大,说明HCOO-的水解程度大于F-,根据越弱越水解,则HCOOH的酸性小于HF,所以Ka(HCOOH)
3.下列说法不正确的是( )
A.常温下,0.1 ml·L-1 CH3COONa溶液的pH=8,则该溶液中c(CH3COOH)=(10-6-10-8) ml·L-1
B.对于相同浓度的弱酸HX和HY(前者的Ka较小)溶液,加水稀释相同倍数时,HY溶液的pH改变值小于HX溶液的pH改变值
C.硫酸钡固体在水中存在以下平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq \\al(2-,4)(aq),当加入饱和碳酸钠溶液时可以生成BaCO3沉淀
D.常温下,a ml·L-1的CH3COOH溶液与0.01 ml·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,此温度下醋酸的电离平衡常数Ka=eq \f(10-9,a-0.01)
【答案】B
【解析】CH3COONa溶液的pH=8,则c(OH-)=eq \f(10-14,10-8) ml/L=10-6 ml/L、c(H+)=10-8 ml/L,物料关系为:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),电荷关系为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),二者结合可得:c(CH3COOH)=c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+)=(10-6-10-8) ml·L-1,故A正确;对于相同浓度的弱酸HX和HY溶液,前者的Ka较小,则HY的酸性较强,加水稀释相同倍数时,酸性越强,则pH变化越大,所以HY溶液的pH改变值大于HX溶液的pH改变值,故B不正确;硫酸钡固体在水中存在以下平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SOeq \\al(2-,4)(aq),加入饱和碳酸钠溶液,满足Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3)时,可生成碳酸钡沉淀,故C正确;由电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),等体积混合后溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-)=10-7 ml/L,c(Na+)=c(CH3COO-)=0.005 ml/L,溶液中过量的c(CH3COOH)=eq \f(1,2)(a-0.01)ml/L,所以用含a的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=eq \f(c(H+)·c(CH3COO-),c(CH3COOH))=eq \f(0.005×10-7,\f(1,2)(a-0.01))=eq \f(10-9,a-0.01),故D正确。
4.298 K、25 ℃,在NaHS溶液中,各离子的浓度随NaHS溶液浓度的变化关系如图所示,下列叙述不正确的是( )
已知:298 K(25 ℃)H2S的Ka1=9.10×10-8,Ka2=1.10×10-12
A.0.10 ml/L NaHS溶液: c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
B.Na2S溶液中:c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
C.随着c(NaHS)浓度的增大c(H+)也将持续增大
D.当c(OH-)=c(S2-)时,c(H+)=10-9 ml/L
【答案】C
【解析】当横坐标为0.10时,根据图象可知c(HS-)>c(S2-)>c(OH-),所以0.10 ml/L NaHS溶液有:c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-),故A正确;Na2S溶液中存在物料关系为c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),故B正确;由图可知,随着c(NaHS)浓度的增大c(H+)持续减小,故C错误;由图可知,当c(OH-)=c(S2-)时,c(OH-)=10-5 ml/L,所以c(H+)=eq \f(10-14,10-5) ml/L=10-9 ml/L,故D正确。
5.25 ℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 ml·L-1,lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO-)、
lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是( )
A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)
B.N点时,pH=-lg Ka
C.该体系中,c(CH3COOH)=eq \f(0.1c(H+),Ka+c(H+)) ml·L-1
D.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大
【答案】BC
【解析】经分析O点时pH=7,则c(H+)=c(OH-),由图象可知,曲线MO为lgc(H+),曲线OP为lgc(OH-),N点时有c(CH3COO-)=c(CH3COOH),A项错误;N点时,lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH)则c(CH3COOH)=c(CH3COO-),CH3COOH的电离常数Ka=eq \f(c(CH3COO-)·c(H+),c(CH3COOH))=c(H+),即pH=-lgKa,B项正确;溶液中存在CH3COOH的电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,设c(CH3COOH)=a,根据题意可知c(CH3COO-)=0.1 ml·L-1-c(CH3COOH)=0.1 ml·L-1-a,根据电离常数表达式可知Ka=eq \f((0.1 ml·L-1-a)·c(H+),a),整理得a=eq \f(0.1c(H+),Ka+c(H+)) ml·L-1,C项正确;CH3COO-在溶液中发生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,pH由7到14的过程中,溶液中c(OH-)增大,CH3COO-的水解受到抑制,D项错误。
6.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHA===K2A+Na2A+2H2O。溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导电能力越强,A项正确;图象中纵轴表示“相对导电能力”,随着NaOH溶液的滴加,溶液中c(K+)、c(HA-)逐渐减小,而Na+、A2-的物质的量逐渐增大,由题图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B项正确;本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH>7,C项错误;滴定终点时,c(K+)=c(Na+),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点的,故c点时c(K+)>c(OH-),所以c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项正确。
7.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】B
【解析】a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度,可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;Ksp只受温度影响,即m、n、p三点对应的Ksp相同,又T1
[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=eq \f(c(A2-),c(H2A)+c(HA-)+c(A2-))]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 ml·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
【答案】C
【解析】由图知加入40 mL NaOH溶液达到滴定终点,又H2A为二元酸,则c(H2A)等于0.1 ml/L,未加NaOH溶液时,pH=1可知H2A第一步完全电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;当加入40.00 mL NaOH溶液时,溶液的pH发生突跃,说明酸碱恰好完全反应,结合思路分析,根据反应2NaOH+H2A===Na2A+2H2O,c(H2A)=eq \f(0.100 0 ml·L-1×40 mL,2×20.00 mL)=0.100 0 ml·L-1,B错误;曲线①与曲线②的交点存在等量关系:δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2+),此时加入的VNaOH=25 mL,对应滴定曲线上pH=2.0,则c(H+)=10-2 ml·L-1,HA-的电离平衡常数Ka=eq \f(c(A2-)·c(H+),c(HA-))=c(H+)=1.0×10-2,C正确;用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,说明滴定终点时溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误。
9.三甲胺 [N(CH3)3]是一种一元有机弱碱,可简写为MOH。常温下,向20mL 0.5ml/L MOH溶液中逐滴加入浓度为0.25ml/L的HCl溶液,溶液中lg、pOH[pOH=-lgc(OH-)]、中和率()的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.三甲胺[N(CH3)3]的电离常数为10-4.8
B.a点时,c(MOH)+c(M+)=2c(Cl-)
C.b点时,c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
D.溶液中水的电离程度:c点<d点
【答案】C
【解析】据图可知当lg=0时,pOH=4.2,即c(MOH)=c(M+)时c(OH-)=10-4.2ml/L,三甲胺的电离常数K==10-4.2,故A错误;a点中和率小于50%,即加入的2n(HCl)<n(MOH),根据物料守恒可知c(MOH)+c(M+)>2c(Cl-),故B错误;b点中和率为50%,溶液中的溶质为等物质的量的MOH和MCl,据图可知此时pOH小于7,溶液显碱性,说明M+的水解程度小于MOH的电离程度,则溶液c(M+)>c(Cl-)> c(MOH)> c(OH-)>c(H+),故C正确;c点中和率为100%溶液中溶质为MCl,d点溶液中溶质为MCl和HCl,HCl的电离抑制水的电离,MCl的水解促进水的电离,所以c点水的电离程度更大,故D错误;故选C。
10. 取两份 的NaHCO3溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法不正确的是
A. 由a点可知:NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度
B. 过程中:逐渐减小
C. 过程中:
D. 令c点的,e点的,则
【答案】C
【解析】向NaHCO3溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液pH将逐渐减小,向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,溶液碱性增强,溶液pH将逐渐增大,因此abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加盐酸。a点溶质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,HCO3-在溶液中电离使溶液呈酸性,HCO3-在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度,故A正确;由电荷守恒可知,过程溶液中,滴加NaOH溶液的过程中保持不变,逐渐减小,因此逐渐减小,故B正确;由物料守恒可知,a点溶液中,向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此过程中,C错误;c点溶液中=(0.05+10-11.3)ml/L,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中=(0.025+10-4)ml/L,因此x>y,故D正确;故选C。
1.(2022·湖北卷)下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是
A. 的为
B. 的酸性比的强
C. 时,的浓度比的高
D. 时,溶液中浓度最高物种为
【答案】D
【解析】由图分析,左侧纵坐标浓度的数量级为10-3ml/L,右坐标浓度的数量级为10-6ml/L,横坐标为pH,随着pH的增大,先变大,然后再减小,同时变大,两者浓度均为右坐标,说明变化的程度很小,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6。pH继续增大,则减小,同时增大,当pH=9.1时,=,,二者用左坐标表示,浓度比较大,说明变化的幅度比较大,但混合溶液中存在着酒石酸,电离常数远大于亚砷酸,且总T浓度也大于总As。,,当pH=9.1时,=,,为,A正确;,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6,而由A选项计算得H3AsO3的,即Ka > Ka1,所以的酸性比的强,B正确;由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3ml/L,的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6ml/L,所以时,的浓度比的高,C正确;由可知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,D错误;故选D。
2. (2022·全国乙卷)常温下,一元酸的。在某体系中,与A-离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A. 溶液Ⅰ中
B. 溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
【答案】B
【解析】常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1ml/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7ml/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1ml/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=
1.0×10-3,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误;答案选B。
3.(2021·北京卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
【答案】D
【解析】Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、SO42-导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-+NH4++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的NH4+、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、SO42-导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;故选D。
4.(2021·北京卷)下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
【答案】B
【解析】Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O,故含有的微粒种类相同,A正确; H++,加入Ca2+后,Ca2+和反应生成沉淀,促进的电离,B错误;Al3+与、都能发生互相促进的水解反应,C正确;由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根,则它们浓度减小,水解产生的氢氧根的浓度会减小,pH减小,D正确;故选B。
5. (2021·广东卷)鸟嘌呤()是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A. 水溶液的
B. 水溶液加水稀释,升高
C. 在水中的电离方程式为:
D. 水溶液中:
【答案】B
【解析】GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱离子的水解较为微弱,因此0.001ml/L GHCl水溶液的pH>3,故A错误;稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,故B正确;GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl=GH++Cl-,故C错误;根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),故D错误;综上所述,故答案为B。
6.(2021·山东卷)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
【解析】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。,,因此,故A错误;
M点存在电荷守恒:,此时,因此,故B错误;
O点,因此,即,因此,溶液,故C正确;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,故选CD。
7. (2021·浙江卷)25℃时,下列说法正确的是
A. NaHA溶液呈酸性,可以推测H2A为强酸
B. 可溶性正盐BA溶液呈中性,可以推测BA为强酸强碱盐
C. 0.010 ml·L-1、0.10ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1<α2
D. 100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5ml
【答案】D
【解析】NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的电离程度大于其水解程度,不能据此得出H2A为强酸的结论,A错误;可溶性正盐BA溶液呈中性,不能推测BA为强酸强碱盐,因为也可能是B+和A-的水解程度相同,即也可能是弱酸弱碱盐,B错误;弱酸的浓度越小,其电离程度越大,因此0.010 ml·L-1、0.10 ml·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2,则α1>α2,C错误;100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10-4ml/L,碳酸根水解促进水的电离,则水电离出H+的浓度是1×10-4ml/L,其物质的量为0.1L×1×10-4ml/L=1×10-5ml,D正确;答案选D。
8.(2021·浙江卷)实验测得10 mL 0.50 ml·L-1NH4Cl溶液、10 mL 0.50ml·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5.下列说法不正确的是
A. 图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化'
B. 将NH4Cl溶液加水稀释至浓度ml·L-1,溶液pH变化值小于lgx
C. 随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH- )减小,c(H+)增大,pH减小
D. 25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH)
【答案】C
【解析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 ml·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50ml·L-1CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化曲线,由于两种盐均能水解,水解反应为吸热过程,且温度越高、浓度越小其水解程度越大。氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,虽然水程度越大,但其溶液的酸性越弱,故其pH越大;醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小。温度越高,水的电离度越大。因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化。由分析可知,图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A说法正确;将NH4Cl溶液加水稀释至浓度ml·L-1时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lgx,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lgx,B说法正确;随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大;随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中c(OH-)增大,因此,C说法不正确;25℃时稀释相同倍数的NH4C1溶液与CH3COONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)+c(CH3COO- ) ,c(NH4+)+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(NH4+) =c(H+ )-c(OH- ),醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CH3COO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8 ×10-5,因此,由于原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4C1溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中c(OH-) -c(H+)(两者差的绝对值)相等,故c(Na+ )-c(CH3COO- )=c(Cl-)-c(NH4+),D说法正确。综上所述,本题选C。
9.(2021·浙江卷)某同学拟用计测定溶液以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是
A. 25℃时,若测得溶液,则HR是弱酸
B. 25℃时,若测得溶液且,则HR是弱酸
C. 25℃时,若测得HR溶液,取该溶液,加蒸馏水稀释至,测得,则HR是弱酸
D. 25℃时,若测得NaR溶液,取该溶液,升温至50℃,测得,,则HR是弱酸
【答案】B
【解析】25℃时,若测得溶液,可知为强酸强碱盐,则为强酸,A错误;25℃时,若测得溶液且,可知溶液中,所以未完全电离,为弱酸,B正确;假设为强酸,取的该溶液,加蒸馏水稀释至测得此时溶液,C错误;假设为强酸,则为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,减小,D错误;答案为B。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
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