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专项 09 水溶液中的离子平衡
该专题分为两个板块
【1】知识清单
一、电离常数及其应用
1. 电离常数的四大应用
2. 电离常数与水解常数(K )的关系
h
3. 弱电解质电离常数的两种计算方法
二、电解质溶液中离子浓度关系
1. 电解质溶液中的“三守恒”
2. 巧抓酸碱滴定中的“五点”,判断溶液中的粒子浓度关系
三、分布系数图像与对数图像
1. 弱电解质(弱酸或弱碱)分布系数图像
2. 对数图像
【2】专项练习
【1】知识清单
一、电离常数及其应用
1. 电离常数的四大应用
(1)判断弱酸(或弱碱)的相对强弱,电离常数越大,酸性(或碱性)越强。在常温下,CHCOOH的Ka=
3
1.75×10-5,HClO的Ka=2.95×10-8,则酸性强弱为CHCOOH > HClO。
3
(2)判断盐溶液的酸性(或碱性)强弱
电离常数越大,对应的盐水解程度越小,盐溶液的碱性(或酸性)越弱,如醋酸:K=1.75×10-5,次氯酸:K
=2.95×10-8,则同浓度的醋酸钠和次氯酸钠溶液的pH:醋酸钠 < 次氯酸钠。
(3)判断反应能否发生或者判断产物是否正确
通过强酸制弱酸来判断。如HCO :K =4.2×10-7,K =5.6×10-11,苯酚(C HOH):K=1.3×10-10,向苯
2 3 a1 a2 6 5 a
酚钠(C HONa)溶液中通入的CO 不论是少量还是过量,其化学方程式为:
6 5 2
C H ONa + CO + H O===C H OH + NaHCO 。
6 5 2 2 6 5 3
(4)判断溶液微粒浓度比值的变化
利用温度不变,电离常数不变来判断。如向0.1 mol·L-1 CHCOOH溶液加水稀释,的值变大还是变小?
3
分析:首先要建立与K值的联系,再分析单一变量离子浓度。
==,稀释时,c(H+)减小,K 不变,则变大。
a
2.电离常数与水解常数(K )的关系
h
(1)对于一元弱酸HA,K 与K 的关系
a h
HA电离:HA H++A-,K=;
a
A-水解:A-+HO HA+OH-,K =;
2 h则K·K =c(H+)·c(OH-)=K
a h w
故K =。
h
(2)对于二元弱酸HB,K (H B)、K (H B)与K (HB-)、K (B2-)的关系
2 a1 2 a2 2 h h
HB-水解:HB-+HO HB+OH-,K (HB-)= ;
2 2 h
B2-水解:B2-+HO HB-+OH-
2
K (B2-)= 。
h
3.弱电解质电离常数的两种计算方法
(1)由图形起点计算电离常数
如常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定浓度的盐酸,溶液中水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积
的变化如图所示。
分析:由图中a点可知,常温下0.1 mol·L-1的氨水中c(H+)=1.0×10-11 mol·L-1,c(OH-)==1.0×10-
3mol/L,所以K==10-5。
b
(2)由图形交点计算电离常数
如常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH溶液,所得溶液中HC O 、HC O、
2 2 4 2
C O2-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示:
2 4
分析:由图像可知,
pH=1.2时,c(HC O-)=c(HC O),则K == 10 - 1.2 ,
2 4 2 2 4 a1
pH=4.2时,c(HC O-)=c(C O2-),K == 10 - 4.2 。
2 4 2 4 a2
二、电解质溶液中粒子浓度关系
1.电解质溶液中的“三守恒”
物质
NaS NaHC O
2 2 4
三守恒
电荷守恒 c(Na + ) + c(H + ) = c(OH - ) + c(HS - ) + c(Na + ) + c(H + ) = c(OH - ) + c(HC O - ) +
2 42c(S 2 - ) 2c(C O 2 - )
2 4
c(Na + ) = c(HC O - ) + c(C O 2 - ) +
2 4 2 4
物料守恒 c(Na + ) = 2[c(S 2 - ) + c(HS - ) + c(H S)]
2
c(HC O)
2 2 4
质子守恒 c(OH - ) = c(H + ) + c(HS - ) + 2c(H S) c(H + ) + c(H C O ) = c(OH - ) + c(C O 2 - )
2 2 2 4 2 4
说明:质子守恒可以用电荷守恒与物料守恒推出,也可以用图示法推出。如:
(1)Na CO 溶液:
2 3
质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO -)+2c(HCO)。
3 2 3
(2)NaHCO 溶液:
3
质子守恒:c(HCO)+c(H+)=c(CO2-)+c(OH-)。
2 3 3
(3)等物质的量浓度的 NaCO 和 NaHCO 的混合溶液中,质子守恒:3c(HCO ) + 2c(H + ) + c(HCO - ) =
2 3 3 2 3 3
2c(OH - ) + c(CO 2 - ) 。
3
提示:质子转移图示如下:
2.巧抓酸碱滴定中的“五点”,判断溶液中的粒子浓度关系
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
例如:向CHCOOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示:
3
(注:a点为反应一半点,b点为中性点,c点为恰好反应点,d点NaOH过量一倍)
分析:
a点,溶质为:CHCOONa、CHCOOH,离子浓度关系: c(CH COO - )>c(Na + )>c(H + )>c(OH - ) ;
3 3 3
b点,溶质为:CHCOONa、CHCOOH,离子浓度关系: c(CH COO - ) = c(Na + )>c(H + ) = c(OH - ) ;
3 3 3
c点,溶质为:CHCOONa,离子浓度关系: c(N a + )>c(CH COO - )>c(OH - )>c(H + ) ;
3 3
d点,溶质为:CHCOONa、NaOH,离子浓度关系: c(N a + )>c(OH - )>c(CH COO - )>c(H + ) 。
3 3
其中a点是等物质的量浓度CHCOOH和CHCOONa的混合溶液,此混合液的“三守恒”“一比较”的分
3 3
析方法如下:
三、分布系数图像与对数图像
1.弱电解质(弱酸或弱碱)分布系数图像
一元弱酸(以 CHCOOH 二元弱酸(以 HC O 为
3 2 2 4
举例 三元弱酸(以HPO 为例)
3 4
为例) 例)
弱电解
质分布
系数图
弱酸溶液中加入强碱,发生中和反应,溶液的pH不断增大,各成分粒子的含量不断
原因
动态变化
δ 为 CHCOOH 、 δ 为 δ 为 HC O 、 δ 为 δ 为HPO 、δ 为HPO、δ
0 3 1 0 2 2 4 1 0 3 4 1 2 2
δn
CHCOO- HC O、δ 为C O 为HPO、δ 为PO
3 2 2 2 3
利用交 交叉点的含义[图中pH= 交叉点的含义(二元酸有 交叉点的含义:(1)pH=2时,由图可知:
两个交叉点):
c(H PO )=c(H PO)
3 4 2
(1)当pH=1.2时,由图
可知:
c(H C O)=c(HC O) K =c(H+)=10-2。
2 2 4 2 1
4.76时,曲线相交,
K = (2)pH=7.1时,由图可知:
1
c(CHCOO-)=
3
所以,K =c(H+)=10- c(HPO)=c(H PO)
c(CHCOOH)]: 1 2
3
点求K 1.2。
K=
a
(2)当pH=4.2时,由图
所以,K a =c(H+)=10-4.76, 可知: K 2 =c(H+)=10-7.1。
lg K a =-4.76,pK a =4.76 (3)pH=12.2时,由图可
c(C O)=c(HC O)
2 2
知:
K =
2
c(HPO)=c(PO)
所以,K =c(H+)=10-
2
K =
4.2 3
K =c(H+)=10-12.2
3
[注意] 用分布系数图像交叉点求K 及pH的方法
a
如:HA为二元弱酸。20 ℃时,配制一组c(HA)+c(HA-)+c(A2-)=0.100 mol/L的HA和NaOH的混合溶
2 2 2
液,溶液部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。
P点:K ·K =×==10-1.2×10-4.2
a1 a2
c(H A)=c(A2-)
2
c(H+)==10-2.7,pH=2.7=a
2.对数图像
(1)常考的对数图像类型
类型 含义 变化规律 解题策略
pH越大,c(H+)越 ①先弄清是对数还
氢离子浓度的常用对数
pH=-lgc(H+) 小,溶液的碱性越 是负对数
负值
强 ②弄清楚是什么的
pC=-lgc(C) C离子浓度的常用对数 pC越大,c(C)越小 对数,如浓度对负值
lg越大,反应向正
生成物与反应物离子浓
lg 反应方向进行的程
度比的常用对数
度越大
稀释后与稀释前体积比 lg越大,稀释程度
lg 数、浓度比对数、
的常用对数 越大
体积比对数等
AG越大,酸性越
氢离子与氢氧根离子浓 ③弄清楚对数变化
AG=lg 强,中性时,=1,
度比的常用对数 所表示的意义
AG=0
(2)对数图像分析示例
lg(x)与pH关系图
当弱电解质的成分粒子的浓度(x)经对数处理后,就得到lg(x)与pH的直线关系图。
分析曲线的方法:一是根据中和反应判断各成分浓度是增大还是减小;二是根据 pH等于7,H+和OH-
浓度对数的交叉点来确定氢离子和氢氧根离子浓度变化的曲线。
如25 ℃时,某混合溶液中 c(CHCOOH)+c(CHCOO-)=0.1 mol/L,lgc(CH COOH)、lgc(CH COO-)、
3 3 3 3
lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。
分析:随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,醋酸和氢离子的浓度减小。根据下图分析可
知,
O点pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知:曲线2为lgc(H+)随pH的变化曲线,曲
线3为lgc(OH-)随pH的变化曲线;曲线1为lgc(CH COO-)随pH的变化曲线,曲线4为lgc(CH COOH)随
3 3
pH的变化曲线。
【2】专项练习1.向一定体积的稀 溶液中逐滴滴加某浓度的稀盐酸溶液,混合溶液的 、温度变化如图所示,
下列有关说法错误的是
A.c点溶液,有
B. ,温度升高说明 与 反应放热
C. ,滴入 消耗 ,导致 迅速降低
D. ,发生的主要离子反应为
【答案】A
【详解】A. c点为碳酸钠与盐酸按1:1滴定形成的NaHCO 溶液,根据物料守恒有
3
,选项A错误;
B. ,是发生反应 ,温度升高说明 与 反应放热,选项B正确;
C. ,滴入 消耗 ,反应 ,溶液碱性减弱,导致 迅速降低,选项C正确;
D. ,碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳,发生的主要离子反应为 ,选项D
正确;
答案选A。
2.电解质溶液的电导率与离子浓度成正比。用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定体积均为10.00 mL、浓度均
为0.100 mol·L-1的盐酸和CHCOOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法
3
正确的是
A.在相同温度下,A、B、C三点溶液中水的电离程度:B<A=C
B.D点溶液中:c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+)
C.B点溶液中:c(CHCOOH)+c(CHCOO-)=c(Na+)
3 3
D.A点溶液中:c(CHCOOH)+c(Na+)<0.05 mol·L-1
3
【答案】B【详解】A.由电导率的变化可知,曲线①为醋酸,曲线②为盐酸。A点溶液溶质为醋酸钠,促进水的电
离;B点溶液溶质为等物质的量的醋酸钠和氢氧化钠,氢氧化钠对水的电离的抑制作用更明显;C点溶液
溶质为氯化钠,对水的电离无影响,则A、B、C三点溶液中水的电离程度:A>C>B,故A错误;
B.D点溶液中Na+的物质的量为0.0015mol,Cl−物质的量为0.001mol。体积相等,则 ,根
据电荷守恒可知, ,将Na+用Cl−替代可得 ,故B正确;
C.B点溶液溶质为等物质的量的醋酸钠和氢氧化钠,根据物料守恒,应有
,故C错误;
D.A点溶液根据物料守恒有 ,又根据电荷守恒知
,因此合并两式可得 ,故D错误;
故选B。
3.室温下,用0.20mol·L-1的NaOH溶液滴定10.00mL 0.20mol·L-1的NaHSO 溶液,滴定过程中溶液的pH
3
变化和滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.溶液中水的电离程度:b>a>c
B.pH=7时,消耗的V(NaOH)<10.00mL
C.在室温下K (H SO )约为1.0×10-7
2 2 3
D.c点溶液中c(Na+)>c(SO 2-)>c(OH-)>c(HSO -)>c(H+)
3 3
【答案】D
【分析】在a点,pH<7,说明溶液显酸性,HSO -主要发生电离,HSO - H++SO2-;在b点,加入
3 3 3
V(NaOH)=10.00mL,NaHSO 与NaOH的物质的量相等,二者刚好完全反应生成NaSO ,此时
3 2 3
c(Na SO )=0.1mol/L,溶液的pH=10,说明SO 2-+HO HSO -+OH-;在c点,V(NaOH)=20.00mL,此时
2 3 3 2 3
溶液中c(Na SO )=c(NaOH)=0.067mol/L。
2 3
【详解】A.在a点,HSO - H++SO2-,对水的电离产生抑制,b点,SO 2-+HO HSO -+OH-,促进水
3 3 3 2 3
的电离,在c点,虽然SO 2-仍会促进水电离,但过量NaOH对水电离的抑制是主要的,且比a点对水的抑
3
制作用更强,水的电离程度更小,所以溶液中水的电离程度:b>a>c,A正确;
B.V(NaOH)=10.00mL 时,pH>7,所以pH=7时,消耗的V(NaOH)<10.00mL,B正确;
C.在b点,SO 2-+HO HSO -+OH-,c(OH-)=c(HSO -)= = =1.0×10-4mol•L-1,K =
3 2 3 3 h
≈10-7,在室温下K (H SO )= = ≈1.0×10-7,C正确;
2 2 3D.在c点,c(Na SO )=c(NaOH),溶液中主要发生SO 2-+HO HSO -+OH-,所以
2 3 3 2 3
c(Na+)>c(OH-)>c(SO 2-)>c(HSO -)>c(H+),D错误;
3 3
故选D。
4.(辽宁沈阳市2021届高考二模化学试题)25℃时,将 溶液与 固
体混合,充分反应后向混合液中通(加)入 气体或 固体,溶液 随加入 或 的物质的量
的变化如图所示.下列叙述中正确的是
A.a、b、c对应的混合液中,水的电离程度b点最大
B.c点混合液中:
C.加入 过程中, 的值减小
D.若忽略体积变化,25℃时 电离平衡常数
【答案】D
【详解】A.溶液中酸或碱电离的c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,a、b、c三点溶液中c(H+)依次
减小,水的电离程度增大,所以水的电离程度由大到小的顺序的是c>b>a,水的电离程度c点最大,故A
错误;
B.c点pH=7,则c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH COO-),所以
3
c(Na+)=c(CH COO-),故B错误;
3
C.加入NaOH过程中,c(Na+)和c(OH-)增大,c(Na+)的增大大于c(CHCOO-)的增大,则加入NaOH过程中
3
增大,故C错误;
D.pH=7时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol•L-1,溶液中存在电荷守恒c(Na+)=c(CH COO-)=0.2mol/L,溶液中
3
c(CHCOOH)=(W-0.2)mol/L,电离平衡常数 ,故D正确。
3
故选:D。
5.(2022年高考化学二轮复习讲练测)25℃时,向不同浓度硝酸中加入CHCOOAg固体,溶解过程中-
3
lgc(Ag+)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是A.CHCOOAg的K 的数量级为10-3
3 sp
B.温度一定时,c越大,CHCOOAg的溶解度越小
3
C.温度和pH一定时,c越大,CHCOOAg的K 越大
3 sp
D.a点溶液满足:
【答案】A
【详解】A.根据图示信息可以看出,当c=0.01的曲线与CHCOOAg存在区域的交点处对应的纵坐标-
3
lgc(Ag+)值约为1.2,则c(Ag+)=10-1.2mol/L,又根据 的沉淀溶解平衡
可知,沉淀 的 =10-1.2 10-
1.2=10-2.4,则其 的数量级为 ,A项正确;
B.根据图示,温度一定时,c越大, 的饱和溶液中 越小,即 越大,则
的溶解度越大,B项错误;
C. 只与温度有关,温度和 一定时, 保持不变,C项错误;
D. 点所在曲线起始时 ,加入 固体, 不变, ,
根据物料守恒 ,以及电荷守恒
,可得 ,D项
错误;
答案选A。
6.(山东省济宁市邹城市2021-2022学年高二上学期期中考试化学试题)实验测得10mL
溶液、10mL 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 和 的电离常数均为 。下列说法正确的是A.图中虚线d表示 溶液pH随加水量的变化
B. 溶液稀释加水量到1000mL时,溶液的pH值约为6.8
C.随温度升高, 增大, 溶液中 减小, 增大,pH减小
D.25℃时稀释相同倍数的 溶液与 溶液中:
【答案】D
【分析】由题中信息可知,图中两条曲线为10 mL 0. 50 mol·L-1 NH Cl溶液、10 mL 0.50mol·L-1CHCOONa
4 3
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。
【详解】A.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错误;
B.铵根的水解方程式为: ,设其中氢离子的浓度为x,则铵根的水解常数K=
h
,解得x= ,pH=-lg ,这与实际情况不符合,故稀释后pH应该约为
7,B错误;
C.随温度升高水解平衡正向移动, 溶液中 增大,C错误;
D.25℃时稀释相同倍数的NH C1溶液与CHCOONa溶液中均分别存在电荷守恒,c(Na+ ) +c(H+) =c(OH-)
4 3
+c(CHCOO- ) ,c( )+c(H+ ) =c(Cl-)+c(OH- )。因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c( ) =c(H+ )-c(OH- ),
3
醋酸钠溶液中,c(Na+ )-c(CHCOO- )= c(OH-) -c(H+) 。由于25 ℃时CHCOOH和NH ·H O的电离常数均
3 3 3 2
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NH C1溶液与CHCOONa溶液,
4 3
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(CHCOO- )=c(Cl-)-c( ),D正确;
3
故选D。
7.(2022年河北省新高考测评卷(三))常温下,某 溶液中各含磷微粒的浓度之和为 ,各含磷微粒的pc−pOH关系如图所示[ pc表示各含磷微粒浓度的负对数,即 ;pOH表示 浓度的
负对数,即 ]。已知: , 。下列说法正确的
是
A.曲线①表示 随pOH的变化
B. 的溶液中,
C. 的平衡常数
D.向该 溶液中滴加少量 溶液,化学方程式为
【答案】C
【详解】A.pOH越大说明溶液中的OH-浓度越小,H+浓度越大,根据HPO 的逐级电离结合图像信息可
3 3
知,曲线③表示 随pOH的变化,曲线②表示 随pOH的变化,曲线①表示
随pOH的变化,A错误;
B. 时,则 (图中即对应y点),此时 ,根据物料守恒,
,则 ,B错误;
C.由z点坐标求 ,由x点坐标求 ,
,C正确;
D. 是二元弱酸,不可能得到 ,反应的化学方程式应为
,D错误;
故答案为:C。8.常温下,现有 的 溶液, 已知含氮 或含碳 各微粒的分布分数 平衡时某
种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数 与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.常温下
B.向 的上述溶液中逐滴滴加NaOH溶液时, 和 浓度都逐渐减小
C. 溶液中存在下列守恒关系:
D.当溶液的 时,溶液中存在下列关系:
【答案】B
【详解】A.常温下,现有 的 溶液, 溶液显碱性说明碳酸氢根离子水解程度
大于铵根离子,则 ,故A正确;
B. 的溶液中 ,逐滴滴加氢氧化钠溶液时, 先逐渐增大,当pH大于
后随溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子才开始减小,故B错误;
C.溶液中并且存在物料守恒: ,故C正确;
D.结合图像可知,溶液的 时,溶液中离子浓度大小为: ,
故D正确;
答案选B。
【点睛】利用图像解决溶液中离子浓度大小的问题时,要注意各离子曲线的走向,注意查看交点所对应离
子的关系。
9.(重庆市第一中学2021-2022学年高三上学期第三次月考化学试题)酒石酸是一种存在于某些植物中的
二元有机弱酸.一定温度下,向 酒石酸溶液( 表示)中滴加 溶液,混合
溶液 随 变化的关系如下图所示,下列说法正确的是A.a点表示第一滴定终点,可用石蕊溶液作为指示剂
B.a点时:
C.b点时:
D.c点时:
【答案】C
【详解】A. 的酒石酸第一步反应反应消耗10mL ,a点表示第一滴定终点,
溶液呈酸性,可用甲基橙作为指示剂,故A错误;
B.a点溶质为NaHA,溶液呈酸性,说明HA-的电离大于水解,所以 ,故
B错误;
C.b点溶质为NaA,根据物料守恒 ,根据质子守恒
2
,所以 ,故C正确;
D.c点时,NaA、NaOH的物质的量比为2:1,根据物料守恒 ,根
2
据电荷守恒 ,所
以 ,故D错误;
选C。
10.(湖北省重点中学2021-2022学年高二下学期3月联考化学试题)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,
分别滴定浓度均为 的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是
A.三种酸的电离常数关系:
B.滴定至P点时,溶液中:
C.室温时,D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
【答案】C
【分析】根据图像,室温下,没有滴入NaOH溶液时0.1mol/L的HA、HB、HD的pH由大到小的顺序为:
HD>HB>HA,同温同浓度的HA、HB、HD电离出H+的能力:HA>HB>HD,故三种酸的电离平衡常
数:K >K >K 。
HA HB HD
【详解】A.根据分析,三种酸的电离平衡常数:K >K >K ,A项正确;
HA HB HD
B.P点,中和百分数为50%,所得溶液为等物质的量浓度的NaB和HB的混合液,溶液的pH<7,溶液呈
酸性,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB) >c(H+)>c(OH-),B项正确;
C.根据图像,0.1mol/LHB溶液的pH=3,溶液中c(H+)=10-3mol/L,则K (HB)= = ≈10-
a
5,C项错误;
D.当中和百分数达100%时,分别得到NaA、NaB、NaD溶液,将三种溶液混合后所得溶液中的物料守恒
为c(Na+)=c(A-)+c(HA)+c(B-)+c(HB)+c(D-)+c(HD),电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(D-)+c(OH-),两式
整理得c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确;
答案选C。
11.常温下,分别向25mL 0.3mol/L 溶液和25mL 0.3mol/L 溶液中逐滴滴加0.3mol/L稀盐
酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.Y曲线为 溶液的滴定曲线
B.b、c两点溶液中水的电离程度:b>c
C.a点溶液中
D.取d点溶液加热煮沸后冷却至室温,溶液的pH不变
【答案】C
【详解】A.由图可知,X曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO 生成,而Y曲线在滴定过半时
2
才有少量CO 生成,并且消耗的盐酸物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO 溶液的滴定曲线,Y是
2 3
NaCO 溶液的滴定曲线,A错误;
2 3
B.c点加入25mL稀盐酸,溶液中的溶质为NaHCO ,HCO 水解显碱性,水的电离被促进,从理论上看,
3
b点为反应恰好完全,溶液的成分均为NaCl溶液,且溶解一定量二氧化碳,碳酸对水的电离有一定的抑制
作用,故水的电离程度bc(HA—)>c(H+)>c(A2—)>c(OH—)
C.水的电离程度:d>c>b>a
D.b→c段,反应的离子方程式为HA—+OH—=A2—+H O
2
【答案】C
【分析】由图可知,a点对应溶液为HA溶液,酸电离出的氢离子抑制水的电离,HA溶液与氢氧化钠溶
2 2
液反应时有b、c两个计量点,b点对应溶液为NaHA溶液、c点对应溶液为NaA溶液,b点NaHA溶液pH
2
为5说明HA—在溶液中的电离程度大于水解程度,d点为NaOH和NaA的混合溶液,由b点消耗0.1mol/L
2
氢氧化钠溶液的体积可知,HA溶液的浓度为 =0.1mol/L。
2
【详解】A.由分析可知,a点对应溶液为0.1mol/L H A溶液,溶液pH为2,则电离常数K (H A)=
2 a1 2
≈ =1×10—3,所以电离常数的数量级为10-3,故A正确;
B.由分析可知,b点对应溶液为NaHA溶液,溶液pH为5说明HA—在溶液中的电离程度大于水解程度,
则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HA—)>c(H+)>c(A2—)>c(OH—),故B正确;
C.由分析可知,c点对应溶液为NaA溶液,A2—在溶液中水解使溶液呈碱性,促进水的电离,d点为
2
NaOH和NaA的混合溶液,氢氧化钠在溶液中电离出的氢氧根离子抑制A2—在溶液中的水解,水的电离程
2
度小于c点,故C错误;
D.由分析可知,b→c段发生的反应为NaHA溶液与氢氧化钠溶液反应生成NaA和水,反应的离子方程
2式为HA—+OH—=A2—+H O,故D正确;
2
故选C。
13.(湖北部分重点学校联考2021届高三2月新高考质量检测化学试题)温度为T时,用NaOH调节草酸
( 表示,电离常数为 、 )溶液,使其满足 ,溶液中 、
、 、 及 的对数值与pH关系如图所示。下列说法错误的是
A.温度T可能为25℃ B.X点对应的
C.Z点溶液中: D.该温度下, 的 数量级为
【答案】C
【详解】A.由图示知,c( )与c(OH-)交点(相等时)对应pH=7,即该温度下,中性溶液pH=7,故对应
温度为25℃,A正确;
B.由 ,在X点 ,则 ,两边取负对数,
,B正确;
C.由电荷守恒: ,结合Z点 ,得
,则 ,C错误;
D.图中Y点c(HA-)=c(A2-),故 ,由图示知, ,故数量级
为10-5,D正确。
故答案选C。
14.下列说法错误的是A.将 的 溶液加水稀释, 变大
B.常温下,向氨水溶液中滴入 溶液至 时:
C. 的 溶液的 约为8,该溶液中有
D.等物质的量浓度的 与 混合溶液:
【答案】D
【详解】A. ,稀释过程中, 变小,由于 不变,故
变大,A项正确;
B.常温下向氨水中滴入 溶液至 时,溶液呈酸性, ,又因为溶液呈电中性,
,则有 ,B项正确;
C. 的 溶液中 水解程度大于电离程度,溶液显碱性,所以 ,C
项正确;
D.等物质的量浓度的 与 混合溶液:根据物料守恒可知
,D项错误;
答案选D。
15.(山东省淄博市2021届高三第一次模拟考试化学试题)25℃时,维持二元弱酸 体系中
,各粒子浓度的对数值 随 变化的关系如图所示。下列说
法错误的是
A.a点溶液中
B. 的C. 时,
D. 溶液 约为10
【答案】D
【分析】由题干各粒子浓度的对数值 随 变化的关系图可知,曲线①代表HA的变化,曲线②代
2
表HA-的变化,曲线③代表A2-的变化,据此分析解题。
【详解】A.曲线①代表HA的变化,由题干信息图中可知,a点溶液中 ,A正确;
2
B.由图中b点可知 , 的Ka= =c(H+)=10-4,故 ,B正确;
1
C.由分析可知,曲线①代表HA的变化,曲线②代表HA-的变化,曲线③代表A2-的变化,故 时,
2
,C正确;
D.NaHA溶液中同时存在HA-的电离和水解,HA- H++A2-,由图中可知曲线②和曲线③相交时pH为
8,故Ka= =10-8,而HA-+H O HA+OH-,由b点可知,则Kh = =c(OH-)=
2 2 2 1
=10-10,Ka>K 即HA-电离大于水解,故 溶液显酸性, 不可能为10,D错误;
2 h1
故答案为:D。
16. 为一种二元弱酸,室温下,向 溶液中滴加 KOH溶液,混合溶液中
[X表示 或 ]随溶液pH变化关系如图所示。已知室温下 的 ,
。下列说法错误的是
A.当pH=4.3时,溶液中有
B.常温下,KHA溶液中
C.常温下, 溶液中
D.向 溶液中滴加少量的 发生的主要反应为
【答案】B【详解】A.由图像可知, 的 , ,当pH=4.3时, ,即 ,
根据电荷守恒可知, ,故A正确;
B. 的水解常数 ,即 的电离程度大于其水解程度, ,,故B
错误;
C. ,故C正确;
D.根据 的 、 可知,结合 能力的大小关系为 ,因此 溶液
中加入少量 时, , ,故D正确;
故答案为B
17.(福建省莆田一中2021届高三模拟质量检测化学试题)常温下,向20mL浓度均为0.1mol·L-1的HA
与NaA的混合溶液中,分别滴加浓度均为0.1mol·L-1的HCl、NaOH两种溶液,混合溶液的pH变化情况如
图所示。下列说法正确的是
A.滴加HCl溶液的曲线为I B.水的电离程度:c>b>a
C.d点时,lg ≈5.24 D.c点溶液中存在:c(Na+)=2[c(A-)+c(HA)]
【答案】C
【分析】0.1mol/L的HA与NaA的混合液的pH=4.76,说明HA为弱酸,且在该混合液中HA的电离程度
大于A-的水解程度;向该混合液中,滴加HCl,溶液的pH减小,则滴加盐酸溶液的曲线为II;滴加NaOH
溶液,溶液的pH增大,滴加NaOH溶液的曲线为I;据此分析作答。
【详解】A.滴加盐酸,溶液的pH减小,滴加盐酸的曲线为II,A错误;
B.a、b点都在曲线II上,滴加盐酸时发生反应NaA+HCl=NaCl+HA,随着HCl的滴入,NaA逐渐减少、
HA逐渐增多,HA电离出H+抑制水的电离,A-水解促进水的电离,则水的电离程度不断减小,则水的电
离程度a>b,b点时加入20mL盐酸得到0.1mol/LHA和0.05mol/LNaCl的混合液,c点在曲线I上,滴加
NaOH溶液时发生反应NaOH+HA=NaA+H O,c点加入20mLNaOH溶液得到0.1mol/LNaA溶液,则水的电
2
离程度c>b,B错误;
C.0.1mol/L的HA与NaA的混合液的pH=4.76,溶液中c(H+)=10-4.76mol/L,则K (HA)= ≈10-
a4.76,d点溶液的pH=10,溶液中c(H+)=10-10mol/L,K (HA)= = ≈10-4.76,
a
≈105.24,则lg ≈5.24,C正确;
D.c点在曲线I上,滴加NaOH溶液时发生反应NaOH+HA=NaA+H O,c点加入20mLNaOH溶液得到
2
0.1mol/LNaA溶液,溶液中的物料守恒为c(Na+)=c(A-)+c(HA),D错误;
答案选C。
18.(河北省石家庄市第二中学2021-2022学年高三上学期11月第一次考试化学试题)已知:CHNH 、
3 2
HBO 分别为一元弱碱和一元弱酸,二者在水中电离方程式分别为:CHNH +H O CHNH +OH-;
3 3 3 2 2 3
HBO+H O [B(OH) ]-+H+。25℃时,将10mL浓度均为1mol/L的CHNH 、HBO 两种溶液分别加水稀
3 3 2 4 3 2 3 3
释曲线如图所示,V是溶液体积(mL)。 pOH=-lg c(OH-)。下列说法正确的是
A.10 mL1 mol/L的CHNH 、HBO 两种溶液的中和能力:CHNH =H BO
3 2 3 3 3 2 3 3
B.lgV=1时,水的电离程度:CHNH =H BO
3 2 3 3
C.常温下,向上述 pOH=9的HBO 溶液加入等体积pH=9的NaOH溶液后呈中性
3 3
D.lgV=4时,溶液中的阴、阳离子总浓度:HBO>CHNH
3 3 3 2
【答案】A
【详解】A.CHNH 、HBO 分别为一元弱碱和一元弱酸,10 mL1 mol/L的CHNH 、HBO 两种溶液中酸
3 2 3 3 3 2 3 3
和碱的物质的量相等,所以中和能力:CHNH =H BO,故A正确;
3 2 3 3
B.根据图像可知,稀释相同倍数,CHNH 的pOH变化大,说明CHNH 的电离常数大, lgV=1时,
3 2 3 2
CHNH 和HBO 的浓度都是1mol/L,CHNH 对水电离的抑制作用强,水的电离程度:CHNH N
D.N点对应的溶液中c(Na+)>Q点对应的溶液中c(Na+)
【答案】B
【详解】A.HA的酸性强于HB的酸性,则K (HA)>K (HB),当-1gc(A-)=-1gc(B-)时c(A-)=c(B-),
a a
c(HA)=c(HB),则c(H+)越大,pH越小,K 越大,所以曲线II表示pH与-1gc(B-)的关系,故A错误;
a
B.对于HB,取点(10,2),则c(H+)=10-10mol/L,c(B-)=10-2mol/L,则K (HB)= = ,同
a
理对于HA,取点(8,2),则c(H+)=10-8mol/L,c(A-)=10-2mol/L,则K (HA)= = ,所以
a
K (HA):K (HB)=100,故B正确;
a a
C.M点和N点溶液中c(A-)=c(B-),溶液pH越大,水的电离程度越大,所以水的电离程度M<N,故C错
误;
D.对于N点溶液,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),对于Q点溶液,存在电荷守恒:c(Na+)
+c(H+)=c(OH-)+c(A-),N点和Q点溶液pH相同,则两溶液中c(H+)和c(OH-)分别相等,但c(B-)<c(A-),则
N点对应的溶液中c(Na+)<Q点对应的溶液中c(Na+),故D错误;
故选:B。
22.(2022·浙江·高三开学考试)25℃时,氢氟酸(HCN)的K=6.2×10-10,醋酸的K=1.75×10-5。下列说法正
a a
确的是
A.25℃时,浓度相等的NaCN和HCN混合后,混合液呈酸性
B.将浓度均为0.10mol·L-1的NaCN和HCN溶液加水稀释,两种溶液的pH均变大
C.25℃时,HCN溶液中滴入醋酸溶液,则HCN的电离受到抑制
D.25℃时,醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,此时4c(CHCOO-)=7c(CH COOH)
3 3
【答案】D
【详解】A.25℃时,氢氟酸(HCN)的K=6.2×10-10,则CN-的水解常数为 ;则浓
a
度相等的NaCN和HCN混合后,水解大于电离,混合液呈碱性,A错误。B.NaCN和HCN溶液分别显碱性、酸性;将浓度均为0.10mol·L-1的NaCN和HCN溶液加水稀释,NaCN
和HCN溶液的碱性、酸性均减弱,故两种溶液的pH一个变小、一个变大,B错误。
C.不确定两者的浓度关系,不能判断HCN的电离是否受到抑制,C错误。
D.25℃时,醋酸的K=1.75×10-5;醋酸溶液中加一定量NaCN固体,调节pH=5,
a
,此时c(H+)=10-5,则 ,故此时
4c(CHCOO-)=7c(CH COOH),D正确。
3 3
故选D。
23.(2022·江苏省包场高级中学高三开学考试)室温下,通过下列实验探究 ( 为 水
解平衡常数、 为 电离平衡常数)溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用试纸测定 溶液的pH,测得约为5.5
2 向含 稀溶液中加入 ,产生沉淀
3 向 溶液中通入过量HCl,无现象
4 向 溶液中通入一定量NH ,测得溶液
3
下列有关说法不正确的是
A.实验1的溶液中:
B.实验2反应静置后的上层清液中:
C.实验3得到的溶液中:
D.实验4所得的溶液中:
【答案】C
【详解】A.实验1的溶液中: , ,则,
,即 ,A正确;
B.实验2反应静置后的上层清液中: 与 反应生成 沉淀,根据溶解平衡,
,B正确;
C.实验3得到的溶液中,如果通入的HCl的量过多,使其浓度超过了0.1mol/L,则会使 ,C错误;
D.实验4所得的溶液中:根据电荷守恒,得到 ,再
根据物料守恒得 ,两者连立得到 ,
D正确;
故选C。
24.(2022·青海西宁·高三期末)室温下,向 溶液和 溶液中
分别滴加 的 溶液, [ 或 ]与 溶液体积的关系如图所
示。下列说法错误的是
A.室温下,
B.A、C、D点对应溶液中,C点对应的 最大
C.若用 的 溶液滴定,则A点向B点移动
D.室温下,
【答案】B
【分析】由图可知,加入10mL0.1mol/L硝酸银溶液时,10mL0.1mol/L氯化钠溶液恰好反应,溶液中氯离
子浓度为10—4.9mol/L,则溶液中银离子浓度为10—4.9mol/L,氯化银的溶度积为10—4.9×10—4.9=10—9.8;加入
20mL0.1mol/L硝酸银溶液时,10mL0.1mol/L硫酸钠溶液恰好反应,溶液中硫酸根离子浓度为10—
1.8mol/L,则溶液中银离子浓度为2×10—1.8mol/L,硫酸银的溶度积为10—1.8×(2×10—1.8)2=4×10—5.4。
【详解】A.由分析可知,室温下,氯化银的溶度积为10—4.9×10—4.9=10—9.8,故A正确;
B.由分析可知,A点溶液中银离子浓度为10—4.9mol/L,D点溶液中银离子浓度为2×10—1.8mol/L,C点硫酸
钠溶液为完全反应,溶液中硫酸根离子浓度大于D点,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中银离子浓度
小于D点,则A、C、D点对应溶液中银离子浓度最大的是D点,故B错误;
C.若用0.05mol/L硝酸银溶液滴定10mL0.1mol/L氯化钠溶液,硝酸银溶液体积为20mL时氯化钠溶液和
硝酸银溶液恰好完全反应,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中氯离子浓度为10—4.9mol/L,则图中A点
移向B点,故C正确;
D.由分析可知,室温下,氯化银的溶度积为10—4.9×10—4.9=10—9.8,硫酸银的溶度积为10—1.8×(2×10—1.8)2=4×10—5.4,由方程式可知,反应的平衡常数K= = = =
=4×1014.2,故D正确;
故选B。
25.(2022·广东广州·高三阶段练习)常温下,用20mL0.1mol·L-1NaSO 溶液吸收SO 气体。吸收液的pH
2 3 2
与 的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.常温下,HSO 的第二步电离常数为1.0×10-7.2
2 3
B.b点对应溶液中:c(Na+)>c(HSO )>c(OH-)
C.c点对应溶液中:c(Na+)=c(HSO )+c(SO )
D.通入SO 气体的过程中,水的电离平衡逆向移动
2
【答案】C
【详解】A.b点溶液pH=7.2,lg =0,即c(H+)=1.0×10-7.2,c(HSO )= c(SO ),
,A项正确;
B.NaSO 溶液吸收SO 气体,发生反应:SO +Na SO +H O=2NaHSO ,b点对应的溶液pH=7.2,此时溶
2 3 2 2 2 3 2 3
质为NaSO 和NaHSO 混合物,即溶液中c(Na+)>c(HSO )>c(OH-),B项正确;
2 3 3
C.常温下pH=7.0,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),依据电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= c(HSO )+2 c(SO )+
c(OH-),c(Na+)= c(HSO )+2 c(SO ),C项错误;
D.由图可知,在通入SO 气体的过程中,溶液的酸性不断增强,对水的电离抑制程度逐渐增大,故水的
2
电离平衡逆向移动,D项正确;
答案选C。
26.(2022·湖南永州·一模)废旧铅蓄电池会导致铅污染,RSR工艺回收铅的化工流程如图所示。已知:i.铅膏的主要成分是PbO 和PbSO ;HBF 是强酸;
2 4 4
ii.K (PbSO )=1.6×10-8、K (PbCO )=7.4×10-14。
sp 4 sp 3
下列有关说法错误的是
A.步骤②中反应PbSO (s)+ (aq) PbCO (s)+ (aq)的化学平衡常数K约为2.2×105
4 3
B.操作③需要用的玻璃仪器有烧杯、⇌漏斗、玻璃棒
C.步骤④发生反应的离子方程式为PbCO +2H+=Pb2++CO ↑+H O
3 2 2
D.副产品M的主要成分是(NH )SO
4 2 3
【答案】D
【分析】废旧铅蓄电池处理后加水通入二氧化硫、碳酸铵,PbO 和二氧化硫发生氧化还原反应,四价铅转
2
化为二价铅生成碳酸铅沉淀、二氧化硫转化为硫酸根生成副产品硫酸铵M;碳酸铅加入HBF 得到Pb(BF )
4 4 2
和二氧化碳气体,Pb(BF ) 电解得到铅;
4 2
【详解】A.步骤②中反应PbSO (s)+ (aq) PbCO (s)+ (aq)的化学平衡常数K=
4 3
⇌
2.2×105,A正确;
B.操作③为分离固液的操作,是过滤,需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,B正确;
C.HBF 是强酸,和碳酸铅反应生成二氧化碳、水、和Pb(BF ),故步骤④发生反应的离子方程式为
4 4 2
PbCO +2H+=Pb2++CO ↑+H O,C正确;
3 2 2
D.副产品M的主要成分是(NH )SO ,D错误;
4 2 4
故选D。
27.(2022·广东茂名·高三阶段练习)以酚酞为指示剂,用 的 溶液滴定 未知
浓度的二元酸 溶液。溶液中, 、分布分数 随滴加 溶液体积 的变化关系如图所示。
【比如 的分布分数: 】,下列说法错误的是A.曲线①代表 ,曲线②代表
B. 溶液的浓度为
C. 的平衡常数为
D. 时,溶液中
【答案】C
【详解】A.没有加入 时, 约为1,说明 第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表
,曲线②代表 ,故A正确;
B.根据反应 , ,故B正确;
C.根据曲线当 时溶液的 ,则 的电离平衡常数
,所以 的平衡常数为 ,故C错
误;
D.当加入 溶液时,溶液的 发生突变,说明恰好完全反应,根据反应
知,溶质为 ,由物料守恒可得 ,D正确;
故选:C。
28.(2022·河北沧州·高三开学考试)亚硒酸(H SeO)是一种二元弱酸。常温下,向HSeO 溶液中逐滴加
2 3 2 3
入KOH溶液,混合溶液中lgX[X为 或 ]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的
是A.曲线 表示lg[ ]与pH的变化关系
B.HSeO 的第一步电离平衡常数K =102.37
2 3 a1
C.根据图中信息可以判断KHSeO 溶液呈碱性
3
D.pH=5.23时,溶液中存在:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HSeO )
【答案】D
【详解】A .亚硒酸(H SeO)是一种二元弱酸,根据HSeO+KOH=KHSeO +H O、
2 3 2 3 3 2
KHSeO+KOH=K SeO+H O,结合pH=2.37时,a线的lgX为0,b线的lgX为-3,则a表示lg ,
3 2 3 2
b表示lg ,故A错误;
B .HSeO 的第一步电离为HSeO H++HSeO ,lg 为0时,pH=2.37,则平衡常数K =
2 3 2 3 a1
=10-2.37,故B错误;
C .根据图示信息, KHSeO 的Ka=10-5.23,K = ,电离大于水解,溶液呈酸性,故C错误;
3 2 h2
D . pH=5.23时,溶液中存在离子为H+、OH-、HSeO 、SeO ,lg =0,有c(HSeO )=c(SeO ),
结合电荷守恒得c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSeO )+2c(SeO )= c(OH-)+3c(HSeO ),故D正确;
故选:D。
29.(2022·山西吕梁·高三阶段练习)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,室温下,在一定pH范围内,四种溶液中 随pH的变化关系如图所示。下列说法正
确的是A.反应 的平衡常数
B.a=-6.5
C.曲线③代表含 的 溶液的变化曲线
D.pH=6.8时,含 的 溶液中的 与含 的 溶液
中的 相等
【答案】B
【详解】A.因为 是强酸,故随着pH的变化,溶液中 浓度几乎不变,则含 的
溶液中 浓度几乎不变;pH相同时,溶液中 浓度越大, 浓度越小,所以曲线①代表含
的 溶液的变化曲线,曲线②代表含 的 溶液的变化曲
线。因为 是弱酸,故溶液pH越小,溶液中 浓度越小,则 浓度越大;pH相同时,
溶液中的 浓度大于 溶液中的 浓度,所以曲线③表示含
的 溶液的变化曲线,曲线④表示含 的 溶液的变化曲
线。反应 的平衡常数 ,
故A错误;
B.因为曲线①代表含 的 溶液的变化曲线,则 的溶度积
,温度不变,溶度积不变,则溶液的pH为7.7时,
,则 ,故B正确;
C.曲线③表示含 的 溶液的变化曲线,曲线④表示含 的
溶液的变化曲线,故C错误;D.pH=6.8时,含 的 溶液中的 与含 的 溶液
中的 相等,故D错误;
故选:B。
30.(2022·江苏·泰州中学高三阶段练习)室温下: 、 、
、 。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质,相关实验记
录如下:
实
实验操作和现象
验
1 测定 溶液的pH约为8
2 测定 HCN与 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH>7
3 向NaClO溶液中通入少量的 ,测得pH降低
4
向 溶液中加入等体积 溶液,产生白色沉淀
下列所得结论正确的是
A.实验1溶液中存在:
B.由实验2可得
C.实验3反应的离子方程式:
D.实验4所得上层清液中的
【答案】D
【分析】由电离常数可知,弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为HCO>HClO>HCO ;由实验1可
2 3
知,碳酸氢根离子在溶液中的水解趋势大于电离趋势,使溶液呈碱性;由实验2可知,0.10mol•L-1氢氰酸
与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的氢氰酸和氰酸钠的混合溶液,氢氰酸的电离程
度小于氰酸根离子的水解程度,使溶液呈碱性。
【详解】A.根据溶液中的电荷守恒和物料守恒,碳酸氢钠溶液中存在的关系为
,故A错误;
B.由分析可知,实验2中0.10mol•L-1氢氰酸与0.05mol•L-1氢氧化钠溶液等体积混合后反应得到等浓度的
氢氰酸和氰酸钠的混合溶液,氢氰酸的电离程度小于氰酸根离子的水解程度,使溶液呈碱性,则氢氰酸的
电离常数K(HCN)< ,故B错误;
a
C.由分析可知,弱酸和酸式根离子在溶液中的电离程度为HCO>HClO>HCO ,则次氯酸钠溶液与少
2 3量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为CO+H O+ClO-=HCO +HClO,故C错误;
2 2
D.由题意可知,VL0.01mol/L碳酸钠溶液和VL0.02mol/L氯化钙溶液等体积混合反应后溶液中过量的钙离
子浓度为 mol/L=0.005mol/L,由碳酸钙的溶度积可知溶液中碳酸根离子浓度为
,故D正确;
故选:D。
31.(2022·浙江·高三阶段练习) 时, ,下列说法不正确的是
A. 时, 溶液中加入少量 (恢复到原温度),水的电离程度减小
B.将浓度均为 的 和 溶液加热,两种溶液的 均变大
C.相同温度下,等 的 和 溶液中,
D. 时 的 和 的混合溶液中,
【答案】B
【详解】A.NaClO为强碱弱酸盐水解显碱性,水解方程式为: ,加入少量
的NaOH固体使水解平衡逆向移动,加入碱抑制水的电离,则水的电离程度减小,A项正确;
B.将NaClO溶液加热,由于水解正反应为吸热反应,则促进NaClO水解,溶液的碱性增强,溶液pH增
大,NaOH为强电解质,温度升高溶液的K 增大,则pH减小,B项错误;
W
C.相同条件下, , 溶液中电荷守恒可得
,同样可得 溶液电荷守恒 ,pH
相同时酸性越弱水解消耗的酸根离子就越多,则 ,C项正确;
D. 时 和 溶液电荷守恒为 , 时溶液为中性,则
,根据 ,求出水解常数为 ,次氯酸的电离方程式为:
,次氯酸根离子的水解方程式为: ,
, ,
由于水解大于电离,则 ,可得到 ,D项正确;
答案选B。
32.(重庆市主城区2022届高三第二次学业教学质量抽测化学试题)我国硒含量居世界首位,HSeO 为
2 3
二元弱酸溶液,25°C时,用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1 HSeO 溶液的滴定曲线如图所示
2 3
(已知:25°C时,pKa=-lgKa,HSeO 的pK =1.34,pK =7.34)
2 3 a1 a2下列说法正确的是
A.a点对应消耗NaOH溶液的体积为10mL
B.b点溶液中:c(H SeO)>c(SeO )
2 3
C.c点溶液中:c(Na+)+c(H+)=3c(HSeO )+c(OH-)
D.水的电离程度:a>b>c>d
【答案】C
【分析】由滴定曲线结合电离常数的表达式可知,a点时c(H SeO)=c(HSeO ),c点时c(HSeO )=c(SeO
2 3
),b点时恰好完全反应生成NaHSeO ,d点时恰好完全反应生成NaSeO,据此分析解答。
3 2 3
【详解】A.用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1 HSeO 溶液,a点溶液中溶质为HSeO 和
2 3 2 3
NaHSeO ,pH=1.34=pK ,由电离平衡常数表达式得到此时c(H SeO)=c(HSeO ),由电离常数可知,
3 a1 2 3
HSeO 的电离程度相对较大,而HSeO 的电离和水解程度都相对较小,则对应消耗NaOH溶液的体积小
2 3
于10mL,故A错误;
B.b点是用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1 HSeO 溶液,恰好完全反应生成NaHSeO ,溶液
2 3 3
显酸性,说明HSeO 电离程度大于水解程度,则c(H SeO) > >
【答案】B
【分析】HA为二元素弱酸,其电离方程式为HA H++HA-、HA- H++A2-,一级电离远大于二级电离,
2 2
因此曲线I、II分别代表-lgc(A2-)、lgc(HA-),加入NaOH,先生成NaHA,继续加入NaOH,再生成NaA,
2
据此分析作答。
【详解】A.根据分析可知,曲线I、II是分别代表的微粒为A2-和HA-,A项错误;
B.c点时,c(HA-)=c(A2-),则 ,pH=10时, ,B
项正确;
C.根据图像,NaHA溶液显酸性,抑制水的电离,加入NaOH,生成NaA,A2-水解,促进水的电离,从
2
a点到d点,水电离产生的c(H+)先减小后增大,C项错误;
D.b点时c(HA-)最大,溶液中溶质为NaHA,溶液显酸性,则电离大于水解,水也会电离出氢离子,则微
粒浓度大小关系为 > > > ,D项错误;
答案选B。
34.(重庆市2021-2022学年高三上学期学业质量调研抽测(第一次)化学试卷)已知联氨( )为二元
弱碱,常温下联氨的水溶液中有: ; 。
常温下向10mL 的水溶液中滴加0.1mol/L盐酸溶液,混合溶液中微粒的物质的量分数
随 变化的关系如下图所示下列叙述正确的是A.
B.常温下滴加5mL盐酸溶液时,混合溶液pH=8
C.混合溶液中 时,滴加盐酸溶液体积小于10mL
D.常温下,当 时,溶液中
【答案】C
【分析】由图可知,NH 与NH 浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为6.0,由K1= 可得K1=
2 4 2
c(OH—)=10—6.0,NH 与NH 浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为15.0,则K2= c(OH—)=10—15.0,据此回答。
2 2
【详解】A.据分析, ,A错误;
B.由图可知,NH 与NH 浓度相等时,溶液—lg c(OH—)为6.0,c(OH—)=10—6,c(H+)=10—8,溶液
2 4 2
pH=8;而常温下滴加5mL盐酸溶液时,所得溶液为等物质的量浓度的NH 与NHCl混合溶液,NH 电离
2 4 2 5 2 4
呈碱性、K1=10—6.0, NHCl水解呈酸性, NHCl在溶液中的水解常数为 = =10—8,则混合溶液
2 5 2 5
中NH 的电离程度大于NHCl水解程度,粒子浓度: ,故对应的溶液
2 4 2 5
pH≠8,B错误;
C. 混合溶液中电荷守恒, ,当溶液呈中性时
,则有 ,此时溶液为NH 与NHCl混合溶液,则滴加盐酸
2 4 2 5
溶液体积小于10mL,C正确;
D. 据分析,常温下,当 时,溶液—lg c(OH—)为15.0,c(OH—)=10—15.0,则溶液
中 ,D错误;
答案选C。
35.(重庆市第一中学2021-2022学年高三上学期半期考试化学试题)向 溶液中滴加NaOH溶液,
溶液中 , , , 的分布系数( )如下图所示 [],下列表述正确的是
A.由图可知,磷酸的电离平衡常数间存在如下关系:
B.N点对应的溶液中:
C.P点的溶液中,
D.已知 的 , ,则制备 和 均可用 和 为原料
【答案】C
【分析】由图可知, 、 、 、 分别表示 , , , 四者所占物质的量分数随
0 1 2 3
pH变化的曲线,对应图像中的M、N、P三点分别存在c( )=c( ),c( )=c( ),c(
)=c( )关系,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,M点存在c( )=c( ),则 =c(H+) 10-2.1,同理可得 10-7.1,
10-12.4,则 ,故A错误;
B.N点对应的溶液中c( )=c( ),根据溶液中存在电荷守恒关系
,则有: ,故B错误;
C.P点溶液为等浓度的 和 混合溶液,溶液呈碱性, , ,
且水解程度小,则 ,故C正确;
D.由图像可知, 的 =10-2.1, 10-7.1, 10-12.4,又 的 , ,则
电离出氢离子由易到难依次为: 、 、 、 、 ,说明反应 + =
+ 不能发生,即不能用 和 为原料制备 ,故D错误;
答案选C。
36.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO )和黄金雨中黄色的PbI 。室温下,
3 2
PbCO 和 PbI 在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO 2-)或-lgc(I-)的关系如图所示。下列
3 2 3
说法错误的是A.Ksp(PbCO )的数量级为 10-14
3
B.相同条件下,水的电离程度 p 点大于 q 点
C.L 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化
1
D.p 点溶液中加入 NaCO 浓溶液,可得白色沉淀
2 3
【答案】B
【分析】 ,则 ,同理
,则图像L 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化,以此分析。
1
【详解】A. 由上述分析可知图像L 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(CO 2-)的关系变化,则
2 3
数量级为 10-14,故A正确;
B. 相同条件下,P点和Q点的铅离子浓度相同,P点为碘化铅的饱和溶液,Q点为碳酸铅的饱和溶液,由
于碘离子不水解,则CO2-可以发生水解,其水解促进了水的电离,则水的电离程度 p 点小于 q 点,故B
3
错误;
C. L 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化,故C正确;
1
D. , , ,则p
点溶液中加入 NaCO 浓溶液,可得白色沉淀,故D正确;
2 3
故答案选:B。
37.(河北省石家庄外国语学校2022届高三10月月考化学试题·多选)铬酸钡(BaCrO)是一种难溶于水的
4
黄色颜料,在T 和T 温度下(T >T),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
1 2 2 1A.m点和q点对应K (BaCrO)的数量级圴为10-9
sp 4
B.温度降低时,q点的溶液组成由q沿qnw线向w方向移动
C.T 温度下,n点有BaCrO 沉淀析出
2 4
D.向p点溶液中加入少量KCrO 固体,溶液组成由p沿pmw线向w方向移动
2 4
【答案】BC
【详解】A.根据图示分析,m点K (BaCrO)=p点K (BaCrO)=c(Ba2+)·c(CrO )=1.6×10-9, q点对应的
sp 4 sp 4
K (BaCrO)=3.6×10-9,A正确;
sp 4
B.T>T,随温度升高K 增大,q点的溶液为饱和溶液,温度降低时,钡离子、铬酸根离子浓度均减小,
2 1 sp
组成由q向p方向移动,B错误;
C.T 温度下,n点BaCrO 溶液未达到饱和,没有BaCrO 沉淀析出,C错误;
2 4 4
D.向p点溶液中加入少量KCrO 固体,c(CrO )增加,温度不变,K 不变,溶液组成由p沿pmw线
2 4 sp
向w方向移动,D正确;
答案选BC。
38.(湖南省市(州)部分学校2022届大联考·多选)常温下, 溶液中 、 、
三者所占物质的量分数(分布系数 )随 变化的关系如图1所示,向 溶液中滴加稀盐酸,
所得混合溶液的 与 [ 或 ]变化关系如图2所示。下列说法正确的是
A.水的电离程度:
B. 点时,
C.图1中 点即为图2中 点,对应的
D. 点时,
【答案】CD
【详解】随着 增大, 减小, 先增大后减小, 增大, 增大,
减小,所以图1中1代表 ,2代表 ,3代表 ,图2中 代表 随 变化曲线, 代表 随 变化曲线。
A. 、 (电离大于水解)会抑制水电离, 会促进水电离,随着 增大, 减小,
先增大后减小, 增大, 、 两点 均为3,为同一溶液,所以水的电离程度 ,选项A
错误;
B.由图2知, 点 ,再由图1可知 ,选项B错误;
C.由图2知, 点为 与 的交点,有 ,解得 ,即图2中 点
为图1中 点,又由 ,解得
,即 ,选项C正确;
D. 点时,联立电荷守恒 、物料守恒
得 ,再由 点 ,
由图1知, ,所以有 ,选项D正确;
答案选CD。
39.(山东省聊城市2022届高三二模化学试题·多选)25℃时,某酸(结构简式为 )溶液中含元
素X物种的浓度之和为 ,溶液中各含元素X物种的pX随pOH变化关系如图所示。图中
, ;x、y两点的坐标: ; 、 分别表示 的一
级、二级电离常数。下列说法错误的是
A. 溶液显碱性,是因为 的水解程度大于电离程度
B. 溶液中,C.该体系中,
D.z点时,
【答案】AC
【分析】根据某酸结构简式为 ,以及HXO 有两级电离常数可知HXO 为二元弱酸,
3 3 3 3
HXO H++H XO ,HXO H++HXO ,根据图像,
3 3 2 2
①表示⇌HXO 的pX随pOH的⇌变化图像;
②表示HXO 的pX随pOH的变化图像;
2
③表示HXO 的pX随pOH的变化图像;
3 3
y点表示c(HXO )与c(HXO )相等,此时pOH=12.6,c(OH-)=10-12.6mol/L,
3 3 2
, ,
x点表示c(HXO )与c(HXO )相等,此时pOH=7.4,c(OH-)=10-7.4mol/L, ,
2
,HXO 的水解常数,HXO +H O OH-+ H XO ,
2 2 2 3 3
⇌
,K >K ,则HXO 的电离大于HXO 的水解,则c(HXO )> c(HXO ) ,以此解
a2 h2 2 2 3 3
题。
【详解】A.由分析可知该酸为二元弱酸,则 只能电离不能水解,A错误;
B. 溶液中,根据电荷守恒: ,则
,由分析可知c(HXO )> c(HXO )则有
3 3
,B正确;
C.HXO 的一级电离常数 , ,
3 3
= ,
,因为 ,故, ,C错误;
D.z点时c(HXO )= c(HXO ),
3 3
=
,D正确;
故选AC。
40.(多选)在“水质研学行动”中,科学兴趣小组对某地矿泉水进行了检测。室温下,测得该水中p(X)
与pOH关系如图所示[已知:p(X)=-lgc(X),X为HCO、 、 或Ca2+]。下列说法错误的是
2 3
A.曲线③代表p(Ca2+)随pOH的变化 B.该温度下,pH+ p( )=10.8
C.该温度下的K (CaCO)=1×10-9.2 D.当p(Ca2+)=6.1时,p( )=1.8
sp 3
【答案】AD
【分析】天然水体中的HCO 与空中的CO 保持平衡,p(H CO)为一条值不变的横线,随着pH的增大,
2 3 2 2 3
溶液碱性增强,HCO 、CO 浓度都增大,pH较小时c (HCO )>c (CO ),根据p(X)=-lgc(X),pOH=-
lgc(OH-),碱性越强,pOH越小,离子浓度越大,p(X)越小,因此曲线代表③HCO ,②代表CO ,①代
表Ca2+,以此来解析;
【详解】A.由上述分析可知,曲线①代表p(Ca2+)随pOH的变化,A正确;
B.根据分析可知,曲线③代表CO 由点(3.7,1),可知POH=3.7,根据水的离子积可知14=pOH+pH,得
pH=14-3.7=10.5,p(CO )=1.0,可得pH+ p(CO )=10.5+ ×1.0=10.8,B正确;
C.根据点(5.5,4.6)为p(CO )和p(Ca2+)交叉点,p(CO )=p(Ca2+)故根据ksp(CaCO)=c(CO
3
)c(Ca2+)=10-4.6×10-4.6=10-9.2,C正确;
D.根据点(3.7,1),p(CO )和p(HCO )交叉点,p(CO )=p(HCO ),为HCO H+CO ,Ka=
⇌= =10-10.3;根据点(7.7,5)p(HCO )和p(H CO)交叉点,故p(HCO )=p(HCO),HCO
2 3 2 3
+H O HCO+OH-,Kh= =c(OH-)=10-7.7;当p(Ca2+)=6.1,根据ksp(CaCO)=10-9.2可知
2 2 3 3
⇌
p(CO )=3.1,代入Ka= =10-10.3,得 = =10-7.2①,根据题中信息可知
c(HCO)=10-5,代入Kh= =10-7.7,得 = =10-2.7②,Kw=c(H+)c(OH-)=10-14③,
2 3
将①②③联立,解得c(HCO )=10-2.05,p(HCO )=-lgc(HCO )=-lg(10-2.05)=2.05,D错误;
故选AD;
41.(山东省济南市2021-2022学年上学期高三上学期1月学情检测化学试题·多选)谷氨酸
[HOOC(CH )CH(NH+ )COO-,用HR表示]是人体内氮代谢的基本氨基酸之一,其盐酸盐(H RCl)在水溶液
2 2 3 2 3
中存在如下平衡:
HR+ HR HR- R2-
3 2
常湿下,向一定浓度的HRCl溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgx[x表示 、 或
3
]随pOH[pOH= -lgc(OH- )]的变化如图所示,下列说法错误的是
A.K 的数量级为10-2
1
B.曲线I表示pOH与lg 的变化关系
C.M点时,c(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+3c(HR-)+c(Cl-)
3
D.pH=7时,c(HR-)>c(H R)>c(R2-)
2
【答案】AD
【分析】由题意知,K>K >K ,一级电离时酸性最强,因此曲线I表示pOH与lg 的关系,曲线II
1 2 3
表示pOH与lg 的关系,曲线III表示pOH与lg 的关系。【详解】A.K= ,当lg =0,即 时,pOH=11.9,因pOH=-lgc(OH-),所
1
以c(OH-)=10-11.9mol/L,c(H+)= =10-2.1mol/L,K=c(H+)=10-2.1,数量级为10-3,A项错误;
1
B.由分析可知,曲线I表示pOH与lg 的变化关系,B项正确;
C.M点时,lg =0, ,依据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)
3
+c(Cl-),则有c(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+3c(HR-)+c(Cl-),C项正确;
3
D.pH=7时,pOH=7,由曲线I可知,lg >0,则 ,由曲线II可知, <0,则
,但c(HR)与c(R2-)的大小无法判断,D项错误;
2
答案选AD。
42.(多选)谷氨酸[HOOC(CH )CH(NH )COO-,用HR表示]是人体内氮代谢的基本氨基酸之一,其盐
2 2 2
酸盐(H RCl)在水溶液中存在如下平衡:HR+ HR HR- R2-;常湿下,向一定浓度的
3 3 2
HRCl溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgx[x表示 、 或 ]随pOH[pOH=-
3
lgc(OH-)]的变化如图所示,下列说法错误的是
A.K 的数量级为10-2
1
B.曲线I表示pOH与lg 的变化关系
C.M点时,c(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+3c(HR-)
3
D.pH=7时,c(HR-)>c(H R)>c(R2-)
2
【答案】AD
【分析】由题意知,K>K >K ,一级电离时酸性最强,因此曲线I表示pOH与lg 的关系,曲线II
1 2 3
表示pOH与lg 的关系,曲线III表示pOH与lg 的关系。【详解】A.K= ,当lg =0,即 时,pOH=11.9,因pOH=-lgc(OH-),所
1
以c(OH-)=10-11.9mol/L,c(H+)= =10-2.1mol/L,K=c(H+)=10-2.1,数量级为10-3,故A项错误;
1
B.曲线I表示pOH与lg 的变化关系,故B项正确;
C.M点时,lg =0,c(HR-)=c(R2-),依据电荷守恒:(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-),则
3
有c(H+)+c(Na+)+c(H R+)=c(OH-)+3c(HR-),故C项正确;
3
D.pH=7时,pOH=7,由曲线I可知,lg >0,则c(HR-)>c(R2-),由曲线II可知, <0,则
c(HR)c(Cl-)可知,溶液中
,故C错误;
D.由甘氨酸盐酸盐的化学式可知,反应过程中溶液中始终存在物料守恒关系
,故D错误;
故选CD。