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专题07 水溶液中的离子反应与平衡
题型一 弱电解质的电离
题型二 水的电离和溶液的酸碱性
题型三 盐类的水解
题型四 沉淀溶解平衡
题型一 弱电解质的电离
1.(2024 届高考·广西河池·统考一模)亚磷酸(
)是农业生产中常用的弱酸。常温下,向100mL 0.5
溶液中滴加等浓度的NaOH 溶液,混合溶液中所有含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液
pOH[
]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
属于正盐
B.
的
C.当pH=4 时,
D.水的电离程度:a>b
【答案】B
【分析】向100mL 0.5
溶液中滴加等浓度的NaOH 溶液,随着NaOH 溶液加入,pOH 减小,
减少,转化为
,
增多,接着
减少,转化为
,
增多,可知曲线Ⅲ、Ⅱ、
Ⅰ分别代表
、
、
,加入足量NaOH 溶液生成
,据此分析;
【详解】A.根据分析,加入足量NaOH 溶液生成
,
属于正盐,A 正确;
B.b 点时
、
浓度相等,pOH=12.6,
,则
的
=
,B 错误;
1
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C.a 点时
、
浓度相等,pOH=7.4,
,
=
,
,
=
,
,pH=4,C 正确;
D.向100mL 0.5
溶液中滴加等浓度的NaOH 溶液,随着NaOH 溶液加入,pOH 减小,生
成正盐
的过程中,水的电离程度在增大,故水的电离程度:a>b,D 正确;
故选B。
2.(2024 届高考·河南南阳·统考一模)
时,向
溶液中逐渐加入
固体(溶液
体积变化忽略不计),测得
时平衡体系中
与溶液
的关系如图所示.下列有关说法
错误的是
A.曲线ACE 描述
浓度的变化
B.
时,
的电离平衡常数
C.C 点时,溶液中存在
D.
时,水的电离程度:E 点>纯水>D 点
【答案】D
【详解】A.逐渐加入
固体,HF 浓度逐渐减小,故曲线
描述HF 浓度的变化,曲线DCB 描述
浓度变化,故A 正确;
B.由图可知,
、
,时,
,
,
,由电离平衡常数的定义可知
,故B 正确;
C.根据图知
点时
,再根据溶液的电荷守恒知
,得到
,故C 正确;
2
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D.
点溶液呈酸性,
的电离程度大于
的水解程度,
电离出的
对水的电离起抑制作用,故
点
水的电离程度小于纯水的电离程度,故D 错误。
答案选D。
3.(2024 届高考·江西南昌·统考一模)常温下,用0.100 mol/L 的NaOH 溶液滴定20.00 mL 未知浓度的次
磷酸H3PO2溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数[比如
的分布系数:[
]随滴加NaOH 溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.H3PO2是一种一元弱酸
B.常温下,H3PO2的电离常数
C.V(NaOH)=10 mL 时,c(Na+)<c(
)
D.pH=7 时,溶液中c(Na+)<0.05 mol/L
【答案】B
【分析】左侧纵坐标是含磷微粒的分布系数,根据图示可知:随着NaOH 溶液的加入,溶液的pH 值逐渐
增大,则曲线②为pH 变化;含磷微粒只有2 种,说明次磷酸为一元弱酸,且溶液的pH 值越小,①、③为
含磷微粒,δ(H3PO2)越大,溶液的pH 值越大,δ(
)越大,故曲线③为δ(H3PO2),曲线①为δ(
),然后根据问题分析解答。
【详解】A.随着NaOH 溶液的加入,溶液的pH 值逐渐增大,则②为pH 变化;①、③为含磷微粒,且含
磷微粒只有2 种,说明次磷酸为一元弱酸,A 正确;
B.左侧纵坐标是含磷微粒的分布系数,而溶液pH 随所加NaOH 溶液体积V 变化曲线(滴定曲线)是右侧的
纵坐标,当(H3PO2)= (
)时,即c(H3PO2)=c(
),溶液的pH<4,所以Ka=
<1.0×10-3,B 错误;
C.根据图像可知:当V(NaOH)=10 mL 时,c(
)>c(H3PO2),溶液为H3PO2与NaHPO2的混合溶液,
溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(
),此时溶液pH<7,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),
3
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故c(Na+)<c(
),C 正确;
D.溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(
),当溶液pH=7,溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),
故c(Na+)=c(
),此时溶液为H3PO2与NaHPO2的混合溶液,H3PO2过量,此时加入NaOH 溶液的体积
小于20 mL,故c(Na+)=c(
)<
=0.05 mol/L,即c(Na+)<0.05 mol/L,D 正确;
故合理选项是B。
4.(2024 届高考·甘肃·高三一模)常温下,向某浓度H2A 溶液中加入KOH(s),保持溶液体积和温度不变,
pM [p 表示负对数,M 表示
、c(H2A)、c(A2-)]与溶液pH 的变化关系如图所示。下列说法正确
A.常温下H2A 电离平衡常数Ka1为
B.a 点水的电离程度大于b 点
C.KHA 溶液中c(K+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)>c(H+)
D.b 点时满足c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)
【答案】D
【分析】
向某浓度H2A 溶液中加入NaOH(s),则H2A 不断减少,A2-不断增加,
>1 且比值减少,则-lgc(H2A)
减少、-lgc(A2-)增大、-lg
减少且可以减少到0,故上升的曲线是-lgc(A2-), 下降且与横坐标相交的
是-lg
,另一条下降的曲线是-lgc(H2A)。
【详解】A.当pH 为5.3 时,-lg
=0,此时,c(HA-)=c(A2-);当pH=3.05 时,-lgc(H2A)=-lg c(A2-),即
c (H2A) =c(A2-),又因为Ka1=
,Ka2=
=10-5.3,则Ka1 Ka2=
=10-6.1,
Ka1=10-0.8,A 错误;
B.a 点H2A 和KOH 没有完全反应,a 到b 的过程中不断中和酸,水的电离程度增大,则a 点水的电离程度
4
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小于b 点,B 错误;
C.由HA-既存在电离又存在水解,所以c(K+)> 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,HA-的水解常数Kh=
<10-5.3,所以
HA-的水解程度小于HA 的电离程度,所以
c(H2A) < c(A2- ),故C 错误;
D. b 点时,电荷守恒为c(K+)+c(H+)= 2c(A2-) +c(HA-)+c(OH-),此时pH=5.3,即lg
=0,所以c(A2-)=
c(HA-),所以上式变形为:c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),故D 正确;
综上,故选D。
5.(2024 届高考·四川绵阳·统考一模)向某二元弱酸
水溶液中逐滴加入
溶液,混合溶液中
[x 为
或
]与
的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
时,存在
B.直线Ⅱ表示的
是随
的变化情况
C.
D.
的水解常数
大于
电离常数的
【答案】C
【分析】H2A 是二元弱酸,在溶液中分步电离,一级电离常数远远大于二级电离常数,则溶液pH 相等时,
溶液中
大于
,则曲线Ⅰ表示lg
随pH 的变化情况、曲线Ⅱ表示lg
随pH 的
5
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变化情况;由图可知,溶液中lg
=0 时,溶液pH 为1.22,则电离常数Ka1(H2A)=
=c(H+)=10—1.22,同理可知电离常数Ka2(H2A)=
=c(H+)=10—4.19。
【详解】A.由电离常数可知,HA—的水解常数Kh=
=
=
<Ka2=10—4.19,则HA—在溶
液中的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,所以pH 为7 的溶液是NaHA 和Na2A 的混合溶液,溶液中
,故A 错误;
B.由分析可知,曲线Ⅰ表示lg
随pH 的变化情况、曲线Ⅱ表示lg
随pH 的变化情况,故B
错误;
C.由电离常数可知,溶液中
=
×
=
=
=102.97,故C 正确;
D.由电离常数可知,HA—的水解常数Kh1=
=
=
<Ka2=10—4.19,故D 错误;
故选C。
6.(2024 届高考·广东江门·统考一模)常温下,向
碱溶液中滴加
盐酸,
溶液的
及导电能力随滴加盐酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
的电离方程式为
B.水的电离程度:
C.
点溶液中
D.点溶液中
【答案】D
【分析】
向
碱溶液中滴加
盐酸,溶液的pH 降低,由图可知,c 点为滴定终点,
以此解题。
【详解】A.由图可知,
溶液的pH 小于13,则其为弱碱,其电离方程式为:
,A 错误;
B.MOH 电离出的氢氧根离子会抑制水的电离,随着盐酸的加入消耗MOH,水的电离程度增大,则水的
6
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电离程度:
,B 错误;
C.根据电荷守恒可知,
,此时溶液显中性,则
,C 错误;
D.由分析可知,c 为滴定终点,则c 点为MCl,且此时由于M+的水解,导致溶液显酸性,则
,D 正确;
故选D。
7.(2024 届高考·贵州贵阳·统考一模)
是一种二元弱酸。常温下,向
溶液中滴加
溶液,
混合溶液中
[X 表示
或
]随溶液
的变化如图所示。下列说法错误的是
[已知:
]
A.图中b 对应X 为
B.
的电离平衡常数
C.
溶液呈碱性
D.N'点的坐标为(0,-7.22)
【答案】C
【分析】二元弱酸H2R 的
,
,由于
,当溶液的pH 相同
即c(H+)相同时,
>
,而图中lgX:a>b,则a 对应的X 为
,b 对应X 为
。
【详解】A.经以上分析知,图中b 对应的X 为
,A 正确;
B.由图知,当pH=1.85 时,lg
=0,则
=1,
的电离平衡常数
,B 正确;
7
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C.由图知,当pH=7.22 时,lg
=0,则
=1,
的电离平衡常数
,而
的水解平衡常数为
,则
,即
的
电离程度大于其水解程度,
溶液呈酸性,C 错误;
D.N'点的横坐标为0,则pH=0,
,根据
知,N'点
,则lg
=-7.22, N'点的坐标为(0,-7.22),D 正确;
故选C。
8.(2024 届高考·河北·高三一模)已知:
苯酚
下列实验中,因通入
的量不同而产物不同的是
A.向
溶液中通入
B.向
溶液中通入
C.向
溶液中通入
D.向苯酚钠溶液中通入
【答案】A
【分析】Ka越大,酸的酸性越强,根据表格中数据,酸性:
。
【详解】A.向
溶液中通入
,
少量时的产物是
,
过量时的产物是
,
A 正确;
B.向
溶液中通入
,反应为:
,产物只有
,B 错误;
C.向
溶液中通入
,反应为:
,产物不会随CO2量的变化而
变化,C 错误;
D.向苯酚钠溶液中通入
,反应为
,产物不会
随CO2量的变化而变化,D 错误;
故选A。
9.(2024 届高考·贵州·高三一模)在
时,对
浓度均为
盐酸和醋酸的混合溶液进行
如下操作。下列说法正确的是
8
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A.加入少量
固体,溶液中
将减小
B.加入
相同浓度的
溶液,所得溶液
C.加入
溶液,若所得溶液
,则水电离的
D.加入
相同浓度的
溶液,若忽略混合时的体积变化,此时溶液中:
【答案】C
【详解】A.向盐酸和醋酸的混合溶液中加入少量
固体,则
变大,平衡逆向移动,
变大,但没有
变大的多,故
变大,A 错误;
B.加入
相同浓度的
溶液,溶液中为氯化钠和醋酸混合物,显酸性,所得溶液
,B 错
误;
C.加入
溶液,若所得溶液
,说明溶液显酸性,即酸有剩余,酸对水的电离抑制,故
水电离的
,C 正确;
D.加入
相同浓度的
溶液,根据物料守恒
,D 错误;
故选C。
10.(2024 届高考·北京·高三一模)某温度下,将pH 和体积均相同的HCl 和
溶液分别加水稀
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Ⅱ代表HCl 的稀释过程
B.溶液中水的电离程度:b 点<c 点
C.从b 点到d 点,溶液中所有离子浓度均下降
D.该温度下,b 点
的数值比e 点大
【答案】B
【解析】A.HCl 是强酸,CH3COOH 是弱酸,强酸稀释pH 变化大,曲线I 代表HCl 的稀释过程,A 错
9
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误;
B.酸对水的电离起到抑制作用,酸性越强抑制程度越大,b 点pH 值小,酸性强,对水的抑制程度大,水
电离程度小,溶液中水的电离程度:b 点<c 点,B 正确;
C.从b 点到d 点,pH 增大,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,溶液中所有离子浓度均下降错误,
C 错误;
D.
只与温度有关,温度不变
不变,D 错误;
答案选B。
题型二 水的电离和溶液的酸碱性
1.(2024 届高考·广东江门·统考一模)常温下,向
碱溶液中滴加
盐酸,
溶液的
及导电能力随滴加盐酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
的电离方程式为
B.水的电离程度:
C.
点溶液中
D.点溶液中
【答案】D
【分析】
向
碱溶液中滴加
盐酸,溶液的pH 降低,由图可知,c 点为滴定终点,
以此解题。
【详解】A.由图可知,
溶液的pH 小于13,则其为弱碱,其电离方程式为:
,A 错误;
B.MOH 电离出的氢氧根离子会抑制水的电离,随着盐酸的加入消耗MOH,水的电离程度增大,则水的
电离程度:
,B 错误;
C.根据电荷守恒可知,
,此时溶液显中性,则
,C 错误;
D.由分析可知,c 为滴定终点,则c 点为MCl,且此时由于M+的水解,导致溶液显酸性,则
,D 正确;
故选D。
2.(2024 届高考·四川成都·统考一模)在某温度时,将nmol/L 氨水滴入10mL1.0mol/L 盐酸中,溶液pH
和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是
10
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A.水的电离程度:a>b>d>c
B.
C.c 点:
D.25℃时,
的水解常数计算式为
【答案】D
【分析】由图可知,反应温度最高时,氨水溶液的体积小于10mL,则氨水的浓度小于1.0mol/L;a 点为
1.0mol/L 盐酸溶液,盐酸电离出的氢离子抑制水的电离,b 点盐酸与氨水恰好反应生成氯化铵,铵根离子
在溶液中水解促进水的电离,c 点氨水过量得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液呈中性,d 点为氯化铵
和一水合氨的混合溶液,溶液呈碱性。
【详解】A.由分析可知,a 点为1.0mol/L 盐酸溶液,盐酸电离出的氢离子抑制水的电离,b 点盐酸与氨水
恰好反应生成氯化铵,铵根离子在溶液中水解促进水的电离,则a 点水的电离程度小于b 点,故A 错误;
B.由分析可知,氨水的浓度小于1.0mol/L,故B 错误;
C.由分析可知,c 点氨水过量得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度等于氢
氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(NH )+c(H+)=c(Cl—)+ c(OH—)可知,溶液中c(NH )=c(Cl—)=
=0.5 mol/L,故C 错误;
D.由分析可知,c 点氨水过量得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度等于氢
氧根离子浓度,均为10—7 mol/L 由电荷守恒关系c(NH )+c(H+)=c(Cl—)+ c(OH—)可知,溶液中c(NH )=c(Cl
—)=
=0.5 mol/L,由氮原子个数守恒可知,溶液中一水合氨的浓度为(
—0.5
mol/L),则铵根离子的水解常数Kh=
,故D 正确;
故选D。
3.(2024 届高考·陕西咸阳·统考一模)25℃,
的HCl 溶液滴定等浓度的一元碱MOH 溶液的滴
定曲线如图所示(“滴定分数”:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比)。下列说法不正确的是
11
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A.滴定操作时,可选用甲基橙做指示剂
B.从x 点到z 点的滴定过程中,水的电离程度先增大后减小
C.x 点处的溶液中满足:
D.根据y 点坐标可以得到
【答案】B
【详解】A.由图可知,z 点滴定分数1.00 时,溶液显酸性,说明反应生成的
显酸性,
为弱碱,
为强酸弱碱盐,应选择在酸性条件下变色的甲基橙指示剂,A 正确;
B.x 点处滴定分数为0.5,溶液中含等量的
、
溶液呈碱性,说明
电离程度大于
水解程
度,此时抑制水的电离,滴定分数为1 时,恰好完全反应得到
溶液,促进水的电离。从x 点到z 点的
滴定过程中,水的电离程度一直增大,B 错误;
C.x 点处滴定分数为0.5,溶液中含等量的
、
,由物料守恒可得
,由
电荷守恒可得
,两式相减得出
,由图
可知,溶液显碱性,则
,则
,C 正确;
D.y 点pH=7,
,则
,设
溶液为1L,滴定分数为0.9,则
需加入盐酸0.9L,溶液总体积为1.9L,反应后,
,
,
,D 正确;
故答案为:B。
4.(2024 届高考·广西柳州·统考一模)已知
是二元弱酸,常温下,向
溶
液中滴加
的盐酸,溶液的pH 与所加盐酸体积的关系如图所示,下列说法正确的是
12
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A.b 点溶液中存在
B.常温下,
的一级电离常数数量级是
C.
与足量的
溶液反应的离子方程式为
D.水的电离程度:c>b>a
【答案】A
【分析】由图可知,a 点盐酸体积为5mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到等浓度的K2HXO3、KH2XO3、KCl
的混合溶液,溶液pH 为6.1;b 点盐酸体积为10mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到等浓度的KH2XO3和
KCl 的混合溶液,c 点盐酸体积为20mL,K2HXO3溶液与盐酸反应得到H3XO3和KCl 的混合溶液,溶液pH
为2.0。
【详解】A.由分析可知,b 点为等浓度的KH2XO3和KCl 的混合溶液,溶液中存在物料守恒关系
,故A 正确;
B.由分析可知,c 点为H3XO3和KCl 的混合溶液,溶液pH 为2.0,由原子个数守恒可知,H3XO3的浓度为
=
mol/L,则H3XO3的一级电离常数约为
=3×10—3,数量级为10—3,故B
错误;
C.H3XO3为二元弱酸,与足量的氢氧化钾溶液反应反应生成K2HXO3和水,反应的离子方程式为
,故C 错误;
D.HXO
在溶液中水解促进水的电离、H3XO3在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离, a 到c 的过程中,
HXO
的浓度减小、H3XO3的浓度增大,则水的电离程度的大小顺序为a >b>c,故D 错误;
故选A。
5.(2024 届高考·陕西商洛·统考一模)常温下,分别取未知浓度的MOH 和HA 溶液,加水稀释至原体积
的n 倍。稀释过程中,两溶液pH 的变化如图所示。下列叙述正确的是
13
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A.P 线代表HA 的稀释图像且HA 为强酸
B.水的电离程度:Z>Y=X
C.将X 点溶液与Y 点溶液混合至中性时,
D.将X 点溶液与Z 点溶液等体积混合,所得溶液中一定有:
【答案】C
【分析】根据图中曲线MOH 溶液不断稀释,碱性减弱,pH 不断减小,因此Q 线是MOH 的稀释曲线,
HA 溶液不断稀释,酸性不断减弱,pH 不断增大,因此P 线是HA 溶液的稀释曲线。根据lg n 与pH 变化关
系得到MOH 是强碱,HA 为弱酸。
【详解】A.根据图中分析P 线代表HA 的稀释图像,再根据lg n 与pH 变化分析稀释10 倍pH 变化不到1
个单位,说明HA 为弱酸,故A 错误;
B.Y 点pH=10,Z 点pH=9,则Y 点碱性更强,抑制水的电离能力更强,因此水电离程度更小,Z 点
pH=9,X 点pH=5,两者抑制水的电离能力相同,水电离程度相等,因此X、Y、Z 三点溶液中水的电离程
度: Z =X>Y,故B 错误;
C.X 点溶液与Y 点溶液混合至pH=7 时,根据电荷守恒
和pH=7 得到
,故C 正确;
D.X 点与Z 点等体积混合溶质是MA 和HA 的混合溶液,且HA 物质的量浓度大于MA 物质的量浓度,一
般来说溶液显酸性,故D 错误;
答案为C。
6.(2024 届高考·四川巴中·统考一模)HM 是一种一元弱酸,常温下向
溶液中逐滴加
入浓度为
的
溶液,溶液中
、
、中和率(中和率
)的
变化如图所示。下列说法错误的是
14
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A.HM 的电离常数为
B.b 点时,
C.c 点时,
D.溶液中水电离出
:
【答案】C
【详解】A.a 点时
,c(HM)=c(M-),pH=5.2,则HM 电离常数Ka=
=10-
5.2,A 正确;
B.b 点中和率为50%,此时溶液为等浓度的HM 和NaM 混合溶液,根据电荷守恒
和物料守恒
可得
,
故B 正确;
C.c 点中和率为100%,此时得到NaM 溶液,根据物料守恒
,由于此时溶液的体积大于20mL,则
,故C 错误;
D.a 点为HM 和NaM 的混合溶液,水的电离被抑制,b 点时被中和的HM 为50%,此时溶液中HM 和
NaM 浓度基本相同,NaM 水解促进水的电离但是HM 的存在抑制水的电离,c 点时被中和的HM 为
100%,溶液中全为NaM,NaM 水解促进水的电离,溶液中水电离出
:
,故D 正确;
故选C。
7.(2024 届高考·北京·高三一模)室温时,下列说法正确的是
A.pH=11 的氨水和pH=11 的Na2CO3溶液中,由水电离产生的c(OH-)均为1×10−11 mol·L−1
B.分别把100 mL pH=11 的NaOH 溶液和pH=11 的氨水加水稀释至1 L,所得溶液pH 均为10
C.分别向等体积等pH 的HCl 溶液和 CH3COOH 溶液中加入等浓度的NaOH 溶液,恰好为中性时,消
耗NaOH 溶液的体积相等
D.分别向1 mL pH=3 的盐酸和pH=3 的CH3COOH 溶液中加入少量CH3COONH4固体,两溶液中水的
电离程度均增大
【答案】D
15
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【详解】A.酸碱均会抑制水的电离,可以水解的盐能促进水的电离。pH=11 的氨水,由水电离出的c(OH
-)为1×10−11mol/L,pH=11 的Na2CO3溶液中,水电离的氢氧根为1×10−3mol/L,A 错误;
B.氢氧化钠为强碱,100 mL pH=11 的NaOH 溶液加水稀释至1 L,所得溶液pH 为10,氨水是弱电解质,
存在电离平衡, pH=11 的氨水加水稀释至1 L,所得溶液pH>10,B 错误;
C.等浓度等体积的盐酸和醋酸,二者物质的量相等,当分别加入等物质的量的NaOH 时,盐酸变为氯化
钠溶液,溶液显中性,此时醋酸变为醋酸钠溶液,醋酸钠水解使其溶液呈碱性,因此,若要使醋酸溶液呈
中性,必须少加一些氢氧化钠溶液,C 错误;
D.盐酸中加醋酸钠,两者发生反应生成弱酸醋酸,对水的电离抑制作用减小,水的电离程度增大;向
CH3COOH 溶液中加入少量CH3COONa 固体,会使醋酸的电离平衡逆向移动,pH 增大,对水的电离抑制
作用减小,水的电离程度增大;D 正确;
故选D。
8.(2024 届高考·四川绵阳·统考一模)室温下,向20mL0.1mol·L1叠氮酸(HN3)溶液中滴加pH=13 的
NaOH 溶液,水电离c(H)与NaOH 溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.在a、b、c、d 中,水的电离度最大的是d
B.在c 点对应溶液中:c(OH-)=c(H)+c(HN3)
C.b 点和d 点对应溶液的pH 相等
D.室温下,电离常数Ka(HN3)= 1×101−2x
【答案】B
【分析】由图可知,a 点为0.1mol/L 叠氮酸溶液,b 点为叠氮酸和叠氮酸钠的混合溶液,溶液呈中性,c 点
为叠氮酸钠溶液,d 点为叠氮酸钠和氢氧化钠的混合溶液,溶液呈碱性。
【详解】A.水电离出的氢离子浓度越大,水的电离程度越大,由图可知,c 点水的电离度最大,故A 错
误;
B.由分析可知,c 点为叠氮酸钠溶液,溶液中存在质子守恒关系c(OH-)=c(H)+c(HN3),故B 正确;
C.由分析可知,b 点为叠氮酸和叠氮酸钠的混合溶液,溶液呈中性,d 点为叠氮酸钠和氢氧化钠的混合溶
液,溶液呈碱性,故C 错误;
D.由图可知,a 点为0.1mol/L 叠氮酸溶液,水电离出的氢离子浓度为1×10−xmol/L,则溶液中氢离子浓度
为1×10−14+xmol/L,电离常数Ka(HN3)=
=1×10−27+2x,故D 错误;
故选B。
9.(2024 届高考·福建厦门·统考一模)室温下,向亚硫酸溶液中滴加
溶液,各含硫微粒分布系数
16
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(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液
的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅱ表示
的分布系数随
的变化
B.
的二级电离平衡常数(
)的数量级为
C.
时,
D.
溶液中水电离出的
【答案】C
【分析】向亚硫酸溶液中滴加NaOH 溶液,亚硫酸物质的量浓度逐渐减小,亚硫酸氢根物质的量浓度逐渐
增大,因此曲线I 为亚硫酸,曲线Ⅱ为亚硫酸氢根,再继续加NaOH 溶液,亚硫酸氢根物质的量浓度减小,
亚硫酸根物质的量浓度增大,因此曲线Ⅲ为亚硫酸根。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示
的分布系数随pH 的变化,故A 正确;
B.在pH=7.2 时,亚硫酸氢根物质的量浓度和亚硫酸根物质的量浓度相等,则Ka2(H2SO3)=
c(H+)=1×10−7.2=100.8×10−8,因此Ka2(H2SO3)的数量级为10−8,故B 正确;
C.pH=7 时,根据电荷守恒和pH=7 得到c(Na+)=2c(SO
)+c(
),又由于pH=7 时c(SO
)<c(
),
因此c(Na+)>3c(SO
),故C 错误;
D.根据图中信息得到NaHSO3溶液pH 大约为4,说明溶液显酸性,是亚硫酸氢根电离占主要,抑制水的
电离,因此溶液中水电离出的c(H+)<1×10−7 mol·L−1,故D 正确;
综上所述,答案为C。
10.(2024 届高考·陕西宝鸡·统考一模)常温下,向20mL0.1mol/L 一元碱MOH 溶液中滴加等浓度的一元
酸HX 溶液,滴定过程中溶液pH 值的变化曲线如下图所示,已知4<m<6,下列说法不正确的是
17
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A.该滴定过程中应选用酚酞作指示剂
B.一元酸HX 的Ka=5×10-5
C.溶液中水的电离程度:b>c>a
D.c 点溶液中:c(M+)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
【答案】D
【分析】
由图示a 点的pH=13 可知,0.1mol/L 一元碱MOH 溶液的pH=13,则MOH 是强碱,由b 点可知,当MOH
和HX 等体积混合时,则二者恰好完全反应生成MX 盐溶液,此时溶液pH=8.5,即显碱性,说明HX 为弱
酸,c 点为等浓度的MX 和HX 的混合溶液;
【详解】
A.由分析可知,滴定终点的溶液显碱性,而甲基橙的变色范围为3.1-4.4,酚酞的变色范围为8.2-10.0,则
该滴定过程中应选用酚酞作指示剂以减小实验误差,A 正确;
B.由b 点可知,此时溶液中pH=8.5,c(X-)≈0.05mol/L、c(OH-)=
mol/L,根据水解平衡可知,X-+H2O
HX+OH-,
,Kh=
=
=2×10-10,故Ka=
=
=5×10-5,B
正确;
C.由分析可知,a 点为MOH 强碱溶液,对水的电离起抑制作用,b 点为MX 强碱弱酸盐溶液,对水的电
离起促进作用,c 点为等浓度混合的MX 和HX 溶液,MX 对水电离起促进作用,HX 对水的电离起抑制作
用,结合m 的范围可知c 点对水电离的抑制程度较a 点小,故溶液中水的电离程度:b> c > a,C 正确;
D.c 点为等浓度混合的MX 和HX 溶液,溶液显酸性,即HX 的电离程度大于X-的水解程度,则c 点溶液
中:c(X-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D 错误;
故选D。
题型三 盐类的水解
1.(2024 届高考·广西南宁·统考一模)25℃时,用HCl 气体和KOH 固体改变
的邻苯二甲酸氢
钾溶液的pH(邻苯二甲酸
的
,
),
、
和
随
pH 变化的关系如图所示。下列说法错误的是
18
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A.曲线②代表
,曲线③代表
B.M 点时,
C.
KHA 溶液中,
D.用KOH 固体改变KHA 溶液pH 至13 过程中,
一直增大
【答案】C
【分析】H2A+OH-= HA-+H+,HA-+OH-=H2O+ A2-,随pH 增大c(H2A)一直下降,c(HA-)先增大后减小,
c(A2-)一直增大,所以曲线①代表lgc(H2A),曲线②代表lgc(HA-),曲线③代表lgc(A2-),据此回答。
【详解】A.根据分析,曲线②代表lgc(HA-),曲线③代表lgc(A2-),A 正确;
B.M 点时,c(HA-)=c(H2A),Ka1=
,B 正确;
C.
,Ka2=3.9×10-6,
,Kh2=
=
<Ka2,故HA-的电离程度更大,故c(A2-)>c(H2A),C 错误;
D.HA-+OH-=H2O+ A2-,c(A2-)一直增大,D 正确;
故选C。
2.(2024 届高考·山西·高三一模)向10mL
的
溶液中逐滴加入氨水,溶液中水电离出的
和混合溶液的温度随滴加氨水体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
19
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A.b~c 段的离子方程式为
B.b 点溶液中:
C.c 点溶液中:
D.c~d 段溶液的温度降低,主要是因为加入的
电离吸热所致
【答案】C
【分析】
当氨水和
恰好反应生成正盐时,对水的电离促进作用最大,且此时放热最多温度最高,结合图像可知,
加入10mL 氨水时两者恰好反应,则
的浓度为0.05mol/L,常温下,初始水电离出氢离子浓度等于水电
离出氢氧根离子浓度,等于10-13mol/L,则溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,则H2A 为强酸完全电离;
【详解】
A.H2A 为强酸完全电离,由图可知,b 点加入5mL 氨水恰好生成NH4HA,b~c 段继续加入氨水,反应的
离子方程式为
,A 错误;
B.H2A 为强酸完全电离;b 点溶质为NH4HA,其完全电离出铵根离子、氢离子、A2-离子,不存在HA-,
铵根离子水解程度使得铵根离子浓度减小,且水也会电离出氢离子,则存在
,B
错误;
C.c 点溶液为(NH4)2A,由质子守恒可知:
,C 正确;
D.c~d 段溶液的温度降低,主要是因为加入的氨水过量,氨水温度低于恰好反应时温度,过量氨水对溶液
起到降温作用所致,D 错误;
故选C。
3.(2024 届高考·广东湛江·统考一模)已知:常温下,碳酸的电离平衡常数
,
。
常温下,向20 mL 0.1
溶液中缓慢滴加20 mL 0.2
盐酸,溶液中各离子的物质的量浓
度(不含
和
)随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正确的是
20
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A.曲线
为
的物质的量浓度变化曲线
B.滴加至A 点时,溶液pH 约为10.32
C.滴加至C 点时,溶液中
D.滴加至D 点时,溶液中存在
【答案】C
【详解】
A.碳酸为二元弱酸,
的物质的量随着盐酸的加入逐渐减小,
的物质的量先增大后减小,则
为
的物质的量浓度变化曲线,
为
的物质的量浓度变化曲线,A 项正确;
B.由
,A 点时
,
,
,B 项正确;
C.由图可知C 点加入的盐酸的体积为10 mL,则C 点溶液的溶质为等物质的量的
和NaCl,由物
料守恒可得
,因为
的电离程度小于水解程度,所以溶液中
,则
,C 项错误;
D.滴加至D 点时,溶质为NaCl,HCl 和
反应生成的
部分和水反应,根据溶液呈电中性,溶
液中存在
,且D 点时
,故D 项正确。
答案选C。
4.(2024 届高考·福建龙岩·统考一模)室温下,将盐酸滴入Na3R 溶液中,测得混合溶液的pH 与
、
或
的关系如图所示。下列说法错误的是
21
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A.L3表示 pH 与
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,
【答案】C
【分析】25℃时,Ka1(H3R)=
,则溶液pH 相同时,
,函数-lgx 为减函数,值越小说明分式越大,则-lg
>-lg
>-lg
,所以L1表示pH 与-lg
的关系曲线,L2表示pH 与-lg
的关系曲线,L3表示pH 与-
lg
的关系曲线,以此分析解答。
【详解】A.根据分析可知:L3表示pH 与-lg
的关系曲线,A 正确;
B.L1曲线表示pH 与-lg
的关系曲线,在溶液pH=8 时,-lg
=-5.2,则
=105.2,
=10-5.2,Ka3=
=10-8×10-5.2=10-13.2;L2表示pH 与-lg
的关系曲线,在pH=7.1
时,-lg
=0,
=1,c(H+)=10-7.1 mol/L,Ka2=
=10-7.1 mol/L,Kh2=
,Ka3<Kh2,水解程度大于电离程度,所以Na2HR 的水溶液显碱性,B 正确;
C.根据上述分析可知:L3表示pH 与-lg
的关系曲线,在pH=3 时,-lg
=2.2,
=10-
22
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2.2,
=102.2,Ka1=
=10-3×102.2=10-0.8,Kh3=
,则水解常数Kh3的数量
级为10-14,C 错误;
D.溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),由于混合溶液pH=7,
c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),因此c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-),D 正确;
故合理选项是C。
5.(2024 届高考·四川绵阳·统考一模)向某二元弱酸
水溶液中逐滴加入
溶液,混合溶液中
[x 为
或
]与
的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.
时,存在
B.直线Ⅱ表示的
是随
的变化情况
C.
D.
的水解常数
大于
电离常数的
【答案】C
【分析】H2A 是二元弱酸,在溶液中分步电离,一级电离常数远远大于二级电离常数,则溶液pH 相等时,
溶液中
大于
,则曲线Ⅰ表示lg
随pH 的变化情况、曲线Ⅱ表示lg
随pH 的
变化情况;由图可知,溶液中lg
=0 时,溶液pH 为1.22,则电离常数Ka1(H2A)=
=c(H+)=10—1.22,同理可知电离常数Ka2(H2A)=
=c(H+)=10—4.19。
23
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【详解】A.由电离常数可知,HA—的水解常数Kh=
=
=
<Ka2=10—4.19,则HA—在溶
液中的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,所以pH 为7 的溶液是NaHA 和Na2A 的混合溶液,溶液中
,故A 错误;
B.由分析可知,曲线Ⅰ表示lg
随pH 的变化情况、曲线Ⅱ表示lg
随pH 的变化情况,故B
错误;
C.由电离常数可知,溶液中
=
×
=
=
=102.97,故C 正确;
D.由电离常数可知,HA—的水解常数Kh1=
=
=
<Ka2=10—4.19,故D 错误;
故选C。
6.(2024 届高考·甘肃兰州·统考一模)1922 年范斯莱克(Vanslyke)提出用缓冲容量β 来描述缓冲溶液缓冲
能力大小,β 越大,缓冲能力越大。下图是常温下,CH3COOH 和CH3COONa 组成缓冲溶液的β-pH 关系图,
其中A、B 两条曲线分别对应
和
。已知常温下,Ka(CH3COOH)=10-4.76,下列说法不正确的是
A.向pH=4.76 的上述缓冲溶液中加入少量NaOH 溶液,水的电离程度会增大
B.A 曲线上任意一点的溶液中均存在
C.B 曲线代表的溶液缓冲能力最大时,溶液中c(Na+)>c(CH3COOH)
D.pH=4 时,A、B 曲线所代表的溶液中
相等
【答案】C
【详解】A.向pH=4.76 的上述缓冲溶液中加入少量NaOH 溶液,醋酸钠物质的量增大,醋酸钠水解促进
水电离,所以水的电离程度会增大,故A 正确;
B.根据电荷守恒,A 曲线上任意一点的溶液中均存在
,
24
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,
,所以
,故B
正确;
C.B 曲线代表的溶液缓冲能力最大时,pH=4.76,Ka(CH3COOH)=10-4.76,所以溶液中c(CH3COOH)=
c(CH3COO-),根据电荷守恒
,溶液呈酸性,
c(Na+)<c(CH3COO-),所以c(Na+)<c(CH3COOH),故C 错误;
D.ka=
,若氢离子浓度相等,
相等,所以,pH=4 时A、B 曲线所
代表的溶液中
相等,故D 正确;
选C。
7.(2024 届高考·西藏拉萨·统考一模)已知:H2R 是二元弱酸,HY 是一元弱酸。常温下,分别向
20mL。0.1mol/L 的Na2R、NaY 溶液中滴加0.1mol/L 盐酸,测得溶液pM[pM=-lgM],M=x、y、z,x=
、y=
、z=
和pH 关系如图所示。下列叙述正确的是
A.NaY 溶液呈中性
B.直线y 中b 点时,c(Y-)>c(HY)
C.Ka1(H2R)=1×10-1.4
D.a 点时,溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)
【答案】C
【详解】A.HY 为一元弱酸,Y-水解溶液呈现碱性,A 项错误;
B.直线y 中b 点时,横坐标为0,则
=1,c(Y-)=c(HY),B 项错误;
C.直线z 中c 点,-lg
=10-1,即
=10-1,pH=-lgc(H+)=0.4,c(H+)=10-0.4,Ka1(H2R)=
25
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=10-1×10-0.4=1×10-1.4,C 项正确;
D.a 点时,溶液中有Na+、H+、OH-、HR-、R2-、Cl-,溶液呈现电中性,其电荷守恒式为c(Na+)
+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)+c(Cl-),D 项错误;
故答案选C。
8.(2024 届高考·陕西·高三一模)常温下,向1L
溶液中加入NaOH 粉末调节pH,得
到溶液中部分含碳粒子的浓度随pH 的变化如图所示(假设溶液体积不变)。下列说法错误的是
A.pH 由2.7 至5.5 过程中发生的主要反应为
B.当
时:
C.草酸是具有还原性的二元弱酸
D.
的溶液中:
【答案】B
【分析】pH=4.2 时,
,pH=2.7 时,
,
;
【详解】A.pH 由2.7 至5.5 过程中,草酸氢根减少,草酸根增多,主要反应为
,A 正确;
B.当
时,溶液中溶质为NaHC2O4,根据电荷守恒
,NaHC2O4溶液显酸性,
,则
,即
,B 错误;
C.据图可知草酸为二元弱酸,C 元素化合价为+3 价,故具有还原性,C 正确;
D.
的溶液中:
,D 正确;
26
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故选B。
9.(2024 届高考·安徽滁州·统考一模)25℃时,用
气体调节
氨水的pH,溶液中微粒浓度
的对数值
、反应物的物质的量之比
与pH 的关系如下图所示,若忽略通入气体后溶
液体积的变化,下列说法正确的是
A.
点对应
的值大于0.5
B.D 点所示溶液中
是C 点的2 倍
C.25℃时,溶液中水的电离程度:
D.
点所示溶液中:
【答案】D
【详解】A.由图知,
对应溶液中铵根离子和一水合氨的浓度相同、pH 为9.25,
,根据物料守恒:
得
,根据电荷守
恒:
,
,则
,则
,A 错误;
B.D 点是氯化铵溶液,C 点是氯化铵和一水合氨的混合物,且氯化铵更多一些(C 点两者相等),则D 点所
示溶液中
小于C 点的2 倍,B 错误;
C.氨水在溶液中电离出的氢氧根离子抑制水的电离,铵根离子在溶液中水解促进水的电离,由分析可知,
P1、P2、P3时溶液中铵根离子浓度依次增大,水的电离程度依次增大,C 错误;
D.Kb=
=10-4.75,P2所示溶液pH=7,则c(OH-) = 10-7,所以
=
=102.25,根据物
料守恒c(
)+c(NH3•H2O)=0.1mol/L,则
,则
,D 正确;
27
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故选D。
10.(2024 届高考·吉林延边·统考一模)室温下,等物质的量的
与强碱
混合,得到
悬浊液,
静置,取上层清液,通入
,混合溶液中
与
的关系如图。已知:
、
。下列说法错误的是
A.
时,
B.a→b 的溶液中
将逐渐增大
C.上层清液中
D.
时,
【答案】D
【详解】A.混合溶液中,电荷守恒等式为:
,由于
,
,故有
,故A 正确;
B.
=
,由图可知,a→b 的过程中
不断增大,Ksp 不变,则
减
小,故
增大,即
增大,故B 正确;
C.MA 的悬浊液的上层清液存在溶解平衡:
,上层清液中,
[忽略A-
水解,Kh=
=5
],则有c2(A-)=
,则c(A-)=
,故C 正确;
D.通入HCl 后,溶液中存在物料守恒:
,电荷守恒:
,当
时,代入Ka 可知此时溶液显酸性,即有
,又有
,得到不等式:
,即
,
故D 错误。
答案选D。
28
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题型四 沉淀溶解平衡
1.(2024 届高考·江苏·高三一模)室温下,通过矿物中
获得
的过程如下:
已知:
,
。下列说法正确的是
A.
溶液中:
B.反应
正向进行,需满足
C.“脱硫”后上层清液中:
D.
悬浊液加入
“溶解”过程中,溶液中
浓度逐渐减小
【答案】D
【分析】
中加入
溶液脱硫,
与
反应转化为
沉淀,再加入
溶解得到
。
【详解】A.由质子守恒关系得:
,故A 错误;
B.
该反应的平衡常数
,当浓度商
时,平衡正向移动,故B 错误;
C.“脱硫”后上层清液主要是
溶液,还含有未反应完的
溶液,守恒关系还应考虑
,
故C 错误;
D.
悬浊液加入
“溶解”过程中,由于
会和
反应生成
,所以溶液中
浓度逐渐
减小,故D 正确;
故选D。
2.(2024 届高考·辽宁葫芦岛·统考一模)工业上常用
作沉淀剂除去废水中的
和
。通过调节
溶液的pH 可使
和
逐一沉降,处理过程中始终保持
溶液为饱和状态即
mol/L,体
系中
、
、
,
浓度(mol/L)的负对数pM 与pH 的关系如图所示。已知:
。下列说法不正确的是
29
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A.Ⅱ表示
与pH 的关系曲线
B.Q 点对应
的数量级为
C.
D.溶液中
和
均为0.1mol/L,
完全沉淀时溶液的最小pH 为2
【答案】B
【分析】
H2S 饱和溶液中随着pH 增大,c(H+)减小,c(HS-)、c(S2-)均增大,则-lgc(HS-)和-lgc(S2-)随着pH 增大而减小
且pH 相同时,c(HS-)>c(S2-),即-lgc(HS-)<-lgc(S2-),则Ⅰ、Ⅱ分别表示-lgc(HS-)、-lgc(S2-)与pH 的关系曲线;
随着pH 增大,c(S2-)增大,则c(Zn2+)和c(Mn2+)逐渐减小,且Ksp(MnS)>Ksp(ZnS),即当c(S2-)相同时,
c(Mn2+)>c(Zn2+),则-lgc(Mn2+)和-lgc(Zn2+)随着pH 增大而增大,且-lgc(Mn2+)<-lgc(Zn2+),则Ⅲ、Ⅳ分别表示-
lgc(Zn2+)、-lgc(Mn2+)与pH 的关系曲线,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【详解】A.由分析可知,Ⅱ表示-lgc(S2-)与pH 的关系曲线,故A 正确;
B.Ⅰ表示-lgc(HS-)与pH 的关系曲线,当c(H+)=10-5.5mol/L 时,c(HS-)=10-2.6mol/L,
,且
,则a=2.2,则c(H+)=10-
2.2mol/L=100.8×10-3mol/L,所以Q 点对应c(H+)的数量级为10−3,故B 错误;
C.
,由图可知,当c(H+)=10-5.45mol/L 时,
c(S2-)=10-11.9mol/L,则
,
,则
,所以
,故C 正确;
D.曲线Ⅱ、Ⅲ的交点表示c(H+)=10-5.45mol/L 时,c(S2-)=c(Zn2+)=10-11.9mol/L,则
,恰好完全沉淀时,
30
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,由
得:
,即pH=2,则Zn2+完全沉淀时溶液的最小pH
为2,故D 正确;
故选B。
3 .(2024 届高考· 河北邯郸· 统考一模)室温下,调节MgCl2 溶液、HF 溶液、HA 溶液[ 已知
]的pH,测得溶液中pX[
;X 代表
、
,
]随溶液pH 的
变化如图所示[已知
]。下列叙述正确的是
A.
代表溶液中
随溶液pH 的变化
B.浓度均为0.1 mol·L
NaF、NaA 的混合溶液中:
C.NaF、NaA 的混合溶液中:
D.由于
、
很接近,故
很难转化为
【答案】C
【分析】
由题干图示信息可知,Ka=
=10-pXc(H+),L2上点(1,3.80)可知,该直线所示的Ka=10-3.8×10-1=10-
4.8,同理可知,L1上点(2,1.45)可知,该直线所示的Ka=10-1.45×10-2=10-3.45,又知
,故L1
代表
随溶液pH 的变化,L2代表
随溶液pH 的变化,L3代表Mg2+随溶液pH 的变化,据此
分析解题。
【详解】
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A.由分析可知,L2代表溶液中
随溶液pH 的变化,A 错误;
B.由题干信息可知,
,则浓度均为0.1 mol·L
NaF、NaA 的混合溶液中A-的水解程度
大于F-的水解程度,故
,B 错误;
C.NaF、NaA 的混合溶液中,
=
=101.35>10 即
,C 正确;
D.由直线L3上点(9,1.3)可知,Mg(OH)2的
=c(Mg2+)c2(OH-)=10-1.3(10-5)2=10-11.3,而
,故
、
很接近,但Mg(OH)2能在NaF 饱和溶液中转化为
MgF2,D 错误;
故答案为:C。
4.(2024 届高考·内蒙古呼和浩特·统考一模)向AgNO3溶液中滴加NaCl 溶液发生反应Ag+(aq)+Cl-(aq)
AgCl(s)和AgCl(s)+Cl-(aq)
[AgCl2]-(aq);-lgc[(M)/(mol•L-1)]与-lgc[(Cl-)/(mol•L-1)]的关系如图所示
(其中M 代表Ag+或[AgCl2]-)。下列说法不正确的是
A.c(Cl-)=10-2.52mol•L-1时,溶液中c(NO )>2c([AgCl2]-)
B.c(Cl-)=10-3mol•L-1时,溶液中c(NO )>c(Ag+)>c([AgCl2]-)
C.反应Ag++2Cl-(aq)
[AgCl2]-(aq)的平衡常数K=105.04
D.用Ag+滴定NaCl 溶液测定Cl-浓度时,当Cl-浓度降至10-5mol•L-1时,溶液中的Ag+浓度为10-
4.74mol•L-1
【答案】B
32
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【分析】
根据题干信息可知,
越大,
越小,
越大,及与纵坐标交点(0,9.74)可知,随横
坐标增大呈上升趋势的线表示
。
【详解】A.当溶液中
时,
,根据物料守恒:
,即
,说明
,A 正确;
B.根据分析,溶液中
无参与其余反应过程,浓度最大,由图象可知
,
B 错误;
C.
平衡常数:
,将交点数值代入,得
,C 正确;
D.取两线交点,当
时,
,则
,当Cl-浓度降至10-5mol•L-1时,溶液中的Ag+浓度为10-4.74mol•L-1,D 正
确;
答案选B。
5.(2024 届高考·辽宁·高三一模)常温下,Ka(CH3COOH)=1.0×10-5, 向某含有ZnSO4酸性废液加入一定
量CH3COONa 后,再通入H2S 生成ZnS 沉淀,始终保持H2S 饱和,即c(H2S)=0.1mol/L,体系中pX[pX=—
1gX,X 为
、
或c(Zn2+), 单位为 mol/L]与
关系如图。下列说法错误的是
A.②中X 为
B.A 点溶液的pH 为4
C.Ka1(H₂S) 的数量级为10-7
D.Ksp(ZnS)=10-21.7
33
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【答案】C
【分析】Ka(CH3COOH)=
=1.0×10-5,则-lgc(H+)-lg
=-lg(1×10-5)
=5,则有p
=5-pH,当p
=0 时,pH=5,c(H+)=1.0×10-5mol/L,随着p
的增大,pH 减小,c(H+)增大,p
=-lgKa1(H2S)-pH、p
=-lgKa2(H2S)-
pH,lgKa1(H2S)>lgKa2(H2S),所以随着横坐标增大,p
和p
均增大,且p
相同时,p
<p
,即①中,X 为
,②中,X 为
,③中,X 为Zn2+,据此分析作答。
【详解】A.根据分析可知,②中,X 为
,故A 正确;
B.由图可知,A 点溶液中,p
=5-pH=1,则pH 为4,c(H+)=1.0×10-4mol/L,故B 正确;
C.当p
=5-pH=0 时,pH 为5,c(H+)=1.0×10-5mol/L,Ka1(H2S)=
=10-5×10-
2.04=10-7.04,则Ka1(H2S)的数量级为10-8,故C 错误;
D.横坐标为0 时,c(Zn2+)=1×10-11.66mol/L,
=10-2.04、
=10-7,因为c(H2S)=0.1mol/L,则
c(HS-)=10-3.04mol/L,c(S2-)=10-10.04mol/L,Ksp(ZnS)=c(Zn2+)c(S2-)=1×10-11.66mol/L×10-10.04mol/
L=10-21.7(mol/L)
2,故D 正确;
故选:C。
6.(2024 届高考·福建南平·统考一模)工业上以
为原料生产
,对其工艺条件进行研究。
常温下,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。
下列说法正确的是
34
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A.曲线④代表含
的
溶液的变化曲线
B.a=-6.5
C.随着溶液的pH 增大,反应
的平衡常数增大
D.对含
且
和
的初始浓度均为
的混合溶液,pH≥6.2 时才发生沉淀转
化
【答案】B
【分析】
随着溶液的pH 增大,含
的
溶液中的锶离子的浓度几乎不变;pH 相同时,溶液中
越大,
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;
是弱酸,随着溶液的pH 增大,溶液中
增
大,
减小;pH 相同时,由于
溶液中的
大于
溶液中的
,则
溶液中的
小于
溶液中的
,故曲线③代
表含
的
溶液的变化曲线,曲线④代表含
的
溶液的
变化曲线。
【详解】
A.由分析可知,曲线④代表含
的
溶液的变化曲线,A 项错误;
B .由分析可知,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pH 为7.7 时,
,则
a=-6.5,B 项正确;
C.温度不变,平衡常数不变,所以随着溶液的pH 增大,反应
的平衡常数保持不变,C 项错误;
D .曲线①代表含
的
溶液的变化曲线,曲线③代表含
的
35
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溶液的变化曲线,两条曲线的交点是(6.8,-5.5),pH≥6.8 时才发生沉淀转化,D 项错误;
答案选B。
7.(2024 届高考·山东菏泽·统考一模)将
或
悬浊液置于分压固定的
气相中,体系
中
与
关系如图所示。
变化对
的浓度基本无影响。为
的浓度,单位为
。已知:
。下列说法正
确的是
A.
表示
曲线
B.
C.
,平衡常数
D.向
点溶液中加入
,可以到达点
【答案】B
【分析】
分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH 逐渐增大,
的浓度逐渐增大,且pH 较小时
的浓度大于
的浓度,所以L1 表示
,L2 表示
;根据Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4为Ca2+的浓度,L5为Zn2+的浓度,据此分析解答。
【详解】
A.根据分析,L1表示
,L2表示
,故A 错误;
B.由图可知
和
交于pH=6.4 的点,此时
,则Ka1(
)=c(H+)=10-6.4,
和
交点可求得Ka2(
)=c(H+)=10-10.3,
,故B
正确;
36
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C .通过b 点数据可得Ksp(CaCO3)=
,L2 和L5 两点交于lgc=-5.4 ,
Ksp(ZnCO3)=
,
则
,
,故C 错误;
D.通过b 点数据可得Ksp(CaCO3)=
,b 为L1和L4交点,向a 点溶液中加
入CaCl2可以达到b 点溶液,故D 错误;
故选:B。
8.(2024 届高考·河北唐山·统考一模)溶洞水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。现测得溶洞水体中
lgc(X)X 为H2CO3、HCO3
-、CO3
2-或Ca2+)与pH 的关系如图所示,
。下列说法错误
的是
A.曲线Ⅱ代表lgc(
)与pH 的关系
B.溶洞水体中存在关系式:
C.a 点溶液中,c(Ca2+)=0.28mol L-1
D.
【答案】C
【分析】
随着pH 的增大,溶液的酸性逐渐减弱,c(
)、c(
)都增大,c(Ca2+)减小,即lgc(
)、lgc(
)逐渐增大,lgc(Ca2+)逐渐减小,并且弱酸性环境中lgc(
)>lgc(
),所以曲线I 表示lgc(
)与pH
的关系,曲线Ⅱ表示lgc(
)与pH 的关系,曲线Ⅲ表示lgc(Ca2+)与pH 的关系。据此分析解答。
【详解】
A.根据分析,曲线Ⅱ代表lgc(
)与pH 的关系,A 正确;
B.由I 为
,带入点(6.3,-5),Ka1=
=10-6.3,Ⅱ为
,带入点(10.3,-1.1),Ka2=
37
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=10-10.3,Ka1×Ka2=
×
=
=10-6.3×10-10.3,b 点
c(H2CO3)=c(
),则Ka1×Ka2=cb
2(H+),pH(b)=8.3,由此可知2pH(b)=pH(a)+pH(c),B 正确;
C.a 点溶液中,pH=6.3,由B 分析可知,
,此时,
、
,则c(
)=10-9mol/L,c(Ca2+)=
=2.8 mol L-1,C 错误;
D.
=104,D 正确;
故选C。
9.(2024 届高考·辽宁辽阳·统考一模)常温下,用HCl(g)调节SrF2浊液的pH,测得在通入HCl(g)
的过程中,体系中-lgc(X)(X 代表Sr2+或F-)与
的关系如图所示。下列说法错误的是
已知:SrF2为微溶于水,溶于盐酸,不溶于氢氟酸、乙醇和丙酮的固体。
A.
B.L2表示
的变化情况
C.随着HCl 的加入,SrF2溶解度逐渐增大
D.m、n 点对应的溶液中均存在
【答案】B
【详解】
A.HF 的电离平衡常数
,纵坐标相当于
,随着
变大,
变大,
变小,则
表示
的变化情况,
表示
的变化情况,根据m、n 两点的数据,
得
,A 正确;
B.根据A 项分析,
表示
的变化情况,B 错误;
C.随着HCl 的加入,SrF2溶解平衡正向移动,溶解度增大,C 正确;
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D.m、n 点时的溶液中均存在电荷守恒有
,又根据SrF2组成可
知,溶液中存在物料守恒
,可得
,D 正确;
故选B。
10.(2024 届高考·云南·高三一模)室温下,
、
、
、
四种难溶电解质的沉淀
溶解平衡曲线如图所示。已知:
,
,其中M 代表上述沉淀中的阳离子,N 代
表阴离子,
。下列说法正确的是
A.
的
数量级为
B.曲线a 表示
的沉淀溶解平衡曲线
C.W 点可以是
的不饱和溶液
D.向d 的悬浊液通入过量氨气,溶液中存在
【答案】B
【分析】
、
结构相同,溶度积曲线为两条平行线,
,则b 表示
、c 表示
;
、
的结构不同,根据溶度积曲线的斜率,可知a 表示
、d 表示
。
【详解】A.b 表示
,Ba2+浓度为1mol/L 时,
的浓度为10-10mol/L,
的
为1×10-10,数
量级为
,故A 错误;
B.
、
的结构不同,根据溶度积曲线的斜率,可知a 表示
、d 表示
,故
B 正确;
C.c 表示
,W 点是
的过饱和溶液,故C 错误;
D.向
d 的悬浊液通入过量氨气,根据电荷守恒,溶液中存在
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,故D 错误;
选B。
40