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专题16 电解质溶液曲线分析
考向
命题趋势
电解质溶液曲线分析
水溶液中离子平衡是高考选择题必考内容,可以分为两个大的方向,一是水溶液
中的离子平衡及其应用;二是电解质溶液曲线分析,该考查方向一直是高考的考
查重点,也是很多卷区选择题的必考题型,涉及电离平衡常数、水解平衡常数、
溶度积的计算,指示剂的选择,对水的电离平衡的影响,溶液中粒子浓度的大小
关系,以及外界条件对电离平衡、水解平衡、溶解平衡的影响等。此类题目考查
的内容既与盐的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒
子的浓度大小顺序,而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守
恒)关系的考查,从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。
1.(2024·浙江6 月卷)室温下,
水溶液中各含硫微粒物质的量分数随
变化关系如下图[例如
]。已知:
。
下列说法正确的是
A.溶解度:
大于
B.以酚酞为指示剂(变色的
范围8.2~10.0),用
标准溶液可滴定
水溶液的浓度
C.忽略
的第二步水解,
的
溶液中
水解率约为
D.
的
溶液中加入等体积
的
溶液,反应初始生成的沉淀是
【答案】C
【解析】在H2S 溶液中存在电离平衡:H2S
H++HS-、HS-
H++S2-,随着pH 的增大,H2S 的物质的量分
数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图
1
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中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH 的
变化,由①和②交点的pH=7 可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0 可知Ka2(H2S)=1×10-13。A.
FeS 的溶解平衡为FeS(s)
Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS 溶液物质的量浓度为
=
mol/L=
×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2
Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为
=
mol/L=
×10-6mol/L>
×10-9mol/L,故溶解度:FeS 小于Fe(OH)2,A
项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH 标准溶液滴定H2S 水溶液,由图可知当酚酞
发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B 项错误;
C.Na2S 溶液中存在水解平衡S2-+H2O
HS-+OH-、HS-+H2O
H2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水
解平衡常数Kh(S2-)=
=
=
=
=0.1,设水解的S2-的浓度为x
mol/L,则
=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为
×100%=62%,C 项正确;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S 溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S 的
混合液,结合C 项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),
c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS 和
Fe(OH)2,D 项错误;
答案选C。
2.(2024·山东卷)常温下
水溶液体系中存在反应:
,平衡常数为K。已初始浓度
,所有含碳物种的摩尔分数与
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
的变化情况
2
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B.
的电离平衡常数
C.
时,
D.
时,
【答案】C
【分析】在溶液中存在平衡: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 较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度增大,pH 较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH 的摩尔分数随pH 变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分
数随pH 变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg 随pH 变化的关系。
【解析】A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A 项错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则
CH3COOH 的电离平衡常数Ka=
=10-m,B 项错误;
C.pH=n 时
=10-m,c(CH3COO-)=
=10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-
CH3COOAg(aq)的K=
,c(Ag+)=
,由图可知pH=n 时,
c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=
mol/L,C 项正确;
D.根据物料守恒,pH=10 时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D 项错误;
答案选C。
3.(2024·湖南卷)常温下
,向
溶液中缓慢滴入相同浓度
的
溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入
溶液体积的变化关系如图所示,下列说法
错误的是
A.水的电离程度:
3
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B.M 点:
C.当
时,
D.N 点:
【答案】D
【分析】结合起点和终点,向
溶液中滴入相同浓度的
溶液,发生浓度改变
的微粒是
和
,当
,溶液中存在的微粒是
,可知随着甲酸的加入,
被消耗,逐渐下降,即经过M 点在下降的曲线表示的是
浓度的改变,经过M 点、N 点的在上升的曲
线表示的是
浓度的改变。
【解析】A.M 点时,
,溶液中的溶质为
,仍剩余有未反
应的甲酸,对水的电离是抑制的,N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在
HCOONa 的水解,此时水的电离程度最大,故A 正确;
B.M 点时,
,溶液中的溶质为
,根据电荷守恒有
,M 点为交点可知
,联合可得
,故B 正确;
C.当
时,溶液中的溶质为
,根据电荷守恒有
,根据物料守恒
,联合可得
,故C 正确;
D.N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此
及
观察图中N 点可知,
,根据
,可知
,故D 错误;
故答案选D。
4.(2024·新课标卷)常温下
和
的两种溶液中,分布系数δ 与pH 的变化关系如
图所示。[比如:
]
4
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下列叙述正确的是
A.曲线M 表示
的变化关系
B.若酸的初始浓度为
,则a 点对应的溶液中有
C.
的电离常数
D.
时,
【答案】D
【分析】随着pH 的增大,
、
浓度减小,
、
浓度增大,
—Cl 为吸电子基团,
的酸性强于
,即
),
δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5 时的pH 分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为
,
,由此分析解题。
【解析】A.根据分析,曲线M 表示
的变化关系,A 错误;
B.根据
,初始
,若溶液中溶质
只有
,则
,但a
点对应的
,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,
,B 错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH 的电离常数Ka=10-2.8,C 错误;
D.电离度
,
,则
=
,
5
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,
时,
,
,D 正
确;
故答案选D。
5.(2023·北京卷)利用平衡移动原理,分析一定温度下
在不同
的
体系中的可能产物。
已知:i.图1 中曲线表示
体系中各含碳粒子的物质的量分数与
的关系。
ii.2 中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合
;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注:起始
,不同
下
由图1 得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态
,无沉淀生成
C.由图2,初始状态
,平衡后溶液中存在
D.由图1 和图2,初始状态
、
,发生反应:
【答案】C
【解析】A.水溶液中的离子平衡 从图1 可以看出
时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,
A 项正确;
B.从图2 可以看出
、
时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉
淀或氢氧化镁沉淀,B 项正确;
C.从图2 可以看出
、
时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料
6
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守恒,溶液中
,C 项错误;D.
时,溶液中主要含碳微
粒是
,
,
时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子
方程式为
,D 项正确;
故选C。
6.(2023·福建卷)
时,某二元酸
的
、
。
溶液稀释过程
中
与
的关系如图所示。已知
的分布系数
。下列说法错误的是
A.曲线n 为
的变化曲线
B.a 点:
C.b 点:
D.c 点:
【答案】B
【分析】
溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-
H++A-和水解平衡HA-
+H2O
OH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n 为
的变化曲线,
的增大,
减小,
增大明显,故曲线m 为
的变化曲线,则曲线p 为
的变化曲线;
【解析】A.
溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-
H++A-和水解平衡
HA-+H2O
OH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n 为
的变化曲线,选
项A 正确;
B.a 点,
=1.0,则
=0.1mol/L,
=0.70,
=
=0.15,
,
,
,选项B 错误;
7
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C.b 点,
=0.70,
=
=0.15,即
=
,根据物料守恒有,
,故
,选项C 正确;
D.c 点:
=
,故
根据电荷守恒有
,故
,选项D 正确;
答案选B。
7.(2023·山东卷)在含HgI2(g)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:
;
;
;
;
,平衡常
数依次为
。已知
、
,
、
随
的变化关
系如图所示,下列说法错误的是
A.线
表示
的变化情况
B.随
增大,
先增大后减小
C.
D.溶液中I 元素与
元素的物质的量之比始终为
【答案】B
【分析】由题干反应方程式
可知,K1=
,则有c(Hg2+)=
,则有
lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),同理可得:lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-),
=lgK3+lgc(HgI2)+
lgc(I-),
==lgK4+lgc(HgI2)+ 2lgc(I-),且由
可知K0=
为一定值,
8
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故可知图示中
曲线1、2、3、4 即L 分别代表
、
、
、
,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,线
表示
的变化情况,A 正确;
B.已知
的化学平衡常数K0=
,温度不变平衡常数不变,故随
增
大,
始终保持不变,B 错误;
C.由分析可知,曲线1 方程为:lgc(Hg2+)=lgK1+lgc(HgI2)-2lgc(I-),曲线2 方程为:
lgc(HgI+)=lgK2+lgc(HgI2)-lgc(I-)即有①b= lgK1+lgc(HgI2)-2a,②b= lgK2+lgc(HgI2)-a,联合①②可知得:
,C 正确;
D.溶液中的初始溶质为HgI2,根据原子守恒可知,该溶液中I 元素与
元素的物质的量之比始终为
,D 正确;
故答案为:B。
8.(2023·海南卷)25℃下,
水溶液的pH 随其浓度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.
时,溶液中
B.
水解程度随其浓度增大而减小
C.在水中
的
D.
的
溶液和
的
溶液等体积混合,得到的溶液
9
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【答案】BD
【解析】A.由图像可以,
时,pH>12.0,溶液中
,故A 错
误;
B.盐溶液越稀越水解,
水解程度随其浓度增大而减小,故B 正确;
C.结合图像可知,当
,pH=12,碳酸根水解程度大于碳酸氢根,则Kh=
,则Ka2<
,故C 错误;
D.混合后
溶液浓度变为0.1mol/L,
溶液浓度变为0.15mol/L,由
,
,故D 正确。
答案为:BD。
9.(2023·湖北卷)
为某邻苯二酚类配体,其
,
。常温下构建
溶液
体系,其中
,
。体系中含Fe 物种的组分分布系数δ
与pH 的关系如图所示,分布系数
,已知
,
。下列说法正确的
是
A.当
时,体系中
B.pH 在9.5~10.5 之间,含L 的物种主要为
C.
的平衡常数的lgK 约为14
D.当
时,参与配位的
【答案】C
【分析】从图给的分布分数图可以看出,在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的
10
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pH,利用此规律解决本题。
【解析】A.从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合,但在pH=1 时,富含L 的型体主要为H2L,此时电
离出的HL-较少,根据H2L 的一级电离常数可以简单计算pH=1 时溶液中c(HL-)≈10-9.46,但pH=1 时
c(OH-)=10-13,因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A 错误;
B.根据图示的分布分数图可以推导出,H2L 在pH≈9.9 时HL-的含量最大,而H2L 和L2-的含量最少,因此
当pH 在9.5~10.5 之间时,含L 的物种主要为HL-,B 错误;
C.该反应的平衡常数K=
,当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时,可以将K 简化为K=
,此时体系的pH=4,在pH=4 时可以计算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,则该络合反应的平衡常数K≈10-14.16,即
lg K≈14,C 正确;
D.根据图像,pH=10 时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均为0.5,因此可以得到
c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗
了2×10-4mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4,D 错误;
故答案选C。
10.(2023·湖南卷)常温下,用浓度为
的
标准溶液滴定浓度均为
的
和
的混合溶液,滴定过程中溶液的
随
(
)的变化曲线如图所示。下列
说法错误的是
A.
约为
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:
【答案】D
【分析】NaOH 溶液和HCl、CH3COOH 混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可
知,a 点时NaOH 溶液和HCl 恰好完全反应生成NaCl 和水,CH3COOH 未发生反应,溶质成分为NaCl 和
CH3COOH;b 点时NaOH 溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH 和 CH3COONa;c
点时NaOH 溶液与CH3COOH 恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d 点时NaOH 过量,溶质成
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分为NaCl、CH3COONa 和NaOH,据此解答。
【解析】A.由分析可知,a 点时溶质成分为NaCl 和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-
3.38mol/L,
=
=10-4.76,故A 正确;
B.a 点溶液为等浓度的NaCl 和CH3COOH 混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)
+c(CH3COO-),故B 正确;
C.点b 溶液中含有NaCl 及等浓度的CH3COOH 和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明
CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故C 正确;
D.c 点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d 点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D 错
误;
答案选D。
11.(2022·山东卷)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。在一定pH 范围
内,四种溶液中
随pH 的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应
的平衡常数
B.
C.曲线④代表含
的
溶液的变化曲线
D.对含
且
和
初始浓度均为
的混合溶液,
时才发生沉淀转化
【答案】D
【解析】硫酸是强酸,溶液pH 变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中
锶离子的浓度几乎不变,pH 相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶
固体的0.1mol/L 硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L 硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸
是弱酸,溶液pH 减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH 相同时,1mol/L 碳酸钠溶
液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L 碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L 碳酸钠溶液的变化
12
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曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L 碳酸钠溶液的变化曲线。
A.反应SrSO4(s)+CO
SrCO3(s)+SO
的平衡常数K=
=
=
,故A 正
确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L 硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积
Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH 为7.7 时,锶离子的浓度为
=10—
6.5,则a 为6.5;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L 碳酸钠溶液的变化曲线,故C 正确;
D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH 变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠
溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH 无关,故D 错误;
故选D。
12.(2022·辽宁卷)甘氨酸
是人体必需氨基酸之一、在
时,
、
和
的分布分数【如
】与溶液
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
C.
的平衡常数
D.
【答案】D
【解析】A.
中存在
和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A 正确;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲
线a 表示
的分布分数随溶液pH 的变化,曲b 表示
的分布分数随溶液pH 的变化,曲线c 表示
的分布分数随溶液pH 的变化,故
B 正确;
13
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C.
的平衡常数
,
时,根
据a,b 曲线交点坐标
可知,
时,
,则
,故C 正确;
D.由C 项分析可知,
,根据b,c 曲线交点坐标坐标
分析可得电
离平衡
的电离常数为K1=
,
,则
,即
,故D 错误;
故答案选D。
13.(2021·全国乙)HA 是一元弱酸,难溶盐MA 的饱和溶液中
随c(H+)而变化,
不发生水
解。实验发现,
时
为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液
时,
B.MA 的溶度积度积
C.溶液
时,
D.HA 的电离常数
【答案】C
【分析】
14
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本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用,具体见详解。
【解析】
A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L 时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=
mol/L<3.0×10-4mol/L,A 正确;
B.由图可知,c(H+)=0 时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中
c(M+)=c(A-),则
,B 正确;
C.设调pH 所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知
,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C 错误;
D.
当
时,由物料守恒知
,则
,
,则
,对应图得此时溶
液中
,
,D 正确;
故选C。
14.(2021·浙江)取两份
的
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:
溶液中
的水解程度大于电离程度
B.
过程中:
逐渐减小
C.
过程中:
15
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D.令c 点的
,e 点的
,则
【答案】C
【分析】
向
溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液pH 将逐渐减小,向
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
溶液中滴加NaOH 溶液,ade 曲线
为向
溶液中滴加盐酸。
【解析】
A.a 点溶质为
,此时溶液呈碱性,
在溶液中电离使溶液呈酸性,
在溶液中水解使
溶液呈碱性,由此可知,
溶液中
的水解程度大于电离程度,故A 正确;
B.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;
C.由物料守恒可知,a 点溶液中
,向
溶液中滴加
盐酸过程中有CO2逸出,因此
过程中
,故C 错
误;
D.c 点溶液中
=(0.05+10-11.3)mol/L,e 点溶液体积增大1 倍,此时溶液中
=(0.025+10-4)mol/L,因此x>y,故D 正确;
综上所述,说法不正确的是C 项,故答案为C。
15.(2021·湖南)常温下,用
的盐酸分别滴定20.00mL 浓度均为
三种一
元弱酸的钠盐
溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该
溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:
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C.当
时,三种溶液中:
D.分别滴加20.00mL 盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【分析】
由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ 溶液的pH 依次增大,则HX、HY、HZ 三种一元弱酸的酸
性依次减弱。
【解析】
A.NaX 为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>
c(OH-)>c(H+),故A 正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ 三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种
一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B 正确;
C.当溶液pH 为7 时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中
酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C 错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL 盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将
三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)=
c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D 正确;
故选C。
16.(2021·山东)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+
HR
R-。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+)
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C.O 点,pH=
D.P 点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】CD
【分析】
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
。
【解析】
A.
,
,因此
,故A 错误;
B.M 点存在电荷守恒:
,此时
,因此
,故B 错误;
C.O 点
,因此
,即
,
因此
,溶液
,故C 正确;
D.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,正确的是CD,故答案为CD。
17.(2020·新课标Ⅰ)以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L−1的NaOH 溶液滴定20.00 mL 未知浓度的二元酸
H2A 溶液。溶液中,pH、分布系数
随滴加NaOH 溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系
数:
]
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下列叙述正确的是
A. 曲线①代表
,曲线②代表
B. H2A 溶液的浓度为0.2000 mol·L−1
C. HA−的电离常数Ka=1.0×10−2
D. 滴定终点时,溶液中
【答案】C
【解析】根据图像,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH 的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布
系数随着NaOH 的滴入逐渐增大;当加入40mLNaOH 溶液时,溶液的pH 在中性发生突变,且曲线②代表
的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH 时,pH 为1,说明H2A 第一步完全电离,第二步部分电离,曲
线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=
=0.1000mol/L,据此分析作答。根据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A 错误;当加入
40.00mLNaOH 溶液时,溶液的pH 发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应
2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=
=0.1000mol/L,B 错误;由于H2A 第一步完全
电离,则HA-的起始浓度为0.1000mol/L,根据图像,当VNaOH=0 时,HA-的分布系数为0.9,溶液的
pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka=
=
≈1×10-2,C 正确;用酚酞作指示剂,酚酞变色
pH 范围为8.2~10,终
点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>
2c(A2-)+c(HA-),D 错误;答案选C。
18.(2020·山东卷)25℃时,某混合溶液中
,
1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和1gc(OH-)随pH 变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH 的电离
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常数,下列说法正确的是
A. O 点时,
B. N 点时,
C. 该体系中,
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】根据图像分析可知,随着pH 的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓
度减小,又pH=7 的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线
代表的浓度分别是:曲线1 为lgc(CH3COO-)随pH 的变化曲线,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4 为lgc(CH3COOH)随pH 的变化曲
线,据此结合水溶液的平衡分析作答。根据上述分析可知,O 点为曲线2 和曲线3 的交点,对应的pH=7,
应该得出的结论为:c(H+)= c(OH-),故A 错误;N 点为曲线1 和曲线4 的交点,
lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=
,代入等量关
系并变形可知pH=-lgKa,故B 正确;c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)=0.1mol/L-
c(CH3COOH),又Ka=
,联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,
c(CH3COOH)=
mol/L,故C 正确;醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2O
CH3COOH
+OH-,pH 由7 到14 的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平
衡,会使其水解程度减小,故D 错误;答案选BC。
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