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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点52 电解质溶液的图像分析
知识精讲
一.中和滴定曲线(pHV 曲线)分析
二.分布系数曲线图像分析
三.对数曲线图像
四.水的电离平衡曲线
五.沉淀溶解平衡图像
课后精练
选择题:
20
题
非选择题:
5
题
建议时长:
60
分钟
实际时长: 分钟
一.中和滴定曲线(pHV 曲线)分析
(1)强酸与强碱滴定过程中的pHV 曲线
(以0.1000 mol·L-1NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1盐酸为例)
(2)强酸(强碱)滴定碱(酸)的pHV 曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度、等体积的盐酸、醋酸的
滴定曲线
盐酸滴定等浓度、等体积的氢氧化钠、氨水的滴
定曲线
1
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** 错误的表达式 **曲线起点不同:强碱滴定
强酸、弱酸的曲线,强酸起点低。
** 错误的表达式 **突跃点变化范围不同:强
碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱
酸反应。
** 错误的表达式 **室温下pH=7 不一定是终
点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱
与弱酸反应时,终点不是pH=7 而是pH>7。
** 错误的表达式 **曲线起点不同:强酸滴定强
碱、弱碱的曲线,强碱起点高。
** 错误的表达式 **突跃点变化范围不同:强酸
与强碱反应的突跃点变化范围大于强酸与弱碱反
应。
** 错误的表达式 **室温下pH=7 不一定是终
点:强酸与强碱反应时,终点是pH=7;强酸与
弱碱反应时,终点不是pH=7 而是pH<7)。
(3)巧抓“五点”,突破中和滴定图像
反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
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
“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
例如:室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA 溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液pH 的变化如
图所示。
2
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二.分布系数曲线图像分析
1.认识分布系数δ(X)与pH 曲线
分布系数曲线是指以pH 为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH 为例)
二元弱酸(以H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH 的分布系数,δ1为CH3COO-
的分布系数
δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2O 的
分布系数,δ2为C2O 的分布系数
2.读图解题要领
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH 增大,δ 只减不增的为
H2C2O4曲线,δ 先增后减的为HC2O 曲线,δ 只增不减的为C2O 曲线。
(2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K:
①图中M 点:c(HC2O)=c(H2C2O4),其pH 为pH1,Ka1(H2C2O4)==
。
3
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②同理图中N 点:c(HC2O)=c(C2O),对应pH 为pH2,Ka2=
。
③图中O 点,c(H2C2O4)=c(C2O),此时c(HC2O)最大,其溶液pH 为pH3,则pH3=。
【思考】请根据H2C2O4的两级电离常数,推理论证上述③中结论。
提示 H2C2O4H++HC2O,HC2OH++C2O,Ka1·Ka2=,由于交点O 时,c(H2C2O4)=c(C2O),c2(H+)
=Ka1·Ka2=
·
,两边取负对数,即可得,pH3=。
3.三元弱酸的分布分数——以“弱酸H3A”为例
曲线的名称
δ0为H3A 分布系数、δ1为H2A-分布系数、δ2为HA2-分布系数、δ3为A3-分布系数
曲线的规律
** 错误的表达式 **当溶液的pH=2 时δ0=δ1,pH=7.1 时δ1=δ2,pH=12.2 时δ2=δ3;
当pH<2 时,H3A 占优势;当2<pH<7.1 时,H2A-占优势;当7.1<pH<12.2 时,
HA2-占优势;当pH>12.2 时,A3-为主要存在形式。
** 错误的表达式 **根据分布系数可以书写一定pH 时所发生反应的离子方程
式,pH 由11 到14 发生反应的离子方程式:HA2-+OH-===A3-+H2O。
** 错误的表达式 **根据在一定pH 的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计
算各成分在该pH 时的平衡浓度。
交点
利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka1=c(H+)=10-2、Ka2=c(H+)=10-
7.1、
Ka3=c(H+)=10-12.2
三.对数曲线图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如
]取常用对数,即lg c(A)或lg
,与溶液中的pH 或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。
1.常考对数图像的类型
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图像种类
具体类型
含义
变化规律
对数
图像
lg
生成物与反应物离子
浓度比的常用对数
lg
越大,反应向正反应方向进行的程度越大
AG=lg
H+与OH-浓度比的常
用对数
AG 越大,酸性越强,中性时,
=1,AG=0
负对数
图像
pH=-lg c(H+)
H+浓度的常用负对数
pH 越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强
pC= -lg c(C)
C 离子浓度的常用负
对数
pC 越大,c(C)越小
-lg
生成物与反应物离子
浓度比的常用负对数
-lg
越大,反应向正反应方向进行的程度越小
2.破解对数图像的数据
(1)运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg=lg a-lg b、lg 1=0。
(2)运算突破点:如lg =0 的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0 的点有c(D)=1 mol·L-1。
3.破解对数图像的步骤
(1)识图像:观察横坐标、纵坐标的含义,看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势,计算电
离常数时应利用两种粒子浓度相等的点,如lg =0。
图像中数据的含义
①若c(A)=1,则lg c(A)=0;若c(A)=c(B),则lg
=0
②若c(A)>1,则lg c(A)取正值;且c(A)越大lg c(A)越大
若c(A)>c(B),则lg
取正值,且
越大lg
越大
③若c(A)<1,则lg c(A)取负值,且c(A)越大lg c(A)越小
若c(A)<c(B),则lg
取负值,且
越大lg
越小
(2)找联系:根据图像中的坐标含义和曲线的交点,分析所给电解质的电离平衡常数或pH 与纵、横坐
标之间的联系。
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(3)想原理:涉及电离平衡常数,写出平衡常数表达式,在识图像、想原理的基础上,将图像与原理结
合起来思考。
(4)用公式:运用对数计算公式分析。
四.水的电离平衡曲线
说明:
①同一曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同,如Kw(A)=Kw(D)。
②曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同,如Kw(A)<Kw(C)<Kw(B)。
③实现同一曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变溶液的酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间
的转化必须改变温度。
五.沉淀溶解平衡图像
解沉淀溶解平衡图像的步骤
(1)明确图像中横、纵坐标的含义,横、纵坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
(2)理解图像中线上点、线外点的含义。
①以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像中,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=
Ksp。在温度不变时,饱和溶液中无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出
现在曲线以外。
②曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Q>Ksp有沉淀析出。
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③曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<Ksp。
(3)抓住Ksp的特点,结合选项分析判断。
①沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液。
②从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp的值。
③比较溶液的Q 与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
④涉及Q 的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入
的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
1.沉淀溶解平衡曲线
【例1】
(1)曲线上任意一点(a 点、c 点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪
种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外;
(2)曲线上方区域的点(b 点)均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成;
(3)③曲线下方区域的点(d 点)均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成;
(4)计算Ksp:由c 点可以计算出Ksp,溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同
一曲线上的点,溶度积常数相同。
(5)点的变化
a→c
曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
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(6)溶液蒸发时,离子浓度的变化:原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不
变。
【例2】
(1)曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此
时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液;
T1曲线:a、b 点都表示饱和溶液,c 点表示过饱和溶液;
T2曲线:a、b 点都表示不饱和溶液,c 点表示不饱和溶液;
(2)计算Ksp:由a 或b 点可以计算出T1温度下的Ksp
(3)比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸热,可知:T1<T2
2.沉淀溶解平衡对数曲线
对数图像:将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]取常用对数,即lg c(A),反映到图像中是:
①若c(A)=1 时,lg c(A)=0;
②若c(A)>1 时,lg c(A)取正值且c(A)越大,lg c(A)越大;
③若c(A)<1 时,lg c(A)取负值,且c(A) 越大,lg c(A)越大,但数值越小;
④当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
⑤当坐标表示浓度的负对数(-lgX=pX)时,pX 越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
【例1】溶度积对数曲线是难溶电解质饱和溶液中离子浓度对数值之间的关系曲线,以CdCO3饱和溶液为
例,溶度积曲线如图:
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(1)直线上任一点都代表沉淀溶解平衡状态,即Q=Ksp。
(2)直线上方区域均为不饱和溶液,即Q<Ksp。
(3)直线下方区域均为过饱和溶液,即Q>Ksp。
(4)升高温度,直线向左下方平移。
【例2】直线型(pM 为阳离子浓度的负对数,pR 为阴离子浓度的负对数)
①直线AB 上的点:c(M2+)=c(R2-)。
②溶度积Ksp:CaSO4>CaCO3>MnCO3。
X
③
点:对CaCO3要析出沉淀;对CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解CaSO4。
Y
④
点:c(SO)>c(Ca2+),二者的离子积等于10-5。
Z
⑤
点:c(CO)<c(Mn2+),二者的离子积等于10-10.6。
【例3】
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(1)曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此
时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液;
ZnS 曲线:a 点表示饱和溶液,c 点表示不饱和溶液;
CuS 曲线:b 点表示饱和溶液,c 点表示过饱和溶液;
(2)计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS 的Ksp
(3)比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
3.沉淀滴定曲线
沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与滴定剂加入量之间的关系曲线,以向10
mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的K2S 溶液为例,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与K2S 溶液
体积(V)的关系曲线如图:
(1)曲线上任一点都代表平衡点,c(Cu2+)·c(S2-)=Ksp,由b 点恰好完全反应可知的c(Cu2+)=10-17.7,进而
求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
(2)滴定终点时(b 点)为饱和CuS 溶液,c(Cu2+)=c(S2-)。
(3) 滴定终点以前线上点(如a 点),代表c(Cu2+)>c(S2-);
滴定终点以后线上点(如c 点),代表c(Cu2+)<c(S2-)。
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1.“缓冲溶液”指的是由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液,能在一定程度上抵消、减轻外加强
酸或强碱对溶液酸碱度的影响,从而保持溶液的pH 值相对稳定。当溶液中的酸和盐浓度相等时,缓冲能
力最强。常温下,向
一元弱酸HA 溶液中滴加
的
溶液,混合溶液中pH 与
pA[
,
]关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.m 点溶液的缓冲能力最强
B.n 点坐标为
C.常温下,
离子水解的平衡常数:
D.m 点溶液中存在:
【答案】D
【详解】A.m 点,
,
,溶液中的酸和盐浓度相等,缓冲能力最强,A
正确;
B.根据m 点数据计算可得出
,当
时,根据
,可求出
,因此n 点坐标为
,B 正确;
C.
,则
,C 正确;
D.根据电荷守恒,当
时,溶液中
,此时溶液呈中性,实际上,m 点溶液
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不显中性,D 错误;
故选D。
2.常温下将NaOH 溶液滴加到20mL H2A 溶液中,混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标
为
或
]。下列叙述错误的是
A.
B.图中a 点对应溶液中:
C.溶液中NaHA 和H2A 1 1∶时:
D.溶液pH 从5.6 到9.6 的过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】B
【详解】A.
,
,因为纵坐标为
或
,分别取
a、b 点,则此时对应曲线上有
和
,可以算出对应曲线的电离平衡常数为
和
,因为
,所以
,
,所以曲线M,N 分别表示pH 与
和
pH 与
的关系。根据分析可知曲线M 表示pH 与
的关系。A.
,A 正确;
B.图中a 点对应溶液中存在电荷守恒:
且此时
,
所以有:
,a 点pH=5.6,则
,所以
,B 项错误;
C.当溶液中NaHA 和H2A 1:1 时,根据物料守恒,2c(Na+)=
+c(A2−)+H2A,C 项正确;
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D.初始溶质为H2A,呈酸性,电离出的氢离子抑制水的电离,完全反应时生成
,
水解呈碱
性,促进水的电离,所以由
到完全生成
的过程中,水的电离程度一直增大,则溶液pH 从5.6 到
9.6 的过程中,水的电离程度逐渐增大,D 项正确;
答案选B。
3.已知
时,
和
的饱和溶液中,a、b 分别表示
与溶液
的变
化关系。下列说法中正确的是
A.该温度下
B.当
和
沉淀共存时,溶液中
C.除去
溶液中少量的
,可加入适量
或
D.向X 点对应的饱和溶液中加入少量
,可转化为Y 点对应的溶液
【答案】C
【详解】A.已知
时,
和
的饱和溶液中,a、b 分别表示
与溶
液
的变化关系,由X 点数据可知
,由(8,3.1)数据可知
,所以该温度下,
,A 错误;
B.当
和
沉淀共存时,
,B 错误;
C.除去
溶液中少量的
,加入适量
,可升高溶液的
,而使
沉淀而除去,也可以
加入
将
还原出来而除去,C 正确;
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D.向X 点对应的饱和溶液中加入少量
,溶液中会生成
沉淀,溶液中铜离子的浓度会减
小,而从X 点到Y 点铜离子浓度不变,D 错误;
答案为C。
4.常温下,取浓度均为
的HX 溶液和ROH 溶液各20mL,分别用
的NaOH 溶液、
的盐酸进行滴定,滴定过程中溶液的pH 随滴加溶液的体积变化关系如图所示,下列说法正确的
是
A.HX 为强酸,ROH 为弱碱
B.曲线ⅡV=10mL 时溶液中:
C.滴定前,ROH 溶液中:
D.滴定至V=40mL 的过程中,两种溶液中由水电离出的
始终保持不变
【答案】C
【分析】由图可知,曲线Ⅰ为等浓度的盐酸滴定ROH 溶液的溶液的pH 随滴加溶液的体积变化关系,曲线
Ⅱ为氢氧化钠溶液滴定等浓度HX 溶液的溶液的pH 随滴加溶液的体积变化关系,0.1mol/LHX 溶液的pH 为
3,说明HX 为弱酸,0.1mol/LROH 溶液的pH 为11,说明ROH 为弱碱。
【详解】A.由分析可知,HX 为弱酸,故A 错误;
B.由分析可知,曲线Ⅱ为氢氧化钠溶液滴定等浓度HX 溶液的溶液的pH 随滴加溶液的体积变化关系,氢
氧化钠溶液体积为10mL 时,氢氧化钠溶液与HX 溶液反应得到低浓度的HX 和NaX 的混合溶液,由电荷
守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X—)+c(OH—)和物料守恒关系2c(Na+)=c(X—)+c(HX)可得2c(H+)—2c(OH—)= c(HX)
—c(X—),故B 正确;
C.由分析可知,ROH 为弱碱,在溶液中部分电离出R+离子和氢氧根离子,溶液显碱性,且水也会电离出
氢氧根离子,则溶液中微粒的大小顺序为
,故C 正确;
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D.酸和碱都会抑制水的电离,滴定至V=40mL 的过程中盐酸、氢氧化钠溶液均过量,水的电离程度先变
大后减小,则两种溶液中由水电离出的
先增大后减小,故D 错误;
故选C。
5.常温下,向10mL0.1mol·L-1丙烯酸(CH2=CHCOOH)溶液中滴加pH=13 的NaOH 溶液,溶液的酸度(AG)
与NaOH 溶液体积(V)的关系如图所示。已知:AG=lg
。若忽略溶液混合时的体积变化,下列说法
正确的是
A.b 点对应的溶液中:c(Na+)=2c(CH2=CHCOO-)+2c(CH2=CHCOOH)
B.c 点对应的溶液中:c(Na+)>c(CH2=CHCOO-)>c(H+)>c(CH2=CHCOOH)>c(OH-)
C.d 点对应的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(CH2=CHCOO-)+2c(CH2=CHCOOH)
D.若AG=0 时V=x,则丙烯酸的电离常数为Ka=
×10-7
【答案】C
【详解】A.b 点对应的溶液中溶质为等浓度的CH2=CHCOOH 和CH2=CHCOONa,溶液呈酸性,根据电荷
守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(CH2=CHCOO-)+c(OH-),结合c(H+)>c(OH-)得: c(CH2=CHCOO-)>c(Na+)>
c(H+)>c(OH-),故A 项错误;
B.c 点对应的溶液中存在Na+、CH2=CHCOO-、H+、CH2=CHCOOH、OH-,AG<0,则c(OH-)>c(H+),则
有:c(Na+)>c(CH2=CHCOO-)>c(OH-)>c(CH2=CHCOOH)> c(H+),故B 项错误;
C.d 点对应的溶液中,存在物料守恒:c(Na+)=2c(CH2=CHCOO-)+2c(CH2=CHCOOH),结合电荷守恒得
c(OH-)=c(H+)+ c(CH2=CHCOO-)+2c(CH2=CHCOOH),故C 项正确;
D.AG=0 对应的溶液呈中性,c(CH2=CHCOO-)=c(Na+),c(OH-)= c(H+)=1×10-7,c(Na+)=0.1×
mol/L,
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c(CH2=CHCOO-)=0.1×
mol/L,丙烯酸的电离常数为Ka=
,故D 项错误;
故本题选C。
6.常温下,用
溶液滴定
的
溶液所得滴定曲线如图所
示。下列说法正确的是
A.可以用甲基橙作指示剂
B.②点所示的溶液中:
C.①→④的过程中,水的电离程度不断增大
D.曲线上所有点的溶液中均存在:
【答案】C
【详解】A.甲基橙变色范围为3.1~4.4,根据图可知,滴定突跃范围不在此范围内,不宜选用甲基橙作为
指示剂,A 错误;
B.②点溶质为等量的
和
,由图知溶液显酸性,
,电离大于水解,
推知,
,B 错误;
C.加入NaOH 生成
,
的水解促进水的电离,当酸碱恰好完全完应①→④之后电离
会抑制,C 正确;
D.①点没有加入NaOH,溶液中不存在Na+,根据电荷守恒:
,D 错误;
故选C。
7.常温下,向体积均为
、浓度均为
的一元酸
和
溶液中分别滴加
的
NaOH 溶液,溶液pH 随滴加NaOH 溶液体积的变化情况如图所示。下列说法正确的是
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A.
B.
C.
时,
D.
时,
溶液中,
【答案】D
【详解】A.由分析可知,c=0.125mol/L,故A 错误;
B.
=10-5,故B 错误;
C.pH=7 时,溶液呈中性,则c(Na+)1=c(Y-)、c(Na+)2=c(X-),由于HY 溶液中滴加NaOH 至中性时溶质为
HY 和NaY,即HY 过量,加入的NaOH 量少,即c(Na+)1<c(Na+)2,所以c(X-)>c(Y-),故C 错误;
D.
时,
溶液中的成分是NaY 和HY 等浓度的混合溶液,由图像可知,此时溶液显
酸性,根据电荷守恒,
,故D 正确;
答案选D。
8.已知琥珀酸
是一种常见的二元弱酸,以
代表其化学式,电离过程:
,
。常温时,向
水溶液中逐滴滴加同浓度的
溶
液,混合溶液中
、
和
的物质的量分数(
)随
变化的关系如图所示。下列说法正确的是
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A.
的
B.当溶液中
时,
C.滴加
溶液过程中存在:
D.当
被完全中和时,
【答案】B
【详解】A.根据图示,当
的浓度等于
的浓度时,pH=4.2,则
的
,故A 错误;
B.
,
,当溶液中
时,
=10-5.4,
,故B 正确;
C.滴加
溶液过程中,溶液体积增大,根据物料守恒,
,故C
错误;
D.当
被完全中和时,溶质为Na2A,根据质子守恒
,故D 错误;
选B。
9.常温下,向
和HCOOH 的混合溶液中加入
,混合液中
[
,
或
或
]与pH 的关系如图所示。已知:常温下,
。
下列叙述正确的是
18
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A.
代表
与pH 的关系
B.
C.
溶液和
溶液等体积混合液的
D.
的平衡常数
【答案】C
【分析】
c(Mg2+)×c(OH-)2=(Mg2+)×
可推知:
,
=
得出:
,同样可以得出:
,
和
斜率相等,可知:
代表pMg 与pH 的关系,根据图
中数据,以及HCOOH 的酸性比
的强,计算:
,
,
,L1代表的是P
与pH 值的关系,L2代表的是P
与pH
值关系。
【详解】A.由于
,
,
代表P
与pH 的关系,
A 错误;
B.由L3可知,PH=8.36 时,-lgc(Mg2+)=0,得出c(Mg2+)=1mol/L,c(OH-)=10-5.64,根据计算得出
,B 错误;
19
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C.含等浓度的HCOONa 和HCOOH 混合液中,HCOONa 水解常数
,即HCOOH 电离程度大于HCOONa 水解程度,故溶
液呈酸性,C 正确;
D.根据电离常数、水的离子积计算
的平衡常数
,D 项错误;
答案选C。
10.已知:
时,
。
时,向一定体积的
溶液中逐滴加入
溶液,滴加过程中溶液的
和温度随
的变化曲线如图所示(忽略温
度变化对水离子积的影响)。下列说法正确的是
A.
越大,水的电离程度越小
B.b 点
,溶液中
C.a 点时,
D.c 点溶液中:
【答案】D
【详解】A.中和反应为放热反应,
时,温度最高,此时
与
恰好完全反应生成
,b 点为恰
好完全反应的点。酸和碱均会抑制水的电离,a 点酸过量、c 点碱过量,均抑制水的电离,b 点的溶质为
,其水解促进水的电离,故b 点水的电离程度最大 ,A 错误;
B.b 点为恰好完全反应的点,
与
恰好反应生成
,则
,结合物料守恒可知,溶液中
,B 错误;
C.当
时,溶质为等物质的量的
、
,由于
的电离程度大于
的水解程度,则
20
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,由
可知
,则此时
,a 点的
,说明
,C 错误;
D.c 点溶液中溶质为等物质的量的
、
,由电荷守恒可知,
,由
物料守恒可知,
,两式联立可知,
,D 正确;
故选D。
11.在
时,向三羟甲基甲胺(简写为
)与其盐酸盐
组成的
混合溶液中,分别逐滴
滴入
盐酸和
溶液,测得
与滴入溶液体积的关系如图所示。已知:起始
时,
,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示起始时,
为
、
、
的曲线。
下列说法正确的是
A.
数量级为
B.溶液中水的电离程度:
C.当
时,混合溶液都有
D.三羟甲基甲胺与其盐酸盐可组成缓冲体系
【答案】D
【详解】A.
,即当
时,
,由上图可知,曲线
Ⅰ中
,在此体系中,存在电荷守恒:
,物料
守恒:
,
21
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可得到质子守恒,
,氢离子及氢氧根的浓度相对RNH2及
来说
比较小,可忽略,故RNH2和
的浓度近似相等,此时可得
=10-5.86,
数量级为10-
6,A 错误;
B.在混合溶液中,RNH2会发生电离使溶液呈碱性,
会发生水解使溶液呈酸性,c、b、a 三点混合溶
液均为碱性,说明RNH2的电离程度大于
的水解程度,而电离程度越大对水的电离抑制程度越大,故
溶液中水的电离程度:
,B 错误;
C.当
时,对于曲线Ⅰ,恰好完全反应生成RNH2和NaCl,RNH2电离产生的
和
相等,水电离出的
和
相等,故对于曲线Ⅰ,
,C 错误;
D.三羟甲基甲胺是弱碱,
为强酸弱碱盐,可组成缓冲体系,D 正确;
答案选D。
12.25℃时,用NaOH 溶液分别滴定HX、
、
三种溶液,pM[p 表示负对数,M 表示
、
、
]随pH 变化的关系如图所示,已知:
(不考虑二价铁的
氧化)。下列说法正确的是
A.曲线①表示滴定
溶液的pM 变化关系
B.HX 的电离常数
C.a 点对应的pH=9
D.
不易溶于HX 溶液中,而
易溶于HX 溶液中
【答案】D
【分析】由题可知,
,加碱后溶液中
先沉淀,
后沉淀,又因为
22
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和
的组成相似,二者的
随
的变化关系曲线应是平行线,故曲线①代表滴定
溶液的
变化关系,曲线②代表滴定
溶液的
变化关系,曲线③代表滴定
溶液的
变化关系。
【详解】A.
时,
,
,
,
同理,
时,
,此时
的电离平衡常数
曲线①代表滴定
溶液的
变化关系,A 项错误;
B.
的电离常数
,B 项错误;
C.
点时,曲线②中
与曲线③中
相等,则
,所以溶液的
,C 项错误;
D.
代表
或
固体溶于
溶液的离子方程式为
(1),该反应的平衡常数
,将
和
分别代入上述表达式,可得出
溶于
溶液时反应的平衡常数
溶于
溶液时反应的平衡常数
,所以
难溶于
溶液,
易溶于
溶液中,D 项正确;
故答案选D。
13.T K 时,现有25 mL 含KCl 和KCN 的溶液,用0.1000 mol L
⋅
的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位
滴定(
与
的反应可以忽略),获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图
所示,曲线上的转折点即为化学计量点。下列说法不正确的是
23
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已知:Ⅰ.
与
的反应过程为①
,②
;
Ⅱ.T K 时,
,
.
A.
,A→B 发生反应:
;
B.原溶液中,
C.C 点时,溶液中
D.D 点:
【答案】D
【详解】A.根据
与
反应过程:①
、②
可知:A 点体积为2.50 mL,B 点体积为5.0 mL,故A 正确;
B.原溶液中
mol/L.
mol/L.根据物料守恒关系可知:
,故B 正确;
C.C 点,
和
完全沉淀,溶液中同时存在二者的沉淀溶解平衡,
,故C 正确;
D.D 点,硝酸银溶液过量,根据
和图像关系可知:
,故D 错误;
24
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故选D。
14.向
溶液中滴入
氨水至得到深蓝色的透明溶液。滴加氨水过程中,测得与铜元
素相关微粒的分布系数
与
的变化关系如图所示。已知:
;比如
下列说法正确的是
A.与
形成配位键的能力:
B.
时,
C.
时,
D.
的平衡常数为
【答案】D
【分析】结合题干和图像可知:向0.1mol/LCuSO4溶液中滴入1mol/L 氨水至得到深蓝色的透明溶液,过程
中含铜元素的微粒有:
、
、
、
、
,各粒子分
布系数与p(NH3)的关系,如图像所示;
【详解】A.硫酸铜溶液呈蓝色,是因为
与水形成水合铜离子
,滴入氨水后最终生成
,说明
更易与
形成配位键,A 不符合题意;
B.如图所示:
时,
,B 不符合题意;
C.
时,含铜元素的微粒有:
、
、
,此时,
25
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,
,若n(CuSO4)=amol,
,
则
,C 不符合题意;
D.欲计算
平衡常数,可以分别计算出
、
、
、
的平衡常数再相乘,计算上述四个反应平衡常数的方法:特殊坐标
点即可以利用选择
、3.5、2.9、2.1(上述四个点时各平衡常数
)分别计算出上述四个
反应的平衡常数分别为
、
、
、
,故
的平衡常数为
,D
符合题意;
故答案选D。
15.
时,用
气体调节
氨水的
,体系中粒子浓度的对数
、反应物的物质的量之
比
与溶液
的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列有关说法错误的是
A.
点溶液中:
B.
点溶液中:
C.
时,
的水解平衡常数的数量级为
D.
时,
26
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【答案】C
【详解】A.由图可知,P3点时
=1.0,则该溶液的溶质为NH4Cl,根据物料守恒得,
c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(
),故有c(Cl-)>c(NH3·H2O),A 正确;
B.P2点c(H+)=c(OH-),由电荷守恒得c(
)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故c(
)=c(Cl-),B 正确;
C.NH3·H2O 的Kb=
,根据图可知当lgc(
)=lgc(NH3·H2O),即c(
)=c(NH3·H2O)时,
溶液pH=9.25,则此时c(OH-)=10-4.75mol/L,所以NH3·H2O 的电离平衡常数为10-4.75,
的水解常数Kh=
=10-9.25,数量级为10-10,C 错误;
D.
=0.5 时,溶液相当于等浓度的NH3·H2O 和NH4Cl 混合,根据元素守恒,c(NH3·H2O)+c(
)=2c(Cl-),D 正确;
故选C。
16.常温下,用浓度为
的盐酸滴定浓度均为
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,下列说法正确的是
A.该温度下,
约为
B.水的电离程度:
C.点
27
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D.点
【答案】C
【详解】A.当在x 点时,氢氧化钠溶液恰好被盐酸反应,此时氨水的物质的量浓度为
,则
,A 错误;
B.x 点溶质为氯化钠和
,从x 点到z 点,氨水浓度不断降低,逐渐变为氯化铵,水的电离程度
不断增大,即水的电离程度:
,B 错误;
C.x 点溶质氯化钠和氨水,且两者物质的量浓度之比为
,溶液显碱性,其离子浓度
,C 正确;
D.y 点溶质为氯化钠、氯化铵、
且三者物质的量浓度之比为
,溶液显碱性,则氨水电离
程度大于铵根水解程度,且
,存在元素质量守恒:
,故
,D 错误;
故选C。
17.在
时,用
溶液滴定
溶液,加入的
溶液体积与溶
液
变化曲线如图所示,其中
时溶液中无沉淀,之后出现白色浑浊且逐渐增多,当滴加的
溶液体积为
时,溶液的
稳定在7.20 左右,整个滴定过程中未见气泡产生。下列叙述
不正确的是
已知:
,
,
。
A.总反应的化学方程式:
B.
点的混合溶液:
28
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C.点的混合溶液,
的数量级为
D.
的过程中,水的电离程度不断增大
【答案】D
【分析】由图可知,a 点之前,
和
未发生反应,随
的加入
浓度增大,水解增
强,溶液pH 逐渐增大;
过程中,溶液中出现白色浑浊且无气体生成,说明发生反应
,据此分析解答。
【详解】A.根据题干中信息,有白色浑浊生成且全程无气体生成,得出反应的化学方程式:
,A 正确;
B.a 点时溶液中存在电荷守恒
,a 点溶液显
碱性,所以c(OH-)>c(H+),则可得到
,B 正确;
C.b 点的混合溶液中,Ka2(H2CO3)=
,则
=
,代入题中给出的数据
=
,即
的数量级为10-6,C 正确;
D.点溶液中溶质有NaHCO3和CaCl2,水的电离被促进,b 点溶液中溶质有NaCl 和H2CO3,水的电离被
抑制,对比之下发现,
的过程中,水的电离程度不断减小,D 错误;
故选D。
18.柠檬酸(用
表示)是一种有机三元弱酸,广泛存在于水果中。25℃时,用NaOH 调节
溶液的
pH,溶液中各种微粒的分布系数
与pH 的关系如图所示[比如
的分布系
]。下列叙述正确的是
29
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A.
溶液显酸性,
溶液显碱性
B.曲线Ⅰ代表
,曲线Ⅳ代表
C.
溶液中:
D.反应
的
【答案】D
【分析】H3A 为有机三元弱酸,与氢氧化钠溶液反应时,溶液的pH 越小,H3A 的分布系数越大,溶液的
pH 越大,A3-的分布系数越大,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ发表代表H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布系数;由图
可知,溶液中H3A、H2A-的浓度相等时,溶液pH 为2.1,则电离常数Ka1(H3A)=
=
10-2.1,同理可知,Ka2(H3A)=10-7.2、Ka3(H3A)=10-12.3。
【详解】A.根据分析得,H2A-的水解平衡常数为
,即H2A-的水解程度大于电离程度,故
NaH2A 溶液显碱性,A 错误;
B.根据分析得,曲线Ⅰ代表δ(H3A),曲线Ⅳ代表δ(A3−),B 错误;
C.根据分析得,H2A-的水解程度大于电离程度,0.1mol L
⋅
−1NaH2A 溶液中:
c(Na+)>c(H2A−)>c(H3A)>c(HA2−),C 错误;
D.反应H3A+HA2−
2H
⇌
2A−的K=
=105.1,D 正确;
故答案为D。
19.高铁酸盐是一种绿色净水剂,溶于水后,
与水分子结合发生质子化,并存在平衡:
30
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。常温下,0.1 mol L
⋅
的高铁酸盐溶液中,含铁粒子的物质的量分
数
随pOH 的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
时,
B.b 点对应溶液的
C.由e 点到a 点溶液中水的电离程度减小
D.反应
的平衡常数为
【答案】C
【详解】A. pH=4 时,即pOH=10,溶液中存在H2FeO4、
和微量的
、
,由C 点:δ(
)=0.8,
,则
,故A 错误;
B.
发生如下电离:
,
,H2FeO4发生如下电离:
,
,b 点时,K1K2=c2(H+),即
,故B 错误;
C. a 点溶液pOH 约12,则pH 约2,是电离呈酸性,抑制水的电离,所以水电离出的c(H+)=1×10-
12mol/L,e 点pOH=6.5,则pH=7.5,主要是水解呈碱性,则水的电离程度a 点小于e 点,溶液中水的电离
程度由e 点到A 点减小,故C 正确;
D.
,
,由e 点知,
时,pOH=6.5,则
pH=7.5,则
的平衡常数为10-7.5,故D 错误;
故答案选C。
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20.常温下,用相同物质的量浓度的
溶液分别滴定起始物质的量浓度均为
的三种酸溶
液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.常温下,三种酸的电离常数:
B.滴定至T 点时,溶液中:
C.当
时,三种酸溶液中HX 溶液中和百分数最大
D.当中和百分数达到
时,将三种溶液混合后:
【答案】D
【详解】A.根据分析,三种酸的电离平衡常数:
,故A 错误;
B.T 点,中和百分数为50%,所得溶液为等物质的量浓度的NaY 和HY 的混合液,溶液的pH<7,溶液
呈酸性,说明HY 的电离程度大于
的水解程度,根据物料守恒有:
,根据电
荷守恒有:
,所以溶液中存在:
,故
B 错误;
C.在滴加NaOH 过程中,每种溶液中均存在电荷守恒,
、
、
,当
时,
,此
时
、
、
,那么将浓度相等的三种酸溶液中和至
,由
于
,因此所需要的NaOH 的量一定不同,中和百分数也不相等,根据电离常
数可知,水解对应产生的酸的酸性越弱,水解程度越大,可知
,说明碱性
关系为:
,由此可知,HX 中加入的碱最少才可达到
,因此三种酸
溶液中HX 溶液中和百分数最小,故C 错误;
32
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D.当中和百分数达100%时,根据酸碱中和可知此时溶质分别为:NaX、NaY、NaZ,分别有物料守恒
为:
、
、
,那么将三种溶液混合
后所得溶液中含有的是NaX、NaY、NaZ,此时钠离子浓度为整个溶液中的浓度,因此物料守恒为
,电荷守恒不难得出为
,两式整理得
,故D 正确;
故答案选D。
21.
是最简单的有机羧酸,常作抗菌剂和化工原料。回答下列问题:
(1)已知:①
②
③
则
的
。
(2)恒温恒容条件下,向密闭容器中充入1
和2
合成
,下列叙述正确的是
___________(填字母)。
A.气体压强不随时间变化时达到平衡状态
B.平衡时
的最大体积分数为50%
C.平衡后及时移走
,平衡常数增大
D.平衡后再充入
,
的平衡转化率增大
(3)一定温度下,保持总压强为2.0
,向密闭容器中充入1
和1.6
,发生反应:
、
。反应达到平衡时
的转化率
为50%,
的选择性为80%(已知:甲酸的选择性
。该温度下,
的平衡常数
。
(4)常温下,向
溶液中滴加
溶液。溶液的
与
的关系如图所示。
33
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则
,n 点溶液中离子浓度由大到小的排序为 。
【答案】
(1)-31.4
(2)AD
(3)
(4)
【详解】(1)根据①
,②
,③
,由盖斯定律可知,-
-0.5
+0.5
①
②
③可得反应
,故△H=0.5
H
△
3-0.5
H
△
2-
H
△
1=-31.4
。
(2)A.反应前后的气体体积变化,故气体压强不变时达到了平衡,正确;
B. 若平衡时
的最大体积分数为50%,则1
完全反应,反应为可逆反应,反应物不能全
部转化,错误;
C.平衡常数至于温度有关,故平衡后及时移走
,平衡常数不变,错误;
D.平衡后再充入
,平衡正向移动,故
的平衡转化率增大,正确;
故选AD。
(3)由题给数据可知,平衡时二氧化碳的物质的量为1mol×50%=0.5mol,甲酸的物质的量为
1mol×50%×80%=0.4mol,反应
消耗的氢气的物质的量为0.4mol,反应
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消耗的氢气的物质的量为(0.5-0.4) 3mol=0.3mol,故平衡时氢气
的物质的量为1.6mol-0.4mol-0.3mol=0.9mol,故二氧化碳、氢气、甲酸的分压分别为
×2.0MPa、
×2.0MPa、
×2.0MPa,主反应的平衡常数Kp=
=
。
(4)取坐标(0,3.75),
=0 时PH 值为3.75,则
=
;n
点溶液显酸性且甲酸根大于甲酸,根据电荷守恒可知离子浓度由大到小的排序为
。
22.氮、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。回答下列问题:
(1)氮氧化物(
)是常见的大气污染气体之一,用
催化还原
可消除氮氧化物的污染。
已知:
①
;
②
;
③适量的
和
完全反应,每生成2.24L(标准状况下)NO 时,吸收8.9kJ 的热量。
则
。
(2)基态砷原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上占据的电子总数为 。(已知:d 轨道电子云
轮廓图呈花瓣形。)
(3)在恒容密闭容器中,
分解反应:
达平衡时,气体总压的对数值
与温度的关系如图1 所示。
①温度升高,密闭容器中混合气体的平均摩尔质量 (填“增大”“减小”或“不变”)。
35
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A
②
点对应温度下的
(用分数表示)。
(4)25℃时,向0.1
三元弱酸
溶液中滴加NaOH 溶液,溶液中
、
、
及
的物质的量分布分数随pH 的变化如图2 所示。
a
①、b、c 三点水的电离程度由大到小的顺序为 。
②反应
的平衡常数
。
(5)某原电池装置如图3 所示,电池总反应为
。当P 池中溶液由无色
变蓝色时,正极上的电极反应式为 ;当电流计指针归中后向Q 中加入一定量的NaOH,电流计
指针反向偏转,此时P 中的反应式是 。
【答案】
(1)-1155.5
(2)15
(3)不变
或8.192×10-2
(4)c>b>a
(5)
【详解】(1))N2和O2完全反应,每生成2.24L(标准状况)NO 时
,吸收
36
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8.9kJ 的热量,则生成2mol NO 吸收热量
,即热化学方程式为:③
,根据盖斯定律,反应①+
-
②③整理可得
。
(2)基态砷原子的核外电子排布式为
,电子云轮廓图呈哑铃形的能级为np 能级,np
上电子总数为6+6+3=15;
(3)①温度升高,气体总压的对数值
增大,但是反应物为固体,生成物的物质的量之比一定,
密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变。
A
②
点气体总压为1kPa,分压等于总压×气体组分物质的量分数,即AsS(g)的分压为1kPa×4/5=0.8kPa,
S2(g)的分压为1kPa×1/5=0.2kPa,Kp=p4(AsS)×p(S2)=(0.8)4×0.2=
或8.192×10-2。
(4)①25℃时,a、b、c 三点分别为酸性溶液,对水的电离有抑制作用、中性溶液对水的电离无影响、碱
性溶液为水解后的溶液,对水的电离有促进作用,则三点水的电离程度由大到小的顺序为:c>b>a;
②当c(H3AsO4)=c(H2AsO )时,Ka1=c(H+)=10-2.2,c(HAsO
)=c(H2AsO )时,Ka2=c(H+)
=10-7.0,c(HAsO
)=c(AsO
),Ka3=c(H+)=10-11.5;b、c 三点时电离平衡常数为:Ka2=
=10-7,Ka3=
=10-11.5,反应2HAsO
H
⇌
2AsO +AsO
的平衡常数
K=
=Ka3/Ka2=10-4.5。
(5)P 池中溶液由无色变成蓝色,说明P 池Pt 极为负极,则Q 池中Pt 极为正极.发生的电极反应为
,平衡后,加入NaOH 溶液,反应逆向进行,此时Q 池中Pt 极为负极,
P 中Pt 极为正极,发生还原反应,反应式为I2 + 2e- =2I-。
23.有机酸广泛存在于自然界,且在生产和生活中都发挥着重要作用。
(1)
紫色配离子可由含
(有机酸)的
溶液与硝酸反应生成。
①基态
的价电子轨道表示式为 。
②完成反应的离子方程式: 。
___________+___________
(2)
是一种二元弱酸。常温下,向一定体积的
溶液中通入
气体(假设过程中溶液体
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积不变),溶液中主要存在以下过程:
(a)
(b)
①关于
溶液,下列说法正确的有 。
A.加水稀释,平衡时溶液中离子总数减小
B.升高温度,平衡时溶液中
增大
C.溶液中
D.随着
的通入,溶液中
逐渐减小
②
通入过程中,溶液内
[
表示
或
]随
的变化关系如图所示:
(i)反应(a)的平衡常数
。
(ii)
时,溶液中
,
。
(3)HR 是含磷的一元有机弱酸。研究组配制了HR 起始浓度
相同、
不同的系列溶液,平衡后测定其核
磁共振磷谱。HR 与
的某个特征P 原子在核磁共振谱图上存在不同的化学位移。在水溶液中,实际测得
的化学位移
是HR 与
各自化学位移的加权平均值:
。其中
,A 表示
或
。下图给出了含磷弱酸
在不同
下总化学位移的变化。
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①
随
减小而 (填“增大”、“减小”或“不变”),
。
②当
时,对应图中点 (填“A”、“B”、“C”或“D”)。
【答案】
(1)
+
(2)BD
0.05 0.05
(3)增大 -11 C
【详解】(1)①Mn 元素为25 号,原子的价电子为3d54s2,从最外层开始失去3 个电子变为基态
,
基态
价电子轨道表示式为
;
②方程式已经配平,根据电荷守恒与元素守恒,该离子方程式为:
+
;
(2)①A.加水稀释,促进X2-的水解,平衡时溶液中离子总数增大,故A 错误;
B.升高温度,促进X2-的水解,平衡时溶液中
增大,故B 正确;
C.根据物料守恒,溶液中
,故C 错误;
D.随着
的通入,
、
均向右边移动,溶液中
逐渐减小,故
D 正确;
答案为BD;
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(i)Ka
②
1>Ka2,即当pH 相同时,
>
,故曲线I 表示lg
与pH 关系,曲线II 表示lg
与pH 关系,平衡常数
,根据图中曲线II 的点(7.0,0)可知,当
时,
pH=7.0,
=
;
(ii)
时,
,此时溶液为NaHX,Na2X 等浓度的混合溶液,即溶液中
0.05
,
0.05
;
(3)①
减小,c(H+)增大,溶液中HR 的含量升高,即
增大;由图像可知,
11ppm;
②由图像可知:
ppm;当
时,Ka=
,说明此时c(R-)=c(HR),
=-8.5,此时结合图像, C 点符合。
24.
能与
生成
,常用于自然界中提取银或废液中回收银。
(1)已知Ag 在第五周期,与Cu 同族,
的价层电子排布式为 。
中 原子提供
孤电子对。
(2)向AgCl 悬浊液中加入少量NaCN 粉末,沉淀会逐渐溶解。此过程也可以表示为
,则此反应的
。
已知:
(3)常温下,向含有
溶液中加入
,生成黑色沉淀,存在以下平衡:
ⅰ.
;
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ⅱ.
。
①下列说法正确的是 (填标号)。
A.加入
时,反应ⅰ的平衡逆向移动,其平衡常数
减小
B.随着
增大,
减小
C.溶液中存在
D.加水稀释,反应ⅱ的平衡正向移动,
增大
②反应
(用
、
表示)。
(4)由于
有剧毒,生产中常改用
提取
。
已知:
;
。
向
溶液中加入
固体,得到澄清溶液(溶液体积不变),溶液中
、
、
的物质的量分数
随
的变化如图所示。
已知:溶液中
。
①曲线 (填标号)表示
的变化。
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m
②
点
约为
。
【答案】
(1)
C
(2)
(3)B
(4)c
【详解】(1)已知Ag 在第五周期,与Cu 同族,Cu+的价层电子排布式为3d10,则
的价层电子排布式
为
。
中配体为CN-,CN-中C 原子和N 原子都含有孤电子对,由于C 的电负性小于N,对
电子对的吸引能力较弱,则C 原子提供孤电子对;
(2)已知:①Ag+(aq)+2CN-(aq)
(aq)
;②AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
;③2NaCN
(s)
2CN-(aq)+2Na+(aq);由盖斯定律可知,①+
+
②③可得
;
(3)A.加入
时,S2-和Ag+反应生成Ag2S 沉淀,Ag+的浓度减小,反应ⅰ的平衡逆向移动,平衡常数
只受温度影响,反应ⅰ的平衡常数
不变,A 错误;
B.温度不变,反应ⅰ的平衡常数不变,则
=
是定值,随着
增大,
减小,B 正确;
C.溶液中存在电荷守恒:
,C
错误;
D.加水稀释,反应ⅱ的平衡正向移动,但
减小,D 错误;
故选B;
②由盖斯定律可知,-反应ⅱ-2×反应ⅰ可得
,由
、
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的表示式可知该反应的平衡常数K=
;
(4)①已知:
、
,向
溶液中加入
固体,随着c(R2-)的增大,-lgc(R2-)减小,
的物质的量分数减小,
的物质的量分数先增大后减小,
的物质的量分数增大,则曲线c 表示
的变化;
②由①可知,曲线a 代表
的变化,m 点
的物质的量分数为0.8,
的浓度为
0.08mol/L,此时
的物质的量分数为0,则
的浓度为0.1mol/L-0.08mol/L=0.02mol/L,反应
的平衡常数
,则
=
mol/L。
25.氨氮废水会造成水体富营养化。可用沉淀法处理氨氮废水并获利缓释肥料磷酸镁铵(
),过
程如下。
资料:
i.氧氮废水中氮元素主要以
形式存在;
ii.
、
,难溶于水;
iii.当
和
为1
时,生成
沉淀所需的
约为
,生成
沉淀所需的
约为
。
(1)检验溶液中
的操作是 。
(2)经处理后,分离磷酸镁铵所用的方法是 。
(3)磷酸盐若选择
混合后会产生大量
沉淀,反应的离子方程式为,氨氮去除率将
(填“提高”“降低”或“不变”)。
(4)含磷微粒的物质的量分数与pH 的关系如下图所示。
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下列说法正确的是 (填序号)。
a.
溶液呈酸性
b.
和
溶液中,微粒的种类相同
c.等浓度的
和
溶液中,
相等
(5)处理氨氮废水时,磷酸盐可选用
。
pH
①
在9~10 之间,主要生成
沉淀,反应的离子方程式为 。
pH
②
过大会降低废水中氨氮的去除率,可能的原因是 。
③对于
较低的氨氮废水,上述磷酸铵镁沉淀法的处理效果不佳,且无法通过地加
和
的用量来改善,原因是 。
【答案】
(1)取少量溶液于试管中,加入过量浓NaOH 溶液并加热,取湿润的红色石蕊试纸于试管口
(2)过滤
(3)
,降低
(4)bc
(5)
pH 过大,可能生成Mg(OH)2、Mg3(PO4)2
当镁离子和铵根离子的浓度为1mol/L 时,表成磷酸沉淀需要的磷酸根离子浓度仅为形成MgNH4PO4沉淀所
需要的磷酸根离子浓度的10 倍,若铵根离子浓度小于0.1mol/L 的时候,铵根离子无法除去。
【详解】(1)检验溶液中的操作是:取少量溶液于试管中,加入过量浓NaOH 溶液并加热,取湿润的红
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色石蕊试纸于试管口
(2)磷酸镁铵是沉淀,所以分离的方法是过滤
(3)镁离子和磷酸根离子反应生成磷酸镁沉淀,其离子方程式为
,大量镁离
子会沉淀下来,影响磷酸镁铵的生成,使氨氮去除率降低。
(4)a.从图中所知,含磷微粒主要为
时,pH 大于7,故Na2HPO4溶液呈碱性,a 错误;
b.Na3PO4溶液中存在
的水解平衡和水的电离平衡,Na2HPO4溶液中存在
的水解平衡、电离平
衡和水的电离平衡,故两溶液所含有的微粒种类是相同的,b 正确;
c.根据物料守恒知,等浓度的Na3PO4和Na2HPO4溶液中,
相等,c 正确;
故选bc。
(5)①由题意知pH 在9-10 之间时,镁离子、铵根离子、磷酸氢根离子、氢氧根离子反应生成磷酸镁铵沉
淀和水,其离子方程式为
pH
②
过大,
增多 ,与镁离子结合生成磷酸镁沉淀,且镁离子还会与氢氧根离子结合成氢氧化镁沉
淀,使铵根离子难以形成磷酸镁铵沉淀,因此氨氮的去除率降低。
③当镁离子和铵根离子的浓度为1mol/L 时,表成磷酸沉淀需要的磷酸根离子浓度仅为形成MgNH4PO4沉淀
所需要的磷酸根离子浓度的10 倍,若铵根离子浓度小于0.1mol/L 的时候,铵根离子无法除去。
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