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
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
B.的电离平衡常数
C.时,
D.时,
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:
B.M点:
C.当时,
D.N点:
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:]
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,
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:
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:
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
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.(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
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:
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
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.
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
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:
D.令c点的,e点的,则
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:
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:
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+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+)
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:]
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
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
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:H2SH++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)2Fe2+(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-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+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
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:CH3COOHCH3COO-+H+(①)、Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)(②),Ag+的水解平衡Ag++H2OAgOH+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:
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:]
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=,,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-+H2OOH-+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-+H2OOH-+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;
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,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
【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)
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)+COSrCO3(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;
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】
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:
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:
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+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
【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:]
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。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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