2024-2025学年高考化学二轮题型分类突破：专题八 电解质溶液

专题八　电解质溶液
【知识重构】
　电解质溶液中的三大平衡
　　1.三大平衡分析判断
三大平衡 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡
研究对象 弱电解质(包括弱酸、弱碱、水、多元弱酸的酸式酸根) 盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐) 难溶电解质(如难溶的酸、碱、盐等)
示例 CH3COOHCH3COO-+H+ CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
平衡常数 Ka= Kh= Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)
影响因素 升高 温度 促进电离,离子浓度增大,Ka增大 促进水解,Kh增大 Ksp可能增大,也可能减小
加水 稀释 促进电离,离子浓度(除OH-外)减小,Ka不变 促进水解,离子浓度(除H+外)减小,Kh不变 促进溶解,Ksp不变
加入相 应离子 加入CH3COONa固体或盐酸,抑制电离,Ka不变 加入CH3COOH或NaOH,抑制水解,Kh不变 加入AgNO3溶液或NaCl溶液,抑制溶解,Ksp不变
加入反 应离子 加入NaOH,促进电离,Ka不变 加入盐酸,促进水解,Kh不变 加入氨水,促进溶解,Ksp不变
　　2.平衡常数(Kw、Kh、Ksp)
(1)Kw、Ksp曲线(双曲线型)
不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线 常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6]
(1)A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大; (2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14; (3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)Ksp,将会有沉淀生成; (3)d点在曲线的下方,Q(2)Ksp曲线[直线型(pM-pR曲线)]
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:CaSO4>CaCO3>MnCO3。
③X点对CaCO3要析出沉淀,对CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解CaSO4。
④Y点:c(S)>c(Ca2+),二者的离子积等于10-5;Z点:c(C)3.平衡常数的定量分析
(1)平衡常数之间的关系
已知:常温下,H2S的电离常数为Ka1、Ka2,Cu(OH)2、CuS、Ag2S的溶度积常数分别为Ksp、Ksp'、Ksp″。
①水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系
常温下的Na2S溶液中:S2-的水解常数Kh1=,HS-的水解常数Kh2=。
②水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系
常温下,CuCl2溶液中:Cu2+的水解常数Kh=。
③平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系
a.反应CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常数K=。
b.反应CuS(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=。
④判断溶液的酸碱性
NaHS溶液呈碱性,离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)。
上述判断的理由是HS-的水解常数大于其电离常数(Ka2)。
(2)根据图形节点计算弱电解质电离平衡常数
①由图形起点计算平衡常数
示例:常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中水电离出的氢离子浓度随加入的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-)==1.0×10-3 mol·L-1,所以Kb=≈=1×10-5。
②由图形交点计算平衡常数
示例: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H2C2O4、HC2、C2三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示:
由图像可知:
pH=1.2时,c(HC2)=c(H2C2O4),则Ka1==c(H+)=10-1.2;
pH=4.2时,c(HC2)=c(C2),Ka2==c(H+)=10-4.2。
　强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像
　　1.等体积、等浓度的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大 分析:加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
2.相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大 分析:加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
　　3.pH与稀释倍数的线性关系
分析:(1)HY为强酸,HX为弱酸; (2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-); (3)水的电离程度:d>c>a=b 分析:(1)MOH为强碱,ROH为弱碱; (2)起始时,c(ROH)>c(MOH); (3)水的电离程度:a>b
　酸碱中和滴定曲线
　　1.滴定曲线特点
氢氧化钠溶液滴定等浓度、等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度、等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)的
室温下,pH=7不一定是反应终点:强碱与强酸反应时,终点pH=7;强碱与弱酸(或强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点pH>7,强酸与弱碱反应终点pH<7)
　　2.滴定曲线上的特殊点的分析
　　示例:常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。
　　(1)pH-V图　各特殊点对水电离程度的影响
点 溶质 水的电离情况
A CH3COOH 抑制
B CH3COOH、CH3COONa 抑制
C CH3COOH、CH3COONa 正常电离
D CH3COONa 只促进
E CH3COONa、NaOH 抑制
F CH3COONa、NaOH 抑制
　　根据图中pH数据,图中A、B、C、D、E、F各点对应的溶液中水的电离程度大小顺序如图所示:
　　(2)pH-V图　各特殊点粒子大小关系及变化趋势(HAc代表CH3COOH,Ac-代表CH3COO-)
点 溶质 离子浓度大小比较
A CH3COOH c(H+)>c(Ac-)>c(OH-)
B(1∶1) CH3COOH、CH3COONa c(Ac-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(pH=7) CH3COOH、CH3COONa c(Ac-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D CH3COONa c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
E(2∶1) CH3COONa、NaOH c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
F(1∶1) CH3COONa、NaOH c(Na+)>c(OH-)>c(Ac-)>c(H+)
c(H+) c(OH-) c(Na+) c(HAc) c(Ac-)
变化趋势 减小 增大 增大 减小 先增大后减小
　分布系数曲线
分布系数图及分析[分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(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HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数
随着pH的增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。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
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH下的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
　“三大守恒”分析模板
电荷 守恒 内容:电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等
实例:Na2CO3溶液中存在着Na+、C、H+、OH-、HC。它们的浓度存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-)
元素 守恒 内容:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的
实例:
质子 守恒 内容:是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但质子在转移过程中其数量保持不变
Na2CO3溶液: 所以c(OH-)=c(HC)+2c(H2CO3)+c(H3O+),即c(OH-)=c(HC)+2c(H2CO3)+c(H+) NaHCO3溶液: 所以c(OH-)+c(C)=c(H2CO3)+c(H+)
【题型解码】
题型1　弱电解质电离与计算
例1　(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是 (　　)
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
变式1　(2024·江苏高考)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。已知Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,Ka2(H2SO3)=6.2×10-8。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,当溶液pH=4时停止通气。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是 (　　)
A.实验1所得溶液中:c(S)+c(HS)>c(H+)
B.实验2所得溶液中:c(S)>c(HS)
C.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
D.实验3所得溶液中:c(S)>c(Mn2+)
　　强、弱电解质问题比较抽象,通过“建立一种模型,抓住两个关键点”,就能顺利突破难点。也就是说,在审题时一定要准确区分题干中所给出的是强电解质还是弱电解质,是溶液的pH还是c(H+)或c(OH-),是溶液浓度(总量)还是离子浓度(已电离部分)等,并根据其各自作用解题。
题型2　盐类水解、离子浓度比较
例2　(2024·安徽高考)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃ 时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是 (　　)
A.Na2S溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+)
变式2　(2024·浙江1月选考)常温下将等体积、浓度均为0.40 mol·L-1 BaCl2溶液与新制H2SO3溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:H2SO3　Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8
Ksp(BaSO3)=5.0×10-10,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10
下列说法不正确的是 (　　)
A.H2SO3溶液中存在c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-)
B.将0.40 mol·L-1 H2SO3溶液稀释到0.20 mol·L-1,c(S)几乎不变
C.BaCl2溶液与H2SO3溶液混合后出现的白色浑浊不含有BaSO3
D.存在反应Ba2++H2SO3+H2O2BaSO4↓+2H++H2O是出现白色沉淀的主要原因
　　1.分类:单一溶液还是混合溶液(先反应后比较)。
2.分析:溶质成分及溶液酸碱性。
3.写方程式:按电离、水解程度由大到小的顺序写方程式。
4.排序:c(溶质或电离出的离子)>c(显性离子H+或OH-)>c(其他)。
5.选项中等号考虑三大守恒,不等号的排序考虑水解、电离程度。
题型3　沉淀溶解平衡
例3　(2024·辽宁高考)25 ℃ 下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③25 ℃ 时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
下列说法错误的是 (　　)
A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCr的平衡常数K=10-5.2
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中=10-0.5
变式3　(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是 (　　)
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
“三步法”解沉淀溶解平衡图像题
第一步:识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等;若横、纵坐标均表示离子浓度,则曲线上的点表示达到平衡状态,曲线上方的点代表“过饱和溶液”,曲线下方的点代表“不饱和溶液”;若横、纵坐标均表示pM,则曲线上的点表示达到平衡状态,曲线上方的点代表“不饱和溶液”,曲线下方的点代表“过饱和溶液”。
第二步:想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式的书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步:找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
题型4　多曲线离子反应图像
例4　(2024·河北高考)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lg 与-lg c(CN-)的关系如图。
下列说法正确的是 (　　)
A.99% 的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时>
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:YD.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
变式4　(2024·全国甲卷)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)] (M代表Ag+、Cl-或Cr)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是 (　　)
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.=10-2.21
C.V≤2.0 mL 时, 不变
D.y1=-7.82,y2=-lg34
变式5　(2024·山东高考)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH 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CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C.pH=n时,c(Ag+)= mol·L-1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L-1
“四步骤”突破多曲线图像题
(1)明确横、纵坐标的含义。一般情况下,横坐标为pH,纵坐标为各组分浓度。
(2)抓住关键点。重视起点、终点和交点对应的pH,特别要关注交点,交点处微粒浓度相同,可用此特殊关系计算电离常数或水解平衡常数。
(3)理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。
(4)联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。
【真题改编】
(选择题1~7题,每题3分,共21分)
1.(2023·浙江1月选考,改编)碳酸钙是常见难溶物,25 ℃时,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡CaCO3(s)Ca2+ (aq)+C (aq),测得上层清液pH=9.7,[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5 ×10-7,Ka2=4.7 ×10-11],下列有关说法不正确的是 (　　)
A.上层清液:c(Ca2+)>c(C)
B.上层清液:c(HC)>c(C)
C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)增大
D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化
2.(2023·湖南高考改编)常温下,用浓度为0.0200 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH 随ηη= 的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.b点:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)
B.c点:c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]
C.水的电离程度:c>b>a
D.常温下CH3COONa的水解平衡常数约为10-9.24
3.(2023·辽宁高考改编)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c的关系如图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为 mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是 (　　)
A.Ksp(NiS)=10-26
B.0.1 mol·L-1H2S的单一溶液中粒子浓度大小关系为c(H2S)>c(HS-)>c(H+)>c(S2-)>c(OH-)
C.④为pH与-lg c(S2-)的关系曲线
D.Ka1(H2S)=10-7.1
4.(2023·辽宁高考改编)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn (Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn 粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn (Ⅱ)和Mn (Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
5.(2023·浙江1月选考改编)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,—R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH的关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.该回收利用的原理是R3N粒子对HCOO-的静电吸附
B.pH=5的废水中c(HCOO-)∶c(HCOOH)=18∶1,则甲酸电离平衡常数Ka的数量级为10-4
C.废水初始2.4D.废水初始pH<2.4时,甲酸的电离程度对回收率的影响显著
6.(2023·全国甲卷改编)常温下,Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达到沉淀溶解平衡时的 pM-pH关系图如图所示。[ pM=-lg c(Mn+);c(Mn+)≤10-5 mol·L-1可认为Mn+ 沉淀完全]。
下列说法不正确的是 (　　)
A.由a点可求得Ksp[Fe (OH)3]=10-38.5
B.pH=3 时0.1 mol·L-1 Al3+ 还未开始沉淀
C.浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀
7.(2023·湖北高考改编) H2L为某邻苯二酚类配体,其pKa1=7.46,pKa2=12.24。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L 溶液体系,其中c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=5.0×10-3 mol·L-1。体系中含Fe物种组分的分布系数δ 与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)=。下列说法不正确的是 (　　)
A.当pH=1时,体系中c(H2L)>c{[FeL]+}>c(HL-)>c(OH-)
B.当pH=8.5时,参与配位的c(L2-)=5.0×10-4 mol·L-1
C.当pH=1时,c(L2-)=5×10-20.7 mol·L-1
D.当pH=10时,c(OH-)>c{[FeL3]3-}
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(选择题1~10题,每题3分,共30分)
1.常温下,取pH均等于2的盐酸和醋酸溶液各100 mL分别稀释至200 mL后,再分别加入0.0005 mol锌粉,在相同条件下充分反应。下列有关说法正确的是 (　　)
A.与Zn反应速率:盐酸<醋酸溶液
B.稀释后溶液的pH:盐酸<醋酸溶液
C.稀释后,水的电离程度:盐酸<醋酸溶液
D.与Zn充分反应放出H2的质量:盐酸>醋酸溶液
2.25 ℃时,下列有关1 mol·L-1 NaHSO3溶液(H2SO3的Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8)的说法正确的是 (　　)
A.NaHSO3的电离方程式为NaHSO3Na++H++S
B.c(HS)>c(S)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS)+2c(H2SO3)
D.n(S)+n(HS)+n(H2SO3)=1 mol
3.碳酸氢铵在食品工业中常用于制作蓬松的面点和糕点。室温下,通过下列实验来探究NH4HCO3的性质:
实验1:测得0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液的pH=7.79
实验2:向浓度为0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中加入足量NaOH溶液,有刺激性气味气体产生
实验3:将浓度均为2.0 mol·L-1 NH4HCO3溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
下列说法正确的是 (　　)
A.实验1中的pH可以用pH试纸测得
B.由实验1可得c(HC)>c(N)>c(OH-)>c(H+)
C.实验2中发生反应的离子方程式:N+OH-NH3↑+H2O
D.实验3中析出的晶体为NaHCO3
4.常温下,用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL等浓度的某酸HX溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.曲线上所有点的溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH―)+c(X-)
B.c点溶液中:c(OH―)>c(HX)+c(H+)
C.需用甲基橙作指示剂
D.d点溶液中:c(Na+)>c(OH―)>c(X-)>c(H+)
5.常温下,一种解释乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=1×10-3.0 )药物在人体中的吸收模型如图所示:
假设离子不会穿过组织薄膜,而未电离的HA分子则可自由穿过该膜且达到平衡。下列说法正确的是 (　　)
A.血浆中c(A-)小于胃中c(A-)
B.取胃中液体,加水稀释至体积为原来的100倍后,pH=3.0
C.在血浆中,=104.4
D.在血浆和胃中,HA的电离程度相同
6.已知溶剂分子结合H+的能力会影响酸给出H+的能力,某温度下部分酸在冰醋酸中的pKa如表所示。下列说法错误的是 (　　)
分子式 HClO4 H2SO4 HCl HNO3
pKa=-lg Ka 4.87 7.24 (一级) 8.9 9.4
A.HClO4在冰醋酸中的电离方程式:HClO4+CH3COOHCl+CH3COO
B.在冰醋酸中酸性:HClO4>H2SO4>HCl>HNO3
C.结合H+的能力:H2O>CH3COOH
D.相同温度下,醋酸在液氨中的pKa大于其在水中的pKa
7.向敞口容器中加入一定体积pH=13的“84”消毒液(NaClO的浓度约为1 mol·L-1),不断搅拌,逐滴加入0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,溶液pH变化曲线如图1所示[AB段pH快速下降的原因之一是Fe2++2OH-Fe(OH)2↓]。图2表示NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系。
图1
图2
关于上述滴定过程,下列说法正确的是 (　　)
A.原“84”消毒液中,HClO的浓度为10-3.75 mol·L-1
B.AB段Fe2+被氧化的反应为5ClO-+2Fe2++5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO
C.CD段pH下降比BC段快的主要原因是HClO的氧化性强于ClO-的
D.400 s后反应几乎停止
8.实验小组设计实验除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、S并进行定性检验。
已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。
下列说法不正确的是 (　　)
A.调节溶液的pH>12,可使滤液中c(Mg2+)<1×10-5 mol·L-1
B.加入Na2CO3溶液发生的反应是Ba2++CBaCO3↓、Ca2++CCaCO3↓
C.加入盐酸发生的反应是2H++CCO2↑+H2O、H++OH-H2O
D.若步骤①加入BaCl2溶液后进行过滤,可以避免白色沉淀M的生成
9.某实验室回收废水中苯酚的过程如图所示。已知:室温下,苯酚的电离常数Ka=1.0×10-10,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。
下列有关说法正确的是 (　　)
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3)
B.常温下,0.1 mol·L-1苯酚钠溶液的pH约为12.5
C.反应2通入少量CO2时,离子方程式为2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
D.反应2中通入CO2至溶液pH=10 时,此时溶液中存在c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
10.室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与-lg、-lg
或-lg的关系如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.L3表示pH与-lg 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,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2―)+3c(R3-)
【原创好题】
(选择题1~5题,每题3分,共15分)
1.(电离常数应用)常温下,Ka(HCOOH)=1.8×10-4,Ka(HCN)=4.9×10-10,H2CO3的Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。下列叙述正确的是 (　　)
A.向KCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为2CN-+CO2+H2OC+2HCN
B.向KCN溶液中滴加HCOOH溶液:CN-+HCOOHHCN+HCOO-的K>105
C.①10 mL 0.1 mol·L-1 的KCN溶液;②10 mL 0.1 mol·L-1 的HCOOK溶液,离子总数:①>②
D.0.1 mol·L-1 H2CO3溶液中:c(H+)>c(HC)>c(OH-)>c(C)
2.(盐类水解及离子浓度比较)下列粒子浓度关系式错误的是 (　　)
A.常温下,pH<7的KHC2O4溶液中:c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)
B.0.1 mol·L-1 NH4H2PO4溶液中:c(H+)+c(H3PO4)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+c(HP)+2c(P)
C.含0.1 mol·L-1 Na2CO3和0.2 mol·L-1 NaHCO3的混合液中:4c(Na+)=3c(H2CO3)+3c(HC)+3c(C)
D.向醋酸溶液中滴加氨水至中性:c(CH3COO-)=c(N)>c(H+)=c(OH-)
3.(溶度积与图像)常温下,在浓度均为0.1 mol·L-1 的AgNO3、Ba(NO3)2、Pb(NO3)2的溶液中滴加Na2SO4溶液,溶液中 pM[ pM=-lg c(M),M=Ag+、Pb2+、Ba2+] 与-lg c(S)的关系如图所示。已知:Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4)。下列叙述正确的是 (　　)
A.直线L1代表-lg c(Pb2+) 与-lg c(S)的关系
B.P点对应的x=0.46
C.上述反应中,最先生成Ag2SO4沉淀
D.常温下,饱和PbSO4溶液中c(Pb2+)=10-3.87 mol·L-1
4.(电离常数、水解常数与图像)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 H3PO3溶液中滴加V mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,在混合液中pX[pX=-lg c(X),X=、] 与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.Ka1 的数量级为10-2
B.V=20时c(Na+)>c(H2P)>c(H+)>c(HP)>c(H3PO3)
C.当c(H2P)=10c(HP) 时溶液pH为7.7
D.H3PO3+HP2H2P的平衡常数K=105.3
5.(溶度积与电离常数综合)常温下,向AlCl3和醋酸溶液中滴加氨水,溶液中pX[pX=-lg X,X=、、c(Al3+)]与pH的关系如图所示。
下列叙述正确的是 (　　)
A.Ka(CH3COOH)=104.24
B.Ksp[Al(OH)3]=10-38
C.Q点坐标为(3.34,1.42)
D.氨水和醋酸溶液恰好完全反应时可得到T点溶液
参考答案
例1　B　解析　常温下,溶液Ⅰ的pH=7.0,则溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,c(H+)变式1　D　解析　实验1中得到H2SO3溶液,实验3中SO2和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。实验1中得到H2SO3溶液,其质子守恒关系式为2c(S)+c(HS)+c(OH-)=c(H+),则c(S)+c(HS)c(Mn2+),D项正确。
例2　B　解析　Na2S溶液中只有5种离子,分别是H+、Na+、OH-、HS-、S2-,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A项正确;0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh====10-1.1,根据硫元素守恒可知,c(HS-)<0.01 mol·L-1,所以>=100.9>1,则c(OH-)>c(S2-),B项不正确;Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为K===108.9>105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,加入足量FeS时可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1,C项正确;反应Cd2++H2SCdS+2H+的平衡常数===106.23>105,该反应可以完全进行,因此,当向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中c(H+)>c(Cd2+),D项正确。
变式2　C　解析　亚硫酸是二元弱酸,存在二级电离,电离方程式分别为H2SO3H++HS,HSH++S,则溶液中c(H+)>c(HS)>c(S)>c(OH-),A项正确;Ka2=,Ka1=1.4×10-2,Ka2=6.0×10-8,Ka1远远大于Ka2,二级电离产生的c(H+)可以忽略,c(H+)≈c(HS),Ka2≈c(S),即稀释过程中,c(S)几乎不变,B项正确;混合后,假设没有发生反应,c(Ba2+)=0.20 mol·L-1,c(S)≈6.0×10-8,此时二者之积为0.20×6.0×10-8=1.2×10-8> Ksp(BaSO3),故反应生成了BaSO3,C项错误;过氧化氢具有强氧化性,可以将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,则存在反应Ba2++H2SO3+H2O2BaSO4↓+2H++H2O,则出现白色沉淀的主要原因是生成BaSO4沉淀,D项正确。
例3　D　解析　由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数之比均为1∶1,即两者图像平行,所以①代表Ag2CrO4,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr的,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl,③代表AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=(10-2)2×10-7.7=10-11.7,根据②上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2。曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A项正确;反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCr的平衡常数K=====10-5.2,B项正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)==10-4.85 mol·L-1,即c(Cr)===10-2 mol·L-1,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2 mol·L-1,C项正确;当滴定Br-到达滴定终点时,c(Ag+)=c(Br-)==10-6.1 mol·L-1,即c(Cr)===100.5 mol·L-1,==10-6.6,D项错误。
变式3　C
【信息提取】
解析　根据图像分析,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-9.8。a点在沉淀溶解平衡曲线的上方,二者的离子积均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A项错误;Ksp为难溶物的溶度积,只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B项错误;该反应的平衡常数表达式为K=====107.9,C项正确;向NaCl、Na2CrO4浓度均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的c(Ag+)更小,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D项错误。
例4　B　解析　99%的X、Y转化为配离子时,溶液中==,则lg=lg≈-2,根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中-lg cX(CN-)>-lg cY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度Xlg,则>,B项正确;设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子+mCN-配离子,则平衡常数K=,lg K=lg-mlg c(CN-)=-lg- mlg c(CN-),即lg=m[-lg c(CN)]-lg K,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,对应lg~-lg c(CN-) 曲线斜率越大,配离子的配位数越大,由题图知,曲线斜率Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量Z生成速率,D项错误。
变式4　D
【图像剖析】向1.0 mL含0.10 mmol Ag2CrO4的悬浊液中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液,发生反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+Cr(aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积V(NaCl)==2.0 mL,2.0 mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s)Ag+(aq)+Cl -(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2.0 mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余的最上方的实线为Cr的曲线。
解析　2.0 mL时Ag2CrO4与NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,由电荷守恒可得c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(Cr)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和Cr曲线的交点,即c(Cr)=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A项错误;当V(NaCl)=1.0 mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0 mL的点,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B项错误;V<2.0 mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则= 为定值,即 为定值,由图可知,在V≤2.0 mL时,c(Ag+)并不是定值,则 的值也不是定值,C项错误;V>2.0 mL时,AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4 mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93 mol·L-1,则c(Ag+)===10-7.82 mol·L-1,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n(Cr)守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(Cr)=== mol·L-1,则y2=lg c(Cr)=lg=-lg 34,D项正确。
变式5　C
【图像剖析】在溶液中存在平衡①CH3COOHCH3COO-+H+、②Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)、Ag+的水解平衡③Ag++H2OAgOH+H+,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(约小于7.8)时,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(约大于7.8)时,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　线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A项错误;由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时(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;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-1,C项正确;根据元素守恒,pH=10时溶液中不存在Ag+和CH3COOAg(变成了AgOH或Ag2O),D项错误。
1.D　解析　上层清液中Ca2+不水解,C水解生成HC,所以上层清液中c(Ca2+)>c(C),A项正确;C的水解平衡常数Kh===≈2.1×10-4……①,测得上层清液中pH=9.7,推出c(OH-)=10-4.3,代入①得==2.1×100.3>1,B项正确;向体系中通入CO2气体,发生反应CO2+H2O+CaCO3Ca(HCO3)2,难溶性的CaCO3转化为可溶性的Ca(HCO3)2,溶液中c(Ca2+)增大,C项正确;CaCO3(s)+S(aq)CaSO4(s)+C(aq)的平衡常数K==≈6.9×10-5,K很小,接近10-5,故加Na2SO4溶液不能实现CaCO3向CaSO4的有效转化,D项错误。
2.A　解析　盐酸是强酸,醋酸是弱酸,用氢氧化钠溶液滴定HCl和CH3COOH的混合溶液,氢氧化钠先和盐酸反应,当η=1时,溶质为氯化钠和醋酸。b点η=1.5,溶质为NaCl、CH3COONa、CH3COOH,物质的量之比为2∶1∶1,溶液呈酸性,CH3COONa水解程度小于CH3COOH电离程度,所以c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),A项错误;c点η=2.0,溶质为等物质的量的NaCl、CH3COONa,根据元素守恒有c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],B项正确;c点溶质为NaCl、CH3COONa,CH3COONa水解促进水电离,c点之前η 越小,剩余的酸越多,对电离的抑制作用越大,所以水的电离程度c>b>a,C项正确;a点η=1,溶质是浓度均为0.01 mol·L-1的NaCl、CH3COOH,醋酸电离使溶液呈酸性,pH=3.38,则Ka≈=10-4.76,常温下CH3COONa的水解平衡常数约为=10-9.24,D项正确。
3.D　解析　已知H2S饱和溶液中,随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-的浓度逐渐增大,则-lg c(HS-)和-lg(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,HS-的浓度大于S2-的,即-lg c(HS-)小于-lg c(S2-),则Ni2+和Cd2+的浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg c(Ni2+)和-lg c(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg c(Ni2+)小于-lg c(Cd2+),由此可知,①代表Cd2+,②代表Ni2+,③代表S2-,④代表HS-。由图示曲线②③交点可知,此时c(Ni2+)=c(S2-)=10-9.2 mol·L-1,则有Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=10-18.4,A项错误;据上述分析和图像各点数据可得0.1 mol·L-1 H2S单一溶液中,粒子浓度大小关系为c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-),B项错误;③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,C项错误;由图示曲线④两点坐标可知,c(H+)=10-1.6 mol·L-1时,c(HS-)=10-6.5 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1或者当c(H+)=10-4.2 mol·L-1时,c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1,D项正确。
4.C　解析　由图像可知,随着时间的推移,Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;随着反应物浓度的减小,到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13 min后反应速率会增大,B项错误;由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中不拆成离子形式,总反应为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。
5.A　解析　R3N分子不带电,不能与HCOO-产生静电作用,故该回收利用的原理是R3N与H+形成的R3NH+粒子对HCOO-的静电吸附,A项错误;pH=5的废水中c(HCOO-)∶c(HCOOH)=18∶1,则甲酸电离平衡常数Ka==1.8×10-4,即其Ka的数量级为10-4,B项正确;废水初始pH的范围为2.4~5时,活性成分R3N在水中存在平衡R3N+H+R3NH+,溶液中H+浓度随pH上升而减小,则R3N与H+结合形成的R3NH+浓度减小,R3NH+与HCOO-的静电作用减弱,导致甲酸或甲酸盐的回收率下降,C项正确;由题干图示信息可知,废水初始pH<2.4时,废水中pH越小,c(H+)越大,HCOOHHCOO-+H+平衡逆向移动,则HCOO-的数目减少,即甲酸的电离程度对回收率的影响显著,D项正确。
6.D　解析　因为是Fe (OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图,所以线上的任一点都达到沉淀溶解平衡,可以根据任意一点求出Ksp。a点-lg c(Fe3+)=2.5,则c(Fe3+)=10-2.5 mol·L-1,a点pH=2,则c(H+)=0.01 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=10-12 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×10-36=10-38.5,A项正确;由图可知,pH=4时,-lg c(Al3+)=3,则c(Al3+)=10-3 mol·L-1,c(H+)=10-4 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=10-10 mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-3×10-30=10-33,pH=3时,0.1 mol·L-1Al3+ 中Q[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-1·10-33=10-340.1 mol·L-1,则Al3+和Cu2+会同时沉淀,D项错误。
7.D　解析　从图给的分布系数图可以看出,两曲线的交点横坐标值加和所取平均值即为某物质含量最大时的pH。从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合,但在pH=1时,L的存在形式主要为H2L,此时电离出的HL-较少,根据H2L的一级电离常数可以计算出pH=1时溶液中c(HL-)≈10-9.46,但pH=1时c(OH-)=10-13,因此这四种粒子的浓度大小为c(H2L)>c{[FeL]+}>c(HL-)>c(OH-),A项正确;根据图像可知,pH=8.5时溶液中主要的物质为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-、[FeL2]-,其分布系数分别为0.5、0.4、0.1,因此可以得到c{[FeL3]3-}=1×10-4 mol·L-1,c{[FeL2(OH)]2-}=8×10-5 mol·L-1,[FeL2]-=2×10-5 mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4 mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了1.6×10-4 mol·L-1的L2-,形成[FeL2]-消耗了4×10-5 mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4 mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)=5×10-4,B项正确;pH=1时,根据Ka1·Ka2=≈=10-7.46×10-12.24,得c(L2-)≈5.0×10-20.7,C项正确;当pH=10时,c(OH-)=10-4 mol·L-1,[FeL3]3-占一半,即为1.0×10-4 mol·L-1,c(OH-)=c{[FeL3]3-},D项错误。
1.A　解析　稀释后,醋酸中c(H+)较大,反应速率较大,A项正确;稀释后,醋酸中c(H+)较大,pH较小,B项错误;醋酸中c(H+)较大,对水的电离抑制程度更强,C项错误;与0.0005 mol锌粉反应的H+的物质的量相同,故放出氢气的质量相同,D项错误。
2.B　解析　NaHSO3为弱酸的酸式盐,NaHSO3的电离方程式为NaHSO3Na++HS,A项错误;HS的电离平衡常数为6.0×10-8,HS的电离是微弱的,所以NaHSO3溶液中c(HS)>c(S),B项正确;根据质子守恒,NaHSO3溶液中c(S)+c(OH-)=c(H2SO3)+c(H+),C项错误;根据元素守恒,c(S)+c(HS)+c(H2SO3)=1 mol·L-1,不确定溶液体积,n(S)+n(HS)+n(H2SO3)不一定为1 mol,D项错误。
3.D　解析　pH试纸不能精确到小数点后2位,A项错误;由实验1可知,0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据HC的水解程度大于N的水解程度可得c(N)>c(HC)>c(OH-)>c(H+),B项错误;N、HC均可与NaOH反应,则实验2中加入足量NaOH溶液后,发生反应的离子方程式为HC+N+2OH-NH3↑+C+2H2O,C项错误;NH4HCO3溶液和NaCl溶液混合有晶体析出,则析出的晶体为溶解度最小的NaHCO3,D项正确。
4.D　解析　a点没有加入NaOH溶液,溶液中不存在Na+,根据电荷守恒可得c(H+)=c(OH―)+c(X-),A项错误;用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL等浓度的某酸HX溶液,则c点溶质为NaX,根据质子守恒可知,c(OH―)=c(HX)+c(H+),B项错误;甲基橙变色范围为3.1~4.4,由图可知,滴定突跃范围不在此范围内,不能选用甲基橙作指示剂,C项错误;d点时加入的NaOH溶液的体积为40 mL,溶液为等浓度的NaX和NaOH混合溶液,X-水解导致其浓度小于OH-,则d点溶液中c(Na+)>c(OH―)>c(X-)>c(H+),D项正确。
5.C　解析　血浆中pH较大,HA的电离程度更大,所以血浆中c(A-)大于胃中c(A-),A项错误;取胃中液体,HA是弱酸,加水稀释至体积为原来的100倍,电离平衡正向移动,pH<3.0,B项错误;在血浆中,===104.4,C项正确;氢离子抑制HA的电离,血浆和胃中的pH不同,HA电离程度不相同,D项错误。
6.D　解析　由表格数据可知,高氯酸在冰醋酸中部分电离出高氯酸根离子和CH3COO,电离方程式为HClO4+CH3COOHCl+CH3COO,A项正确;由表格数据可知,四种酸在冰醋酸中的电离常数的大小顺序为HClO4>H2SO4>HCl>HNO3,则在冰醋酸中酸性强弱顺序为HClO4>H2SO4>HCl>HNO3,B项正确;由表格数据可知,在水中完全电离的四种强酸在冰醋酸中均不能完全电离,说明水分子结合氢离子的能力强于醋酸的,C项正确;相同温度下,醋酸在液氨中的电离程度大于其在水中的电离程度,所以醋酸在液氨中的pKa小于其在水中的pKa,D项错误。
7.C　解析　由图2可知,HClO的电离常数Ka=10-7.5,原“84”消毒液中,NaClO的浓度约为1 mol·L-1,pH=13,则==10-7.5,c(HClO)=10-5.5 mol·L-1,A项错误;AB段溶液为碱性环境,存在大量OH-,Fe2+被氧化的反应为ClO-+2Fe2++4OH-+H2O2Fe(OH)3↓+Cl-,B项错误;当溶液中原本存在的OH-反应完全后,BC段发生反应5ClO-+2Fe2++5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO,生成弱酸HClO,BC段pH缓慢下降,再滴入FeCl2溶液,由于HClO的氧化性强于ClO-的,CD段HClO氧化Fe2+,发生反应HClO+2Fe2++5H2O2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+,生成强酸HCl,所以CD段pH迅速下降,C项正确;反应进行至400 s时,反应仍在进行,较稀的HClO氧化Fe2+,故反应速率减小,D项错误。
8.B　解析　调节溶液的pH>12,则氢氧根离子浓度大于10-2 mol·L-1,则滤液中c(Mg2+)<==5.6×10-8 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1,A项正确;由题意可知,加入过量饱和BaCl2溶液后存在平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+S (aq),Ksp(BaCO3)9.D　解析　苯酚与苯互溶得到有机层和水层,操作1为分液,反应1中苯酚与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠,操作2为分液,得到的水层含苯酚钠,反应2中苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成苯酚,操作3为分液,分离出苯酚。0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3),A项错误;的水解平衡常数Kh==1.0×10-4,0.1 mol·L-1苯酚钠溶液中c(OH-)≈= mol·L-1=10-2.5 mol·L-1,c(H+)== mol·L-1=10-11.5 mol·L-1,故pH=11.5,B项错误;弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,已知苯酚和碳酸的电离常数,可知酸性H2CO3>C6H5OH>HC,反应2中通入少量CO2时生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+HC,C项错误;苯酚的电离常数Ka==1.0×10-10,当c(C6H5O-)=c(C6H5OH)时,c(H+)=1.0×10-10 mol·L-1,此时pH=10,D项正确。
10.C　解析　25 ℃时,Ka1(H3R)=>Ka2=>Ka3=,则溶液pH相同时,<<,函数y=-lg x为减函数,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。根据分析可知,L3表示pH与-lg的关系曲线,A项正确;L1表示pH与-lg的关系曲线,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,pH=7.1时,-lg=0,则==1,c(H+)=10-7.1 mol·L-1,Ka2==10-7.1 mol·L-1,Kh2===10-6.9,Ka3c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-),D项正确。
1.B　解析　根据电离常数可知,电离能力HCN>HC,故向KCN溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2OHCN+HC,A项错误;CN-+HCOOHHCN+HCOO-的K===≈3.7×105>105,B项正确;根据电荷守恒,c(K+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),离子总浓度为2c(K+)+2c(H+),一元酸越强,对应阴离子水解消耗的氢离子越少,离子总浓度越大。故HCOOK溶液中离子总数大于KCN溶液,C项错误;多元酸电离以一步为主,根据电离常数可以近似计算离子浓度,H2CO3H+HC,设c(H+)≈c(HC)=x mol·L-1,≈=4.3×10-7,x≈2.1×10-4,二级电离程度很小,故c(C)数值与Ka2接近,即c(C)约为5.6×10-11 mol·L-1,c(OH-) mol·L-1==4.8×10-11 mol·L-1,c(C)>c(OH-),D项错误。
2.C　解析　酸性KHC2O4溶液中,HC2电离程度大于HC2水解程度,A项正确;则根据质子守恒,水电离的c水(H+)=c水(OH-),则有c(H+)+c(H3PO4)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+c(HP)+2c(P),B项正确;根据元素守恒,c(Na+)=0.4 mol·L-1,c(H2CO3)+c(HC)+c(C)=0.3 mol·L-1,故3c(Na+)=4c(H2CO3)+4c(HC)+4c(C),C项错误;醋酸铵溶液中存在电荷守恒c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),中性溶液中有c(H+)=c(OH-),故c(CH3COO-)=c(N)>c(H+)=c(OH-),D项正确。
3.D　解析　根据溶度积表达式可知,pPb2+=pKsp(PbSO4)+lg c(S),pBa2+=pKsp(BaSO4)+lg c(S),2pAg+=pKsp(Ag2SO4)+lg c(S),根据三种难溶盐的组成和图像中直线斜率判断,L3代表-lg c(Ag+) 与-lg c(S)的关系;根据PbSO4、BaSO4的溶度积大小可知,直线L1代表-lg c(Ba2+) 与-lg c(S)的关系,直线L2代表-lg c(Pb2+) 与-lg c(S)的关系,A项错误;根据图中数据可知,Ksp(BaSO4)=10-9.97,Ksp(PbSO4)=10-7.74,Ksp(Ag2SO4)=10-4.92,可计算出P点x=1.46,B项错误;根据图像可知,溶解度大小为Ag2SO4>PbSO4>BaSO4,生成沉淀需要的c(S)依次为10-2.92 mol·L-1、10-6.74 mol·L-1、10-8.97 mol·L-1,故最先生成BaSO4,最后生成Ag2SO4,C项错误;饱和PbSO4溶液中存在PbSO3(s)Pb2+(aq)+S(aq) 平衡,c(Pb2+)=c(S)==10-3.87 mol·L-1,D项正确。
4.C　解析　根据图像中数据可知,Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7。Ka1=10-1.4=100.6×10-2,A项正确;V为20 mL时恰好生成NaH2PO3,水解常数Kh2===10-12.65.D　解析　根据溶度积、电离常数表达式以及水电离常数的值可知,pAl+3pOH=pKsp,pAl=pKsp-14×3+3pH,-lg=pKb-14+pH,-lg=pKa-pH,结合图像中直线变化可知,L2代表-lg c(Al3+)和pH的关系,L1代表-lg和pH的关系,L3代表-lg与pH的关系,根据图中数据计算,Ksp[Al(OH)3]≈10-33,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=10-4.76,A、B两项错误;Q点时有33-14×3+3pH=4.76-pH,pH=3.44,pX=1.32,C项错误;T点溶液呈中性,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=10-4.76,当氨水和醋酸恰好完全反应时生成CH3COONH4,溶液呈中性,D项正确。