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专题13 溶液中的“三平衡”基础
1. [2020·山东(新高考)]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】
【分析】
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。
【详解】A. 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;
B. 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. 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;
D. 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。
2. [2020·天津]常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 相同浓度的 HCOONa和NaF两溶液,前者的pH较大,则
B. 相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,则溶液中
C. FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则
D. 在溶液中,
【答案】A
【解析】
A.HCOONa和NaF的浓度相同,HCOONa溶液的pH较大,说明HCOO-的水解程度较大,根据越弱越水解,因此甲酸的电离平衡常数较小,即Ka(HCOOH)<Ka(HF),故A错误;
B.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa两溶液等体积混合后pH约为4.7,此时溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根浓度,说明溶液中醋酸电离程度大于水解程度,则醋酸根浓度大于钠离子浓度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;
C.CuS的溶解度较小,将CuS投入到稀硫酸溶液中,CuS溶解平衡电离出的S2?不足以与H+发生反应,而将FeS投入到稀硫酸后可以得到H2S气体,说明Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故C正确;
D.根据溶液中的物料守恒定律,1 mol?L?1 Na2S溶液中所有含S元素的粒子的总物质的量的浓度为1 mol?L?1,即c(S2?)+c(HS-)+c(H2S)=1 mol?L?1,故D正确;
综上所述,答案为A。
3. [2020·江苏]室温下,将两种浓度均为的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A. 混合溶液(pH=10.30):
B. 氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):
C. 混合溶液(pH=4.76):
D. 混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):
【答案】AD
【解析】
A. NaHCO3水溶液呈碱性,说明的水解程度大于其电离程度,等浓度的NaHCO3和Na2CO3水解关系为:,溶液中剩余微粒浓度关系为:,和水解程度微弱,生成的OH-浓度较低,由NaHCO3和Na2CO3化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,则混合溶液中微粒浓度大小关系为:,故A正确;
B.该混合溶液中电荷守恒为:,物料守恒为:,两式联立消去c(Cl-)可得:,故B错误;
C.若不考虑溶液中相关微粒行为,则c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=c(Na+),该溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则溶液中微粒浓度关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),故C错误;
D.该混合溶液中物料守恒为:,电荷守恒为:,两式相加可得:,故D正确;
综上所述,浓度关系正确的是:AD。
4.[2020·浙江7月选考,7] 17.下列说法不正确的是( )
A. 的盐酸中
B. 将溶液从常温加热至,溶液的变小但仍保持中性
C. 常温下,溶液呈碱性,说明是弱电解质
D. 常温下,为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液增大
【答案】A
【解析】
A. 盐酸的浓度为2.0×10-7 mol/L,完全电离,接近中性,溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl电离的氢离子浓度相差不大,则计算中氢离子浓度时,不能忽略水中的氢离子浓度,其数值应大于2.0×10-7 mol/L,故A错误;
B. KCl溶液为中性溶液,常温下pH=7,加热到80时,水离子积Kw增大,对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大,pH会减小,但溶液溶质仍为KCl,则仍呈中性,故B正确;
C. NaCN溶液显碱性,说明该溶质为弱酸强碱盐,即CN-对应的酸HCN为弱电解质,故C正确;
D. 醋酸在溶液中会发生电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,向溶液中加入醋酸钠固体,根据同离子效应可知,该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动,使溶液中的氢离子浓度减小,pH增大,故D正确;
故仅A选项符合题意。
5. [2020·浙江1月选考,17]下列说法不正确的是( )
A. 的溶液不一定呈碱性
B. 中和pH和体积均相等的氨水、溶液,所需的物质的量相同
C. 相同温度下,pH相等的盐酸、溶液中,相等
D. 氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则
【答案】B
【解析】A. 温度影响水的电离,则pH>7的溶液不一定呈碱性;溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关,当c(H+)6. [2020·浙江1月选考,19]在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是
A. MgCl2·nH2O(s)=MgCl2·(n-1)H2O(s)+H2O(g) ΔH>0
B. MgCl2·2H2O(s)=Mg(OH)2(s)+2HCl(g),HCl气流可抑制反应进行
C. MgCl2·H2O(s)=Mg(OH)Cl(s)+HCl(g),升高温度,反应更易发生
D. MgCl2·4H2O(s)=MgCl2·2H2O(s)+2H2O(g),HCl气流可抑制反应进行
【答案】D
【解析】A项、MgCl2·nH2O的失水反应是吸热反应,焓变ΔH>0,故A正确;B项、在HCl气流中,能使MgCl2·2H2O的水解平衡向逆反应方向移动,抑制反应进行,故B正确;C项、MgCl2·H2O的水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,促进反应进行,故C正确;D项、MgCl2·4H2O的失水反应没有氯化氢生成,HCl气流对反应没有影响,故D错误;故选D。
7.[2019·新课标Ⅰ]NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10?3 ,Ka2=3.9×10?6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2?的导电能力之和大于HA?的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH?)
【答案】C
【解析】
【分析】邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在溶液中水解使溶液呈碱性。
【详解】A项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中Na+和A2—的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能力与离子浓度和种类有关,故A正确;
B项、a点和b点K+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,HA—转化为A2—,b点导电性强于a点,说明Na+和A2—的导电能力强于HA—,故B正确;
C项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐,A2—在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液pH>7,故C错误;
D项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(Na+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)>c(K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)>c(OH—),溶液中三者大小顺序为c(Na+)>c(K+)>c(OH—),故D正确。
故选C。
8.[2019·新课标Ⅱ]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】B
【解析】A. CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积Ksp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)= c(S2-),结合图象可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的溶解度,A项正确;
B. CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,B项错误;
C. m点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mnp向p方向移动,C项正确;
D. 从图象中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)为吸热反应,则温度降低时,q点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd2+)与c(S2-)同时减小,会沿qp线向p点方向移动,D项正确;
答案选B。
9.[2019·新课标Ⅲ]设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH?)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】A、常温下pH=2,则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,因此每升溶液中H+数目为0.01NA,A错误;
B、根据电荷守恒可知选项B正确;
C、加水稀释促进电离,电离度增大,但氢离子浓度减小,pH增大,C错误;
D、加入NaH2PO4固体,H2PO4-浓度增大,抑制磷酸的电离,溶液的酸性减弱,D错误;
答案选B。
10.[2019·北京]实验测得0.5 mol·L?1CH3COONa溶液、0.5 mol·L?1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH?)
B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH?)减小
C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO?、Cu2+水解平衡移动方向不同
【答案】C
【解析】
【分析】水的电离为吸热过程,升高温度,促进水的电离;盐类水解为吸热过程,升高温度促进盐类水解,据此解题;
【详解】A.水的电离为吸热过程,升高温度,平和向着电离方向移动,水中c(H+).c(OH-)=Kw减小,故pH减小,但c(H+)=c(OH-),故A不符合题意;
B.水的电离为吸热过程,升高温度,进水的电离,所以c(OH-)增大,醋酸根水解为吸热过程,CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-,升高温度促进盐类水解,所以c(OH-)增大,故B不符合题意;
C.升高温度,促进水的电离,故c(H+)增大;升高温度,促进铜离子水解Cu2++2H2OCu(OH)2 +2H+,故c(H+)增大,两者共同作用使pH发生变化,故C符合题意;
D.盐类水解为吸热过程,升高温度促进盐类水解,故D不符合题意;
综上所述,本题应选C。
11.[2019·天津]某温度下,和的电离常数分别为和。将和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表溶液
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中、分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与恰好中和后,溶液中相同
【答案】C
【解析】
【分析】电离常数HNO2大于CH3COOH,酸性HNO2大于CH3COOH;
A、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I的酸性强,溶液中氢离子浓度越大,酸性越强;
B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大;
C、kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,只与温度有关,温度不变,则不变;
D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2)。
【详解】A、由图可知,稀释相同的倍数,Ⅱ的变化大,则Ⅱ的酸性比I的酸性强,Ⅱ代表HNO2,I代表CH3COOH,故A错误;
B、酸抑制水电离,b点pH小,酸性强,对水电离抑制程度大,故B错误;
C、Ⅱ代表HNO2,c(HNO2)c(OH-)/c(NO2-)=c(H+)·c(HNO2)c(OH-)/[c(H+)·c(NO2-)]=kw/k(HNO2),kw为水的离子积常数,k(HNO2)为HNO2的电离常数,这些常数只与温度有关,温度不变,则不变,故C正确;
D、体积和pH均相同的HNO2和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HNO2),分别滴加同浓度的NaOH溶液至恰好中和,CH3COOH消耗的氢氧化钠溶液体积多,HNO2消耗的NaOH少,故D错误;
故选C。
12.[2019·江苏]室温下,反应+H2OH2CO3+OH?的平衡常数K=2.2×10?8。将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.0.2 mol·L?1氨水:c (NH3·H2O)>c()> c (OH?)> c (H+)
B.0.2 mol·L?1NH4HCO3溶液(pH>7):c ()> c ()> c (H2CO3)> c (NH3·H2O)
C.0.2 mol·L?1氨水和0.2 mol·L?1NH4HCO3溶液等体积混合:c()+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c ()+c()
D.0.6 mol·L?1氨水和0.2 mol·L?1 NH4HCO3溶液等体积混合:c (NH3·H2O)+ c()+ c(OH?)=
0.3 mol·L?1+ c (H2CO3)+ c (H+)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.NH3?H2O属于弱碱,部分电离,氨水中存在的电离平衡有:NH3?H2ONH4++OH-,H2OH++OH-,所以c(OH-)>c(NH4+),故A错误;
B.NH4HCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于NH4+的水解,所以c(NH4+)>c(HCO3-),HCO3-水解:H2O+HCO3-H2CO3+OH-,NH4+水解:NH4++H2ONH3?H2O+H+,前者水解程度大且水解都是微弱的,则c(H2CO3)>c(NH3?H2O),故B正确;
C.由物料守恒,n(N):n(C)=2:1,则有c(NH4+)+c(NH3?H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)],故C错误;
D.由物料守恒,n(N):n(C)=4:1,则有c(NH4+)+c(NH3?H2O)=4[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]①;电荷守恒有:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)②;结合①②消去c(NH4+)得:c(NH3?H2O)+c(OH-)=c(H+)+4c(H2CO3)+3c(HCO3-)+2c(CO32-)③,0.2mol/LNH4HCO3与0.6mol/L氨水等体积混合后瞬间c(NH4HCO3)=0.1mol/L,由碳守恒有,c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=0.1mol/L④,将③等式两边各加一个c(CO32-),则有c(NH3?H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+3c(H2CO3)+3c(HCO3-)+3c(CO32-),将④带入③中得,c(NH3?H2O)+c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)+0.3mol/L,故D正确;
故选BD。
13.[2019·浙江4月选考,22]下高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是( )
A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快
B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快
C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解
D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解
【答案】D
【解析】温度升高,油脂的反应速率加快,A项正确;温度升高,压强增大,导致油脂与水的互溶能力增强,接触面积增大,油脂水解反应速率加快,B项正确;温度升高,水的离子积常数增大,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;除了c(H+)或c(OH-)的影响之外,还有温度的影响,D项错误。
14.[2018·海南]某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是
A.AgCl的溶解度、Ksp均减小
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的溶解度减小、Ksp不变
D.AgCl的溶解度不变、Ksp减小
【答案】C
【解析】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,溶解的氯化银质量减小,AgCl的溶解度减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
故答案选C。
15.[2018·新课标Ⅲ]用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动
【答案】C
【解析】本题应该从题目所给的图入手,寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。注意:横坐标是加入的硝酸银溶液的体积,纵坐标是氯离子浓度的负对数。A.选取横坐标为50 mL的点,此时向50 mL 0.05 mol/L的Cl-溶液中,加入了50 mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025 mol/L(按照银离子和氯离子1∶1沉淀,同时不要忘记溶液体积变为原来2倍),由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L(实际稍小),所以Ksp(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,选项A正确。
B.由于Ksp(AgCl)极小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液一直是氯化银的饱和溶液,所以c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),选项B正确。
C.滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定,将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应该由c点的25mL变为25×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,选项C错误。
D.卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小,所以Ksp(AgCl)应该大于Ksp(AgBr),将50mL 0.05mol/L的Cl-溶液改为50 mL 0.05 mol/L的Br-溶液,这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子,因为银离子和氯离子或溴离子都是1∶1沉淀的,所以滴定终点的横坐标不变,但是因为溴化银更难溶,所以终点时,溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小,所以有可能由c点变为b点,选项D正确。
16.[2018·北京]测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 ① ② ③ ④
温度/℃ 25 30 40 25
pH 9.66 9.52 9.37 9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:+H2O+OH?
B.④的pH与①不同,是由于浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
【答案】C
【解析】A项,Na2SO3属于强碱弱酸盐,存在水解平衡:+H2O+OH-、+H2OH2SO3+OH-,A项正确;B项,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4,①与④温度相同,④与①对比,浓度减小,溶液中c(OH-),④的pH小于①,即④的pH与①不同,是由于浓度减小造成的,B项正确;C项,盐类水解为吸热过程,①→③的过程,升高温度水解平衡正向移动,c()减小,水解平衡逆向移动,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反,C项错误;D项,Kw只与温度有关,①与④温度相同,Kw值相等;答案选C。
17.[2018·天津]LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4–)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数随pH的变化如图2所示 []。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–
C.随c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH明显变小
D.用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
【答案】D
【解析】本题考查电解质溶液的相关知识。应该从题目的两个图入手,结合磷酸的基本性质进行分析。A.溶液中存在H2PO4–的电离平衡和水解平衡,存在HPO42–的电离平衡,存在水的电离平衡,所以至少存在4个平衡。选项A错误。B.含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4。选B错误。C.从图1中得到随着c初始(H2PO4–)增大,溶液的pH不过从5.5减小到4.66,谈不上明显变小,同时达到4.66的pH值以后就不变了。所以选项C错误。D.由图2得到,pH=4.66的时候,δ=0.994,即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%,所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4。选项D正确。
18.[2018·江苏]根据下列图示所得出的结论不正确的是
A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0
B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小
C.图丙是室温下用0.1000 mol·L?1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L?1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸
D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )与c(SO42?)的关系曲线,说明溶液中c(SO42? )越大c(Ba2+ )越小
【答案】C
【解析】A项,升高温度,lgK减小,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的ΔH0,A项正确;B项,根据图像,随着时间的推移,c(H2O2)变化趋于平缓,随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小,B项正确;C项,根据图像,没有滴入NaOH溶液时,0.1000mol/LHX溶液的pH1,HX为一元弱酸,C项错误;D项,根据图像可见横坐标越小,纵坐标越大,-lgc(SO42-)越小,-lgc(Ba2+)越大,说明c(SO42-)越大,c(Ba2+)越小,D项正确;答案选C。
19.[2018·浙江11月选考]下列说法不正确的是
A.测得0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH=3.0,则HA一定为弱电解质
B.25℃时,将0.1 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释100倍,所得溶液的pH=11.0
C.25℃时,将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH=4.0,所得溶液c(OH-)=1×10-10 mol·L-1
D.0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定等于7.0
【答案】D
【解析】A、若HA为强酸,0.1 mol·L-1的HA溶液pH为1.0,现测得溶液pH为3.0,则HA为弱酸,选项A正确;B、0.1mol/L的NaOH溶液加水稀释100倍后,c(OH-)=1×10-11,pH值为11.0,选项B正确;C、pH值为4.0的溶液中c(H+)=1×10-4mol/L,在25℃时,水的离子积KW=1×10-14,故c(OH-)=1×10-10mol/L,选项C正确;D、若HA为强酸,与NaOH等体积等浓度混合后,所得溶液pH为7.0,若HA为弱酸,与NaOH等体积等浓度混合后,所得溶液pH大于7.0,选项D不正确。答案选D。
20.[2018·浙江4月选考]相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是
A.pH相等的两溶液中:c(CH3COOˉ)=c(Clˉ)
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH3COOˉ)=c(Clˉ)
【答案】A
【解析】A、在pH相等的两种溶液中,氢离子的浓度相同,根据溶液中电荷守恒可知阴离子浓度相等,即c(CH3COO-)=c(Cl-),故A正确;
B、醋酸为弱酸,是弱电解质只能部分电离,与pH相同的强酸溶液比起来,与其他物质反应时,可以持续电离出氢离子,平衡右移,所以醋酸消耗的氢氧化钠的量要更多一些,故B错误;
C、反应刚开始时,醋酸弱酸部分电离,与同等浓度的强酸比较,反应速率会慢一些,故C错误;
D、当醋酸恰好与NaOH反应时,弱酸根水解呈现出碱性,应为c(CH3COO-)<c(Cl-),故D错误。
综上所述,本题的正确答案为A。
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