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    第一部分 题型20 水溶液中离子平衡图像的分析(含解析)2024高考化学二轮复习
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    第一部分 题型20 水溶液中离子平衡图像的分析(含解析)2024高考化学二轮复习

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    这是一份第一部分 题型20 水溶液中离子平衡图像的分析(含解析)2024高考化学二轮复习,共30页。

    1.(2023·甘肃兰州统考一模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(H+)与c(M2+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法不正确的是( )
    A.m点溶液的pH约为5.0
    B.p点溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 ml·L-1
    C.m、n、p三点中由水电离出的c(H+)最大的是m点
    D.Ksp(MA)数量级为10-24
    2.室温下,用0.1 ml·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 HA溶液,测得混合溶液的pH与lgeq \f(cA-,cHA)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
    A.导电能力:a>b
    B.室温下,Ka(HA)=10-3.8
    C.b点时,V(NaOH)=20 mL
    D.c点时,c(A-)>c(Na+)
    3.(2023·广东佛山联考一模)邻苯二甲酸氢钾(KHP,摩尔质量为204 g·ml-1)通常用于标定酸、碱的浓度。高氯酸溶液滴定含0.286 g(约1.4×10-3 ml)KHP溶液的电位变化如图所示,滴定原理为KHP+HClO4===H2P+KClO4,已知A为滴定终点。下列说法错误的是( )
    A.根据图像可知邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性
    B.邻苯二甲酸氢钾溶液中存在:HP-H++P2-
    C.A点溶液中存在:c(P2-)+c(HP-)+c(H2P)=c(ClOeq \\al(-,4))
    D.高氯酸的浓度约为0.100 ml·L-1
    4.二元有机酸(H2X)的电离常数Ka1=1.67×10-8、Ka2=3.34×10-17。BaX难溶于水,常温下,将BaX溶解在一定浓度的HY溶液中,直至不再溶解,测得混合液中c2(H+)与c2(Ba2+)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
    已知:HY是一元强酸,BaY2易溶于水。
    A.NaHX溶液显碱性
    B.溶度积Ksp(BaX)≈6.18×10-21
    C.b点:2c(Ba2+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)+c(Y-)
    D.若0.01 ml BaX溶于1 L x ml·L-1 HY溶液中得到c点溶液,则x=0.4
    5.(2023·河南郑州统考一模)已知SrF2属于微溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lgeq \f(cHF,cH+)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
    A.a点溶液中存在:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)
    B.c点溶液中存在:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(F-)
    C.常温下,Ksp(SrF2)=10-10.2
    D.常温下,氢氟酸的Ka数量级为10-2
    6.(2023·天津统考一模)常温下,将0.01 ml·L-1盐酸逐滴加入10 mL 0.01 ml·L-1 NaA溶液中。滴加过程中,A-、HA的物质的量分数(δ)随pH变化关系如图1所示,pH随加入盐酸体积的变化如图2所示。下列说法正确的是( )
    A.当pH=7时,溶液中c(Cl-)=c(Na+)
    B.水解平衡常数Kh(NaA)=10-9.5
    C.b点对应溶液中:c(Cl-)>c(A-)>c(OH-)
    D.c点对应溶液中:c(A-)+c(HA)=0.01 ml·L-1
    7.(2023·安徽合肥高三调研)常温下,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18。RS的沉淀溶解平衡曲线如图所示(R表示Ni或Fe)。下列说法正确的是( )
    A.图中Ⅱ表示FeS溶解平衡曲线
    B.常温下,NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6 000
    C.常温下,与Q点相对应的NiS的分散系固液共存
    D.常温下,向P点对应的溶液中加适量Na2S固体,可转化成M点对应的溶液
    8.25 ℃时,某二元弱碱M(OH)2的水溶液中含有M(OH)2、M(OH)+、M2+,它们的分布系数δ随溶液pH的变化曲线如图所示。Kb2为M(OH)2的第二步电离平衡常数,下列说法错误的是( )
    A.Kb2=1×10-5.5
    B.曲线Ⅱ代表的微粒为M(OH)+
    C.m、n、p三点对应的水溶液中,m点水的电离程度最小
    D.0.1 ml·L-1 M(OH)Cl溶液中:c(Cl-)>c[M(OH)2]>c(M2+)>c(OH-)>c(H+)
    9.(2023·安徽宿州一模)25 ℃时,用HCl气体调节0.1 ml/L氨水的pH,溶液中微粒浓度的对数值(lg c)、反应物的物质的量之比xeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x=\f(nHCl,nNH3·H2O)))与pH的关系如下图。若忽略通入气体后溶液体积的变化,正确的是( )
    A.水的电离程度:P1>P2>P3
    B.P2所示溶液中:c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)
    C.P3所示溶液中:c(NHeq \\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
    D.25 ℃时,NHeq \\al(+,4)的水解常数为10-9.25
    10.(2023·山东济宁一模)常温下,向20 mL 0.1 ml/L NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中lgeq \f(cHM,cHN)与lgeq \f(cM-,cN-)的关系如图所示。已知Ka(HN)=3.0×10-5,下列说法错误的是( )
    A.Ka(HM)=3.0×10-6
    B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(M-)>c(HN)
    C.随着HM溶液的加入,eq \f(cHN·cHM,cN-·cM-)的值变大
    D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+)

    11.常温下,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的水溶液中,H2NCH2CH2NH2、(H3NCH2CH2NH2)+和(H3NCH2CH2NH3)2+的分布分数δ(X)与pH的关系如图所示。已知:δ(X)=eq \f(nX,nH2NCH2CH2NH2+n[H3NCH2CH2NH2+]+n[H3NCH2CH2NH32+])。
    下列说法不正确的是( )
    A.(H3NCH2CH2NH3)SO4溶液显酸性
    B.曲线b可表示δ[(H3NCH2CH2NH2)+]
    C.H2NCH2CH2NH2+H2O(H2NCH2CH2NH3)++OH-的平衡常数K=10-9.93
    D.0.1 ml·L-1(H3NCH2CH2NH2)Cl溶液中:
    c[(H3NCH2CH2NH3)2+]>c(H2NCH2CH2NH2)
    12.(2023·广西桂林三模)已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1 ml/L CH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lg c)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
    A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NHeq \\al(+,3)+OH-
    B.Ka(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
    C.P点,c(Cl-)+c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(CH3NH2·H2O)=0.2 ml/L
    D.P点之后,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(H+)
    13.常温下,向新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出的OH-浓度与NaOH溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是( )
    A.E、H点溶液的pH分别为3和7
    B.F点对应的溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
    C.G点对应的溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
    D.E~H点对应的溶液中,c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO)+c(Cl2)为定值
    14.(2023·四川眉山统考)25 ℃时,PbR(R2-为SOeq \\al(2-,4)或COeq \\al(2-,3))的沉淀溶解平衡关系图如图所示。已知Ksp(PbCO3)A.线b表示PbSO4
    B.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中c(SOeq \\al(2-,4))和c(COeq \\al(2-,3))的比是1×105
    C.向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2,可转化为Y点对应的溶液
    D.Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液
    15.(2023·河北唐山一模)向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq \\al(-,4)、C2Oeq \\al(2-,4)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图a所示;向0.1 ml·L-1的草酸钠溶液中逐滴滴加等浓度的CaCl2溶液,c(C2Oeq \\al(2-,4))与c(Ca2+)的变化如图b所示。下列有关说法中错误的是(已知lg 2=0.3)( )
    A.向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的Ca(OH)2溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq \\al(-,4)、C2Oeq \\al(2-,4)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系与图a相同
    B.0.05 ml·L-1的NaHC2O4溶液的pH>2.5
    C.向10 mL 0.1 ml·L-1草酸钠溶液中加入等体积0.2 ml·L-1 CaCl2溶液后,溶液中c(C2Oeq \\al(2-,4))为4.5×10-8 ml·L-1
    D.图b中当溶液c(Ca2+)=c(C2Oeq \\al(2-,4))时,c(HC2Oeq \\al(-,4))>c(H+)
    16.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22。用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,溶液中H2R、HR-、R2-的分布分数δeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(如R2-分布分数:δR2-=\f(cR2-,cH2R+cHR-+cR2-)))随pH变化曲线及滴定曲线如下图(忽略滴定过程中温度的变化)。下列说法错误的是( D )
    A.两次突变,应选用不同的指示剂
    B.pH=8时:c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)
    C.b点溶液的pH为4.54
    D.c2(HR-)17.(2023·辽宁沈阳高三三模)室温下,向10 mL 0.1 ml·L-1的H2A溶液中滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液时,pH、pc(X)[pc(X)=-lg c(X),X=H2A、HA-或A2-]随V(NaOH溶液)变化的曲线如图。下列叙述不正确的是( )
    A.常温下,H2A的第一步电离平衡常数Ka1=1×10-2.2
    B.当V(NaOH溶液)=10.0 mL时,c(H2A)+2c(H+)=c(HA-)+2c(OH-)
    C.V(NaOH溶液)=20.0 mL时,水的电离程度最大
    D.常温下,当pH=7.6时,有3c(HA-)题型20 水溶液中离子平衡图像的分析
    1.(2023·甘肃兰州统考一模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(H+)与c(M2+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法不正确的是( B )
    A.m点溶液的pH约为5.0
    B.p点溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 ml·L-1
    C.m、n、p三点中由水电离出的c(H+)最大的是m点
    D.Ksp(MA)数量级为10-24
    解析 m点溶液中主要发生电离:H2AH++HA-,此时Ka1(H2A)=eq \f(cH+·cHA-,cH2A)=1.0×10-9,则c(H+)=eq \r(1.0×10-9×0.1) ml·L-1=1.0×10-5 ml·L-1,pH约为5.0,A正确;依据元素质量守恒,H2A溶液中,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 ml·L-1,溶液中加入MSO4,M2+与A2-发生反应生成MA沉淀,则溶液中含A微粒的浓度减小,所以p点溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)<0.1 ml·L-1,B不正确;m、n、p三点溶液中,随着MSO4的不断加入,H2A的电离程度不断增大,溶液的酸性不断增强,水的电离程度不断减小,所以由水电离出的c(H+)最大的是m点,C正确;由于温度不变,p点时Ksp(MA)与n点时的Ksp(MA)相等,n点时,Ka1(H2A)·Ka2(H2A)=eq \f(c2H+·cA2-,cH2A)=1.0×10-9×1.0×10-13=1.0×10-22,c(H2A)≈0.1 ml·L-1,c(H+)=0.1 ml·L-1,则c(A2-)=1.0×10-21 ml·L-1,Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=0.002×1.0×10-21=2.0×10-24,数量级为10-24,D正确。
    2.室温下,用0.1 ml·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L-1 HA溶液,测得混合溶液的pH与lgeq \f(cA-,cHA)的关系如图所示。下列说法正确的是( B )
    A.导电能力:a>b
    B.室温下,Ka(HA)=10-3.8
    C.b点时,V(NaOH)=20 mL
    D.c点时,c(A-)>c(Na+)
    解析 由电荷守恒得c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),随NaOH的加入,c(A-)和c(OH-)增大,则溶液中总离子浓度增大,溶液导电能力增大,导电能力:ac(H+),c(A-)3.(2023·广东佛山联考一模)邻苯二甲酸氢钾(KHP,摩尔质量为204 g·ml-1)通常用于标定酸、碱的浓度。高氯酸溶液滴定含0.286 g(约1.4×10-3 ml)KHP溶液的电位变化如图所示,滴定原理为KHP+HClO4===H2P+KClO4,已知A为滴定终点。下列说法错误的是( A )
    A.根据图像可知邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性
    B.邻苯二甲酸氢钾溶液中存在:HP-H++P2-
    C.A点溶液中存在:c(P2-)+c(HP-)+c(H2P)=c(ClOeq \\al(-,4))
    D.高氯酸的浓度约为0.100 ml·L-1
    解析 图像的纵坐标为电位,无法推断邻苯二甲酸氢钾溶液的酸碱性,选项A错误;根据滴定原理KHP+HClO4===H2P+KClO4可知,邻苯二甲酸氢钾是弱酸的酸式盐,因此邻苯二甲酸氢钾溶液中存在HP-H++P2-,选项B正确;邻苯二甲酸氢钾和高氯酸按物质的量1∶1反应,A点为滴定终点,根据元素质量守恒可知c(P2-)+c(HP-)+c(H2P)=c(ClOeq \\al(-,4)),选项C正确;n(KHP)=n(HClO4),c(HClO4)=eq \f(n,V)≈eq \f(1.4×10-3 ml,0.014 L)=0.100 ml·L-1,选项D正确。
    4.二元有机酸(H2X)的电离常数Ka1=1.67×10-8、Ka2=3.34×10-17。BaX难溶于水,常温下,将BaX溶解在一定浓度的HY溶液中,直至不再溶解,测得混合液中c2(H+)与c2(Ba2+)的关系如图所示。下列说法错误的是( B )
    已知:HY是一元强酸,BaY2易溶于水。
    A.NaHX溶液显碱性
    B.溶度积Ksp(BaX)≈6.18×10-21
    C.b点:2c(Ba2+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)+c(Y-)
    D.若0.01 ml BaX溶于1 L x ml·L-1 HY溶液中得到c点溶液,则x=0.4
    解析 HX-的水解常数Kh=eq \f(cH2X·cOH-,cHX-)=eq \f(cH2X·cOH-·cH+,cHX-·cH+)=eq \f(Kw,Ka1)≈6×10-7>Ka2,溶液显碱性,A项正确;BaX+2H+===Ba2++H2X,则c(Ba2+)≈c(H2X),Ka1·Ka2=eq \f(c2H+·cX2-,cH2X)=eq \f(c2H+·cX2-,cBa2+),Ksp(BaX)=c(Ba2+)·c(X2-)=eq \f(c2Ba2+·Ka1·Ka2,c2H+)≈6.18×10-23,B项错误;b点时,溶液中含BaY2和H2X,可得电荷守恒:2c(Ba2+)+c(H+)=c(HX-)+c(OH-)+2c(X2-)+c(Y-),C项正确;BaX溶于HY溶液中的反应:BaX+2H+===Ba2++H2X,0.01 ml BaX消耗0.02 ml H+,c点溶液中n(H+)=eq \r(0.144 4) ml=0.38 ml,则c(HY)=eq \f(0.38 ml+0.02 ml,1 L)=0.4 ml·L-1,D项正确。
    5.(2023·河南郑州统考一模)已知SrF2属于微溶于水、可溶于酸的强碱弱酸盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lgeq \f(cHF,cH+)的关系如图所示,下列说法正确的是( B )
    A.a点溶液中存在:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)
    B.c点溶液中存在:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(F-)
    C.常温下,Ksp(SrF2)=10-10.2
    D.常温下,氢氟酸的Ka数量级为10-2
    解析 由氢氟酸的电离常数公式可知,溶液中eq \f(cHF,cH+)=eq \f(cF-,Ka),电离常数为定值,溶液中lgeq \f(cHF,cH+)越大,则溶液中氟离子浓度越大,锶离子浓度越小,所以L1表示-lg c(F-)与lgeq \f(cHF,cH+)的变化曲线,L2表示-lg c(Sr2+)与lgeq \f(cHF,cH+)的变化曲线。a点溶液中存在电荷守恒关系:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)+c(Cl-),故A错误;由题图可知,c点溶液中c(Sr2+)=c(F-),溶液中存在电荷守恒关系:2c(Sr2+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)+ c(Cl-),则溶液中c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(F-),故B正确;由题图可知,溶液中lgeq \f(cHF,cH+)=1时,溶液中c(Sr2+)=10-4 ml/L,c(F-)=10-2.2 ml/L,则
    溶度积Ksp(SrF2)=10-4×(10-2.2)2=10-8.4,故C错误;由氢氟酸的电离常数公式可知,溶液中eq \f(cHF,cH+)=eq \f(cF-,Ka),由题图可知,溶液中lgeq \f(cHF,cH+)=1时,溶液中c(F-)=10-2.2 ml/L,则电离常数Ka=eq \f(10-2.2,10)=10-3.2,数量级为10-4,故D错误。
    6.(2023·天津统考一模)常温下,将0.01 ml·L-1盐酸逐滴加入10 mL 0.01 ml·L-1 NaA溶液中。滴加过程中,A-、HA的物质的量分数(δ)随pH变化关系如图1所示,pH随加入盐酸体积的变化如图2所示。下列说法正确的是( C )
    A.当pH=7时,溶液中c(Cl-)=c(Na+)
    B.水解平衡常数Kh(NaA)=10-9.5
    C.b点对应溶液中:c(Cl-)>c(A-)>c(OH-)
    D.c点对应溶液中:c(A-)+c(HA)=0.01 ml·L-1
    解析 依据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(A-)+c(OH-),当pH=7时,c(OH-)=c(H+),溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(A-),A不正确;在a点,c(A-)=c(HA),则水解平衡常数Kh(NaA)=eq \f(cHA·cOH-,cA-)=c(OH-)=10-4.5,B不正确;b点对应溶液中存在等物质的量的NaA、HA、NaCl,溶液呈碱性,则A-的水解程度大于HA的电离程度,所以c(Cl-)>c(A-)>c(OH-),C正确;c点对应溶液的体积为20 mL,恰好为NaA溶液体积的两倍,依据元素质量守恒,c(A-)+c(HA)=0.005 ml·L-1,D不正确。
    7.(2023·安徽合肥高三调研)常温下,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18。RS的沉淀溶解平衡曲线如图所示(R表示Ni或Fe)。下列说法正确的是( D )
    A.图中Ⅱ表示FeS溶解平衡曲线
    B.常温下,NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6 000
    C.常温下,与Q点相对应的NiS的分散系固液共存
    D.常温下,向P点对应的溶液中加适量Na2S固体,可转化成M点对应的溶液
    解析 图中Ⅰ表示FeS溶解平衡曲线,A项错误;常温下,FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6 000,B项错误;Q点处,Q8.25 ℃时,某二元弱碱M(OH)2的水溶液中含有M(OH)2、M(OH)+、M2+,它们的分布系数δ随溶液pH的变化曲线如图所示。Kb2为M(OH)2的第二步电离平衡常数,下列说法错误的是( D )
    A.Kb2=1×10-5.5
    B.曲线Ⅱ代表的微粒为M(OH)+
    C.m、n、p三点对应的水溶液中,m点水的电离程度最小
    D.0.1 ml·L-1 M(OH)Cl溶液中:c(Cl-)>c[M(OH)2]>c(M2+)>c(OH-)>c(H+)
    解析 某二元弱碱M(OH)2的水溶液中含有M(OH)2、M(OH)+、M2+,它们的分布系数δ随溶液pH的变化曲线如题图所示,溶液的pH越小,溶液的酸性越强,越促进M(OH)2的电离,则溶液中M2+浓度越大,M(OH)2浓度越小,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的微粒分别为M2+、M(OH)+、M(OH)2,以此解答。Kb2=eq \f(cOH-·cM2+,c[MOH+]),pH=8.5时,溶液中c(M2+)=c[M(OH)+],则Kb2=c(OH-)=eq \f(Kw,cH+)=eq \f(1×10-14,1×10-8.5)=1×10-5.5,故A正确;由分析可知,曲线Ⅱ代表的微粒为M(OH)+,故B正确;m、n、p三点对应的水溶液中,m点H+浓度最大,则m点水的电离程度最小,故C正确;Kb1=eq \f(cOH-·c[MOH+],c[MOH2]),pH=10.5时,溶液中c[M(OH)2]=c[M(OH)+],则Kb1=c(OH-)=eq \f(Kw,cH+)=eq \f(1×10-14,1×10-10.5)=1×10-3.5,M(OH)+水解平衡常数Kh=eq \f(1×10-14,1×10-3.5)=10-10.5<Kb2,说明M(OH)+电离程度大于水解程度导致溶液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),但其电离程度和水解程度都较小,则c(Cl-)>c[M(OH)+],水电离程度较小,所以溶液中存在c(Cl-)>c(OH-)>c(M2+)>c[M(OH)2]>c(H+),故D错误。
    9.(2023·安徽宿州一模)25 ℃时,用HCl气体调节0.1 ml/L氨水的pH,溶液中微粒浓度的对数值(lg c)、反应物的物质的量之比xeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(x=\f(nHCl,nNH3·H2O)))与pH的关系如下图。若忽略通入气体后溶液体积的变化,正确的是( D )
    A.水的电离程度:P1>P2>P3
    B.P2所示溶液中:c(Cl-)=c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O)
    C.P3所示溶液中:c(NHeq \\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
    D.25 ℃时,NHeq \\al(+,4)的水解常数为10-9.25
    解析 由题图可知,P1、P2、P3点对应的溶质分别为NH3·H2O和少量的NH4Cl、NH3·H2O和较多的NH4Cl,由于铵根离子水解对水的电离起促进作用,其含量越高促进作用越强,故水的电离程度:P1<P2<P3,A错误;由A项分析可知,P2点溶液的溶质为NH3·H2O和较少的NH4Cl,根据元素质量守恒可知,P2所示溶液中:c(Cl-)<c(NHeq \\al(+,4))+c(NH3·H2O),B错误;由A项分析可知,P3点溶液的溶质为NH4Cl,溶液呈酸性,故P3所示溶液中:c(Cl-)>c(NHeq \\al(+,4))>c(H+)>c(OH-),C错误;由题图P1点可知,当c(NHeq \\al(+,4))=c(NH3·H2O)时溶液的pH为9.25,故25 ℃时,NHeq \\al(+,4)的水解常数Kh=eq \f(cNH3·H2O·cH+,cNH\\al(+,4))=c(H+)=10-9.25,D正确。
    10.(2023·山东济宁一模)常温下,向20 mL 0.1 ml/L NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中lgeq \f(cHM,cHN)与lgeq \f(cM-,cN-)的关系如图所示。已知Ka(HN)=3.0×10-5,下列说法错误的是( A )
    A.Ka(HM)=3.0×10-6
    B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(M-)>c(HN)
    C.随着HM溶液的加入,eq \f(cHN·cHM,cN-·cM-)的值变大
    D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+)
    解析 根据题图可知,当lgeq \f(cHM,cHN)=-1时,lgeq \f(cM-,cN-)=0,即此时10c(HM)=c(HN)、c(M-)=c(N-),所以Ka(HM)=eq \f(cM-·cH+,cHM)=eq \f(cH+·cN-,\f(1,10)×cHN)=3.0×10-4,A错误;滴入等浓度20 mL HM溶液后,根据复分解反应的规律:强酸与弱酸盐反应可以制备弱酸,二者恰好发生反应:HM+NaN===HN+NaM,M-会发生水解反应,HN会发生电离,Kh(M-)=eq \f(Kw,KaHM)=eq \f(1×10-14,3.0×10-4)=eq \f(1,3)×10-10<Ka(HN),故c(M-)>c(HN),B正确;随着HM溶液的加入,溶液中存在eq \f(cHN·cHM,cN-·cM-)=eq \f(cHN·c2H+·cHM,cN-·c2H+·cM-)=eq \f(c2H+,KaHM·KaHN),溶液中c(H+)会不断增大,电离平衡常数不变,故eq \f(cHN·cHM,cN-·cM-)增大,C正确;向其中滴入20 mL等浓度的HM溶液后,根据元素质量守恒可知c(HM)+c(M-)=c(HN)+c(N-),根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(M-)+c(N-)+c(OH-),两式相加,整理可得关系式c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+),D正确。
    11.常温下,乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的水溶液中,H2NCH2CH2NH2、(H3NCH2CH2NH2)+和(H3NCH2CH2NH3)2+的分布分数δ(X)与pH的关系如图所示。已知:δ(X)=eq \f(nX,nH2NCH2CH2NH2+n[H3NCH2CH2NH2+]+n[H3NCH2CH2NH32+])。
    下列说法不正确的是( C )
    A.(H3NCH2CH2NH3)SO4溶液显酸性
    B.曲线b可表示δ[(H3NCH2CH2NH2)+]
    C.H2NCH2CH2NH2+H2O
    (H2NCH2CH2NH3)++OH-的平衡常数K=10-9.93
    D.0.1 ml·L-1(H3NCH2CH2NH2)Cl溶液中:
    c[(H3NCH2CH2NH3)2+]>c(H2NCH2CH2NH2)
    解析 根据题图,曲线a为δ [(H3NCH2CH2NH3)2+],曲线b为δ[(H2NCH2CH2NH3)+],交点(6.85,0.5)处两者浓度相等,故Kb2=eq \f(c[H3NCH2CH2NH32+]·cOH-,c[H2NCH2CH2NH3+])=c(OH-)=eq \f(10-14,10-6.85)=10-7.15;曲线c为δ(H2NCH2CH2NH2),曲线b、c交点(9.93,0.5)处两者分布系数相等,Kb1=eq \f(c[H2NCH2CH2NH3+]·cOH-,cH2NCH2CH2NH2)=c(OH-)=eq \f(10-14,10-9.93)=10-4.07;(H2NCH2CH2NH3)+的水解平衡常数Kh2=eq \f(cH+·cH2NCH2CH2NH2,c[H2NCH2CH2NH3+])·eq \f(cOH-,cOH-)=eq \f(Kw,Kb1)=eq \f(10-14,10-4.07)=10-9.93。根据上述分析可知,(H3NCH2CH2NH3)SO4存在水解平衡,(H3NCH2CH2NH3)2+水解显酸性,A正确;曲线b可表示δ[(H3NCH2CH2NH2)+],B正确;H2NCH2CH2NH2+H2O(H2NCH2CH2NH3)++OH-表示H2NCH2CH2NH2的第一步电离方程式,则其平衡常数为Kb1=10-4.07,C错误;根据上述分析可知,(H2NCH2CH2NH3)+的水解平衡常数Kh2小于其电离平衡常数Kb2,所以c[(H3NCH2CH2NH3)2+]>c(H2NCH2CH2NH2),D正确。
    12.(2023·广西桂林三模)已知:CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似。常温下,将HCl气体通入0.1 ml/L CH3NH2·H2O水溶液中(忽略溶液体积的变化),混合溶液中pH与微粒浓度的对数值(lg c)的关系如图所示。下列说法不正确的是( C )
    A.CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NHeq \\al(+,3)+OH-
    B.Ka(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
    C.P点,c(Cl-)+c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(CH3NH2·H2O)=0.2 ml/L
    D.P点之后,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(H+)
    解析 CH3NH2·H2O为一元弱碱,性质与NH3·H2O类似,则会发生部分电离,CH3NH2 ·H2OCH3NHeq \\al(+,3)+OH-;随着pH变大,CH3NHeq \\al(+,3)含量变小,CH3NH2 ·H2O含量变大,结合图像可知,图中过Q点的实线为混合溶液中pH与CH3NHeq \\al(+,3)浓度的对数值(lg c)的关系,虚线为混合溶液中pH与CH3NH2 ·H2O浓度的对数值(lg c)的关系;两条对角斜线分别为pH与氢离子、氢氧根离子浓度的对数值(lg c)的关系,斜率为正的代表氢离子,斜率为负的代表氢氧根离子。CH3NH2·H2O的水溶液中存在:CH3NH2·H2OCH3NHeq \\al(+,3)+OH-,A正确;由Q点可知,pH=9.5,pOH=4.5,则Kb(CH3NH2·H2O)=eq \f(cCH3NH\\al(+,3)·cOH-,cCH3NH2·H2O)=10-4.5,故其数量级为10-5,B正确;P点无法计算氯离子的浓度,故不能计算c(Cl-)+c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(CH3NH2·H2O)的值,C错误;P点之后根据电荷守恒可知,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NHeq \\al(+,3))+c(H+),D正确。
    13.常温下,向新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出的OH-浓度与NaOH溶液体积之间的关系如图所示。下列推断正确的是( B )
    A.E、H点溶液的pH分别为3和7
    B.F点对应的溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
    C.G点对应的溶液中:c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
    D.E~H点对应的溶液中,c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO)+c(Cl2)为定值
    解析 E点为新制氯水,溶液显酸性,由水电离出的c水(OH-)=10-11 ml·L-1,溶液中OH-完全是由水电离出来的,所以c(OH-)=c水(OH-)=10-11 ml·L-1,则溶液中c(H+)=eq \f(Kw,cOH-)=10-3 ml·L-1,溶液pH=3;H点NaOH过量,溶液为碱性溶液,溶质为NaCl、NaClO和NaOH,pH>7,A错误。F点溶液为中性,c(OH-)=c(H+),根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),可得c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),B正确。G点促进水的电离,为氯化钠、次氯酸钠的混合溶液,且物质的量相等,次氯酸钠水解,使溶液呈碱性,溶液中的次氯酸根离子浓度减小,则c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),C错误。根据Cl元素守恒,E~H点对应的溶液中,n(Cl-)+n(ClO-)+n(HClO)+2n(Cl2)为定值,但随着NaOH溶液的加入,溶液体积逐渐增大,c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO)+c(Cl2)不为定值,D错误。
    14.(2023·四川眉山统考)25 ℃时,PbR(R2-为SOeq \\al(2-,4)或COeq \\al(2-,3))的沉淀溶解平衡关系图如图所示。已知Ksp(PbCO3)A.线b表示PbSO4
    B.当PbSO4和PbCO3沉淀共存时,溶液中c(SOeq \\al(2-,4))和c(COeq \\al(2-,3))的比是1×105
    C.向X点对应的饱和溶液中加入少量Pb(NO3)2,可转化为Y点对应的溶液
    D.Y点溶液是PbSO4的不饱和溶液
    解析 由Ksp(PbCO3)15.(2023·河北唐山一模)向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq \\al(-,4)、C2Oeq \\al(2-,4)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图a所示;向0.1 ml·L-1的草酸钠溶液中逐滴滴加等浓度的CaCl2溶液,c(C2Oeq \\al(2-,4))与c(Ca2+)的变化如图b所示。下列有关说法中错误的是(已知lg 2=0.3)( D )
    A.向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的Ca(OH)2溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2Oeq \\al(-,4)、C2Oeq \\al(2-,4)三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系与图a相同
    B.0.05 ml·L-1的NaHC2O4溶液的pH>2.5
    C.向10 mL 0.1 ml·L-1草酸钠溶液中加入等体积0.2 ml·L-1 CaCl2溶液后,溶液中c(C2Oeq \\al(2-,4))为4.5×10-8 ml·L-1
    D.图b中当溶液c(Ca2+)=c(C2Oeq \\al(2-,4))时,c(HC2Oeq \\al(-,4))>c(H+)
    解析 向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的Ca(OH)2溶液,草酸和氢氧化钙首先转化为草酸氢钙,继续滴加氢氧化钙,草酸氢钙转化为草酸钙沉淀,虽然此时草酸根离子浓度很小,但是碳元素仍然主要以草酸根离子形式存在,且温度一定时,草酸的一级电离常数、二级电离常数是定值,故与图a相同,A正确;向0.1 ml·L-1的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液,当两者等体积混合时得到溶液为0.05 ml·L-1的NaHC2O4溶液,结合图a可知,也就是HC2Oeq \\al(-,4)量最大的时候,溶液的pH>2.5,B正确;向10 mL 0.1 ml·L-1草酸钠溶液中加入等体积0.2 ml·L-1 CaCl2溶液后,氯化钙过量,反应后溶液中c(Ca2+)=0.05 ml·L-1,结合图b可知,Ksp=c(Ca2+)·c(C2Oeq \\al(2-,4))=1.5×10-4×1.5×10-5=0.05×c(C2Oeq \\al(2-,4)),则溶液中c(C2Oeq \\al(2-,4))为4.5×10-8 ml·L-1,C正确;由图b可知,Ksp=c(Ca2+)·c(C2Oeq \\al(2-,4))=1.5×10-4×1.5×10-5,图b中当溶液c(Ca2+)=c(C2Oeq \\al(2-,4))时,c(C2Oeq \\al(2-,4))=1.5×10-4.5 ml·L-1,由图a可知,当c(HC2Oeq \\al(-,4))=c(C2Oeq \\al(2-,4))时,pH=4.2,则Ka2=eq \f(cC2O\\al(2-,4)·cH+,cHC2O\\al(-,4))=10-4.2,由于c(C2Oeq \\al(2-,4))=1.5×10-4.5 ml·L-1,则eq \f(1.5×10-4.5×cH+,cHC2O\\al(-,4))=10-4.2,则eq \f(cH+,cHC2O\\al(-,4))>1,c(HC2Oeq \\al(-,4))16.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22。用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,溶液中H2R、HR-、R2-的分布分数δeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(如R2-分布分数:δR2-=\f(cR2-,cH2R+cHR-+cR2-)))随pH变化曲线及滴定曲线如下图(忽略滴定过程中温度的变化)。下列说法错误的是( D )
    A.两次突变,应选用不同的指示剂
    B.pH=8时:c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)
    C.b点溶液的pH为4.54
    D.c2(HR-)解析 根据图像可知,第一次滴定突变时溶液呈酸性,所以可以选择甲基橙作指示剂,第二次滴定突变时溶液呈碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,故A正确;根据图像可知,pH=8时,溶液中含有Na2R和NaHR,此时δ(R2-)>δ(HR-),则c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),故B正确;b点时,δ(H2R)=δ(R2-),即c(H2R)=c(R2-),Ka1×Ka2=eq \f(cHR-·cH+,cH2R)×eq \f(cR2-·cH+,cHR-)=c2(H+),pKa1+pKa2=- lg Ka1-lg Ka2=-lg Ka1·Ka2=-lg c2(H+)=1.85+7.22=9.07,c(H+)≈1×10-4.54 ml·L-1,pH=4.54,故C正确;H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22,则eq \f(c2HR-,cR2-·cH2R)=eq \f(\f(cHR-·cH+,cH2R),\f(cR2-·cH+,cHR-))=eq \f(Ka1,Ka2)=eq \f(10-1.85,10-7.22)>1,则c2(HR-)>c(R2-)·c(H2R),故D错误。
    17.(2023·辽宁沈阳高三三模)室温下,向10 mL 0.1 ml·L-1的H2A溶液中滴加0.1 ml·L-1的NaOH溶液时,pH、pc(X)[pc(X)=-lg c(X),X=H2A、HA-或A2-]随V(NaOH溶液)变化的曲线如图。下列叙述不正确的是( B )
    A.常温下,H2A的第一步电离平衡常数Ka1=1×10-2.2
    B.当V(NaOH溶液)=10.0 mL时,c(H2A)+2c(H+)=c(HA-)+2c(OH-)
    C.V(NaOH溶液)=20.0 mL时,水的电离程度最大
    D.常温下,当pH=7.6时,有3c(HA-) 解析 当V(NaOH溶液)=10.0 mL时,NaOH与H2A恰好反应生成NaHA,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),根据元素质量守恒得c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-),综上可得c(H2A)+c(H+)=c(OH-)+c(A2-),B错误。
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