2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练37盐溶液中粒子浓度大小的比较含解析
展开盐溶液中粒子浓度大小的比较
一、单选题(共16题)
1.对于物质的量浓度均为0.1 mol/L的下列溶液:①Na2CO3溶液、②CH3COONa溶液、③NaOH溶液,下列说法中,正确的是
A.三种溶液pH的大小顺序是③>②>①
B.若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C.若分别与0.1 mol/L盐酸等体积混合,所得溶液pH最大的是①
D.若稀释使三种溶液的pH均为8.5,则此时溶液物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
2.常温下,下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:c(Na+)>c()>c(OH-)>c()
B.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合:c(Cl-)>c()>c(H+)>c(OH-)
C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+c()
D.0.1mol·L-1CH3COONa溶液中通HCl气体,至pH=7(溶液体积变化忽略不计):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(Cl-)
3.某温度下,向20 mL 0.1 mol/L的氨水中逐滴滴加0.1 mol/L的盐酸,溶液中pH与pOH [pOH = – lgc(OH-)]的变化关系如图所示,其中a = 6,下列说法正确的是
A.M点:(pH + pOH) > 12
B.Q点溶液中c(C1-) > c(NH) > c(H+) > c(OH-)
C.M、N两点的溶液中:[cM(NH) – cN(C1-)] = [cM(Cl-) – cN(NH)]
D.若滴加的盐酸的体积为10 mL,则有c(NH) + c(H+) = c(NH3·H2O)+c(OH-)
4.常温下,用10mL0.1mol·L-1Na2A溶液吸收H2A气体,吸收液的pH与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在R、S、T点对应溶液中,水的电离程度最小的是R点
B.常温下,H2A第二步电离的平衡常数为Ka2=1.0×10–6.2
C.T、S之间某点对应的溶液中存在:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)
D.T点对应的溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)
5.常温下,向某浓度的二元弱酸H2A溶液中逐滴加入NaOH溶液,pC与溶液pH的变化关系如图所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度)。下列说法错误的是
A.pH=3时,溶液中c(HA-) > c(A2-) = c(H2A)
B.溶液中存在点d满足3[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)] = 2c(Na+),该点位于c点右侧
C.pH由0.8增大到5.3的过程中,水的电离程度先增大后减小
D.常温下,溶液中c2(HA-)与c(H2A)·c(A2-)的比值为104.5
6.25℃时,用0.1mol·L−1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L−1HX溶液,溶液的pH随加入的NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.HX的Ka约为1×10−5
B.V1 < 20
C.M点溶液中c(HX)+c(H+)= c(OH-)+c(X−)
D.V(NaOH)=20mL时,溶液中c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+)
7.常温下,在溶液中逐滴滴入蒸馏水稀释,稀释过程中和的关系如图所示:
下列判断错误的是
A.随着溶液的稀释,减小
B.为弱碱,常温下,
C.Q点微粒浓度:
D.的水解程度R点比Q点大
8.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,碳酸根离子浓度与氯化钙溶液体积的关系如图所示。已知:pC=-lg c(CO),Ksp(CdCO3)=1.0×10-12,Ksp(CaCO3)=3.6×10-9.下列说法正确的是
A.图像中V0=20,m=5
B.a点溶液:c(OH-)>2c(HCO)+2c(H2CO3)
C.若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,则n点向c点方向迁移
D.若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,则n点向b点方向迁移
9.室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
用pH试纸测得溶液的pH为4
2
向溶液中加入溶液,再滴加酚酞溶液,溶液颜色变红
3
向2中所得溶液中继续加入溶液,溶液红色加深
4
向3中所得溶液中继续加入溶液,出现黑色沉淀
下列说法正确的是
A.溶液中存在
B.实验2所得溶液中存在
C.实验3所得溶液中存在
D.若忽略溶液混合时的体积变化,依据实验4的现象,可得出
10.为二元弱酸,室温下,,,通过下列实验探究溶液的性质。下列有关说法正确的是
实验
实验操作和现象
1
将溶于蒸馏水,配制溶液
2
向溶液中加入等浓度等体积的盐酸,测所得溶液的
3
向溶液中加入等浓度等体积的溶液,产生白色沉淀
4
向溶液中滴入稀盐酸至溶液
A.实验1的溶液中存在:
B.实验2的溶液中存在:
C.实验3的清液中存在:
D.实验4的溶液中存在:
11.水合肼(N2H4•H2O)在水中的电离方式与一水合氨相似,可表示为:N2H4•H2ON2H+OH-,N2H+H2ON2H+OH-。25℃时,向20.00mL 0.1000mol•L-1N2H4•H2O溶液中滴入0.2000mol•L-1盐酸,混合溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.25℃时,Kb1(N2H4•H2O)=1×10-6.1
B.M点至N点之间主要反应的离子方程式为:N2H4•H2O+H+=N2H+H2O
C.N点溶液中存在关系:c(H+)+c(N2H)+2c(N2H)=c(Cl-)+c(OH-)
D.P点溶液中存在关系:c(H+)<2c(N2H4•H2O)+c(OH-)
12.常温下,以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L−1的二元酸H2A溶液。溶液中pH、含A微粒分布系数δ(物质的量分数)随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示
下列说法中正确的是
A.H2A在水中电离的方程式为:H2A⇌H++HA-,HA-⇌H++A2-
B.当VNaOH溶液=20.00mL时,溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)﹥c(HA-)﹥c(H+)﹥c(A2-)﹥c(OH-)
C.常温下,HA-的电离平衡常数为1×10-5
D.当VNaOH溶液=30.00mL时,c(HA-)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)
13.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
14.25℃时,调节0.01mol•L-1Pb(NO3)2溶液的pH,溶液中铅的物种分布分数随pH的变化如图所示:已知:Pb(NO3)2与浓硝酸不发生反应。下列说法错误的是
A.pH=9时,c[Pb(OH)+]>c[Pb(OH)2]>c[Pb(OH)
B.向Pb(NO3)2溶液中加入过量的NaOH浓溶液发生反应:Pb2++2OH-=Pb(OH)2↓
C.图中a点存在水解平衡Pb2++H2OPb(OH)++H+且该水解平衡的lgKh=-7.2
D.实验室配制Pb(NO3)2溶液时,先将Pb(NO3)2溶于较浓的硝酸中,然后再加水稀释
15.25℃时,向10mL0.01mol/LNaCN溶液中逐滴滴加10mL0.01mol/L的盐酸,其pH变化曲线如图所示(忽略体积小变化)。下列溶液中的关系一定正确的是
A.a点溶液的pH≥12
B.b点的溶液:c(CN-)>c(HCN)
C.pH=7的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)
D.c点的溶液:c(CN-)+c(HCN)+c(Cl-)=0.01mol/L
16.常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述错误的是
A.可求出Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的值
B.滴定中两次反应终点可依次用甲基橙、酚酞作指示剂
C.图中Y点对应的溶液中3c(SO)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
D.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO)>c(HSO)>c(OH-)
二、填空题(共6题)
17.H2A是一种二元弱酸,25℃、不同pH时,H2A、HA-、A2-的物种分布如下图所示:
(1)向0.1mol·L-1H2A的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,写出pH由3至5时所发生反应的离子方程式:___。
(2)pH=2.2时,溶液中c(H2A)∶c(HA-)=_______。
(3)请结合相关平衡常数说明0.1mol·L-1NaHA的酸碱性:___,常温下,0.1mol·L-1NaHA溶液的水解平衡常数Kh=_____。
(4)将0.1mol·L-1NaHA和0.1mol·L-1Na2A的溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)=____(用只含H2A、HA-、A2-三种粒子的表达式表示)。
(5)25℃时,向一定体积的H2A溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,所加NaOH溶液体积与H2A溶液体积相同时,溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为____。
18.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡和难溶物的溶解平衡均属于化学平衡。
I.已知在水中存在以下平衡:,。
(1)常温下NaHA溶液的pH_______(填序号),原因_______;
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.无法确定
(2)某温度下,若向的NaHA溶液中逐滴滴加溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的体积变化)。此时该混合溶液中的下列关系一定正确的是_______;
A. B.
C. D.
(3)已知常温下的钙盐(CaA)的饱和溶液中存在以下平衡: 。若要使该溶液中浓度变小,可采取的措施有_______;
A.升高温度 B.降低温度 C.加入晶体
II.含有的废水毒性较大,某工厂废水中含的。为了使废水的排放达标,进行如下处理:、、
(1)若处理后的废水中残留的,则残留的的浓度为_______;(已知:,)
(2)已知室温时,。在0.1mo/L的溶液中,逐滴加入NaOH溶液,当完全沉淀时,溶液的pH是_______;(已知)
19.Ⅰ.现有①溶液、②溶液、③溶液、④和混合液、⑤溶液,请根据要求回答下列问题:
(1)溶液①呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性,原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)在溶液④中,___________(填离子符号,下同)的浓度为,和___________的浓度之和为。
(3)室温下,测得溶液②的pH=7,则说明的水解程度___________(填“>”“<”或“=”,下同)的水解程度,与浓度的大小关系是___________
Ⅱ.(4)常温下,某溶液M中存在的离子有、、、、,存在的分子有、。
①写出酸的电离方程式:___________。
②若溶液M由溶液与溶液等体积混合而得,则溶液M的pH___________(填“>”“<”或“=”)7。
(5)现有室温下pH均为5的溶液和溶液。
①两种溶液中,___________。
②各取5 mL上述溶液,分别加水稀释至50 mL,pH较大的是___________溶液。
③各取5mL上述溶液,分别加热到90℃,pH较小的是___________溶液。
④和两种溶液中,由水电离出的分别为___________、___________。
20.电解质在水溶液中存在各种行为,如电离、水解、沉淀溶解,据所学知识回答下列问题。常温下,某水溶液M中存在的粒子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-、H2O和H2A。根据题意回答下列问题:
(1)H2A为___酸(填“强”或“弱”),往H2A溶液中加水会使的值___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若M是由一种溶质组成的溶液,则M的溶质可以是Na2A或__。Na2A的水溶液pH__(填“<”、“>”或“=”)7,原因是:__(用离子方程式表示)
(3)若溶液M由10mL1.00mol·L-1H2A溶液与10mL1.00mol·L-1NaOH溶液混合而成,下列关于溶液M的说法正确的是__(选填字母序号)。
a.c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=1mol·L-1
b.若溶液显酸性,则c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
c.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)
d.25℃时,加水稀释后,n(H+)与n(OH-)的乘积变大
(4)浓度均为0.1mol·L-1的Na2A、NaHA混合溶液中:=___。
21.(1)常温下,0.1 mol/LNaHB溶液中存在的离子有:、、、、,存在的分子只有;且,则的电离方程式___________。
(2)时,已知0.1 mol/LHCl溶液中,现将0.2 mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合,充分反应后溶液的pH=___________。
(3)25℃时,部分物质的电离平衡常数如下表所示:
弱酸化学式
电离平衡常数
下列微粒能大量共存的是___________。
A.、 B.、
C.、 D.、CH3COO-
(4)常温下,等物质的量浓度的、、三种溶液的pH由小到大的顺序是___________。
22.与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数叫做电离常数(用Ka表示)。表中是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数:
酸
电离方程式
电离平衡常数Ka
CH3COOH
CH3COOHCH3COO-+H+
1.96×10-5
HClO
HClOC1O-+H+
3.0×10-8
H2CO3
H2CO3H++HCO
HCOH++CO
Ka1=4.4×10-7
Ka2=5.61×10-11
H3PO4
H3PO4H++H2PO
H2POH++HPO
HPOH++PO
Ka1=7.1×10-3
Ka2=6.3×10-8
Ka3=4.2×10-13
回答下列问题:
(1)常温下同浓度的①CH3COONa、②NaC1O、③NaH2PO4溶液,pH由大到小的顺序为___。(用序号表示)
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生反应的离子方程式为___。
(3)H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是:___。
(4)0.1mol/LNa2CO3溶液中,下列关系式正确的是___。
A.c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)+c(Na+)=0.3mol/L
B.2c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO)+c(HCO)
C.c(Na+)>c(CO)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
D.c(HCO)+c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
参考答案
1.C
【详解】
略
2.A
【详解】
A.Na2CO3溶液中存在的分步水解平衡使溶液呈碱性,且第一步水解程度大于第二步水解程度,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c()>c(OH-)>c(),A正确;
B.盐酸为强酸溶液,氨水为弱碱溶液,pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,充分反应后氨水过量,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),B错误;
C.0.1mol/LNaHCO3溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),C错误;
D.0.1mol/LCH3COONa溶液中通入HCl气体至pH=7,则c(OH-)=c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-),两式整理得c(Na+)=c(CH3COO-)+c(Cl-),溶液中的物料守恒为c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),则c(CH3COOH)=c(Cl-),D错误;
答案选A。
3.C
【分析】
Q点时,pH=pOH=a=6,c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,此温度下水的离子积Kw=10-6×10-6=10-12,溶液显中性;M点pH>pOH,溶液显碱性;N点pH
A.此温度下水的离子积Kw=10-12,则任意时刻均有c(H+)×c(OH-)=10-12,即10-pH×10-pOH=10-12,pH+pOH=12,因此M点pH+pOH=12,A错误;
B.电荷守恒有:c(C1-) +c(OH-)=c(NH) + c(H+),Q点时,pH=pOH=a=6,c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,则c(C1-) = c(NH) > c(H+) =c(OH-),B错误;
C.电荷守恒有:cM(C1-) +cM(OH-)=cM(NH) + cM(H+),cN(C1-) +cN(OH-)=cN(NH) + cN(H+),M点pH=N点pOH,则cM(OH-)-cM(H+)=cN(H+)-cN(OH-),那么cM(NH)-cM(C1-)=cN(C1-)-cN(NH),整理得[cM(NH) – cN(C1-)] = [cM(Cl-) – cN(NH)],C正确;
D.若滴加的盐酸的体积为10 mL,则所得溶质含等浓度的NH3·H2O和NH4Cl,电荷守恒有c(C1-) +c(OH-)=c(NH) + c(H+),物料守恒有:2c(C1-) =c(NH) + c(NH3·H2O),联立式有:c(NH) + 2c(H+) = c(NH3·H2O)+2c(OH-),D错误;
选C。
4.B
【详解】
A.没有通入H2A气体时溶液中水的电离程度最大,随着H2A气体的通入,溶液的pH逐渐减小,水的电离程度逐渐减小,则水的电离程度:T
C.T、S之间溶液的pH<6.2,溶液呈酸性,则c(OH-)
故选B。
5.C
【分析】
二元弱酸H2A溶液中逐滴加入NaOH溶液,反应分两个阶段,第一阶段:,第二阶段:,反应过程中H2A浓度一直减小,的浓度先增大后减小,的浓度一直增大,由图中粒子浓度的变化可知I代表,II代表H2A,III代表,据此分析解答。
【详解】
A.由以上分析可知I代表,II代表H2A,III代表,结合图像信息可知pH=3时,II和III相交,I的pC值最小,则浓度c(HA-) > c(A2-) = c(H2A),故A正确;
B.根据物料守恒当溶液中3[c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)] = 2c(Na+),可知溶质为Na2A和NaHA的等物质的量混合,因的水解程度大于,可知此时溶液中浓度大于的浓度,结合图像可知该点应位于b、c之间,故B正确;
C.由图可知pH由0.8增大到5.3的过程中,溶质由H2A转变成NaHA再转变成Na2A,溶质对水的电离程度一直增大,故C错误;
D.,a点时c(HA-)= c(H2A),可得,c点时c(HA-)= c(A2-),可得,则得c2(HA-)与c(H2A)·c(A2-)的比值为=104.5,故D正确;
故选:C。
6.C
【详解】
A.由坐标点(0,3)可知,0.1 mol·L−1 HX溶液中c(H+)=c(X−)=1×10−3 mol·L−1,则,A正确;
B.由于HX为弱酸,NaOH溶液与HX溶液恰好完全反应时,水溶液呈碱性,所以N点时,加入的NaOH溶液小于20 mL,B正确;
C.M点加的NaOH溶液体积为10 mL,此时的溶质为等物质的量的HX和NaX,质子守恒可为:c(HX)+2c(H+)=2 c(OH-)+c(X−),C错误;
D.V(NaOH)=20 mL时,NaOH和HX恰好完全反应,溶质为NaX,溶液显碱性,所以溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(X−)>c(OH−)>c(H+),D正确;
答案为:D。
7.C
【详解】
A.根据图象可知,随着溶液的稀释,增大,所以减小,故A正确;
B.根据图象可知,随着溶液的稀释,增大,说明溶液呈酸性,为强酸弱碱盐,为弱碱,常温下,根据R点,可知c(OH-)=10-8时,,故B正确;
C.为强酸弱碱盐,M+水解,溶液呈酸性,所以微粒浓度:,故C错误;
D.溶液越稀,的水解程度越大,R点比Q点水解程度大,故D正确;
选C。
8.C
【详解】
A. 图像中V0=20,Na2CO3溶液与 CaCl2溶液恰好完全反应c(Ca2+)=c(CO)=mol/L,pC=-lg c(CO)=-lg6×10-5,m不等于5,故A错误;
B. a点溶液:溶质为Na2CO3,存在物料守恒c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),2c(HCO)+2c(H2CO3)=c(HCO)+c(OH-)-c(H+),c(HCO)-c(H+)>0,c(OH-)<2c(HCO)+2c(H2CO3),故B错误;
C. 若Na2CO3溶液的浓度变为0.05 mol·L-1,用的0.1 mol·L-1 CaCl2溶液体积减小,则n点向c点方向迁移,故C正确;
D. 若用CdCl2溶液替代CaCl2溶液,反应后,碳酸根离子浓度减小,pC=-lg c(CO)增大,则n点向d点方向迁移,故D错误;
故选C。
9.D
【详解】
A.溶液中,根据电荷守恒有,A项错误;
B.向溶液中加入溶液,此时溶液中的溶质为NaHS,再滴加酚酞溶液,溶液颜色变红,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,所以,B项错误;
C.向2中所得溶液中继续加入溶液,此时溶液的溶质为Na2S,根据物料守恒有,C项错误;
D.继续加入溶液,此时溶液的总体积为60mL,若不产生沉淀,,,,加入溶液,产生黑色沉淀说明,D项正确;
答案选D。
10.A
【详解】
A.实验1的溶液中,根据电荷守恒和物料守恒得到质子守恒为,再根据得到:,,根据代入得到:,因此得到,故A正确;
B.实验2的溶液中溶质为NaHC2O4,根据电荷守恒和物料守恒得到质子守恒:,故B错误;
C.实验3的清液中,根据物料守恒得到,清液中,将两者结合得到,故C错误;
D.根据,实验4的溶液中pH=4,则,得到即,故D错误。
综上所述,答案为A。
11.D
【详解】
A.M点时,pH=10.45,c(OH-)=10-3.55mol/L,,A项正确;
B.N点时,加入10mL 0.2000mol•L-1盐酸,N2H4•H2O和HCl的物质的量之比为1:1,M点至N点之间,HCl和N2H4•H2O电离的OH-发生反应,离子方程式为N2H4•H2O+H+=N2H+H2O,B项正确;
C.N点时,溶液中溶质主要为为,N2H水解生成N2H,根据电荷守恒有c(H+)+c(N2H)+2c(N2H)=c(Cl-)+c(OH-),C项正确;
D.P点时,加入20mL 0.2000mol•L-1盐酸,此时溶液中溶质为,根据电荷守恒:c(H+)+c(N2H)+2c(N2H)=c(Cl-)+c(OH-)和物料守恒:c(Cl-)=2()+2(N2H)+2(N2H),则c(H+)>2c(N2H4•H2O)+c(OH-),D项错误;
答案选D。
12.B
【详解】
A.根据图像的变化趋势可知①、②代表含A微粒分布系数,③代表pH变化,据图可知未滴加NaOH溶液时,溶液中含A微粒只有两种,则应为HA-和A2-,不含H2A,说明H2A第一步完全电离,在水中的电离方程式为H2A=H++HA-,HA-⇌H++A2-,A错误;
B.当VNaOH溶液=20.00mL时,NaOH和H2A恰好完全反应生成NaHA,溶质为NaHA,溶液中存在HA-⇌H++A2-和H2O⇌H++OH-,所以离子浓度大小关系为c(Na+)﹥c(HA-)﹥c(H+)﹥c(A2-)﹥c(OH-),B正确;
C.HA-的电离平衡常数表达式为Ka=,据图可知当c(A2-)=c(HA-)时加入25mLNaOH溶液,此时pH为2.0,即c(H+)=1×10-2mol/L,所以Ka=1×10-2,C错误;
D.当VNaOH溶液=30.00mL时,溶质为等物质的量的NaHA、Na2A,溶液中的电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),物料守恒为2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-),用两个等式消去c(Na+)可得:c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-),D错误;
综上所述答案为B。
13.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。
【详解】
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。
14.B
【详解】
A.根据图像可知pH=9时,c[Pb(OH)+]>c[Pb(OH)2]>c[Pb(OH),故A正确;
B.根据图像可知向Pb(NO3)2溶液中加入过量的NaOH浓溶液发生反应:Pb2++4OH-=Pb(OH),故B错误;
C.图中a点Pb2+与Pb(OH)+的浓度相等,a点存在水解平衡Pb2++H2OPb(OH)++H+,该水解平衡的Kh==10-7.2,则lgKh=-7.2,故C正确;
D.Pb(NO3)2与浓硝酸不发生反应,为抑制其水解,实验室配制Pb(NO3)2溶液时,先将Pb(NO3)2溶于较浓的硝酸中,然后再加水稀释,故D正确;
故选B。
15.D
【详解】
A.0.01mol/L的NaCN溶液的pH大于7,说明NaCN是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性但是其水解程度较小,所以a点溶液的pH<12,故A错误;
B.b点溶质为等物质的量浓度的NaCN、NaCl、HCN,溶液的pH>7,说明HCN电离程度小于NaCN水解程度,则c(CN-)<c(HCN),故B错误;
C.溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)+c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(CN-),故C错误;
D.c点二者恰好完全反应,则溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、HCN,溶液体积增大一倍,则[c(CN-)+c(HCN)]、c(Cl-)都降为原来的一半,所以c点溶液c(CN-)+c(HCN)+c(Cl-)=0.01mol/L,故D正确;
故选:D。
16.D
【详解】
A.混合溶液中W点c(H2SO3)=c(),Ka1(H2SO3)==c(H+)=10-pH=10-2,混合溶液Y点中c()=c(),Ka2(H2SO3)==c(H+)=10-pH=10-7.19,故可求出Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的值,A正确;
B.甲基橙变色范围为3.1-4.4,滴定到第一反应终点溶液pH值为4.25,在其范围内,所以可以选取甲基橙作指示剂, 酚酞的变色范围是8.2~10.0,滴定到第二反应终点溶液pH值为9.86,在其范围内,所以可以选取酚酞作指示剂,B正确;
C.Y点溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)且该点溶液中存在c()=c(),所以存在3c()=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),C正确;
D.Z点酸碱恰好完全反应生成Na2SO3,两步水解生成OH-导致溶液呈碱性,但只有第一步水解生成,所以c()<c(OH-),由物料守恒知c(Na+)>c(),则该点溶液中存在c(Na+)>c()>c(OH-)>c(),D错误;
故答案为:D。
17.HA-+OH- A2-+H2O 1:10 酸性 10-12.8 [c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)] c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
【分析】
随NaOH的加入先是H2A逐渐减少、HA-逐渐增大、pH由3~5时HA-减少、A2-增加;由图可知pH=1.2时c(H2A)=c(HA-),求出Ka1=;pH=4.2时,HA-的电离平衡常数为Ka2==10-4.2,水解平衡常数Kh=。。
【详解】
(1)向0.1mol·L-1H2A的溶液中逐滴滴加NaOH溶液,由图可知,pH由3~5时HA-减少、A2-增加,则发生的离子反应为HA-+OH- A2-+H2O,故答案为:HA-+OH- A2-+H2O;
(2)由图可知pH=1.2时c(H2A)=c(HA-),则Ka1==10-1.2,pH=2.2时,溶液c(H2A):c(HA-)==1:10,故答案为:1:10;
(3)图中pH=4.2时,HA-的电离平衡常数为Ka2==10-4.2,水解平衡常数Kh==10-12.8,所以HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,即0.1mol·L-1NaHA的酸碱性:酸性,常温下,0.1mol·L-1NaHA溶液的水解平衡常数Kh=10-12.8。故答案为:;10-12.8;
(4)0.1mol•L-1NaHA和0.1mol•L-1Na2A的溶液等体积混合,由物料守恒可知2n(Na)=3n(A),则c(Na+)= [c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)],故答案为: [c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)];
(5)25℃时,向一定体积的H2A溶液中滴加等物质的量浓度的NaOH溶液,所加NaOH溶液体积与H2A溶液体积相同时,溶液中溶质为NaHA,HA-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-);故答案为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)。
18.B HA-只能发生电离,不能发生水解 BC BC 3.0×10-6 mol/L 1.7
【详解】
I. (1)H2A第一步完全电离、第二步部分电离,说明HA-只能电离不能水解,所以NaHA溶液呈酸性,溶液的pH小于7,故答案为:B;HA-只能发生电离,不能发生水解;
(2)A.温度未知,则c(H+)•c(OH-)不一定等于1.0×10-14,A错误;
B.电荷守恒有c(H+)+c(Na+)+c(K+)= c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-),B正确;
C.2NaHA+2KOH=Na2A+K2A+2H2O,二者恰好完全反应得到等浓度的Na2A和K2A混合溶液,此时显碱性,要使溶液呈中性,则KOH量偏少,则c(Na+)>c(K+),C正确;
D.设NaHA溶液的体积为V1,KOH溶液体积为V2,混合后c(Na+)+c(K+)==0.1mol/L,D错误;
故答案为:BC;
(3)CaA的饱和溶液中存在CaA(s)⇌Ca2+(aq)+A2-(aq),并且△H>0,要使该溶液中Ca2+浓度变小,可改变条件使平衡逆向移动:
A.升高温度,平衡正向移动,溶液中Ca2+浓度增大,A不合题意;
B.降低温度,平衡逆向移动,溶液中n(Ca2+)减小,Ca2+浓度减小,B符合题意;
C.加入Na2A固体,增大A2-浓度,平衡逆向移动,溶液中Ca2+浓度减小,C符合题意;
故答案为:BC;
Ⅱ.(1)废水中残留的c(Fe3+)=2.0×10-13 mol/L,则溶液中c3(OH-)== =2.0×10-25,所以溶液中残留的Cr3+的浓度==mol/L=3.0×10-6 mol/L,故答案为:3.0×10-6 mol/L;
(2)当c(Mg2+)小于1×10-5mol/L时,认为完全沉淀,则当镁离子完全沉淀时,c(OH-)==2.0×10-3mol/L,c(H+)=mol/L=5×10-12,pH=-lg(5×10-12)=-lg(×10-12)=-[lg10-lg2+lg10-12]=2-lg2=2-0.3=1.7。
19.酸 = = , >
【详解】
Ⅰ.(1)为强酸弱碱盐,溶液显酸性,水解的离子方程式为,故答案为:酸;;
(2)氯离子在溶液中不水解,其浓度不变,所以的浓度为;和混合液中,根据N元素质量守恒,和的浓度之和为,故答案为:;;
(3)的pH=7,溶液显中性,则的水解程度与的水解程度相同;溶液中存在电荷守恒:,已知溶液显中性,则,所以,故答案为:=;=;
Ⅱ.(4)①由题意知为弱酸,多元弱酸分步电离,电离方程式为、,故答案为:,;
②等浓度的NaHA溶液和NaOH溶液等体积混合生成,是强碱弱酸盐,水解后溶液显碱性,pH>7,故答案为:>;
(5)①室温下两种溶液中水的离子积,故答案为:;
②各取5 mL pH均为5的溶液和溶液,分别加水稀释至50 mL,即稀释10倍,溶液的pH变为6,加水稀释促进铵根离子水解,则溶液的pH小于6,所以pH较大的是溶液,故答案为:;
③各取5 mL pH均为5的溶液和溶液,分别加热到90℃,溶液中氢离子浓度变化不大,水解是吸热反应,加热促进水解,所以氯化铵溶液中氢离子浓度增大,故溶液pH较小的是氯化铵溶液,故答案为:;
④pH为5的溶液中,,则水电离出的氢氧根离子的浓度;pH为5的氯化铵溶液中,水电离出的氢离子浓度为,故答案为:;。
20.弱 增大 NaHA (主要)、 (次要、可忽略) bd 3:2
【分析】
常温下,某水溶液M中存在的粒子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-、H2O和H2A,则H2A分子不能完全电离,即H2A为弱酸;结合弱酸的电离平衡及其移动判断离子浓度比值的变化、用盐类水解知识解释钠盐溶液呈碱性、根据溶液的酸碱性、电荷守恒、物料守恒等知识回答NaHA溶液中的离子浓度关系,判断正误;据此回答。
【详解】
(1)据分析,H2A为弱酸,稀释促进弱酸电离,则往H2A溶液中加水,氢离子物质的量增大,H2A的物质的量减小,因此的值增大。
(2)水溶液M中存在的粒子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-、H2O和H2A,若M是由一种溶质组成的溶液,则M的溶质可以是Na2A或NaHA。由于H2A为弱酸,因此Na2A的溶液呈水解碱性,则Na2A的水溶液 ,相应的离子方程式为:(一级水解为主) 、 (次要、可忽略)。
(3)若溶液M由10mL1.00mol·L-1H2A溶液与10mL1.00mol·L-1NaOH溶液混合而成,则M溶液为0.5mol/L的NaHA溶液,关于溶液M的说法:
a.根据物料守恒可知:c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.5mol·L-1,a错误;
b.若溶液显酸性,说明HA−的电离大于水解,则 ,b正确;
c.根据电荷守恒可得离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),b错误;
d.25℃时,加水稀释后,水的离子积常数不变,即c(H+)的c(OH−)乘积不变,但溶液体积增大,所以n(H+)与n(OH-)的乘积变大,d正确;则正确的是bd。
(4)在浓度均为0.1mol·L-1的Na2A、NaHA混合溶液中,根据物料守恒可知:,则。
21.H2BH++HB-、 HB-H++B2- 12 A < <
【详解】
(1)在常温下,0.1 mol/LNaHB溶液中存在的离子有:、、、、,存在的分子只有;且<c(H2B),说明H2B是二元弱酸,在溶液中存在电离平衡,分步电离,电离方程式为H2BH++HB-、 HB-H++B2-;
(2)时,已知0.1 mol/LHCl溶液中,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=0.1×10-12=10-13;现将0.2 mol/L的硫酸氢钠和等浓度的氢氧化钡溶液等体积混合,二者发生反应:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,充分反应后溶液中碱过量,c(OH-)==0.1 mol/L,c(H+)==10-12 mol/L,故反应后溶液的pH=12;
(3)酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸与弱酸盐反应可以制取弱酸。
A.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH),所以、不能发生反应,可以大量共存,A符合题意;
B.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka2(H2S),所以、会发生反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka1(H2S),所以、会发生反应而不能大量共存,C不符合题意;
D.由于电离平衡常数:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH),所以、CH3COO-会发生反应而不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是A;
(4)、、都是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性。根据盐的水解规律:有弱才水解,谁弱水水解,越弱越水解,谁强显谁性,根据酸电离平衡常数越大,该酸的酸性就越强,可知酸性:Ka2(H2C2O4)>Ka(CH3COOH)>Ka1(H2S),所以在常温下等浓度的、、碱性由弱到强顺序是: < <,溶液碱性越弱,pH就越小,因此溶液pH由小到大顺序为: < <。
22.②①③ 第一步电离产生的 H+对第二步的电离起抑制作用 A
【详解】
(1)由表知:酸性排序为: ,酸性越强,则钠盐水解程度越小、碱性越弱,故常温下同浓度的①CH3COONa、②NaC1O、③NaH2PO4溶液,pH由大到小的顺序为②①③。
(2) 酸的电离平衡常数: ,酸性:,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,发生反应的离子方程式为: 。
(3)H2CO3的Ka1远大于Ka2的原因是:第一步电离产生的 H+对第二步的电离起抑制作用。
(4)对应0.1mol/LNa2CO3溶液:
A.按物料守恒可知: ,则,A正确;
B.由物料守恒和电荷守恒可知,2c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c(CO)+c(HCO),B不正确;
C.碳酸根离子水解,一级水解为主、二级水解 程度很小,则离子浓度排序 c(Na+)>c(CO)> c(OH-)> c(HCO),C不正确;
D.由物料守恒和电荷守恒可知,:c(HCO)+2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-),D不正确;则正确的是A。
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