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2023届高考化学二轮复习热点11水溶液中的离子平衡专题练含解析
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热点11:水溶液中的离子平衡
电解质溶液中的平衡
【典例】(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
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
Ka(HA)=1.0×10-3
HA为一元弱酸,且电离程度较大,依据c总(HA)=c(HA)+c(A-)计算
H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜
膜两侧c(HA)相等,c(A-)和c(H+)不等
常温下溶液Ⅰ的pH=7.0
中性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1
常温下溶液Ⅱ的pH=1.0
c(H+)=0.1 mol·L-1,可代入Ka=,结合c总(HA)=c(HA)+c(A-)求解所需内容
【失分警示】一元酸HA Ka(HA)=1.0×10-3,电离程度较大,如不注意题目中c总(HA)=c(HA)+c(A-),误将c(HA)当成c总(HA)理解,就无法对题目进行正确推导。
从“定性”和“定量”两个角度分析外界条件改变时电离平衡的移动
1.从定性角度分析电离平衡
理解勒夏特列原理——平衡向“减弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。
2.从定量角度分析电离平衡
理解浓度商规则——当Qc>K时,平衡逆向移动;当Qc=K时,处于平衡状态;Qc
1.(强弱电解质的判定)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某碱ROH是否为弱电解质。下列说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1RCl溶液pH=7,则ROH是弱碱
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 ROH溶液pH<12且pH>7,则ROH是弱碱
C.25 ℃时,若测得ROH溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,a-b<1,则ROH是弱碱
D.25 ℃时,若测得RCl溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则ROH是弱碱
2.(电离平衡移动)已知:NH2OH、苯酚分别为一元弱碱和一元弱酸。25 ℃时,将10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NH2OH、苯酚两种溶液分别加水稀释的曲线如图所示,V是溶液体积(mL)。pOH=-lgc(OH-)。下列说法正确的是 ( )
A.曲线m为NH2OH溶液加水稀释的曲线
B.lgV=1时,水的电离程度:NH2OH<苯酚
C.同浓度同体积的NH2OH和苯酚混合后溶液显酸性
D.电离常数:Kb(NH2OH)>Ka(苯酚)
3.(电离平衡与水解平衡)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质:
实验
实验操作和现象
1
测定0.1 mol·L-1NaHS溶液的pH,其pH大于7
2
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加少量CuCl2溶液,产生黑色沉淀
3
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液充分混合,无气泡产生
4
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中通入一定量Cl2,溶液变浑浊
下列有关说法正确的是 ( )
A.实验1可知0.1 mol·L-1NaHS溶液中:c(H+)·c(S2-)>c(H2S)·c(OH-)
B.实验2说明Ka(HS-)>Ksp(CuS)
C.实验3所得溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
D.实验4在Cl2通入过程中,水的电离程度先增大后减小
水溶液中离子浓度的大小关系
【典例】(2021·浙江6月选考)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1NaOH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:NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液
a点为NaHCO3溶液,pH=8.3呈碱性
一份滴加0.05
mol·L-1盐酸
pH随盐酸加入逐渐减小,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加HCl,可推得d点和e点的溶液组成
另一份滴加0.05 mol·L-1NaOH溶液
pH随NaOH溶液加入逐渐增大,abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,可推得b点和c点的溶液组成
【失分警示】如不注意题目中滴加NaOH溶液过程中c(Na+)保持不变,就无法准确判断c(HC)+2c(C)+c(OH-)的变化趋势,从而导致错选。
【模型建构】巧抓“五个点”突破酸碱中和滴定问题
抓反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点
判断溶液中溶质的成分及
哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
1.离子浓度大小比较中的三个“守恒”
(1)电荷守恒
电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,溶液呈电中性。
例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)
(2)物料守恒
电解质溶液中,各原子的数目一定,符合原子守恒。
例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)= 2[c(C)+ c(HC)+ c(H2CO3)]
(3)质子守恒
根据 H2O H++OH-可知,由水电离出的c(H+)与c(OH-)始终相等,水电离出的 H+或OH-虽与其他离子结合以不同的形式存在,但其总量不变。
例如:K2S 溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
2.离子浓度大小比较时守恒式的选择
粒子浓度关系
思考套用公式
一边全为阴离子,另一边全为阳离子
电荷守恒式
一边微粒全含有一种元素,另一边微粒全含另一种元素
物料守恒式
一边微粒能电离H+,另一边微粒能结合H+
质子守恒式
两边没有明显特征
三守恒式结合
1.(溶液中离子浓度关系)次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH完全反应后生成NaH2PO2,下
列叙述错误的是 ( )
A.NaH2PO2溶液中存在:c(H2P)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
B.H3PO2溶液中存在电离平衡:H3PO2H2P+H+
C.NaH2PO2溶液中:c(Na+)>c(H2P)>c(OH-)>c(H+)
D.NaH2PO2的水溶液加水稀释,增大
2.(溶液中离子浓度关系)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(已知:lg3=0.5) ( )
A.a点溶液中:c(S)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
B.a点至b点过程中,由水电离出的c(H+)一直增大
C.在b点和c点之间的某点溶液中存在c(Na+)+c(N)=2c(S)
D.不考虑混合时溶液体积的变化,n=12.5
水溶液中离子平衡图像分析
【典例】(2021·全国甲卷)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
下列说法正确的是 ( )
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中=1
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
Ksp(BaSO4)
图中曲线①和②上各取一点计算Ksp
曲线①表示BaSO4的沉淀溶解曲线,曲线②表示BaCO3的沉淀溶解曲线
【失分警示】如不注意题目中横纵坐标为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(S)]、-lg[c(C)],就无法准确找到Ksp与横纵坐标的关系,从而无法进行正确推导。
(一)从微观、宏观层面认识常见曲线
1.稀释曲线
(1)同体积、同浓度的盐酸、醋酸加水稀释
加水稀释一样的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到一样的pH,盐酸加的水多
(2)同体积、同pH的盐酸、醋酸加水稀释
加水稀释一样的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到一样的pH,醋酸加的水多
(3)稀释倍数与pH的线性关系
①HY为强酸,HX为弱酸
②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
③水的电离程度:d>c>a=b
①MOH为强碱,ROH为弱碱
②c(ROH)>c(MOH)
③水的电离程度:a>b
2.滴定曲线
氢氧化钠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,氨水的滴定曲线
3.分布分数曲线
分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即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)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数,δ1为HC2分布系数、δ2为C2分布系数
(二)从数学角度了解对数图像和负对数图像
1.对数图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度比值[如]取对数,即lgc(A)或lg[],反映到图像中是
①若c(A)=1[或=1]时,
lgc(A)=0,
②若c(A)>1[或>1]时,
lgc(A)取正值且c(A)[或]越大,
lgc(A)越大。
③若c(A)<1[或<1]时,
lgc(A)取负值,且c(A)[或]越大,
lgc(A)越大。
2.负对数图像
pH图像
将溶液中c(H+)取负对数:即pH=-lgc(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小
pOH图像
将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lgc(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小
pC图像
将溶液中某一微粒浓度[如c(A-)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lgc(A-),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小
1.(传统滴定图像)某温度下,向20 mL 0.10 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液中分别滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cu2+)或-lgc(Ag+)]与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.该温度下Ksp(Ag2S)=5×10-49
B.若将上述AgNO3溶液浓度改为0.2 mol·L-1,则a点会平移至c点
C.a、b两点溶液中c(S2-):a
2.(新型滴定图像)室温下,向20 mL 0.5 mol·L-1的弱碱(MOH)溶液中逐滴加入浓度为0.25 mol·L-1的盐酸,溶液中lg和溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]随中和率的变化关系如图所示。已知:中和率=。下列说法正确的是 ( )
A.MCl的水解常数的数量级为10-9
B.b点时,c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
C.c点时,2c(M+)+c(MOH)+c(H+)=3c(Cl-)+c(OH-)
D.a、b、c、d四点中,d点对应溶液中水的电离程度最大
溶液中四大平衡常数应用
【典例】(2021·湖南选择考)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是 ( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
【审答思维】题干关键信息解读
关键信息
信息解读
盐酸分别滴定等浓度的三种一元弱酸钠盐
强酸滴定一元弱酸盐图像
图像起点为NaX、NaY、NaZ溶液,pH依次增大
HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱
图像中突变时消耗盐酸体积相等,但pH不同
反应终点生成HX、HY、HZ浓度相等,pH依次增大
【失分警示】如不注意图像中起点NaX、NaY、NaZ溶液pH大小,就无法判断HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性强弱,从而无法对题目进行正确推导。
1.四大平衡常数间的两个关系
(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、Kw的关系是Kw=Ka·Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中[M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)]Ksp、Kw、pH间的关系:
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1。
2.四大平衡常数使用常见错误
(1)Ka、Kh、Kw数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,Ka、Kh、Kw随着温度的升高而增大。在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。
(2)Kw常误认为是水电离的c(H+)与c(OH-)的乘积。
(3)只有常温下水的离子积常数Kw=1.0×10-14。
1.(电离平衡常数应用)常温下,在体积均为10.0 mL、浓度均为0.10 mol·L-1的HX、HY溶液中分别滴加某浓度的NaOH溶液,pOH水[pOH水=-lgc(O),c(O)表示溶液中水电离出的OH-的浓度]与滴加NaOH溶液的体积的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.HX、HY均为弱酸,HY的酸性更强
B.NaOH溶液浓度c(NaOH)=0.1 mol·L-1
C.M、N两点的溶液中:c(X-)与c(Y-)不相等
D.常温下HY的电离常数Ka≈5.4×10-8
2.(溶度积常数应用)常温下,将0.025 mol BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.曲线MP表示c(Ba2+)的变化
B.BaSO4在BaCl2溶液中的Ksp随着BaCl2溶液浓度增大而减小
C.若要使反应BaSO4+CBaCO3+S正向进行,需满足<4×10-2
D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小关系为c(C)>c(S)>c(OH-)>c(Ba2+)
1.(弱酸电离及盐类水解的平衡移动)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HF
H2SO3
电离平衡常数
(25 ℃)
Ka=6.8×10-4
Ka1=1.3×10-3
Ka2=5.6×10-8
下列有关说法正确的是
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系:pH(Na2SO3)
C.Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为S+HFF-+HS
D.NaHSO3溶液中部分微粒浓度的大小:c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H2SO3)
2.(弱碱电离及盐类水解的平衡移动)二甲胺[(CH3)2NH]可用作橡胶硫化促进剂,是一元弱碱,在水中的电离与氨相似,可与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl。下列说法错误的是( )
A.常温下,0.001 mol·L-1二甲胺溶液的pH=11
B.往二甲胺溶液中加入NaOH固体会抑制二甲胺的电离
C.加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,减小
D.(CH3)2NH2Cl溶液中:c(H+)+c[(CH3)2N]=c(OH-)+ c(Cl- )
3.(溶液中离子浓度守恒和大小关系)在50 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中,通入V L(标准状况)CO2,下列说法错误的是 ( )
A.若V=1.12 L,所得溶液中一定有c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]
B.若1.12 Lc(HC)>c(C)>c(OH-)
C.若V=2.24 L,所得溶液中一定有c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(C)
D.若V=2.24 L,所得溶液中一定有c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
4.(酸碱反应中离子浓度守恒和大小关系)25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol·L-1氨水的pH,溶液中微粒浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比[t=]与pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列有关说法错误的是 ( )
A.25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数为10-4.75
B.P1所示溶液:c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.P2所示溶液:c(Cl-)>c(NH3·H2O)
D.P3所示溶液:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
5.(分布系数图像)高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。25 ℃,其水溶液中加酸或碱改变溶液的pH时,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列说法正确的是 ( )
A.K2FeO4、H2FeO4都属于强电解质
B.25 ℃,H2FeO4+H+H3Fe的平衡常数K<100
C.由B点数据可知,H2FeO4的第一步电离常数Ka1≈4.15×10-4
D.A、C两点对应溶液中水的电离程度相等
6.(对数图像)25 ℃时,向一定浓度的N2H6Cl2溶液中滴入NaOH溶液,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如图所示。
已知:肼在水中的电离方程式:
N2H4+H2ON2+OH-,N2+H2ON2+OH-;pY=-lgY,Y表示或。下列叙述正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示与pH的变化关系
B.N2H4的第一步电离的平衡常数的数量级为10-4
C.pH=8.39时,c(N2)>c(N2)>c(N2H4)
D.pH=9.93时,c(Na+)>3c(N2)
7.(对数图像)25 ℃时,某混合溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c水(H+)的对数lgc水(H+)与lg、lg的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.曲线L1表示lgc水(H+)与lg的变化关系
B.Y点时存在c(H2A)=c(HA-)=c(A2-)
C.Ka1(H2A)=10-6
D.Z点时溶液的pH=7
8.(电离平衡与水解平衡综合应用)已知p=-lg。室温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随着p变化关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.x=2.25
B.水的电离程度:c>b>a
C.当p=0时,加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL
D.当溶液中加入10.00 mL NaOH溶液时:c(H+)+2c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1-c(OH-)
9.(电离与水解平衡综合应用)溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ,是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳)微粒浓度之和的分数。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。
下列说法不正确的是 ( )
A.Kb(NH3·H2O)
C.m点时,c(NH3·H2O)>c(HC)
D.反应HC+NH3·H2ON+C+H2O的平衡常数为K,lgK=-0.9
10.(沉淀溶解平衡综合应用)25 ℃时,三种金属氢氧化物的溶解度(纵坐标以溶解金属质量/mg·L-1表示)与溶液中pH的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.Cu(OH)2的溶度积比Zn(OH)2的小
B.Ksp[Cu(OH)2]=×10-10
C.反应2AgOH+Cu2+2Ag+ +Cu(OH)2的平衡常数K=
D.将Zn(OH)2加入pH=10的溶液中,可能发生Zn(OH)2+2OH-Zn+2H2O
热点11:水溶液中的离子平衡
考向1
【典例】B (1)平衡关系:溶液Ⅰ和溶液Ⅱ均为一元弱酸HA溶液,仅考虑电离平衡即可。(2)pH分析:常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,则c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1;常温下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,且HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等。(3)平衡常数分析:Ka==1.0×10-3,且c总(HA)=c(HA)+c(A-),则常温下溶液Ⅰ中=1.0×10-3,溶液Ⅱ为=1.0×10-3;膜两侧c(HA)相等,则溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104。
1.B A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1RCl溶液pH=7,可知RCl为强酸强碱盐,则ROH是强碱,A错误;B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 ROH溶液pH<12且pH>7,可知溶液中c(OH-)< 0.01 mol·L-1,所以ROH未完全电离,ROH为弱碱,B正确;C.假设ROH为强碱,取pH=8的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL测得此时溶液pH>7,C错误;D.假设ROH为强碱,加热时水的电离程度增大,c(H+)增大,pH减小,a>b,D错误。
2.B、D A.pOH大于7为酸性溶液,所以曲线m为苯酚溶液加水稀释的曲线,选项A错误;B.NH2OH、苯酚分别为一元弱碱和一元弱酸,二者均抑制水的电离,lgV=1时苯酚中氢离子浓度约为10-5.5 mol·L-1,羟胺中氢氧根离子浓度约为10-4.5 mol·L-1,故水的电离程度为苯酚>NH2OH,选项B正确;C.结合B可知lgV=1即没有加水时羟胺的电离程度更大,同浓度同体积的NH2OH和苯酚混合后得到正盐,根据越弱越水解可知溶液显碱性,选项C错误;D.结合B、C可知,Kb(NH2OH)>Ka(苯酚),选项D正确。
3.B、C A项中HS-水解程度大于电离程度,所以c(H2S)>c(S2-)、c(OH-)>c(H+),即c(H+)·c(S2-)Ksp(CuS);C项中由于无气泡产生,根据物料守恒得c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3);D项中NaHS会与Cl2反应生成强酸,从而抑制水的电离。
考向2
【典例】C (1)曲线确定:根据pH变化确定abc曲线为向NaHCO3溶液中加NaOH溶液,ade为向NaHCO3溶液中加盐酸。
(2)各点成分确定:
图像点
溶质
a
NaHCO3
b
NaHCO3∶Na2CO3=1∶1
c
Na2CO3
d
NaHCO3∶NaCl=1∶1
e
NaCl(溶有CO2)
(3)各点的分析:A.a点溶液呈碱性,HC在溶液中电离使溶液呈酸性,HC在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度,故A正确;B.由电荷守恒可知,a→b→c过程:溶液中c(HC)+2c(C)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小,故B正确;C.由物料守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HC)+c(C)+c(H2CO3),故C错误;D.c点溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.05+10-11.3) mol·L-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.025+10-4.3) mol·L-1,因此x>y,故D正确。
1.D A. 根据溶液中电荷守恒,阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量,A正确;B.次磷酸是一元弱酸,所以电离是不完全电离,一分子只能电离出一个H+,B正确;C.H2P水解,离子数量少于Na+,阴离子水解溶液显碱性,c(OH-) >c(H+),H2P水解数量较少,所以剩余H2P要远多于OH-,C正确;D.NaH2PO2的水溶液加水稀释,H2P水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,所以c(H3PO2)、c(OH-)变小,溶液中c(H+)变大,所以应变小,描述错误,D错误。
2.B、C a点溶液中溶质为NH4HSO4,NH4HSO4和NaOH溶液混合时先发生中和反应,再生成弱电解质NH3·H2O,酸或碱抑制水电离,b点前发生的是中和反应,b点溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4;c点溶质为Na2SO4、NH3·H2O。A.NH4HSO4在水中完全电离出N、H+和S,由于N发生水解产生H+,且溶液呈酸性,则离子浓度大小为c(H+)>c(S)>c(N)>c(OH-),A项错误;B.a点至b点过程中,H+不断被中和,对水的电离抑制作用越来越小,由水电离出的c(H+)一直增大,b点时水的电离程度最大,B项正确;C.b点溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4,N水解使溶液呈酸性,c点溶质为Na2SO4、NH3·H2O,NH3·H2O电离使溶液呈碱性,中性点在b与c之间,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒关系:c(Na+)+c(N)=2c(S),C项正确;D.c点溶液中c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1×,如果一水合氨完全电离,c(OH-)=0.1 mol·L-1×,pH=14-pOH=14-(1+lg3)=12.5,实际上一水合氨电离程度约为1%,pH<12.5,D项错误。
考向3
【典例】B 根据BaCO3、BaSO4的Ksp及横纵坐标,可知-lgKsp=x+y。A.相同温度下,Ksp(BaSO4)
1.C、D 向20 mL 0.10 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液中分别滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液,滴定终点时消耗Na2S溶液的体积分别为20 mL和10 mL,所以a、b点分别表示恰好完全生成Ag2S和CuS。a点为Ag2S的饱和溶液,根据溶解平衡:Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)可知c(Ag+)=2c(S2-),-lgc(Ag+)=16,c(Ag+)=1×10-16 mol·L-1,则c(S2-)=×c(Ag+)=5×10-17 mol·L-1,该温度下,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)=5×10-49,A项正确;温度不变,硫化银的溶度积不变,若将题述AgNO3溶液浓度改为0.2 mol·L-1,恰好反应时需要20 mL 0.10 mol·L-1 Na2S溶液,平衡时仍为硫化银的饱和溶液,c(Ag+)不变,因此a点会平移至c点,B项正确;a点c(S2-)=5×10-17 mol·L-1,b点c(S2-)=c(Cu2+)=1×10-17.5 mol·L-1,C项错误;d点溶液为物质的量浓度之比为2∶1的NaNO3和Na2S混合溶液,Na2S是强碱弱酸盐,S2-水解使溶液显碱性,所以d点溶液中:c(Na+)>c(N)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
2.B、D A.a点时,lg=0、pOH=4.2,则Kb==10-4.2,所以Kh===10-9.8≈1.58×10-10,数量级为10-10,A错误;B.b点时中和率为50%,故MOH和MCl理论上的物质的量比为1∶1,但此时溶液的pOH在4.2~5.2之间,呈碱性,说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度,故c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B正确;C.c点时中和率大于50%,则c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),结合电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),得出2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),C错误;D.d点时中和率为100%,说明溶质理论上均为MCl,MCl水解促进水的电离,故此时溶液中水的电离程度最大,D正确。
考向4
【典例】C 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。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;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;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;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL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。
1.C、D A.当加入20 mL NaOH溶液时,两条曲线均达到最低点,pOH水最小,且不为7,说明此时水的电离程度最大,即恰好完全中和,同时说明HX、HY为弱酸,利用“越弱越水解”,推出酸性HX>HY,故A说法错误;B.根据A选项分析,当加入20 mL NaOH溶液时,两种酸与NaOH恰好完全中和,NaOH物质的量浓度是酸的一半,即为0.05 mol·L-1,故B说法错误;C.根据电荷守恒,推出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Y-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),M、N点溶液显中性,即有c(Na+)= c(Y-)、c(Na+)= c(X-),因为两点c(Na+)不同,则c(Y-)≠c(X-),故C说法正确;D.取M点计算HY的电离平衡常数,c(Na+)= c(Y-)=,根据物料守恒,c(HY)=,Ka=≈5.4×10-8,故D说法正确。
2.C、D A.悬浊液中加入碳酸钠溶液,硫酸钡转化为碳酸钡,钡离子浓度逐渐减小,故曲线MN表示钡离子浓度变化,A错误;B.硫酸钡的溶度积常数只与温度有关,B错误;C.从图A点分析,硫酸钡的溶度积为10-10,M点分析,碳酸钡的溶度积常数为2.5×10-4×10-5=2.5×10-9,若要使反应BaSO4+CBaCO3+S正向进行,需满足< =4×10-2,C正确;D.BaSO4+CBaCO3+S反应的平衡常数为K=====0.04,若使0.025 mol BaSO4全部转化为BaCO3,则反应消耗0.025 mol C,生成0.025 mol S,K==0.04,c(C)=0.625 mol·L-1,c(Ba2+)=2.5×10-9÷0.625=4×10-9(mol·L-1),由于C水解呈碱性,则离子浓度大小为c(C)>c(S)>c(OH-)>c(Ba2+),D正确。
1.C、D 电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,则相同浓度的钠盐溶液的pH越小,电离平衡常数H2SO3>HF>HS,则水解程度:S>F->HS,所以相同浓度的钠盐:pH(Na2SO3)>pH(NaF)>pH(NaHSO3),故A错误;HF的Ka=6.8×10-4,其水解平衡常数Kh=≈1.47×10-11<6.8×10-4,说明HF电离程度大于F-水解程度,则将等浓度的HF溶液与NaF溶液等体积混合,混合液呈酸性,故B错误;电离平衡常数H2SO3>HF>HS,Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为S+HFF-+HS,故C正确;H2SO3的Ka2=5.6×10-8,则S的Kh2=≈7.7×10-12c(HS)>c(S)>c(H2SO3),故D正确。
2.A 二甲胺[(CH3)2NH]是一元弱碱,只发生部分电离,则常温下,0.001 mol·L-1二甲胺溶液的c(OH-)<0.001 mol·L-1,pH<11,A错误;在二甲胺溶液中存在如下电离平衡:(CH3)2NH+H2O(CH3)2N+OH-,加入NaOH固体后,平衡逆向移动,从而抑制二甲胺的电离,B正确;在(CH3)2NH2Cl溶液中存在如下平衡:(CH3)2N+H2O(CH3)2NH·H2O+H+,加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,平衡正向移动,则减小,C正确;(CH3)2NH2Cl溶液中,存在下列四种离子:H+、(CH3)2N、OH-、Cl-,阴、阳离子之间存在如下电荷守恒:c(H+)+c[N]=c(OH-)+ c(Cl- ),D正确。
3.B 当V=1.12 L时,n(CO2)==0.05 mol,n(NaOH)=50 mL×2 mol·L-1=0.1 mol, n(CO2)∶n(NaOH)=1∶2,两者恰好反应生成Na2CO3,根据物料守恒n(C)∶n(Na+)=1∶2,即存在c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)],A项正确;当1.12 Lc(NH3·H2O),因此c(Cl-)>c(NH3·H2O),C项正确;由图可知,P3点时t==1.0,根据物料守恒可得c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(N),D项正确。
5.B、C A项,H2FeO4为弱电解质,错误;B项,K=,当c(H3Fe)=c(H2FeO4)时,K=<=100,即K<100,正确;C项,Ka1==≈4.15×10-4,正确;D项,Fe水解促进了水的电离,c(Fe)越大,则水的电离程度越大,根据图像可知,水的电离程度:C>A,错误。
6.D 由图可知,25 ℃时,N2H4的电离平衡常数分别为Kb1(N2H4)==10-4.07,Kb2(N2H4)==10-7.15,因为Kb1>Kb2,则c(OH-)相等时,>。故曲线Ⅰ表示与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,A错误;第一步电离平衡常数的数量级为10-5,B错误;由于Kb1·Kb2==10-11.22,pH=8.39时,c(OH-)=10-5.61,则c(N2)=c(N2H4),C错误;pH=9.93时,c(N2)=c(N2H4),溶液显碱性,结合电荷守恒:c(Na+)+c(N2)+2c(N2)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)和物料守恒:c(Cl-)=2[c(N2)+c(N2)+c(N2H4)],可知,c(Na+)>3c(N2),D正确。
7.A、C H2A的电离平衡常数Ka1=,Ka2=,则lg=lg,lg=lg,Ka1≫Ka2,同一溶液中c(H+)相同,lgc水(H+)相同,lg≫lg,故曲线L1表示lgc水(H+)与lg的变化关系,A正确;Y点时,lg≈2,即≈100,则c(HA-)>c(H2A),B错误;由图可知,当c(HA-)= c(H2A)时,水的电离被抑制,溶液呈酸性,随c(H2A)的减小,c(HA-)增大,H2A对水的电离抑制程度减弱,HA-对水的电离促进程度增加,pH增大,当两者对水的电离促进和抑制作用相同时,溶液呈中性,水电离出的c(H+)=10-7mol·L-1,由图知,此时=10,则Ka1(H2A)==10-6,C正确;Z点时c(A2-)=1 000c(HA-),由c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1可知c(A2-)偏大,水解使溶液呈碱性,由于c水(H+)=10-7mol·L-1,此时溶液存在一种强碱性物质,抑制水的电离,D错误。
8.D 已知Ka=,p=-lg=pH+lgKa,根据图上p=-1,pH=3.75,故3.75+lgKa=-1,Ka=1×10-4.75。
根据分析可知p=-lg=pH+lgKa,pH=7时p=7+(-4.75)=2.25,故A正确;
p=-lg=pH+lgKa,横坐标越大,则pH越大,溶液中c(CH3COO-)越大,水电离程度越大,从a到c溶液的pH逐渐增大,溶液中c(CH3COO-)增大,则水电离程度c>b>a,故B正确;Ka=10-4.75,Kh==10-9.25
10.B、C A.由题干图示信息可知,在pH为9左右之前的任意pH下,Zn2+的浓度均比Cu2+大得多,故c(Cu2+)c2(OH-)比c(Zn2+)c2(OH-)小,即Cu(OH)2的溶度积比Zn(OH)2的小,A正确;B.由题干图示信息可知,pH=7时,Cu2+的浓度为a mg·L-1,故Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+)c2(OH-)=×(10-7)2=×10-17,B错误;C.反应2AgOH+Cu2+2Ag+ +Cu(OH)2的平衡常数K===,C错误;D.由题干图示信息可知,Zn(OH)2类似于Al(OH)3具有两性,故将Zn(OH)2加入pH=10的溶液中,可能发生Zn(OH)2+2OH-Zn+2H2O,D正确。
电解质溶液中的平衡
【典例】(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
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
Ka(HA)=1.0×10-3
HA为一元弱酸,且电离程度较大,依据c总(HA)=c(HA)+c(A-)计算
H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜
膜两侧c(HA)相等,c(A-)和c(H+)不等
常温下溶液Ⅰ的pH=7.0
中性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1
常温下溶液Ⅱ的pH=1.0
c(H+)=0.1 mol·L-1,可代入Ka=,结合c总(HA)=c(HA)+c(A-)求解所需内容
【失分警示】一元酸HA Ka(HA)=1.0×10-3,电离程度较大,如不注意题目中c总(HA)=c(HA)+c(A-),误将c(HA)当成c总(HA)理解,就无法对题目进行正确推导。
从“定性”和“定量”两个角度分析外界条件改变时电离平衡的移动
1.从定性角度分析电离平衡
理解勒夏特列原理——平衡向“减弱”这种改变的方向移动,移动结果不能“抵消”或“超越”这种改变。
2.从定量角度分析电离平衡
理解浓度商规则——当Qc>K时,平衡逆向移动;当Qc=K时,处于平衡状态;Qc
1.(强弱电解质的判定)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某碱ROH是否为弱电解质。下列说法正确的是 ( )
A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1RCl溶液pH=7,则ROH是弱碱
B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 ROH溶液pH<12且pH>7,则ROH是弱碱
C.25 ℃时,若测得ROH溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,a-b<1,则ROH是弱碱
D.25 ℃时,若测得RCl溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则ROH是弱碱
2.(电离平衡移动)已知:NH2OH、苯酚分别为一元弱碱和一元弱酸。25 ℃时,将10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NH2OH、苯酚两种溶液分别加水稀释的曲线如图所示,V是溶液体积(mL)。pOH=-lgc(OH-)。下列说法正确的是 ( )
A.曲线m为NH2OH溶液加水稀释的曲线
B.lgV=1时,水的电离程度:NH2OH<苯酚
C.同浓度同体积的NH2OH和苯酚混合后溶液显酸性
D.电离常数:Kb(NH2OH)>Ka(苯酚)
3.(电离平衡与水解平衡)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质:
实验
实验操作和现象
1
测定0.1 mol·L-1NaHS溶液的pH,其pH大于7
2
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中滴加少量CuCl2溶液,产生黑色沉淀
3
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液充分混合,无气泡产生
4
向0.1 mol·L-1NaHS溶液中通入一定量Cl2,溶液变浑浊
下列有关说法正确的是 ( )
A.实验1可知0.1 mol·L-1NaHS溶液中:c(H+)·c(S2-)>c(H2S)·c(OH-)
B.实验2说明Ka(HS-)>Ksp(CuS)
C.实验3所得溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
D.实验4在Cl2通入过程中,水的电离程度先增大后减小
水溶液中离子浓度的大小关系
【典例】(2021·浙江6月选考)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1NaOH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:NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液
a点为NaHCO3溶液,pH=8.3呈碱性
一份滴加0.05
mol·L-1盐酸
pH随盐酸加入逐渐减小,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加HCl,可推得d点和e点的溶液组成
另一份滴加0.05 mol·L-1NaOH溶液
pH随NaOH溶液加入逐渐增大,abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,可推得b点和c点的溶液组成
【失分警示】如不注意题目中滴加NaOH溶液过程中c(Na+)保持不变,就无法准确判断c(HC)+2c(C)+c(OH-)的变化趋势,从而导致错选。
【模型建构】巧抓“五个点”突破酸碱中和滴定问题
抓反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点
判断溶液中溶质的成分及
哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
1.离子浓度大小比较中的三个“守恒”
(1)电荷守恒
电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,溶液呈电中性。
例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(HC)+c(OH-)+2c(C)
(2)物料守恒
电解质溶液中,各原子的数目一定,符合原子守恒。
例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)= 2[c(C)+ c(HC)+ c(H2CO3)]
(3)质子守恒
根据 H2O H++OH-可知,由水电离出的c(H+)与c(OH-)始终相等,水电离出的 H+或OH-虽与其他离子结合以不同的形式存在,但其总量不变。
例如:K2S 溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
2.离子浓度大小比较时守恒式的选择
粒子浓度关系
思考套用公式
一边全为阴离子,另一边全为阳离子
电荷守恒式
一边微粒全含有一种元素,另一边微粒全含另一种元素
物料守恒式
一边微粒能电离H+,另一边微粒能结合H+
质子守恒式
两边没有明显特征
三守恒式结合
1.(溶液中离子浓度关系)次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸,与等浓度等体积的NaOH完全反应后生成NaH2PO2,下
列叙述错误的是 ( )
A.NaH2PO2溶液中存在:c(H2P)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
B.H3PO2溶液中存在电离平衡:H3PO2H2P+H+
C.NaH2PO2溶液中:c(Na+)>c(H2P)>c(OH-)>c(H+)
D.NaH2PO2的水溶液加水稀释,增大
2.(溶液中离子浓度关系)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(已知:lg3=0.5) ( )
A.a点溶液中:c(S)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
B.a点至b点过程中,由水电离出的c(H+)一直增大
C.在b点和c点之间的某点溶液中存在c(Na+)+c(N)=2c(S)
D.不考虑混合时溶液体积的变化,n=12.5
水溶液中离子平衡图像分析
【典例】(2021·全国甲卷)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
下列说法正确的是 ( )
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中=1
【审答思维】题干划线部分关键信息解读
关键信息
信息解读
Ksp(BaSO4)
图中曲线①和②上各取一点计算Ksp
曲线①表示BaSO4的沉淀溶解曲线,曲线②表示BaCO3的沉淀溶解曲线
【失分警示】如不注意题目中横纵坐标为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(S)]、-lg[c(C)],就无法准确找到Ksp与横纵坐标的关系,从而无法进行正确推导。
(一)从微观、宏观层面认识常见曲线
1.稀释曲线
(1)同体积、同浓度的盐酸、醋酸加水稀释
加水稀释一样的倍数,醋酸的pH大
加水稀释到一样的pH,盐酸加的水多
(2)同体积、同pH的盐酸、醋酸加水稀释
加水稀释一样的倍数,盐酸的pH大
加水稀释到一样的pH,醋酸加的水多
(3)稀释倍数与pH的线性关系
①HY为强酸,HX为弱酸
②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
③水的电离程度:d>c>a=b
①MOH为强碱,ROH为弱碱
②c(ROH)>c(MOH)
③水的电离程度:a>b
2.滴定曲线
氢氧化钠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,氨水的滴定曲线
3.分布分数曲线
分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即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)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数
δ0为H2C2O4分布系数,δ1为HC2分布系数、δ2为C2分布系数
(二)从数学角度了解对数图像和负对数图像
1.对数图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度比值[如]取对数,即lgc(A)或lg[],反映到图像中是
①若c(A)=1[或=1]时,
lgc(A)=0,
②若c(A)>1[或>1]时,
lgc(A)取正值且c(A)[或]越大,
lgc(A)越大。
③若c(A)<1[或<1]时,
lgc(A)取负值,且c(A)[或]越大,
lgc(A)越大。
2.负对数图像
pH图像
将溶液中c(H+)取负对数:即pH=-lgc(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH越小
pOH图像
将溶液中c(OH-)取负对数,即pOH=-lgc(OH-),反映到图像中是c(OH-)越大,则pOH越小
pC图像
将溶液中某一微粒浓度[如c(A-)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lgc(A-),反映到图像中是c(A-)越大,则pC越小
1.(传统滴定图像)某温度下,向20 mL 0.10 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液中分别滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cu2+)或-lgc(Ag+)]与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.该温度下Ksp(Ag2S)=5×10-49
B.若将上述AgNO3溶液浓度改为0.2 mol·L-1,则a点会平移至c点
C.a、b两点溶液中c(S2-):a
2.(新型滴定图像)室温下,向20 mL 0.5 mol·L-1的弱碱(MOH)溶液中逐滴加入浓度为0.25 mol·L-1的盐酸,溶液中lg和溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]随中和率的变化关系如图所示。已知:中和率=。下列说法正确的是 ( )
A.MCl的水解常数的数量级为10-9
B.b点时,c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+)
C.c点时,2c(M+)+c(MOH)+c(H+)=3c(Cl-)+c(OH-)
D.a、b、c、d四点中,d点对应溶液中水的电离程度最大
溶液中四大平衡常数应用
【典例】(2021·湖南选择考)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是 ( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
【审答思维】题干关键信息解读
关键信息
信息解读
盐酸分别滴定等浓度的三种一元弱酸钠盐
强酸滴定一元弱酸盐图像
图像起点为NaX、NaY、NaZ溶液,pH依次增大
HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱
图像中突变时消耗盐酸体积相等,但pH不同
反应终点生成HX、HY、HZ浓度相等,pH依次增大
【失分警示】如不注意图像中起点NaX、NaY、NaZ溶液pH大小,就无法判断HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性强弱,从而无法对题目进行正确推导。
1.四大平衡常数间的两个关系
(1)CH3COONa、CH3COOH溶液中,Ka、Kh、Kw的关系是Kw=Ka·Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中[M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)]Ksp、Kw、pH间的关系:
Ksp=c(Mn+)·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1。
2.四大平衡常数使用常见错误
(1)Ka、Kh、Kw数值不随其离子浓度的变化而变化,只与温度有关,Ka、Kh、Kw随着温度的升高而增大。在温度一定时,平衡常数不变,与化学平衡是否移动无关。
(2)Kw常误认为是水电离的c(H+)与c(OH-)的乘积。
(3)只有常温下水的离子积常数Kw=1.0×10-14。
1.(电离平衡常数应用)常温下,在体积均为10.0 mL、浓度均为0.10 mol·L-1的HX、HY溶液中分别滴加某浓度的NaOH溶液,pOH水[pOH水=-lgc(O),c(O)表示溶液中水电离出的OH-的浓度]与滴加NaOH溶液的体积的关系如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.HX、HY均为弱酸,HY的酸性更强
B.NaOH溶液浓度c(NaOH)=0.1 mol·L-1
C.M、N两点的溶液中:c(X-)与c(Y-)不相等
D.常温下HY的电离常数Ka≈5.4×10-8
2.(溶度积常数应用)常温下,将0.025 mol BaSO4粉末置于盛有蒸馏水的烧杯中形成1 L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体(忽略溶液体积的变化)并充分搅拌,加入Na2CO3固体的过程中,溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.曲线MP表示c(Ba2+)的变化
B.BaSO4在BaCl2溶液中的Ksp随着BaCl2溶液浓度增大而减小
C.若要使反应BaSO4+CBaCO3+S正向进行,需满足<4×10-2
D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小关系为c(C)>c(S)>c(OH-)>c(Ba2+)
1.(弱酸电离及盐类水解的平衡移动)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸化学式
HF
H2SO3
电离平衡常数
(25 ℃)
Ka=6.8×10-4
Ka1=1.3×10-3
Ka2=5.6×10-8
下列有关说法正确的是
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系:pH(Na2SO3)
C.Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为S+HFF-+HS
D.NaHSO3溶液中部分微粒浓度的大小:c(Na+)>c(HS)>c(S)>c(H2SO3)
2.(弱碱电离及盐类水解的平衡移动)二甲胺[(CH3)2NH]可用作橡胶硫化促进剂,是一元弱碱,在水中的电离与氨相似,可与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl。下列说法错误的是( )
A.常温下,0.001 mol·L-1二甲胺溶液的pH=11
B.往二甲胺溶液中加入NaOH固体会抑制二甲胺的电离
C.加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,减小
D.(CH3)2NH2Cl溶液中:c(H+)+c[(CH3)2N]=c(OH-)+ c(Cl- )
3.(溶液中离子浓度守恒和大小关系)在50 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中,通入V L(标准状况)CO2,下列说法错误的是 ( )
A.若V=1.12 L,所得溶液中一定有c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)]
B.若1.12 L
C.若V=2.24 L,所得溶液中一定有c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(C)
D.若V=2.24 L,所得溶液中一定有c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)
4.(酸碱反应中离子浓度守恒和大小关系)25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol·L-1氨水的pH,溶液中微粒浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比[t=]与pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列有关说法错误的是 ( )
A.25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数为10-4.75
B.P1所示溶液:c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.P2所示溶液:c(Cl-)>c(NH3·H2O)
D.P3所示溶液:c(N)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
5.(分布系数图像)高铁酸钾(K2FeO4)是一种优良的水处理剂。25 ℃,其水溶液中加酸或碱改变溶液的pH时,含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列说法正确的是 ( )
A.K2FeO4、H2FeO4都属于强电解质
B.25 ℃,H2FeO4+H+H3Fe的平衡常数K<100
C.由B点数据可知,H2FeO4的第一步电离常数Ka1≈4.15×10-4
D.A、C两点对应溶液中水的电离程度相等
6.(对数图像)25 ℃时,向一定浓度的N2H6Cl2溶液中滴入NaOH溶液,粒子浓度与混合溶液pH的变化关系如图所示。
已知:肼在水中的电离方程式:
N2H4+H2ON2+OH-,N2+H2ON2+OH-;pY=-lgY,Y表示或。下列叙述正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ表示与pH的变化关系
B.N2H4的第一步电离的平衡常数的数量级为10-4
C.pH=8.39时,c(N2)>c(N2)>c(N2H4)
D.pH=9.93时,c(Na+)>3c(N2)
7.(对数图像)25 ℃时,某混合溶液中c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c水(H+)的对数lgc水(H+)与lg、lg的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.曲线L1表示lgc水(H+)与lg的变化关系
B.Y点时存在c(H2A)=c(HA-)=c(A2-)
C.Ka1(H2A)=10-6
D.Z点时溶液的pH=7
8.(电离平衡与水解平衡综合应用)已知p=-lg。室温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随着p变化关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.x=2.25
B.水的电离程度:c>b>a
C.当p=0时,加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL
D.当溶液中加入10.00 mL NaOH溶液时:c(H+)+2c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1-c(OH-)
9.(电离与水解平衡综合应用)溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ,是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳)微粒浓度之和的分数。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。
下列说法不正确的是 ( )
A.Kb(NH3·H2O)
C.m点时,c(NH3·H2O)>c(HC)
D.反应HC+NH3·H2ON+C+H2O的平衡常数为K,lgK=-0.9
10.(沉淀溶解平衡综合应用)25 ℃时,三种金属氢氧化物的溶解度(纵坐标以溶解金属质量/mg·L-1表示)与溶液中pH的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.Cu(OH)2的溶度积比Zn(OH)2的小
B.Ksp[Cu(OH)2]=×10-10
C.反应2AgOH+Cu2+2Ag+ +Cu(OH)2的平衡常数K=
D.将Zn(OH)2加入pH=10的溶液中,可能发生Zn(OH)2+2OH-Zn+2H2O
热点11:水溶液中的离子平衡
考向1
【典例】B (1)平衡关系:溶液Ⅰ和溶液Ⅱ均为一元弱酸HA溶液,仅考虑电离平衡即可。(2)pH分析:常温下溶液Ⅰ的pH=7.0,则c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1;常温下溶液Ⅱ的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1,且HA可自由穿过隔膜,故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等。(3)平衡常数分析:Ka==1.0×10-3,且c总(HA)=c(HA)+c(A-),则常温下溶液Ⅰ中=1.0×10-3,溶液Ⅱ为=1.0×10-3;膜两侧c(HA)相等,则溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104。
1.B A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1RCl溶液pH=7,可知RCl为强酸强碱盐,则ROH是强碱,A错误;B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 ROH溶液pH<12且pH>7,可知溶液中c(OH-)< 0.01 mol·L-1,所以ROH未完全电离,ROH为弱碱,B正确;C.假设ROH为强碱,取pH=8的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL测得此时溶液pH>7,C错误;D.假设ROH为强碱,加热时水的电离程度增大,c(H+)增大,pH减小,a>b,D错误。
2.B、D A.pOH大于7为酸性溶液,所以曲线m为苯酚溶液加水稀释的曲线,选项A错误;B.NH2OH、苯酚分别为一元弱碱和一元弱酸,二者均抑制水的电离,lgV=1时苯酚中氢离子浓度约为10-5.5 mol·L-1,羟胺中氢氧根离子浓度约为10-4.5 mol·L-1,故水的电离程度为苯酚>NH2OH,选项B正确;C.结合B可知lgV=1即没有加水时羟胺的电离程度更大,同浓度同体积的NH2OH和苯酚混合后得到正盐,根据越弱越水解可知溶液显碱性,选项C错误;D.结合B、C可知,Kb(NH2OH)>Ka(苯酚),选项D正确。
3.B、C A项中HS-水解程度大于电离程度,所以c(H2S)>c(S2-)、c(OH-)>c(H+),即c(H+)·c(S2-)
考向2
【典例】C (1)曲线确定:根据pH变化确定abc曲线为向NaHCO3溶液中加NaOH溶液,ade为向NaHCO3溶液中加盐酸。
(2)各点成分确定:
图像点
溶质
a
NaHCO3
b
NaHCO3∶Na2CO3=1∶1
c
Na2CO3
d
NaHCO3∶NaCl=1∶1
e
NaCl(溶有CO2)
(3)各点的分析:A.a点溶液呈碱性,HC在溶液中电离使溶液呈酸性,HC在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度,故A正确;B.由电荷守恒可知,a→b→c过程:溶液中c(HC)+2c(C)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HC)+2c(C)+c(OH-)逐渐减小,故B正确;C.由物料守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HC)+c(C)+c(H2CO3),故C错误;D.c点溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.05+10-11.3) mol·L-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.025+10-4.3) mol·L-1,因此x>y,故D正确。
1.D A. 根据溶液中电荷守恒,阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量,A正确;B.次磷酸是一元弱酸,所以电离是不完全电离,一分子只能电离出一个H+,B正确;C.H2P水解,离子数量少于Na+,阴离子水解溶液显碱性,c(OH-) >c(H+),H2P水解数量较少,所以剩余H2P要远多于OH-,C正确;D.NaH2PO2的水溶液加水稀释,H2P水解程度增大,但由于溶液体积增大程度更大,所以c(H3PO2)、c(OH-)变小,溶液中c(H+)变大,所以应变小,描述错误,D错误。
2.B、C a点溶液中溶质为NH4HSO4,NH4HSO4和NaOH溶液混合时先发生中和反应,再生成弱电解质NH3·H2O,酸或碱抑制水电离,b点前发生的是中和反应,b点溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4;c点溶质为Na2SO4、NH3·H2O。A.NH4HSO4在水中完全电离出N、H+和S,由于N发生水解产生H+,且溶液呈酸性,则离子浓度大小为c(H+)>c(S)>c(N)>c(OH-),A项错误;B.a点至b点过程中,H+不断被中和,对水的电离抑制作用越来越小,由水电离出的c(H+)一直增大,b点时水的电离程度最大,B项正确;C.b点溶质为Na2SO4、(NH4)2SO4,N水解使溶液呈酸性,c点溶质为Na2SO4、NH3·H2O,NH3·H2O电离使溶液呈碱性,中性点在b与c之间,即c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒关系:c(Na+)+c(N)=2c(S),C项正确;D.c点溶液中c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1×,如果一水合氨完全电离,c(OH-)=0.1 mol·L-1×,pH=14-pOH=14-(1+lg3)=12.5,实际上一水合氨电离程度约为1%,pH<12.5,D项错误。
考向3
【典例】B 根据BaCO3、BaSO4的Ksp及横纵坐标,可知-lgKsp=x+y。A.相同温度下,Ksp(BaSO4)
1.C、D 向20 mL 0.10 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液和20 mL 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液中分别滴加0.10 mol·L-1 Na2S溶液,滴定终点时消耗Na2S溶液的体积分别为20 mL和10 mL,所以a、b点分别表示恰好完全生成Ag2S和CuS。a点为Ag2S的饱和溶液,根据溶解平衡:Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)可知c(Ag+)=2c(S2-),-lgc(Ag+)=16,c(Ag+)=1×10-16 mol·L-1,则c(S2-)=×c(Ag+)=5×10-17 mol·L-1,该温度下,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)=5×10-49,A项正确;温度不变,硫化银的溶度积不变,若将题述AgNO3溶液浓度改为0.2 mol·L-1,恰好反应时需要20 mL 0.10 mol·L-1 Na2S溶液,平衡时仍为硫化银的饱和溶液,c(Ag+)不变,因此a点会平移至c点,B项正确;a点c(S2-)=5×10-17 mol·L-1,b点c(S2-)=c(Cu2+)=1×10-17.5 mol·L-1,C项错误;d点溶液为物质的量浓度之比为2∶1的NaNO3和Na2S混合溶液,Na2S是强碱弱酸盐,S2-水解使溶液显碱性,所以d点溶液中:c(Na+)>c(N)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),D项错误。
2.B、D A.a点时,lg=0、pOH=4.2,则Kb==10-4.2,所以Kh===10-9.8≈1.58×10-10,数量级为10-10,A错误;B.b点时中和率为50%,故MOH和MCl理论上的物质的量比为1∶1,但此时溶液的pOH在4.2~5.2之间,呈碱性,说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度,故c(M+)>c(Cl-)>c(MOH)>c(OH-)>c(H+),B正确;C.c点时中和率大于50%,则c(M+)+c(MOH)<2c(Cl-),结合电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),得出2c(M+)+c(MOH)+c(H+)<3c(Cl-)+c(OH-),C错误;D.d点时中和率为100%,说明溶质理论上均为MCl,MCl水解促进水的电离,故此时溶液中水的电离程度最大,D正确。
考向4
【典例】C 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。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;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;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;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL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。
1.C、D A.当加入20 mL NaOH溶液时,两条曲线均达到最低点,pOH水最小,且不为7,说明此时水的电离程度最大,即恰好完全中和,同时说明HX、HY为弱酸,利用“越弱越水解”,推出酸性HX>HY,故A说法错误;B.根据A选项分析,当加入20 mL NaOH溶液时,两种酸与NaOH恰好完全中和,NaOH物质的量浓度是酸的一半,即为0.05 mol·L-1,故B说法错误;C.根据电荷守恒,推出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Y-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),M、N点溶液显中性,即有c(Na+)= c(Y-)、c(Na+)= c(X-),因为两点c(Na+)不同,则c(Y-)≠c(X-),故C说法正确;D.取M点计算HY的电离平衡常数,c(Na+)= c(Y-)=,根据物料守恒,c(HY)=,Ka=≈5.4×10-8,故D说法正确。
2.C、D A.悬浊液中加入碳酸钠溶液,硫酸钡转化为碳酸钡,钡离子浓度逐渐减小,故曲线MN表示钡离子浓度变化,A错误;B.硫酸钡的溶度积常数只与温度有关,B错误;C.从图A点分析,硫酸钡的溶度积为10-10,M点分析,碳酸钡的溶度积常数为2.5×10-4×10-5=2.5×10-9,若要使反应BaSO4+CBaCO3+S正向进行,需满足< =4×10-2,C正确;D.BaSO4+CBaCO3+S反应的平衡常数为K=====0.04,若使0.025 mol BaSO4全部转化为BaCO3,则反应消耗0.025 mol C,生成0.025 mol S,K==0.04,c(C)=0.625 mol·L-1,c(Ba2+)=2.5×10-9÷0.625=4×10-9(mol·L-1),由于C水解呈碱性,则离子浓度大小为c(C)>c(S)>c(OH-)>c(Ba2+),D正确。
1.C、D 电离平衡常数越大,酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,则相同浓度的钠盐溶液的pH越小,电离平衡常数H2SO3>HF>HS,则水解程度:S>F->HS,所以相同浓度的钠盐:pH(Na2SO3)>pH(NaF)>pH(NaHSO3),故A错误;HF的Ka=6.8×10-4,其水解平衡常数Kh=≈1.47×10-11<6.8×10-4,说明HF电离程度大于F-水解程度,则将等浓度的HF溶液与NaF溶液等体积混合,混合液呈酸性,故B错误;电离平衡常数H2SO3>HF>HS,Na2SO3溶液中加入足量HF发生反应的离子方程式为S+HFF-+HS,故C正确;H2SO3的Ka2=5.6×10-8,则S的Kh2=≈7.7×10-12
2.A 二甲胺[(CH3)2NH]是一元弱碱,只发生部分电离,则常温下,0.001 mol·L-1二甲胺溶液的c(OH-)<0.001 mol·L-1,pH<11,A错误;在二甲胺溶液中存在如下电离平衡:(CH3)2NH+H2O(CH3)2N+OH-,加入NaOH固体后,平衡逆向移动,从而抑制二甲胺的电离,B正确;在(CH3)2NH2Cl溶液中存在如下平衡:(CH3)2N+H2O(CH3)2NH·H2O+H+,加水稀释(CH3)2NH2Cl溶液,平衡正向移动,则减小,C正确;(CH3)2NH2Cl溶液中,存在下列四种离子:H+、(CH3)2N、OH-、Cl-,阴、阳离子之间存在如下电荷守恒:c(H+)+c[N]=c(OH-)+ c(Cl- ),D正确。
3.B 当V=1.12 L时,n(CO2)==0.05 mol,n(NaOH)=50 mL×2 mol·L-1=0.1 mol, n(CO2)∶n(NaOH)=1∶2,两者恰好反应生成Na2CO3,根据物料守恒n(C)∶n(Na+)=1∶2,即存在c(Na+)=2[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)],A项正确;当1.12 L
5.B、C A项,H2FeO4为弱电解质,错误;B项,K=,当c(H3Fe)=c(H2FeO4)时,K=<=100,即K<100,正确;C项,Ka1==≈4.15×10-4,正确;D项,Fe水解促进了水的电离,c(Fe)越大,则水的电离程度越大,根据图像可知,水的电离程度:C>A,错误。
6.D 由图可知,25 ℃时,N2H4的电离平衡常数分别为Kb1(N2H4)==10-4.07,Kb2(N2H4)==10-7.15,因为Kb1>Kb2,则c(OH-)相等时,>。故曲线Ⅰ表示与pH的变化关系,曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,A错误;第一步电离平衡常数的数量级为10-5,B错误;由于Kb1·Kb2==10-11.22,pH=8.39时,c(OH-)=10-5.61,则c(N2)=c(N2H4),C错误;pH=9.93时,c(N2)=c(N2H4),溶液显碱性,结合电荷守恒:c(Na+)+c(N2)+2c(N2)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)和物料守恒:c(Cl-)=2[c(N2)+c(N2)+c(N2H4)],可知,c(Na+)>3c(N2),D正确。
7.A、C H2A的电离平衡常数Ka1=,Ka2=,则lg=lg,lg=lg,Ka1≫Ka2,同一溶液中c(H+)相同,lgc水(H+)相同,lg≫lg,故曲线L1表示lgc水(H+)与lg的变化关系,A正确;Y点时,lg≈2,即≈100,则c(HA-)>c(H2A),B错误;由图可知,当c(HA-)= c(H2A)时,水的电离被抑制,溶液呈酸性,随c(H2A)的减小,c(HA-)增大,H2A对水的电离抑制程度减弱,HA-对水的电离促进程度增加,pH增大,当两者对水的电离促进和抑制作用相同时,溶液呈中性,水电离出的c(H+)=10-7mol·L-1,由图知,此时=10,则Ka1(H2A)==10-6,C正确;Z点时c(A2-)=1 000c(HA-),由c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.01 mol·L-1可知c(A2-)偏大,水解使溶液呈碱性,由于c水(H+)=10-7mol·L-1,此时溶液存在一种强碱性物质,抑制水的电离,D错误。
8.D 已知Ka=,p=-lg=pH+lgKa,根据图上p=-1,pH=3.75,故3.75+lgKa=-1,Ka=1×10-4.75。
根据分析可知p=-lg=pH+lgKa,pH=7时p=7+(-4.75)=2.25,故A正确;
p=-lg=pH+lgKa,横坐标越大,则pH越大,溶液中c(CH3COO-)越大,水电离程度越大,从a到c溶液的pH逐渐增大,溶液中c(CH3COO-)增大,则水电离程度c>b>a,故B正确;Ka=10-4.75,Kh==10-9.25
10.B、C A.由题干图示信息可知,在pH为9左右之前的任意pH下,Zn2+的浓度均比Cu2+大得多,故c(Cu2+)c2(OH-)比c(Zn2+)c2(OH-)小,即Cu(OH)2的溶度积比Zn(OH)2的小,A正确;B.由题干图示信息可知,pH=7时,Cu2+的浓度为a mg·L-1,故Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu2+)c2(OH-)=×(10-7)2=×10-17,B错误;C.反应2AgOH+Cu2+2Ag+ +Cu(OH)2的平衡常数K===,C错误;D.由题干图示信息可知,Zn(OH)2类似于Al(OH)3具有两性,故将Zn(OH)2加入pH=10的溶液中,可能发生Zn(OH)2+2OH-Zn+2H2O,D正确。
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