04 考向4 电解质溶液的图像分析——酸碱中和滴定曲线(附答案解析)-备战高考化学大二轮专题突破系列(全国通用)
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电解质溶液的图像分析——酸碱中和滴定曲线
1.(2018·浙江卷)常温下,分别取浓度不同、体积均为20.00mL的3种HCl溶液,分别滴入浓度为1.000mol·L-1,0.1000mol·L-1和0.01000mol·L-1的NaOH溶液,测得3个反应体系的pH随V(NaOH)的变化的曲线如图,在V(NaOH)=20.00mL前后出现突跃。下列说法不正确的是( )
A.3种HCl溶液的c(HCl):最大的是最小的100倍
B.曲线a、b、c对应的c(NaOH):a>b>c
C.当V(NaOH)=20.00mL时,3个体系中均满足:c(Na+)=c(Cl-)
D.当V(NaOH)相同时,pH突跃最大的体系中的c(H+)最大
2.(2016·全国卷Ⅰ)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12
3.(2016·天津卷)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
4.(2015·山东卷)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA) B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
【重温知识•固基础】
1.强碱滴定一元弱酸——抓“五点”
(1)各特殊点粒子大小关系及变化趋势
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示
关键点分析
溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
抓反应的“起始”点,即A点,判断酸、碱的相对强弱
溶质为HA,0.1mol·L-1 HA溶液的pH>1,故HA为弱酸
粒子浓度大小关系:c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
抓反应的“一半”点,即B点,判断是哪种溶质的等量混合
溶质是等物质的量的HA和NaA,且pH7
粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
抓反应的“过量”点,即E点,判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
溶质是等物质的量的NaA和NaOH,pH>7
粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
(2)各特殊点对水电离程度的影响
点
溶质
水的电离情况
pH—V图
A
HA
抑制
B
等物质的量的HA和NaA
抑制
C
NaA和少量的HA
正常电离
D
NaA
只促进
E
NaA与NaOH以2:1混合
抑制
F
等物质的量的NaA和NaOH
抑制
结论
水的电离程度大小顺序为: D>C>B>A>E>F
2.多组反应图像
(1)强碱滴定一元强酸、一元弱酸
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
①曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低
②突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应
③室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应时,终点不是pH=7而是pH>7
(2)强酸滴定一元强碱、一元弱碱
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
①曲线起点不同:强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
②突跃点变化范围不同:强酸与强碱反应的突跃点变化范围大于强酸与弱碱反应
③室温下pH=7不一定是终点:强酸与强碱反应时,终点是pH=7;强酸与弱碱反应时,终点不是pH=7而是pHc(A2-)>c(H2A),可知NaHA显酸性
【题型突破•查漏缺】
1.常温下,用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.由图可知,c1>c2>c3
B.M点溶液中存在:c(H+)+c(HA)=c(OH-)+c(A-)
C.恰好中和时,溶液中离子浓度的大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D.由pH=7时的溶液计算得:Ka=
2.已知H3A与足量NaOH溶液反应生成NaH2A。25℃时,H3A的电离常数Ka=5.8×l0-10。该温度下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的NaH2A溶液,混合溶液的pH与所加盐酸的体积(V)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.H3A是三元弱酸 B.P点溶液中,由水电离出的c(OH-)的数量级为10-11
C.ac(H2A-)
3.常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1二元酸H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液,有关微粒物质的量变化如图。下列叙述正确的是( )
A.当V(NaOH)=20 mL时,溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+)
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水的大
C.等浓度H2A和NaHA的混合溶液中无论加入少量的强酸或强碱,溶液的pH变化都不大
D.当V(NaOH)=40 mL时,升高温度,减小
4.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点所得溶液中:2n(H2A)+n(A2-)>0.002 mol B.b点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(A2-)=c(HA-) D.d点所得溶液中A2-的水解平衡常数Kh1=10-7.19
5.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的H3PO4溶液中滴加0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.H3PO4溶液第一步滴定可用酚酞作指示剂
B.A点溶液中c(H2PO)>c(H3PO4)>c(HPO)
C.图像中A、B、C三处溶液中相等
D.B点溶液存在2c(Na+)=c(PO)+c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO4)
6.常温下,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液滴定20mL 0.1000mol·L-1 H3PO4溶液,溶液pH与滴入NaOH溶液的体积间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.当V(NaOH)=0时,c(H3PO4)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)=0.1000mol·L-1
B.当V(NaOH)=20mL时,c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4)
C.当pH=7时,c(Na+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)
D.当V(NaOH)=40mL时,c(PO43-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2PO4-)+2c(H3PO4)
7.常温下,用0.1 mol·L-1 HCl溶液滴定0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液,滴定曲线如图a所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图b所示。下列说法不正确的是( )
A.Kb(NH3·H2O)的数量级为10-5 B.P到Q过程中,水的电离程度逐渐增大
C.当滴定至溶液呈中性时,c(NH)>c(NH3·H2O) D.N点,c(Cl-)-c(NH)=
8.常温下,用浓度为0.100 0 mol·L-1的盐酸分别逐滴加入20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的两种一元碱MOH、ROH溶液中,pH随盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.pH=10时,c(M+)>c(MOH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.将上述MOH、ROH溶液等体积混合后,用盐酸滴定至MOH恰好反应时:c(R+)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
C.10 mLc(OH-)
9.常温下,用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是( )
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)
B.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
10.常温下,用0.1 mol/L盐酸或NaOH溶液滴定体积均为20 mL,浓度均为0.1 mol/L的MOH、HX溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.两个滴定实验均可用酚酞作指示剂 B.常温下0.1 mol/LMX溶液的pHc(HX) D.b点溶液中存在:2c(MOH)+c(M+)+c(OH-)=c(H+)
【题型特训•练高分】
1.25 ℃时,向10 mL 0.10 mol·L-1 的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
B.溶液在a点和b点时水的电离程度相同
C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A- )+c(OH-)
D.V=10 mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
2.常温下,向20 mL 0.2 mol/L H2A溶液中滴加0.2 moI/L NaOH溶液。有关微粒的物质的量变化如图所示(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-),根据图示判断,下列说法正确的是( )
A.当V[NaOH(aq)]=20 mL时,溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水大
C.H2A第一步电离的方程式为:H2A=HA-+H+
D.向NaHA溶液加入水稀释的过程中,pH可能增大也可能减少
3.已知:pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a点所对应溶液中:c(HSO)=c(H2SO3)
B.b点所对应溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-)
C.c点所对应溶液中:c(Na+)=3c(HSO)
D.d点所对应溶液中:c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+)
4.在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点:=1.0×10-14
B.b点溶液中离子浓度大小关系为c(OH-)=c(H+)b>a
5.常温下,将等浓度的NaOH溶液分别滴加到等pH、等体积的HA、HB两种弱酸溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.酸性: HA>HB
B.a点时,溶液中由水电离出的c(OH-)约为1×10-10mol·L-1
C.向HB溶液中滴加NaOH溶液至pH=7时:c(B-)>c(HB)
D.b点时,c(Na+)>c(B-)=c(HB)>c(H+)>c(OH- )
6.室温下,H2C2O4的电离平衡常数Ka1= 5.9 ×10 -2,Ka2= 6.4 ×10 -5,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1H2C2O4溶液的曲线如图所示(体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.滴定过程中,当 pH=4 时,存在:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(C2O)+c(HC2O)
B.点①、③、④所示溶液中,点③所示溶液水的电离程度最大
C.点③所示溶液:3c(C2O)+2c(HC2O)+c(H2C2O4)=0.1 mol·L-1
D.滴定过程中可能出现:c(Na+)>c(C2O)=c(HC2O)>c(OH-)>c(H+)
7.常温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.100 mol·L-1 H3PO4溶液,pH随滴入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ka1(H3PO4)的数量级为10-3
B.a点溶液中c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO4)
C.c点溶液中c(H+)+2c(H3PO4)+c(H2PO)=c(OH-)+c(PO)
D.随着NaOH溶液的滴加,水的电离程度逐渐增大
8.室温下,用m mol·L-1的二甲胺[(CH3)2NH]溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00 mL 0.1 mol/L的盐酸溶液。溶液pH随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是( )
A.本实验应该选择酚酞作指示剂 B.室温下,Kb[(CH3)2NH·H2O]=×10-8
C.a点溶液中水的电离程度最大 D.b点溶液中存在:c[(CH3)2NH]>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
9.常温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴加到20 mL 0.1 mol·L-1 HX溶液中,滴定曲线如图甲所示,含X-微粒的物质的量分数(δ)随pH变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.b点时c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
B.在A点时溶液中由水电离出的c(H+)≈1×10-9 mol·L-1
C.c点对应溶液中离子浓度大小关系:c(Na+)=c(X-)=c(OH-)=c(H+)
D.d点时,溶液中=1
10.25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol·L-1氨水的pH,系统中微粒浓度的对数值(lg c)与pH的关系如图1所示,反应物的物质的量之比[X=]与pH的关系如图2所示。若忽略通过气体后溶液体积的变化,下列有关说法正确的是( )
A.P1所示溶液:c(Cl-)=0.05 mol·L-1
B.P2所示溶液:c(NH3·H2O)>c(OH-)+c(Cl-)
C.P3所示溶液:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(H+)
D.25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数为10-4.75
11.某二元酸(化学式用H2X表示)在水中的电离方程式是:H2X=H++HX-,HX-H++X2-,常温下,向10mL0.1000 mol·L-1的H2X溶液中逐滴加入0.1000 mol·L-1的NaOH溶液,pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列叙述中正确的是
A.a点pH>1
B.b点溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H2X)>c(H+)>c(OH-)
C.d点溶液中:c(Na+)=2c(X2-)+2c(HX-)
D.水的电离程度:c>a>e
【电解质溶液的图像分析——酸碱中和滴定曲线】答案
【研析真题•明方向】
1.D。解析:A、由图可知,c(HCl)分别为1.000mol/L,0.100mol/L和0.01000mol/L,故最大的是最小的100倍,选项A正确;B、加入多于20mL的氢氧化钠溶液时,溶液pH最高的为氢氧化钠浓度最高的图像,即a对应的c(NaOH)最大,以此类推,选项B正确;C、当 V(NaOH)=20.00mL时,都恰好完全反应,溶液呈中性c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),选项C正确;D、当 V(NaOH)相同时,三者都恰好完全反应,所得混合溶液体系中c(H+)应该是相同的,选项D不正确。答案选D。
2.D。解析:当恰好完全中和时,生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的变色范围pH为8.2~10.0,甲基橙的变色范围pH为3.1~4.4,故应选甲基橙作指示剂,A项错误;当V(盐酸)=20.0 mL时,恰好完全反应,溶液呈酸性,B项错误;M点时由溶液中电荷守恒知c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),但c(NH)=c(Cl-)≫c(H+)=c(OH-),C项错误;该温度下,0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,则c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3 mol·L-1<0.01 mol·L-1,故其溶液的pH<12,D项正确。
3.C。解析:根据起点pH:HA<HB<HD知酸性:HA>HB>HD,根据酸性越强,酸的电离常数越大,则KHA>KHB>KHD,故A项错误;P点时根据横坐标中和百分数为50%知c(HB)∶c(NaB)=1∶1,根据纵坐标pH<7知酸的电离程度大于盐的水解程度,故B项正确;根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)和pH=7知c(Na+)=c(A-),同理c(Na+)=c(B-)、c(Na+)=c(D-),根据中和原理知溶液显中性时需要的NaOH的量不同,故c(Na+)不相同,则c(A-)、c(B-)、c(D-)三者不相同,C项错误;当中和百分数都达到100%时,溶液为NaA、NaB、NaD的混合物,则c(OH-)=c(HA)+c(HB)+c(HD)+c(H+),即c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确。
4.D。解析:A项,a点NaOH与HA恰好完全反应,溶液的pH为8.7,呈碱性,说明HA为弱酸,NaA发生了水解反应,则溶液中c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),错误;B项,a点NaA发生了水解反应,促进了水的电离,b点主要由于HA的电离而使溶液呈酸性,抑制了水的电离,所以a点水的电离程度大于b点,错误;C项,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),pH=7,则c(H+)=c(OH-),可得c(Na+)=c(A-),错误;D项,b点溶液中溶质为等物质的量NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以c(A-)>c(HA),正确。
【题型突破•查漏缺】
1.B。解析:用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA溶液,滴定终点之后,滴入相同体积的氢氧化钠溶液时,氢氧化钠浓度越大,过量的氢氧化钠越多,溶液的碱性越强,pH越大,因此c1>c2>c3,A项正确;M点溶液中存在电荷守恒和物料守恒,分别为c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-)和2c(Na+)=c(A-)+c(HA),因此2c(H+)+c(HA)=2c(OH-)+c(A-),B项错误;恰好中和时,溶液中的溶质为NaA,A-水解,溶液显碱性,溶液中离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C项正确;设NaOH溶液、HA溶液的浓度均为c mol·L-1,pH=7时,加入的氢氧化钠溶液为V mL,生成的NaA为V×10-3 c mol,溶液中存在c(H+)=c(OH-),Ka===,D项正确。
2.D。解析:由信息“H3A与足量NaOH溶液反应生成NaH2A”推知H3A是一元弱酸,A错误;25℃时,H3A的电离常数Ka=5.8×10-10,则H2A-的水解常数Kh==×10-5=≈=,计算得c(OH-)的数量级为10-3,故P点溶液中,由水电离出的c(OH-)的数量级为10-3,B错误;Q点溶液的pH=7,又因为等物质的量浓度的H3A的电离程度小于H2A-的水解程度,故a>10,C错误;Q点溶液中的溶质为NaH2A、H3A和NaCl,根据电荷守恒和物料守恒可知,c(H3A)=c(Cl-)>c(H2A-),D正确。
3.C。解析:从图像看出当V(NaOH)=20 mL时,溶液中的溶质是NaHA,溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),说明HA-以电离为主,故c(H+)>c(OH-),故A错;等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后的溶质是NaHA,HA-以电离为主,产生H+,抑制水的电离,故B错;等浓度H2A和NaHA的混合溶液形成缓冲溶液,溶液中存在电离平衡H2AH++HA-,水解平衡NaHA+H2ONaOH+H2A,加入酸,HA-会消耗H+生成H2A,加入碱,OH-和H2A反应生成HA-,溶液pH变化都不大,C正确;当V(NaOH)=40 mL时,溶液中的溶质是Na2A,但存在HA-,说明A2-水解,其水解平衡:A2-+H2OHA-+OH-,升高温度,A2-的水解平衡正向移动,c(A2-)减小,增大,故D错。
4.C。解析:用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,a点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=1.85=pKa1,即c(H+)=Ka1,则c(H2A)=c(HA-),由物料守恒知,溶液中存在n(H2A)+n(HA-)+n(A2-)=2n(H2A)+n(A2-)=0.1 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,A项错误;b点消耗NaOH溶液20 mL,恰好反应生成NaHA,溶液显酸性,由溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),可得c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),B项错误;c点溶液pH=7.19=pKa2,c(H+)=Ka2==10-7.19,所以c(A2-)=c(HA-),C项正确;A2-水解平衡常数Kh1====10-6.81,D项错误。
5.C。解析:A、H3PO4溶液第一步滴定生成NaH2PO4,溶液呈酸性,选变色范围为酸性的指示剂,可选用甲基橙作指示剂,故A错误;B、A点为NaH2PO4溶液,NaH2PO4在水溶液中,电离程度大于水解程度,A点溶液中c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO4),故B错误;C、温度相同,同一反应的平衡常数相同,HPO水解常数:A、B、C三处溶液中相等,故C正确;D、B点是Na2HPO4溶液,物料守恒为:c(Na+)=2[c(PO)+c(H2PO)+c(HPO)+c(H3PO4)],故D错误。
6.A。解析:当V(NaOH)=0时,溶液中只存在H3PO4溶液,根据物料守恒可知,c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)=0.1000mol·L-1,A选项错误;当V(NaOH)=20mL时,溶液的pH=4.7,溶质为NaH2PO4,由于溶液呈酸性,故电离大于水解,则c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4),B选项正确;当pH=7时,[H+]=[OH-],溶液中有电荷守恒[Na+]+[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-],则[Na+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-],C选项正确;当V(NaOH)=40mL时,溶液的pH=9.7,溶质为Na2HPO4,溶液中存在着电荷守恒:[Na+]+[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-],物料守恒:[Na+]=2[H2PO4-]+2[HPO42-]+2[PO43-]+2[H3PO4],两式相减有:[PO43-]+[OH-]=[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4],D选项正确。
7.D。解析:当中和50%时,溶液中c(NH)=c(NH3·H2O),则Kb=c(OH-)==10-4.74,Kb(NH3·H2O)的数量级为10-5,故A正确;P到Q过程中,c(NH)∶c(NH3·H2O)逐渐增大,溶液中溶质由一水合氨变为氯化铵,酸或碱抑制水电离,铵根离子促进水电离,所以水的电离程度增大,故B正确;根据图b知,pH=7时,横坐标大于1,所以c(NH)>c(NH3·H2O),故C正确;N点溶液中溶质为氯化铵,根据电荷守恒得c(Cl-)-c(NH)=c(H+)-c(OH-)=10-5.28-=10-5.28-10-8.72,故D错误。
8.B
9.C。解析:A项,点①的溶液中存在电荷守恒为c(OH-)+c(CN-)=c(Na+)+c(H+),而且c(OH-)>c(H+),点②所示溶液中的电荷守恒为c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),而且c(OH-)<c(H+),二者中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO-)>c(CN-),错误;B项,点③中pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点③中c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),错误;C项,点①的溶液中存在物料守恒:c(HCN)+c(CN-)=c(Na+),点②所示溶液中的物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),正确。
10.A。解析:A.酚酞变色pH在8.2~10之间,滴定MOH时反应产生的盐MCl是强酸弱碱盐,恰好反应时溶液显酸性,应该选择酸性范围内变色的指示剂,不能使用酚酞作指示剂,A错误;B.0.1 mol/L HX的pH=2,而0.1 mol/L MOH的pHMOH,则MX溶液中M+的水解程度大于X-的水解程度,溶液显酸性,溶液的pHc(HX),C正确;D.b点时溶液MCl与HCl等浓度的混合溶液,根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),根据物料守恒得2[c(MOH)+c(M+)]=c(Cl-),整理得2c(MOH)+c(M+)+c(OH-)=c(H+),D正确。
【题型特训•练高分】
1.A。解析:a点时,pH=3, c(H+)=10-3mol·L-1,因为Ka=1.0×10-3,所以c(HA)=c(A-),根据电荷守恒c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)和c(HA)=c(A-),A选项正确;a点溶质为HA和NaA,pH=3,水电离出的c(OH-)=10-11,b点溶质为NaOH和NaA,pH=11,c(OH-)=10-3,OH-是由 NaOH电离和水电离两部分组成的,推断出由水电离出的c(OH-)c(H+), 即c(HA)>c(H+) ,故D错误。
2. A
3.C。解析:A项,H2SO3为弱酸,a点对应溶液中含硫元素的粒子有SO、HSO、H2SO3,根据H2SO3的Ka1=及pKa1=-lg Ka1得Ka1=10-1.85=,所以c(HSO)=c(H2SO3),正确;B项,b点对应溶液中加入氢氧化钠溶液的体积为20 mL,与H2SO3恰好反应生成NaHSO3和H2O,NaHSO3溶液中质子守恒关系式为c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-),正确;C项,c点对应溶液中加入氢氧化钠溶液的体积大于20 mL小于40 mL,所以溶质为Na2SO3和NaHSO3,由H2SO3的pKa2=7.19可得Ka2=10-7.19,由Ka2=、c(H+)=10-7.19可得c(SO)=c(HSO),又根据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),所以c(Na+)=c(OH-)+3c(HSO)-c(H+),又因为c点对应溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>3c(HSO),错误;D项,d点对应溶液为Na2SO3溶液,SO水解得到HSO,但是水解程度小,故有c(Na+)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+),正确。
4.C。解析 A.a点温度低于25 ℃,因而KW c(HB),C正确;D.b点时,pH等于5,HB的电离程度大于NaB的水解程度,所以c(B-)= c(HB)> c(Na+)> c(H+)>c(OH- ),D错误;故选D。
6.C。解析:A.滴定过程中,当 pH=4时,为酸性溶液,存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O),故A错误;B.点①溶液显酸性,抑制水的电离,点③对应的溶液呈中性,点④所示溶液中消耗氢氧化钠40 mL,二者恰好完全反应,溶液中的溶质为草酸钠,草酸根离子水解使溶液显碱性,促进水的电离,则点④所示溶液水的电离程度最大,故B错误;C.原草酸溶液中存在物料守恒:c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)=0.1 mol·L-1,点③对应的溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(C2O)+c(HC2O),可得c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O),设点③时加入的氢氧化钠溶液的体积为V,3c(C2O)+2c(HC2O)+c(H2C2O4)=2c(C2O)+c(C2O)+c(HC2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4)=+==0.1 mol·L-1,故C正确;D.若c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,当点④之后继续加氢氧化钠溶液可符合,c(Na+)>c(C2O),但HC2O来自于C2O的水解,且加碱抑制C2O的水解,则溶液中始终c(C2O)>c(HC2O),不可能相等,故D错误;答案选C。
7.D。解析:A.据图可知0.100 mol/L的H3PO4溶液的pH为1.7,即溶液中c(H+)=10-1.7 mol/L,所以有Ka1(H3PO4)==≈10-2.4,数量级为10-3,A正确;B.a点加入10 mL等浓度NaOH溶液,所以a点时溶质为NaH2PO4,此时溶液pH=4,可知H2PO的电离程度大于水解,故溶液中c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO4),B正确;C.c点时加入20 mL NaOH溶液,所以c点时溶液中的溶质为Na2HPO4,根据物料守恒得c(Na+)=2[c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)],根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),联立可得c(H+)+2c(H3PO4)+c(H2PO)=c(OH-)+c(PO),C正确;D.随着NaOH溶液的滴加,由起始到d点时(该点NaOH和H3PO4完全反应)水的电离程度逐渐增大,d点到e点溶液中由于NaOH的电离抑制水的电离,所以水的电离程度减小,D错误;综上所述答案为D。
8.B。解析:选B 因为两者恰好完全反应生成(CH3)2NH2Cl,溶液显酸性,故本实验应该选择甲基橙作指示剂,A错误;a点加入(CH3)2NH的体积为10 mL,溶液总体积为20 mL,溶液呈中性,故此时c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,由电荷守恒得c[(CH3)2NH]+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),c(H+)=c(OH-),故c[(CH3)2NH]=c(Cl-)=0.05 mol·L-1,由物料守恒得c[(CH3)2NH·H2O]=(0.5m-0.05)mol·L-1,室温下,Kb[(CH3)2NH·H2O]==×10-8,B正确;当两者恰好完全反应时,水的电离程度最大,(CH3)2NH2Cl溶液呈酸性,故水的电离程度最大的点在a点的左下方,C错误;b点溶液呈碱性,c(H+)c(Cl-),因为溶液中H+是由盐类水解产生的,c(OH-)是由弱碱电离产生的,它们的浓度都远远小于c(Cl-),故微粒浓度大小关系是c[(CH3)2NH]>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
9.B。解析:b点溶质为等浓度的NaX、HX,存在电离平衡:HXH++X-,水解平衡:X-+H2OHX+OH-,此时溶液显酸性,故HX的电离程度大于水解程度,所以c(X-)>c(HX),A项错误;0.1 mol·L-1 HX溶液的pH=3,根据HXH++X-可知,HX的电离常数Ka=≈1×10-5,由于A点时,c(X-)=c(HX),所以c(H+)≈1×10-5 mol·L-1,则由水电离出的c(H+)=c(OH-)≈ mol·L-1=1×10-9mol·L-1,B项正确;c点对应溶液中,pH=7,c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒可知c(Na+)=c(X-),则c(Na+)=c(X-)>c(OH-)=c(H+),C项错误;d点时,由物料守恒得c(Na+)=c(X-)+c(HX),所以>1,D项错误。
10.D。解析:根据图示可知P1时c(NH)=c(NH3·H2O)=0.05 mol·L-1,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),P1点溶液pH=9.25,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),因此c(Cl-)<0.05 mol·L-1,A错误;根据电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),根据图示可知P2时X(NH)>c(NH3·H2O),c(H+)+c(NH)>c(NH3·H2O),所以c(NH3·H2O)<c(OH-)+c(Cl-),B错误;根据图示可知P3时c==1.0,溶液的溶质为NH4Cl,根据物料守恒可得c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1,所以c(NH)+c(NH3·H2O)<c(Cl-)+c(H+),C错误;25 ℃时,NH3·H2O的电离平衡常数为K=,当溶液中c(NH)=c(NH3·H2O)时,=c(OH-)==10-4.75,D正确。
11.D。解析:由于该二元酸第一步为完全电离,故a点pH<1,A错误;b点溶液相当于一份NaHX溶液,由于HX-的电离程度大于其水解程度,则b点溶液中c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(H2X)>c(OH-),B错误;c点溶液相当于Na2X溶液,可写出溶液中的物料守恒,c(Na+)=2c(X2-)+2c(HX-)+2c(H2X),故C错误;a点相当于在水溶液中加入了10mL0.1000mol/L的H2X溶液,e点相当于加入了20mL0.1000mol/LNaOH溶液,故a点的氢离子浓度略大于e点的氢氧根离子浓度,导致对水电离的抑制增加,故水的电离程度c>a>e,D正确。
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