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05 考向5 电解质溶液的图像分析——分布分数曲线(附答案解析)-备战2023年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——分布分数曲线
【研析真题•明方向】
1.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,在25℃时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH)·c(NH2CH2COO-)
2.(2020·全国卷Ⅰ)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-) B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2 D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
3.(2017·全国卷ⅠI)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=]。下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-) B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
【重温知识•固基础】
分布曲线: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
1.一元弱酸的分布分数——以“弱酸HA”为例
曲线的名称
δ0为HA分布系数,δ1为A-分布系数
弱酸HA的分布分数
曲线的规律
①随着pH增大,溶质分子(HA)浓度不断减小,离子(A-)浓度逐渐增大
②当pHpKa时,主要存在形式是A-
③根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式,pH由2到6发生反应的离子方程式:HA+OH-===A-+H2O
④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
交点
利用曲线的交点可以求出弱酸的Ka=c(H+)=10-4.76
2.二元弱酸的分布分数——以“弱酸H2A”为例
曲线的名称
δ0为H2A分布系数、δ1为HA-分布系数、
δ2为A2-分布系数
弱酸H2A的分布分数
曲线的规律
①当溶液的pH=1.2时δ0=δ1;当pH=4.2时δ1=δ2;当pHc(OH-)>c(B2+)
C.交点b处c(OH-)=6.4×10-5
D.当加入的盐酸溶液的体积为15 mL时存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(B2+)+c[B(OH)+]+ c(H+),
10.Al3+与F-具有很强的亲和性,当F-的浓度过大时,还会形成AlF。AlF3在一定溶剂中存在分步电离,常温下向某浓度的AlF3溶液中加入NaF,实验测定Al3+、AlF2+、AlF、AlF3在所有含铝元素微粒中的百分含量随pF[pF=-lg c(F-)]变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线b表示AlF
B.pF=4时,c(AlF)>c(AlF3) >c(AlF2+)
C.pF=6.6时,3c(Al3+)+2c(AlF2+)+c(AlF)+c(H+)=c(F-)+c(OH-)
D.常温下,Al3++3F-AlF3的化学平衡常数为1015.6
11.向100 mL 5.0 mol·L-1的NaOH溶液中通入H2S气体,含硫微粒在不同pH溶液中的分布系数(δ)如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线M表示pH与HS-的变化关系
B.S2-+H+HS-的平衡常数数量级为1014
C.HS-的电离程度大于水解程度
D.配制Na2S溶液时可将Na2S固体直接溶于水
【题型特训•练高分】
1.25 ℃时,向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的盐酸,溶液中CN-、HCN物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示,其中a点的坐标为(9.5,0.5)。溶液的pH变化曲线如图乙所示。下列溶液中的关系中正确的是( )
A.图甲中pH=7的溶液:c(Cl-)c(CN-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.图乙中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
2.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+H3FeO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
3.赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO- ,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=,下列表述正确的是( )
A.>
B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
4.下图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T,lgKa1=-3.04,lgKa2=-4.37)混合体系中部分物种的c-pH图(浓度:总As为5.0×10-4 mol·L-1,总T为1.0×10-3 mol·L-1)。下列说法错误的是( )
A.As(OH)3的lgKa1=为-9.1
B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强
C.pH=3.1时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高
D.pH=7.0时,溶液中浓度最高物种为As(OH)3
5.25 ℃时,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,H2A被滴定分数[]、pH及微粒分布分数δ[δ(X)=,X表示H2A、HA-或A2-]的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.a点溶液中溶质为NaHA和H2A
B.b点溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
C.c点溶液中:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)
D.a、b、c、d四点溶液中水的电离程度:d>c>b>a
6.常温下,以酚酞作指示剂,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的二元酸H2A溶液。溶液的pH、溶液中含A微粒的分布系数δ(物质的量分数)随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.H2A在水中电离的方程式为H2AH++HA-,HA-H++A2-
B.当V(NaOH)=20.00 mL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-的电离常数约为1×10-3
D.当V(NaOH)=30.00 mL时,c(HA-)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)
7.室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10 mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.c(Na+)=0.10 mol·L-1的溶液中,c(A2-)-c(H+)=c(H2A)-c(OH-)
B.pH=4的溶液中,c(HA-)=c(H2A)+c(A2-)
C.pH=7的溶液中,c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)
D.K1(H2A)的数量级为10-5
8.25℃时,H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。室温下向10 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3中逐滴加入0.1 mol/LHCl。如图是溶液中含C微粒物质的量分数随pH降低而变化的图像(CO2因有逸出未画出)。下列说法错误的是( )
A.A→B的过程中,离子反应方程式为:CO+H+===HCO
B.A点溶液的pHc(A2-)>c(H2A)
B.pH在0~7中,c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1mol·L-1
C.在pH3→6的过程中,主要发生反应HA-+OH-===A2-+H2O
D.在pH=4.3时,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HA-)
12.常温下,现有0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.当pH=9时,溶液中存在下列关系:c(NH)>c(NH3·H2O)>c(HCO)>c(CO)
B.将0.2 mol CO2通入1 L 0.3 mol·L-1 NH3·H2O溶液中充分反应,则有c(HCO)+3c(H2CO3)-c(CO)>0
C.向pH=6.5的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH和HCO浓度逐渐减小
D.分析可知,常温下水解常数Kh(HCO)的数量级为10-7
13.向等物质的量浓度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫物种(H2S、HS-、S2-)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程中H2S气体的逸出)。下列说法正确的是( )
A.含硫物种B表示H2S
B.在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫物种浓度的关系为c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
C.X、Y为曲线的两交叉点,若能知道X点处的pH,就可以计算出H2S的Ka1
D.NaHS溶液呈碱性,若向该溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反应时所得溶液呈强酸性,其原因是
Cu2++HS-===CuS↓+H+
14.已知:常温下,(1)Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11;(2)H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中水的电离程度比纯水大
C.在pH=3的溶液中存在=10-3
D.向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2CO+H2R===2HCO+R2-
15.H2C2O4是一种二元弱酸,H2C2O4溶液中各型体浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温下某浓度的H2C2O4溶液中各型体分布系数随pH的变化如图所示,据此分析,下列说法不正确的是( )
A.曲线a代表H2C2O4,曲线b代表C2O B.常温下0.1 mol/L的NaHC2O4溶液显酸性
C.常温下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-4.30 D.pH从1.30~4.30时,先增大后减小
16.常温下,将体积为V1的 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液逐滴加入体积为V2的0.100 0 mol·L-1 Na2CO3 溶液中,溶液中H2CO3、HCO、CO所占的物质的量分数(α)随pH 的变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.在pH=10.3时,溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)+c(Cl-)
B.在pH=8.3时,溶液中:c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3) c(Cl-)>c(HCO)>c(H+)>c(OH-)
D.V1∶V2=1∶2时,c(OH-)>c(HCO)>c(CO)>c(H+)
17.20 ℃时,在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100 mol·L-1。含碳元素微粒的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.①表示H2C2O4的分布曲线,③表示C2O的分布曲线
B.Q点对应的溶液中lg c(H+)c(A2-)>c(H2A),正确;B项,根据物料守恒,有c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1mol·L-1,正确;C项,pH在3→6的过程中,HA-浓度降低,A2-浓度升高,即发生反应HA-+OH-===A2-+H2O,正确;D项,根据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),错误。
5.C。解析:据图可知当pH在7.35~7.45之间时,As元素主要存在形式为H3AsO3,故A正确;pH在8.0~10.0 时,反应为H3AsO3和KOH溶液反应生成K2HAsO3,反应的离子方程式为H3AsO3+OH-===H2AsO+H2O,故B正确;a 点为等量的H3AsO3 和H2AsO,此时溶液为碱性,所以H2AsO的电离程度小于水解程度,故C错误;当溶液的溶质为K2HAsO3时,结合图像,根据物料守恒有c(K+)=2c(HAsO)+2c(AsO)+2c(H2AsO),K2HAsO3溶液应呈碱性,说明HAsO的水解程度大于电离程度,则该溶液中c(AsO)<c(H2AsO),而b点c(AsO)=c(H2AsO),则溶液中的溶质应为K2HAsO3和K3AsO3,则2c(HAsO)+2c(AsO)+2c(H2AsO)<c(K+),将c(AsO)=c(H2AsO)代入可得2c(HAsO)+4c(AsO)<c(K+),故D正确。
6.C。解析 H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,pH增大时首先发生:H3PO4+OH-===H2PO+H2O,此时H3PO4的物质的量分数减小,H2PO的物质的量分数增大;继而发生H2PO+OH-===HPO+H2O,此时H2PO的物质的量分数减小,HPO的物质的量分数增大;最后发生HPO+OH-===PO+H2O,此时HPO的物质的量分数减小,PO的物质的量分数增大,所以曲线1代表H3PO4,曲线2代表H2PO,曲线3代表HPO,曲线4代表PO,A错误;H3PO4H2PO+H+,K1=,据图可知c(H3PO4)=c(H2PO)时,pH=2.1,即c(H+)=10-2.1 mol·L-1,所以K1=10-2.1,同理,K2=10-7.2,所以==105.1,故B错误;pH=7.2时,c(H+)=10-7.2mol·L-1,c(H+)·c(OH-)=10-14,溶液中c(OH-)=10-6.8 mol·L-1,c(H2PO)=c(HPO),c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,说明以水解为主,促进了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则水电离的c(H+)=10-6.8 mol·L-1,故C正确;pH=12.3时,溶液中c(HPO)=c(PO),溶液中溶质是Na2HPO4、Na3PO4,根据物料守恒,故D错误。
7.D。解析:随pH增大,焦磷酸(H4P2O7)中的氢离子逐渐被消耗,故①为H4P2O7,②为H3P2O7-,③H2P2O72-,④为HP2O73-,⑤为P2O74-,故A错误;由A项分析可知,④为HP2O73-的分布分数曲线,当HP2O73-的分布分数为最大时,溶液的pH>7,溶液显碱性,说明HP2O73-的水解程度大于其电离程度,则得到离子浓度大小:c(H2P2O72-)>c(P2O74-),故B错误;H3P2O7-H2P2O72-+H+,Ka2(H4P2O7)=,②③交点处,pH=2.36,c(H2P2O72-)=c(H3P2O7-),Ka2(H4P2O7)=c(H+)=10-2.36,故C错误;反应OH-+H4P2O7===H3P2O7-+H2O,平衡常数K==,②①交点处pH=1.52,c(H+)=10-1.52 mol·L-1,c(H4P2O7)=c(H3P2O),Ka1(H4P2O7)=c(H+)=10-1.52 mol·L-1,K==1012.48>105,反应NaOH+H4P2O7===NaH3P2O7+H2O趋于完全,故D正确。
8.D。解析:随着pH的增大,Pb2+的浓度分数逐渐减小,当pH=10时,Pb2+的浓度分数减小为0,A错误;NO与Pb2+在同一溶液中,c(NO)与c(Pb2+)的比值等于其物质的量之比,滴加氨水过程中,随着pH的增大,n(Pb2+)逐渐减小,n(NO)不变,n(NO)与n(Pb2+)的比值增大,故c(NO)与c(Pb2+)的比值增大,pH>10,c(Pb2+)减小为0时,比值无意义,B错误;当pH=7时,根据图示可知,溶液中存在的阳离子有Pb2+、Pb(OH)+、H+以及NH,C错误;当溶液中Pb2+与Pb(OH)2浓度相等时,由图可知,此时溶液pH约等于8,由NH3·H2O电离常数Kb = =1.74 ×10-5,则= = =17.4,故溶液中氨主要以NH形式存在,D正确。
9.C。解析 图中曲线①B(OH)2,②为B(OH)+ ③为B2+;交点a处对应加入的盐酸溶液的体积为5mL时,反应生成等浓度的B(OH)Cl和B(OH)2混合液,由于两种溶质水解电离能力不同,所以B(OH)2、B(OH)+ 浓度分数δ不相等,A错误;当加入的盐酸溶液的体积为10mL时,溶液为B(OH)Cl,溶液显酸性,根据B(OH)2(K1=5.9×10-2、K2=6.4×10-5)可知,c(Cl-)>c[B(OH)+]>c(H+)>c(B2+)>c(OH-),B错误;交点b处时,c[B(OH)+]=c(B2+),根据B(OH)+B2++ OH-,K2= c(OH-)=6.4×10-5, C正确;当加入的盐酸溶液的体积为15 mL时,生成等体积等浓度B(OH)Cl和BCl2的混合液,存在电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=2c(B2+)+c[B(OH)+]+c(H+),D错误;正确选项C。
10.B。解析:从左到右pF越来越大,则得出c(F-)浓度越来越小,从右向左,c(F-)浓度逐渐增大,则得出a、b、c、d分别代表AlF3、AlF、AlF2+、Al3+变化曲线。A.从左到右pF越来越大,AlF3在溶液中存在分步电离,所以图中a、b、c、d分别代表AlF3、AlF、AlF2+、Al3+变化曲线,故A正确;B.a、b、c、d分别代表AlF3、AlF、AlF2+、Al3+变化曲线,图中pF=4时,根据图中信息得到c(AlF)>c(AlF2+)>c(AlF3),故B错误;C.pF=6.6时,根据电荷守恒得到3c(Al3+)+2c(AlF2+)+c(AlF)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),故C正确;D.由图可知,pF=-lg c(F-)=3.8时,c(AlF3)=c(AlF),AlF+F-AlF3的平衡常数K1=,K1====103.8,根据pF=-lg c(F-)=5.2时,c(AlF)=c(AlF2+),AlF2++F-AlF的平衡常数K2=,K2====105.2,根据pF=-lg c(F-)=6.6时,c(Al3+)=c(AlF2+),Al3+ +F-AlF2+的平衡常数K3=,K3====106.6,常温下,Al3++3F-AlF3的化学平衡常数为K=K1·K2·K3=103.8×105.2×106.6=1015.6,故D正确;综上所述,答案为B。
11.B。解析:A.根据图像,曲线M上表示的微粒随着pH的增大,分布系数(δ)逐渐减小,在pH=6.9时,δ=0.5,因此曲线M表示pH与H2S的变化关系,故A错误;B.S2-+H+HS-的平衡常数K=,根据图象,当c(S2-)=c(HS-)时,pH=14.1,c(H+)=10-14.1 mol·L-1,即K=1014.1,因此S2-+H+HS-的平衡常数数量级为1014,故B正确;C.根据图像,当溶液中主要存在HS-时,溶液显碱性,说明HS-的电离程度小于水解程度,故C错误;D.Na2S能够水解,为了抑制水解,配制Na2S溶液时可将Na2S固体溶于一定浓度的氢氧化钠溶液中,再稀释,故D错误;故选B。
【题型特训•练高分】
1.B。解析:根据电荷守恒,c(Cl-)+c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由于pH=7,c(Cl-)+c(CN-)=c(Na+),根据原子守恒,c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),所以c(Cl-)=c(HCN),A错误;Kh=,Ka=,a点,c(CN-)=c(HCN),所以Ka=c(H+)=10-9.5,Kh===10-4.5,B正确;b点溶质为等量的NaCN、NaCl、HCN,因为NaCN的水解大于HCN的电离,c(HCN) >c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),C错误;c点是恰好完全反应的点,溶质为等量的NaCl和HCN,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)+c(OH-),而c(Cl-)>c(HCN),所以D错误。
2.C。解析:A.溶液中存在H2FeO4,说明H2FeO4在溶液中存在电离平衡,则H2FeO4属于弱电解质,故A错误;B.结合图像可知,c(H2FeO4)=c(H3FeO)时,溶液的pH0.01 mol/L,则H2FeO4+H+H3FeO的平衡常数K== Ka1,所以的酸性比的强,B正确;C.由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3mol/L,的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6mol/L,所以时,的浓度比的高,C正确;D.由可知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,D错误;故选D。
5.B。解析:A.由图示可以看出,a点H2A被滴定分数为 0.5,即有一半H2A与NaOH反应生成NaHA,因此 a溶液中溶质为NaHA和HA,A正确;B.b点H2A被滴定分数大于 1,溶质为NaHA和Na2A,溶液中钠离子浓度最大,结合图可知:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),B错误;C.根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),由图示可知,c点溶液中有:c(A2-)=c(HA-),故有c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),C正确;D.由图示可知,从a点到d点,溶液中H2A越来越少,而NaHA、Na2A越来越多,故电离越来越弱,而盐类水解程度越来越大,盐类水解促进水的电离,故a、b、c、d四点溶液中水的电离程度:d>c>b>a,D正确;故答案为B。
6.B。解析:由图可知20.00 mL 0.1 mol·L-1的二元酸H2A溶液中的含A微粒有HA-和A2-,没有H2A分子,说明H2A第一步电离完全,则H2A在水中电离的方程式为H2A===H++HA-,HA-H++A2-,A项错误;当V(NaOH)=20.00 mL时,NaOH和H2A反应生成NaHA,由于HA-只电离不水解,故溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),B项正确;常温下,由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为0.1 mol·L-1,根据图像可知,当V(NaOH)=0时,HA-的分布系数为0.9,A2-的分布系数为0.1,溶液的pH=1,则HA-的电离平衡常数Ka==≈1×10-2,C项错误;当V(NaOH)=30.00 mL时,溶液中溶质为等物质的量的NaHA、Na2A,根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),物料守恒2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-),消去c(Na+)可得c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-),D项错误。
7.A。解析:当c(Na+)=0.10 mol·L-1时,结合c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10 mol·L-1和电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),得c(A2-)-c(H+)=c(H2A)-c(OH-),A项正确;结合图像可知pH=4的溶液中c(HA-)>0.05 mol·L-1,再结合c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.10 mol·L-1可知c(HA-)>c(H2A)+c(A2-),B项错误;溶液中电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7的溶液中c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),C项错误;K1(H2A)=,题图中c(H2A)=c(HA-)时,溶液的pH在3~4之间,故K1(H2A)的数量级为10-4,D项错误。
8.D。解析:A项由图可知A→B的过程中CO减小,HCO增多,故反应的离子方程式为CO+H+===HCO,正确;B项A点c(CO)=c(HCO),由Ka2=推知c(H+)=Ka2,pH=-lg c(H+)=-lg Ka2=-lg 5.6×10-11HCO,所以向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2CO+H2R===2HCO+R2-,正确。
15.D。解析:随着pH升高草酸分子的浓度逐渐减小,草酸氢根离子的浓度逐渐增大,继续升高pH,草酸氢根离子的浓度又逐渐减小,而草酸根离子的浓度开始逐渐增大,因此曲线a代表H2C2O4,曲线b代表C2O,A正确;根据图像可知当草酸氢根离子浓度达到最大值时,溶液显酸性,所以常温下0.1 mol/L的NaHC2O4溶液显酸性,B正确;根据图像可知当草酸氢根和草酸根离子浓度相等时pH=4.3,所以草酸的第二步电离平衡常数Ka2==c(H+)=10-4.30,C正确;根据图像可知pH从1.30~4.30时,始终减小,D错误。
16.D。解析:A项,任何溶液中均存在电荷守恒,则在pH=10.3时,溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)+c(Cl-),正确;B项,由图可知,在pH=8.3时,该溶液为NaHCO3和NaCl的混合溶液,根据物料守恒可得c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)c(OH-),根据化学反应:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,所以离子浓度大小关系为 c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO)>c(H+)>c(OH-),正确;D项,V1∶V2=1∶2时,混合后的溶液是等物质的量浓度的Na2CO3 、NaHCO3、NaCl的混合溶液,Na2CO3和NaHCO3是强碱弱酸盐,水解导致溶液显碱性,CO的水解程度大于HCO的水解程度,则溶液中c(HCO)>c(CO),由于水解程度是微弱的,所以c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+),错误。
17.D。解析:随着溶液pH增大,溶液H2C2O4、HC2O先后被反应,越来越少,而C2O则越来越多,因此曲线①代表的是HC2O,②代表的是H2C2O4,③代表C2O,故A错误;Q点时溶液显酸性,因此c(H+)>c(OH-),即lg c(H+)>lg c(OH-),故B错误;电离平衡常数只受温度的影响,根据P点,Ka==10-4.2,此平衡常数是草酸的二级电离,故C错误;根据质子守恒,因此有c(OH-)=c(H+)-c(C2O)+c(H2C2O4),故D正确。
18.B。解析:选B A项,Ⅲ对应的OH-的浓度最小,N2H4电离平衡正向移动的程度最大,则Ⅲ对应的微粒为N2H,正确;B项,反应②为N2H4的二级电离方程式,错误;C项,由电荷守恒可得,c(OH-)+c(Cl-)=c(N2H )+2c(N2H)+c(H+),从图像可得C点c(OH-)c(N2H )+2c(N2H),正确;D项,从图像可知,A点N2H4、N2H物质的量分数相等,说明它们的浓度相等,c(OH-)=10-6,K1==c(OH-)=10-6,正确。
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