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高考化学二轮复习针对性练习专题九 水溶液中的离子平衡 专题检验(实战演练)(解析版)
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下列说法错误的是( )
A.Ka(HX)的数量级为10-5
B.a点溶液加水稀释时,不变
C.b点溶液中:c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
D.a、b、c、d四点溶液中,水的电离程度:c>b>a>d
【答案】B
【解析】由图可知,a点0.1ml/LHX溶液的pH为2.8,b点为HX溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度的HX和NaX的混合溶液,溶液呈酸性,c点为HX溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到NaX溶液,d点为等浓度的NaX和氢氧化钠的混合溶液。
A项:a点0.1ml/LHX溶液的pH为2.8,HX的电离常数为≈=10—4.6,则电离常数的数量级为10—5,故A正确;
B项,a点0.1ml/LHX溶液的pH为2.8,由电离常数公式可得=,加水稀释时,电离常数不变,氢离子浓度减小,则减小,减小,故B错误;
C项,b点为HX溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度的HX和NaX的混合溶液,溶液呈酸性,HX在溶液中的电离程度大于NaX在溶液中的水解程度,则溶液中微粒的大小顺序为c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),故C正确;
D项,a点溶液中HX抑制水的电离,b点溶液中HX抑制水的电离、NaX促进水的电离,c点溶液中NaX促进水的电离,d点溶液中NaX促进水的电离、氢氧化钠抑制水的电离,则水的电离程度大小顺序为c>b>a>d,故D正确;
故选B。
2.(福建省莆田市2022届三模)某温度下,分别向体积均为10mL、浓度均为0.1ml·L−1的KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加0.1ml·L−1的AgNO3溶液,滴加过程中pCl和pCrO4随加入AgNO3溶液的体积(V)的变化关系如图所示。已知:pCl=-lgc(Cl−),pCrO4=-lgc(CrO42-)。下列说法不正确的是( )。
A.曲线I表示pCl与V(AgNO3溶液)的变化关系
B.若仅增大KCl的浓度,平衡点由R点沿虚线移向S点
C.M点溶液中:c(NO3-)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH−)
D.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10−12
【答案】B
【解析】A项:KCl和硝酸银反应的化学方程式为:KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为:K2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2KNO3,根据反应方程式可知在相同浓度的KCl和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小的更快,所以L1代表是-lgc(Cl−)与V(AgNO3)的变化关系,故A正确;
B项:由A选项可知曲线I表示AgCl的溶解平衡曲线,则c(Ag+)不变,仅增大KCl的浓度,衡点由R点向正上方移动,故B错误;
C项:M点加入的硝酸银溶液体积是15mL,根据反应方程式KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3,可知,生成0.001ml硝酸钾和0.001ml氯化银,剩余0.0005ml硝酸银,则c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液表现酸性,则c(H+)>c(OH−),所以M点溶液中,离子浓度为:c(NO3-)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH−),故C正确;
D项:N点纵坐标的数值是4,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO42-)=10−4.0ml/L,c(Ag+)=2×10−4ml/L,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=10−4.0ml/L×(2×10−4ml/L)2=4.0×10−12,
故D正确。
3.(2022·安徽马鞍山·三模)MOH是一种一元弱碱,25℃时, 在20.0mL 0.1 ml·L-1MOH溶液中滴加0.1 ml·L-1盐酸V mL, 混合溶液的pH与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.x=3.75
B.a点时,V=10.0 mL
C.25℃时, MOH的电离常数Kb的数量级为10-4
D.V=20.0 mL时,溶液存在关系: 2c(H+) + c(M+) = c(MOH) +2c(OH-)+ c(Cl-)
【答案】B
【解析】由图可知,a点时pH=10.75,故c(OH-)=10-3.25,当=0,故c(M+)=c(MOH),。
A项:由分析知,当pH=7时,c(OH-)=10-7,则,故x=3.75,A项正确;
B项:当V=10.0 mL,若不考虑电离和水解,则溶液中溶质为c(MOH)=c(MCl),由于M+的水解程度和MOH的电离程度不同,则c(MOH)≠c(MCl),故,B项错误;
C项:由分析知,故MOH的电离常数Kb数量级为10-4,C项正确;
D项:当V=20.0 mL时,由电荷守恒可知:c(H+) + c(M+) =c(OH-)+ c(Cl-),由质子守恒可知:c(H+)= c(OH-)+ c(MOH),用电荷守恒与质子守恒相加即可得到2c(H+) + c(M+) = c(MOH) +2c(OH-)+ c(Cl-),D项正确;
答案选B。
4.(2022·安徽芜湖·三模)常温下,将0.2ml·L-1NH4Cl溶液与0.2ml·L-1NaHA溶液等体积混合后(忽略体积变化),所得混合溶液的pH为7.8。当向混合液中加入盐酸或NaOH溶液时,溶液中的粒子分布系数(δ)随溶液pH的变化如图所示(无NH3逸出)。已知δ(x)=或δ(x)= ;a、b、c、d、e分别表示NH、NH3·H2O、HA-、A2-、H2A中的一种。下列有关描述正确的是
A.常温下,Kb(NH3·H2O)<Ka1(H2A)
B.由图可知,曲线a表示的是H2A,曲线e表示的是NH3·H2O
C.常温下,向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液时,c(NH)、c(HA-)均逐渐减小
D.常温下,向该混合溶液中逐滴加入HCl溶液至pH=7时:c(Na+)+c(H2A)=c(Cl-)+c(A2-)+c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】已知NH3·H2O+OH-,H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,随着pH值的增大,NH3·H2O浓度增大,浓度减小,H2A浓度减小,HA-浓度先增大后减小,A2-浓度增大,故题干图示中,a代表H2A,b代表HA-,c代表,d代表NH3·H2O,e代表A2-,据此分析解题。
A项:由题干信息可知,将0.2ml·L-1NH4Cl溶液与0.2ml·L-1NaHA溶液等体积混合后(忽略体积变化),所得混合溶液的pH为7.8,说明HA-的水解大于的水解,即Kh (HA-)>Kh(),即>,则常温下,Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2A),A错误;
B项:由图可知,曲线a表示的是H2A,曲线d表示的是NH3·H2O,曲线e表示的是A2-,B错误;
C项:由分析可知,常温下,向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液时,c()逐渐减小,而c(HA-)先增大后减小,C错误;
D项:常温下,向该混合溶液中逐滴加入HCl溶液至pH=7即①c(H+)=c(OH-)时,根据电荷守恒可知:②c(Na+)+ c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-),根据物料守恒有:③c(NH)+ c(NH3·H2O)= c(A2-)+ c(H2A)+c(HA-),则联合①②③可得:c(Na+)+c(H2A)=c(Cl-)+c(A2-)+c(NH3·H2O),D正确;
故答案为:D。
5.(2022·安徽淮北·二模)为二元弱酸,在25℃时,溶液中及HA-浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持]。下列有关叙述错误的是
A.H2A的Ka1为1.0×10-3
B.b点:
C.由a点到c点的过程中,水的电离程度一直增大
D.NaHA溶液呈碱性
【答案】D
【解析】pH为0时,溶液中主要是H2A,以H2A的一级电离为主,故c(HA-)=10-4ml/L,ab所在曲线为HA-的曲线,另一条线为A2-的曲线,c(H2A)近似为0.1ml/L, 。
A项:由分析可知,Ka1=10-3,A正确;
B项:b点溶液显酸性,氢氧根浓度很小,根据图知,c(HA-)>c(A2-),故c(HA-)>c(A2-)>c(OH-),B正确;
C项:由a点经b点到c点的过程中,溶液一直呈酸性,且酸性越来越弱,酸抑制水电离程度越来越弱,故水的电离程度一直增大,C正确;
D项:pH=4.4时,c(HA-)=c(A2-),故,HA-的水解平衡常数,故NaHA溶液显酸性, D错误;
故选D。
6.(2022·安徽合肥·三模)常温下,保持某含少量CaCO3浊液的水体中H2CO3与空气中CO2的平衡,调节水体pH,水体中-lg[c(X)]与pH的关系如下图所示(其中X为H2CO3、HCO3、CO或Ca2+)。下列说法错误的是
A.曲线II表示-lg[c(CO)]与pH的关系
B.该温度下,H2CO3的电离常数Ka1的数量级为10-7
C.a点的水体中:c(Ca2+)>c(HCO)>c(CO)
D.向水体中加入适量Ca(OH)2固体,可使溶液由b点变到c点
【答案】D
【解析】根据图象分析,随着pH的增大,溶液的碱性增强,、的浓度都逐渐增大,-lg[c(X)]均减小,随着浓度增大,逐渐生成CaCO3沉淀,溶液中Ca2+逐渐减小,-lg[c(X)]逐渐增大,由于碳酸分步电离,第一步电离产生,第二步电离时产生,且以第一步电离为主,则起始时的浓度大于,因此曲线Ⅲ代表与pH的关系,曲线Ⅱ为与pH的关系,曲线Ⅰ为与pH的关系,。
A项:由上述分析可知,曲线Ⅱ为与pH的关系,选项A正确;
B项:由图可知,a点时,此时H2CO3的电离常数,数量级为,选项B正确;
C项:曲线Ⅲ代表与pH的关系,曲线Ⅱ为与pH的关系,曲线Ⅰ为与pH的关系,经过a点作一条垂直与pH轴的直线,曲线Ⅱ在最上面,曲线Ⅲ在最下面,因此a点的水体中:,选项C正确;
D项:,向水体中加入适量Ca(OH)2固体,、减小,增大,不能使溶液由b点变到c点,选项D错误;
答案选D。
7.(2022·安徽黄山·二模)25℃时,将HCl气体缓慢通入0.1 ml·L−1的氨水中,溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[]的关系如下图所示。若忽略溶液体积变化,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.t =0.5时,c(NH) > c(Cl−) > c(NH3·H2O)
C.P2所示溶液:c(NH) > 100c(NH3·H2O)
D.P1所示溶液:c(Cl−) = 0.05ml·L−1
【答案】D
【解析】由图可知P1时铵根和一水合氨的浓度相同,P2时溶液显中性氢离子和氢氧根离子相同,同时结合一水合氨的电离常数的表达式,,以此解题。
A项:由图可知,图中P1点pH=9.25,c(OH−)=10-4.75ml·L−1,此时,则NH3·H2O的电离平衡常数,A正确;
B项:t =0.5时溶质为等浓度的氯化铵和一水合氨的混合物,由图可知溶液此时显碱性,则一水合氨的电离大于铵根离子水解,则此时溶液中的离子浓度大小顺序为:c(NH) > c(Cl−) > c(NH3·H2O),B正确;
C项:P2所示溶液pH=7,c(OH−)=10-7ml·L−1,根据其电离常数,则,故c(NH) > 100c(NH3·H2O),C正确;
D项:P1所示溶液中电荷守恒,,由图可知P1点时,且c()=10-1ml·L−1,,则,,D错误;
故选D。
8.(2022·安徽合肥·二模)常温下,向100mL0.1ml·L-1的NaA溶液中通入HF(g),溶液中lg(X代表A或F)的值和pH的关系如图所示,已知酸性:HF>HA,忽略溶液体积的变化,下列叙述错误的是
A.HA的电离常数K=10-7.5
B.当c(F-)=c(HA)时,混合溶液pH=7
C.通入0.01mlHF时,c(F-)>c(A-)>c(HF)
D.随着HF的通入,溶液导电性先增大后减小
【答案】D
【解析】根据图像可知,当lg=0时,则=1,则由于同浓度酸性:HF大于HA,根据电离平衡常数表达式可知,K(HF)==10-3.45,曲线M代表lg随pH的变化情况,同理可得K(HA)=10-7.5,即曲线N表示lg随pH的变化情况。
A项:HA的电离常数K=10-7.5,A正确;
B项:根据溶液中的电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(F-)+c(OH-),根据物料守恒c(A-)+c(HA)=c(Na+),若溶液中c(F-)=c(HA),联立方程可得,得出c(H+)= c(OH-),即pH=7,B正确;
C项:通入HF,发生反应为:HF+NaA=HA+NaF,通入0.01mlHF时,HF与NaA恰好完全反应,溶液的溶质为等浓度的HA和NaF,因为HA的电离平衡常数为K(HA)=10-7.5,根据HF的电离平衡常数可知,NaF的水解平衡常数Kh(NaF)=,推出溶液HA的电离程度大于F-的水解程度,所以离子浓度大小关系为:c(F-)>c(A-)>c(HF) ,C正确;
D项:通入HF,发生反应为:HF+NaA=HA+NaF,随着HF的增多,溶液中A-不断转化为F-,水解程度减弱,总离子浓度增大,即溶液的导电性增大,当NaA恰好与HF反应完后,溶液中溶质为HF、HA和NaF,HF会更多的电离出H+与F-,导电性也会增大,D错误;
故选D。
9.(2022·河南洛阳·三模)常温下,向10 mL一定浓度的硝酸银溶液中,逐滴加入0.1 ml·L-1的氨水,反应过程中- 1gc(Ag+ )或-1gc([(Ag(NH3)2]+ )与加入氨水体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.常温下,Ksp(AgOH)的数量级为10-8
B.原硝酸银溶液的浓度是0.1 ml·L-1
C.溶液m点c( )-c(Ag+)-c( )=0.01 ml·L-1
D.溶液b点的浓度大于溶液m点的 浓度
【答案】C
【解析】向10mL一定浓度的硝酸银溶液中,逐滴加入0.1ml•L-1的氨水,首先发生反应:Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+,継而发生AgOH+2NH3•H2O=+2H2O+OH-;b点-1gc(Ag+ )达到最大值,可认为此时Ag+与NH3•H2O恰好完全反应,阴离子完全沉淀,据此来分析。
A项:b点溶液溶质为NH4NO3,Ag+完全沉淀,存在沉淀溶解平衡AgOH(s)=Ag+(aq)+OH-(aq),所以可以近似地认为c(Ag+)=c(OH-),此时-1gc(Ag+)=4,则c(Ag+)=c(OH-)=1×10-4ml,Ksp(AgOH)=c(Ag+)•c(OH-)=1×10-8,A正确;
B项:b点完全反应,此时加入的氨水为10mL,氨水的浓度0.1ml/L,原硝酸银溶液也为10mL,根据方程式Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+可知,硝酸银溶液的浓度为0.1ml/L,B正确;
C项:m点溶液存在电荷守恒c(OH-)+c()=c(Ag+)+c[]+c()+c(H+),此时加入了过量的氨水,溶液应呈碱性,则有:c()-c(Ag+)-c()= c[]+c(H+)-c(OH-)=10-2+c(H+)-c(OH-)<10-2ml/L,C错误;
D项:b点溶液溶质为NH4NO3,b到m过程发生反应AgOH+2NH3•H2O=+2H2O+OH-,随着氨水的加入,并没有引入铵根离子,虽然碱性增强铵根离子的水解受到促进,则铵根离子的浓度减小,即b点铵根离子的浓度大于溶液m点铵根离子的浓度,D正确;
故答案为:C。
10.(2022·河南开封·三模)谷氨酸[ HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH,用H2R表示]是人体内的基本氨基酸之一,在水溶液中存在如下平衡:H2R HR-R2-。常温下,向一定浓度的H2R溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgx[x表示或]随pOH[pOH=- lgc(OH- )] 的变化如图所示。下列说法正确的是
A.K1=1×10-9.7
B.pH=7时,c(HR-)>c(H2R)>c(R2-)
C.曲线II表示pOH与lg的变化关系
D.M点时,c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+3c(HR-)
【答案】D
【解析】由题意可知,k1>k2,一级电离时酸性最强,故曲线Ⅰ表示随pOH和lg关系,曲线Ⅱ表示随pOH和lg关系。
A项:k1= ,当,pOH=9.7,则氢离子浓度为10-4.3ml/L,A项错误;
B项:pH=7时,pOH=7,由曲线Ⅰ可知,时, >0,则c(HR-)>c(R2-),由曲线Ⅱ可知, <0,则c(HR-)>c(H2R),但c(H2R)和c(R2-)的大小关系无法判断,B项错误;
C项:曲线Ⅱ表示随pOH和lg关系,C项错误;
D项:M点时, =0,c(HR-)=c(R2-),依据电荷守恒,c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+c(HR-)+ 2c(R2-),则有c(H+ )+c(Na+ )=c(OH-)+3c(HR-),D项正确。
故选D。
11.(2022·河南洛阳·二模)三甲胺[N(CH3)3]是一种一元有机弱碱,可简写为MOH。常温下,向20mL0.5ml/LMOH溶液中逐滴加入浓度为0.25ml/L的HC1溶液,溶液中,、中和率(中和率=被中和的MOH的物质的量/反应前MOH的总物质的量)的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.a点时,
B.b点时,
C.溶液中水的电离程度:c点>d点
D.三甲胺[N(CH3)3]的电离常数为
【答案】A
【解析】A项:根据图示,a点中和率小于50%,根据物料守恒,故A错误;
B项:b点时中和率为50%,溶质为等浓度的MOH和MCl,溶液呈碱性,说明MOH电离大于MCl水解,所以,故B正确;
C项:c点溶液中和率为100%,溶质只有MCl,d点盐酸过量,盐酸抑制水电离,所以水的电离程度c点>d点,故C正确;
D项:根据a点,时c(OH-)=10-4.2,三甲胺[N(CH3)3]的电离常数 为,故D正确;
选A。
12.(2022·浙江卷)时,向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液(酷酸的;用的溶液滴定等浓度的盐酸,滴定终点的突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加溶液至的过程中,发生反应的离子方程式为:
C.滴定过程中,
D.时,
【答案】B
【解析】A项:恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;
B项:滴加溶液至的过程中,若只发生反应的离子方程式:,则滴加NaOH溶液的体积为20mL,则根据电离常数,的醋酸中,c(H+)≈c(CH3COO-)= ==>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,则离子方程式为:H++OH-=H2O和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,B错误;
C项:滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,根据物料守恒可知:,C正确;
D项:向浓度均为的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入的溶液,当盐酸的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,当加入的NaOH溶液的体积为30mL时,溶液为NaCl和等浓度的CH3COONa、CH3COOH,根据Ka=1.8×10-5>Kh=可知,此时溶液仍然呈酸性,需继续滴加NaOH溶液,故有,D正确;
故答案为:B。
13.(2022·河南新乡·三模)已知:AgA、Ag2B都是难溶盐。室温下,向体积均为10mL、浓度均为0.1ml·L-1的NaA溶液、Na2B溶液中分别滴加0.1ml·L-1的AgNO3溶液,溶液中pX与AgNO3溶液体积的关系如图所示[已知:pX=—lgc(A—)或—lgc(B2—)]。下列推断错误的是
A.室温下,Ksp(Ag2B)=4×10-3a
B.对应溶液中c(Ag+):e>f
C.室温下,溶解度:S(AgA)
【答案】D
【解析】由图可知,室温下,加入10mL硝酸银溶液时,NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液,溶液中A—离子和Ag+离子浓度都为10—bml/L,AgA的溶度积为10—2b,加入20mL硝酸银溶液时,Na2B溶液完全反应得到Ag2B饱和溶液,溶液中B2—离子浓度为10—aml/L、Ag+离子都为2×10—2ml/L,Ag2B的溶度积为4×10-3a。
A项:由分析可知,室温下,Ag2B的溶度积Ksp(Ag2B)=4×10-3a,故A正确;
B项:由图可知,e点时NaA溶液过量,f点时NaA溶液恰好反应,由温度不变,溶度积不变可知,e点银离子浓度小于f点,故B正确;
C项:由分析可知,AgA饱和溶液中银离子浓度小于Ag2B饱和溶液,所以AgA的溶解度小于Ag2B,故C正确;
D项:若硝酸银溶液浓度变为0.05ml/L,则加入20mL硝酸银溶液时,NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中Ag+离子浓度还是10—bml/L,则c点会向d点移动,故D错误;
故选D。
14.(2022·河南商丘·三模)用0.10的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度为c1的醋酸、c2的草酸(H2C2O4)溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列说法错误的是
A.由滴定曲线可判断:c1>c2
B.滴定过程中始终有n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH-)-n(H+)-n(Na+)
C.若a点V(NaOH)=7.95 mL,则a点有c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
D.若b点时溶液中c(CHCOO-)=c(CHCOOH),则b点消耗了8.60mL的NaOH溶液
【答案】D
【解析】A项:草酸是二元弱酸,滴定过程中有两次滴定突变;醋酸是一元酸,滴定时只有一次滴定突变,所以根据图示可知X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸。其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点,滴定根据恰好反应时消耗NaOH溶液的体积数值可知,,,故A正确;
B项:对于醋酸溶液,在滴定过程中始终存在电荷守恒,根据物料上述可知,故,所以有,故B正确;
C项:完全中和时需消耗V(NaOH)=10.60mL,则a点V(NaOH)=7.95mL时为、按1:1形成的混合溶液,pH<7,显酸性,故的电离程度大于及的水解程度,则,故C正确:
D项:若b点时加入氢氧化钠体积为8.6mL,则此时溶液中和相等,由图可知此时溶液显酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,则,如果要求,则此时加入氢氧化钠的体积,取,D错误;
故答案选D。
15.(2023届·湖北省武汉市高三调研)常温下,用0.12 ml/L的Na2SO4溶液滴定50.00 mL未知浓度的BaCl2溶液。溶液中电导率k、-lgc(Ba2+)随滴入Na2SO4溶液体积V(Na2SO4)的变化关系如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A.当时,溶液中的溶质为NaCl
B.该BaCl2溶液的物质的量浓度是6.0×10-3 ml/L
C.该温度下BaSO4的溶度积常数Ksp =1.0×10-10
D.当V(Na2SO4)=3.00 mL时,溶液中c(Na +)>c(Cl-)=c(SO42-)
【答案】D
【解析】A项:根据图示可知:当时,Na2SO4与BaCl2恰好反应完全,溶液的电导率最小,则此时溶液中的溶质为NaCl,A正确;
B项:根据反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,n(BaCl2)=n(Na2SO4)=0.12 ml/L×2.5 mL=3.0×10-4 ml,而BaCl2溶液体积是50 mL,故c(BaCl2)== 6.0×10-3 ml/L,B正确;
C项:根据图示可知当V(Na2SO4)=2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,此时-lgc(Ba2+)=5.0,c(Ba2+)=10-5.0 ml/L,溶液中的Ba2+为BaSO4电离产生,则c(SO42-)=c(Ba2+)=10-5.0 ml/L,由于Ksp(BaSO4)=c(SO42-)∙c(Ba2+)=10-5.0 ml/L×10-5.0 ml/L=10-10(ml/L)2,C正确;
D项:当V(Na2SO4)=2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl,此时溶液中溶质为NaCl,n(NaCl)=6.0×10-4 ml。当V(Na2SO4)=3.00 mL时,n(Na2SO4)=0.12 ml/L×(3.0-2.5) ×10-3 L=6.0×10-5 ml,所以c(Cl-)>c(SO42-),D错误;故选D。
15.(2022·河南许昌·二模)常温下,体积均为25.00mL的磷酸、硫酸及草酸(H2C2O4)分别用0.1000ml·L-1NaOH溶液滴定,其滴定曲线如下:
已知:常温下,H3PO4的Ka1、Ka2、Ka3依次为7.1×10-3。6.2×10-8、4.5×10-13;H2C2O4的Ka1、Ka2依次为5.6×10-2、5.4×10-5。下列说法正确的是
A.曲线Y、曲线Z分别代表H2SO4、H2C2O4
B.起始时,磷酸、硫酸及草酸的物质的量浓度相同
C.当V(NaOH溶液)=50.00mL时,滴定磷酸的溶液中:c(PO)>c(HPO)>c(H2PO)
D.当V(NaOH溶液)=50.00mL时,滴定草酸的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(C2O)
【答案】B
【解析】A项:据图可知,当加入的NaOH溶液达到50.00mL时,曲线X、Y的pH发生两次突变,Z发生一次突变,则曲线Z代表的应为强酸,即H2SO4;继续滴加NaOH溶液,曲线Y和Z重合,则Y也应是二元酸,即H2C2O4,而X的pH小于二者,说明X中还含有能电离出氢离子的物质,即X为三元酸,即H3PO4,A错误;
B项:加入的50.00mLNaOH溶液后Y和Z重合,说明二者均完全反应,所以H2SO4和H2C2O4的起始浓度相同,滴定H3PO4时依次发生反应H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O、NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O、Na2HPO4+NaOH=Na3PO4+H2O,每一步反应恰好进行完时pH发生一次突变,据图可知第二次突变时加入的NaOH溶液为50.00mL,即反应掉“2个氢离子”时消耗的NaOH和另外两种二元酸相同,所以H3PO4的起始浓度与另外两种酸也相同,B正确;
C项:V(NaOH溶液)=50.00mL时,滴定磷酸的溶液中溶质为Na2HPO4,存在HPO的电离和水解,据图可知此时溶液显碱性,所以水解程度大于电离程度,且水解和电离都是微弱的,所以溶液中c(HPO)>c(H2PO)>c(PO),C错误;
D项:当V(NaOH溶液)=50.00mL时,滴定草酸的溶液中溶质为Na2C2O4,存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4),且C2O由Na2C2O4电离产生,c(C2O)远大于c(OH-),D错误;
综上所述答案为B。
16.(2022·济宁模拟)室温下,通过下列实验探究NaHSO3、Na2SO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1ml·L-1NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
实验2:0.1ml·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1ml·L-1NaOH溶液,没有明显现象
实验3:0.1ml·L-1Na2SO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
实验4:将0.1ml·L-1Na2SO3溶液与0.1ml·L-1CaCl2溶液等体积混合,产白色沉淀
下列说法正确的是( )
A.由实验1可得出:>Ka2(H2SO3)
B.实验2所得的溶液中c(HSO3-)>c(SO32-)
C.实验3中发生反应的离子方程式为H2O+Cl2+ SO32-=SO42-+2H++2Cl-
D.实验4中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(SO32-)<Ksp(CaSO3)
【答案】C
【解析】A项,溶液显酸性,说明溶液中亚硫酸氢根离子的电离程度大于其水解程度,第二步电离常数大于水解常数,即Ka2(H2SO3)>,A错误;
B项,0.1ml·L-1NaHSO3溶液中加入等体积0.1ml·L-1NaOH溶液,所得溶液为Na2SO3溶液,溶液中c(SO32-)>c(HSO3-),B错误;
新制饱和氯水中有氯气,氯气具有强氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者发生氧化还原反应,其离子方程式为:H2O+Cl2+SO32-=SO42-+2H++2Cl-,C正确;
D项,两溶液混合若产生白色沉淀,说明溶液中c(Ca2+)·c(SO32-)>Ksp(CaSO3),D错误;故选C。
17.(河北省唐山市2022届高三下学期5月三轮强化训练)常温下,分别向NaA溶液和MCl溶液中加入盐酸和NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.曲线L2表示lg与pH的变化关系
B.Ka(HA)=1×10-5.5
C.a点时两溶液中水的电离程度相同
D.0.01ml/L的MA溶液中存在:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】A项:MCl溶液中加入NaOH溶液,溶液pH逐渐增大,M+浓度逐渐减小,MOH的浓度逐渐增大,则lg的值逐渐减小,则曲线L2表示lg与pH的变化关系,A项正确;
B项:曲线L1表示lg与pH的关系,lg=0时,=1,此时pH=5.5,c(H+)=10-5.5ml/L,则Ka(HA)==c(H+)=1×10-5.5ml/L,B项正确;
C项:a点溶液的pH>7,对于曲线L1,由于A-水解导致溶液呈碱性,促进了水的电离,而对于曲线L2,MCl溶液呈酸性,a点时呈碱性,说明MOH的电离程度大于M+水解程度,抑制了水的电离,所以两溶液中水的电离程度不同,C项错误;
D项:曲线L2中,lg=0时,=1,此时pH=9.25,c(H+)=10-9.25ml/L,c(OH-)===1×10-4.75ml/L ,Kb==c(OH-)=1×10-4.75>1×10-5.5,根据Kh=或可知,电离平衡常数越大,对应离子的水解程度越小,则水解程度A->M+,则MA溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+)、c(M+)>c(A-),溶液中离子浓度大小为MA溶液c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
18.(2022·安徽省新未来联盟高三联考)常温下,CaSO4、CaCO3、MnCO3三种物质的pM与pR的关系如图所示,已知:pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数;离子浓度≤10-5m1·L-1时认为其沉淀完全。下列说法错误的是
A.常温下,溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3
B.O点对应CaCO3的饱和溶液
C.常温下,向物质的量浓度均为0.5ml·L-1Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入CaC12溶液,当CO32-恰好完全沉淀时,溶液中c(SO42-)=10-1.4m1·L-1
D.常温时,CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常数K=0.01
【答案】D
【解析】A项:根据X、Y、Z三点数值计算CaSO4、CaCO3、MnCO3的Ksp值,Ksp(MnCO3)=c(CO32-)×c(Mn2+)=10-5.3×10-5.3=10-10.6;同理,Ksp(CaCO3)=10-8.6;Ksp(CaSO4)=10-5,所以溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3,故A正确;
B项:pM越大,阳离子浓度,pR越大,阴离子浓度越小,O点对CaCO3而言Qc=c(CO32-)×c(Ca2+)>Ksp,所以是过饱和溶液,要析出沉淀,故B正确;
C项:由Ksp(CaSO4)=10-5,Ksp(CaCO3)=10-8.6,当CO32-恰好完全沉淀时,离子浓度c(CO32-)≤10-5m1·L-1时认为其沉淀完全,此时,溶液中,故C正确;
D项:由A项分析可知Ksp(MnCO3)=10-10.6,Ksp(CaCO3)=10-8.6,CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常数,故D错误;故选D。
19.(2022·安徽淮南·二模)实验测得0.10ml/LNaHCO3溶液的pH随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A.OM段随温度升高溶液的pH减小,原因是水解被抑制
B.O点溶液和P点溶液的c(OH-)相等
C.将N点溶液恢复到25℃,pH=8.62
D.Q点、M点溶液均有c()+c()+c(H2CO3)=0.10ml/L
【答案】D
【解析】OM段碳酸氢钠溶液加热促进水的电离,pH减小,M点升高温度部分碳酸氢钠发生分解得到碳酸钠,升温促进碳酸根的水解,溶液碱性增强,pH增大;
A项:水解吸热,升高温度,水解平衡右移,而根据图像可知碳酸氢钠溶液加热,M点之前,升温pH减小,故主要原因是升温促进了水的电离,故A错误;
B项:O点溶质只有NaHCO3,P点溶质有NaHCO3和Na2CO3,水解程度不相同,c(OH-)不相等,故B错误;
C项:升高温度部分碳酸氢钠发生分解得到碳酸钠,若将N点溶液恢复到25℃,由于碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故混合溶液pH应大于8.62,故C错误;
D项:Q点、M点溶液均存在物料守恒:c()+c()+c(H2CO3)=0.10ml/L,故D正确;
故选:D。
20.(2022·山西太原·二模)锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡,再用稀盐酸或醋酸处理。已知:25℃时,Ksp(CaSO4)= 9.2×10-6,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A.M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线
B.图中x2:x1≈3.0×10-4
C.Na2CO3溶液中存在:c(OH−)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)
D.用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理:CaSO4( s)+CO32-(aq)CaCO3( s)+SO42−(aq)
【答案】B
【解析】根据题意可知, , 。
A项,从图可知,当Ca2+相等时,x1<x2,N代表CaCO3的沉淀溶解平衡曲线,M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,故A正确;
B项,x1 和x2 对应的Ca2+浓度都是4.0×10-4 ml·L-1, ,, ,故B错误;
C项,Na2CO3溶液中,根据电荷守恒可得c(OH−)+c(HCO3-)+2c(CO32-)=c(H+)+c(Na+),又根据物料守恒可得c(Na+)=2[c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)],两式联立可得c(OH−)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO3-),故C正确;
D项,碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理:CaSO4( s)+CO32-(aq)CaCO3( s)+SO42−(aq) ,故D正确;故选B。
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