内容正文:
考向一 溶液中的离子平衡
1.(2020·全国卷Ⅰ,T13)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-)
C [由题图可知加入40 mL NaOH溶液时达到滴定终点,又H2A为二元酸,则H2A溶液的浓度为0.100 0 mol·L-1,由题图可知,没有加入NaOH溶液时,H2A溶液的pH约为1.0,分析可知H2A第一步完全电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A项错误,B项错误;由题图可知δ(HA-)=δ(A2-)时溶液pH=2.0,即c(HA-)=c(A2-)时溶液pH=2.0,则Ka(HA-)==1.0×10-2,C项正确;滴定终点时溶液中存在的离子有Na+、H+、A2-、HA-、OH-,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),此时c(H+)<c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D项错误。]
2.(2019·全国卷Ⅰ)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
C [A项,溶液导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子浓度和种类有关,正确;B项,由图像知,a点到b点,HA-转化为A2-,b点导电能力相对于a点增强,可判断Na+和A2-的导电能力之和大于HA-的,正确;C项,b点为反应终点,发生的反应为2KHA+2NaOH===Na2A+K2A+2H2O,因为H2A为弱酸,所以Na2A、K2A溶液显碱性,pH>7,错误;D项,c点为Na2A、K2A和NaOH的混合溶液,由图像经分析可知c(Na+)>c(K+)>c(OH-),正确。]
3.(2019·全国卷Ⅲ)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(H2PO)+c(OH-)
)+3c(PO)+2c(HPO
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
B [A项,常温下pH=2的H3PO4溶液中,c(H+)=0.01 mol·L-1,每升溶液中的H+数目为0.01NA,错误;B项,由电荷守恒知,c(H+)=c(H2PO)+c(OH-),正确;C项,加水稀释使电离平衡右移,电离度增大,但是溶液中的离子浓度减小,溶液中的H+浓度减小,故溶液pH增大,错误;D项,加入NaH2PO4固体,抑制了磷酸的第一步电离,溶液酸性减弱,错误。]
)+3c(PO)+2c(HPO
4.(2017·全国卷Ⅰ)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg 的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
D [由H2XH++HX-可知:Ka1=的变化关系,B项正确。的变化关系,曲线M表示pH与lg 时,有pH1<pH2,故曲线N表示pH与lg =lg 。因1>Ka1>>Ka2,则- lgKa1<-lgKa2。当lg 。同理,由HX-H++X2-可得:pH2=-lgKa2+lg ,等式两边同取负对数可得:pH1=-lgKa1+lg,则c(H+)=
由曲线M可知,当pH=4.8 时,lg 可得:lgKa2≈-0.6-4.8=-5.4,Ka2=10-5.4=100.6×10-6,故Ka2的数量级为10-6,A项正确。≈-0.6,由pH2=-lgKa2+lg
NaHX溶液中,<0,此时溶液pH<5.4,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C项正确。<1,则lg
由以上分析可知,HX-的电离程度大于其水解程度,故当溶液呈中性时,c(Na2X)>c(NaHX),溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(