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新高考 选择题专攻 中和滴定反应中“对数图像”的分析
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.(2023·山东济宁高三一模)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 NaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中lg 与lg 的关系如图所示。已知Ka(HN)=3.0×10-5,下列说法错误的是( )
A.Ka(HM)=3.0×10-6
B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(M-)>c(HN)
C.随着HM溶液的加入,的值变大
D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+)
答案 A
解析 根据坐标图示可知,当lg =-1时,lg =0,即此时10c(HM)=c(HN)、c(M-)=c(N-),所以Ka(HM)===3.0×10-4,A错误;滴入等浓度20 mL HM溶液后,根据复分解反应的规律:强酸与弱酸盐反应可以制备弱酸,二者恰好发生反应:HM+NaN===HN+NaM,M-会发生水解反应,HN会发生电离作用,Kh(M-)===×10-10<Ka(HN),故c(M-)>c(HN),B正确;随着HM溶液的加入,溶液中存在==,溶液中c(H+)会不断增大,电离平衡常数不变,故的值变大,C正确;滴入20 mL 等浓度的HM溶液后,根据元素质量守恒可得c(HM)+c(M-)=c(HN)+c(N-);根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(M-)+c(N-)+c(OH-),两式相加,整理可得关系式c(HN)+c(OH-)+2c(N-)=c(HM)+c(Na+)+c(H+),D正确。
2.(2023·湖南郴州高三质检)25 ℃时,向二元弱酸H2X溶液中滴加NaOH溶液(忽略温度变化),所得混合溶液的pH与粒子浓度变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.随着NaOH溶液的滴加,lg 逐渐增大
B.溶液中水的电离程度:a>b>c
C.b点对应的溶液中:2c(H2X)+c(HX-)>c(Na+)
D.当溶液的pH=4时,c(H2X)∶c(HX-)∶c(X2-)=1∶10m+2∶10m+n-3
答案 D
解析 Ka1=,随着NaOH溶液的滴加,c(H+)逐渐减小、逐渐增大,lg 逐渐增大,故A正确;H2X→Na2X的过程中,溶液由酸性变为碱性,该过程中随pH增大水的电离程度逐渐增大,溶液中水的电离程度:a>b>c,故B正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),b点对应的溶液=,c(H2X)=c(X2-),溶液呈酸性:c(H+)>c(OH-),所以2c(H2X)+c(HX-)>c(Na+),故C正确;Ka1=,随溶液pH增大,逐渐增大,所以直线bc表示lg 随pH的变化情况,Ka1=10m-2,直线ab表示lg 随pH的变化情况,Ka2=10-n-3 ;当溶液的pH=4时,c(H2X)∶c(HX-)∶c(X2-)=1∶10m+2∶10m-n+3,故D错误。
3.(2023届·湖北省高三)常温下,向一定浓度的H2X溶液中滴加NaOH溶液,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.H2X的电离常数Ka1的数量级为10-2
B.水电离的(H+):N点<M点
C.N点时,c(Na+)<3c(X2-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(X²-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】根据直线m,当pH=0时lg或lg= -1.3,对应电离常数为10-1.3;根据直线n,当pH=0时lg或lg = -4.3,对应电离常数为10-4.3, Ka1>Ka2,所以Ka1=1.0×10-1.3,Ka2=1.0×10-4.3。
A项,Ka1=1.0×10-1.3,A正确;
B项,直线n表示pH与lg的关系,Ka2=1.0×10-4.3,N点lg=0,则c(H+)=1×10-4.3, HX-电离出氢离子使溶液呈酸性,则M点氢离子浓度更大,氢离子抑制水的电离,故水的电离程度N点>M点,B错误;
C项,N点存在电荷守恒,c(Na+)+ c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),由图可知N点时c(X2-)=c(HX-),由选项B分析可知,此时溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<3c(X2-),C正确;
D项,当混合溶液呈中性时×10-7=10-4.3,=102.7,所以c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),D正确。
4.(2022·陕西榆林教育科学研究所二模)常温时,将0.1 mol·L-1的R2SO4溶液(R++H2OROH+H+)加水稀释,溶液中-lg与lg c(OH-)的关系如图所示。下