内容正文:
反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析
一、选择题
1.(2023·海南学业水平诊断)已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,298 K时的电离常数分别为Ka1=10-1.4 mol·L-1,Ka2=10-6.1 mol·L-1。298 K时,向1 L 0.2 mol·L-1 NaH2PO3溶液中通入HCl气体,溶液的pH与通入HCl物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(H2PO)>c(HPO)>c(H+)>c(H3PO3)
B.室温下,b点溶液的pH>7
C.c点溶液中:c(Cl-)=c(H2PO)+c(H3PO3)+c(HPO)
D.NaH2PO3溶液中存在的含P的离子有H2PO、HPO、PO
2.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。下列有关说法错误的是( )
A.c点存在守恒关系:c(NH)=c(Cl-)
B.b点:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.水的电离程度:b>c>a>d
D.25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7 mol·L-1(用n表示)
3.(2023·湖南模拟)草酸是一种二元弱酸,Ka1=5.9 ×10-2 mol·L-1,Ka2=6.4 ×10-5 mol·L-1,室温下,用0.100 0 mol· L-1的NaOH标准溶液滴定25 mL 0.1 mol·L-1的H2C2O4(草酸)溶液的滴定曲线如图a所示。图b为在上述滴定过程中草酸溶液中草酸各种形态的粒子分布系数与pH的关系。下列说法错误的是( )
A.该温度下,将0.1 mol·L-1草酸溶液和0.1 mol· L-1草酸钠溶液等体积混合,溶液pH约为2.6
B.X点附近滴定突跃不如Y点附近明显,是因为X点时形成缓冲溶液
C.X点对应图b中的M点,Y点对应图b中的N点
D.Y点时,溶液中c(Na+)>c(C2O)>c(OH-)>c(HC2O)>c(H+)
4.常温下,H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓度的分数)与pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.H3PO4的电离方程式为H3PO4⇌3H++PO
B.pH=2时,溶液中大量存在的微粒有H3PO4、H2PO、HPO、PO
C.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)
D.滴加少量Na2CO3溶液,3Na2CO3+2H3PO4===2Na3PO4+3H2O+3CO2↑
5.(2024·甘肃民乐一中模拟)次氯酸为一元弱酸,具有强氧化性,能杀菌、消毒。其溶液中HClO、ClO-所占物质的量分数(分布系数δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.该温度下,次氯酸的电离平衡常数Ka=10-5 mol·L-1
B.次氯酸的电离方程式为HClOH++ClO-
C.向pH=5的次氯酸溶液中滴加少量的甲基橙,溶液最终变为黄色
D.某浓度的次氯酸溶液中加水稀释过程中,保持不变
6.(2023·山东青岛模拟)常温时,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 C6H5COOH(苯甲酸)溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合溶液的pH与微粒浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液对应的pH为3.2
B.b点对应的NaOH溶液体积为10.00 mL
C.c点溶液中:c(C6H5COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.常温时,C6H5COO-的水解常数Kh=10-9.8 mol·L-1
7.20 ℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点时c(Cl-)=2c(NH3·H2O)+2c(NH)
B.b点表示酸碱恰好完全反应
C.c点时c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.a、b、c、d点均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
8.(2023·北京西城区模拟)在常温下,向30 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液,溶液的pH随加入CH3COONH4溶液的体积的变化如图。已知:CH3COONH4溶液的pH约为7。
下列说法正确的是( )
A.NH4Cl溶液中存在:c(NH)>c(Cl—)>c(H+)>c(OH—)
B.0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中的c(NH)比0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中的大
C.如图说明NH4Cl溶液中存在水解平衡
D.溶液的pH变化是NH浓度改变造成的
9.甘氨酸盐酸盐(HOOCCH2NH3Cl)的水溶液呈酸性,溶液中存在以下平衡:
HOOCCH2NH⇌-OOCCH2NH+H+ K1
-OOCCH2NH⇌-OOCCH2NH2+H+ K2
常温时,向10 mL一定浓度的HOOCCH2NH3Cl的水溶液中滴入同浓度的NaOH溶液。混合溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Q→X过程中:逐渐减小
B.X点的溶液中:c(-OOCCH2NH2)>c(HOOCCH2NH)
C.P点的溶液中:c(HOOCCH2NH)+c(H+)=c(-OOCCH2NH2)+c(OH-)
D.当V(NaOH)=20 mL时,混合溶液中的溶质主要为NaOOCCH2NH2和NaCl
10.已知H2A为二元弱酸。常温下,向0.01 mol·L-1的NaHA溶液中通入HCl或加入KOH固体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中c(HA-)随pH变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:d>c>b>a
B.c→b之间发生反应的离子方程式:A2-+H+===HA-
C.c点溶液中存在:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
D.d点溶液中存在:c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+)
11.某浓度的二元弱酸H2B溶液在不同pH下,测得pC(M)变化如图所示[已知:pC(M)=-lg c(M),M代指H2B或HB-或B2-],下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示pC(HB-)与pH关系
B.pH=5时,c(HB-)<c(B2-)<c(H2B)
C.由图像数据可以计算出的值
D.在pH增大的过程中,c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)三者浓度和先减小后增大
12.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜等植物中含量较高。25 ℃时,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X [X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中X表示的是
B.当溶液pH=4.19时,c(Na+)<3c(C2O)
C.已知:25 ℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69 mol·L-1,则(NH4)2C2O4溶液呈碱性
D.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
13.H2A是一种二元弱酸,H2A由于与空气中的某种成分作用而保持浓度不变,已知Ksp(MA)=3.0×10-9 mol2·L-2,某水体中lg c(X)(X为H2A、HA-、A2-、M2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线③代表HA-
B.H2A的一级电离常数为10-8.3 mol·L-1
C.c(M2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(M2+)=3.0×10-7.9 mol·L-1
14.(2023·山东烟台模拟)常温下,H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图a、b所示。向浓度均为0.01 mol·L-1的H3AsO4和H3AsO3混合溶液中加入适量的NaOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.H2AsO+AsO⇌HAsO+HAsO K=106.5
B.pH=6时,c(H2AsO)>c(H3AsO3)>c(HAsO)>c(H2AsO)
C.溶液呈中性时,约等于3
D.pH=8时,H3AsO3的电离度约为9.09%
二、非选择题
15.某温度(t ℃)下的溶液中,[H+]=10-xmol·L-1,[OH-]=10-ymol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW为________,则该温度t____25 ℃(填“>”“<”或“=”),pH=7的溶液显____(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)若将此温度(t℃)下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)。试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。
①若所得混合液为中性,则a∶b=________;
②若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。
反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析
一、选择题
1.(2023·海南学业水平诊断)已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,298 K时的电离常数分别为Ka1=10-1.4 mol·L-1,Ka2=10-6.1 mol·L-1。298 K时,向1 L 0.2 mol·L-1 NaH2PO3溶液中通入HCl气体,溶液的pH与通入HCl物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(H2PO)>c(HPO)>c(H+)>c(H3PO3)
B.室温下,b点溶液的pH>7
C.c点溶液中:c(Cl-)=c(H2PO)+c(H3PO3)+c(HPO)
D.NaH2PO3溶液中存在的含P的离子有H2PO、HPO、PO
答案 C
2.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。下列有关说法错误的是( )
A.c点存在守恒关系:c(NH)=c(Cl-)
B.b点:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.水的电离程度:b>c>a>d
D.25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7 mol·L-1(用n表示)
答案 C
3.(2023·湖南模拟)草酸是一种二元弱酸,Ka1=5.9 ×10-2 mol·L-1,Ka2=6.4 ×10-5 mol·L-1,室温下,用0.100 0 mol· L-1的NaOH标准溶液滴定25 mL 0.1 mol·L-1的H2C2O4(草酸)溶液的滴定曲线如图a所示。图b为在上述滴定过程中草酸溶液中草酸各种形态的粒子分布系数与pH的关系。下列说法错误的是( )
A.该温度下,将0.1 mol·L-1草酸溶液和0.1 mol· L-1草酸钠溶液等体积混合,溶液pH约为2.6
B.X点附近滴定突跃不如Y点附近明显,是因为X点时形成缓冲溶液
C.X点对应图b中的M点,Y点对应图b中的N点
D.Y点时,溶液中c(Na+)>c(C2O)>c(OH-)>c(HC2O)>c(H+)
答案 C
4.常温下,H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓度的分数)与pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.H3PO4的电离方程式为H3PO4⇌3H++PO
B.pH=2时,溶液中大量存在的微粒有H3PO4、H2PO、HPO、PO
C.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)
D.滴加少量Na2CO3溶液,3Na2CO3+2H3PO4===2Na3PO4+3H2O+3CO2↑
答案 C
5.(2024·甘肃民乐一中模拟)次氯酸为一元弱酸,具有强氧化性,能杀菌、消毒。其溶液中HClO、ClO-所占物质的量分数(分布系数δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.该温度下,次氯酸的电离平衡常数Ka=10-5 mol·L-1
B.次氯酸的电离方程式为HClOH++ClO-
C.向pH=5的次氯酸溶液中滴加少量的甲基橙,溶液最终变为黄色
D.某浓度的次氯酸溶液中加水稀释过程中,保持不变
答案 C
6.(2023·山东青岛模拟)常温时,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 C6H5COOH(苯甲酸)溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合溶液的pH与微粒浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点溶液对应的pH为3.2
B.b点对应的NaOH溶液体积为10.00 mL
C.c点溶液中:c(C6H5COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.常温时,C6H5COO-的水解常数Kh=10-9.8 mol·L-1
答案 B
7.20 ℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a点时c(Cl-)=2c(NH3·H2O)+2c(NH)
B.b点表示酸碱恰好完全反应
C.c点时c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.a、b、c、d点均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
答案 D
8.(2023·北京西城区模拟)在常温下,向30 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中加入0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液,溶液的pH随加入CH3COONH4溶液的体积的变化如图。已知:CH3COONH4溶液的pH约为7。
下列说法正确的是( )
A.NH4Cl溶液中存在:c(NH)>c(Cl—)>c(H+)>c(OH—)
B.0.1 mol·L-1 CH3COONH4溶液中的c(NH)比0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中的大
C.如图说明NH4Cl溶液中存在水解平衡
D.溶液的pH变化是NH浓度改变造成的
答案 C
9.甘氨酸盐酸盐(HOOCCH2NH3Cl)的水溶液呈酸性,溶液中存在以下平衡:
HOOCCH2NH⇌-OOCCH2NH+H+ K1
-OOCCH2NH⇌-OOCCH2NH2+H+ K2
常温时,向10 mL一定浓度的HOOCCH2NH3Cl的水溶液中滴入同浓度的NaOH溶液。混合溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Q→X过程中:逐渐减小
B.X点的溶液中:c(-OOCCH2NH2)>c(HOOCCH2NH)
C.P点的溶液中:c(HOOCCH2NH)+c(H+)=c(-OOCCH2NH2)+c(OH-)
D.当V(NaOH)=20 mL时,混合溶液中的溶质主要为NaOOCCH2NH2和NaCl
答案 C
10.已知H2A为二元弱酸。常温下,向0.01 mol·L-1的NaHA溶液中通入HCl或加入KOH固体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中c(HA-)随pH变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:d>c>b>a
B.c→b之间发生反应的离子方程式:A2-+H+===HA-
C.c点溶液中存在:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
D.d点溶液中存在:c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+)
答案 A
11.某浓度的二元弱酸H2B溶液在不同pH下,测得pC(M)变化如图所示[已知:pC(M)=-lg c(M),M代指H2B或HB-或B2-],下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示pC(HB-)与pH关系
B.pH=5时,c(HB-)<c(B2-)<c(H2B)
C.由图像数据可以计算出的值
D.在pH增大的过程中,c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)三者浓度和先减小后增大
答案 C
12.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜等植物中含量较高。25 ℃时,向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X [X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中X表示的是
B.当溶液pH=4.19时,c(Na+)<3c(C2O)
C.已知:25 ℃时,NH3·H2O的电离常数为10-4.69 mol·L-1,则(NH4)2C2O4溶液呈碱性
D.0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
答案 C
13.H2A是一种二元弱酸,H2A由于与空气中的某种成分作用而保持浓度不变,已知Ksp(MA)=3.0×10-9 mol2·L-2,某水体中lg c(X)(X为H2A、HA-、A2-、M2+)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线③代表HA-
B.H2A的一级电离常数为10-8.3 mol·L-1
C.c(M2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(M2+)=3.0×10-7.9 mol·L-1
答案 D
14.(2023·山东烟台模拟)常温下,H3AsO4和H3AsO3溶液中含砷微粒的物质的量分数与溶液pH的关系分别如图a、b所示。向浓度均为0.01 mol·L-1的H3AsO4和H3AsO3混合溶液中加入适量的NaOH溶液,下列说法不正确的是( )
A.H2AsO+AsO⇌HAsO+HAsO K=106.5
B.pH=6时,c(H2AsO)>c(H3AsO3)>c(HAsO)>c(H2AsO)
C.溶液呈中性时,约等于3
D.pH=8时,H3AsO3的电离度约为9.09%
答案 B
二、非选择题
15.某温度(t ℃)下的溶液中,[H+]=10-xmol·L-1,[OH-]=10-ymol·L-1,x与y的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW为________,则该温度t____25 ℃(填“>”“<”或“=”),pH=7的溶液显____(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)若将此温度(t℃)下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)。试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。
①若所得混合液为中性,则a∶b=________;
②若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。
答案:(1)1×10-13 > 碱 (2)①10∶1 ②9∶2
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