内容正文:
2025届高三高考化学一轮复习
假期作业53 反应进程中溶液粒子浓度变化曲线
一、单项选择题
1.常温下,用0.10 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1的HX溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该滴定过程应选择酚酞作为指示剂
B.对应溶液中水的电离程度:a<b<c
C.c点所示的溶液中:c(Na+)+c(HX)+c(X-)=0.10 mol·L-1
D.相同条件下,X-的水解能力强于HX的电离能力
2.常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
3.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-)
4.[2024·九省联考河南卷,13]向一定浓度的CuSO4溶液中通入NH3,存在化学平衡Cu2++NH3⇌[Cu(NH3)]2+、[Cu(NH3)]2++NH3⇌[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)2]2++NH3⇌[Cu(NH3)3]2+和[Cu(NH3)3]2++NH3⇌[Cu(NH3)4]2+。平衡时分布系数δ(M)与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Cu2+、[Cu(NH3)]2+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)3]2+或[Cu(NH3)4]2+)。比如[Cu(NH3)2]2+的分布系数δ([Cu(NH3)2]2+)=,c(总)=c(Cu2+)+c([Cu(NH3)]2+)+c([Cu(NH3)2]2+)+c([Cu(NH3)3]2+)+c([Cu(NH3)4]2+)。
下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表δ(Cu2+),曲线Ⅴ代表δ([Cu(NH3)4]2+)
B.反应[Cu(NH3)2]2+⇌Cu2++2NH3的平衡常数K的值为10-7.8
C.lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-2时,c([Cu(NH3)3]2+)<c([Cu(NH3)4]2+)
D.lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-2.9时,c(OH-)=c(H+)+2c(Cu2+)+2c([Cu(NH3)]2+)+4c([Cu(NH3)2]2+)+2c([Cu(NH3)4]2+)+c(NH)-c(SO)
5.酒石酸(H2B)及其与OH-形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化曲线如图(已知:20 ℃时,Ksp(KHB)=3.8×10-4,S(K2B)=100 g·L-1)。向20 mL 0.1 mol·L-1酒石酸溶液中,逐滴加入0.2 mol·L-1 KOH溶液,下列相关说法正确的是( )
A.酒石酸的Ka1的数量级为10-3
B.pH=4,c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
C.用酒石酸检验K+时,最佳pH范围是3.04~4.37
D.V(KOH)=10 mL时,c(H2B)+c(HB-)+c(B2-)≈0.067 mol·L-1
6.常温下,向碳酸溶液中逐滴加入NaOH溶液,所得溶液中pC(C微粒的浓度的负对数)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.由图中数据可以计算碳酸的电离常数Ka1的数量级为10-6
B.虽然H2CO3与CO能反应,但从图像中能看出这两种微粒在溶液中能够共存
C.pH=7的溶液中离子浓度大小关系为c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
D.pH=10的溶液中离子浓度大小关系有c(Na+)<3c(CO)
7.常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,不考虑NH4NO2的分解,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )
A.a点和b点溶液中,水的电离程度大小是a>b
B.b点溶液中离子浓度大小的关系:c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.a、d两点的导电能力相同,则a、d两点的pH相同
D.氨水的物质的量浓度为1.0 mol·L-1
8.25 ℃时,向1 L某缓冲溶液(含0.1 mol·L-1 CH3COOH、0.08 mol·L-1CH3COONa)和1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入NaOH(s)或通入HCl(g),两种溶液的pH变化如图所示(不考虑溶液体积变化)。已知缓冲溶液pH=pKa-lg,下列说法不正确的是( )
A.曲线②对应的溶液是缓冲溶液
B.25 ℃时醋酸的电离常数的数量级为10-5
C.a点溶液中离子浓度的大小关系为c(CH3COO-)=c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
D.b点溶液存在:4c(CH3COOH)+9c(H+)=9c(Cl-)+9c(OH-)+5c(CH3COO-)
二、不定项选择题
9.
[2024·山东青岛二中检测]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
10.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,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A2-
B.H2A的一级电离常数为10-8.3
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
11.[2024·广州质检]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=4.5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.[2024·湖南湘潭联考]草酸是一种二元弱酸,Ka1=5.9 ×10-2,Ka2=6.4 ×10-5,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+)
参考答案
1.解析:根据图知,滴定终点溶液呈碱性,所以该实验应该选取酚酞作为指示剂,故A正确;酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,a点溶质为HX、NaX,溶液呈酸性,抑制水电离;b点溶液呈中性,不影响水电离,c点溶质为NaX,X-水解而促进水电离,所以水电离程度:a<b<c,故B正确;酸、碱的物质的量浓度相等,二者混合后存在元素质量守恒,根据元素质量守恒得c(Na+)+c(HX)+c(X-)=0.10 mol·L-1,故C正确;加入10 mL时,有一半的酸被中和,溶液中溶质为等物质的量浓度的NaX、HX,根据图像知,混合溶液pH<7,溶液呈酸性,说明X-的水解能力弱于HX的电离能力,故D错误。
答案:D
2.解析:NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),故B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确。
答案:C
3.解析:本题以酸碱中和滴定为背景,考查曲线的分析及数据的应用、Ka的计算和溶液中的电荷守恒。根据图像及题意分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;当加入40.00 mL NaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明酸碱恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A===Na2A+2H2O,c(H2A)==0.100 0 mol·L-1,B错误;曲线①与曲线②的交点存在等量关系:δ(HA-)=δ(A2-),则c(HA-)=c(A2-),此时加入的VNaOH=25 mL,对应滴定曲线上pH=2.0,则c(H+)=10-2 mol·L-1,HA-的电离平衡常数Ka==c(H+)=1.0×10-2,C正确;用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,说明滴定终点时溶液呈碱性,即c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-), D错误。
答案:C
4.解析:根据信息可知,Ⅰ表示Cu2+、Ⅱ表示[Cu(NH3)]2+、Ⅲ表示[Cu(NH3)2]2+、Ⅳ表示[Cu(NH3)3]2+、Ⅴ表示[Cu(NH3)4]2+。曲线Ⅰ代表δ(Cu2+),曲线Ⅴ代表δ([Cu(NH3)4]2+),A正确;结合图中信息可知,Cu2++NH3⇌[Cu(NH3)]2+的K1==104.2,[Cu(NH3)]2++NH3⇌[Cu(NH3)2]2+的K2==103.6,[Cu(NH3)2]2+⇌Cu2++2NH3的K==10-7.8,B正确;由图可知,当横坐标为-2时,c([Cu(NH3)3]2+)<c([Cu(NH3)4]2+),C正确;根据电荷守恒可知,c(OH-)=c(H+)+2c(Cu2+)+2c([Cu(NH3)]2+)+2c([Cu(NH3)2]2+)+2c([Cu(NH3)3]2+)+2c([Cu(NH3)4]2+)+c(NH)-2c(SO),由图可知,lg[c(NH3)/(mol·L-1)]=-2.9时,c([Cu(NH3)3]2+)=c([Cu(NH3)2]2+),则此时c(OH-)=c(H+)+2c(Cu2+)+2c([Cu(NH3)]2+)+4c([Cu(NH3)2]2+)+2c([Cu(NH3)4]2+)+c(NH)-2c(SO),D错误。
答案:D
5.解析:由题图可知,当HB-的浓度分数为0.48时,溶液的pH为3.04,则H2B的电离常数Ka1==×10-3.04≈1×10-3.04,则Ka1的数量级为10-4,故A错误;由题图可知,溶液pH为4时,溶液中三种离子的浓度大小顺序为c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),故B错误;由题图可知,溶液pH在3.04~4.37范围内,溶液中HB-浓度较大,有利于钾离子转化为酒石酸氢钾沉淀,故C正确;当氢氧化钾溶液的体积为10 mL时,酒石酸溶液与氢氧化钾溶液恰好反应生成酒石酸氢钾,由酒石酸氢钾的溶度积可知,溶液中K+的浓度为= mol·L-1≈0.019 5 mol·L-1,由元素质量守恒可知,溶液中c(H2B)+c(HB-)+c(B2-)=c(K+)≈0.019 5 mol·L-1,故D错误。
答案:C
6.解析:碳酸的电离常数Ka1=,当c(H2CO3)=c(HCO)时Ka1==c(H+)=10-6,故碳酸的电离常数Ka1的数量级为10-6,A正确;从图像可知:在溶液pH范围是5~12时,溶液中同时存在H2CO3与CO,B正确;根据图示可知:在溶液pH=7时,溶液中离子浓度大小关系为:c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),C正确;在溶液pH=10时,溶液存在电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-),溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(HCO)+2c(CO),根据图示可知pH=10时c(HCO)>c(CO),因此c(Na+)>3c(CO),D错误。
答案:D
7.解析:由题图可知,b点导电能力最大,说明b点HNO2和氨水恰好反应,溶质为NH4NO2,NH4NO2水解促进水电离,a点时HNO2过量,HNO2抑制水的电离,所以水的电离程度:a点<b点,故A错误;b点导电能力最大,b点HNO2和氨水恰好完全反应,溶液中的溶质只有NH4NO2,由于此时溶液显酸性,则NH的水解程度大于NO的水解程度,离子浓度的关系为c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),故B正确;由题图知,a点溶液显酸性,d点溶液显碱性,所以a、d两点的pH不相同,故C错误;b点导电能力最大,说明b点HNO2和氨水恰好反应,10 mL 0.1 mol·L-1的HNO2和10 mL氨水恰好反应,所以氨水的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,故D错误。
答案:B
8.解析:由题图分析可知②为缓冲溶液,A正确;①为0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,当醋酸溶液中加入氢氧化钠0.05 mol时,即图中a点,溶质成分为0.05 mol·L-1 CH3COOH和0.05 mol·L-1 CH3COONa,因醋酸的电离和醋酸根的水解程度较小,近似认为两者浓度相等,故Ka=≈c(H+)=10-4.75,Ka的数量级为10-5,B正确;根据B中分析,图中a点,溶质成分为0.05 mol·L-1 CH3COOH和0.05 mol·L-1 CH3COONa,溶液呈酸性,即醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,故c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),C错误;b点溶液中溶质成分为0.15 mol·L-1 CH3COOH、0.05 mol·L-1 NaCl、0.03 mol·L-1 CH3COONa,根据元素质量守恒:9c(Na+)=4[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)],电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),联立两式,4c(CH3COOH)+9c(H+)=9c(Cl-)+9c(OH-)+5c(CH3COO-),D正确。
答案:C
9.解析:由图可知,b点lg=0,溶液中c(C6H5COOH)=c(C6H5COO-),溶液pH为4.2,则电离常数Ka==c(H+)=10-4.2;a点lg=-1,则溶液中c(H+)==10-3.2 mol·L-1;c点lg=2,则溶液中c(H+)==10-6.2 mol·L-1。由分析可知,a点溶液中氢离子浓度为10-3.2 mol·L-1,则溶液的pH为3.2,故A正确;b点若氢氧化钠溶液体积为10.00 mL,苯甲酸溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度的苯甲酸和苯甲酸钠混合溶液,由苯甲酸根离子的水解常数Kh===10-9.8<Ka可知,苯甲酸在溶液中的电离程度大于苯甲酸根离子的水解程度,溶液中苯甲酸的浓度小于苯甲酸根离子,由分析可知,b点溶液中c(C6H5COOH)=c(C6H5COO-),则对应氢氧化钠溶液的体积应小于10.00 mL,故B错误、D正确;c点溶液中氢离子为10-6.2 mol·L-1,溶液中c(H+)>c(OH-),由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(C6H5COO-)+c(OH-)可得c(C6H5COO-)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小顺序为c(C6H5COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确。
答案:B
10.解析:H2A的浓度保持不变,则①代表H2A,随着pH逐渐增大,HA-、A2-的浓度增大,pH较小时HA-的浓度大于A2-的浓度,则曲线②代表HA-,曲线③代表A2-,A正确;曲线①②的交点代表溶液中H2A、HA-的浓度相等,由坐标 (6.3,-5)知:H2A的一级电离常数Ka1==c(H+)=10-6.3,B错误;曲线④代表M2+ ,则c(M2+)随pH升高而减小,C错误;据图像,曲线②③的交点(10.3,-1.1)代表溶液中HA-、A2-浓度相等,均为10-1.1 mol·L-1,则c(M2+)== mol·L-1=3.0×10-7.9 mol·L-1,D正确。
答案:AD
11.解析:H2B为二元弱酸,其电离方程式为H2B⇌H++HB-、HB-⇌H++B2-,pH增大促进电离平衡正向移动,所以由图可知:曲线Ⅰ是c(HB-)的负对数,曲线Ⅱ是c(H2B)的负对数,曲线Ⅲ是c(B2-)的负对数,故A项错误;由图可知,pH=4.5时,此时pC(H2B)=pC(B2-)>pC(HB-),即c(HB-)>c(B2-)=c(H2B),故B项错误;由X点可知H2B⇌HB-+H+,c(HB-)=c(H2B),Ka1=1×10-1.9,由Z点可知,c(HB-)=c(B2-),则HB-⇌B2-+H+,Ka2=1×10-7.1,则==105.2,故C项正确;调节溶液pH的过程中,随着溶液体积的增大,H2B、HB-、B2-总物质的量之和不变,浓度之和逐渐减小,故D项错误。
答案:C
12.解析:根据图示可知:δ0表示H2C2O4的分布系数与pH的关系,δ1表示HC2O的分布系数与pH的关系,δ2表示C2O的分布系数与pH的关系。X点时为NaHC2O4溶液,该溶液为缓冲溶液,加酸加碱,pH都不会明显变化;Y点时滴定结束,生成Na2C2O4,此时加碱,Na2C2O4不再反应,pH会明显升高,B正确;X点为NaHC2O4溶液,对应图b中pH=2.6处;Y点为Na2C2O4溶液,图a中Y点pH=8.4,故Y点不对应图b中的N点,C错误;Y点为Na2C2O4溶液,溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O)>c(OH-)>c(HC2O)>c(H+),D正确。
答案:C
学科网(北京)股份有限公司
$$