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选择题增分练8 电解质溶液中的微粒变化
(分值:每小题3分,共30分 建议用时:35分钟)
1.(原创)常温下,某化学兴趣小组用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定10 mL 0.10 mol·L-1盐酸和10 mL 0.10 mol·L-1醋酸溶液,测得两溶液的pH随氢氧化钠溶液的体积变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.室温下,醋酸电离平衡常数的数量级为10-5
B.图中V1的数值比V2的大
C.横坐标为10时,两溶液中存在关系式:c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.均可选用酚酞作指示剂
2.(2024·广东模拟)常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL等浓度的HCl溶液和用0.1000 mol·L-1 的CH3COOH溶液滴定10 mL等浓度的NaOH溶液,滴定过程中溶液的导电能力变化如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.曲线①表示用0.1000 mol·L-1 的NaOH溶液滴定10 mL 等浓度的HCl溶液过程中溶液的导电能力变化
B.等浓度、等体积的HCl溶液与NaOH溶液的导电能力相同
C.a点的Kw等于b点的Kw
D.d点和e点溶液中均有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
3.(2024·贵州模拟)已知:pAg=-lg c(Ag+),常温下向10 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaCl溶液的滴定曲线 Ⅰ 如图所示。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。下列说法正确的是( )
A.常温下,Ksp(AgCl)=1.0×10-5.87
B.溶液中水的电离程度:a=c<b
C.c点溶液中c(Ag+)=5×10-8.74 mol·L-1
D.将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液,曲线 Ⅰ 变为曲线 Ⅱ
4.(原创)常温下,分别向20 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中逐滴滴加0.2 mol·L-1盐酸,测得溶液的pH随盐酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.碳酸的第二步电离平衡常数Ka2的数量级为10-11
B.b点溶液中:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)
C.图中对应各点不同溶液中水的电离程度:b>a>c
D.d点溶液中:c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3)
5.(2024·陕西模拟)常温下,向V mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.常温下,水解常数Kh(A-)约为10-9
B.M点、P点所对应的溶液均呈中性
C.N点溶液中存在:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.N点溶液中存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
6.(改编)锌在工业上有着广泛的应用,查阅资料知氢氧化锌为两性氢氧化物,25 ℃时,测得溶液中lgc{c表示Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度}与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
已知:室温下,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
A.25 ℃时,向含有同浓度的Mg2+、Zn2+溶液中滴加氢氧化钠溶液,Zn2+先沉淀
B.工业上不能采用直接加热硫酸锌溶液的方法制备硫酸锌固体
C.实验室可以用硫酸锌和氢氧化钠溶液反应制备氢氧化锌
D.工业上,可采用加入Cu(OH)2的方法除去硫酸铜溶液中的Zn2+
7.(2024·河南模拟)常温下,二元弱酸H2A的pKa1=1.23,pKa2=4.19。已知:pKa=-lgKa,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,滴定过程中溶液的pH随ηη=
的变化曲线如图所示(假设溶液体积具有加和性)。
下列说法错误的是 ( )
A.a、b、c三点水电离出的c(H+)依次增大
B.a点溶液中:c(Na+)<2c(A2-)+c(H2A)
C.b点溶液中:c(H2A)-c(OH-)=c(A2-)-c(H+)
D.η=1.5时,c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.06 mol·L-1
8.(2024·陕西模拟)常温下,0.10 mol·L-1 H2A溶液中含A元素微粒的pc随pH的变化关系如图所示。已知:pc=-lgc,pH=-lgc(H+),下列说法错误的是 ( )
A.曲线③表示H2A
B.H2A的Ka2=1.0×10-6.6
C.NaHA溶液显碱性
D.c点对应的溶液中:c(H+)>c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)
9.(2024·甘肃模拟)室温下,向0.1 mol·L-1的柠檬酸钠(Na3A)溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积变化),溶液中H3A、H2A-、HA2-和A3-的分布系数δ(X)(某种含A微粒浓度与所有含A微粒浓度之和的比值)随pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线d表示A3-
B.A3-水解平衡常数Kh1=10-7.6
C.n点:c(Na+)>3c(H2A-)+3c(A3-)+c(Cl-)
D.pH为5左右时,通入HCl发生的反应为HA2-+H+H2A-
10.(2024·青海模拟)常温下,向0.1 mol·L-1 的某二元酸(H2R)溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,滴加过程中,混合溶液的pH与lg 或lg 的变化关系如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.曲线a表示pH与lg 的关系
B.pH=7时,存在c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-)
C.常温下,H2R+R2-2HR-的平衡常数K=1×108.1
D.加入等体积的NaOH溶液时,溶液显酸性
参考答案
1.B 解析 由起点坐标可知,右图为滴定醋酸,起始时,盐酸和醋酸的浓度均为0.10 mol·L-1。醋酸的电离平衡常数约为=10-5,数量级为10-5,A项正确;盐酸、醋酸中均滴加氢氧化钠溶液至pH=7,V2=10.00,V1<10.00,B项错误;根据元素守恒可知,溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C项正确;滴定盐酸终点溶液为中性,滴定醋酸终点溶液为碱性,故均可选用酚酞作指示剂,D项正确。
2.B 解析 用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定10 mL等浓度的HCl溶液过程中,在酸碱恰好完全中和之前,溶液中离子的物质的量几乎不变,但溶液体积增大,离子浓度减小,溶液的导电能力降低至最低点,恰好完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,溶液的导电能力增强;用0.1000 mol·L-1的CH3COOH溶液滴定10 mL等浓度的NaOH溶液时,酸碱恰好完全反应后,再继续滴加醋酸,由于醋酸为弱酸,相当于稀释了生成的醋酸钠溶液,所以溶液导电能力会减弱,即曲线①表示氢氧化钠滴定盐酸,曲线②表示醋酸滴定氢氧化钠溶液。根据以上分析可知,A项正确;a点表示0.1000 mol·L-1的盐酸的导电能力,b点表示等浓度的氢氧化钠溶液的导电能力,所以等浓度、等体积的HCl溶液与NaOH溶液的导电能力不同,B项错误;Kw只与温度有关,所以a点的Kw等于b点的Kw,C项正确;d点为醋酸和NaOH溶液恰好完全反应的点,溶质为醋酸钠,e点溶液中的溶质为醋酸钠和醋酸,d点和e点均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D项正确。
3.C 解析 根据图中信息可知,常温下,b点为滴定终点,此时饱和溶液中,pAg=-lgc(Ag+),可得c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.87 mol·L-1,Ksp(AgCl)=1.0×10-9.74,A项错误;随着NaCl溶液的加入,AgNO3不断被消耗,c(Ag+)减小,水解程度减小,水的电离程度减小,故溶液中水的电离程度:a>b>c,B项错误;c点溶液中c(Cl-)==0.02 mol·L-1,c(Ag+)==5.0×10-8.74 mol·L-1,C项正确;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),将0.1 mol·L-1的NaCl溶液换成0.1 mol·L-1的NaI溶液,则终点后溶液中c(Ag+)更小,pAg更大,曲线应在曲线Ⅰ的上方,不可能变为曲线Ⅱ,D项错误。
4.C 解析 Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,故0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液的碱性强于0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,即曲线①表示碳酸钠,曲线②表示碳酸氢钠。由曲线①可知,碳酸根离子的水解平衡常数约为,所以Ka2约为2×10-11,数量级为10-11,A项正确;b点为等物质的量浓度的Na2CO3溶液与稀盐酸等体积混合,生成NaHCO3和NaCl,故根据元素守恒可知,溶液中存在:c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3),B项正确;可水解的盐能促进水的电离,故水的电离程度随盐酸的加入逐渐减小,C项错误;根据质子守恒可得碳酸氢钠溶液中存在:c(OH-)+c(C)=c(H+)+c(H2CO3),D项正确。
5.B 解析 由常温下0.1 mol·L-1 HA溶液中-lgc水(OH-)=11可知,c水(H+)=c水(OH-)=10-11 mol·L-1,则溶液中c(H+)==10-3 mol·L-1,HA的电离方程式为HAH++A-,c(H+)=c(A-)=10-3 mol·L-1,电离常数Ka(HA)===10-5,故水解常数Kh(A-)=10-9,A项正确;N点水电离出的H+最多,说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,P点溶质为NaOH和NaA,溶液呈碱性,B项错误;N点溶液恰好完全反应,溶质为NaA,关系式c(Na+)=c(A-)+c(HA)符合元素守恒,C项正确;N点溶质是NaA,A-在溶液中发生水解使溶液呈碱性,溶液中存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),D项正确。
6.A 解析 由图像知,当lgc=-5时,c(Zn2+)=10-5 mol·L-1,pH=8.0,c(OH-)=10-6 mol·L-1,Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-5×(10-6)2=10-17,则Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],故向含有同浓度的Mg2+、Zn2+溶液中滴加氢氧化钠溶液,Zn2+先沉淀,A项正确;硫酸为难挥发性酸,加热硫酸锌溶液最终得到的还是硫酸锌,B项错误;由图像知,氢氧化钠过量时氢氧化锌会溶解,应用弱碱制取氢氧化锌,C项错误;根据Ksp可知,氢氧化铜溶解度比氢氧化锌的小,故工业上不可通过添加氢氧化铜除去锌离子,D项错误。
7.D 解析 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,当加入20 mL NaOH溶液(η=1)时恰好生成NaHA,此时发生第一次突变即b点,pH=2.75,说明HA-的电离程度大于水解程度;加入30 mL NaOH溶液(η=1.5)时,溶液中NaHA和Na2A浓度之比为1∶1;当加入40 mL NaOH溶液(η=2)时恰好生成Na2A即d点,H2A的pKa1=-lgKa1,Ka1=10-1.23,pKa2=-lgKa2,Ka2=10-4.19。从a点到c点的过程,H2A的浓度逐渐减小,a点溶质为H2A和NaHA,b点溶质为NaHA,c点溶质为NaHA和Na2A,水的电离程度逐渐增大,所以a、b、c三点水电离出的c(H+)依次增大,A项正确;a点pH=1.23,c(H+)=10-1.23 mol·L-1,Ka1==10-1.23,则c(HA-)=c(H2A),由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),且溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-)可知,c(Na+)<2c(A2-)+c(H2A),B项正确;b点的溶质为NaHA,根据元素守恒:c(Na+)=c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)和电荷守恒:c(Na+)+)+c(OH-)+2c(A2-)可知,c(H2A)-c(OH-)=c(A2-)-c(H+),C项正确;η=1.5时,溶液中NaHA和Na2A浓度之比为1∶1,根据元素守恒可知,2c(Na+)=3[c(HA-)+c(H2A)+c(A2-)]=0.12 mol·L-1,c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.04 mol·L-1,D项错误。
8.C 解析 pH越大,c(A2-)越大,pc(A2-)就越小,故曲线①表示A2-,pH越小,c(H2A)越大,pc(H2A)就越小,故曲线③表示H2A,曲线②表示HA-。根据a点求H2A的Ka2,Ka2===1×10-6.60,根据b点求Ka1,Ka1===1×10-1.30。根据分析可知,A、B两项均正确;HA-的电离常数Ka2=1×10-6.60,HA-的水解常数为==1×10-12.7,电离常数大于水解常数,故NaHA溶液显酸性,C项错误;c点对应的溶液pH=0,则c(H+)=1 mol·L-1,根据分析可知H2A为弱酸,c点应该还加入了酸调pH,根据电荷守恒可知还有其他酸根阴离子,故c(H+)>c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),D项正确。
9.C 解析 向0.1 mol·L-1的柠檬酸钠(Na3A)溶液中通入HCl气体,依次发生反应A3-+H+HA2-、HA2-+H+H2A-、H2A-+H+H3A,所以根据溶液pH与含A微粒浓度关系可知,a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布系数与溶液pH的关系。根据上述分析可知,曲线d表示A3-的分布系数与溶液pH的关系,A项正确;图中几个曲线交点从左到右依次表示=1、=1、=1与溶液pH的关系,结合电离平衡常数表达式可知,H3A的三级电离平衡常数分别为Ka1=10-3.13、Ka2=10-4.76、Ka3=10-6.40,A3-水解平衡常数Kh1=====10-7.6,B项正确;n点:c(H2A-)=c(HA2-),溶液pH<7,故c(H+)>c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-)+c(OH-)+c(Cl-)可得,溶液中离子浓度:c(Na+)<3c(H2A-)+3c(A3-)+c(Cl-),C项错误;根据图中信息可知,当溶液pH约为5时,随着pH减小,c(HA2-)逐渐减小,c(H2A-)逐渐增大,发生反应HA2-+H+H2A-,D项正确。
10.C 解析 由于H2R的二级电离平衡常数小于其一级电离平衡常数,再结合图中信息可知,曲线a表示pH与lg的变化关系,曲线b表示pH与lg的变化关系。由分析可知,A项正确;pH=7时,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),依据电荷守恒可得c(Na+)=2c(R2-)+c(HR-),B项正确;由lg和lg为0时的pH可得Ka1=1×10-1.4、Ka2=1×10-6.7,常温下,H2R+R2-2HR-的平衡常数K==1×105.3,C项错误;加入等体积的NaOH溶液时,溶液中溶质为NaHR,HR-的水解平衡常数Kh==1×10-12.6<Ka2,即HR-的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,D项正确。
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