内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业15 水溶液中的离子平衡图像分析
1.中和滴定曲线图象分析
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线(以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
2.滴定曲线特点
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点_______
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围_______强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7_______是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点_______pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7)
3.中和滴定曲线图像解题步骤
第一步:分析滴定曲线关键“点”的成分
抓反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点
判断溶液中溶质的成分及哪种物质____或_____
抓“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质_______
如:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:
第二步:确定粒子浓度关系
常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液
不同时刻
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
①V(NaOH)=0 mL
溶质是CH3COOH:
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
②V(NaOH)=10 mL
溶质是______________的CH3COOH和CH3COONa:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
③pH=7
溶质是CH3COONa和_______的CH3COOH:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
④V(NaOH)=20 mL
溶质是CH3COONa:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
2. 水溶液中离子平衡图像分析
1.分布系数图象,简称分布曲线,是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸为例)
三元酸(以H3PO4为例)
δ0为CH3COOH,δ1为CH3COO-
δ0为H2C2O4、δ1为HC2O4-、δ2为C2O42-
δ0为H3PO4、δ1为H2PO4-、δ2为HPO42-、δ3为PO43-
随着pH增大,溶质分子浓度不断_______,离子浓度逐渐_______,酸根离子_______。根据分布系数可以书写一定pH时发生反应的离子方程式。
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH时的分布系数和酸的浓度,就可以计算出各成分在该pH时的平衡浓度
2.对数图像。将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如c(A)/c(B)]取常用对数,即lg c(A)或lg[c(A)/c(B)],与溶液中的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。常考对数图像的类型如下:
图像种类
具体类型
含义
变化规律
对数图像
lg
生成物与反应物离子浓度比的常用对数
lg越大,反应向_______方向进行的程度越大
lg
稀释后与稀释前体积比的常用对数
lg越大,稀释程度_______
AG=lg
氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数
AG越大,酸性_______,中性时,=1,AG=0
负对数图像
pH=-lg c(H+)
氢离子浓度的常用对数负值
pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性_______
pC=-lgc(C)
C离子浓度的常用对数负值
pC越大,c(C)越小
3.沉淀溶解平衡曲线分析
1.双曲线型
(1)阳离子~阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
以“BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)”为例
图像展示
曲线可知
信息
①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度_______在曲线上变化,不会出现在曲线以外
②曲线上方区域的点(b点)均为_______溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成
③曲线下方区域的点(d点)均为_______溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成
④计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
点的变化
a→c
曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化
原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都_______
溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,_______常数相同
(2)阴阳离子浓度~温度双曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
BaSO4
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示_______溶液
T2曲线:a、b点都表示不饱和溶液,c点表示_______溶液
②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
③比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为_______,可知:T1<T2
2.对数曲线
(1)正对数[lgc(M+)~lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的正对数
CuS、ZnS
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线:a点表示_______溶液,c点表示_______溶液
CuS曲线:b点表示_______溶液,c点表示_______溶液
②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
(2)负对数[-lgc(M+)~-lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数
图像展示
函数关系
函数关系:随着CO浓度增大,Ca2+浓度减小
曲线可知信息
①横坐标数值越大,CO)越小;纵坐标数值越小,c(M)越大
②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为_______溶液;直线下方的点为_______溶液,有沉淀生成
如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来说,处于直线下方,为_______溶液,此时有CaCO3沉淀生成
③计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
3.pM——浓度图:纵坐标为阳离子的负对数,横坐标为滴加阴离子的溶液的体积
向 10mL 0.2 mol/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 mol/L 的 Na2S 溶液
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
③比较a、b、c三点水的电离程度大小
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL 0.4溶液和40mL 0.2 溶液,再分别用0.4盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线:
下列说法正确的是
A.当滴加盐酸的体积为mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:
B.图中甲、丁线表示向溶液滴加盐酸,乙、丙线表示向溶液中滴加盐酸
C.和溶液中均满足:
D.根据pH-V(HCl)图滴定分析时,c点可用甲基橙、d点可用酚酞作指示剂指示滴定终点
2.百里酚蓝(以下记为H2A)是一种有机弱酸,结构如图1所示,其电离平衡可表示为、。25℃时的H2A溶液中,H2A、、的分布分数δ与pH的变化关系如图2所示。已知:,下列说法错误的是
A.溶液由黄色变为蓝色的原因是酚羟基发生了变化
B.
C.pH=7.0时,
D.用滴定,可用H2A作指示剂,溶液由红色变为橙色且半分钟内不复原即为滴定终点
3.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-14
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由a向b的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
4.25℃时,取溶液(pH为8.31)将温度升高到60℃后停止加热并进行降温,降温过程的“温度-pH”变化关系如图(实验过程不考虑水挥发)。已知,25℃时的、。下列说法中正确的是
A.点溶液
B.点
C.点溶液
D.在实验过程中没有发生分解
5.常温下,向溶液中逐滴加入的盐酸,溶液中、HCN分布系数随溶液pH变化的关系如图甲所示,溶液pH变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是
A.的NaCN溶液中:
B.图甲中pH=9的溶液:
C.常温下,
D.图乙中b点的溶液:
6.常温下,将0.01mol/LNaOH溶液分别滴入10ml0.01mol/LHA和HB溶液中,得到溶液pH随NaOH溶液体积变化的关系如图一和图二、
下列说法错误的是
A.HA是强酸,HB是弱酸
B.由水电离出的c(H+):e<d<c
C.a点与c点溶液:c(A-)>c(B-)
D.c、d、e点溶液均有:c(B-)-c(H+)=c(Na+)-c(OH-)
7.常温下,向Na2CO3溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的盐酸,溶液的pH随着滴入盐酸体积的变化曲线如图,下列说法不正确的是
A.a点时溶液的pH=11.5,原因是CO+H2OHCO+OH-
B.a~b段发生的反应:CO+H+=HCO
C.b~c段发生的反应:HCO+H+=CO2↑+H2O
D.c~d段发生的反应:H++OH-=H2O
8.向100 mL 0.01 mol·L-1 Ba(OH)2(aq)中滴加0.1 mol·L-1 NaHCO3(aq),测得溶液电导率的变化如图。
下列说法错误的是
A.a→b发生的主要反应:Ba2++2OH-+2HCO=BaCO3↓+2H2O+CO
B.b→c,溶液中的c(OH-)减小
C.c点溶液存在:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
D.溶液中水的电离程度:c>b>a
9.25℃下,某同学按图1所示,边用磁力搅拌器搅拌边向20.00mL浓度为的溶液中逐滴加入0.1000 mol∙L−1的NaOH溶液,用pH传感器和滴数传感器同时测定溶液的pH和所用NaOH溶液的体积。实验测得溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图2所示。其中N点为反应终点,此时消耗NaOH溶液的体积为17.20mL。下列说法中错误的是
A.选择酚酞指示反应终点,误差比甲基橙的小
B.N点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)
C.M点溶液中:c(CH3COOH) >c(Na+)>c(CH3COO-)
D.水的电离程度:N>M>P
10.取两份的NaHA溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加的NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图(忽略溶液混合后的体积变化)。下列说法错误的是
A.由a点可知,NaHA溶液中的水解程度大于其电离程度
B.a→b→c过程中:逐渐增大
C.a→d→e曲线表示向NaHA溶液中滴加盐酸
D.c点溶液中离子浓度由大到小为
11.以0.1mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol/L溶液的滴定曲线如图。已知:酚酞的变色范围是pH8.2~10
下列说法不正确的是
A.M点主要溶质为
B.N点可用酚酞作指示剂指示滴定终点
C.N点溶液:
D.M→N过程中,均满足
12.磷酸(H3PO4)是一种中强酸,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:H3PO43H++PO
B.pH=2时,c(H2PO)=c(HPO)
C.pKa3=10
D.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)
13.利用酸碱中和滴定过程中溶液电导变化的转折来确定滴定终点的方法称为电导滴定。某同学用的NaOH溶液分别滴定同体积的稀HCl溶液和稀HR溶液,溶液电导率变化如图(忽略溶液体积的微小变化)。下列有关判断正确的是
A.A点:
B.B点溶液中:
C.C点溶液中:
D.水的电离程度:B>C>A
14.如图所示与对应叙述相符的是
A.图甲:一定温度FeS、CuS沉淀溶解平衡曲线,则
B.图乙:等体积pH=2的甲酸与乙酸稀释的pH曲线,则酸性:甲酸<乙酸
C.图丙:某温度下向溶液中逐滴加入溶液,pH变化曲线如图丙所示(忽略温度变化),则①点
D.图丁:平衡时NH₃体积分数随起始变化曲线,则转化率:
15.已知常温下:p(S)=-lg[c(S2-)],Ksp(ZnS)=1×10-24,Ksp(CuS)=1×10-36,如图是向10mLNa2S溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的ZnSO4溶液时,其中实线为溶液的p(S)随着加入ZnSO4溶液的体积变化图像(忽略离子的水解影响)。下列结论不正确的是
A.根据0点可得原Na2S溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中X点的坐标为(100,12)
C.ZnS+Cu2+Zn2++CuS的平衡常数K=1012
D.把0.1mol·L-1的ZnSO4溶液换成0.1mol·L-1CuSO4溶液,则图象在终点后变为曲线y
1.某温度时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是
A.加入可以使溶液由c点变到d点
B.加入固体则的溶解量减小,也减小
C.蒸发溶液可以实现b点到a点的转化
D.图中d点对应的是过饱和溶液
2.25℃时,和的沉淀溶解平衡曲线如图(代表或)所示。下列说法不正确的是
A.a点可表示的饱和溶液
B.c点可表示的过饱和溶液,达新平衡时可到达b点
C.d点时溶液中存在(忽略单位)
D.用溶液浸泡足量,会有部分转化为
3.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
4.硫化镉()是一种难溶于水的黄色颜料,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法错误的是
A.温度时,
B.图中各点表示的溶液的的大小:
C.向m点表示的溶液中加入少量固体,溶液组成由m沿线向p方向移动
D.温度降低时,q点表示的饱和溶液的组成由q沿线向p方向移动
5.25℃时,在水中沉淀溶解平衡曲线如图。25℃时的,下列说法正确的是
A.通过蒸发,可使溶液由a点变化到c点
B.图中b点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率
C.在25℃时,从转化为更容易实现
D.可将锅炉中的转化为,再用酸去除
6.已知:pAg=-lgc(AgCl),Ksp(AgCl) =1×10-12,如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中x点表示溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
C.图中x点的坐标为(10,6)
D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1NaI,则图像在终点后变为虚线部分
7.常温下,Ksp(CaSO4)=9×l0-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列判断错误的是
A.a、c两点均可以表示常温下CaS04溶于水所形成的饱和溶液
B.a点对应的Ksp不等于c点对应的Ksp
C.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×l0-3mol/L
D.向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点
8.已知:pAg=-lgc(Ag+),Ksp(AgCl)=1×10-12,Ksp (AgI)=1×10-16。如图是向10mLAgNO3溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图象(实线)。下列叙述正确的是
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中x点表示溶液中Ag+已经完全沉淀
C.图中x点的坐标为(10,6)
D.若把NaCl溶液换成0.1mol·L-1NaI溶液,则图象在终点后变为虚线部分
9.硫酸锶(SrSO4)可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可有Na2SO4溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是
A.图象中a、c两点的溶度积:Ksp(a)<Ksp(c)
B.363K时的溶度积Ksp(SrSO4)=1.0×10-3.20
C.SrSO4的溶解度随温度升高而增大
D.313K时,b点为饱和溶液,d点为不饱和溶液
10.常温下,用 0.10 mol/LKOH 溶液滴定 10.00mL 0.10 mol/L 某二元弱酸H2R 溶液,滴定曲线如图(混合溶液总体积看作混合前两种溶液体积之和),下列关系不正确的是
A.点②所示溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)
B.点③所示溶液中:c(K+)> c(HR-)> c(R2-)>c(H2R)
C.点④所示溶液中:c(H2R)+ c(HR-)+ c(R2-)=0.04mol·L-1
D.点⑤所示溶液中:c(H+)= c(HR-)+2 c(H2R)+ c(OH-)
11.常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.点①溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
B.点②溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C.点③溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.点①到点③过程中:逐渐增大
12.如图表示在20mL溶液中逐滴加入的NaOH溶液的pH变化曲线,下列说法不正确的是( )
A.A点溶液存在的关系:
B.C点溶液中各微粒浓度的大小关系为:
C.在D点溶液中:
D.当滴到20mL溶液时,反应达到终点,滴定过程中此时水的电离程度最大
13.常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)>c(CN-)
B.点④所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
14.将0.0100mol·L-1的NaOH溶液滴入浓度为0.0100mol·L-1,体积为20.00mL的CH3COOH溶液.在滴加过程中n(CH3COOH)和n(CH3COO-)随溶液pH的分布关系如图。下列说法不正确的是( )
A.pH=4时,醋酸的电离常数Ka≈1.8×10-5
B.B点时,c(CH3COOˉ)=c(CH3COOH)
C.B点时,在溶液中滴入酚酞试剂,溶液显红色
D.C点时,c(CH3COOˉ)>c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
15.常温下,在20.0mL0.10mol•L-1氨水中滴入0.10mol•L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图。已知0.10mol•L-1氨水的电离度为1.32%,下列叙述错误的是
A.该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积小于20.0mL
C.M点处的溶液中c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH>12
1.可用去除酸性废水中的砷元素,形成沉淀。溶液中含砷微粒的物质的量分数与的关系如图1所示,砷去除率与温度的关系如图2所示。
已知:可缓慢水解,且溶于碱性溶液。
下列说法正确的是
A.沉淀反应为
B.图2能证明生成沉淀的反应为放热反应
C.产生的沉淀若不及时滤去,砷去除率会降低
D.加入的量越多,砷元素的去除率越高
2.在25℃时,在不同浓度的KOH水溶液中,Cu(Ⅱ)的分布分数与pH的关系如图。
已知:①难溶于水,具有两性;
②。
下列说法正确的是
A.曲线z为 B.O点,
C.P点, D.Q点,
3.25℃时,某有机二元弱酸(记为)溶液中、和的分布分数[例如]与溶液pH的关系如图(调pH过程中,溶液体积视为不变),下列说法错误的是
A.pH=2的溶液中,
B.曲线b表示随溶液pH的变化
C.25℃下,pH=4时,
D.25℃下,pH=4.4时,
4.时,向溶液中滴加溶液,已知溶液中含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是
A.曲线①表示物质的量分数的变化情况
B.a点对应溶液的所有离子中,最大
C.由b点可计算出
D.c点,由水电离产生的
5.常温下,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol/L H3PO4溶液时,V(NaOH)、各含磷元素微粒的lg[c/(mol/L)]和pH的关系如图。下列说法正确的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.b点时,溶液中c()<10c(H3PO4)
C.常温下,H3PO4的
D.d点时,溶液中存在2c(H3PO4)+c()<c()
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暑假作业15 水溶液中的离子平衡图像分析
1.中和滴定曲线图象分析
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线(以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
2.滴定曲线特点
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7)
3.中和滴定曲线图像解题步骤
第一步:分析滴定曲线关键“点”的成分
抓反应的“起始”点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点
判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点
判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
如:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:
第二步:确定粒子浓度关系
常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液
不同时刻
溶液中溶质成分及粒子浓度关系
①V(NaOH)=0 mL
溶质是CH3COOH:
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
②V(NaOH)=10 mL
溶质是等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
③pH=7
溶质是CH3COONa和少量的CH3COOH:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
④V(NaOH)=20 mL
溶质是CH3COONa:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)
2. 水溶液中离子平衡图像分析
1.分布系数图象,简称分布曲线,是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸为例)
三元酸(以H3PO4为例)
δ0为CH3COOH,δ1为CH3COO-
δ0为H2C2O4、δ1为HC2O4-、δ2为C2O42-
δ0为H3PO4、δ1为H2PO4-、δ2为HPO42-、δ3为PO43-
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时发生反应的离子方程式。
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH时的分布系数和酸的浓度,就可以计算出各成分在该pH时的平衡浓度
2.对数图像。将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如c(A)/c(B)]取常用对数,即lg c(A)或lg[c(A)/c(B)],与溶液中的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。常考对数图像的类型如下:
图像种类
具体类型
含义
变化规律
对数图像
lg
生成物与反应物离子浓度比的常用对数
lg越大,反应向正反应方向进行的程度越大
lg
稀释后与稀释前体积比的常用对数
lg越大,稀释程度越大
AG=lg
氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数
AG越大,酸性越强,中性时,=1,AG=0
负对数图像
pH=-lg c(H+)
氢离子浓度的常用对数负值
pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强
pC=-lgc(C)
C离子浓度的常用对数负值
pC越大,c(C)越小
3.沉淀溶解平衡曲线分析
1.双曲线型
(1)阳离子~阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
以“BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)”为例
图像展示
曲线可知
信息
①曲线上任意一点(a点、c点)都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外
②曲线上方区域的点(b点)均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成
③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成
④计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
点的变化
a→c
曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化
原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变
溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同
(2)阴阳离子浓度~温度双曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
BaSO4
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
T2曲线:a、b点都表示不饱和溶液,c点表示不饱和溶液
②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
③比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸热,可知:T1<T2
2.对数曲线
(1)正对数[lgc(M+)~lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的正对数
CuS、ZnS
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
(2)负对数[-lgc(M+)~-lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数
图像展示
函数关系
函数关系:随着CO浓度增大,Ca2+浓度减小
曲线可知信息
①横坐标数值越大,CO)越小;纵坐标数值越小,c(M)越大
②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为不饱和溶液;直线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成
如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来说,处于直线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成
③计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
3.pM——浓度图:纵坐标为阳离子的负对数,横坐标为滴加阴离子的溶液的体积
向 10mL 0.2 mol/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 mol/L 的 Na2S 溶液
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知的c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
③比较a、b、c三点水的电离程度大小
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL 0.4溶液和40mL 0.2 溶液,再分别用0.4盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线:
下列说法正确的是
A.当滴加盐酸的体积为mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:
B.图中甲、丁线表示向溶液滴加盐酸,乙、丙线表示向溶液中滴加盐酸
C.和溶液中均满足:
D.根据pH-V(HCl)图滴定分析时,c点可用甲基橙、d点可用酚酞作指示剂指示滴定终点
【答案】A
【分析】的水解程度大于,则0.4mol•L-1溶液的碱性强于40mL0.2mol•L-1溶液,与HCl反应先生成,再与盐酸反应生成CO2气体,直接与HCl反应生成CO2气体,并且n()=n()=0.008mol,分别加入20mL0.4mol•L-1HCl时恰好转化为,容器中压强不变,随着HCl的加入,容器中压强逐渐增大,加入40mLHCl时容器的压强达到最大值,直接与HCl反应生成CO2气体,容器中压强增大,并且加入20mLHCl时容器的压强达到最大值、一直保持不变,所以图中甲、丁线表示向溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向溶液中滴加盐酸;
【详解】A.由分析,当滴加盐酸的体积为mL时,盐酸体积大于20mL,则(a点、b点)所发生的反应为碳酸氢根离子和氢离子生成碳酸,A正确;
B.由分析,图中甲、丁线表示向溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向溶液中滴加盐酸,B错误;
C.Na2CO3溶液中存在质子守恒:;NaHCO3溶液中存在质子守恒:,C错误;
D.由图可知,滴定分析时,c点的pH在9左右,在酚酞的变色范围内,可选择酚酞作指示剂;d点的pH在4左右,在甲基橙的变色范围内,可选择甲基橙作指示剂,D错误;
故选A。
2.百里酚蓝(以下记为H2A)是一种有机弱酸,结构如图1所示,其电离平衡可表示为、。25℃时的H2A溶液中,H2A、、的分布分数δ与pH的变化关系如图2所示。已知:,下列说法错误的是
A.溶液由黄色变为蓝色的原因是酚羟基发生了变化
B.
C.pH=7.0时,
D.用滴定,可用H2A作指示剂,溶液由红色变为橙色且半分钟内不复原即为滴定终点
【答案】D
【分析】随着pH的增大,HA-在增大,H2A在减小,随着pH的进一步增大,则HA-在减小,A2-在增大;
【详解】A.根据结构可知,百里酚蓝为二元弱酸,其中酚羟基更加难以电离,根据信息可知,溶液由黄色变为蓝色原因是酚羟基发生了变化,A正确;
B.、,代入,B正确;
C.根据分析、结合图示可知,pH=7.0,,C正确;
D.滴定终点为醋酸钠溶液,溶液显碱性,根据题给信息可知,此时溶液应该橙色变蓝色,D错误;
故选D。
3.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-14
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由a向b的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
【答案】B
【详解】A.c点溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH-)不可能减小,A错误;
B.由b点对应c(H+)与c(OH-)可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,B正确;
C.该温度下,加入FeCl3后,因FeCl3水解显酸性,溶液中c(H+)增大,一定温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH-)减小,因此加入FeCl3可能引起由b向a的变化,C错误;
D.c点溶液呈碱性,稀释时c(OH-)减小,同时c(H+)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化,D错误;
故选B。
4.25℃时,取溶液(pH为8.31)将温度升高到60℃后停止加热并进行降温,降温过程的“温度-pH”变化关系如图(实验过程不考虑水挥发)。已知,25℃时的、。下列说法中正确的是
A.点溶液
B.点
C.点溶液
D.在实验过程中没有发生分解
【答案】C
【分析】由图可知,当温度为25℃时,溶液的pH为8.76,加热之前,25℃的NaHCO3溶液(pH为8.31),说明升温之后,少部分碳酸氢钠分解转化为碳酸钠,据此回答。
【详解】A.若溶质为NaHCO3,根据物料守恒,则,根据分析可知,少部分NaHCO3发生了分解转化为碳酸钠,故,A错误;
B.当pH=8.50时,若温度为25℃,则b点c(OH)=10−5.5mol⋅L−1,但此时温度为45℃,B错误;
C.C点的溶质主要为碳酸氢钠,有少量的碳酸钠,所以c点溶液,C正确;
D.根据分析可知,在实验过程中NaHCO3发生分解,D错误;
故选C。
5.常温下,向溶液中逐滴加入的盐酸,溶液中、HCN分布系数随溶液pH变化的关系如图甲所示,溶液pH变化曲线如图乙所示。下列说法错误的是
A.的NaCN溶液中:
B.图甲中pH=9的溶液:
C.常温下,
D.图乙中b点的溶液:
【答案】D
【详解】A.根据质子守恒知,A项正确;
B.溶液中存在电荷守恒①,物料守恒②,①②联立可得:,当pH=9,即时,则,B项正确;
C.a点的,,C项正确;
D.b点加入5mL盐酸,反应得到等物质的量的NaCN、HCN和NaCl的组成溶液,此时溶液呈碱性,则HCN的电离程度小于的水解程度,,因此,D项错误;
故选D。
6.常温下,将0.01mol/LNaOH溶液分别滴入10ml0.01mol/LHA和HB溶液中,得到溶液pH随NaOH溶液体积变化的关系如图一和图二、
下列说法错误的是
A.HA是强酸,HB是弱酸
B.由水电离出的c(H+):e<d<c
C.a点与c点溶液:c(A-)>c(B-)
D.c、d、e点溶液均有:c(B-)-c(H+)=c(Na+)-c(OH-)
【答案】B
【详解】A.HA溶液的pH为2,说明为强酸,HB溶液的pH大于2,说明为弱酸,A正确;
B.酸抑制水电离,酸中加入碱,随着碱的加入,水的电离程度增大,当溶液只为盐溶液时,水的电离程度最大,当氢氧化钠溶液的体积为10毫升时为恰好完全反应,故水的电离程度依次增大,即e>d>c,B错误;
C.a、c两点中盐溶液的浓度相同,但B-存在水解,故离子浓度小于A-,C正确;
D.溶液中存在电荷守恒,即c(B-)+ c(OH-)=c(Na+)+c(H+),则有c(B-)-c(H+)=c(Na+)-c(OH-),D正确;
故选B。
7.常温下,向Na2CO3溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的盐酸,溶液的pH随着滴入盐酸体积的变化曲线如图,下列说法不正确的是
A.a点时溶液的pH=11.5,原因是CO+H2OHCO+OH-
B.a~b段发生的反应:CO+H+=HCO
C.b~c段发生的反应:HCO+H+=CO2↑+H2O
D.c~d段发生的反应:H++OH-=H2O
【答案】D
【详解】A.a点为Na2CO3溶液,呈碱性的原因是:CO+H2OHCO+OH-,A项正确;
B.a~b段:碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,对应离子方程式为:CO+H+=HCO,B项正确;
C.b~c段:碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠,二氧化碳和水,对应的离子方程式为:HCO+H+=CO2↑+H2O,C项正确;
D.c~d段:pH迅速下降的原因是氯化钠溶液中加入了盐酸,D项错误;
故答案选D。
8.向100 mL 0.01 mol·L-1 Ba(OH)2(aq)中滴加0.1 mol·L-1 NaHCO3(aq),测得溶液电导率的变化如图。
下列说法错误的是
A.a→b发生的主要反应:Ba2++2OH-+2HCO=BaCO3↓+2H2O+CO
B.b→c,溶液中的c(OH-)减小
C.c点溶液存在:c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3)
D.溶液中水的电离程度:c>b>a
【答案】A
【详解】A.向100 mL 0.01 mol·L-1 Ba(OH)2(aq)中滴加0.1 mol·L-1 NaHCO3(aq),即氢氧化钡过量碳酸氢钠少量,结合横坐标知a→b发生的主要反应为,A错误;
B.b→c时加入的NaHCO3继续消耗氢氧根离子,c点两者恰好完全反应,因此b→c溶液中c(OH-)减小,B正确;
C.由题意知c点两者恰好完全反应,即该点溶质为碳酸钠,存在电荷守恒、物料守恒,所以有质子守恒c(OH-)-c(H+)=c(HCO)+2c(H2CO3),C正确;
D.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离,a点溶液中全部是Ba(OH)2,水的电离受到抑制,电离程度最小,b点为反应一半的点,氢氧化钡还有剩余,c点Ba(OH)2和NaHCO3恰好完全反应,因此水的电离程度c>b>a,D正确;
故选A。
9.25℃下,某同学按图1所示,边用磁力搅拌器搅拌边向20.00mL浓度为的溶液中逐滴加入0.1000 mol∙L−1的NaOH溶液,用pH传感器和滴数传感器同时测定溶液的pH和所用NaOH溶液的体积。实验测得溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图2所示。其中N点为反应终点,此时消耗NaOH溶液的体积为17.20mL。下列说法中错误的是
A.选择酚酞指示反应终点,误差比甲基橙的小
B.N点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)
C.M点溶液中:c(CH3COOH) >c(Na+)>c(CH3COO-)
D.水的电离程度:N>M>P
【答案】C
【详解】A.反应终点溶液显碱性,因此选择酚酞指示反应终点,误差比甲基橙的小,故A正确;
B.其中N点为反应终点,此时消耗NaOH溶液的体积为17.20mL,则溶液呈碱性,根据电荷守恒和溶液呈碱性得到N点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;
C.M点溶液呈酸性,根据电荷守恒和溶液显酸性得到:c(CH3COO-)>c(Na+),故C错误;
D.N点是抑制水的电离,不断加入NaOH溶液,溶液酸性减弱,抑制水的程度减弱,N点是反应终点,其水的电离程度最大,因此水的电离程度:N>M>P,故D正确。
综上所述,答案为C。
10.取两份的NaHA溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加的NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图(忽略溶液混合后的体积变化)。下列说法错误的是
A.由a点可知,NaHA溶液中的水解程度大于其电离程度
B.a→b→c过程中:逐渐增大
C.a→d→e曲线表示向NaHA溶液中滴加盐酸
D.c点溶液中离子浓度由大到小为
【答案】B
【分析】两份的NaHA溶液,一份滴加的盐酸,酸性逐渐减弱,则是ade曲线,另一份滴加的NaOH溶液,碱性逐渐增强,则是abc曲线。
【详解】A.a点溶液的,溶液显碱性,说明NaHA溶液中的水解程度大于其电离程度,故A正确;
B.根据电荷守恒可得:,a→b→c过程中溶液的pH逐渐增大,滴加过程中基本不变,逐渐减小,则逐渐减小,故逐渐减小,故B错误;
C.a→d→e曲线pH逐渐减小,表示向NaHA溶液中滴加盐酸,故C正确;
D.c点溶液中溶质为,、,则溶液中离子浓度顺序为,故D正确。
综上所述,答案为B。
11.以0.1mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol/L溶液的滴定曲线如图。已知:酚酞的变色范围是pH8.2~10
下列说法不正确的是
A.M点主要溶质为
B.N点可用酚酞作指示剂指示滴定终点
C.N点溶液:
D.M→N过程中,均满足
【答案】C
【详解】A.加入20.00mL等浓度的NaOH溶液时生成,因此M点主要溶质为,A正确;
B.N点溶液中溶质为,溶液pH=10,酚酞的变色范围是pH8.2~10,因此N点可用酚酞作指示剂指示滴定终点,B正确;
C.N点溶液中溶质为,溶液pH=10,溶液呈碱性,说明的水解程度大于电离程度,因此,C错误;
D.M→N过程中和的混合溶液,则混合溶液中电荷守恒式为:,D正确;
故选C。
12.磷酸(H3PO4)是一种中强酸,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:H3PO43H++PO
B.pH=2时,c(H2PO)=c(HPO)
C.pKa3=10
D.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)
【答案】D
【详解】A.磷酸(H3PO4)不是强酸,其电离分步:H3PO4H++H2PO、H2POH++HPO、HPOH++PO,A错误;
B.据图可知pH=2时,c(H2PO)=c(H3PO4)>c(HPO),B错误;
C.Ka3=,据图可知c(HPO)=c(PO)时,pH约为12.2,即c(H+)=10-12.2mol/L,所以Ka3=10-12.2,pKa3=12.2,C错误;
D.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),且c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO),D正确;
综上所述答案为D。
13.利用酸碱中和滴定过程中溶液电导变化的转折来确定滴定终点的方法称为电导滴定。某同学用的NaOH溶液分别滴定同体积的稀HCl溶液和稀HR溶液,溶液电导率变化如图(忽略溶液体积的微小变化)。下列有关判断正确的是
A.A点:
B.B点溶液中:
C.C点溶液中:
D.水的电离程度:B>C>A
【答案】B
【分析】由图可知: HCl中加NaOH溶液体积变大,自由移动离浓度减小,电导率下降,故①为HCl
的滴定时电导率变化曲线②为HR滴定时电导率变化曲线,且由曲线可知知随着NaOH加入电导率增大,证明HR为弱酸,以此来解析;
【详解】A.由以上分析知: A点HCl与NaOH恰好完全反应,氢氧化钠和盐酸同体积,HCl+NaOH= H2O+NaCl且此时溶
液中c(Na+)=c(Cl-)==,A 错误;
B.B点时NaOH溶液的体积为Va,HR与NaOH溶液同体积,则n(HR)=n(NaOH)=cV=0.1000mol/L×VL×10-3,故HR与NaOH恰好完全反应,HR+NaOH=NaR+H2O,溶液中的溶质为NaR,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(R-),c(R-)+c(HR)=c(Na+),两式结合,可得质子守恒为:c(OH-)=c(HR)+c(H+),B正确;
C. C点时加入NaOH溶液的体积为2Vml,此时溶液为NaR和NaOH溶液的混合溶液,且n(NaR)=n(NaOH),故c(Na+)>c(OH-),R-+H2O⇌c(OH-)+c(HR),所以c(OH-)>c(R-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),且溶液中c(R-)>c(H+),故c(Na+)>c(OH-)>c(R-)>c(H+),C错误;
D.B点溶质NaR,R-水解进水电离,A点NaCl溶液对水离无影响,C点溶液为NaR和NaOH溶液的混合溶液,OH-抑制水的电离,所以水的电离程度为:
B>A>C,D错误;
故选B。
14.如图所示与对应叙述相符的是
A.图甲:一定温度FeS、CuS沉淀溶解平衡曲线,则
B.图乙:等体积pH=2的甲酸与乙酸稀释的pH曲线,则酸性:甲酸<乙酸
C.图丙:某温度下向溶液中逐滴加入溶液,pH变化曲线如图丙所示(忽略温度变化),则①点
D.图丁:平衡时NH₃体积分数随起始变化曲线,则转化率:
【答案】C
【详解】A.,,根据图像,c(S2-)相同时,c(Fe2+)>c(Cu2+),所以Ksp(FeS)>Ksp(CuS),A错误;
B.溶液酸性越强,稀释溶液时pH变化幅度越大,根据图像,稀释溶液时,甲酸的pH变化幅度更大,所以甲酸的酸性更强,即酸性甲酸>乙酸,B错误;
C.①点NaOH不足,溶液成分为等量的醋酸和醋酸钠,溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,则c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH),C正确;
D.氮气的浓度越大,越有利于平衡正向移动,氢气的转化率越大,则转化率:αA(H2)<αB(H2),D错误;
故选C。
15.已知常温下:p(S)=-lg[c(S2-)],Ksp(ZnS)=1×10-24,Ksp(CuS)=1×10-36,如图是向10mLNa2S溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的ZnSO4溶液时,其中实线为溶液的p(S)随着加入ZnSO4溶液的体积变化图像(忽略离子的水解影响)。下列结论不正确的是
A.根据0点可得原Na2S溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中X点的坐标为(100,12)
C.ZnS+Cu2+Zn2++CuS的平衡常数K=1012
D.把0.1mol·L-1的ZnSO4溶液换成0.1mol·L-1CuSO4溶液,则图象在终点后变为曲线y
【答案】A
【详解】A.图中原点p(S)=0,则-lg[c(S2-)]=0,c(S2-)=1mol/L,原Na2S溶液的物质的量浓度为1mol·L-1,故A错误;
B.图中X点时Na2S与ZnSO4恰好反应完全,n(Na2S) =n(ZnSO4), 且c(Na2S) = 1mol/L,即0.01L × 1mol /L = v(ZnSO4) ×0.1mol/L,解得v(ZnSO4)=0.1L = 100mL,所以图中X点的坐标为(100,12),故B正确;
C.ZnS+Cu2+Zn2++CuS的平衡常数K===1012,故C正确;
D.饱和ZnS溶液中:c(S2-)=,饱和CuS溶液中:c(S2-)=,Ksp(ZnS)> Ksp(CuS),把0.1mol·L-1的ZnSO4溶液换成0.1mol·L-1CuSO4溶液时滴定终点仍是X点,但p(S):CuS>ZnS,则图像在滴定终点后变为曲线y,故D正确;
故选A。
1.某温度时,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是
A.加入可以使溶液由c点变到d点
B.加入固体则的溶解量减小,也减小
C.蒸发溶液可以实现b点到a点的转化
D.图中d点对应的是过饱和溶液
【答案】D
【详解】A.加入 AgNO3,c(Ag+)增大,平衡逆向移动,c(Cl-)减小,而图中c 点变到 d 点时c(Cl-)不变,A错误;
B.Ksp与温度有关,加NaCl时溶解平衡逆向移动,则AgCl 的溶解度减小,而Ksp不变,B错误;
C.蒸发溶液时银离子和氯离子的浓度均变大,而b点到a点转化c(Ag+)不变,C错误;
D.d 点时c(Ag+)大于c 点时c(Ag+),则d 点时Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),则d 点对应的是过饱和溶液,D正确;
故选D。
2.25℃时,和的沉淀溶解平衡曲线如图(代表或)所示。下列说法不正确的是
A.a点可表示的饱和溶液
B.c点可表示的过饱和溶液,达新平衡时可到达b点
C.d点时溶液中存在(忽略单位)
D.用溶液浸泡足量,会有部分转化为
【答案】B
【详解】A.a点在CaCO3沉淀溶解平衡曲线上,可表示CaCO3的饱和溶液,A正确;
B.c点表示的是的过饱和溶液,溶液中存在,平衡逆向移动,、同时减小,达到新平衡后,无法到达b点,B错误;
C.d点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上,根据图可知,c(Mn2+)·c()=4×10-6×4×10-6=1.6×10-11,C正确;
D.虽然MnCO3的溶度积常数小于CaCO3,但是仍会发生反应,用0.10mol⋅L−1CaCl2溶液浸泡足量MnCO3,相当于增大反应物浓度,平衡正向移动,会有部分碳酸锰转化为碳酸钙,D正确;
故答案选B。
3.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A.CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B.在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
【答案】D
【详解】A.CaSO4溶解在水中形成的是饱和溶液,存在c平(Ca2+)·c平(SO)=Ksp,所以c平(Ca2+)=c平(SO)==3×10-3 mol·L-1,A正确;
B.d点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度较c点小,所以溶液未达到饱和,加入CaCl2后,如果c平(Ca2+)·c平(SO)>Ksp就有可能有沉淀析出,B正确;
C.a点和c点在同一条线上,所以Ksp相等,C正确;
D.b点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度偏大,相当于在CaSO4的平衡中增大Ca2+浓度,平衡向生成沉淀方向进行,且Ca2+浓度大于SO浓度,D错误;
故答案为:D。
4.硫化镉()是一种难溶于水的黄色颜料,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法错误的是
A.温度时,
B.图中各点表示的溶液的的大小:
C.向m点表示的溶液中加入少量固体,溶液组成由m沿线向p方向移动
D.温度降低时,q点表示的饱和溶液的组成由q沿线向p方向移动
【答案】A
【详解】A.温度时,,故A错误;
B.m、p、n三点温度相同,其溶度积常数相同,q点温度比p点温度高,由于该溶解平衡是吸热过程,因此温度越高,溶度积常数越大,因此图中各点表示的溶液的的大小:,故B正确;
C.向m点表示的溶液中加入少量固体,硫离子浓度增大,由于温度相同,因此减小,则溶液组成由m沿线向p方向移动,故C正确;
D.温度降低时,溶度积常数减小且和浓度相等,因此q点表示的饱和溶液的组成由q沿线向p方向移动,故D正确。
综上所述,答案为A。
5.25℃时,在水中沉淀溶解平衡曲线如图。25℃时的,下列说法正确的是
A.通过蒸发,可使溶液由a点变化到c点
B.图中b点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率
C.在25℃时,从转化为更容易实现
D.可将锅炉中的转化为,再用酸去除
【答案】D
【详解】A.溶液a点通过蒸发,溶液碳酸根、钙离子浓度都增大,因此不可能由a点变化到c点,故A错误;
B.根据图中分析b点,b点的浓度商大于Ksp,因此碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率,故B错误;
C.根据c点分析25℃时的,,因此在25℃时,从转化为不容易实现,故C错误;
D.根据C选项分析得到,因此可将锅炉中的转化为,再用酸去除,故D正确。
综上所述,答案为D。
6.已知:pAg=-lgc(AgCl),Ksp(AgCl) =1×10-12,如图是向10mLAgNO3溶液中逐渐加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中x点表示溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
C.图中x点的坐标为(10,6)
D.把0.1mol·L-1的NaCl换成0.1 mol·L-1NaI,则图像在终点后变为虚线部分
【答案】B
【详解】A.图中原点pAg=0,则Ag+的浓度为:c(Ag+)=100mol/L =1mol/L,即原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol/L,A项错误;
B. x点c(Ag+)=10−6mol/L,溶液中c(Cl−)==10−6mol/L,所以溶液中c(Ag+)=c(Cl−),B项正确;
C. x点c(Ag+)=c(Cl−)=10−6mol/L,一般认为溶液中离子浓度小于10−5mol/L,即沉淀完全,则AgNO3与NaCl恰好反应,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1mol/L=0.01mol,所以V(NaCl)=100mL,即x点的坐标为(100,6),C项错误;
D.与AgCl相比,碘化银的Ksp(AgI)更小,所以把0.1mol/L的NaCl换成0.1mol/LNaI,则溶液中c(Ag+)更小,则pAg更大,图像不符,D项错误;
答案选B。
7.常温下,Ksp(CaSO4)=9×l0-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列判断错误的是
A.a、c两点均可以表示常温下CaS04溶于水所形成的饱和溶液
B.a点对应的Ksp不等于c点对应的Ksp
C.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×l0-3mol/L
D.向d点溶液中加入适量CaCl2固体可以变到c点
【答案】B
【详解】考查Ksp。Ksp是一个常数,只跟温度有关,温度不变溶度积常数不变。a、c恰好为平衡点,d为不饱和溶液;b为过饱和溶液,将有晶体析出;
B.a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
8.已知:pAg=-lgc(Ag+),Ksp(AgCl)=1×10-12,Ksp (AgI)=1×10-16。如图是向10mLAgNO3溶液中逐滴滴入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图象(实线)。下列叙述正确的是
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.图中x点表示溶液中Ag+已经完全沉淀
C.图中x点的坐标为(10,6)
D.若把NaCl溶液换成0.1mol·L-1NaI溶液,则图象在终点后变为虚线部分
【答案】B
【详解】A.图中原点pAg=0,则Ag+的浓度为:c(Ag+)=1mol/L,即原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L-1,故A错误;
B.x点c(Ag+)=1mol·L-1,一般认为溶液中离子浓度小于 mol·L-1完全沉淀,故B正确;
C.x点c(Ag+)=1mol·L-1,一般认为溶液中离子浓度小于 mol·L-1,即沉淀完全,则AgNO3与NaCl已完全反应,由A求得原AgNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L-1,则有:n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L1mol/L=0.01mol,所以v(NaCl)=100ml,即x点的坐标为(100,6),故C错误;
D.与AgCl相比,碘化银的Ksp(AgI)更小,所以把NaCl换成0.1mol·L-1NaI,则溶液中c(Ag+)更小,则pAg更大,图象不符,故D错误;
本题答案为B。
9.硫酸锶(SrSO4)可用于烟火和陶瓷工业,该物质是矿物天青石的主要成分,可有Na2SO4溶液加入锶盐溶液沉淀而得。如图是硫酸锶的溶解曲线,下列说法正确的是
A.图象中a、c两点的溶度积:Ksp(a)<Ksp(c)
B.363K时的溶度积Ksp(SrSO4)=1.0×10-3.20
C.SrSO4的溶解度随温度升高而增大
D.313K时,b点为饱和溶液,d点为不饱和溶液
【答案】B
【详解】A.溶度积只受温度的影响,温度不变(283K),则溶度积不变,即Ksp(a)=Ksp(c),故A错误;
B.Ksp=c(Sr2+)×c(SO42-),c(Sr2+)=10-1.6mol·L-1,c(SO42-)=10-1.6mol·L-1,则Ksp=10-1.6×10-1.6=10-3.2,故B正确;
C.根据表格数据,得出Ksp的大小顺序是313K>283K>363K,故C错误;
D.313K时,b点对应的溶液Qc<Ksp,而d点对应溶液的Qc>Ksp,则b点对应的溶液为不饱和溶液,d点对应的溶液为饱和溶液,故D错误;
故答案选B。
10.常温下,用 0.10 mol/LKOH 溶液滴定 10.00mL 0.10 mol/L 某二元弱酸H2R 溶液,滴定曲线如图(混合溶液总体积看作混合前两种溶液体积之和),下列关系不正确的是
A.点②所示溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)
B.点③所示溶液中:c(K+)> c(HR-)> c(R2-)>c(H2R)
C.点④所示溶液中:c(H2R)+ c(HR-)+ c(R2-)=0.04mol·L-1
D.点⑤所示溶液中:c(H+)= c(HR-)+2 c(H2R)+ c(OH-)
【答案】D
【详解】A. 点②所示溶液中溶质为KHR 和H2R,两者浓度相同,根据溶液中电荷守恒得到c(K+) + c(H+) = c(HR-) + 2c(R2−) + c(OH-),故A正确;
B. 点③所示溶液中溶质为KHR,溶液显酸性,电离为主,因此有c(K+)> c(HR-)> c(R2−)> c(H2R),故B正确;
C. 点④所示溶液中溶质为KHR和K2R,两者浓度相同,溶液显酸性,电离为主,因此根据物料守恒得到:c(H2R)+ c(HR-)+ c(R2−) =,故C正确;
D. 点⑤所示溶液中溶质为K2R,根据质子守恒得到:c(OH-) = c(H+) + c(HR-) +2 c(H2R),故D错误。
综上所述,答案为D。
11.常温下,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.点①溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
B.点②溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
C.点③溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.点①到点③过程中:逐渐增大
【答案】D
【详解】A.点①时,消耗NaOH的体积为10mL,根据反应:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,可知,反应后溶液溶质应是0.001mol CH3COONa和0.001mol CH3COOH混合,故c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),A错误;
B.由图可知,点②时溶液的pH=7,为中性,消耗NaOH的体积为<20mL。根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根据中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,故c(Na+)=c(CH3COO-)<0.05mol/L,故c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),B错误;
C.苯由图可知,点③时消耗NaOH的体积为20mL,此时溶液的pH>7,显碱性。反应后溶液溶质为CH3COONa,CH3COO-发生微弱水解,则溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错误;
D.随着滴定的不断进行,CH3COOH不断反应,浓度不断减小,CH3COO-不断生成,浓度不断增大,值不断增大,D正确;
故选D。
12.如图表示在20mL溶液中逐滴加入的NaOH溶液的pH变化曲线,下列说法不正确的是( )
A.A点溶液存在的关系:
B.C点溶液中各微粒浓度的大小关系为:
C.在D点溶液中:
D.当滴到20mL溶液时,反应达到终点,滴定过程中此时水的电离程度最大
【答案】B
【详解】A.A点溶液存在的电荷守恒式为,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则,故A正确;
B.C点溶液中含有等物质的量的醋酸和醋酸钠,溶液显酸性,说明醋酸的电离大于醋酸根离子的水解,各微粒浓度的大小关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),故B错误;
C.D点溶液为滴加15mL0.1mol/L的NaOH,此时溶液中CH3COOH和CH3COONa的浓度之比为1:3,CH3COOH的电离和CH3COO-的水解程度均弱,则D点溶液中:,故C正确;
D.当滴到20mL溶液时,反应达到终点,全部生成CH3COONa,溶液中只在CH3COO-的水解,则滴定过程中此时水的电离程度最大,故D正确;
故答案为B。
13.常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)>c(CN-)
B.点④所示溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
【答案】D
【详解】A. 点①的溶液中存在电荷守恒为c(OH−)+c(CN−)=c(Na+)+c(H+),而且c(OH−)>c(H+),点②所示溶液中的电荷守恒为c(OH−)+c(CH3COO−)=c(Na+)+c(H+),而且c(OH−)<c(H+),且二者中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO−)>c(CN−),A项正确;
B. 点④溶液中溶质为醋酸钠,CH3COO−水解导致溶液呈碱性,则c(OH−)>c(H+),但是其水解程度微弱,根据电荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO−),所以存在c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+),B项正确;
C. 点①的溶液中存在物料守恒为c(HCN)+c(CN−)=2c(Na+),点②所示溶液中的物料守恒为c(CH3COOH)+c(CH3COO−)=2c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN−)=c(CH3COOH)+c(CH3COO−),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),C项正确;
D. 点②溶液中存在物料守恒2c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH),电荷守恒c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+),所以存在c(CH3COO−)+2c(OH−)=c(CH3COOH)+2c(H+);
点③溶液呈中性,则c(OH−)=c(H+),醋酸根离子水解程度较小,则醋酸过量一点即可,则c(CH3COO−)>c(CH3COOH),则存在c(CH3COO−)+c(OH−)>c(CH3COOH)+c(H+),D项错误;
答案选D。
【点睛】点①和点②溶液中离子浓度关系的比较是学生们的难点,首先要明确点②为10mL 0.10mol·L-1NaOH溶液与20.00mL浓度为0.10 mol·L-1CH3COOH溶液混合,点①为10mL 0.10mol·L-1NaOH溶液与20.00mL浓度为0.10 mol·L-1HCN混合,则两溶液中加入的NaOH量相同,两溶液中存在物料守恒分别为c(HCN)+c(CN−)=2c(Na+)、 c(CH3COOH)+c(CH3COO−)=2c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN−)=c(CH3COOH)+c(CH3COO−);另外,点①的溶液中存在电荷守恒为c(OH−)+c(CN−)=c(Na+)+c(H+),溶液显碱性,则c(OH−)>c(H+),点②所示溶液中的电荷守恒为c(OH−)+c(CH3COO−)=c(Na+)+c(H+),溶液显酸性,则c(OH−)<c(H+),且二者中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO−)>c(CN−)。
14.将0.0100mol·L-1的NaOH溶液滴入浓度为0.0100mol·L-1,体积为20.00mL的CH3COOH溶液.在滴加过程中n(CH3COOH)和n(CH3COO-)随溶液pH的分布关系如图。下列说法不正确的是( )
A.pH=4时,醋酸的电离常数Ka≈1.8×10-5
B.B点时,c(CH3COOˉ)=c(CH3COOH)
C.B点时,在溶液中滴入酚酞试剂,溶液显红色
D.C点时,c(CH3COOˉ)>c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
【答案】C
【详解】时氢离子为,设此时溶液体积为VL,则醋酸的电离常数,故A正确;
B.图像分析可知,B点时,,故B正确;
C.B点时,则,根据可知:,此时溶液显示酸性,则滴入酚酞后溶液为无色,故C错误;
D.B、C点温度相同,则,则C点溶液中氢离子浓度为:,此时溶液为酸性,,根据电荷守恒可得:,所以C点溶液中离子浓度大小为:,故D正确;
故选:C。
15.常温下,在20.0mL0.10mol•L-1氨水中滴入0.10mol•L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图。已知0.10mol•L-1氨水的电离度为1.32%,下列叙述错误的是
A.该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积小于20.0mL
C.M点处的溶液中c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH>12
【答案】D
【详解】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,则应选择甲基橙作指示剂,故A正确;
B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故B正确;
C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH-),故C正确;
D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L-1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中,,所以该点溶液pH<12,故D错误;
故答案选D。
1.可用去除酸性废水中的砷元素,形成沉淀。溶液中含砷微粒的物质的量分数与的关系如图1所示,砷去除率与温度的关系如图2所示。
已知:可缓慢水解,且溶于碱性溶液。
下列说法正确的是
A.沉淀反应为
B.图2能证明生成沉淀的反应为放热反应
C.产生的沉淀若不及时滤去,砷去除率会降低
D.加入的量越多,砷元素的去除率越高
【答案】C
【详解】A.由图1可知,酸性废水中形式存在砷元素主要以亚砷酸,加入硫化钠得到三硫化二砷的反应为,故A错误;
B.由图2可知,升高温度,砷去除率会降低,去除率降低可能是温度升高三硫化二砷的溶解度增大所致,也可能是三硫化二砷的水解程度增大所致,所以无法依据去除率降低判断生成三硫化二砷的反应为放热反应,故B错误;
C.由题给信息可知,三硫化二砷可缓慢水解,所以除砷时若产生的三硫化二砷沉淀若不及时滤去,会因水解导致砷去除率降低,故C正确;
D.硫化钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,由题给信息可知,三硫化二砷溶于碱性溶液,则加入硫化钠的量越多,砷元素的去除率会因溶解而降低,故D错误;
故选C。
2.在25℃时,在不同浓度的KOH水溶液中,Cu(Ⅱ)的分布分数与pH的关系如图。
已知:①难溶于水,具有两性;
②。
下列说法正确的是
A.曲线z为 B.O点,
C.P点, D.Q点,
【答案】B
【分析】随pH增大,Cu元素的存在形式依次为,则曲线x为,曲线y为,曲线z为,据此解答。
【详解】A.由分析知,曲线z为,A错误;
B.P点,,pH=7,,则的电离平衡常数为;O点,,则,则mol/L,,B正确;
C.P点,,则Cu元素只有两种存在形式,溶液中存在电荷守恒:,pH=7,,则,存在物料守恒:,故,又,则,C错误;
D.Q点,,溶液中没有,由物料守恒可知,D错误;
故选B。
3.25℃时,某有机二元弱酸(记为)溶液中、和的分布分数[例如]与溶液pH的关系如图(调pH过程中,溶液体积视为不变),下列说法错误的是
A.pH=2的溶液中,
B.曲线b表示随溶液pH的变化
C.25℃下,pH=4时,
D.25℃下,pH=4.4时,
【答案】C
【分析】随pH增大,H2A减少、HA-先增后减、A2-增多,曲线a表示随溶液pH的变化,曲线b表示随溶液pH的变化,曲线c表示随溶液pH的变化。根据图像,时pH=3,则;时pH=4.4,则。
【详解】A. 根据物料守恒,pH=2的溶液中,,故A正确;
B.根据以上分析,曲线a表示随溶液pH的变化,曲线b表示随溶液pH的变化,曲线c表示随溶液pH的变化,故B正确;
C.根据图像,25℃时,,pH=4时,,所以,故C错误;
D. 根据图像,25℃下,pH=4.4时,,故D正确;
选C。
4.时,向溶液中滴加溶液,已知溶液中含碳微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图。下列说法不正确的是
A.曲线①表示物质的量分数的变化情况
B.a点对应溶液的所有离子中,最大
C.由b点可计算出
D.c点,由水电离产生的
【答案】B
【分析】随着HCl的加入,溶液的pH逐渐减小,溶液中c()逐渐减小,先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,则图中曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,当pH=10.3时c ()=c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3mol/L,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线①②③分别表示、HCO和H2CO3物质的量分数与溶液pH的关系,故A正确;
B.图中a点对应溶液中溶质主要为NaHCO3和NaCl,c (Na+)增大,故B错误;
C.当pH=10.3时c () =c (HCO),此时H2CO3的电离平衡常数Ka2(H2CO3) =c (H+) =c(H+) =10-10.3mol/L,故C正确;
D.图中c点对应溶液中溶质为Na2CO3,pH=11.6,由水电离产生的c(OH-)和溶液中c (OH-)相等,即为10-16- (-11.6)mol/L=10-2.4mol/L,故D正确;
故选:B。
5.常温下,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol/L H3PO4溶液时,V(NaOH)、各含磷元素微粒的lg[c/(mol/L)]和pH的关系如图。下列说法正确的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.b点时,溶液中c()<10c(H3PO4)
C.常温下,H3PO4的
D.d点时,溶液中存在2c(H3PO4)+c()<c()
【答案】B
【分析】根据图中a点,V(NaOH )=l0 mL时,溶液中溶质为n(H3PO4):n(NaH2PO4) =l:l,故③④为磷酸和磷酸二氢钠的曲线,又因为随着pH变大,H3PO4浓度变小,故③为lgc(H3PO4)与pH的关系曲线,④为lgc()与pH的关系曲线;又因为pH=2.12时,c()最小,故曲线②为lgc()与pH的关系曲线。①为lgc(与pH的关系曲线,据此分析回答。
【详解】A.根据上述分析可知:曲线①代表与pH的关系,A错误;
B.根据图中a点c(H3PO4)=c(),Ka1==c(H+)=10-2.12;根据图中c点c()=c() ,Ka2==c(H+)=10-7.20,则b点时,V(NaOH)=20 mL,此时溶质为NaH2PO4,此时溶液pH=5,c(H+)=10-5 mol/L,Ka1·Ka2=×,=100.68<10,故b点时溶液中c()<10c(H3PO4),B正确;
C.a点,V(NaOH)=l0 mL,溶液中溶质为c(H3PO4):c(NaH2PO4)=l:1,即c(H3PO4)=c(),Ka1==c(H+)=10-2.12;c点时,V(NaOH )=30 mL,c():c() =1:1,即c()=c() ,Ka2==c(H+)=10-7.20,则=105.08,C错误;
D.d点时,V(NaOH)=40 mL,n(NaOH)=2n(H3PO4),溶液中溶质为Na2HPO4,溶液中存在质子守恒c(H+)+2c(H3PO4)+c()=c()+c(OH-),此时溶液pH为10.00,溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),则2c(H3PO4)+c()>c(),D错误;
故合理选项是B。
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