内容正文:
第07讲 电解质溶液曲线分析
1、 掌握酸滴定盐或碱滴定盐曲线、酸滴定碱曲线。
2、学会沉淀溶解平衡的曲线。
一、强碱滴定一元酸曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
①曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低
②突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应
③室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应时,终点不是pH=7而是pH>7
二、强碱滴定多元弱酸曲线
向20mL 0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液
①发生的反应有
NaOH+H2A===NaHA+H2O
NaOH+NaHA===Na2A+H2O
2NaOH+H2A===Na2A+2H2O
②根据反应的规律可知:Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-
③判断NaHA酸碱性的方法: V(NaOH)=20mL时,溶质为NaHA,此时由纵坐标可得出c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),可知NaHA显酸性
曲线的名称
δ0为H2A分布系数、δ1为HA-分布系数、
δ2为A2-分布系数
弱酸H2A的分布分数
曲线的规律
①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
②根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
③同一pH条件下可以存在多种溶质微粒
④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
交点
利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka1=c(H+)=10-1.2、Ka2=c(H+)=10-4.2
NaHA酸碱性的方法
方法1:δ1为HA-分布系数,当最大时可以认为全部是NaHA,此时横坐标为酸性,可以判定NaHA溶液显酸性
方法2:利用Ka1和Ka2,比较NaHA的水解常数Kh=和电离常数Ka2的相对大小,即可判断NaHA溶液显酸性
三、双曲线
(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
AgCl曲线图
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:曲线上任一点(c点)都表示饱和溶液,曲线上方的任一点(b点)均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点(a点)均表示不饱和溶液
②计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
③a点若蒸发达到曲线上,只能沿着a―→d斜向上的方向,因为蒸发去水,阴阳离子浓度均变大了
(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
四、对数曲线
①当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
②当坐标表示浓度的负对数(-lgX=pX)时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
(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点都表示不饱和溶液,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
RS
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,曲线下方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线上方的任一点均表示不饱和溶液
I曲线:M点表示饱和溶液,P点表示不饱和溶液
II曲线:N点都表示不饱和溶液,P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(I)>Ksp(II)
五、溶解度曲线图
溶解度随温度变化曲线
曲线可知信息
①曲线上各点的意义: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
②曲线的变化趋势:A曲线表示溶解度随温度升高而增大;B曲线表示溶解度随温度升高而减小;C曲线表示溶解度随温度升高变化不大
③分离提纯:A(C):蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C(A):蒸发结晶、趁热过滤
④计算Ksp:对于难溶电解质来说,若知道溶解度的值S g,可求出难溶电解质饱和溶液时的浓度c=mol·L-1,进而求出Ksp
题型01 双曲线
【典例】下列图像表示的意义与相关描述吻合的是
A.图甲可知:该反应的活化能为E1+E3
B.图乙可知:C的燃烧热为△H
C.图丙可知:相同温度下,电离常数HX<HY
D.图丁可知:硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡,降低温度,c点可移动到a点
【变式】下列图像表达正确的是
A.表示向AgNO3溶液中通入少量HCl气体,溶液导电能力的变化曲线
B.反应 ΔH<0,A点比B、C点颜色均深
C.常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量锌粉发生反应,②为醋酸
D.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
A.A B.B C.C D.D
题型02 对数曲线
【典例】一定温度下和的沉淀溶解平衡图像如图所示,下列有关说法错误的是
A.和斜率相等
B.为的沉淀溶解平衡曲线
C.
D.向N点悬浊液中加入溶液,则溶液可能由N点变为M点
【变式】某温度下用溶液分别滴定相同浓度的、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是
A.阴影区域中的点可以同时生成沉淀和沉淀
B.的数量级为
C.上述、溶液等体积混合后滴加溶液,先生成沉淀
D.的平衡常数为
题型03 溶解度曲线图
【典例】室温下,向含有足量CaA固体的悬浊液中通入HCl气体来调节体系的pH,平衡时随pH的变化如图所示(M表示、、和)。已知:物质的溶解度以物质的量浓度表示,,。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示随pH的变化
B.的
C.pH=4.27时,CaA的溶解度约为
D.Q点时,溶液中
【变式】25℃时,用0.100mol/L的溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示[,X代表Cl、Br或I]。已知:①为砖红色沉淀,②相同条件下,溶解度,下列说法正确的是
A.曲线III代表溶液滴定NaCl溶液
B.滴定时,若用作指示剂,滴定至终点,混合液中指示剂浓度不宜超过0.01mol/L
C.滴定时,若用作指示剂,需要滴入稀硫酸进行酸化溶液
D.滴定时,最宜滴入几滴NaCl溶液作指示剂
题型04 导电能力曲线
【典例】常温下,向10mL0.1mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,溶液的pH及导电能力变化趋势如图。下列说法错误的是
A.b点溶液中,水的电离程度最大
B.常温下HA的电离平衡常数的数量级为10-6
C.溶液中各点的阴离子浓度总和关系是:b>c>a=d
D.d点浴液中:c(A-)+2c(HA)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
【变式】25℃时,pH=3的盐酸和醋酸溶液各1mL分别加水稀释,溶液导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程
B.分别将a、b点溶液与镁条反应,a点溶液的起始速率与b点相等
C.b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液
D.将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小
题型05 物质的量分数曲线
【典例】食品添加剂甘氨酸盐酸盐()的阳离子可以发生二级电离。常温下甘氨酸盐酸盐溶液中,,的物质的量分数()随pH变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.
B.曲线Ⅱ代表
C.时,
D.用NaOH溶液滴定达到终点时,
【变式】、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
题型06 酸滴定碱曲线
【典例】常温下,盐酸分别滴入溶液与溶液中,测得溶液的随滴入盐酸体积变化的图像如图所示。下列说法不正确的是
A.常温下,的电离常数约为
B.水的电离程度;d>c>a>b
C.c点:
D.b、d点溶液混合后为酸性
【变式】Ⅰ、氨及铵盐是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
(1)泡沫灭火器原理 (用离子方程式回答)。
(2)常温下,向100 mL0.2 mol/L的氨水中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸,所得溶液的pH,溶液中和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是 (填“A”或“B”)
②NH3·H2O的电离常数为 。
③当加入盐酸体积为50 mL时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
Ⅱ、过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度,请填写下列空白:
将10.00 mL过氧化氢溶液移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(3)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数分别填在下列横线和括号内 。
(4)KMnO4标准液装在 滴定管,滴定到达终点重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为 。
【巩固训练】
1.工业上常采用氟离子萃取稀土金属钍(Th)。常温下,在硝酸钍[]溶液中滴加NaF溶液,溶液中含钍粒子分布系数()与关系如图。下列叙述错误的是
已知:①可衡量配离子的稳定强度,络合平衡类似化学平衡,例如;题中。
②。
A.曲线②代表和的关系
B.的平衡常数
C.根据图像信息可推知,
D.当时,
2.常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
3.常温下,用某未知浓度的盐酸滴定溶液,其滴定曲线如图所示。已知图像中EG段有大量气泡产生,下列有关说法正确的是
A.A点溶液显碱性的原因:
B.C点溶液液中存在:
C.确定点为滴定终点可选用酚酞作指示剂
D.盐酸的物质的量浓度为
4.向盐酸中逐滴加入的溶液,该过程中、、的变化曲线如图所示(忽略滴加过程中的逸出)。
已知:25℃时,的,,。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示的变化
B.c点对应溶液的
C.图像中
D.b、c、d点满足:
5.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
6.常温下,等体积、等pH的和的稀释图像和往溶液中滴加后溶液pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列说法正确的是
A.的酸性比弱
B.从图中数据可知
C.用滴定时使用甲基橙作为指示剂
D.b处溶液中水电离出的氢离子浓度大于mol/L
7.常温下,用溶液分别滴定体积均为、浓度均为的盐酸和醋酸溶液。滴定过程中溶液pH随加入的NaOH溶液体积而变化的滴定曲线如下图所示,下列说法正确的是
A.滴定开始前,溶液、盐酸和醋酸溶液中由水电离出的最大的是盐酸
B.左图是溶液滴定盐酸的曲线,右图是溶液滴定醋酸的曲线
C.分析图像可知,和的关系为:
D.M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是(A-表示或)
8.某温度下,和的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列说法正确的是
A.曲线II代表AgCl的沉淀溶解平衡图像
B.图中A点处只能生成沉淀
C.的平衡常数为
D.向浓度相同的、混合溶液中滴加溶液,先生成沉淀
9.25℃时,用0.1000 mol/L盐酸滴定20 mL 0.1000 mol/L氨水的图像如下图所示,下列说法正确的是
A.a点时:
B.水的电离程度:b>c>a>d
C.滴定过程中,减小
D.d点有
10.常温下的溶液稀释过程中、、与关系的完整图像如图所示。已知,的分布系数,。下列说法正确的是
A.曲线代表 B.
C.a点溶液的 D.b点溶液中,
【强化训练】
11.氯化银、铬酸银都是难溶电解质。T℃下,将溶液分别逐滴滴入体积均为、浓度均为溶液和溶液中,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(X为或)。下列叙述不正确的是
A.当溶液滴入时:
B.T℃下,
C.曲线I表示与(溶液)的变化关系
D.的平衡常数为
12.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数。下面图像表示常温下稀释、两种酸的稀溶液时,溶液随加水量的变化,下列说法中正确的是
HC1O
A.向溶液中通少量的离子方程式为:
B.相同浓度和的混合液中,各离子浓度大小关系为:
C.图像中a点酸的总浓度等于b点酸的总浓度
D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表或HClO)
13.常温下,用溶液分别滴定溶液、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示,图中为或。下列说法正确的是
A.表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是的饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
14.有关下列图像的分析不正确的是
A.图①表示用蒸馏水稀释温度相同、pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线,其中溶液的导电性: a>b>c
B.图②表示反应 ,若其他条件不变,的物质的量一定,则a、b、c三点中,a点的转化率最高
C.图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO和发生反应:,若平衡时CO和的转化率相等,则
D.图④表示发生反应:,若,则a曲线一定使用了催化剂
15.分布系数在处理平衡浓度时,应用广泛。图为草酸的分布系数与的关系图。其中,草酸下列说法不正确的是
A.忽略第二步水解,的中的水解率约为
B.当,有
C.草酸氢钠溶液的介于之间
D.此图像不可以完全根据滴定的实验数据绘出
16.常温下,用溶液分别滴定溶液、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是的饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
17.常温下,向醋酸(HAc)溶液中滴加溶液,生成的AgAc不溶于水。保持条件下,,、与pH关系如图所示,下列叙述正确的是
A.直线代表pAg与pH关系 B.饱和AgAc溶液中
C.图像中b点坐标为 D.图像中a点坐标为
18.常温下,向一元酸溶液中逐渐通入氨气(已知常温下,电离平衡常数),使溶液温度和体积保持不变,混合溶液的与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.当时,溶液必为酸性
B.为弱酸,常温时随着氨气的通入,逐渐增大
C.由图像可知的电离平衡常数为
D.当通入时,
19.在下用溶液分别滴定三种溶液,[表示]随变化有①②③三条曲线,已知图像中,且,下列说法错误的是
A.的电离常数
B.在下易溶于溶液中
C.当刚好完全沉淀时,溶液
D.②③两条曲线交点N的横坐标
20.为研究用溶液将混合溶液中的和沉淀分离,绘制了25℃时AgCl和两种难溶化合物的溶解平衡曲线,如图,其中,,其余表达式类推。两条相交的溶解平衡曲线把图像分成了X、Y、Z、M四个区域。下列说法中不正确的是
A.的数量级为
B.Y区域内可析出AgCl沉淀,而不析出沉淀
C.向浓度均为0.1mol/L的、混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液,先析出AgCl沉淀
D.25℃时,向、AgCl混合固体和水的溶解平衡体系中加少量水,增大
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第07讲 电解质溶液曲线分析
1、 掌握酸滴定盐或碱滴定盐曲线、酸滴定碱曲线。
2、学会沉淀溶解平衡的曲线。
一、强碱滴定一元酸曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
①曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低
②突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应
③室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸反应时,终点不是pH=7而是pH>7
二、强碱滴定多元弱酸曲线
向20mL 0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液
①发生的反应有
NaOH+H2A===NaHA+H2O
NaOH+NaHA===Na2A+H2O
2NaOH+H2A===Na2A+2H2O
②根据反应的规律可知:Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-
③判断NaHA酸碱性的方法: V(NaOH)=20mL时,溶质为NaHA,此时由纵坐标可得出c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),可知NaHA显酸性
曲线的名称
δ0为H2A分布系数、δ1为HA-分布系数、
δ2为A2-分布系数
弱酸H2A的分布分数
曲线的规律
①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
②根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
③同一pH条件下可以存在多种溶质微粒
④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
交点
利用曲线的两个交点可以分别求出弱酸的Ka1=c(H+)=10-1.2、Ka2=c(H+)=10-4.2
NaHA酸碱性的方法
方法1:δ1为HA-分布系数,当最大时可以认为全部是NaHA,此时横坐标为酸性,可以判定NaHA溶液显酸性
方法2:利用Ka1和Ka2,比较NaHA的水解常数Kh=和电离常数Ka2的相对大小,即可判断NaHA溶液显酸性
三、双曲线
(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
AgCl曲线图
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:曲线上任一点(c点)都表示饱和溶液,曲线上方的任一点(b点)均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点(a点)均表示不饱和溶液
②计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
③a点若蒸发达到曲线上,只能沿着a―→d斜向上的方向,因为蒸发去水,阴阳离子浓度均变大了
(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
四、对数曲线
①当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
②当坐标表示浓度的负对数(-lgX=pX)时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
(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点都表示不饱和溶液,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
RS
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,曲线下方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线上方的任一点均表示不饱和溶液
I曲线:M点表示饱和溶液,P点表示不饱和溶液
II曲线:N点都表示不饱和溶液,P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(I)>Ksp(II)
五、溶解度曲线图
溶解度随温度变化曲线
曲线可知信息
①曲线上各点的意义: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
②曲线的变化趋势:A曲线表示溶解度随温度升高而增大;B曲线表示溶解度随温度升高而减小;C曲线表示溶解度随温度升高变化不大
③分离提纯:A(C):蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C(A):蒸发结晶、趁热过滤
④计算Ksp:对于难溶电解质来说,若知道溶解度的值S g,可求出难溶电解质饱和溶液时的浓度c=mol·L-1,进而求出Ksp
题型01 双曲线
【典例】下列图像表示的意义与相关描述吻合的是
A.图甲可知:该反应的活化能为E1+E3
B.图乙可知:C的燃烧热为△H
C.图丙可知:相同温度下,电离常数HX<HY
D.图丁可知:硫酸钡在不同温度下的沉淀溶解平衡,降低温度,c点可移动到a点
【答案】C
【详解】A.活化能是指由反应物分子到达活化分子所需的最小能量,则该反应的活化能为E1-E2+E3,故A错误;
B.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧放出的热量,C的燃烧热为△H,B错误;
C.根据图示,加水稀释相同倍数的条件下,HX的导电性较强,说明离子浓度减小较小,即未电离的HX继续电离生成更多的离子,HY导电性较弱,说明HY离子浓度减小更大,结合弱电解质部分电离,加水稀释促进电离,故相同温度下,电离常数HX<HY,C正确;
D.温度降低,Ksp变小,钡离子浓度和硫酸根离子浓度均变小,c到a,钡离子浓度不变,故不能从c点移动到a点,D错误;
故选C。
【变式】下列图像表达正确的是
A.表示向AgNO3溶液中通入少量HCl气体,溶液导电能力的变化曲线
B.反应 ΔH<0,A点比B、C点颜色均深
C.常温下,有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别与足量锌粉发生反应,②为醋酸
D.一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力变化如图,a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c<a<b
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.AgNO3属于强电解质,AgNO3溶液中导电的离子主要是Ag+、,通入少量HCl气体,发生反应AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,生成的HNO3属于强酸,溶液中离子物质的量浓度基本不变,溶液的导电能力基本不变,A项错误;
B.该反应的正反应为放热反应,B点相对于A点,压强相同时降低温度,平衡正向移动,B点颜色比A点浅,C点相对于A点,温度相同时增大压强,平衡正向移动,NO2物质的量减小,但容器体积减小,NO2物质的量浓度增大,C点颜色比A点深,B项错误;
C.pH相同等体积的醋酸和盐酸,与锌粉反应开始放出H2的速率相同,醋酸溶液中随着H+的消耗,促进CH3COOH的电离,因此醋酸中氢离子浓度较大,反应速率更快,pH相同的醋酸和盐酸溶液物质的量浓度:c(CH3COOH)>c(HCl),相同体积分别与足量锌粉反应,最终放出H2较多的为醋酸,C项正确;
D.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+,加水稀释促进CH3COOH的电离,故a、b、c三点CH3COOH的电离程度:c>b>a,D项错误;
答案选C。
题型02 对数曲线
【典例】一定温度下和的沉淀溶解平衡图像如图所示,下列有关说法错误的是
A.和斜率相等
B.为的沉淀溶解平衡曲线
C.
D.向N点悬浊液中加入溶液,则溶液可能由N点变为M点
【答案】B
【详解】A.和都是AB型难溶物,和相互平行,故斜率相等,故A正确;
B.横、纵坐标是离子浓度的负对数,坐标值越小则离子浓度越大,因为的溶解度大于,故表示的沉淀溶解平衡曲线,表示沉淀溶解平衡曲线,故B错误;
C.由M点可知,的Ksp===,由L2的起点可知的Ksp===,的K====104.7,故C正确;
D.向N点悬浊液中加入溶液,c(Ca2+)增大,溶解平衡逆向移动,c(CO)减小,可能由N点变为M点,故D正确;
答案选B。
【变式】某温度下用溶液分别滴定相同浓度的、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列叙述正确的是
A.阴影区域中的点可以同时生成沉淀和沉淀
B.的数量级为
C.上述、溶液等体积混合后滴加溶液,先生成沉淀
D.的平衡常数为
【答案】B
【详解】A.曲线上的点恰好为饱和溶液,坐标值越大,离子浓度越小,因此直线上方的区域表示不饱和溶液,直线下方的区域表示过饱和溶液,故阴影区域中的点可以生成沉淀,不能生成沉淀,故A错误;
B.由图可知,,故的数量级为,故B正确;
C.,上述、溶液等体积混合后滴加溶液,Cl-所需最小的银离子浓度为,所需最小的银离子浓度为,由于Cl-和浓度相同,故Cl-所需最小的银离子浓度更小,故先生成沉淀,故C错误;
D.结合B和C可知,的平衡常数为,故D错误;
故选B。
题型03 溶解度曲线图
【典例】室温下,向含有足量CaA固体的悬浊液中通入HCl气体来调节体系的pH,平衡时随pH的变化如图所示(M表示、、和)。已知:物质的溶解度以物质的量浓度表示,,。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示随pH的变化
B.的
C.pH=4.27时,CaA的溶解度约为
D.Q点时,溶液中
【答案】C
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ表示随pH的变化,故A错误;
B.由方程式可知,反应的平衡常数K=====10,5.6,故B错误;
C.由图可知,溶液pH为4.27时,溶液中A2—和HA—浓度相等,由Ka1(H2A)= 1×10—1.27可知 ,溶液中c(H2A)= 10—3 c(HA—),由物料守恒c(Ca2+)= c(H2A)+ c(HA—)+ c(A2—)可知,溶液中c(Ca2+)≈2 c(A2—),由溶度积可知,溶液中钙离子浓度约为×mol/L=,则 CaA的溶解度为,故C正确;
D.由图可知,Q点时溶液呈酸性,溶液中2c(Ca2+)小于c(Cl—),由溶液中存在电荷守恒关系2c(Ca2+)+c(H+)= c(Cl—)+ c(HA—)+2 c(A2—) +c(OH—)可知,溶液中c(Cl—) >c(HA—)+2 c(A2—),故D错误;
故选C。
【变式】25℃时,用0.100mol/L的溶液分别滴定25.00mL浓度均为0.100mol/L的NaCl、NaBr、NaI溶液,所得滴定曲线如图所示[,X代表Cl、Br或I]。已知:①为砖红色沉淀,②相同条件下,溶解度,下列说法正确的是
A.曲线III代表溶液滴定NaCl溶液
B.滴定时,若用作指示剂,滴定至终点,混合液中指示剂浓度不宜超过0.01mol/L
C.滴定时,若用作指示剂,需要滴入稀硫酸进行酸化溶液
D.滴定时,最宜滴入几滴NaCl溶液作指示剂
【答案】B
【详解】A.由分析可知,曲线III代表硝酸银溶液滴定碘化钠溶液,故A错误;
B.由图可知,溶液中的氯离子完全沉淀时,溶液中银离子浓度为10—4.7mol/L,则由溶度积可知,溶液中铬酸根离子的浓度为=10—2.3mol/L,所以滴定氯离子时,若用铬酸钾作指示剂,滴定至终点,混合液中指示剂浓度不宜超过0.01mol/L,故B正确;
C.若用铬酸钾作指示剂,滴入稀硫酸进行酸化溶液会使铬酸根离子转化为能与溴离子发生氧化还原反应的重铬酸根离子,不利于滴定溴离子,故C错误;
D.碘化银是黄色沉淀、氯化银是白色沉淀,滴定碘离子时,若滴入几滴氯化钠溶液作指示剂,无法观察到白色沉淀的生成,不能是否达到滴定终点,故D错误;
故选B。
题型04 导电能力曲线
【典例】常温下,向10mL0.1mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.1mol/L的氨水,溶液的pH及导电能力变化趋势如图。下列说法错误的是
A.b点溶液中,水的电离程度最大
B.常温下HA的电离平衡常数的数量级为10-6
C.溶液中各点的阴离子浓度总和关系是:b>c>a=d
D.d点浴液中:c(A-)+2c(HA)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
【答案】B
【详解】A.由分析可知,a点HA溶液与氨水部分反应,所得溶液为HA和NH4A的混合溶液,HA电离抑制水的电离,c、d两点氨水过量,NH3•H2O电离抑制水的电离,b点所得溶液为NH4A溶液,A-和铵根离子均促进水的电离,则b点水的电离程度最大,故A正确;
B.由图可知,0.1mol·L-1的HA溶液的pH为3,溶液中HA的浓度约为0.1mol·L-1,H+和A-的浓度相等,约为10-3mol/L,则HA的电离平衡常数为=10-5,电离平衡常数的数量级为10-5,故B错误;
C.溶液导电能力与溶液中离子浓度有关,导电能力越大,溶液中离子浓度越大,由图可知,溶液的导电能力b>c>a=d,由电荷守恒c()+c(H+)=c(A-)+c(OH-)可知,阳离子总数等于阴离子总数,则溶液中的离子总数是阴离子总数的2倍,由溶液的导电能力与溶液中的阴离子总数呈正比可知,溶液中的阴离子浓度总和关系是:b>c>a=d,故C正确;
D.d点加入20mL等浓度的氨水,所得溶液为等浓度的NH4A和NH3•H2O的混合溶液,溶液中存在物料守恒关系2c(A-)+2c(HA)=c(NH3•H2O)+c()和电荷守恒关系c()+c(H+)= c(A-)+c(OH-),整合两式可得:c(A-)+2c(HA)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),故D正确;
故选B。
【变式】25℃时,pH=3的盐酸和醋酸溶液各1mL分别加水稀释,溶液导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程
B.分别将a、b点溶液与镁条反应,a点溶液的起始速率与b点相等
C.b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液
D.将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小
【答案】B
【详解】A.由pH相同的酸稀释相同倍数时I的导电能力变化大,可知曲线Ⅰ代表盐酸的稀释过程,A正确;
B.导电能力越强,氢离子浓度越大,与镁条反应越快,溶液中c(H+)的大小关系为a<b,a点溶液的起始速率比b点慢,B错误;
C.等pH时醋酸的物质的量浓度大,由图可知b点氢离子浓度大,则b点溶液中和氢氧化钠的能力强于a点溶液,C正确;
D.pH=3时,c(Cl-)=c(CH3COO-),稀释相同倍数至a、b两点时,n(Cl-)不变、n(CH3COO-)增大,加热可促进醋酸的电离使n(CH3COO-)增大,n(Cl-)仍不变,溶液体积相同,则将a、b两点所示溶液加热至30℃,的值变小,D正确;
故选B。
题型05 物质的量分数曲线
【典例】食品添加剂甘氨酸盐酸盐()的阳离子可以发生二级电离。常温下甘氨酸盐酸盐溶液中,,的物质的量分数()随pH变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.
B.曲线Ⅱ代表
C.时,
D.用NaOH溶液滴定达到终点时,
【答案】C
【详解】A.曲线I和II的交点处,则,故A正确;
B.据分析,曲线Ⅱ代表,故B正确;
C.据分析,曲线II、III分别表示、,pH=9.6时,则pH=10时,故C错误;
D.用NaOH滴定的化学方程式为,终点为,根据物料守恒:,故D正确;
故答案为C。
【变式】、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
【答案】C
【详解】A.由题干a点数据可知,当c(H2C2O4)=c()时,溶液pH=1.3,故的,A正确;
B.由题干图像信息可知,常温下,向点溶液中c()=c()≈0.05mol/L,则滴加半滴溶液,此时溶液中c(Ca2+)=≈0.0002mol/L,则c(Ca2+)c()=0.05×0.0002=10-5>2.4×10-9,故会产生沉淀,B正确;
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后溶液中含有等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4,最大,由分析可知H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,则的水解平衡常数为:Kh1===10-9.7<Ka2,说明的电离大于的水解,溶液以电离为主,溶液呈酸性,故溶液中各离子浓度关系为:,C错误;
D.由题干图像结合A项解析可知,H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,常温下,则酸性:H2C2O4>HA>,故将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:,D正确;
故答案为:C。
题型06 酸滴定碱曲线
【典例】常温下,盐酸分别滴入溶液与溶液中,测得溶液的随滴入盐酸体积变化的图像如图所示。下列说法不正确的是
A.常温下,的电离常数约为
B.水的电离程度;d>c>a>b
C.c点:
D.b、d点溶液混合后为酸性
【答案】C
【详解】A.,的初始pOH=6,则,A正确;
B.酸、碱都会抑制水的电离、等浓度强碱对水的电离抑制作用更大,abcd溶液溶质分别为、NaCl和NaOH、BCl和、BCl,则d点水的电离程度最大、次之c;为弱碱、NaOH为强碱,结合两点pOH可知,a点的水的电离程度大于b点,B正确;
C.c点溶质为等量的BCl和,由电荷守恒可知,,由物料守恒可知,,则,C错误;
D.a点和d点混合,相当于将溶液与溶液,加入30mL盐酸,反应后溶液中含有NaCl、BCl和BOH,溶液的酸碱性应该与c点相同,即呈酸性,D正确;
故选C。
【变式】Ⅰ、氨及铵盐是重要的工业原料,在农业、医药、国防和化工等领域有重要应用。
(1)泡沫灭火器原理 (用离子方程式回答)。
(2)常温下,向100 mL0.2 mol/L的氨水中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸,所得溶液的pH,溶液中和NH3·H2O物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如下图所示,根据图像回答下列问题。
①表示NH3·H2O浓度变化的曲线是 (填“A”或“B”)
②NH3·H2O的电离常数为 。
③当加入盐酸体积为50 mL时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
Ⅱ、过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的浓度,请填写下列空白:
将10.00 mL过氧化氢溶液移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(3)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数分别填在下列横线和括号内 。
(4)KMnO4标准液装在 滴定管,滴定到达终点重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的浓度为 。
【答案】(1)3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
(2) 10-4.74 c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(3)
(4) 酸式 2.5cV mol/L
【详解】(1)泡沫灭火器在工作时,NaHCO3电离产生的与明矾电离产生的Al3+发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,Al(OH)3沉淀覆盖在着火物质上,CO2气体也可以使可燃物与空气隔绝,从而达到灭火的目的,反应原理用离子方程式表示为:3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(2)①向100 mL0.2 mol/L的氨水中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸,随着盐酸的加入,c(NH3·H2O)逐渐减小,溶液pH逐渐降低,故曲线A表示NH3·H2O的浓度与加入HCl体积的变化,曲线B表示c()与加入HCl体积的变化;
②NH3·H2O的电离常数表达式为Kb=,在c(NH3·H2O)=c()时,溶液pH=9.26,Kb==c(OH-)==10-4.74;
③当加入盐酸体积为50 mL时,形成等浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液,NH3·H2O的电离常数Kb=10-4.74;的水解平衡常数Kh====10-9.26,由于Kb>Kh,说明等浓度的NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,溶液显酸性,因此c()>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)。由于盐电离产生的离子浓度大于等浓度的弱电解质电离产生的离子浓度,则c(Cl-)>c(OH-),故该混合溶液中离子浓度大小关系为:c()>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);
(3)在酸性环境中具有强氧化性,会将H2O2氧化为O2,得到电子被还原为Mn2+,反应过程中Mn元素化合价降低5价,O元素化合价升高1×2=2价,化合价升降最小公倍数是10,所以、Mn2+的系数是2,H2O2、O2的系数是5,在根据电荷守恒,可知H+的系数是6;最后根据H元素守恒,可知H2O的系数是8,则配平后的离子方程式为:;
(4)KMnO4具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应该使用酸式滴定管盛装;
滴定到达终点重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,反应消耗KMnO4的物质的量是n(KMnO4)=cV×10-3 mol。根据KMnO4与H2O2反应转化关系,可知在稀释后的25.00 mLH2O2溶液中含有H2O2的物质的量是n(H2O2)=n(KMnO4)=×cV×10-3 mol =2.5cV×10-3 mol,由于是将10.00 mLH2O2溶液稀释至250 mL,故原过氧化氢溶液中溶质的物质的量浓度为c(H2O2)==2.5cV mol/L。
【巩固训练】
1.工业上常采用氟离子萃取稀土金属钍(Th)。常温下,在硝酸钍[]溶液中滴加NaF溶液,溶液中含钍粒子分布系数()与关系如图。下列叙述错误的是
已知:①可衡量配离子的稳定强度,络合平衡类似化学平衡,例如;题中。
②。
A.曲线②代表和的关系
B.的平衡常数
C.根据图像信息可推知,
D.当时,
【答案】C
【详解】A.据分析可知,曲线②代表和的关系,A正确;
B.的平衡常数,B正确;
C.根据分析可推知,,故,C错误;
D.当时,,,D正确;
故选C。
2.常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑或的水解)。下列说法正确的是
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
【答案】D
【详解】A.当时,,所以,,向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01mol/L的溶液滴加AgNO3溶液时,所需最小的银离子浓度为:,所需最小的银离子浓度为:,由于和浓度相同,故所需最小的银离子浓度更小,故先生成AgCl沉淀,故A错误;
B.只与温度有关,由图可知,常温下, 所以常温下,的数量级为,故B错误;
C.常温下,反应的平衡常数为:,故C错误;
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,,,所以AgCl会继续沉淀,会溶解,所以会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应,故D正确;
故答案为:D。
3.常温下,用某未知浓度的盐酸滴定溶液,其滴定曲线如图所示。已知图像中EG段有大量气泡产生,下列有关说法正确的是
A.A点溶液显碱性的原因:
B.C点溶液液中存在:
C.确定点为滴定终点可选用酚酞作指示剂
D.盐酸的物质的量浓度为
【答案】B
【详解】A.溶液显碱性,是因为溶液中水解,其水解方程式为,A项错误;
B.点第一突变点,溶质为等物质的量的碳酸氢钠与氯化钠溶液,且的水解程度大于其电离程度,即溶液中离子浓度大小关系为,B项正确;
C.点为滴定终点,溶液显酸性,指示剂为甲基橙,C项错误;
D.结合点分析得:,则未知浓度的盐酸的物质的量浓度为,D项错误;
答案选B。
4.向盐酸中逐滴加入的溶液,该过程中、、的变化曲线如图所示(忽略滴加过程中的逸出)。
已知:25℃时,的,,。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示的变化
B.c点对应溶液的
C.图像中
D.b、c、d点满足:
【答案】B
【详解】A.向盐酸中滴加碳酸钠,先发生反应,再发生反应,所以的浓度先增大后减小,曲线I表示的变化,曲线Ⅱ表示的变化,A错误;
B.c点对应溶液,,,所以,B正确;
C.d点盐酸恰好与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,HCl、的物质的量比为1:1,所以图像中V2=10,C错误;
D.b、c、d点溶液中存在电荷守恒,D错误;
故选B。
5.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
【答案】A
【详解】A.原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,故A正确;
B.由图可知c(HCl)=0.1 mol·L-1,体积为100mL,横坐标为氢氧化钠的物质的量,在X处达到滴定终点,所以物质的量为0.1 mol·L-1×0.1L=0.001mol,故B错误;
C.原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,故C错误;
D.由图可知c(HCl)=0.1 mol·L-1,体积为100mL,横坐标为氢氧化钠的物质的量,在X处达到滴定终点,所以物质的量为0.1 mol·L-1×0.1L=0.001mol,故D错误;
答案选A。
6.常温下,等体积、等pH的和的稀释图像和往溶液中滴加后溶液pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列说法正确的是
A.的酸性比弱
B.从图中数据可知
C.用滴定时使用甲基橙作为指示剂
D.b处溶液中水电离出的氢离子浓度大于mol/L
【答案】B
【详解】A.由分析可知,HB的酸性比HA强,故A错误;
B.b处时,,此时pH=4.5,,则,故B正确;
C.HA为弱酸,NaA为强碱弱酸盐,则溶液呈碱性,用NaOH滴定HA时使用酚酞作为指示剂,故C错误;
D.b处时,,此时pH=4.5,则HB的电离程度大于B-的水解程度,因此抑制水的电离,则水电离出的氢离子浓度小于mol/L,故D错误;
故答案为B。
7.常温下,用溶液分别滴定体积均为、浓度均为的盐酸和醋酸溶液。滴定过程中溶液pH随加入的NaOH溶液体积而变化的滴定曲线如下图所示,下列说法正确的是
A.滴定开始前,溶液、盐酸和醋酸溶液中由水电离出的最大的是盐酸
B.左图是溶液滴定盐酸的曲线,右图是溶液滴定醋酸的曲线
C.分析图像可知,和的关系为:
D.M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是(A-表示或)
【答案】D
【详解】A.0.1mol/L氢氧化钠溶液溶液中氢氧根离子和0.1mol/L盐酸中氢离子浓度都为0.1mol/L,而醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L,酸或碱均抑制水的电离,溶液中氢氧根离子浓度或氢离子浓度越大,水的电离程度越小,所以醋酸溶液中水电离出的氢离子浓度最大,故A错误;
B.由分析可知,左图是氢氧化钠溶液滴定醋酸的曲线、右图是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线,故B错误;
C.由分析可知,左图是氢氧化钠溶液滴定醋酸的曲线、右图是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线,氢氧化钠溶液体积为V1mL时,醋酸溶液与氢氧化钠溶液反应得到醋酸钠和醋酸的混合溶液,溶液pH为7,则V1mL小于20mL,氢氧化钠溶液体积为V2mL时,盐酸与氢氧化钠溶液反应得到氯化钠溶液,溶液pH为7,则V2mL等于20mL,则V1小于V2,故C错误;
D.由分析可知,左图是氢氧化钠溶液滴定醋酸的曲线,由图可知,氢氧化钠溶液体积为20mL的M点为等浓度的醋酸钠和醋酸的混合溶液,溶液呈酸性,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+c(OH—)可知,溶液中,故D正确;
故选D。
8.某温度下,和的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑的水解)。下列说法正确的是
A.曲线II代表AgCl的沉淀溶解平衡图像
B.图中A点处只能生成沉淀
C.的平衡常数为
D.向浓度相同的、混合溶液中滴加溶液,先生成沉淀
【答案】B
【详解】A.由分析可知,曲线I代表AgCl的沉淀溶解平衡图像,A错误;
B.曲线上的点恰好为饱和溶液,坐标值越大,离子浓度越小,因此直线上方的区域表示不饱和溶液,直线下方的区域表示过饱和溶液,故阴影区域中的点可以生成沉淀,不能生成沉淀,B正确;
C.的平衡常数为,C错误;
D.,浓度相同的、混合溶液中滴加溶液,Cl-所需最小的银离子浓度为,所需最小的银离子浓度为,故Cl-所需最小的银离子浓度更小,故先生成沉淀,D错误;
故选B。
9.25℃时,用0.1000 mol/L盐酸滴定20 mL 0.1000 mol/L氨水的图像如下图所示,下列说法正确的是
A.a点时:
B.水的电离程度:b>c>a>d
C.滴定过程中,减小
D.d点有
【答案】D
【详解】A.a点时,向20mL 0.1000 mol/L氨水中滴入10mL 0.1000 mol/L盐酸,反应后溶质为0.001molNH4Cl和0.001mol,由图可知,a点pH>7,溶液呈碱性,则的电离程度大于的水解程度,所以a点时:,A错误;
B.酸或碱的电离抑制水的电离,盐的水解促进水的电离,c点时盐酸与氨水恰好完全反应,生成的氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,b点氨水略微过量,为一水合氨和氯化铵混合溶液,溶液呈中性,a点一水合氨过量,pH>7,过量的一水合氨的电离抑制水的电离,d点盐酸过量,过量的酸电离的氢离子浓度大于a点碱电离的氢氧根浓度,即d点水的电离受抑制的程度大于a点,则水的电离程度:,B错误;
C.因,滴定过程中,减小,不变,则增大,C错误;
D.d点加入盐酸体积为40mL,即n(HCl)=2n(),则根据元素守恒有:,D正确;
故选D。
10.常温下的溶液稀释过程中、、与关系的完整图像如图所示。已知,的分布系数,。下列说法正确的是
A.曲线代表 B.
C.a点溶液的 D.b点溶液中,
【答案】C
【详解】A.由分析可知,曲线L1代表δ(H2R)与pc(Na+)的关系,故A错误;
B.由图可知,H2R的电离常数,故B错误;
C.由图可知,H2R的二级电离常数,a点溶液中R2-离子浓度等于HR-离子浓度,则溶液中氢离子浓度c(H+)=2×10-4mol/L,溶液pH为3.7,故C正确;
D.由图可知,b点溶液中HR-离子浓度大于H2R浓度,由物料守恒c(Na+)=c(HR-)+c(R2-)+c(H2R)可知,溶液中c(Na+)<2c(HR﹣)+c(R2﹣),故D错误;
故答案为C。
【强化训练】
11.氯化银、铬酸银都是难溶电解质。T℃下,将溶液分别逐滴滴入体积均为、浓度均为溶液和溶液中,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(X为或)。下列叙述不正确的是
A.当溶液滴入时:
B.T℃下,
C.曲线I表示与(溶液)的变化关系
D.的平衡常数为
【答案】A
【详解】A.根据图示,当溶液滴入时,>,则,A错误;
B.图中d点为和硝酸银完全反应生成铬酸银沉淀,由图知溶液中c()=10-4mol/L,则c(Ag+)=2c()=2×10-4mol/L,,B正确;
C.根据分析,曲线I表示与(溶液)的变化关系,C正确;
D.图中b点为氯化钠和硝酸银等浓度等体积(10mL)混合,刚好完全反应生成氯化银沉淀,由图知溶液中c(Cl−)=10-4.9mol/L,则c(Ag+)=c(Cl−)=10-4.9mol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl−)=10-9.8,的平衡常数为K===,D正确;
故选A。
12.已知:25℃时某些弱酸的电离平衡常数。下面图像表示常温下稀释、两种酸的稀溶液时,溶液随加水量的变化,下列说法中正确的是
HC1O
A.向溶液中通少量的离子方程式为:
B.相同浓度和的混合液中,各离子浓度大小关系为:
C.图像中a点酸的总浓度等于b点酸的总浓度
D.图像中a、c两点处的溶液中相等(HR代表或HClO)
【答案】D
【详解】A.碳酸的二级电离小于次氯酸,所以碳酸氢根离子的酸性小于次氯酸,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式:ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO,故A错误;
B.醋酸的电离常数大于次氯酸,所以醋酸钠的水解程度小于次氯酸钠,醋酸钠和次氯酸钠都是强碱弱酸盐,其混合溶液呈碱性,所以相同物质的量浓度的CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:,故B错误;
C.pH相等的CH3COOH、HClO,稀释相同的倍数时,较强酸中氢离子浓度小于较弱酸,则较弱酸的pH小于较强酸,酸性CH3COOH>HClO,所以a所在曲线表示CH3COOH,b所在曲线表示HClO,次氯酸的电离程度小于醋酸,所以醋酸的浓度减小,次氯酸的浓度较大,a、b两点相比,加入相同体积的水后仍然是次氯酸的浓度较大,即:图象中a点酸的浓度小于b点酸的浓度,故C错误;
D.在中的分子、分母同时乘以氢离子浓度可得该比值=Ka/KW,由于水的离子积和电离平衡常数只受温度影响,a、c的温度相同,则该比值相等,故D正确;
故选:D。
13.常温下,用溶液分别滴定溶液、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示,图中为或。下列说法正确的是
A.表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是的饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
【答案】D
【详解】A.根据分析,曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,A错误;
B.根据分析,曲线L1为的溶解平衡曲线,a点的c(Ag+)小于溶解平衡时的c(Ag+),则a点的浓度积Qc()<Ksp(),故a点为的不饱和溶液,B错误;
C.常温下,Ksp(AgSCN)= c(SCN-)∙c(Ag+)=10-6×10-6=10-12,C错误;
D.常温下,Ksp()=10-3.92×(10-4)2=10-11.92,Ksp(AgSCN)=10-12,反应的平衡常数,D正确;
故选D。
14.有关下列图像的分析不正确的是
A.图①表示用蒸馏水稀释温度相同、pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线,其中溶液的导电性: a>b>c
B.图②表示反应 ,若其他条件不变,的物质的量一定,则a、b、c三点中,a点的转化率最高
C.图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO和发生反应:,若平衡时CO和的转化率相等,则
D.图④表示发生反应:,若,则a曲线一定使用了催化剂
【答案】D
【详解】A.根据图①曲线,盐酸和醋酸稀释以后,因为盐酸是强酸,酸性减小较快,所以曲线是盐酸,曲线是醋酸。溶液的导电性强弱与离子浓度成正比,点的离子浓度最大,导电性最强,点对应的离子浓度最小,导电性最弱,所以导电性:,A正确;
B.图②表示反应,a、b、c三点中,加入的二氧化硫的量大小为:,由于的物质的量一定,随着二氧化硫的量增加,会导致二氧化硫的转化率下降,所以a点的转化率最高,B正确;
C.加入的、一定条件下在恒温恒容的密闭容器中,当充入一氧化碳和氢气的物质的量之比等于其计量数之比时,二者的转化率相等,则,故C正确;
D.反应:中,由于是固体,则可能存在,增大压强,平衡不会移动,但是化学反应速率会变快,其平衡量不变,则a曲线不一定使用了催化剂,有可能是采取了增大压强的措施,D错误;
故选D。
15.分布系数在处理平衡浓度时,应用广泛。图为草酸的分布系数与的关系图。其中,草酸下列说法不正确的是
A.忽略第二步水解,的中的水解率约为
B.当,有
C.草酸氢钠溶液的介于之间
D.此图像不可以完全根据滴定的实验数据绘出
【答案】A
【详解】A.的水解平衡常数Kh1==1.6×10-10,即=4.0×10-6 mol/L,则忽略第二步水解,0.1mol/L的Na2C2O4中的水解率约为4.0×10-3%<12%,A错误;
B.,,由图可知,当 c(H2C2O4) =c() 时,2<pH<3,即,则,即,所以当 c(H2C2O4) =c() 时,有,即,B正确;
C.草酸氢钠溶液中既电离又水解,电离常数Ka2=6.4×10-5,水解常数Kh1=1.6×10-10,则电离程度大于水解程度,即,且大量存在时,由图可知,pH 介于 2.5~3之间,C正确;
D.由分析可知,此图像中的两条竖线分别代表pKa1和pKa2,滴定达到终点才有现象,不能分步滴定,得不到pKa,故不可以完全根据HCl滴定Na2C2O4的实验数据绘出,D正确;
故选A。
16.常温下,用溶液分别滴定溶液、溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示。下列说法正确的是
A.表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,a点是的饱和溶液
C.常温下,
D.常温下,的平衡常数为
【答案】D
【详解】A.根据分析,曲线L2为AgSCN的溶解平衡曲线,A错误;
B.根据分析,曲线L1为Ag2CrO4的溶解平衡曲线,a点的c(Ag+)小于溶解平衡时的c(Ag+),则a点的浓度积Qc(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2CrO4),故a点为Ag2CrO4的不饱和溶液,B错误;
C.常温下,Ksp(AgSCN)= c(SCN-)∙ c(Ag+)=10-6×10-6=10-12,C错误;
D.常温下,Ksp(Ag2CrO4)==10-3.92×(10-4)2=10-11.92,Ksp(AgSCN)=10-12,反应的平衡常数,D正确;
故选D。
17.常温下,向醋酸(HAc)溶液中滴加溶液,生成的AgAc不溶于水。保持条件下,,、与pH关系如图所示,下列叙述正确的是
A.直线代表pAg与pH关系 B.饱和AgAc溶液中
C.图像中b点坐标为 D.图像中a点坐标为
【答案】B
【详解】A.由分析可知,L1直线代表pAg与pH关系,A错误;
B.由分析可知,醋酸银的溶度积为10-2.71,则醋酸银饱和溶液中银离子浓度为mol/L=10-1.355mol/L,B正确;
C.由图可知,b点溶液中醋酸根离子浓度为102.50 mol/L时,Ka=,=10-8.26 mol/L,溶液pH为8.26,b点坐标为,C错误;
D.由图可知,a点溶液中醋酸根离子和银离子浓度相等,c(Ag+)= c(Ac-)=,Ka=,=10-4.405 mol/L ,则a点坐标为(4.405,1.355),D错误;
故选B。
18.常温下,向一元酸溶液中逐渐通入氨气(已知常温下,电离平衡常数),使溶液温度和体积保持不变,混合溶液的与离子浓度变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.当时,溶液必为酸性
B.为弱酸,常温时随着氨气的通入,逐渐增大
C.由图像可知的电离平衡常数为
D.当通入时,
【答案】D
【详解】A.溶液中存在电荷守恒:,当时,,,溶液为碱性,A错误;
B.,电离平衡常数、离子积常数都只与温度有关,温度不变,电离平衡常数及离子积常数不变,则不变,B错误;
C.由图像可知,当=0时,,,因为弱酸部分电离,则溶液中,,则溶液中,则=10-5mol/L,C错误;
D.由C项可知HR的电离平衡常数为10-5mol/L,当通入 0.1 molNH3时,反应恰好生成NH4R,的水解平衡常数为,HR水解平衡常数,所以的水解程度小于R-的水解程度,溶液呈碱性,溶液中存在电荷守恒:,由于c(OH-)>c(H+),所以,则溶液中离子浓度大小为,故D正确;
故选D。
19.在下用溶液分别滴定三种溶液,[表示]随变化有①②③三条曲线,已知图像中,且,下列说法错误的是
A.的电离常数
B.在下易溶于溶液中
C.当刚好完全沉淀时,溶液
D.②③两条曲线交点N的横坐标
【答案】B
【详解】A.线②是随变化曲线,b点-lg=0,,取b点算的电离常数,A正确;
B.在下,算出反应平衡常数为K==,不易溶于溶液中,B错误;
C.由分析可知,的为,当刚好完全沉淀时,c(Mg2+)=10-5mol/L,c(OH-)=,c(H+)==mol/L,溶液,C正确;
D.②③两条曲线相交时,N点的两条曲线的纵坐标相等,,即,所以,而,则mol/L,(H+)==mol/L,pH=11.5,D正确;
故选B。
20.为研究用溶液将混合溶液中的和沉淀分离,绘制了25℃时AgCl和两种难溶化合物的溶解平衡曲线,如图,其中,,其余表达式类推。两条相交的溶解平衡曲线把图像分成了X、Y、Z、M四个区域。下列说法中不正确的是
A.的数量级为
B.Y区域内可析出AgCl沉淀,而不析出沉淀
C.向浓度均为0.1mol/L的、混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液,先析出AgCl沉淀
D.25℃时,向、AgCl混合固体和水的溶解平衡体系中加少量水,增大
【答案】D
【详解】A.根据图像,对于Ag2CrO4,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c()=(10-4)2×10-4=10-12,故A正确;
B.曲线上的点达到沉淀溶解平衡,在M区域,相对于Ag2CrO4来说,相当于在沉淀溶解平衡的基础上增大Ag+浓度,则Qc>Ksp(Ag2CrO4),不利于Ag2CrO4沉淀溶解,从而析出Ag2CrO4沉淀,而相对于AgCl来说,相当于在沉淀溶解平衡的基础上减少Ag+浓度,则Qc<Ksp(AgCl),促进AgCl溶解,从而不析出AgCl沉淀,故B正确;
C.根据图像Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-8×10-2=10-10,对于AgCl,形成沉淀时需要c(Ag+)===10-9mol/L,对于Ag2CrO4,形成沉淀需要c(Ag+)=,显然沉淀AgCl需要的银离子浓度更低,故优先产生AgCl沉淀,故C正确;
D.向Ag2CrO4、AgCl混合固体和水的溶解平衡体系中加入少量水,,Ksp只随温度改变而改变,故D错误;
故答案选D。
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