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[对应知能达标训练P435]
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.室温时,向20 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH变化曲线如图所示。在滴定过程中,关于溶液中离子浓度大小关系的描述不正确的是( )
A.a点时:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.b点时:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+ )=c(OH-)
C.c点时:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.d点时:2c(Na+)= 3c(CH3COO-)+ 3c(CH3COOH)
解析 a点时:反应前n(CH3COOH)=0.002 mol、n(NaOH)=0.001 mol,则反应后n(CH3COOH)= n(CH3COONa)(未考虑醋酸电离),因为溶液的pH<7,所以醋酸发生电离,达平衡后,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),A不正确;b点时:pH=7,溶液呈中性,c(H+ )=c(OH-),依据电荷守恒,可得出c(Na+)=c(CH3COO-),由于水的电离程度很小,所以c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+ )=c(OH-),B正确;c点时:醋酸与NaOH刚好完全反应生成CH3COONa和水,CH3COONa发生水解,依据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),依据物料守恒可得c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),从而得出c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),C正确;d点时:反应前n(CH3COOH)=0.002 mol、n(NaOH)=0.003 mol,反应后的溶液为CH3COONa和NaOH混合溶液,依据物料守恒可得2c(Na+)= 3c(CH3COO-)+ 3c(CH3COOH),D正确。
答案 A
2.25 ℃时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图。下列说法不正确的是( )
A.a点时溶液的pH<1
B.a点到b点的过程中,溶液的导电能力增强
C.c点关系式:c(NH)+c(Na+)=2c(SO)
D.b点时离子浓度大小顺序为:c(SO)=c(Na+)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
解析 a、b、c、d、e五个点,根据反应物之间量的关系,a点为100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4,b点恰好消耗完H+,200 mL溶液中只有等物质的量浓度(NH4)2SO4与Na2SO4,e点NH 恰好反应,溶液中含NH3·H2O与Na2SO4,c、d、e三点溶液均含有(NH4)2SO4 、NH3·H2O、Na2SO4,其中(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3·H2O抑制水的电离,c点溶液呈中性。0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液,NH4HSO4===NH+H++SO、NH+H2ONH3·H2O+H+,溶液中c(H+)>0.1 mol·L-1 ,a点时溶液的pH<1,A正确; a点到b点的过程中,2NH4HSO4+2NaOH===2H2O+Na2SO4+(NH4)2SO4,溶液中离子浓度减小,溶液导电能力减小,B错误;c点电荷守恒:c(NH)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),因为溶液呈中性,所以c(NH)+c(Na+)=2c(SO),C正确; b点溶液中只有等物质的量浓度的(NH4)2SO4与Na2SO4,NH 发生水解,溶液呈酸性,离子浓度大小顺序为:c(SO)=c(Na+)>c(NH)>c(H+)>c(OH-),D正确。
答案 B
3.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定25.00 mL 0.100 0 mol·L-1氨水的滴定曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.滴定时,可选用甲基橙作指示剂
B.a、b两点水电离出的OH-浓度之比为10-4.12
C.c点溶液中离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
D.c点c(Cl-)=2c(NH)+2c(NH3·H2O)
解析 甲基橙变色范围为3.1~4.4,盐酸滴定氨水恰好完全反应时溶液显酸性,应选甲基橙作指示剂,故A正确;a溶液呈碱性,则主要是NH3·H2O的电离抑制水解,pH=9.24,则溶液中c水(H+)=10-9.24mol·L-1,则水电离出的c水(OH-)=10-9.24mol·L-1;b点溶液呈酸性,主要是NH的水解促进水的电离,pH=5.12,则溶液中c水(H+)=10-5.12mol·L-1,则水电离出的c水(OH-)=10-5.12mol·L-1,所以a、b两点水电离出的OH-浓度之比为=10-4.12,故B正确;c点滴加了50 mL盐酸,则溶液中的溶质为NH4Cl和HCl,且物质的量浓度相同,所以溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-) > c(H+ )> c(NH)>c(OH-),故C错误;c点溶质为等物质的量浓度的NH4Cl和HCl,由物料守恒:c(Cl-)=2c(NH)+2c(NH3·H2O),故D正确。
答案 C
4.(2024·四川成都模拟)已知pOH=-lg c(OH-)。初始温度25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加0.05 mol·L-1的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.水的电离程度:c<a<b
B.图中b点溶液中,c(NH)>c(SO)
C.a、b、c三点对应NH的水解平衡常数:Kh(c)>Kh(b)>Kh(a)
D.若V3=40,则c点对应溶液中c(H+)=c(OH-)+c(NH)+2c(NH3·H2O)
解析 b点温度最高,说明b点氨水和硫酸恰好反应,b点溶质只有(NH4)2SO4,a点溶质为(NH4)2SO4、氨水,c点溶质为(NH4)2SO4、H2SO4,(NH4)2SO4促进水电离、H2SO4和氨水都抑制水电离,b点水的电离程度最大,故A正确;b点温度最高,说明b点氨水和硫酸恰好反应,b点溶质只有(NH4)2SO4,(NH4)2SO4水解呈酸性,所以b点溶液中,c(NH)>c(SO),故B正确;水解吸热,温度越高NH的水解平衡常数越大,a、b、c三点对应NH的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(c)>Kh(a),故C错误;若V3=40,根据物料守恒①c(NH)+c(NH3·H2O)=c(SO),根据电荷守恒②c(H+)+c(NH)=c(OH-)+2c(SO),综合①②得c(H+)=c(OH-)+c(NH)+2c(NH3·H2O),故D正确。
答案 C
5.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为AG=lg。常温下,实验室用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L-1某二元酸H2X溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下,0.1 mol·L-1H2X溶液的pH=1.6
B.Ka2(H2X)>Kh2(X2-)
C.Z点溶液中存在:c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)
D.X→Z的过程中,水的电离程度逐步增大
解析 由X点时AG=10.8可知常温下,=1010.8,又c(H+)·c(OH-)=10-14,故0.1 mol·L-1H2X溶液的pH=1.6,A项正确;Y点时恰好反应生成NaHX,溶液显酸性,可知HX-的电离程度大于其水解程度,故Ka2(H2X)>Kh2(X2-),B项正确;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),Z点溶液中存在:c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-),C项错误;当加入20 mL NaOH时恰好生成Na2A,此时水的电离程度最大,由酸制备盐Na2A的过程中水的电离程度逐步增大,D项正确。
答案 C
6.25 ℃时,配制一组c(Na2CO3)+c(NaHCO3)=0.100 mol·L-1的混合溶液。溶液中c(HCO)、c(CO)与pH的关系如图所示。
(已知:CO+H2OHCO+OH-的K=2×10-4,lg 5=0.7)
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=9的溶液中:c(H2CO3)+c(CO)>c(HCO)
B.E点横坐标大约为10.3
C.pH=11的溶液中:c(Na+)<2c(CO)+c(HCO)
D.0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)+c(HCO)=c(OH-)
解析 由图可知pH=9时,溶液中主要成分为NaHCO3,碳酸氢根离子的电离和水解都是微弱的且其水解程度大于电离程度,因此溶液中离子浓度c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO),不可能存在c(H2CO3)+c(CO)>c(HCO),故A错误;E点c(HCO)=c(CO),此时CO+H2OHCO+OH-的K==c(OH-)=2×10-4mol·L-1,则溶液中c(H+)==mol·L-1=5×10-11mol·L-1,此时pH=-lg c(H+)=-lg(5×10-11mol·L-1)=11-0.7=10.3,故B正确;溶液中有电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),pH=11时溶液中有c(OH-)>c(H+),则c(Na+)>2c(CO)+c(HCO),故C错误;碳酸钠溶液中存在质子守恒:c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)=c(OH-),故D错误。
答案 B
7.常温下,以酚酞作指示剂,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的二元酸H2A溶液。溶液中pH、含A微粒的分布系数δ(物质的量分数)随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.H2A在水中电离的方程式为:H2AH++HA-、HA-H++A2-
B.当V(NaOH)=20.00 mL时,溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(A2-)>c(H+)
C.当V(NaOH)=30.00 mL时,c(HA-)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)
D.常温下,HA-的电离常数约为1×10-2
解析 由图可知,二元酸H2A溶液中HA-占90%,A2-占10%,没有H2A分子,说明第一步全电离。由分析可知,H2A第一步全电离、第二步部分电离,故为H2A===H++HA-、HA-H++A2-,A错误;当V(NaOH)=20.00 mL时,NaOH和H2A恰好完全反应生成NaHA,溶质为NaHA,溶液的pH约为2,氢离子抑制HA-的电离,氢离子浓度比c(A2-)大,溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),B错误; 当V(NaOH)=30.00 mL时,溶质为等量的NaHA、Na2A,溶液中的电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),物料守恒为2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-),用两个等式消去c(Na+)可得:c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-),C错误;常温下,由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为0.100 0 mol·L-1,根据图当V(NaOH)=0时,HA-的分布系数为0.9,溶液的pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka==
≈10-2,D正确。
答案 D
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.草酸H2C2O4是二元弱酸。向100 mL 0.40 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液调节pH,加水控制溶液体积为200 mL。测得溶液中微粒的分布系数δ(x)随pH变化曲线如图所示。已知:δ(x)=,x代表微粒H2C2O4、HC2O或C2O。下列叙述不正确的是( )
A.曲线Ⅱ是HC2O的变化曲线
B.在c点,c(HC2O)=0.06 mol·L-1
C.在b点,c(C2O)=c(HC2O)
D.草酸H2C2O4的一级电离常数Kl=1.0×10-1.22
解析 H2C2O4是二元弱酸,存在分步电离:H2C2O4HC2O+H+、HC2OC2O+H+,随pH增大,H2C2O4逐渐减小,HC2O先增大后减小,C2O逐渐增大,故曲线Ⅰ是H2C2O4的变化曲线,曲线Ⅱ是HC2O的变化曲线,曲线Ⅲ是C2O的变化曲线,据此分析解答。根据分析,曲线Ⅱ是HC2O的变化曲线,A正确;在c点,δ(HC2O)为0.15,而H2C2O4的物质的量为0.1 L×0.40 mol·L-1=0.04 mol,则HC2O的物质的量为0.15×0.04 mol=0.006 mol,溶液体积为0.2 L,则c(HC2O)==0.03 mol·L-1,B错误;由图中曲线Ⅱ、Ⅲ与分析可知,在b点,c(C2O)=c(HC2O),C正确;在a点时,c(H2C2O4)=c(HC2O),pH=1.22,草酸H2C2O4的一级电离常数Kl==1.0×10-1.22,D正确。
答案 B
9.乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HA溶液中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中的NH3分子)。例如,溶液中H2A的分布分数δ(H2A)=。下列说法正确的是( )
A.由图可知:Ka1(H2A)=10-1.3,Kb(NH3·H2O)=10-4.7
B.pH=8的溶液中:c(A2-)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(HA-)
C.d点溶液中:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(NH)
D.NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液的主要反应离子方程式:NH+OH-===NH3·H2O
解析 向NH4HA溶液中滴加盐酸,HA-浓度降低,H2A浓度增大,向NH4HA溶液中滴加NaOH溶液,HA-浓度降低,A2-浓度增大,NH浓度降低,NH3·H2O浓度增大,则图像中从左开始曲线依次表示H2A、HA-、A2-、NH和NH3·H2O,从图中可以看出,d点c(H2A)=c(HA-),可知H2A的Ka1(H2A)==c(H+)=10-1.3,e点c(HA-)=c(A2-),可知H2A的Ka2(H2A)==c(H+)=10-4.3,n点c(NH)=c(NH3·H2O),可知NH3·H2O的Kb(NH3·H2O)==c(OH-)===10-4.7,据此解答。由分析可知,Ka1(H2A)==c(H+)=10-1.3,Kb(NH3·H2O)==c(OH-)===10-4.7,A正确;结合分析,从图中可以看出,pH=8的溶液中有:c(A2-)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(HA-),B正确;无论d点溶液中是否滴加适量的盐酸或NaOH溶液,根据物料守恒,d点溶液中始终存在:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=c(NH)+c(NH3·H2O),则c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)>c(NH),C错误;由图可知,向NH4HA溶液中加入少量NaOH 溶液后,HA-的分布分数从最高点开始就减小得比NH快,且A2-的分布分数增大得比NH3·H2O快,故向NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液,主要反应离子方程式:HA-+OH-===A2-+H2O,D错误。
答案 AB
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