内容正文:
专题02 水的电离和溶液pH计算
建议时间:15分钟
突破一 影响水电离平衡的因素
1.下列说法中正确的是
A.在 100℃时; pH约为6的纯水呈中性
B.常温下, 将1mL pH=5 的盐酸稀释到1000mL, 所得溶液的pH为8
C.用广泛pH 试纸测得某浓度的盐酸的pH=2.3
D.室温时, 将 盐酸与 溶液混合,所得溶液pH=3
2.下列说法中正确的是
A.在时,pH约为6的纯水呈酸性
B.在常温下,将盐酸溶液稀释100倍,所得溶液的pH为8
C.的溶液一定显碱性
D.当的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍,所得氨水的pH略小
3..常温下,关于pH=3的盐酸,下列叙述错误的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=5
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1
D.加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
突破二 水的电离平衡图像
38.不同温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.T>25℃
B.A点和B点溶液均呈中性
C.25℃时,加入NaHSO4固体,Kw增大
D.25℃时,通入HCl气体,可使溶液由A点变到D点
45.常温下,向盐酸中滴加的一元弱碱BOH溶液,溶液中与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.常温下,BOH的电离常数为
B.a点对应溶液中存在
C.加水稀释BOH溶液时,溶液中所有离子浓度均减小
D.b点时,加入BOH溶液的体积为10mL
46.乙二酸()是一种二元弱酸。常温下向乙二酸溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或]随溶液pH的变化如图所示。下列说法中正确的是
A.图中b对应为
B.草酸的电离平衡常数
C.Q点由水电离出的
D.pH=7时,
突破三 溶液酸碱性pH的计算
【典例】1.常温下,将的稀硝酸(甲溶液)与的溶液(乙溶液)混合,混合后溶液的。忽略混合时溶液体积和温度的变化。下列说法正确的是
A.混合后溶液的导电能力比甲溶液强
B.甲溶液中水的电离程度大于乙溶液中水的电离程度
C.
D.用惰性电极电解混合溶液,阴极生成1种气体和1种金属
【变式】常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH等于
A.13 B.11 C.7 D.1
【答案】A
题型03 酸与碱pH之和为14,等体积混合时的PH
【典例】在常温下,下列各组溶液中的一定等于的是
①和的两种溶液以等体积混合
②与溶液以等体积混合
③将的溶液稀释100倍
④的与的溶液以等体积混合
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】D
【详解】①pH=2的盐酸中c(H+)=0.01mol/L,pH=12的氨水中c(NH3•H2O)>0.01mol/L,等体积混合时碱过量,则溶液显碱性,pH=2的醋酸中c(CH3COOH)>0.01mol/L,pH=12的NaOH中c(OH-)=0.01mol/L,等体积混合时酸过量,则溶液显酸性,pH=2的盐酸和pH=12的NaOH等体积混合,则溶液显中性,所以pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合,溶液的c(H+)不能确定,故A错误;
②中c(H+)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,中c(OH−)=0.1mol/L,等体积混合后n(H+)=n(OH−),溶液为中性,则c(H+)一定等于1×10−7mol/L,故B正确;
③pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍。pH接近7,仍为酸性,则c(H+)略小于1×10−7mol/L,故C错误;
④pH=1的H2SO4中c(H+)=0.1 mol/L,0.05mol/L的Ba(OH)2中c(OH-)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L,两者混合后n(H+)=n(OH−),溶液显中性,c(H+)=1×10-7 mol/L,故D正确;
故答案为D。
【变式】今有室温下四种溶液,下列有关叙述正确的是
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,故醋酸的电离平衡会正向移动
B.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
C.V1L④溶液与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
D.将①、④等体积混合后,溶液中:
【答案】B
【详解】A.将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,但溶液的pH仍为3,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)同等程度减小,故醋酸的电离平衡不发生移动,A不正确;
B.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,③中醋酸的电离平衡逆向移动,④中CH3COO-与H+反应生成CH3COOH,c(H+)都减小,两溶液的pH均增大,B正确;
C.氨水的pH=11,c(OH-)=10-3mol/L,盐酸的pH=3,c(H+)=10-3mol/L,但一水合氨为弱碱,盐酸为强酸,所以c(氨水)>c(HCl),且其浓度远远大于④盐酸,所以需要氨水的体积少,即V1>V2,C不正确;
D.将①、④等体积混合后,氨水过量,过量的一水合氨发生少部分电离,使溶液呈碱性,所以溶液中:,D不正确;
故选B。
建议时间:15分钟
7.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C.同pH值同体积的三种酸与足量镁条反应,HZ产生的H2最多
D.1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
8.常温下,乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=)药物在人体中吸收模式如图(只有未电离的HA可自由穿过组织薄膜且达到平衡,不考虑溶液体积的变化)。下列说法正确的是
A.胃中c(A-)大于血液中c(A-) B.血液中c(HA)与胃中c(HA)不相等
C.在血液中, D.在胃中,
9.在常温下,有关下列4种溶液的叙述不正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
醋酸
盐酸
氨水
氢氧化钠溶液
pH
3
3
11
11
A.4种溶液中由水电离出的c(H+)均为1×10-11mol/L
B.等体积的溶液①和②分别与足量锌充分反应,溶液①产生氢气更多
C.将等体积的溶液③和④分别与同浓度的盐酸溶液反应时,消耗的体积相同
D.①和④等体积混合后,溶液呈酸性
10.常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中
B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
11.甲胺()是一元弱碱,性质与一水合氨相似。常温下,用盐酸滴定甲胺溶液,测得混合溶液中与的关系如图。下列说法正确的是
A.甲胺的电离方程式:
B.b点时加入盐酸的体积为
C.随着盐酸的加入,溶液中水的电离程度先增大后减小
D.常温下,的电离平衡常数为
12.在一定温度下,向某非水溶剂(自身不电离)中加入指示剂HIn的钾盐KIn(KIn完全电离,HIn的电离常数),再向该溶液中加入一元弱酸HX或HY,均发生反应(A代表X或Y)。保持KIn的起始量不变,平衡时测得与[代表加入的HA的物质的量]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.a点:
B.用该溶剂分别配制等浓度的HX和HY溶液,电离度:
C.时,
D.反应的平衡常数为
13.某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A.水的电离程度:
B.溶液A中:
C.向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D.撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
14.二元弱酸H2X的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数Ka1=2.5×10-4、Ka2=2×10-8。下列说法错误的是
A.升高温度后,Ka1、Ka2均增大
B.向H2X溶液中加入少量K2X固体,c(H+)减小
C.该温度下0.1 mol/L的H2X溶液中c(H+)≈5×10-3 mol/L
D.向H2X溶液中加水稀释过程中,减小
15.时,溶液中、、在含粒子中所占物质的量分数随溶液的变化关系如图所示,过程中保持、、总浓度为。已知时,和的分别为和。下列说法不正确的是
A.曲线表示的物质的量分数随的变化
B.常温下,
C.时,
D.时,向该溶液中滴加溶液,比优先析出
16.用草酸-草酸钠溶液浸取含杂质的Fe2O3(杂质不溶于浸取液),浸出体系中含及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH的变化如图所示。体系中草酸根的总浓度按折合成计:,Fe(Ⅲ)的总浓度按折合成计:。下列说法错误的是
A.酸性增强,的物质的量分数增大
B.通过改变pH可以实现Fe(Ⅲ)的完全浸出和沉淀
C.H2C2O4的,
D.pH=a时,
17.常温下将NaOH溶液分别滴加到等浓度等体积的氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶液中,溶液pH与溶液中相关粒子浓度比值的负对数值X的关系如图(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A.三种酸的电离常数:
B.常温下的数量级为
C.等浓度的三种酸溶液中,水的电离程度最大的是
D.当三种溶液中,消耗最少的为氯乙酸
18.实验室模拟用溶液吸收脱除废气中的,探究对脱硫的影响。将一定比例、和的混合气体恒温恒流速持续通入一定体积一定浓度的溶液中,测得随反应进行吸收液的pH和各组分的浓度变化如图1。
已知:①
②水溶液中各粒子的物质的量分数随pH变化如图2。
下列说法正确的是
A.吸收液的pH从13降至9.6的过程中,未发生氧化还原反应
B.,经检验有少量生成,可能的反应:
C.,S的来源只有氧化价硫元素
D.,减小,原因是增大
19.已知:25℃时Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka(HA)=1.0×10-10。该温度下,下列说法正确的是
A.中和相同物质的量的CH3COOH和HA溶液,消耗的NaOH不相同
B.等体积pH=4的CH3COOH和HA加水稀释至pH=5,前者需加更多的水
C.等浓度的CH3COOH酸性大于HA
D.CH3COOH和A-可以大量共存
20..回答下列问题:
(1)向1L1mol/L的H3PO3溶液中加入过量NaOH溶液,充分反应后所得溶液中溶质经测定化学式为Na2HPO3。则H3PO3为 元酸,如H3PO3为弱酸,其电离方程式为 。
(2)向NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式(已知K(HClO)=3.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11) 。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有35.5gCl2参与反应时释放出72.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式 。
建议时间:15分钟
21.(2024·天津·高考真题)甲胺水溶液中存在以下平衡:。
已知:时,的,的。下列说法错误的是
A.的
B.溶液中存在
C.时,溶液与溶液相比,溶液中的小
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
22.(2025·全国卷·高考真题)总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M、N分别为、关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
23.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
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专题02 水的电离和溶液pH计算
建议时间:15分钟
突破一 影响水电离平衡的因素
1.下列说法中正确的是
A.在 100℃时; pH约为6的纯水呈中性
B.常温下, 将1mL pH=5 的盐酸稀释到1000mL, 所得溶液的pH为8
C.用广泛pH 试纸测得某浓度的盐酸的pH=2.3
D.室温时, 将 盐酸与 溶液混合,所得溶液pH=3
【答案】A
【详解】A.纯水电离出c(H+)=c(OH-),溶液显中性,且100℃时水的离子积Kw=10-12,水电离出的c(H+)为1×10-6mol/L,pH=6,即100℃时pH约为6的纯水呈中性,A正确;
B.酸性溶液无论怎么稀释,最终仍然呈酸性,不可能呈碱性,即1×10-5mol/L盐酸稀释至1000倍所得溶液的pH约为7,B错误;
C.广泛pH试纸只估读到整数,C错误;
D. 将 盐酸与 溶液混合,酸过量,忽略体积的变化,有c(H+)=,所得溶液pH=4,D错误;
答案选A。
2.下列说法中正确的是
A.在时,pH约为6的纯水呈酸性
B.在常温下,将盐酸溶液稀释100倍,所得溶液的pH为8
C.的溶液一定显碱性
D.当的氢氧化钠溶液和氨水各1mL分别稀释100倍,所得氨水的pH略小
【答案】C
【详解】A.升温促进水的电离,在时,pH约为6的纯水中,呈中性,纯水在任何温度下都呈中性,A错误;
B.常温下,酸溶液不管稀释多少倍,pH都不会大于7,B错误;
C.的相对大小决定了溶液的酸碱性,的溶液一定显碱性,C正确;
D.NaOH是强碱,一水合氨是弱碱,pH相同的氢氧化钠溶液和氨水加水稀释相同倍数,由于稀释使一水合氨的电离平衡右移,稀释相同倍数后氨水中氢氧根浓度大于NaOH溶液中氢氧根浓度,稀释后氢氧化钠溶液、而所得氨水的pH略大于9,D错误;
故选C。
3..常温下,关于pH=3的盐酸,下列叙述错误的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=5
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1
D.加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
【答案】D
【详解】A.pH=-lgc(H+),其中c(H+)表示溶液中c(H+),即常温下,pH=3的盐酸,溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,A选项正确;
B.稀释前后溶质的物质的量不变,假设稀释前溶液的体积为1L,稀释100倍后,溶液中c(H+)=mol·L-1=1×10-5mol·L-1,即pH=5,B选项正确;
C.盐酸中c(OH-)==mol·L-1=10-11mol·L-1,水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-),酸溶液中OH-全部来自水电离,即水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1,C选项正确;
D.pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,等体积混合后,H+和OH-恰好完全反应,溶液为中性,D选项错误;
故选D。
突破二 水的电离平衡图像
38.不同温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.T>25℃
B.A点和B点溶液均呈中性
C.25℃时,加入NaHSO4固体,Kw增大
D.25℃时,通入HCl气体,可使溶液由A点变到D点
【答案】C
【分析】水的电离为吸热反应,温度升高会促进水的电离,导致水电离产生c(H+)、c(OH-)增大。由图可知:在温度为T℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6×10-6=10-12>10-14,所以温度:T>25℃,酸或碱会抑制水的电离,盐的水解会促进水的电离,据此进行解答。
【详解】A.由于在温度为T℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6×10-6=10-12>10-14,所以温度T>25℃, A正确;
B.A点和B点的c(H+)=c(OH-),所以A点和B点溶液均呈中性,B正确;
C.水的离子积常数Kw只与温度有关,与加入的物质无关,故25℃时,加入NaHSO4固体,Kw不变,C错误;
D.25℃时,通入HCl气体,会增大溶液中氢离子浓度,溶液酸性增强,因此可使溶液由A点变到D点,D正确;
故合理选项是C。
45.常温下,向盐酸中滴加的一元弱碱BOH溶液,溶液中与pH的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.常温下,BOH的电离常数为
B.a点对应溶液中存在
C.加水稀释BOH溶液时,溶液中所有离子浓度均减小
D.b点时,加入BOH溶液的体积为10mL
【答案】A
【分析】根据图像,当时,pH=9.7,这意味着。此时可以近似认为溶液中BOH的电离与B+的水解达到平衡,根据电离常数Kb的定义,,又因为,所以。又因为,所以,,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,,A正确;
B.a点对应的溶液中存在电荷守恒。电荷守恒是指溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数,即,B错误;
C.当BOH溶液加水稀释时,溶液中氢氧根离子的浓度会减小,但同时水的离子积常数(Kw)保持不变,这意味着氢离子的浓度会增大。C错误;
D.b点时,pH=7,说明溶液呈中性,即氢离子浓度等于氢氧根浓度,但由于加入强酸盐酸中的碱为一元弱碱,要使溶液呈中性,加入的BOH溶液的体积应大于10ml,D错误;
故选A。
46.乙二酸()是一种二元弱酸。常温下向乙二酸溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或]随溶液pH的变化如图所示。下列说法中正确的是
A.图中b对应为
B.草酸的电离平衡常数
C.Q点由水电离出的
D.pH=7时,
【答案】C
【分析】二元弱酸乙二酸的Ka1=[]×c(H+)>Ka2=[]×c(H+),当溶液的pH相同时,c(H+)相同,lgX:a>b,则a表示lg与pH的变化关系,b表示lg与pH的变化关系。
【详解】A.根据分析,b表示lg与pH的变化关系,A错误;
B.,当c()=c(H2C2O4)时,即lgX=0,pH=1.22,c(H+)=10-1.22,所=10-1.22,B错误;
C.Q点,pH=4.19,此时c()=c(),Ka2=[]×c(H+)=c(H+)=10-4.19,溶液呈酸性,的电离常数Ka2=10-4.19,水解常数Kh2===10-12.78,因此的电离程度大于的水解程度,水的电离受到抑制,水电离出的c(H+)=c(OH-)===10-9.81mol/L,C正确;
D.Ka2==10-4.19,pH=7时,=102.81>1,即c()>c(),D错误;
故选C。
突破三 溶液酸碱性pH的计算
【典例】1.常温下,将的稀硝酸(甲溶液)与的溶液(乙溶液)混合,混合后溶液的。忽略混合时溶液体积和温度的变化。下列说法正确的是
A.混合后溶液的导电能力比甲溶液强
B.甲溶液中水的电离程度大于乙溶液中水的电离程度
C.
D.用惰性电极电解混合溶液,阴极生成1种气体和1种金属
【答案】C
【详解】A.混合后溶液中离子浓度变小,导电能力减弱,A错误;
B.酸碱均抑制水的电离,或越大,抑制能力越强,乙溶液中水的电离程度大,B错误;
C.,解之得,C正确;
D.不能通过电解钾盐溶液制备金属钾,D错误;
故选C。
【变式】常温下,0.1 mol·L-1硫酸和0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH等于
A.13 B.11 C.7 D.1
【答案】A
【详解】,硫酸的物质的量:,提供 的 H⁺。氢氧化钡的物质的量:,提供 的 OH⁻,完全中和 需要 的 OH⁻,剩余 OH⁻ 的物质的量为:,混合后溶液总体积为 ,因此 OH⁻ 的浓度为:,;故选A。
题型03 酸与碱pH之和为14,等体积混合时的PH
【典例】在常温下,下列各组溶液中的一定等于的是
①和的两种溶液以等体积混合
②与溶液以等体积混合
③将的溶液稀释100倍
④的与的溶液以等体积混合
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】D
【详解】①pH=2的盐酸中c(H+)=0.01mol/L,pH=12的氨水中c(NH3•H2O)>0.01mol/L,等体积混合时碱过量,则溶液显碱性,pH=2的醋酸中c(CH3COOH)>0.01mol/L,pH=12的NaOH中c(OH-)=0.01mol/L,等体积混合时酸过量,则溶液显酸性,pH=2的盐酸和pH=12的NaOH等体积混合,则溶液显中性,所以pH=2和pH=12的两种溶液以等体积混合,溶液的c(H+)不能确定,故A错误;
②中c(H+)=0.05mol/L×2=0.1mol/L,中c(OH−)=0.1mol/L,等体积混合后n(H+)=n(OH−),溶液为中性,则c(H+)一定等于1×10−7mol/L,故B正确;
③pH=5的CH3COOH溶液稀释100倍。pH接近7,仍为酸性,则c(H+)略小于1×10−7mol/L,故C错误;
④pH=1的H2SO4中c(H+)=0.1 mol/L,0.05mol/L的Ba(OH)2中c(OH-)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L,两者混合后n(H+)=n(OH−),溶液显中性,c(H+)=1×10-7 mol/L,故D正确;
故答案为D。
【变式】今有室温下四种溶液,下列有关叙述正确的是
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,故醋酸的电离平衡会正向移动
B.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
C.V1L④溶液与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
D.将①、④等体积混合后,溶液中:
【答案】B
【详解】A.将③、④等体积混合,醋酸溶液被稀释,但溶液的pH仍为3,c(CH3COOH)、c(CH3COO-)同等程度减小,故醋酸的电离平衡不发生移动,A不正确;
B.③和④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,③中醋酸的电离平衡逆向移动,④中CH3COO-与H+反应生成CH3COOH,c(H+)都减小,两溶液的pH均增大,B正确;
C.氨水的pH=11,c(OH-)=10-3mol/L,盐酸的pH=3,c(H+)=10-3mol/L,但一水合氨为弱碱,盐酸为强酸,所以c(氨水)>c(HCl),且其浓度远远大于④盐酸,所以需要氨水的体积少,即V1>V2,C不正确;
D.将①、④等体积混合后,氨水过量,过量的一水合氨发生少部分电离,使溶液呈碱性,所以溶液中:,D不正确;
故选B。
建议时间:15分钟
7.相同温度下,根据三种酸的电离常数,下列判断正确的是
酸
HX
HY
HZ
电离常数Ka
9×10-7
9×10-6
1×10-2
A.三种酸的强弱关系:HX>HY>HZ
B.反应HZ+Y-=HY+Z-能够发生
C.同pH值同体积的三种酸与足量镁条反应,HZ产生的H2最多
D.1 mol/L HX溶液的电离常数大于0.1 mol/L HX溶液的电离常数
【答案】B
【详解】A.相同温度下,酸的电离常数越大,则酸的电离程度越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺序是HZ>HY>HX,A错误;
B.由A知,HZ的酸性大于HY,根据强酸制取弱酸知,HZ+Y-=HY+Z-能发生,B正确;
C.同pH值同体积的三种酸与足量镁条反应,HX产生的H2最多,C错误;
D.相同温度下,同一物质的电离平衡常数不变,D错误;
故选B。
8.常温下,乙酰水杨酸(用HA表示,Ka=)药物在人体中吸收模式如图(只有未电离的HA可自由穿过组织薄膜且达到平衡,不考虑溶液体积的变化)。下列说法正确的是
A.胃中c(A-)大于血液中c(A-) B.血液中c(HA)与胃中c(HA)不相等
C.在血液中, D.在胃中,
【答案】C
【详解】A.,血液中pH=7.4,c(H+)=1×10-7.4mol/L,则血液中,即,同理胃中pH=1,, ,只有未电离的HA可自由穿过组织薄膜且达到平衡,则达到平衡时,血液中与胃中相等,则血液中大于胃中,A错误;
B.由题意知,只有未电离的HA可自由穿过组织薄膜且达到平衡,则达到平衡时,血液中与胃中相等,B错误;
C.由A可知,在血液中,,C正确;
D.由A可知,胃中,即,则,D错误;
故选C。
9.在常温下,有关下列4种溶液的叙述不正确的是
编号
①
②
③
④
溶液
醋酸
盐酸
氨水
氢氧化钠溶液
pH
3
3
11
11
A.4种溶液中由水电离出的c(H+)均为1×10-11mol/L
B.等体积的溶液①和②分别与足量锌充分反应,溶液①产生氢气更多
C.将等体积的溶液③和④分别与同浓度的盐酸溶液反应时,消耗的体积相同
D.①和④等体积混合后,溶液呈酸性
【答案】C
【详解】A.酸溶液中氢氧根离子来自水的电离,碱溶液中氢离子来自水的电离,由pH可知四种溶液中水电离c(H+)均为1×10-11mol/L,A正确;
B.等pH值得强酸和弱酸,弱酸因不完全电离,因此弱酸浓度大于强酸,等体积时,醋酸的物质的量大于盐酸,与足量锌反应生成的氢气醋酸多,B正确;
C.③和④的pH均为11,c(OH-)均为10-3mol/L,③是氨水属于弱碱,部分电离,氨水浓度大于NaOH浓度,将等体积的溶液③和④分别与同浓度的盐酸溶液反应时,氨水消耗的NaOH体积多,C错误;
D.①是醋酸属于弱酸,部分电离,④是NaOH溶液,属于强碱,全部电离,二者等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,D正确;
答案选C。
10.常温下,一元酸HA的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A.溶液Ⅰ中
B.溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D.溶液Ⅱ中的HA的电离度为
【答案】D
【详解】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合知,此时,HA为弱酸,溶液Ⅰ中不可能为,A错误;
B.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA);溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,则,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]:[1.01c(HA)]=(104+1):1.01≈104,B错误;
C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;
D.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,结合,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则,解得=,D正确;
故选D。
11.甲胺()是一元弱碱,性质与一水合氨相似。常温下,用盐酸滴定甲胺溶液,测得混合溶液中与的关系如图。下列说法正确的是
A.甲胺的电离方程式:
B.b点时加入盐酸的体积为
C.随着盐酸的加入,溶液中水的电离程度先增大后减小
D.常温下,的电离平衡常数为
【答案】C
【详解】A.甲胺()是一种一元弱碱,性质与一水合氨相似,则甲氨电离方程式:,A错误;
B.当加入盐酸的体积为时,甲胺和盐酸的物质的量相等,混合溶液中的溶质为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,pH不为7,故b点对应加入的盐酸体积要小于20mL,B错误;
C.随着盐酸的加入,溶液中的溶质逐渐由碱转化为盐,当盐酸过量时,溶质最终为盐和酸,酸、碱抑制水的电离而强酸弱碱盐促进水的电离,故溶液中水的电离程度先增大后减小,C正确;
D.,将点b(3.1,7)代入,得Kb=,则常温下的电离平衡常数为,D错误;
故选C。
12.在一定温度下,向某非水溶剂(自身不电离)中加入指示剂HIn的钾盐KIn(KIn完全电离,HIn的电离常数),再向该溶液中加入一元弱酸HX或HY,均发生反应(A代表X或Y)。保持KIn的起始量不变,平衡时测得与[代表加入的HA的物质的量]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.a点:
B.用该溶剂分别配制等浓度的HX和HY溶液,电离度:
C.时,
D.反应的平衡常数为
【答案】B
【详解】A.向KIn该溶液中一元弱酸HX,发生反应、,由系数关系可知,a点时溶液中,A正确;
B.由图可知,当相等时,HX的更小,说明生成等物质的量HIn,消耗HX的物质的量更小,说明HX的酸性更强,电离程度更大,则用该溶剂分别配制等浓度的HX和HY溶液,电离度:,B错误;
C.HIn的电离常数,时,,由图可知,此时>1,根据物料守恒可知,,C正确;
D.由图可知,当=3.0时,=1.0,溶液中,反应的平衡常数为=,D正确;
故选B。
13.某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A.水的电离程度:
B.溶液A中:
C.向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D.撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
【答案】B
【详解】A.根据题中信息可知,溶液B的pH大于溶液A的,因此溶液B中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B中水的电离程度小,A错误;
B.溶液A的pH=7,溶液A中c(OH-)=,故有,B正确;
C.溶液A中通入一定量,导致A中的电离平衡逆向移动,浓度增大,跨膜进入溶液B中,导致B中增大,的电离平衡正移,OH-浓度增大,pH也增大,C错误;
D.假设A、B溶液的体积均为V,溶液A、B中c(OH-)分别为和,故c(OH-)=,pOH=-lg c(OH-)=-lg=3+0.3=3.3,pH=10.7,但在混合过程中的电离平衡会发生移动,故所得溶液的pH不是10.7,D错误;
故答案选B。
14.二元弱酸H2X的电离过程是吸热过程,某温度下,其电离常数Ka1=2.5×10-4、Ka2=2×10-8。下列说法错误的是
A.升高温度后,Ka1、Ka2均增大
B.向H2X溶液中加入少量K2X固体,c(H+)减小
C.该温度下0.1 mol/L的H2X溶液中c(H+)≈5×10-3 mol/L
D.向H2X溶液中加水稀释过程中,减小
【答案】D
【详解】A.二元弱酸的电离过程是吸热过程,温度升高,平衡正向移动,、均增大,A项正确;
B.二元弱酸存在两步电离:、,加入 固体(引入 ),抑制第二步电离 ,减少 的生成,虽然 主要来自第一步电离,但第一步电离也会因 浓度增加而部分被抑制,最终 减小,B项正确;
C.对于 的 ,第一步电离主导(),设 ,则:,因、,则:,故,C项正确;
D.,加水稀释过程中,减小,故增大,D项错误;
故选D。
15.时,溶液中、、在含粒子中所占物质的量分数随溶液的变化关系如图所示,过程中保持、、总浓度为。已知时,和的分别为和。下列说法不正确的是
A.曲线表示的物质的量分数随的变化
B.常温下,
C.时,
D.时,向该溶液中滴加溶液,比优先析出
【答案】C
【分析】H2A是二元弱酸,存在两步电离, 。随着pH增大,溶液中减小,根据勒夏特列原理,H2A的电离平衡正向移动,而H2A的物质的量分数逐渐减小 ,因此曲线 a表示H2A的物质的量分数随的变化;在pH较小时,主要是H2A的电离,H2A电离产生HA−,使得HA−的物质的量分数逐渐增大;当pH继续增大,HA−进一步电离生成A2− ,HA−的物质的量分数又逐渐减小,所以曲线 b表示 的物质的量分数随的变化;因为A2− 是H2A二级电离的产物,在pH较小时,H2A主要发生一级电离,A2− 含量少;随着pH增大,HA−不断电离产生A2− ,A2− 的物质的量分数逐渐增大,故曲线 c表示A2− 的物质的量分数随的变化。
【详解】A.由上述分析可知,曲线表示的物质的量分数随的变化,A正确;
B.由图可知,pH=7时,;pH=13时,
所以的,,则,B正确;
C.由于总浓度为,代入C项中等式得,又因为溶液显中性,则,化简得,该溶液中和不可能都不存在,C错误;
D.时,溶液中和的浓度分别约为和,产生沉淀所需的最小浓度分别为、,故向该溶液中滴加溶液先产生CuA沉淀,D正确;
故答案选C。
16.用草酸-草酸钠溶液浸取含杂质的Fe2O3(杂质不溶于浸取液),浸出体系中含及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH的变化如图所示。体系中草酸根的总浓度按折合成计:,Fe(Ⅲ)的总浓度按折合成计:。下列说法错误的是
A.酸性增强,的物质的量分数增大
B.通过改变pH可以实现Fe(Ⅲ)的完全浸出和沉淀
C.H2C2O4的,
D.pH=a时,
【答案】C
【详解】A.由图含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布图可知,的物质的量分数随酸性增强而增大,A正确;
B.由图可知,在pH小于6左右时,Fe(Ⅲ)以配离子的形式存在,即完全浸出;在pH大于8.2左右时,Fe (Ⅲ)以氧化铁沉淀的形式存在,即完全沉淀,B正确;
C.由图可知,在pH=a时,,H2C2O4的;当pH=b时,,,,C错误;
D.在pH=a时,由图a大于4小于6,且,据守恒,,结合,则,,D正确;
故选C。
17.常温下将NaOH溶液分别滴加到等浓度等体积的氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶液中,溶液pH与溶液中相关粒子浓度比值的负对数值X的关系如图(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是
A.三种酸的电离常数:
B.常温下的数量级为
C.等浓度的三种酸溶液中,水的电离程度最大的是
D.当三种溶液中,消耗最少的为氯乙酸
【答案】D
【分析】氯原子具有较大的电负性,能够吸引电子,增加羧基中羟基的极性,故酸性:>>,X=、或,当pH等于0时,X=,X越小越大,故曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表,据此分析;
【详解】A.氯原子具有较大的电负性,能够吸引电子,增加羧基中羟基的极性,故酸性:>>,A正确;
B.X=,当pH等于0时,X=,常温下的数量级为B正确;
C.等浓度的三种酸溶液中,酸性越强,氢离子浓度越大,对水的电离程度抑制的越强,故酸性最弱的酸中水的电离程度最大,为,C正确;
D.当三种溶液中,则提供的氢离子总量相同,消耗均相同,D错误;
故选D。
18.实验室模拟用溶液吸收脱除废气中的,探究对脱硫的影响。将一定比例、和的混合气体恒温恒流速持续通入一定体积一定浓度的溶液中,测得随反应进行吸收液的pH和各组分的浓度变化如图1。
已知:①
②水溶液中各粒子的物质的量分数随pH变化如图2。
下列说法正确的是
A.吸收液的pH从13降至9.6的过程中,未发生氧化还原反应
B.,经检验有少量生成,可能的反应:
C.,S的来源只有氧化价硫元素
D.,减小,原因是增大
【答案】B
【详解】A.由图,吸收液的pH从13降至9.6的过程中,-2价硫的量减小、硫酸根离子的量增大,说明氧气氧化低价硫生成硫酸根离子,则发生氧化还原反应,A错误;
B.亚硫酸酸性大于硫化氢,,经检验有少量生成,根据强酸制取弱酸,可能的反应为二氧化硫和硫离子反应生成硫化氢:,B正确;
C.二氧化硫具有氧化性也能氧化部分-2价硫生成硫单质,且随着溶液酸性增强,也会和氢离子发生歧化反应生成硫单质,C错误;
D.由图,,-2价硫含量几乎变为0,导致-2价硫被氧化生成的硫单质减小,影响了反应生成的量,导致减小,D错误;
故选B。
19.已知:25℃时Ka(CH3COOH)=1.8×10-5、Ka(HA)=1.0×10-10。该温度下,下列说法正确的是
A.中和相同物质的量的CH3COOH和HA溶液,消耗的NaOH不相同
B.等体积pH=4的CH3COOH和HA加水稀释至pH=5,前者需加更多的水
C.等浓度的CH3COOH酸性大于HA
D.CH3COOH和A-可以大量共存
【答案】C
【详解】A.根据反应方程式:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O、HA+NaOH=NaA+H2O可知,中和相同物质的量的CH3COOH和HA溶液,消耗的NaOH相同,A错误;
B.由题干信息可知,Ka(CH3COOH)>Ka(HA),故等体积pH=4的CH3COOH和HA加水稀释至pH=5,后者需加更多的水,B错误;
C.由题干信息可知,Ka(CH3COOH)>Ka(HA),故等浓度的CH3COOH酸性大于HA的,C正确;
D.由题干信息可知,Ka(CH3COOH)>Ka(HA),CH3COOH+A-=CH3COO-+HA,故CH3COOH和A-不可以大量共存,D错误;
故答案为:C。
20..回答下列问题:
(1)向1L1mol/L的H3PO3溶液中加入过量NaOH溶液,充分反应后所得溶液中溶质经测定化学式为Na2HPO3。则H3PO3为 元酸,如H3PO3为弱酸,其电离方程式为 。
(2)向NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式(已知K(HClO)=3.0×10-8,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11) 。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl(g)和CO2,当有35.5gCl2参与反应时释放出72.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式 。
【答案】(1) 二 H3PO3H++、H++
(2)ClO-+CO2+H2O=HClO+
(3)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ/mol(热方程式系数减半,焓变减半也可)
【详解】(1)向溶液中加入过量NaOH,反应后溶质为,表明失去2个,形成离子,证明分子中只有两个可电离的氢原子,因此是二元酸;多元弱酸分布电离,电离方程式:、;
(2)酸性:,根据强酸制弱酸的原理可知,向NaClO溶液中通入少量的离子方程式为;
(3)反应为Cl2和H2O(g)通过灼热炭层生成HCl和CO2,配平得:C(s) + 2H2O(g) + 2Cl2(g) → 4HCl(g) + CO2(g),35.5 g Cl2为0.5 mol,反应释放72.5 kJ热量,反应方程式中Cl2系数为2 mol,因此2 mol Cl2对应热量为:(72.5 kJ / 0.5 mol) × 2 mol = 290 kJ,释放热量,ΔH为负值,故ΔH = -290 kJ,故该反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290kJ/mol。
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21.(2024·天津·高考真题)甲胺水溶液中存在以下平衡:。
已知:时,的,的。下列说法错误的是
A.的
B.溶液中存在
C.时,溶液与溶液相比,溶液中的小
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
【答案】C
【详解】A.甲胺属于一元弱碱,由电离方程式可知,的,A正确;
B.根据电荷守恒,甲胺溶液中阳离子(和)的总浓度等于阴离子()的浓度,即,B正确;
C.由的,的,碱性,由越弱越水解可得,说明的水解能力弱于,则时,溶液与溶液相比,溶液中的大,C错误;
D.溶液与相同浓度的溶液以任意比例混合,由物料守恒得,混合液中存在,D正确;
故选C。
22.(2025·全国卷·高考真题)总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A.M、N分别为、关系曲线
B.
C.溶液中
D.的溶液中
【答案】B
【详解】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M、N分别为:、关系曲线,故A项错误;
B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;
C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF、F-、三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;
D.已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;
故答案选B。
23.(2025·湖南·高考真题)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A.实验1,当溶液中时,
B.实验1,当溶液呈中性时:
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:
【答案】D
【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
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