内容正文:
专题01 电离常数的计算与应用
建议时间:15分钟
突破一 电离常数的含义
1.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
突破二 比较弱电解质中微粒浓度比值的变化
2.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中加入少量水,溶液中减小
B.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
C.向一定浓度的醋酸溶液中加水稀释,则溶液中增大
D.40 ℃时,向氨水中不断通入CO2随着CO2的不断通入,不断增大
突破三 判断酸性强弱和能否反应
3.有HX、H2Y和H2Z三种酸,各酸及其盐之间不发生氧化还原反应,它们的电离常数如下表所示。
酸
电离常数(25 ℃)
HX
Ka=10-9.2
H2Y
Ka1=10-6.4、Ka2=10-10.3
H2Z
Ka1=10-1.9、Ka2=10-7.2
下列说法正确的是( )
A.三种酸的强弱关系:H2Z<H2Y<HX
B.H2Z电离的方程式为H2Z2H++Z2-
C.Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式:HX+Y2-===HY-+X-
D.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的H2Y和H2Z溶液的pH:H2Y<H2Z
突破四 单一溶液的电离常数计算
4.已知标准状况下,1 L水能溶解V L二氧化硫气体,且饱和溶液中的SO2有与水反应生成H2SO3,测得c(H+)=0.2 mol·L-1,计算该条件下的V=________(已知H2SO3的第一步电离常数Ka1=0.02,忽略第二步电离和溶液体积的变化)。
突破五 混合溶液的电离常数计算
5.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=________(用含a和b的代数式表示)。
建议时间:25分钟
1.(24-25高二·湖南浏阳一中·期末)已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.75×10-5。下列有关结论可能成立的是( )
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
2.相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数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-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
3.(24-25高二·山西康杰中学·期末)常温下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离平衡常数分别为1.75×10-5、1.8×10-4,以下关于0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液、0.1 mol·L-1 HCOOH溶液的说法正确的是( )
A.c(H+):CH3COOH>HCOOH
B.等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,产生氢气的体积:HCOOH>CH3COOH
C.HCOOH可能与NaOH发生反应:H++OH-===H2O
D.将CH3COOH溶液稀释100倍过程中,保持不变
4.已知HClO和H2CO3电离常数:
HClO
Ka=4.0×10-8
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
根据提供的数据判断,下列离子方程式或化学方程式不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中滴加过量氯水:CO+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加过量氯水:HCO+Cl2===Cl-+HClO+CO2↑
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HCl
D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO
5.(24-25高二·吉林长春市实验中学·期末)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为。已知初始浓度,溶液中所有含碳物种的(物质的量分数)与pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ、Ⅲ分别表示和的变化情况
B.[平衡常数
C.时,
D.时,
6.(24-25高二·黑龙江鹤岗一中·期中)常温下,向溶液中逐滴加入的MOH溶液,其导电率、pH与加入MOH溶液体积的关系如图所示(假设反应过程中温度不变)。
下列说法正确的是
A.常温下,的数量级为
B.c和d点,水的电离程度相同
C.加入10mL至13 mL MOH溶液时,导电率降低是因为离子总数减小
D.b点溶液中
7.(24-25高二·江苏淮阴中学·期末)一定温度下,某指示剂(HIn)对应的钾盐(KIn)在非水溶剂(该溶剂不电离)中完全电离,向含KIn的该溶剂中加入弱酸HX,发生反应:。若起始的物质的量分别为、,测得随的变化曲线如图所示。(已知)下列说法正确的是
A.HX的电离平衡常数
B.a点存在:
C.a点时
D.若将HX换为酸性更弱的HY发生上述反应,则a点上移
8.(24-25高二·、福建福州三中·期末)已知亚硫基二乙酸[S(),用代替]是一种二元弱酸,常用作抗氧剂,并应用于工业上生产硫代酯类抗氧剂。室温下,改变亚硫基二乙酸溶液的pH,测得溶液中的[或]随变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线表示的变化情况
B.亚硫基二乙酸的第一步电离平衡常数的数量级为
C.用固体调,点溶液中:
D.室温下,点对应溶液的为3.02
9.(24-25高二·河南郑州一中·期末)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
10.(24-25高二·湖北黄冈中学·期末)25℃时,浓度相等的和的混合溶液中含碳粒子分布系数与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:的酸性比的强。
A.代表和的关系
B.的
C.溶液的约为2.1
D.Q点对应溶液中:
建议时间:15分钟
1.(2025·广东卷)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
2.(2025·河北卷)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
3.(2024·河北卷)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
4.(2023·浙江卷)甲酸是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸),下列说法不正确的是
A.活性成分在水中存在平衡:
B.的废水中
C.废水初始,随下降,甲酸的电离被抑制,与作用的数目减少
D.废水初始,离子交换树脂活性成分主要以形态存在
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专题01 电离常数的计算与应用
建议时间:15分钟
突破一 电离常数的含义
1.下列关于电离常数的说法正确的是( )
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为Ka=
C.向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
【答案】D
【解析】CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,B项错误;向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa固体,虽然平衡向左移动,但温度不变,电离常数不变,C项错误。
突破二 比较弱电解质中微粒浓度比值的变化
2.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1一元弱酸HA溶液中加入少量水,溶液中减小
B.向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
C.向一定浓度的醋酸溶液中加水稀释,则溶液中增大
D.40 ℃时,向氨水中不断通入CO2随着CO2的不断通入,不断增大
【答案】B
【解析】加水稀释促进一元弱酸HA电离,但是HA电离增大程度小于溶液体积增大程度,所以溶液中c(A-)减小,温度不变电离常数不变,则溶液中=×=增大,A错误;加入硫酸铵,溶液中c(NH)增大,抑制一水合氨电离,溶液中c(OH-)减小,溶液中=×=增大,B正确;温度不变醋酸电离常数不变,溶液中=不变,C错误;随着CO2的通入,NH3·H2O与CO2反应生成碳酸铵,溶液中c(NH)增大,=×=减小,D错误。
突破三 判断酸性强弱和能否反应
3.有HX、H2Y和H2Z三种酸,各酸及其盐之间不发生氧化还原反应,它们的电离常数如下表所示。
酸
电离常数(25 ℃)
HX
Ka=10-9.2
H2Y
Ka1=10-6.4、Ka2=10-10.3
H2Z
Ka1=10-1.9、Ka2=10-7.2
下列说法正确的是( )
A.三种酸的强弱关系:H2Z<H2Y<HX
B.H2Z电离的方程式为H2Z2H++Z2-
C.Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式:HX+Y2-===HY-+X-
D.25 ℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的H2Y和H2Z溶液的pH:H2Y<H2Z
【答案】C
【解析】根据电离常数越大,酸性越强,可知三种酸的强弱关系:H2Z>H2Y>HX,A错误;H2Z是弱酸,分步电离,电离的方程式为H2ZH++HZ-,B错误;根据电离常数越大,酸性越强,从表格中电离常数的大小判断酸性强弱为H2Y>HX>HY-,故根据相对强的酸制相对弱的酸,Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式:HX+Y2-===HY-+X-,C正确;根据电离常数越大,酸性越强,判断酸性:H2Y<H2Z,故相同浓度的H2Y和H2Z溶液的pH:H2Y>H2Z,D错误。
突破四 单一溶液的电离常数计算
4.已知标准状况下,1 L水能溶解V L二氧化硫气体,且饱和溶液中的SO2有与水反应生成H2SO3,测得c(H+)=0.2 mol·L-1,计算该条件下的V=________(已知H2SO3的第一步电离常数Ka1=0.02,忽略第二步电离和溶液体积的变化)。
【答案】73.92
【解析】溶液中H2SO3的浓度为= mol·L-1,根据H2SO3的电离可知:
Ka1===0.02,解得V=73.92。
突破五 混合溶液的电离常数计算
5.(1)常温下,向a mol·L-1 CH3COONa溶液中滴加等体积的b mol·L-1盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸和醋酸的挥发),则醋酸的电离常数Ka=________(用含a和b的代数式表示)。
(2)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=________(用含a和b的代数式表示)。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CH3COO-),由元素质量守恒有c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),溶液呈中性,所以c(CH3COOH)=c(Cl-)。
Ka==。(2)根据电荷守恒2c(Ba2+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),由于c(CH3COO-)=2c(Ba2+)=b mol·L-1,所以c(H+)=c(OH-),溶液呈中性。
Ka==。
建议时间:25分钟
1.(24-25高二·湖南浏阳一中·期末)已知25 ℃下,CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系:Ka==1.75×10-5。下列有关结论可能成立的是( )
A.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的盐酸时,Ka=8×10-5
B.25 ℃下,向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时,Ka=2×10-4
C.标准状况下,醋酸中Ka=1.75×10-5
D.升高到一定温度,Ka=7.2×10-5
【答案】D
【解析】醋酸中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,题中Ka为醋酸的电离常数,由于电离常数不随浓度的变化而变化,只随温度的变化而变化,所以排除A、B两项;因为醋酸的电离是吸热过程,所以升高温度,Ka增大,降低温度,Ka减小,标准状况下(0 ℃)温度低于25 ℃,则Ka小于1.75×10-5,所以C项不成立、D项可能成立。
2.相同温度下,三种酸的电离平衡常数如表所示,下列判断正确的是( )
酸
HX
HY
HZ
电离平衡常数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-不能发生
C.由电离平衡常数可以判断:HZ属于强酸,HX和HY属于弱酸
D.相同温度下,1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数等于0.1 mol·L-1 HX溶液的电离平衡常数
【答案】D
【解析】A项,酸的电离平衡常数越大,酸的电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据可知,酸的电离平衡常数:HZ>HY>HX,则酸性强弱:HZ>HY>HX,错误;B项,根据强酸制弱酸可知HZ+Y-===HY+Z-能够发生,错误;C项,完全电离的为强酸、部分电离的为弱酸,这几种酸都部分电离,均为弱酸,错误;D项,电离平衡常数只与温度有关,温度不变,电离平衡常数不变,正确。
3.(24-25高二·山西康杰中学·期末)常温下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离平衡常数分别为1.75×10-5、1.8×10-4,以下关于0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液、0.1 mol·L-1 HCOOH溶液的说法正确的是( )
A.c(H+):CH3COOH>HCOOH
B.等体积的两溶液中,分别加入过量的镁,产生氢气的体积:HCOOH>CH3COOH
C.HCOOH可能与NaOH发生反应:H++OH-===H2O
D.将CH3COOH溶液稀释100倍过程中,保持不变
【答案】D
【解析】等浓度的甲酸和乙酸溶液,甲酸酸性强、电离程度大,所以溶液中的c(H+):CH3COOH<HCOOH,故A错误;等浓度等体积的甲酸和乙酸溶液中,甲酸和乙酸的物质的量相等,分别加入过量的镁,产生氢气的体积相等,故B错误;HCOOH是弱酸,与NaOH发生反应:HCOOH+OH-===HCOO-+H2O,故C错误;=,将CH3COOH溶液稀释100倍过程中,保持不变,故D正确。
4.已知HClO和H2CO3电离常数:
HClO
Ka=4.0×10-8
H2CO3
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.7×10-11
根据提供的数据判断,下列离子方程式或化学方程式不正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中滴加过量氯水:CO+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑
B.向NaHCO3溶液中滴加过量氯水:HCO+Cl2===Cl-+HClO+CO2↑
C.向NaClO溶液中通入少量CO2:CO2+2NaClO+H2O===Na2CO3+2HCl
D.向NaClO溶液中通入过量CO2:CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO
【答案】C
【解析】依据电离常数可知酸性大小为:H2CO3>HClO>HCO,依据强酸制备弱酸规律结合化学平衡移动原理判断解答。氯水中有Cl2+H2OHCl+HClO,HCl可以和CO反应,使得平衡不断向右移动,最终生成HClO、CO2、Cl-,离子方程式为CO+2Cl2+H2O===2Cl-+2HClO+CO2↑,A正确;氯水中有Cl2+H2OHCl+HClO,HCl可以和HCO反应,使得平衡不断向右移动,最终生成HClO、CO2、Cl-,离子方程式为HCO+Cl2===Cl-+HClO+CO2↑,B正确;根据表格数据可知,酸性:H2CO3>HClO>HCO,则向NaClO溶液中通入CO2,应得到的是NaHCO3,而不是Na2CO3,化学方程式为CO2+NaClO+H2O===NaHCO3+HClO,C错误;D正确。
5.(24-25高二·吉林长春市实验中学·期末)常温下水溶液体系中存在反应:,平衡常数为。已知初始浓度,溶液中所有含碳物种的(物质的量分数)与pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是
A.曲线Ⅰ、Ⅲ分别表示和的变化情况
B.[平衡常数
C.时,
D.时,
【答案】D
【分析】水溶液中存在如下平衡:乙酸的电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+①、银离子的水解平衡Ag++H2OAgOH+H+②、Ag+(aq)+ CH3COO- (aq) CH3COOAg (aq)③, pH增大,溶液中乙酸和银离子浓度减小,乙酸根离子浓度增大,pH较小时(约小于7.8),乙酸根离子浓度增大对乙酸银的生成影响大于银离子浓度减小的影响,乙酸银的浓度增大,pH较大时(约大于7.8),乙酸根离子浓度增大对乙酸银的生成影响小于银离子浓度减小的影响,乙酸银的浓度减小、乙酸根离子浓度增大,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示乙酸、乙酸根离子、乙酸银的(物质的量分数)与pH的变化关系;由图可知,溶液中乙酸浓度与乙酸根离子浓度相等时,溶液pH为m,则乙酸的电离常数Ka==c(H+)=10−m。
【解析】由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示乙酸、乙酸根离子、乙酸银的(物质的量分数)与pH的变化关系,A正确;由方程式可知,反应的平衡常数K2===K1·10−m,B正确;由图可知,溶液中乙酸浓度与乙酸银浓度相等时,溶液pH为n,由乙酸的电离常数可知,溶液中乙酸根离子浓度为10n−mc(CH3COOH),由平衡常数K1= =,解得c(Ag+)=,C正确;溶液pH为8时,溶液中的银离子的浓度、乙酸银的浓度及氢氧化银的浓度之和为0.08mol/L,所以银离子的浓度、乙酸银的浓度之和小于0.08mol/L,D错误;故选D。
6.(24-25高二·黑龙江鹤岗一中·期中)常温下,向溶液中逐滴加入的MOH溶液,其导电率、pH与加入MOH溶液体积的关系如图所示(假设反应过程中温度不变)。
下列说法正确的是
A.常温下,的数量级为
B.c和d点,水的电离程度相同
C.加入10mL至13 mL MOH溶液时,导电率降低是因为离子总数减小
D.b点溶液中
【答案】D
【解析】起点a点对应的pH值为2.8,说明HA是弱酸,在c点加入MOH溶液10 mL时,二者完全反应呈中性,也说明MOH是弱碱,MA是呈中性的弱酸弱碱盐,b点是加入5 mL时让HA中和一半,此时溶液中存在MA和HA物质的量之比为,因为生成的弱酸弱碱盐溶液呈中性,说明,在点,,, ,故的数量级为,A错误;过程是由酸到正盐的过程,水的电离程度逐渐增大,是加入的碱过量,所以会抑制水的电离,B错误;加入10 mL至13 mL MOH溶液,会导致溶液中离子浓度减小从而导致导电率降低, C错误;b点是加入5 mL MOH溶液时把HA中和一半,此时溶液中存在MA和HA物质的量之比为,根据物料守恒和电荷守恒得出 (1),和 (2),通过(1)+(2)可以得到 ,D正确;故选D。
7.(24-25高二·江苏淮阴中学·期末)一定温度下,某指示剂(HIn)对应的钾盐(KIn)在非水溶剂(该溶剂不电离)中完全电离,向含KIn的该溶剂中加入弱酸HX,发生反应:。若起始的物质的量分别为、,测得随的变化曲线如图所示。(已知)下列说法正确的是
A.HX的电离平衡常数
B.a点存在:
C.a点时
D.若将HX换为酸性更弱的HY发生上述反应,则a点上移
【答案】C
【分析】利用a点的特殊数据,及,结合Ka(HX)与Ka(HIn)的表达式结构,据此解答。
【解析】反应平衡常数。a点,设起始物质的量均为,反应量为,则,解得,,故,A错误;a点,,由HX电离产生,,解得,则,B错误;a点,设,则,,C正确;换为酸性更弱的HY,,反应平衡常数,,a点下移,D错误;故选C。
8.(24-25高二·、福建福州三中·期末)已知亚硫基二乙酸[S(),用代替]是一种二元弱酸,常用作抗氧剂,并应用于工业上生产硫代酯类抗氧剂。室温下,改变亚硫基二乙酸溶液的pH,测得溶液中的[或]随变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线表示的变化情况
B.亚硫基二乙酸的第一步电离平衡常数的数量级为
C.用固体调,点溶液中:
D.室温下,点对应溶液的为3.02
【答案】D
【分析】,所以,所以,同理可得,,所以相同pH条件下,则a表示,b表示;
【解析】由分析可知,a表示,b表示,A错误;第一步电离,类似可得。曲线a在pH=1.02时pX=0,即,,数量级为,B错误;n点,,则,由电荷守恒可知,则,C错误;m点在曲线a上,已知pX=0时,即,pH=1.02,则,则pH=2+1.02=3.02,D正确;故选D。
9.(24-25高二·河南郑州一中·期末)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
【解析】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;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;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;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。
10.(24-25高二·湖北黄冈中学·期末)25℃时,浓度相等的和的混合溶液中含碳粒子分布系数与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:的酸性比的强。
A.代表和的关系
B.的
C.溶液的约为2.1
D.Q点对应溶液中:
【答案】D
【分析】根据电离常数表达式可知,, ,又因为的电离常数大于PhCOOH,可知代表与pH的关系曲线,代表与pH的关系曲线,代表与pH的关系曲线,代表与pH的关系曲线,据此分析;
【解析】根据分析可知,代表与pH的关系曲线,A错误;根据图像中M、N点数据进行计算,,,B错误;设PhCOOH溶液中,根据电离常数可知,,,,C错误;Q点对应溶液中 ,又由于,故,D正确;故选D。
建议时间:15分钟
1.(2025·广东卷)CuCl微溶于水,但在浓度较高的溶液中因形成和而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含和的溶液,下列叙述正确的是
A.加水稀释,浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,浓度一定上升
C.的电离方程式为:
D.体系中,
【答案】A
【解析】加水稀释,溶液体积变大,浓度一定下降,A正确;加入NaCl会增加Cl⁻浓度,可能促使转化为,浓度不一定上升,B错误;H[CuCl2]应电离为H+和,而非分解为Cu+和Cl-,电离方程式错误,C错误;电荷守恒未考虑的电荷数,电荷守恒应为,D错误;故选A。
2.(2025·河北卷)已知和结合形成两种配离子和常温下,的和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.
C.图中a点对应的
D.当时,体系中
【答案】C
【分析】和之间存在转化关系,则pH较小时,平衡逆向移动,以为主,则,,则曲线I代表,曲线II代表,随着pH增大,正向移动,增大,和结合形成配离子的反应依次为、,因此随pH增大,持续减小,为曲线III,,先增大后减小,为曲线IV,一直增大,为曲线V,据此回答。
【解析】曲线III和曲线IV的交点代表,即,由图可知,此时,带入平衡表达式得,A正确;曲线I和曲线II的交点代表,即,此时pH=11.6,带入平衡常数表达式得,B正确;曲线IV和曲线V得交点代表,,即,此时,可得的平衡常数,a点时,,带入,解得,且a点对应,带入的平衡常数,计算得,故pH=4.3,C错误;当pH=6.4时,最大,接近,结合B项中平衡常数可计算得,,结合Cu 元素守恒知,,,因此体系中,D正确;故选C。
3.(2024·河北卷)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,根据图像可知,纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会消耗形成Y配离子,使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动),与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;故选B。
4.(2023·浙江卷)甲酸是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始关系如图(已知甲酸),下列说法不正确的是
A.活性成分在水中存在平衡:
B.的废水中
C.废水初始,随下降,甲酸的电离被抑制,与作用的数目减少
D.废水初始,离子交换树脂活性成分主要以形态存在
【答案】D
【解析】由图可知,溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡,故A正确;由电离常数公式可知,溶液中=,当溶液pH为5时,溶液中==18,故B正确;由图可知,溶液pH为2.4时,废水中的甲酸及其盐回收率最高,当溶液中pH小于2.4时,随溶液pH下降,溶液中氢离子浓度增大,甲酸的电离被抑制,溶液中甲酸根个离子浓度减小,与作用的数目减小,故C正确;由图可知,溶液呈碱性,溶液中存在如下平衡,当废水初始pH大于5时,平衡向左移动,离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在,故D错误;故选D。
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