内容正文:
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选择题(每小题4分)
1.某小组同学用0.100 0 mol/L 的NaOH溶液滴定未知浓度的一种酸
20.00 mL,滴定过程的曲线如图所示,B点为两者恰好反应的点。下列有关说法正确的是( )
A.这种酸可能是醋酸
B.若用酚酞作指示剂,滴定终点在A处,
若用甲基橙作指示剂,滴定终点在C处
C.若酸为硫酸,B处溶液中有:c(H+)+c(Na+)=c(S)+c(OH-)
D.若酸为盐酸,C处溶液离子浓度大小关系为c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B
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解析:A.根据滴定曲线可知,开始滴定前,溶液的pH约为1,B点为滴定终点,此时消耗0.100 0 mol/L的NaOH溶液20 mL,若这种酸为醋酸,则醋酸的浓度为0.100 0 mol/L,0.100 0 mol/L的醋酸pH不为1,A错误;B.酚酞和甲基橙的变色范围不同,分别在A和C处,故若用酚酞作指示剂,滴定终点在A处,若用甲基橙作指示剂,滴定终点在C处,B正确;C.若酸为硫酸,B处溶液中的电荷守恒关系为c(H+)+c(Na+)=2c(S)+c(OH-),C错误;D.若酸为盐酸,C处溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),C处溶液存在电荷守恒关系:c(H+)+c(Na+)=
c(Cl-)+c(OH-),则C处溶液中存在c(Cl-)>c(Na+),故C处溶液离子浓度大小关系为c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
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2.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用
0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a、b、c、d四点对应的溶液中水的电离程度:a<b<c<d
B.c点所对应的溶液中各粒子浓度满足:3c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
C.当加入NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液中c(A2-)>c(H2A)
D.a点加入NaOH溶液的体积V0>10 mL
D
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解析:A.向H2A溶液中滴加NaOH溶液,水的电离程度会越来越大,当刚好中和时(d点),水的电离程度最大,故A正确; B.c点的pH值为7.19,结合pKa2=7.19可知此时c(A2-)=c(HA-),且存在电荷守恒:c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),两者结合可知c点所对应的溶液中各粒子浓度满足:3c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),故B正确;C.当加入NaOH溶液的体积为20 mL时,溶液中的溶质为NaHA,其中HA-的电离常数为Ka2=10-7.19,水解常数Kh2==<10-7.19,即电离程度大于水解程度,所以有c(A2-)>c(H2A),故C正确;D.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液,a点溶液中溶质为H2A和NaHA,pH=pKa1=1.85,说明a点对应的溶液中c(HA-)=c(H2A),若恰好是10 mL NaOH溶液,则此时溶液中存在c(NaHA)
=c(H2A),此时溶液中c(HA-)>c(H2A),要使溶液中c(HA-)=c(H2A),则所加NaOH溶液的体积应小于10 mL,故D错误。
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3.常温下,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1 mol/L H2A溶液,得到pH与V[NaOH(aq)]、-lg X[X=]的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.水的电离程度:M>N
B.若向M点溶液滴加0.05 mol/L NaOH溶液时,
2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)的值保持不变
C.浓度均为0.1 mol/L的H2A、NaHA的混合液中:c(HA-)>c(H2A)
D.N点溶液,c(H+)+c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)
C
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解析:M点正好生成NaHX,N点溶液成分为Na2X;H2X的Ka1>Ka2,Ka1=
,Ka2=,c(H+)相同时,>,-lg<-lg,m曲线代表-lg与pH的关系,n曲线代表-lg与pH的关系。A.N点溶质为Na2A,A2-只水解,促进水的电离,故N点水的电离程度更大,A错误;B.根据电荷守恒:2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),M点为0.05 mol/L的NaHA溶液,滴加0.05 mol/L NaOH溶液时,c(Na+)不变,c(H+)减小,2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)的值在减小,B错误;C.由图可得H2A的Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7,浓度均为0.1 mol/L的H2A、NaHA的混合液中,HA-的水解常数Kh===10-12.6,H2A的电离程度远大于HA-的水解程度,平衡时,c(HA-)>c(H2A),C正确;D.N点溶质为Na2A,质子守恒式应为c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(OH-),D错误。
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4.一元弱酸丙酸(CH3CH2COOH)、丙烯酸(CH2==CHCOOH)、丙炔酸(CH≡CCOOH)分别简记为HA、HB、HC。常温下,向三种酸浓度均为0.1 mol·L-1的混合液中滴加少量NaOH溶液,含碳粒子分布系数δ[如δ(HA)=×100%]与pH的关系如图所示。已知:HA、HB、HC的酸性依次增强。下列叙述错误的是( )
A.HB的电离常数Ka=10-4.26
B.1 mol HC和1 mol NaC完全溶于水配制成的溶液pH>1.89
C.A-+HC⥫⥬HA+C-的平衡常数K>100
D.吸引电子能力:—CH==CH2>—C≡CH
D
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解析:HA、HB、HC的酸性依次增强,电离平衡常数依次增大,由图像a、b、c点数据可计算:Ka(HA)=10-4.87,Ka(HB)=10-4.26,Ka(HC)=10-1.89,所以L4表示δ(HA)与pH的关系、L6表示δ(A-)与pH的关系、L3表示δ(HB)与pH的关系、L1表示δ(HC)与pH的关系、L5表示δ(B-)与pH的关系、L2表示δ(C-)与pH的关系。A.HA、HB、HC的酸性依次增强,电离平衡常数依次增大,由图像a、b、c点数据可计算:
Ka(HA)=10-4.87,Ka(HB)=10-4.26,Ka(HC)=10-1.89,故A正确;B.由电离平衡常数知,HC的电离程度大于C-的水解程度,1 mol HC和1 mol NaC完全溶于水配制得到的溶液中c(HC)<c(C-),pH=1.89+lg>1.89,故B正确;C.A-+HC⥫⥬HA+C-的平衡常数K===102.98>100,故C正确;D.由于—CH==CH2、—C≡CH是吸电子基团,—CH2CH3是推电子基团,吸引电子能力越强,H—O键极性越强,越容易电离,酸性越强,所以,吸引电子能力:—CH==CH2<—C≡CH,故D错误。
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5.常温下,向0.100 0 mol/L 二元酸H2X溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液中H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程若选择单一指示剂,最好选择甲基橙
B.常温下H2X第一步电离常数的数量级为10-5
C.NaHX溶液中,c(HX-)>c(H2X)>c(X2-)
D.a、b、c三个交点处,溶液中水的电离程度:a>b>c
B
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解析:A.甲基橙的变色范围是3.1~4.4,而根据滴定曲线可知,H2X被完全中和生成Na2X时溶液pH约为9,因此不能使用甲基橙作指示剂,A错误;B.由图可知,常温下当c(H2X)=c(HX-)时,溶液pH=4.35,c(H+)=10-4.35 mol/L,H2X的第一步电离平衡常数Ka1==c(H+)=10-4.35,数量级为10-5,B正确;
C.c点c(X2-)=c(HX-),据c点坐标可计算出HX-的电离平衡常数Ka2=
=c(H+)=10-7.35,而HX-的水解平衡常数Kh===10-9.65<Ka2,说明HX-的电离程度大于水解程度,且HX-电离程度也很小,故NaHX溶液中c(HX-)>c(X2-)>c(H2X),C错误;D.a、b、c三点随着NaOH溶液的加入,溶液中酸电离出的H+逐渐减少,水的电离程度逐渐增大,故水的电离程度:
a<b<c,D错误。
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6.乙二胺[H2N(CH2)2NH2]化学性质与氨类似,对淋巴瘤等有抑制作用。25 ℃时,乙二胺水溶液中各含氮微粒有H2N(CH2)2NH2、[H2N(CH2)2NH3]+、[H3N(CH2)2NH3]2+,它们的分布系数δ(某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液pH的变化曲线如图所示。Kb1为乙二胺的第一步电离平衡常数,下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅲ代表的微粒为H2N(CH2)2NH2
B.Kb1的数量级为10-2
C.m、n、p三点对应的水溶液中,p点水的电离程度最小
D.在H2N(CH2)2NH3Cl溶液中:c(Cl-)>c[H2N(CH2)2NH2]>
c{[H3N(CH2)2NH3]2+}>c(OH-)>c(H+)
D
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解析:溶液的pH值越小,溶液酸性越强,越促进H2N(CH2)2NH2电离,则溶液中c{[H3N(CH2)2NH3]2+}越大,溶液的pH值越大,溶液中c[H2N(CH2)2NH2]越大,根据图知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的微粒分别为[H3N(CH2)2NH3]2+、[H2N(CH2)2NH3]+、H2N(CH2)2NH2;n点为[H3N(CH2)2NH3]2+和[H2N(CH2)2NH3]+浓度相等的点,n点pH=8.5,c(OH-)=10-5.5 mol/L,Kb2=
=c(OH-)=10-5.5,曲线Ⅰ和Ⅲ的交叉点p点代表[H3N(CH2)2NH3]2+和H2N(CH2)2NH2浓度相等,p点的pH为10.5,c(OH-)=
10-3.5 mol/L,Kb1Kb2=×
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==c2(OH-)=(10-3.5)2
=10-7,Kb1===10-1.5。A.根据分析可知,曲线Ⅲ代表的微粒为H2N(CH2)2NH2,A正确;B.根据分析可知,Kb1=10-1.5,Kb1的数量级为10-2,B正确;C.m、n、p三点对应的水溶液中,p点pH值最大,碱性最强,水的电离程度最小,C正确;D.[H2N(CH2)2NH3]+的Kb2=10-5.5,水解常数为Kh===
10-12.5,电离程度大于水解程度,则[H3N(CH2)2NH3]2+的浓度大于H2N(CH2)2NH2的浓度,D错误。
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7.一甲胺(CH3NH2)在医药、农药、燃料、炸药等工业领域应用广泛。
25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3NH2溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,混合溶液中CH3NH2、CH3N的分布系数δ[如δ(CH3N)=
]、水电离出c水(OH-)的负对数[-lg c水(OH-)]与所加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
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A.曲线Ⅱ代表δ(CH3N)的变化
B.25 ℃时,CH3NH2+H2O⥫⥬CH3N+OH-的平衡常数为10-3.4
C.a>10
D.0.1 mol·L-1 CH3NH2溶液与0.1 mol·L-1 CH3NH3Cl溶液等体积混合后的溶液:c(CH3N)-c(CH3NH2)=2[c(OH-)-c(H+)]
答案:C
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解析:盐酸和CH3NH2反应生成CH3NH3Cl,随加入盐酸体积的增大,
δ(CH3NH2)减小、δ(CH3N)增大,c水(OH-)先增大后减小,所以曲线Ⅰ代表δ(CH3NH2)的变化,曲线Ⅱ代表δ(CH3N)的变化。A.由分析可知,曲线Ⅰ代表δ(CH3NH2)的变化,曲线Ⅱ代表δ(CH3N)的变化,故A正确;B.曲线Ⅰ与曲线Ⅱ的交叉点处c(CH3N)=c(CH3NH2),水电离出的c水(OH-)=c水(H+)=10-10.6 mol·L-1,即溶液中的c(H+)=10-10.6 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=
10-3.4 mol·L-1,可判断CH3NH2的电离常数为10-3.4,故B正确;C.CH3NH2的电离常数为10-3.4,CH3N=10-10.6,若a=10,等物质的量浓度的CH3NH2溶液与CH3NH3Cl溶液,电离程度大于水解程度,
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c(CH3N)>c(CH3NH2),a点c(CH3N)=c(CH3NH2),所以a<10,故C错误;
D.由元素质量守恒可得:c(CH3N)+c(CH3NH2)=2c(Cl-),由电荷守恒可得:
c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3N),整理可得:c(CH3N)-c(CH3NH2)=
2[c(OH-)-c(H+)],故D正确。
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8.水溶液中,Cu2+、Ag+分别与NH3形成配离子且达到平衡时,
lg与lg的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.99%的Cu2+、Ag+转化为配离子时,两溶液中NH3
的平衡浓度:Cu2+<Ag+
B.a点溶液中[Ag(NH3)2]+的生成速率大于解离速率
C.Cu2+和Ag+分别制备等物质的量的配离子时,消耗NH3的物质的量:Cu2+<Ag+
D.当溶液中c(NH3)=1×10-4 mol·L-1时,溶液中<
A
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解析:由图像可知,纵坐标为lg,横坐标为lg;
Cu2++4NH3⥫⥬[Cu(NH3)4]2+的平衡常数K==1013,
Ag++2NH3⥫⥬[Ag(NH3)2]+的平衡常数K==107,据此分析解答。A.当99%的Cu2+、Ag+转化为配离子时,即==99,此时1<lg=lg 99<2;从图像中可以看出,当1<lg<2时,Cu2+
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对应的lg值大于Ag+对应的lg值;lg值越小,c(NH3)越大,所以两溶液中NH3的平衡浓度:Cu2+<Ag+,A正确;B.由图像可知,a点时,
>107,平衡逆向移动,溶液中[Ag(NH3)2]+的生成速率小于解离速率,B错误;C.Cu2+转化为配离子时,结合NH3个数多,则Cu2+和Ag+分别制备等物质的量的配离子时,消耗NH3的物质的量:Cu2+>Ag+,C错误;D.由分析可知,Cu2++4NH3⥫⥬[Cu(NH3)4]2+的平衡常数K==1013,
Ag++2NH3⥫⥬[Ag(NH3)2]+的平衡常数K==107,当溶液中c(NH3)=1×10-4 mol·L-1时,=0.1,=0.001,
>,D错误。
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