内容正文:
第52讲
溶液中的粒子平衡曲线分类突破
1.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。
2.利用溶液中的平衡关系,学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。
复
习
目
标
类型一 中和反应进程中pH变化曲线
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、反应一半点、中性点、恰好反应点和过量点,先判断出各点中的溶质及溶液的酸碱性。以室温时用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液为例(如图),总结如何抓住滴定曲线的5个关键点。
(1)起点
V(NaOH)=0(0点):溶质是 ,粒子浓度大小关系: 。
CH3COOH
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
必备知识
整合
(3)中性点
pH=7(点②):溶质是 和少量的 ,粒子浓度大小关系:______________________________________。
(4)恰好反应点
V(NaOH)=20 mL(点③):溶质是 ,粒子浓度大小关系:_____________
_____________________________。
(2)一半点
V(NaOH)=10 mL(点①):溶质是等物质的量的 和____________,粒子浓度大小关系:______________________
_____________________________;物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)= 。
CH3COONa
CH3COOH
c(CH3COO-)>c(Na+)>
c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
2c(Na+)
CH3COONa
CH3COOH
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
CH3COONa
c(Na+)>
c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
必备知识
整合
(5)过量1倍点
V(NaOH)=40 mL:溶质是等物质的量的 和________,粒子浓度大小关系:_______________________
____________________。
CH3COONa
NaOH
c(Na+)>c(OH-)>
c(CH3COO-)>c(H+)
必备知识
整合
1.(2021·湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·
L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-
c(OH-)
对点训练
√
必备知识
整合
NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
弱酸的酸性越弱,电离常数越小,相应钠盐的水解程度越大,由题图分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,
则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;
当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确。
必备知识
整合
2.(2022·河北,9)某水样中含一定浓度的 和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样,用0.010 00 mol·L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
√
必备知识
整合
必备知识
整合
必备知识
整合
3.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1
NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
√
必备知识
整合
b点加入20 mL NaOH溶液,NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSO3,即溶质为NaHSO3,根据质子守恒得c(H2SO3)+c(H+)=c( )+c(OH-),故B正确;
必备知识
整合
必备知识
整合
类型二 分布系数曲线
1.认识分布系数δ(X)与pH曲线
分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数 δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为 的分布系数,δ2为 的分布系数
必备知识
整合
2.读图解题要领
必备知识
整合
思考 请根据H2C2O4的两级电离常数,推理论证上述③中结论。
必备知识
整合
1.(2020·海南,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该酸-lg Ka ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-)
D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4
对点训练
√
必备知识
整合
根据图像可知,当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A- ),C说法正确;
根据图像可知,δ(HA)为0.8,δ(A-)为0.2时,pH约为4,故某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4,D说法正确。
必备知识
整合
2.(2021·山东,15改编)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,
其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+ H2R+ HR R-。
向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布
√
必备知识
整合
M点存在电荷守恒:c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=2c(H3R2+)+c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),此时c(H3R2+)=c(H2R+),因此c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=3c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),故B错误;
P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此c(OH-)>c(H+),溶质浓度大于水解和电离所产生的微粒浓度,因此c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
必备知识
整合
类型三 对数图像中的粒子浓度关系
必备知识
整合
2.破解对数图像的步骤
(1)识图像:观察横坐标、纵坐标的含义,看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的
变化趋势,计算电离常数时应利用两种粒子浓度相等的点,如 =0。
(2)找联系:根据图像中的坐标含义和曲线的交点,分析所给电解质的电离平衡常数或pH与纵、横坐标之间的联系。
(3)想原理:涉及电离平衡常数,写出平衡常数表达式,在识图像、想原理的基础上,将图像与原理结合起来思考。
(4)用公式:运用对数计算公式分析。
必备知识
整合
1.丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298 K时,向20 mL 0.1 mol·L-1丙酮酸溶液中滴
加pH=13的NaOH溶液,溶液中 与pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是
A.298 K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为10-3
B.E点溶液中,a=2
C.G点对应的NaOH溶液的体积为20 mL
D.E、F、G三点对应的溶液中水的电离程度:E<F<G
对点训练
√
必备知识
整合
G点对应的NaOH溶液的体积如果为20 mL,则刚好完全反应,溶质为CH3COCOONa,溶液应呈碱性,但G点pH=4.5,呈酸性,C错误;
必备知识
整合
E、F、G三点随NaOH的加入,CH3COCOONa的浓度越来越大,CH3COCOONa水解促进水的电离,对应的溶液中水的电离程度:E<F<G,D正确。
必备知识
整合
2.(2017·全国卷Ⅰ,13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与 的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>
c(OH-)=c(H+)
√
必备知识
整合
横坐标取0时,曲线M对应pH约为5.4,曲线N对应pH约为4.4,因为是NaOH滴定H2X溶液,所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX-)=c(H2X),所以曲线N表示pH与
的变化关系,B正确;
必备知识
整合
必备知识
整合
课时精练
1.(2023·南京市中华中学模拟)常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1盐酸和20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是
A.图2是滴定盐酸的曲线
B.a与b的关系是a<b
C.E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
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根据酸的初始pH知,图1为滴定盐酸的曲线,故A错误;
根据图1知,a点氢氧化钠溶液的体积是20.00 mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好反应生成强
酸强碱盐,其溶液呈中性;醋酸中滴入氢氧化钠溶液,醋酸钠溶液呈碱性,所以b点氢氧化钠溶液的体积小于20.00 mL,a>b,故B错误;
E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸,溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,盐类水解程度较小,则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>
c(H+)>c(OH-),故C正确;
氢氧化钠和盐酸恰好反应,溶液呈中性,可以选择甲基橙或酚酞;氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,只能选择酚酞,故D错误。
2.用0.100 0 mol·L-1的盐酸标准溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的氨水和NaOH溶液,滴定曲线如图。下列说法错误的是
A.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(NH3·H2O)+c(OH-)=
c(Cl-)+c(H+)
B.分别滴加20.00 mL盐酸时,NaOH溶液中水的电离程度大于
氨水
C.若用甲基橙作指示剂,滴定终点时NaOH溶液消耗盐酸的量
略大于氨水
D.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c( )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
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滴加10.00 mL盐酸时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,且物质的量相等,利用电荷守恒和物料守恒,氨水中存在c( )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c( )+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),所以有c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+),故A正确;
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分别滴加20.00 mL盐酸时,恰好反应生成氯化钠和氯化铵,铵根离子能够水解,所以NaOH溶液中水的电离程度小于氨水,故B错误;
若用甲基橙作指示剂,滴定终点时pH为3.1~4.4,若不考虑铵根离子水解,两份溶液消耗盐酸的量相等,铵根离子水解呈酸性,所以NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水,故C正确;
滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在等量的NH3·H2O和NH4Cl,此时NH3·H2O电离程度强于 水解程度,所以存在c( )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
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3.次氯酸为一元弱酸,具有强氧化性,能杀菌、消毒。其溶液中HClO、ClO-所占物质的量分数(分布系数δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.该温度下,次氯酸的电离平衡常数Ka=10-5
B.次氯酸的电离方程式为HClO H++ClO-
C.向pH=5的次氯酸溶液中滴加少量的甲基橙,溶液最终
变为黄色
D.某浓度的次氯酸溶液加水稀释过程中,
保持不变
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次氯酸为一元弱酸,电离方程式为HClO H++ClO-,B正确;
次氯酸具有强氧化性,能漂白酸碱指示剂,故滴加甲基橙溶液后溶液最终变为无色,C错误;
4.(2023·徐州高三质检)某温度下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)
B.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)
>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)
-c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=
c(CH3COOH)+c(H+)
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A项,点①溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CN-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)>c(H+),点②溶液中的电荷守恒为c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)<c(H+),二者中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO-)>c(CN-),错误;
B项,点③溶液pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点③溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),错误;
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C项,点①所示的溶液中存在物料守恒:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),点②所示的溶液中存在物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),正确。
5.(2021·浙江6月选考,23)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 mol·
L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图,下列说法不正确的是
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c点溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.3)mol·L-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-4.3)mol·L-1,因此x>y,故D正确。
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6.常温下,在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol·L-1稀盐酸,溶液中含碳元素各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法正确的是
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7.20 ℃时,利用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL未知浓度的HF和HF+HNO3的混合溶液,其滴定曲线如图所示。已知两溶液中HF的浓度相同,20 ℃时HF的Ka=
10-3.17。下列说法不正确的是
A.滴定HF溶液至终点时,c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
B.曲线Ⅱ只出现一个突跃点其原因可能是HF与HNO3的
Ka相差不大
C.HF+HNO3混合溶液滴定过程中溶液的导电能力逐渐
降低
D.HF+HNO3混合溶液滴定至a点时,HF已经参与反应
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滴定HF溶液至终点时,HF与NaOH恰好完全反应,生成NaF,溶液中F-水解,使溶液呈碱性,因此离子浓度大小关系为c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+),A正确;
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当两种酸混合溶液被滴定时,如果两者电离程度相差不大,则滴定曲线只出现一个突跃点,B正确;
HF是弱电解质,滴定时生成的NaF是强电解质,因此导电能力也会有增强,不会一直降低,C错误;
混合溶液滴定时,先反应的是强酸,硝酸只需要6 mL NaOH溶液就反应完全,a点时消耗9 mL NaOH溶液,此时HF已经参与反应,D正确。
8.25 ℃时,用0.10 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.05 mol·L-1 H2A溶液,加入氨水的
体积(V)与溶液中 的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是
A.A点溶液的pH等于1
B.由图中数据可知,H2A为强酸
C.B点水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1
D.C点溶液中c(A2-)>c( )>c(OH-)>c(H+)
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9.常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴滴入等浓度的NaOH溶液至过量,用甲基橙(变色范围的pH为3.1~4.4)作指示剂,并用pH计测定滴定过程的溶液pH变化,其滴定曲线如图所示,则下列分析正确的是
A.滴入10 mL标准NaOH溶液时,溶液颜色由红色变为橙色
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甲基橙变色范围的pH为3.1~4.4,滴入10 mL标准NaOH溶液时,溶液pH为4.7,颜色由红色变为黄色,A错误;
图中①点为第一滴定终点,得到的溶质为NaHC2O4,
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由质子守恒可知,所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c( ),B正确;
10.常温下,二甲胺[(CH3)2NH·H2O]是一元弱碱,其电离常数Kb=1.6×10-4。向10 mL c mol·L-1二甲胺溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸,混合溶液的温度与盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.二甲胺溶液的浓度为0.2 mol·L-1
B.在Y和Z点之间某点溶液pH=7
C.Y点存在:c(Cl-)> >c(H+)>c(OH-)
D.常温下,(CH3)2NH2Cl水解常数Kh=6.25×10-11
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二甲胺与盐酸恰好完全中和时放出热量最多,溶液温度最高,即Y点表示酸碱恰好完全反应。根据(CH3)2NH·H2O+HCl===(CH3)2NH2Cl+H2O,可得10×10-3 L×c mol·L-1=20×10-3 L×0.1 mol·L-1,c=0.2,A项正确;
二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,X点对应的溶液中(CH3)2NH·H2O、(CH3)2NH2Cl的浓度相等,根据Kb推知,(CH3)2NH·H2O的电离大于(CH3)2NH2Cl的水解,其混合溶液呈碱性,故中性点应在X点与Y点之间,B项错误;
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稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液pOH不断增大,OH-的浓度不断减小,可知Ⅱ代表
的变化曲线,故A错误;
a、b、c三点溶液中微粒成分不同,溶液pOH不同,对水的电离影响程度不同,故B错误;
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12.(2023·湖南,12)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η=
]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b<c<d
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a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物
料守恒:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;
点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<
c(CH3COO-),故C正确;
c点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度:c>d,故D错误。
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13.298 K时,向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+
2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2- 2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
石蕊不能用作酸碱中和滴定的指示剂,根据图示滴定终点的pH,可知第二反应终点应用酚酞作指示剂,A项错误;
X点对应的溶液中溶质主要是NaHA,W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+OH-===HA-+H2O,B项错误;
根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),因为Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-),C项错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
CO、HCO
下列说法正确的是
A.该水样中c(CO)=0.01 mol·L-1
B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)
C.当V(HCl)≤20.00 mL时,溶液中c(HCO)基本保持不变
D.曲线上任意一点存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1
向CO和HCO的混合溶液中加入盐酸时,先后发生如下反应:CO+H+===HCO、HCO+H+===H2CO3,则滴定时溶液pH会发生两次突跃,第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子,第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸。由图知,滴定过程中溶液pH第
一次发生突跃即a点时,HCl溶液的体积为20.00 mL,由化学方程式CO+H+===HCO可知,水样中c(CO)==0.02 mol·L-1,A错误;
a点可看成HCO的溶液,由质子守恒可得c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-),B错误;
溶液pH第二次发生突跃时,2n原(CO)+n原(HCO)=n原(HCl),2×0.02 mol·L-1×0.010 00 L+c原(HCO)×0.010 00 L=0.010 00 mol·L-1×0.050 00 L,得c原(HCO)=0.010 00 mol·
L-1;当V(HCl)≤20.00 mL时,只发生反应:CO+H+===HCO,n生成(HCO)=n消耗(HCl),滴定时,c(HCO)=
=
=0.01 mol·L-1,故滴定溶液时HCO浓度不变,C正确;
由分析知,水样中CO和HCO浓度之和为0.03 mol·L-1,由物料守恒知,水样中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03 mol·L-1,但滴定加入盐酸会使溶液体积增大,甚至CO2会逸出,溶液中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)<0.03 mol·L-1。
A.a点所得溶液中:2c(H2SO3)+c(SO)<0.1 mol·L-1
B.b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO)
D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)
滴定过程中发生反应:NaOH+H2SO3===NaHSO3+H2O、NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O。a点溶液中的溶质为NaHSO3和H2SO3,根据物料守恒得出,c(H2SO3)+c(HSO)+c(SO)<0.1 mol·L-1,根据电离常数Ka1=,
此时溶液的pH=1.85,可推出c(HSO)=c(H2SO3),代入上式得出,2c(H2SO3)+c(SO)<0.1 mol·L-1,故A正确;
SO
c点溶质为Na2SO3和NaHSO3,溶液显碱性,SO+H2O
HSO+OH-,根据水解平衡常数Kh(SO)==,c(OH-)=,推出c(HSO)=c(SO)①,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)②,
将①代入②得c(Na+)+c(H+)=3c(HSO)+c(OH-),c点溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),显然:c(Na+)>3c(HSO),故C正确;
d点溶质为Na2SO3,溶液中离子浓度c(Na+)>c(SO)>c(HSO),故D错误。
HC2O
C2O
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2O曲线,δ只增不减的为C2O曲线。
(2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K:
①图中M点:c(HC2O)=c(H2C2O4),其pH为pH1,Ka1(H2C2O4)== 。
②同理图中N点:c(HC2O)=c(C2O),对应pH为pH2,Ka2= 。
③图中O点,c(H2C2O4)=c(C2O),此时c(HC2O)最大,其溶液pH为pH3,则pH3=。
提示 H2C2O4 H++HC2O,HC2O H++C2O,Ka1·Ka2=,由于交点O时,c(H2C2O4)=c(C2O),c2(H+)=Ka1·Ka2= ,两边取负对数,即可得,pH3=。
观察曲线的交点:c(HA)=c(A-),此时溶液的pH≈4.7,该酸Ka=≈10-4.7,故-lg Ka≈4.7,A说法正确;
NaA的水解平衡常数Kh==,B说法错误;
系数δ(X)随pH变化如图所示。已知δ(X)=,下列表述正确的是
A.>
B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)
+c(H+)
C.O点,pH=
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
O点c(H2R+)=c(R-),因此=1,即==1,因此溶液pH=-lg c(H+)=,故C错误;
M点c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K1≈10-2.2,同理K2≈
10-9.1,K3≈10-10.8,==10-6.9,==10-1.7,因此<,故A错误;
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
1.破解对数图像的数据
(1)运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg=lg a-lg b、lg 1=0。
(2)运算突破点:如lg=0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
lg
lg
E点溶液中,lg=-0.5,
=10-0.5,Ka==10-2.5,c(H+)=
10-2 mol·L-1,pH=a=2,B正确;
F点lg=0,则c(CH3COCOO-)=c(CH3COCOOH),此时溶液pH=2.5,即c(H+)=10-2.5 mol·L-1,所以Ka==10-2.5,298 K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为10-3,A正确;
lg
=1时,即lg=0,pH≈5.4,c(H+)=1×10-5.4 mol·L-1,Ka2==1×10-5.4,A正确;
lg
NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即<1,lg<0,此时溶液呈酸性,C正确;
当溶液呈中性时,由曲线M可知lg>0,>1,即c(X2-)>c(HX-),D错误。
NH
NH
NH
NH
NH
加水稀释过程中,=保持不变,D正确。
A.由a点可知:NaHCO3溶液中HCO的水解程度
大于电离程度
B.a→b→c过程中:c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)<c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
D.令c点的c(Na+)+c(H+)=x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
a点溶质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度,故A正确;
由电荷守恒可知,a→b→c过程溶液中c(HCO)+
2c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)逐渐减小,故B正确;
由元素守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),故C错误;
A.曲线a表示CO的变化曲线
B.H2CO3、HCO、CO可大量共存于同一溶液中
C.pH=11时,c(HCO)<c(Cl-)
D.碳酸钠的水解平衡常数为1.0×10-11
曲线a显示,pH越大,该微粒的含量越高,表示的是
CO,故A正确;
根据pH=11可求得碳酸钠的水解平衡常数,Kh==1.0×10-3,故D错误。
根据碳酸钠的性质可知,b表示HCO的变化,c表示
H2CO3的变化,由图像可知,H2CO3、HCO、CO不
可大量共存于同一溶液中,故B错误;
lg
NH
A点:根据c(H+)·c(OH-)=Kw=1×10-14,lg =12,计算得c(H+)=10-1 mol·L-1,则pH=1,0.05 mol·L-1H2A完全电离,H2A为强酸,故A、B正确;
B点酸碱恰好完全中和生成盐(NH4)2A,lg =2,
计算得c(H+)=10-6 mol·L-1,则水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1,故C正确;
C点是(NH4)2A与NH3·H2O的混合溶液,lg =-4,计算得c(H+)=10-9 mol·
L-1,则pH=9,呈碱性,溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-),则c(NH)>c(A2-),则溶液中c(NH)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),故D错误。
B.图中①点所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+
c(C2O)
C.在①②之间的任意一点,均存在:c(Na+)>c(HC2O)>
c(C2O)>c(H2C2O4)
D.图中②点所示的溶液中:2c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(H2C2O4)
在①②之间的任意一点,得到的溶质为NaHC2O4、Na2C2O4,如果溶质以Na2C2O4为主,则c(HC2O)<c(C2O),C错误;
C2O
图中②点为第二滴定终点,得到的溶质为Na2C2O4,所示的溶液中由物料守恒可知:c(Na+)=2c(HC2O)+2c(C2O)+2c(H2C2O4),D错误。
c[(CH3)2NH]
二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,Y点存在:c(Cl-)>
c[(CH3)2NH]>c(H+)>c(OH-),C项正确;
Kh===6.25×10-11,D项正确。
11.(2023·盐城模拟)常温下,将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液中含铁微粒存在如下平衡:FeO HFeO H2FeO4 H3FeO,各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图。下列说法正确的是
A.Ⅲ 代表HFeO的变化曲线
B.a、b、c三点水的电离程度相等
C.<
D.a点处:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)=c(OH-)+2c(FeO)+3c(HFeO)
FeO+H2O HFeO+OH-的平衡常数K1=,a点时c(FeO)=c(HFeO),pOH=1.6,则K1=10-1.6,同理可知HFeO+H2O H2FeO4+OH-的平衡常数K2=10-5.2,H2FeO4+H2O H3FeO+OH-的平衡常数K3=10-7.3,由此推出<,故C正确;
HFeO
a点溶液中c(FeO)=c(HFeO),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)=c(OH-)+2c(FeO)+c(HFeO)+2c(SO),从O到a点溶液中发生反应:2Na2FeO4+H2SO4===2NaHFeO4+Na2SO4,溶液中c(SO)≠c(HFeO),则a点溶液中c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO)≠c(OH-)+2c(FeO)+3c(HFeO),故D错误。
a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)≈
0.010 0 mol·L-1,c(H+)=10-3.38 mol·L-1,Ka(CH3COOH)=≈=10-4.76,故A正确;
Ka1=,由于W点c(HA-)=c(H2A),故Ka1=1.0×10-2.3;Ka2=,由于Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),故Ka2=1.0×10-9.7;H2A HA-+H+与HA- A2-+H+相减即得H2A+A2- 2HA-,此时的平衡常数K===1.0×107.4,D项正确。
$