第6题 (A)电解质溶液中微粒变化图像题
第 第 6 题(A)电解质溶液中微粒变化图像题 复习建议:3 课时(题型突破 2 课时习题 1 课时)命题调研(2016~2020 五年大数据)2016~2020 五年考点分布图 核心素养与考情预测 核心素养:变化观念与平衡思想 考情预测:预计在 2021 年高考中,仍会以图像的形式综合考查外界条件对电离平衡的影响,以及借助图像数据计算电离平衡常数;离子积常数和影响水电离平衡的因素,特别是酸、碱反应过程中水的电离程度的变化;盐类水解原理,特别是特殊点的粒子浓度大小关系;溶度积和溶度积曲线的理解等,强调用动态平衡的观点看待和分析微粒变化的过程。
1.(2020·课标全国Ⅰ,13)以酚酞为指示剂,用 0.100 0 mol·L- 1的 NaOH 溶液滴定20.00 mL 未知浓度的二元酸 H 2 A 溶液。溶液中,pH、分布系数 δ 随滴加 NaOH溶液体积 V NaOH 的变化关系如图所示。
[比如 A 2- 的分布系数:
δ(A 2-)=c(A 2-)c(H 2 A)+c(HA-)+c(A 2 -)] 下列叙述正确的是()A.曲线①代表 δ(H 2 A),曲线②代表 δ(HA-)
B.H 2 A 溶液的浓度为 0.200 0 mol·L- 1 C.HA- 的电离常数 Ka =1.0×10- 2 D.滴定终点时,溶液中 c(Na+)<2c(A 2 -)+c(HA -)解析 由题图可知加入 40 mL NaOH 溶液时达到滴定终点,又 H 2 A 为二元酸,则H 2 A 溶液的浓度为 0.100 0 mol·L- 1,由题图可知,没有加入 NaOH 溶液时,H2 A溶液的 pH 约为 1.0,分析可知 H 2 A 第一步完全电离,曲线①代表 δ(HA-),曲线②代表 δ(A 2-),A 项错误,B 项错误;由图可知,当 V=25 mL 时,①曲线和②曲线相交,此时 c(HA-)=c(A 2 -),由③曲线可知,此时 pH=2.0,HA - 的电离常数为 K a = c(A2 -)·c(H +)c(HA-)=c(H+)=1.0×10 - 2,C 项正确;滴定终点时溶液中存在的离子有 Na+、H +、A 2 -、HA -、OH -,根据电荷守恒有 c(Na +)+c(H +)=2c(A 2-)+c(HA -)+c(OH -),此时 c(H +)
答案 C 2.(2019·课标全国Ⅰ,11)NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸 H 2 A 的 K a1=1.1×10- 3,Ka2 =3.9×10- 6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中 b 点为反应终点。下列叙述错误的是()A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na+ 与 A 2 - 的导电能力之和大于 HA - 的 C.b 点的混合溶液 pH=7 D.c 点的混合溶液中,c(Na+)>c(K +)>c(OH -)解析 滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHA===K 2 A+Na 2 A+2H 2 O。溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导电能力越强,A 项正确;图像中纵轴表示“相对导电能力”,随着 NaOH 溶液的滴加,溶液中 c(K+)、c(HA -)逐渐减小,而 Na +、A 2 - 的物质的量逐渐增大,由题
图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明 Na+ 与 A 2 - 的导电能力之和大于 HA- 的,B 项正确;本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH>7,C 项错误;滴定终点时,c(K+)=c(Na +),a 点到 b 点加入 NaOH 溶液的体积大于 b 点到 c 点的,故 c 点时 c(K+)>c(OH -),所以 c(Na +)>c(K +)>c(OH -),D 项正确。
答案 C 3.(2019·课标全国Ⅱ,12)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A.图中 a 和 b 分别为 T 1、T 2 温度下 CdS 在水中的溶解度 B.图中各点对应的 K sp 的关系为:K sp(m)=K sp(n)<K sp(p)<K sp(q)C.向 m 点的溶液中加入少量 Na 2 S 固体,溶液组成由 m 沿 mpn 线向 p 方向移动 D.温度降低时,q 点的饱和溶液的组成由 q 沿 qp 线向 p 方向移动 解析 a、b 分别表示温度为 T 1、T 2 时饱和溶液中 Cd 2+ 和 S 2 - 的物质的量浓度,可间接表示对应温度下 CdS 在水中的溶解度,A 项正确;K sp 只受温度影响,即 m、n、p 三点对应的 K sp 相同,又 T 1 →T 2,c(S 2-)、c(Cd 2 +)都增大,故 Ksp(m)=K sp(n)=K sp(p) 答案 B 4.(2019·课标全国Ⅲ,11)设 N A 为阿伏加德罗常数值。关于常温下 pH=2 的 H 3 PO 4溶液,下列说法正确的是()A.每升溶液中的 H+ 数目为 0.02NA B.c(H+)=c(H2 PO-4)+2c(HPO 2-4)+3c(PO 3-4)+c(OH-)C.加水稀释使电离度增大,溶液 pH 减小 D.加入 NaH 2 PO 4 固体,溶液酸性增强 解析 pH=2 的 H 3 PO 4 溶液中 c(H+)=10 - 2 mol·L - 1,每升溶液中所含 N(H +)=0.01N A,A错误;由电荷守恒知,该H 3 PO 4 溶液中存在c(H+)=c(H2 PO-4)+2c(HPO 2-4)+3c(PO 3-4)+c(OH-),B 正确;加水稀释能促进 H3 PO 4 的电离,使其电离度增大,由于以增大溶液体积为主,导致溶液中 c(H+)减小,溶液 pH 增大,C 错误;向H 3 PO 4 溶液中加入 NaH 2 PO 4 固体,溶液中 c(H 2 PO-4)增大,促使平衡 H 3 PO 4H+ +H2 PO-4 逆向移动,抑制 H 3 PO 4 电离,溶液酸性减弱,D 错误。 答案 B 5.(2017·课标全国Ⅰ,13)常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2 X)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.K a2(H 2 X)的数量级为 10- 6 B.曲线 N 表示 pH 与 lg c(HX-)c(H 2 X)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(X 2 -)>c(OH -)=c(H +)解析 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 H 2 X 溶液,所以在酸性较强的溶液中会存在 c(HX-)=c(H2 X),所以曲线 N 表示 pH 与 lg c(HX-)c(H 2 X)的变化关系,B 项正确;c(X 2-)c(HX-)=1 时,即lgc(X 2-)c(HX-)=0,pH=5.4,c(H+)=1×10 - 5.4 mol·L - 1,Ka2 = c(H+)·c(X 2 -)c(HX-)≈1×10- 5.4,A 正确;NaHX 溶液中,c(HX -)>c(X 2 -),即 c(X2 -)c(HX-)<1,lgc(X 2-)c(HX-)<0,此时溶液呈酸性,C 正确;D 项,当溶液呈中性时,由曲线 M 可知 lgc(X 2-)c(HX-)>0,c(X 2-)c(HX-)>1,即 c(X 2-)>c(HX -),错误。 答案 D 智能点一 电解质溶液中的三大平衡 1.三大平衡分析判断 电离平衡CH 3 COOH CH 3 COO- +H + 水解平衡(如 CH 3 COONa 溶液)CH 3 COO- +H 2 O CH 3 COOH+OH- 沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)研究 对象 弱电解质(包括弱酸、弱碱、水、多元弱酸的酸式酸根)盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐)难溶电解质(如难溶的酸、碱、盐等)平衡 常数 K a = c(CH 3 COO-)·c(H +)c(CH 3 COOH)K h = c(CH 3 COOH)·c(OH-)c(CH 3 COO-)K sp(AgCl)= c(Ag+)· c(Cl-)影响因素 升高 温度 促进电离,离子浓度增大,K a 增大 促进水解,K h 增大 K sp 可能增大,也可能减小 加水 稀释 促进电离,离子浓度(除OH- 外)减小,Ka 不变 促进水解,离子浓度(除 H+外)减小,K h 不变 促进溶解,K sp 不变 加入 相应 离子 加入CH 3 COONa固体或盐酸,抑制电离,K a 不变 加入 CH 3 COOH 或 NaOH,抑制水解,K h 不变 加入 AgNO 3溶液或 NaCl溶液抑制溶解,K sp 不变 加入 反应 离子 加入 NaOH,促进电离,K a 不变 加入盐酸,促进水解,K h 不变 加入氨水,促进溶解,K sp不变 2.平衡常数(K w、K h、K sp)(1)K w、K sp 曲线(双曲线型)不同温度下水溶液中 c(H+)与 c(OH -)的变化曲线 常温下,CaSO 4 在水中的沉淀溶解平衡曲线[K sp =9×10- 6 ](1)A、C、B 三点均为中性,温度依次升高,K w 依次增大(2)D 点为酸性溶液,E 点为碱性溶液,K w =1×10- 14(3)AB 直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH -)(1)a、c 点在曲线上,a→c 的变化为增大 c(SO 2-4),如加入 Na 2 SO 4 固体,但 K sp不变(2)b 点在曲线的上方,Q c >K sp,将会有沉淀生成(3)d 点在曲线的下方,Q c <K sp,则为不饱和溶液,还能继续溶解 CaSO 4(2)K sp 曲线[直线型(pM-pR 曲线)] pM 为阳离子浓度的负对数,pR 为阴离子浓度的负对数 ①直线 AB 上的点:c(M 2+)=c(R 2 -); ②溶度积:CaSO 4 >CaCO 3 >MnCO 3 ; ③X 点对 CaCO 3 要析出沉淀,对 CaSO 4 是不饱和溶液,能继续溶解 CaSO 4 ; ④Y 点:c(SO 2-4)>c(Ca 2+),二者的浓度积等于 10 - 5 ;Z 点:c(CO 2 -3)<c(Mn 2+),二者的浓度积等于 10- 10.6。 3.平衡常数的定量分析(1)平衡常数之间的关系 已知:常温下,H 2 S 的电离常数为 K a1、K a2,Cu(OH)2、CuS、Ag 2 S 的溶度积常数分别为 K sp、K sp ′、K sp ″ ①水解常数与电离常数、离子积之间的关系 常温下的 Na 2 S 溶液中:S 2- 的水解常数 Kh1 =K w /K a2,HS- 的水解常数 Kh2 =K w /K a1 ②水解常数与溶度积、离子积之间的关系 常温下的 CuCl 2 溶液中:Cu 2+ 的水解常数 Kh =K 2 w /K sp ③平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系 a.反应 CuS(s)+2Ag+(aq)Cu 2+(aq)+Ag2 S(s)的平衡常数 K=K sp ′/K sp ″ b.反应 CuS(s)+2H+(aq)Cu 2+(aq)+H2 S(aq)的平衡常数 K=K sp ′/(K a1 ·K a2)④判断溶液的酸碱性 NaHS 溶液显碱性,离子浓度大小顺序为 c(Na+)>c(HS -)>c(OH -)>c(H +)>c(S 2 -)上述判断的理由是:HS- 的水解常数(Kw /K a1)大于其电离常数(K a2)。 (2)根据图形节点求算弱电解质电离平衡常数 ①由图形起点计算平衡常数 示例:常温下,向 20 mL 0.1 mol/L 氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。分析:由图中 a 点可知,常温下0.1 mol/L 的氨水中 c(H+)=1.0×10 - 11 mol/L,c(OH -)=Kw /c(H+)=1.0×10 - 3 mol/L,所以 K b = c(NH+4)·c(OH-)c(NH 3 ·H 2 O)≈ 10- 3 ×10 - 30.1 mol/L=1×10- 5 mol/L。 ②由图形交点计算平衡常数 示例:常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的 KOH 溶液,所得溶液中 H 2 C 2 O 4、HC 2 O-4、C 2 O 2-4 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液 pH 的关系如图所示 分析:由图像可知: pH=1.2 时,c(HC 2 O-4)=c(H 2 C 2 O 4),则 K a1 = c(HC2 O-4)·c(H+)c(H 2 C 2 O 4)=c(H+)=10 -1.2,pH=4.2 时,c(HC 2 O-4)=c(C 2 O 2-4),K a2 = c(H+)·c(C2 O 2-4)c(HC 2 O-4)=c(H+)=10 - 4.2。 智能点二 强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像 1.相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 分析:加水稀释相同的倍数,醋酸的 pH大 分析:加水稀释到相同的 pH,盐酸加入的水多 2.相同体积、相同 pH 的盐酸、醋酸 分析:加水稀释相同的倍数,盐酸的 pH大 分析:加水稀释到相同的 pH,醋酸加入的水多 3.pH 与稀释倍数的线性关系 分析:(1)HY 为强酸、HX 为弱酸(2)a、b 两点的溶液中:c(X-)=c(Y -)(3)水的电离程度:d>c>a=b 分析:(1)MOH 为强碱、ROH 为弱碱(2)c(ROH)>c(MOH)(3)水的电离程度:a>b 智能点三 酸碱中和滴定曲线 1.滴定曲线特点 氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线 曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高 突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下 pH=7 不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是 pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是 pH=7(强碱与弱酸反应终点是 pH>7,强酸与弱碱反应终点是 pH<7)2.滴定曲线上的特殊点的分析 示例:常温下,用 0.100 0 mol·L- 1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 mol·L - 1 CH 3 COOH 溶液所得滴定曲线如图。 (1)pH—V 图 各特殊点对水电离程度的影响 点 溶质 水的电离情况 A HAc 抑制 B HAc、NaAc 抑制 C HAc、NaAc 正常电离 D NaAc 只促进 E NaAc、NaOH 抑制 F NaAc、NaOH 抑制 说明:表中 HAc 为 CH 3 COOH 根据图中 pH 数据,图中 A、B、C、D、E、F 各点对应的溶液中水的电离程度大小顺序图示: (2)pH—V 图 各特殊点粒子大小关系及变化趋势 点 溶质 离子浓度大小比较 A HAc c(H+)>c(Ac -)>c(OH -)B(1∶1)HAc、NaAc c(Ac-)>c(Na +)>c(H +)>c(OH -) C(pH=7)HAc、NaAc c(Ac-)=c(Na +)>c(H +)=c(OH -)D NaAc c(Na+)>c(Ac -)>c(OH -)>c(H +)E(2∶1)NaAc、NaOH c(Na+)>c(Ac -)>c(OH -)>c(H +)F(1∶1)NaAc、NaOH c(Na+)>c(OH -)>c(Ac -)>c(H +)c(H+)c(OH-)c(Na+)c(HAc)c(Ac-)变化 趋势 减小 增大 增大 减小 先增大 再减小 智能点四 高考新宠:正态分布曲线 分布系数图及分析[分布曲线是指以 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 CH 3 COOH 为例)二元酸(以草酸 H 2 C 2 O 4 为例)δ 0 为CH 3 COOH分布系数,δ 1 为CH 3 COO- 分布系数 δ 0 为 H 2 C 2 O 4 分布系数、δ 1 为 HC 2 O-4 分布系数、δ 2 为 C 2 O 2-4 分布系数 随着 pH 增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定 pH 时所发生反应的离子方程式 同一 pH 条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定 pH 的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该 pH 时的平衡浓度 智能点五 “三大守恒”分析模板 电荷 内容:电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所 守恒 带的负电荷总数相等。 实例:Na 2 CO 3 溶液中存在着 Na+、CO 2 -3、H+、OH -、HCO -3,它们存在如下关系:c(Na+)+c(H +)=2c(CO 2 -3)+c(HCO-3)+c(OH-)。 物料 守恒 内容:电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但某些关键性的原子总是守恒的。 实例: 质子守恒 内容:是指在电离或水解过程中,会发生质子(H+)转移,但在质子转移过程中其数量保持不变。 Na 2 CO 3 溶液: 所以 c(OH-)=c(HCO -3)+2c(H 2 CO 3)+c(H 3 O+),即 c(OH -)=c(HCO-3)+2c(H 2 CO 3)+c(H+)。 NaHCO 3 溶液: 所以 c(OH-)+c(CO 2 -3)=c(H 2 CO 3)+c(H+)。 溶液中的“三大平衡”分析 [精准训练 1](2020·天津学业水平等级考试,7)常温下,下列有关电解质溶液的说法错误的是()A.相同浓度的 HCOONa 和 NaF 两溶液,前者的 pH 较大,则 K a(HCOOH)>K a(HF)B.相同浓度的 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 两溶液等体积混合后 pH 约为 4.7,则溶液中 c(CH 3 COO-)>c(Na +)>c(H +)>c(OH -)C.FeS 溶于稀硫酸,而 CuS 不溶于稀硫酸,则 K sp(FeS)>K sp(CuS)D.在 1 mol·L- 1 Na2 S 溶液中,c(S 2-)+c(HS -)+c(H2 S)=1 mol·L- 1 解析 酸根离子的水解能力越强,对应酸的酸性越弱,HF 的酸性比 HCOOH 强,A 项错误;等浓度的 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 混合溶液呈酸性,说明 CH 3 COOH的电离程度大于 CH 3 COO- 的水解程度,则离子浓度关系:c(CH3 COO-)>c(Na+)>c(H +)>c(OH -),B 项正确;FeS 溶于稀硫酸,而 CuS 不溶于稀硫酸,说明 FeS的溶解度大于 CuS,K sp(FeS)>K sp(CuS),C 项正确;根据物料守恒可知,c(S 2-)+c(HS-)+c(H2 S)=1 mol·L- 1,D 项正确。 答案 A 结合图像判断溶液中粒子浓度及水的电离程度 [精准训练 2](2020·江苏化学,14 改编)室温下,将两种浓度均为 0.10 mol·L- 1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是()A.NaHCO 3 -Na 2 CO 3 混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(CO 2 -3)>c(HCO-3)>c(OH-)B.氨水-NH 4 Cl 混合溶液(pH=9.25):c(NH+4)+c(H+)=c(NH3 ·H 2 O)+c(OH-)C.CH 3 COOH-CH 3 COONa 混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3 COOH)>c(CH 3 COO-)>c(H +)D.H 2 C 2 O 4 -NaHC 2 O 4 混合溶液(pH=1.68,H 2 C 2 O 4 为二元弱酸):c(H+)+c(H2 C 2 O 4)=c(Na+)+c(C2 O 2-4)+c(OH-)解析 浓度均为 0.10 mol·L- 1的 NaHCO 3 -Na 2 CO 3 的混合溶液中,CO 2-3 的水解程度大于 HCO-3 的水解程度,HCO-3 的水解程度大于其电离程度,所以溶液中 c(Na+)>c(HCO -3)>c(CO 2-3)>c(OH-),A 项错误;浓度均为 0.10 mol·L - 1的氨水-NH 4 Cl混合溶液的 pH=9.25,说明 NH 3 ·H 2 O 的电离程度大于 NH+4 的水解程度,溶液中c(NH 3 ·H 2 O) +c(C 2 O 2-4)+c(OH-),D 项正确。 答案 D [精准训练 3] 已知:25 ℃时,K b(NH 3 ·H 2 O)=1.8×10- 5。该温度下,用 0.100 mol·L- 1氨水滴定 10.00 mL 0.100 mol·L- 1一元酸 HA 的溶液.滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中 lgc(H+)c(OH-)的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.HA 为强酸 B.a=10 C.M 点时,c(A-)>c(NH +4)>c(H+)>c(OH -)D.当滴入 20 mL 氨水时,溶液中存在 c(NH+4)>c(A-)解析 A 选项,根据图中信息 lgc(H+)c(OH-)=12,则氢离子浓度为 0.100 mol·L- 1,因此 HA 为强酸,故 A 正确;B 选项,a=10,则溶质为 NH 4 A,溶液显酸性,因此c(H+)c(OH-)>1,则 lgc(H+)c(OH-)>0,与图像不符,故 B 错误;C 选项,M 点时,lgc(H+)c(OH-)≈3.5,经过计算氢离子约为 1×10- 5.25 mol·L - 1,因此浓度 c(A-)>c(NH +4)>c(H+)>c(OH -),故 C 正确;D 选项,当滴入 20 mL 氨水时,溶质为NH 3 ·H 2 O 和 NH 4 A,氨水电离为主,因此溶液中存在 c(NH+4)>c(A-),故 D 正确。 答案 B [精准训练 4](2020·山东学业水平等级考试,15 改编)25 ℃时,某混合溶液中c(CH 3 COOH)+c(CH 3 COO-)=0.1 mol·L - 1,lg c(CH3 COOH)、lg c(CH 3 COO-)、lg c(H+)和 lg c(OH -)随 pH 变化的关系如图所示。Ka 为 CH 3 COOH 的电离常数,下列说法正确的是() A.O 点时,c(CH 3 COOH)=c(CH 3 COO-)B.N 点时,pH=-lg K a C.该体系中,c(CH 3 COOH)=c(H+)K a +c(H+)mol·L- 1 D.pH 由 7 到 14 的变化过程中,CH 3 COO- 的水解程度始终增大 解析 结合题图可知当 pH 最小时,溶液呈酸性,溶液中 c(CH 3 COOH)最大,对应 lg c(H+)最大,随着 pH 逐渐增大,当溶液中 c(CH3 COO-)最大时,对应 lg c(OH-)最大。则 4 条曲线分别对应的 lg c(x)如下: 经上述分析可知 N 点时,c(CH 3 COOH)=c(CH 3 COO-),Ka =c(H+),即 pH=-lg Ka,A 项错误,B 项正确;该体系中,c(CH 3 COO-)+c(CH3 COOH)=0.1 mol·L- 1,Ka=c(H+)·c(CH3 COO-)c(CH 3 COOH)=c(H+)[0.1-c(CH3 COOH)]c(CH 3 COOH),0.1c(H+)=[c(CH 3 COOH)+c(CH 3 COO-)]×c(H +)=c(CH3 COOH)×c(H+)+Ka ·c(CH 3 COOH)=c(CH 3 COOH)×[K a +c(H+)],则 c(CH3 COOH)=0.1c(H+)K a +c(H+)mol·L- 1,C 项错误;pH 由 7 到 14 的过程中 OH- 浓度逐渐增大,抑制 CH3 COO- 的水解,因此CH 3 COO- 的水解程度逐渐减小,D 项错误。 答案 B [精准训练 5](双选)常温下联氨(N 2 H 4)的水溶液中有: ①N 2 H 4 +H 2 O N 2 H+5 +OH- K1 ②N 2 H+5 +H 2 ON 2 H 2+6 +OH- K2 (提示:二元弱碱的电离也是分步电离)该溶液中的微粒的物质的量分数 δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。 下列叙述错误的是()A.据 A 点可求:K 1 =10- 6 B.D 点溶液的 c(OH-)=10 - 11 mol·L - 1 C.若 C 点为 N 2 H 5 Cl 溶液,则存在:c(Cl-)>c(N2 H+5)+2c(N 2 H 2+6)D.在 N 2 H 5 Cl 水溶液中,c(N 2 H 4)+c(OH-)=2c(N2 H 2+6)+c(H+)解析 A.K 1 = c(N2 H+5)·c(OH-)c(N 2 H 4),A 点 c(N 2 H+5)=c(N 2 H 4),K 1 =c(OH-)=10 - 6,故 A 正确;B.K 2 = c(N2 H 2+6)·c(OH-)c(N 2 H+5),B 点 c(N 2 H+5)=c(N 2 H 2+6),则 K 2 =c(OH-)=10 - 15 ;①N2 H 4 +H 2 ON 2 H+5 +OH-,②N2 H+5 +H 2 ON 2 H 2+6 +OH-,①+②得 N 2 H 4 +2H 2 O N 2 H 2+6 +2OH-,则 K1 · K 2 = c(N2 H 2+6)·c 2(OH-)c(N 2 H 4)=10-15 ×10 - 6 =10 - 21,D 点溶液中 c(N 2 H 4)=c(N 2 H 2 +6),则 c(OH-)= 10 - 21 mol·L - 1 =10- 10.5 mol·L - 1,故 B 错误;C.N2 H 5 Cl 溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl -)=c(H+)+c(N2 H+5)+2c(N 2 H 2+6),C 点显酸性,c(H+)>c(OH -),c(Cl -)>c(N2 H+5)+2c(N 2 H 2+6),故 C 正确;D.N 2 H 5 Cl 溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(Cl -)=c(H +)+c(N2 H+5)+2c(N 2 H 2+6),物料守恒 c(Cl-)=c(N2 H 4)+c(N 2 H+5)+c(N 2 H 2+6),可得 c(N 2 H 4)+c(OH-)=c(N2 H 2+6)+c(H+),故 D 错误。 答案 BD 溶度积曲线的理解与应用 [精准训练 6](溶解度曲线)已知溶解度也可用物质的量浓度表示,25 ℃时,Ag 2 CrO 4 在不同浓度 CrO 2-4 溶液中的溶解度如图所示,下列说法正确的是() A.图中 a、b 两点 c(Ag+)相同 B.图中 a 点与 b 点 Ag 2 CrO 4 溶度积相等 C.在 a 点向溶液中加入少量 AgNO 3,溶解度可变为 c 点 D.该温度下,Ag 2 CrO 4 溶度积的数量级为 10- 11 解析 A 选项,图中 a、b 两点 c(Ag+)不相同,a 点 c(Ag +)大于 b 点,故 A 错误;B 选项,曲线上的点都为溶度积相等的点,故 B 正确;C 选项,在 a 点向溶液中加入少量 AgNO 3,银离子浓度增加,铬酸根离子浓度减小,因此溶解度也减小,故 C 错误;D 选项,该温度下,根据 b 点得知 c(Ag+)=2×10 - 5 mol/L,c(CrO 2 -4)=1×10- 2 mol/L,因此 Ag2 CrO 4 溶度积的数量级为 10- 12,故 D 错误。 答案 B [精准训练 7](直线型 pM-pR 图)已知:pCu=-lgc(Cu+),pX=-lgc(X -)。298 K 时,K sp(CuCl)=a×10- 6,Ksp(CuBr)=b×10- 9,Ksp(CuI)=c×10- 12,在 CuCl、CuBr、CuI 的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是()A.298 K 时,在 CuCl 的饱和溶液中加入少量 NaCl,c(Cu+)和 c(Cl -)都减小 B.图中 x 代表 CuI 曲线,且 P 点 c(Cu+)=c(I -)C.298 K 时增大 M 点的阴离子浓度,则 y 上的点向 N 点移动 D.298 K时CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数K的数量级为10 3 或10 2 解析 A.CuCl 的饱和溶液中加入少量 NaCl,c(Cl-)增大,溶解平衡逆向移动,则c(Cu+)减小,故 A 错误;B.P 点 pCu=-lgc(Cu +)=3,则 c(Cu +)=c(X -)=10 - 3 mol/L,x 代表 CuCl 曲线,故 B 错误;C.增大 M 点的阴离子浓度,会使溶解平衡 逆向移动,c(Cu+)减小,则 pX 减小,pCu 增大,由图可知,若向 N 移动,c(Cu +)增大,而阴离子浓度减小,故 C 错误;D.298 K 时 CuBr(s)+I-(aq)CuI(s)+Br-(aq)的平衡常数 K= K sp(CuBr)K sp(CuI)=b×10- 9c×10- 12 = bc ×103,若 b>c,K 的数量级为 10 3,若 b<c,K 的数量级为 10 2,故 D 正确。 答案 D 题型解码:电解质溶液图像题解题程序 审题 弄清图像含义,通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位;搞清特殊点的意义,如坐标轴的原点,曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等;分析曲线的变化趋势如斜率的大小及升降。 信息 提取 挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。 答题 联想化学原理,根据选项内容,确定正确选项。 图示: 素养生成:通过三大平衡的分析,认识化学变化有一定限度,能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题,分析各平衡的影响因素,定量计算各平衡常数,对所给曲线做出正确分析,运用联系发展和动态平衡的观点看待和分析化学反应,提升学生的变化观念与平衡的学科思想素养。 1.(2020·抚州市南城一中上学期期末,12)下列叙述中不正确的是()[已知 K sp(AgCl)=4.0×10- 10,Ksp(AgBr)=4.9×10- 13,Ksp(Ag 2 CrO 4)=2.0×10- 12 ] A.0.1 mol·L- 1 NH4 HS 溶液中有:c(NH+4)+c(NH 3 ·H 2 O)>c(HS-)+c(S 2 -)B.将 AgCl 和 AgBr 的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓 AgNO 3 溶液,AgCl沉淀质量大于 AgBr 沉淀 C.向浓度均为1×10- 3 mol/L的KCl和K2 CrO 4 混合液中滴加1×10- 3 mol/L AgNO3溶液,先生成 AgCl 沉淀 D.常温下,pH=4.75、浓度均为 0.l mol/L 的 CH 3 COOH、CH 3 COONa 混合溶液:c(CH 3 COO-)+c(OH -)=c(CH3 COOH)+c(H+)解析 A 选项,根据物料守恒,0.1 mol·L- 1 NH4 HS 溶液中有:c(NH+4)+c(NH 3 ·H 2 O)=c(HS-)+c(S 2 -)+c(H2 S),因此有 c(NH+4)+c(NH 3 ·H 2 O)>c(HS-)+c(S 2 -),故 A正确;B 选项,AgCl 饱和溶液中 c(Cl-)= 4×10 - 10 mol/L=2×10 - 5 mol/L,AgBr饱和溶液中 c(Br-)= 4.9×10 - 13 mol/L=7×10 - 7 mol/L,AgCl 饱和溶液中 Cl - 浓度远大于 AgBr 饱和溶液中 Br- 浓度,将 AgCl 和 AgBr 的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓 AgNO 3 溶液,则原溶液中的氯离子和溴离子生成沉淀,AgCl 物质的量远远大于 AgBr,因此 AgCl 沉淀质量大于 AgBr 沉淀,故 B 正确;C 选项,浓度均为 1×10- 3 mol/L 的 KCl 和 K2 CrO 4 混合液中,氯离子沉淀需要的银离子浓度为 c(Ag+)= 4×10- 101×10- 3 mol·L- 1 =4×10 - 7 mol/L,CrO 2 -4 沉淀需要的银离子浓度为c(Ag+)=2×10- 121×10- 3 mol/L= 20×10- 5 mol/L>4×10 - 7 mol/L,向混合溶液中滴加1×10- 3 mol/L AgNO3 溶液,先生成 AgCl 沉淀,故 C 正确;D 选项,常温下,pH=4.75 浓度均为 0.1 mol/L 的 CH 3 COOH、CH 3 COONa 混合溶液,根据电荷守恒得到 c(CH 3 COO-)+c(OH -)=c(Na +)+c(H +),根据物料守恒得到 c(CH3 COO-)+c(CH 3 COOH)=2c(Na+),因此得到 c(CH3 COO-)+2c(OH -)=c(CH3 COOH)+2c(H+),故 D 错误。 答案 D 2.(2020·全国百强名校下学期 “领军考试”,13)常温下,CH 3 COOH 与 NH 3 ·H 2 O的电离常数均为 1.8×10- 5。现向 20 mL 浓度为 0.1 mol/L NH3 ·H 2 O 的溶液中滴加等物质的量浓度的 CH 3 COOH 溶液,所得混合液的导电率与加入 CH 3 COOH 溶液的体积(V)的关系如图所示。 下列说法正确的是()A.a=20,A 点溶液的 pH=7 B.A、B 两点中,B 点溶液中水的电离程度最大 C.A 点溶液中:c(CH 3 COO-)>c(NH +4)>c(H+)>c(OH -)D.B、C 两点中溶液的 pH 相等 解析 A.A 点溶液导电性最大,CH 3 COOH 与 NH 3 ·H 2 O 恰好完全反应,因此 a=20,由于 CH 3 COOH 与 NH 3 ·H 2 O 的电离常数相等,A 点显中性,溶液的 pH=7,故 A 正确;B.A 点物质为醋酸铵,水的电离程度最大,B 点 CH 3 COOH 过量,溶液显酸性,抑制水的电离,A 点溶液中水的电离程度最大,故 B 错误;C.A 点溶液的 pH=7,A 点溶液中离子浓度大小关系为:c(CH 3 COO-)=c(NH +4)>c(H+)=c(OH-),故 C 错误;D.C 点溶液显碱性,B 点溶液显酸性,两点溶液的 pH 不相等,故 D 错误;答案选 A。 答案 A 3.(2020·成都市高考化学一诊,13)25 ℃时,向一定浓度的 Na 2 C 2 O 4 溶液中滴加盐酸,混合溶液的 pH 与离子浓度变化关系如图所示。已知 H 2 C 2 O 4 是二元弱酸,X表示 c(HC2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)或c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4),下列叙述错误的是()A.从 M 点到 N 点的过程中,c(H 2 C 2 O 4)逐渐增大 B.直线 n 表示 pH 与-lg c(HC 2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)的关系 C.由 N 点可知 K a1(H 2 C 2 O 4)的数量级为 10- 2 D.pH=4.18 的混合溶液中:c(Na+)>c(HC2 O-4)=c(C 2 O 2-4)=c(Cl-)>c(H +)>c(OH-) 解析 X 表示 c(HC2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)或c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4),-lg c(HC 2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)=-lg K a1c(H+)=-lg K a1 -pH,-lg c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4)=-lg K a2 -pH,则-lg X=-lg K-pH,即 lg X-pH=lg K,N 点 pH=2.22,-lg X=-1,则 n 曲线上电离平衡常数为 10- 1.22,M 点 pH=3.18、-lg X=1,则 m 曲线上电离平衡常数为 10- 1 - 3.18 =10 - 4.18 <10 -1.22,草酸第一步电离平衡常数大于第二步电离平衡常数,所以 n 表示 pH 与-lg c(HC 2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)的关系、m 表示 pH 与-lg c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4)的关系,A.溶液的 pH 越小,草酸的电离程度越小,所以从 M 到 N 点溶液的 pH 减小,则 c(H 2 C 2 O 4)逐渐增大,故A正确;B.n表示pH与-lg c(HC 2 O-4)c(H 2 C 2 O 4)的关系、m表示pH与-lg c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4)的关系,故 B 正确;C.根据以上分析知,K a1(H 2 C 2 O 4)=10- 1.22,Ka2(H 2 C 2 O 4)=10- 4.18,故 C 正确;D.pH=4.18 的混合溶液中,溶液呈酸性,则 c(H +)>c(OH -),K a2(H 2 C 2 O 4)=10- 4.18,则该溶液中 lg c(C 2 O 2-4)c(HC 2 O-4)=0,c(HC 2 O-4)=c(C 2 O 2-4),溶液中存在电荷守恒 c(Na+)+c(H +)=c(HC2 O-4)+2c(C 2 O 2-4)+c(Cl-)+c(OH -),存在物料守恒 c(Na+)=2[c(HC2 O-4)+c(C 2 O 2-4)+2c(H 2 C 2 O 4)],所以得 c(HC 2 O-4)+2c(H 2 C 2 O 4)+c(H+)=c(Cl -)+c(OH -),因为 c(H +)>c(OH -),则 c(HC2 O-4)+2c(H 2 C 2 O 4)<c(Cl-),所以存在 c(HC2 O-4)=c(C 2 O 2-4)<c(Cl-),故 D 错误。 答案 D 4.[2020·学科网第一次在线大联考(3 月),13]某三元羧酸 H 3 A 在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面具有重要的地位。常温时,向 10 mL 0.01 mol·L- 1的 H 3 A 溶液中滴入 0.01 mol·L- 1的 NaOH 溶液,H 3 A、H 2 A-、HA 2 -、A 3 - 的物质的量分数与溶液的 pH 的关系如图所示。下列说法错误的是() A.该温度下,H 3 A 的电离常数 K a1 =10- a B.若 b=7,加入 20 mL NaOH 溶液时,溶液的 pH<7 C.NaOH 溶液的体积为 30 mL 时,溶液中:c(OH-)=3c(H3 A)+2c(H 2 A-)+c(HA 2-)+c(H +)D.反应 2H 2 A-H 3 A+HA 2- 在该温度下的平衡常数 K=10 a - b 解析 由信息可知 H 3 A 属于三元弱酸,该温度下,H 3 A 的电离常数 K a1 =c(H+)·c(H2 A-)c(H 3 A),横坐标为 a 时,c(H 3 A)=c(H 2 A-),Ka1 =c(H+),此时溶液pH=a,则 K a1 =10- a,A 正确;若 b=7,H3 A 的电离常数 K a2 =10- b =10 - 7,加入 20 mL NaOH 溶液时,H 3 A+2OH- ===HA 2 - +2H2 O,所得溶液的溶质为 Na 2 HA,HA 2- 的电离常数即 Ka3,因 K a3 <K a2 =10- 7,HA 2 - 的水解常数 Kh2 = KwK 2 =10- 7,HA 2- 的电离程度小于其水解程度,溶液 pH>7,显碱性,B 错误;NaOH 溶液的体积为 30 mL 时,H 3 A+3OH- ===A 3 + +3H2 O,溶液中溶质为 Na 3 A,A 3- 发生三级水解,溶液中质子守恒关系式为:c(OH-)=3c(H3 A)+2c(H 2 A-)+c(HA 2 -)+c(H+),C 正确;反应 2H2 A-H 3 A+HA 2- 的平衡常数 K= c(H 3 A)·c(HA2 -)c 2(H 2 A-)=K a2K a1 =10a - b,D 正确。 答案 B 5.(2020·河南省中原名校第四次质量考评,16)室温下两种金属硫化物 MS、QS 的沉淀溶解平衡曲线分别为图中的Ⅰ、Ⅱ(X 2+ 代表 M 2 + 或 Q 2 +),下列有关说法中正确的是()A.MS 易与可溶性 Q(NO 3)2 的溶液作用转化为 QS B.与 a 点对应的由 MS 形成的分散系很稳定 C.向 c(M 2+)>c(Q 2 +)的混合溶液中滴加 Na2 S 溶液,首先析出 MS 沉淀 D.蒸发 a 点的 QS 溶液可得到 b 点状态的 QS 溶液 解析 根据图知,-lg c(S 2-)相同时,-lg c(M 2 +)>-lg c(Q 2 +),则 c(M 2 +)<c(Q 2+)则 Ksp(MS)<K sp(QS),A.两种难溶物溶度积常数表达式相同,则溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,K sp(MS)<K sp(QS),所以 MS 很难转化为溶度积常数较大的 QS,故 A 错误;B.a 点 Q c(MS)>K sp(MS),此点为过饱和溶液,不稳定,易析出沉淀,故 B 错误; C.溶度积小的先析出沉淀,K sp(MS)<K sp(QS),则向c(M 2+)、c(Q 2 +)相同的混合溶液中滴加Na2 S溶液先析出MS沉淀,所以向c(M 2+)>c(Q 2 +)的混合溶液中滴加 Na2 S 溶液,首先析出 MS 沉淀,故 C 正确; D.对于Ⅱ来说,a 点是不饱和溶液,蒸发不饱和溶液 c(S 2-)、c(Q 2 +)都增大,所以不能实现目的,故 D 错误。 答案 C 题型特训 1 电解质溶液中平衡理论分析 1.(2020·7 月浙江选考,23)常温下,用 0.1 mol·L- 1氨水滴定 10 mL 浓度均为 0.1 mol·L- 1的 HCl 和 CH 3 COOH 的混合液,下列说法不正确的是()A.在氨水滴定前,HCl 和 CH 3 COOH 的混合液中 c(Cl-)>c(CH3 COO-)B.当滴入氨水 10 mL 时,c(NH+4)+c(NH 3 ·H 2 O)=c(CH 3 COO-)+c(CH3 COOH)C.当滴入氨水 20 mL 时,c(CH 3 COOH)+c(H+)=c(NH3 ·H 2 O)+c(OH-)D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于 20 mL,c(NH+4) 答案 D 2.(2020·四川省成都七中一诊,9)设 N A 为阿伏加德罗常数的值。关于常温下 pH= 10 的 Na 2 CO 3 ~NaHCO 3 缓冲溶液,下列说法错误的是()A.每升溶液中的 OH- 数目为 0.000 1NA B.c(H+)+c(Na +)=c(OH -)+c(HCO -3)+2c(CO 2-3)C.当溶液中 Na+ 数目为 0.3NA 时,n(H 2 CO 3)+n(HCO-3)+n(CO 2-3)=0.3 mol D.若溶液中混入少量碱,溶液中 c(HCO-3)c(CO 2-3)变小,可保持溶液的 pH 相对稳定 解析 A.pH=10 的溶液中,氢氧根浓度为 10- 4 mol/L,故 1 L 溶液中氢氧根的个数为 0.000 1N A,故 A 正确;B.溶液显电中性,根据溶液的电荷守恒可知 c(H+)+c(Na+)=c(OH -)+c(HCO -3)+2c(CO 2-3),故 B 正确;C.在 Na 2 CO 3 中,钠离子和碳原子的个数之比为 2∶1,而在 NaHCO 3 中,钠离子和碳原子的个数之比为 1∶1,故此溶液中 Na+ 数目为 0.3NA 时,n(H 2 CO 3)+n(HCO-3)+n(CO 2-3)<0.3 mol,故 C错误;D.CO 2-3 的水解平衡常数 K h = c(HCO-3)·c(OH-)c(CO 2-3),故当加入少量的碱后,溶液中的 c(OH-)变大,而 Kh 不变,故溶液中 c(HCO-3)c(CO 2-3)变小,故 D 正确。 答案 C 3.(双选)[2020·潍坊市高三(上)期末,13]化工生产中用(次磷酸钠)进行化学镀铜,反应的化学方程式为 CuSO 4 +2NaH 2 PO 2 +2NaOH===Cu+2NaH 2 PO 3 +Na 2 SO 4 +H 2 ↑。下列说法正确的是()A.化学反应中,还原产物为 Cu 和 H 2 B.CuSO 4 溶液中离子浓度的大小顺序为 c(SO 2-4)>c(Cu 2+)>c(OH -)>c(H +)C.溶液中 H 2 PO-2 的电离方程式为 H 2 PO-2H+ +HPO 2 -2 D.NaH 2 PO 3 与过量 NaOH 反应生成 Na 2 HPO 3,判断 H 3 PO 3 为二元酸 解析 A.反应 CuSO 4 +2NaH 2 PO 2 +2NaOH===Cu+2NaH 2 PO 3 +Na 2 SO 4 +H 2 ↑中,Cu、H 元素化合价降低、发生还原反应,所以 Cu 和 H 2 为还原产物,故 A正确;B.CuSO 4 是强酸弱碱盐,水解显酸性,即 c(H+)>c(OH -),电荷关系为 2c(SO 2 -4)+c(OH-)=2c(Cu 2 +)>c(H +),即 c(SO 2 -4)>c(Cu 2+),所以 CuSO4 溶液中离子浓度的大小顺序为 c(SO 2-4)>c(Cu 2+)>c(H +)>c(OH -),故 B 错误;C.中 H 2 PO-2没有羟基,所以次磷酸钠为正盐,H 2 PO-2 不能电离出 H+,但能水解,故 C 错误;D.NaH 2 PO 3 与过量 NaOH 反应生成 Na 2 HPO 3,则 NaH 2 PO 3 为酸式盐、Na 2 HPO 3是正盐,说明 H 3 PO 3 分子中只有两个羟基,所以 H 3 PO 3 为二元酸,故 D 正确。 答案 AD 4.(北京理综)测定 0.1 mol·L- 1 Na2 SO 3 溶液先升温再降温过程中的 pH,数据如下。 时刻 ① ② ③ ④ 温度/℃ 25 30 40 25 pH 9.66 9.52 9.37 9.25 实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的 BaCl 2 溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是()A.Na 2 SO 3 溶液中存在水解平衡:SO 2-3 +H 2 OHSO-3 +OH- B.④的 pH 与①不同,是由于 SO 2-3 浓度减小造成的 C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致 D.①与④的 K w 值相等 解析 亚硫酸钠是强碱弱酸盐,存在水解平衡:SO 2-3 +H 2 OHSO-3 +OH-,A项正确;①与④的温度相同,但 pH 不同,主要是由于亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,从而导致溶液的碱性减弱,pH 减小,B 项正确;①→③的过程中,温度升高使水解平衡正向移动,而 SO 2-3 浓度逐渐减小,使水解平衡逆向移动,故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致,C 项错误;①与④的温度相同,故 K w 相同,D项正确。 答案 C 5.(2020·南昌市第十一中学上学期期末,7)下表是 25 ℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是()化学式 AgCl Ag 2 CrO 4 CH 3 COOH HClO H 2 CO 3 K sp 或K a K sp = 1.8×10- 10 K sp =2×10- 12 K a =1.8×10- 5 K a =3.8×10- 8 K a1 =4.1×10- 7 K a2 =5.6×10- 11 A.相同浓度 CH 3 COONa 和 NaClO 的混合液中,各离子浓度的大小关系是 c(Na+) >c(ClO-)>c(CH3 COO-)>c(OH -)>c(H +)B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式H 2 O+2CO 2-3 +Cl 2 ===2HCO-3 +Cl- +ClO- C.向0.1 mol·L- 1 CH3 COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH 3 COOH)∶c(CH 3 COO-)=9∶5,此时溶液 pH=5 D.向浓度均为 1×10- 3 mol·L - 1的 KCl 和 K 2 CrO 4 混合液中滴加 1×10- 3 mol· L - 1的AgNO 3 溶液,CrO 2-4 先形成沉淀 解析 A 根据电离平衡常数可知酸性:CH 3 COOH>HClO,所以次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根离子,故相同浓度 CH 3 COONa 和 NaClO 的混合液中 c(CH 3 COO-)>c(ClO -),水解使溶液显碱性,c(OH -)>c(H +),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子为主,则各离子浓度的大小关系是 c(Na+)>c(CH3 COO-)>c(ClO -)>c(OH -)>c(H +),A 错误;B.根据表格数据可知:HClO 的电离平衡常数大于 HCO-3,所以次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子,向 Na 2 CO 3 溶液中滴加少量氯水,由于溶液中碳酸钠过量,盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,次氯酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和次氯酸钠,所以反应的离子方程式应为:2CO 2-3 +Cl 2 +H 2 O===Cl- +ClO - +2HCO -3,B 正确;C.25 ℃时醋酸的电离平衡常数 K=c(H+)·c(CH3 COO-)c(CH 3 COOH)=1.8×10- 5可得 c(H+)= K×c(CH 3 COOH)c(CH 3 COO-),当向该溶液中加入 NaOH 溶液至 c(CH 3 COOH)∶c(CH 3 COO-)=9∶5,将其带入上述公式可得 c(H+)=3.24×10 - 5 mol/L,所以 pH=4.5,C 错误;D.混合溶液中生成 AgCl 沉淀需要的c(Ag+)= K sp(AgCl)c(Cl-)=(1.8×10- 10 ÷1×10 - 3)mol·L - 1 =1.8×10 - 7 mol/L,而 生 成 Ag 2 CrO 4 需 要 的 c(Ag+)=K sp(Ag 2 CrO 4)c(CrO 2-4)=2×10- 1210- 3mol/L≈4.47×10- 5 mol/L,可见形成 AgCl 沉淀需要的 c(Ag +)小,所以氯化银先沉淀,D 错误;故合理选项是 B。 答案 B 题型特训 2 电解质溶液中的平衡图像突破 1.[2020·肇庆市高三(上)第一次统考,13]某温度下,HNO 2 和 CH 3 COOH 的电离常 数分别为 5.0×10- 4和 1.7×10- 5。将 pH 相同、体积均为 V0 的两种酸溶液分别加水稀释至体积为 V,pH 随 lg VV 0 的变化如图所示,下列叙述错误的是()A.曲线Ⅰ代表 CH 3 COOH 溶液 B.溶液中水的电离程度:b 点小于 c 点 C.相同体积 a 点的两种酸分别与 NaOH 溶液恰好中和后,溶液中 n(NO-2)>n(CH 3 COO-)D.由 c 点到 d 点,溶液中 c(HA)·c(OH-)c(A-)保持不变(其中 HA、A- 分别代表相应的酸和酸根离子)解析 A.酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,根据电离平衡常数知酸性:HNO 2>CH 3 COOH,pH 相同的不同一元弱酸分别加水稀释,稀释相同倍数时 pH 变化较大的酸酸性较强,根据图知,稀释相同的倍数时 pH 变化较大的是曲线Ⅱ,说明曲线Ⅱ的酸性较强,则曲线Ⅰ代表 CH 3 COOH 溶液,故 A 正确;B.酸抑制水电离,酸中 c(H+)越大其抑制水电离程度越大,酸中 c(H +):b>c,则水电离程度:b<c,故 B 正确;C.相同体积、相同 pH 的不同的一元弱酸分别和 NaOH 溶液恰好完全反应生成正盐后,酸的电离平衡常数越大,酸的物质的量越小,则生成的正盐的物质的量越小,酸根离子虽然部分水解但是其水解程度较小,盐溶液中酸根离子物质的量越小,所以溶液中 n(NO-2)<n(CH 3 COO-),故 C 错误;D.水解平衡常数只与温度有关,温度不变水解常数不变,所以溶液中 c(HA)·c(OH-)c(A-)=K h 保持不变,故 D 正确。 答案 C 2.(2020·抚州市南城一中上学期期末,13)常温时,1 mol·L- 1的 HClO 2 和 1 mol·L-1的 HMnO 4 两种酸溶液,起始时的体积均为 V 0,分别向两溶液中加水进行稀释,稀释后溶液体积为 V,所得曲线如图所示。下列说法正确的是() A.在 0≤pH≤5 时,HMnO 4 溶液满足 pH=lgVV 0 +1 B.当稀释至 pH 均为 3 时,溶液中 c(ClO-2)>c(MnO-4)C.稀释前分别用 1 mol·L- 1的 NaOH 溶液中和,消耗的 NaOH 溶液体积:HMnO 4 >HClO 2 D.当稀释至 pH 均为 3 时,HMnO 4 溶液中的 V 等于 1 000 V 0 解析 A 选项,在 0≤pH≤5 时,HMnO 4 溶液满足 pH=lgVV 0,故 A 错误;B 选项,根据电荷守恒得出当稀释至 pH 均为 3 时,溶液中 c(ClO-2)=c(MnO-4),故 B 错误;C 选项,两物质的物质的量浓度相等,体积相等,因此稀释前分别用 1 mol·L- 1的 NaOH 溶液中和,消耗的 NaOH 溶液体积:HMnO 4 =HClO 2,故 C 错误;D 选项,根据强酸稀释 10 n 倍,pH 变化 n 个单位得出当稀释至 pH 均为 3 时,HMnO 4溶液中的 V 等于 1 000 V 0,故 D 正确。 答案 D 3.(2020·深圳市普通高中线上统一测试,13)常温下,用 0.1 mol·L- 1 KOH 溶液滴定10 mL 0.1 mol·L- 1 HA(Ka =1.0×10- 5)溶液的滴定曲线如图所示。下列说法错误的是()A.a 点溶液的 pH 约为 3 B.水的电离程度:d 点>c 点 C.b 点溶液中粒子浓度大小:c(A-)>c(K +)>c(HA)>c(H +)>c(OH -)D.e 点溶液中:c(K+)=2c(A -)+2c(HA)解析 A.由溶液 pH=7 时消耗 KOH 的体积小于 10 mL 可知,HA 为弱酸,设 0.1 mol·L- 1 HA 溶液中 c(H +)=x mol/L,根据电离平衡常数可知x 20.1-x =1×10- 5,解得 x≈1×10- 3,因此 a 点溶液的 pH 约为 3,故 A 不符合题意;B.d 点溶质为 KA,c 点溶质为 HA、KA,HA 会抑制水的电离,KA 会促进水的电离,因此水的电离程度:d 点>c 点,故 B 不符合题意;C.b 点溶质为等浓度的 KA 和 HA,K h = K WK a= 10- 1410- 5 =10- 9,HA 的电离程度大于 A - 的水解程度,结合溶液呈酸性可知 b 点溶液中粒子浓度大小:c(A-)>c(K +)>c(HA)>c(H +)>c(OH -),故 C 不符合题意;D.e点物料守恒为:2c(K+)=3c(A -)+3c(HA),故 D 符合题意。 答案 D 4.[2020·丹东市高三(上)期末,13]已知 H 2 A 为二元弱酸,25 ℃时,用 Na 2 A 溶液吸收 H 2 A,且最终吸收 H 2 A 的量小于原溶液中 Na 2 A 的物质的量,其吸收液 pH随 n(HA-)n(A 2-)变化的关系如图所示,以下说法不正确的是()A.向 Na 2 A 溶液加入 H 2 A 过程中,水电离的 c(OH-)不断增大 B.NaHA 溶液中:c(H+)>c(OH -)C.H 2 A 的第二步电离常数的数量级为 10- 8 D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(A 2 -)+c(HA -)解析 A.Na 2 A 是强碱弱酸盐、是正盐,水解程度最大,随着 H 2 A 的吸收,Na 2 A转化为酸式盐 NaHA,溶液的水解程度逐渐减弱,即水电离的 c(OH-)不断减小,故 A 错误;B.根据图像中吸收液 pH 随 n(HA-)n(A 2-)变化关系可知,随着 HA- 的浓度的增大,溶液酸性增强,说明 NaHA 溶液显示酸性,即:c(H+)>c(OH -),故 B正确;C.当 n(HA-)n(A 2-)=1 时,pH=7.2,即溶液中 c(H+)=10 - 7.2 mol/L,H2 A 的第二步电离常数 K a2 = c(A2 -)·c(H +)c(HA-)=c(H+)=10 - 7.2,数量级为 10 - 8,故 C 正确;D.吸收液呈中性时,c(OH-)=c(H +),电荷守恒为 c(Na +)+c(H +)=c(HA -)+c(OH-)+2c(A 2 -),所以 c(Na +)=2c(A 2 -)+c(HA -),故 D 正确。 答案 A 5.(2020·西安交大附中第二学期二模,13)某二元弱碱 B(OH)2(K 1 =5.9×10- 2、K2=6.4×10- 5)。向 10 mL 稀 B(OH)2 溶液中滴加等浓度盐酸溶液,B(OH)2、B(OH)+、B 2 + 的浓度分数 δ 随溶液 pOH[pOH=-lg c(OH -)]变化的关系如图,以下说法正确的是()A.交点 a 处对应加入的盐酸溶液的体积为 5 mL B.当加入的盐酸溶液的体积为 10 mL 时存在 c(Cl-)>c[B(OH)+ ]>c(H +)>c(OH-)>c(B 2 +)C.交点 b 处 c(OH-)=6.4×10 - 5 D.当加入...
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