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專題14 電解質溶液(原卷版+解析版)--2025年高考化學二輪復習學案

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專題14 電解質溶液(原卷版+解析版)--2025年高考化學二輪復習學案

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專題14 電解質溶液
目錄
1
【考向一】弱電解質的判斷及應用 1
【考向二】溶液酸堿性的判斷 3
【考向三】溶液中微粒濃度的等量關系 6
【考向四】溶液中微粒濃度的不等量關系 10
【考向五】水的電離度圖像分析 15
【考向六】酸、堿溶液稀釋圖像分析 18
【考向七】酸堿中和滴定圖像分析 21
【考向八】分布系數圖像分析 26
31
【考向一】弱電解質的判斷及應用
【典例1】(24-25高三下·重慶·階段練習)下列有關及其鹽的說法正確的是( )
A.冰醋酸加水稀釋,其電離度逐漸增加,逐漸增大
B.常溫下,的溶液其電離度小于的溶液
C.加熱溶液,其pH減小是水解平衡移動的結果
D.用溶液做導電性實驗,燈泡很暗,說明是弱電解質
答案:B
解析:A.為弱酸,溶于水發生電離:,在稀釋過程中,還會繼續電離出補充,其電離度逐漸增加,但逐漸減小,A錯誤;
B.為弱酸,加水稀釋過程中,其電離度逐漸增加,即濃度越稀電離度越大,則的溶液其電離度小于的溶液,B正確;
C.為強堿弱酸鹽,其溶液因水解呈堿性,同時水解為吸熱反應,故加熱溶液,水解增強,堿性增強,pH增大,同時加熱也能促進水的電離,所以加熱醋酸鈉溶液其pH減小是因為水的電離程度大于醋酸根離子的水解程度,C錯誤;
D.該溶液無濃度,無對照,無法證明是弱電解質,D錯誤;
故答案為:B。
一、判斷弱電解質的三個思維角度
1.弱電解質的定義,即弱電解質不能完全電離,如測0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
2.弱電解質溶液中存在電離平衡,條件改變,平衡移動,如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍后,13.弱電解質形成的鹽類能水解,如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個現象:
(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞溶液?,F象:溶液變為淺紅色。
(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,測其pH?,F象:pH>7。
二、弱電解質的判斷方法
(1)在相同濃度、相同溫度下,與強電解質溶液做導電性對比實驗。
(2)濃度與pH的關系。如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,則可證明CH3COOH是弱電解質。
(3)測定對應鹽溶液的酸堿性。如CH3COONa溶液呈堿性,則可證明CH3COOH是弱酸。
(4)稀釋前后溶液的pH與稀釋倍數的關系。例如,將pH=2的酸溶液稀釋至原體積的1 000倍,若pH小于5,則證明該酸為弱酸;若pH為5,則證明該酸為強酸。
(5)通過電離常數比較,電離常數越大,弱酸(或弱堿)酸性(或堿性)相對較強。
【變式1-1】(24-25高三上·北京石景山·期末)已知溶液顯酸性。關于和的下列說法中,不正確的是( )
A.溶液中,
B.兩種物質的溶液中,所含微粒的種類相同
C.溶液中,
D.可以用溶液吸收,生成
答案:C
解析:A.在溶液中電離:,且在溶液中會發生水解,所以,A正確;
B.在溶液中存在水解,在溶液中存在電離和水解平衡,所以兩種物質的溶液中,所含微粒種類相同,B正確;
C.溶液中,根據電荷守恒:,溶液顯酸性,,,C錯誤;
D.溶液可與發生反應:,D正確;
答案選C。
【變式1-2】常溫下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的電離常數分別為1.7×10-5、1.8×10-4,以下關于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的說法正確的是( )
A.c(H+):CH3COOH=HCOOH
B.等體積的兩溶液中,分別加入過量的鎂,產生氫氣的體積:HCOOH>CH3COOH
C.HCOOH與NaOH發生反應的離子方程式為:H++OH-=H2O
D.將CH3COOH溶液稀釋100倍過程中,其電離常數保持不變
答案:D
解析:A.電離平衡常數越大,酸性越強,等濃度的甲酸和乙酸溶液,甲酸酸性強,所以電離程度大,所以溶液中的c(H+):CH3COOH<HCOOH,故A錯誤;
B.等濃度等體積的甲酸和乙酸溶液中,甲酸和乙酸的物質的量相等,分別加入過量的鎂,產生氫氣的體積:HCOOH = CH3COOH,故B錯誤;
C.HCOOH是弱酸,與NaOH發生反應:HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,故C錯誤;
D.電離常數只與溫度有關,故將CH3COOH溶液稀釋100倍過程中,其電離常數保持不變,故D正確;
故選D。
【考向二】溶液酸堿性的判斷
【典例2】(2024·貴州·)硼砂水溶液常用于pH計的校準。硼砂水解生成等物質的量的(硼酸)和(硼酸鈉)。
已知:①時,硼酸顯酸性的原理
②。
下列說法正確的是( )
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要來自水的電離
C.25℃時,硼酸水溶液的
D.等濃度等體積的和溶液混合后,溶液顯酸性
答案:B
解析:A.水解生成等物質的量濃度的和,硼酸遇水轉換,根據物料守恒,,A錯誤;
B.根據已知,硼酸遇水轉換,其中的H+是由水提供的,B正確;
C.25℃時, ,,,因,,C錯誤;
D.的電離平衡常數為,的水解平衡常數,水解程度大于電離程度,顯堿性,D錯誤;
故選B。
溶液酸堿性的判斷
1.根據電離常數判斷
(1)弱酸(堿)與其相應鹽(1∶1)混合:比較Ka或Kb與Kh的相對大小
(2)弱酸的酸式鹽:比較水解程度(Kh2)和電離程度(Ka2)的相對大小
(3)弱酸弱堿鹽:比較Kh陽和Kh陰的相對大小
2.根據微粒濃度判斷
(1)NaHA溶液中:c(H2A)>c(A2-),則溶液呈堿性
(2)MA溶液中:c(M+)>c(A-),則溶液呈堿性
(3)HA+NaB(1∶1)溶液中:c(HA)>c(B-),則溶液呈堿性
3.根據酸堿混合后所得物質判斷
(1)等濃度等體積的醋酸和燒堿混合,則溶液呈堿性
(2)等濃度等體積的氨水和鹽酸混合,則溶液呈酸性
(3)pH之和等于14的鹽酸和燒堿等體積混合,則溶液呈中性
(4)pH之和等于14的醋酸和燒堿等體積混合,則溶液呈酸性
(5)pH之和等于14的氨水和鹽酸等體積混合,則溶液呈堿性
4.四種??蓟旌先芤旱乃釅A性
(1)CH3COOH與CH3COONa等濃度時:CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,等體積混合后溶液呈酸性。
(2)NH4Cl和NH3·H2O等濃度時:NH3·H2O的電離程度大于NH4+的水解程度,等體積混合后溶液呈堿性。
(3)HCN與NaCN等濃度時:CN-的水解程度大于HCN的電離程度,等體積混合后溶液呈堿性。
(4)Na2CO3與NaHCO3等濃度時:由于CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,所以等體積混合后c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
【變式2-1】(2024·廣東廣州·二模)常溫下,乳酸(用HL表示)的,乳酸和氫氧化鈉溶液反應生成乳酸鈉(用NaL表示)。下列說法正確的是( )
A.NaL水溶液呈中性
B.0.01 HL溶液的pH=2
C.0.01 HL溶液中,
D.0.01 NaL溶液中,
答案:D
解析:A.NaL是強堿弱酸鹽,水解顯堿性,A錯誤;
B.,,pH=2.75,B錯誤;
C.HL微弱電離,,C錯誤;
D.根據物料守恒,,D正確;
故選D。
【變式2-2】(2024·海南·二模)室溫下,往溶液中加入下列試劑,所得溶液仍呈堿性的是( )
A.的 B.的
C. D.
答案:D
解析:中,。
A.的中,,中,,則混合后顯中性,A錯誤;
B.因為是弱電解質,部分電離,則的中,,因此混合后CH3COOH過量較多,顯酸性,B錯誤;
C.室溫下大約是0.93mol,0.93mol與發生反應后,氯氣剩余較多,所得溶液不呈堿性,C錯誤;
D.中,,與恰好完全反應生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉由于亞硫酸根離子的水解顯堿性,D正確;
故選D。
【考向三】溶液中微粒濃度的等量關系
【典例3】(2024·天津·)甲胺水溶液中存在以下平衡:。已知:時,的,的。下列說法錯誤的是( )
A.的
B.溶液中存在
C.時,溶液與溶液相比,溶液中的小
D.溶液與相同濃度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
答案:C
解析:A.由的電離方程式可知,的,A正確;
B.由的電離方程式及電荷守恒可知,溶液中存在,B正確;
C.由的,的,堿性,由越弱越水解可得,時,溶液與溶液相比,溶液中的大,C錯誤;
D.溶液與相同濃度的溶液以任意比例混合,由物料守恒得,混合液中存在,D正確;
故選C。
溶液中微粒濃度的等量關系
1.電荷守恒
(1)含義:陽離子所帶的正電荷總數與陰離子所帶的負電荷總數相等
(2)系數:電荷數
(3)特點:只含離子,與物質的種類、比例、是否反應無關,只與離子的種類有關
(4)判斷:先看系數是否正確,再看離子是否齊全
2.物料守恒
(1)含義
①原始物質中某些微粒間存在特定的比例關系
②溶液中所有含某元素或原子團的微粒的濃度之和等于某一特定的數值
(2)系數:按照比例確定
(3)特點:一定沒有H+和OH-,與比例有關,與是否反應無關
(4)判斷:先看比例是否正確,再看微粒是否齊全
3.質子守恒
(1)含義:水電離出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表達式:c(OH-)+c(OH-)消耗-c(OH-)外來=c(H+)+c(H+)消耗-c(H+)外來
(3)系數:變化量
(4)特點:一定有H+和OH-,還有分子
(5)混合液中質子守恒=電荷守恒與物料守恒消不變或特定的離子
(6)判斷:先根據變化量確定系數是否正確,再看微粒方向是否正確
如:0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子濃度的關系:
①大小關系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
②物料守恒:c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
③電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
④質子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)。
【變式3-1】(2024·湖南·)常溫下,向溶液中緩慢滴入相同濃度的溶液,混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入溶液體積的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.水的電離程度:
B.M點:
C.當時,
D.N點:
答案:D
解析:結合起點和終點,向溶液中滴入相同濃度的溶液,發生濃度改變的微粒是Na+、、和;當,溶液中存在Na+、H+和,,隨著加入溶液,減少但不會降到0,當,,隨著加入溶液,會與反應而減少,當,溶質為,,,很少,接近于0,則斜率為負的曲線代表;當時,中=,很小,隨著加入溶液,溶質由變為和混物,最終為,增加的很少,而增加的多,當,溶質為,少部分水解,,斜率為正的曲線代表,即經過M點在下降的曲線表示的是濃度的改變,經過M點、N點的在上升的曲線表示的是濃度的改變。
A.N點HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應生成HCOONa,此時僅存在HCOONa的水解,M點時仍剩余有未反應的NaOH,對水的電離是抑制的,故水的電離程度M<N,故A正確;
B.M點溶液中電荷守恒有,M點為交點可知,聯合可得,故B正確;
C.當時,溶液中的溶質為,根據電荷守恒有,根據物料守恒,兩式整理可得,故C正確;
D.N點HCOOH溶液與NaOH溶液恰好反應生成HCOONa,甲酸根發生水解,因此及觀察圖中N點可知,,根據,可知,故D錯誤;
故答案選D。
【變式3-2】(2024·福建·)將草酸鈣固體溶于不同初始濃度的鹽酸中,平衡時部分組分的關系如圖。已知草酸。下列說法錯誤的是( )
A.時,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常數為
D.時,
答案:D
解析:草酸鈣為強堿弱酸鹽,其溶液呈堿性,滴加鹽酸過程中體系中存在一系列平衡、、,因此曲線Ⅰ代表,曲線Ⅱ代表,曲線Ⅲ代表,據此解題。
A.時,c()=c(),則,溶液的,故A正確;
B.草酸鈣固體滴加稀鹽酸,任意下均有物料守恒關系,故B正確;
C.時,,c()=,,c()=;,c()=,由圖可知時,c(Ca2+)=c()=,則Ksp()= c(Ca2+)×c()=;的平衡常數K====,故C正確;
D.溶液中存在電荷守恒,時,c()=c(),則存在關系,故D錯誤;
故選D。
【考向四】溶液中微粒濃度的不等量關系
【典例4】(2024·重慶·)某興趣小組探究的生成過程。若向溶液中逐滴加入氨水,則下列說法正確的是( )
A.產生少量沉淀時(),溶液中
B.產生大量沉淀時(),溶液中
C.沉淀部分溶解時,溶液中
D.沉淀完全溶解時,溶液中
答案:C
解析:在Cu(NO3)2溶液中逐滴加入氨水的反應方程式為:①Cu(NO3)2 + 2NH3 H2O= Cu(OH)2↓+2NH4NO3;②Cu(OH)2 + 4NH3 H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 +4H2O,③總反應Cu(NO3)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4](NO3)2+4H2O,據此回答。
A.產生少量沉淀時(pH = 4.8),按照反應①處理,溶液中的溶質為Cu(NO3)2、NH4NO3,NH4NO3在水溶液中完全電離,溶液呈酸性,溶液中很小,則溶液中>,A錯誤;
B.產生大量沉淀時(pH= 6.0),按照反應①處理,溶液中的溶質為Cu(NO3)2、NH4NO3,Cu(NO3)2、NH4NO3都電離出,只有NH4NO3電離出,所以 < ,B錯誤;
C.沉淀部分溶解時,按照反應②③處理,溶液中的溶質為NH4NO3、[Cu(NH3)4](NO3)2,NH4NO3完全電離出,Cu(OH)2、[Cu(NH3)4](NO3)2電離出的c(Cu2+)很小,所以溶液中c(Cu2+) < , C正確;
D.沉淀完全溶解時,按照反應③處理,溶液中的溶質為[Cu(NH3)4](NO3)2,[Cu(NH3)4]2+ 部分水解,不水解,所以溶液中2c([Cu(NH3)4]2+) < ,D錯誤;
故答案選:C。
一、溶液中微粒濃度的不等量關系
1.三個原則
(1)原始物質中微粒濃度大
①鹽在溶液中主要以離子形式存在
②弱酸或弱堿在溶液中主要以分子形式存在
(2)化學式中個數多的微粒濃度大
(3)主要反應生成的微粒濃度大
2.一個忽略:弱酸(堿)及其相應鹽的混合物,相互抑制,忽略程度小的平衡
(1)CH3COONa+CH3COOH(1∶1)
①酸堿性:酸性,電離>水解,忽略水解
②大小關系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)
①酸堿性:堿性,電離>水解,忽略水解
②大小關系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)HCN和NaCN(1∶1)
①酸堿性:堿性,電離<水解,忽略電離
②大小關系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)pH=3的一元弱酸HR與pH=11的NaOH溶液等體積混合
①反應后溶液的成分:NaR(少量)和HR(大量)
②酸堿性:酸性,電離>水解,忽略水解
③大小關系:c(HR)>c(R-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)pH=9的一元弱堿ROH與pH=5的HCl溶液等體積混合
①反應后溶液的成分:RCl(少量)和ROH(大量)
②酸堿性:堿性,電離>水解,忽略水解
③大小關系:c(ROH)>c(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
3.三個思維模型
二、常見類型
1.比值型微粒濃度的變化
(1)適用范圍:分子和分母變化趨勢相同
(2)方法:變形法
①分子和分母同乘一個相同的量,盡可能將其轉化為平衡常數
②分子和分母同乘溶液的體積,將其轉化為物質的量
(3)極限法:無限加料或無限稀釋
①無限加A,相當于只是A溶液,其濃度無限接近于所加入的A的濃度
②無限加水,相當于只是水,c(H+)或c(OH-)→10-7mol L-1,其他微粒濃度為0
(4)中性溶液:結合電荷守恒進行判斷
2.弱酸的酸式鹽溶液中微粒濃度的比較
(1)NaHX(酸性):c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(OH-)>c(H2X)
(2)NaHX(堿性):c(Na+)>c(HX-)>c(OH-)>c(H2X)>c(H+)>c(X2-)
3.中性溶液中微粒濃度的比較
(1)方法
①在恰好中和的基礎上多(少)加一點酸(堿)性物質,不考慮水解和電離
②正常的微粒濃度假設為1mol/L,額外多一點或少一點的微粒濃度假設為0.1mol/L
(2)鹽酸滴定氨水
①溶液成分:NH4Cl(1mol/L)和NH3·H2O(0.1mol/L)
②濃度大?。篶(Cl-)=c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+)
(3)醋酸滴定燒堿
①溶液成分:CH3COONa(1mol/L)和CH3COOH(0.1mol/L)
②濃度大?。篶(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
(4)燒堿滴定氯化銨:NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)顯堿性
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NH3·H2O(1mol/L)和NH4Cl(1.1mol/L)
②濃度大小:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(H+)=c(OH-)
(5)鹽酸滴定醋酸鈉:CH3COONa+CH3COOH(1∶1)顯酸性
①溶液成分:CH3COONa(1.1mol/L)、CH3COOH(1mol/L)和NaCl(1mol/L)
②濃度大?。篶(Na+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(6)氯氣通入燒堿
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NaClO(0.9mol/L)和HClO(0.1mol/L)
②濃度大小:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(HClO)>c(H+)=c(OH-)
【變式4-1】(2024·江蘇·)室溫下,通過下列實驗探究的性質。已知,。
實驗1:將氣體通入水中,測得溶液。
實驗2:將氣體通入溶液中,當溶液時停止通氣。
實驗3:將氣體通入酸性溶液中,當溶液恰好褪色時停止通氣。
下列說法正確的是( )
A.實驗1所得溶液中:
B.實驗2所得溶液中:
C.實驗2所得溶液經蒸干、灼燒制得固體
D.實驗3所得溶液中:
答案:D
解析:實驗1得到H2SO3溶液,實驗2溶液的pH為4,實驗2為NaHSO3溶液,實驗3和酸性溶液反應的離子方程式為:。
A. 實驗1得到H2SO3溶液,其質子守恒關系式為:,則 ,A錯誤;
B.實驗2為pH為4,依據,則=,溶液,則,B錯誤;
C.NaHSO3溶液蒸干過程中會分解成Na2SO3、Na2SO3可被空氣中O2氧化,故蒸干、灼燒得固體,C錯誤;
D.實驗3依據發生的反應:,則恰好完全反應后,D正確;
故選D。
【變式4-2】(2024·湖北·)氣氛下,溶液中含鉛物種的分布如圖??v坐標()為組分中鉛占總鉛的質量分數。已知,、,。下列說法錯誤的是( )
A.時,溶液中
B.時,
C.時,
D.時,溶液中加入少量,會溶解
答案:D
解析:A.由圖可知,pH=6.5時δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,則c()≤=mol/L=10-7.1mol/LB.由圖可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)時,溶液中還存在Pb(OH)+,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)<50%,根據c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正確;
C.由物料守恒可知,,則,則,則,C正確;
D.pH=8時,向溶液中加入少量NaHCO3固體,溶液的pH變化不大,由圖可知PbCO3不會溶解,D錯誤;
答案選D。
【考向五】水的電離度圖像分析
【典例5】如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關系,下列判斷錯誤的是( )
A.兩條曲線間任意點均有c(H+)c(OH—)=Kw
B.M區域內任意點均有c(H+)C.圖中T1D.XZ線上任意點均有pH=7
答案:D
解析:A.水的離子積常數為溫度函數,溫度不變,平衡常數不變,則兩條曲線間任意點均有c(H+)c(OH—)=Kw,故A正確;
B.由圖可知,M區域內任意點均有c(H+)C.水的電離過程為吸熱過程,升高溫度,平衡右移,氫離子濃度和氫氧根離子濃度均增大,則圖中T1D.由圖可知,XZ線上任意點溶液氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等,X點溶液中氫離子濃度為10-7 mol·L-1,溶液pH為7,則XZ線上任意點溶液pH小于7,故D錯誤;
故選D。
水的電離度圖像
(1)c(H+)水和c(OH-)水的關系:在任何情況下都相等
(2)溶液對水的電離度的影響
①酸和堿抑制水的電離,酸堿性越強,c(H+)水越小
②弱鹽促進水的電離,酸堿性越強,c(H+)水越大
(3)化學反應過程中c(H+)水的變化
①酸和堿反應過程中,恰好中和時,c(H+)水最大
②強酸滴定弱酸鹽過程中,c(H+)水變小
③強堿滴定弱堿鹽過程中,c(H+)水變小
(4)水電離出的氫離子濃度和溶液pH的關系
①c(H+)水=10-5mol·L-1,pH=5(酸鹽溶液)或9(堿鹽溶液)
②c(H+)水=10-10mol·L-1,pH=10(堿溶液)或4(酸溶液)
③c(H+)水=10-7mol·L-1,該溶液對水的電離不促進也不抑制,溶液可能呈酸性、堿性和中性
混合液 溶液酸堿性
NH3·H2O和NH4Cl 中性
CH3COOH和CH3COONa 中性
NaOH和Na2CO3 堿性
NH4Cl和HCl 酸性
(5)實例:鹽酸滴定氨水中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化圖
①a點:溶液中全部是NH3·H2O,pH=11
②b點:NH3·H2O和NH4Cl的混合物,溶液呈中性
③c點:恰好中和點,全部是NH4Cl溶液,溶液呈酸性
④d點:NH4Cl和HCl的混合物,溶液呈酸性
【變式5-1】水是生命之源,水溶液中pH和pOH【pOH=-1gc(OH-)】的關系如圖所示,下列判斷正確的是( )
A.a點溶液呈酸性
B.a→c可表示稀硫酸稀釋時pH的變化
C.升高NaCl溶液的溫度,可使溶液由b點移動到a點
D.溫度為T2時,pH=2的鹽酸中,由水電離產生的
答案:C
解析:A.根據pH=-lgc(H+)和pOH=-lgc(OH-),a點pH=pOH,即c(H+)= c(OH-),溶液呈中性,故A錯誤;
B.a→c過程中pH增大則c(H+)減小,pOH則c(OH-)不變,稀硫酸稀釋時c(H+)減小但c(OH-)增大,則不能表示pH的變化,故B錯誤;
C.NaCl是中性溶液,升高溫度促進水的電離,c(H+)、c(OH-)均增大,則pH和pOH均減小,可使溶液由b點移動到a點,故C正確;
D.溫度為T2時,由a點可知c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,則水的離子積常數為Kw= c(H+) c(OH-)=10-12,pH=2的鹽酸中c(H+)=10-2mol/L,由水電離產生的,故D錯誤;
故選C。
【變式5-2】水的電離平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.圖中對應點的溫度關系為aB.純水僅升高溫度,可從a點變到c點
C.水的離子積常數Kw數值大小關系為c>d>b
D.在b點對應溫度下,0.5mol/L的H2SO4溶液與1mol/L的KOH溶液等體積混合,所得溶液的pH=6
答案:D
解析:A.溫度越高,水的離子積常數越大,根據圖象知,b點Kw=10-12,c點Kw=10-13,a點Kw=10-14,所以b>c>a,A錯誤;
B.a點和c點氫氧根離子的濃度相等,c點氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,若純水僅升高溫度,氫氧根與氫離子濃度都增大,B錯誤;
C.a、d曲線溫度相同,則離子積常數相同,即d點Kw=10-14,b點Kw=10-12,c點Kw=10-13,所以水的電離常數Kw數值大小關系為:b>c>d,C錯誤;
D.b點Kw=10-12,0.5mol/L的H2SO4溶液與1mol/L的KOH溶液等體積混合,氫離子濃度和氫氧根離子濃度相同,等體積混合溶液呈中性,pH=6,D正確;
故選D。
【考向六】酸、堿溶液稀釋圖像分析
【典例6】(2024·山西晉中·二模)常溫下,向濃度均為的兩種鉀鹽溶液中加水,溶液的與稀釋倍數的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.常溫下,的水解常數
B.時,溶液中
C.HY溶液可以與溶液反應
D.濃度均為的和溶液中離子總濃度:
答案:D
解析:A.的中,,A項正確;
B.時,由元素質量守恒原理可知項正確;
C.相同溫度時等濃度的溶液的大于溶液的,說明水解能力強于,酸性:項正確;
D.由電荷守恒可知,兩種鹽溶液中分別存在如下等式:,由于兩種溶液中相等而溶液中較小,故離子總濃度較小,項錯誤;
答案選D。
1.相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸稀釋圖像
①加水稀釋相同的倍數,醋酸的pH大
②加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多
③無限稀釋,溶液的pH無限接近于7
④稀釋過程中,水的電離程度變大
⑤稀釋過程中,醋酸的pH變化幅度大
2.相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸稀釋圖像
①加水稀釋相同的倍數,鹽酸的pH大
②加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多
③無限稀釋,溶液的pH無限接近于7
④稀釋過程中,水的電離程度變大
⑤稀釋過程中,鹽酸的pH變化幅度大
【變式6-1】(24-25高三下·重慶·階段練習)常溫下的溶液稀釋過程中、、與關系的完整圖像如圖所示。已知,的分布系數,。下列說法正確的是( )
A.曲線代表 B.
C.a點溶液的 D.b點溶液中,
答案:C
解析:常溫下,pH為3的NaHR溶液稀釋過程中,鈉離子和HR-離子的濃度減小,NaHR溶液呈酸性可知,HR-離子在溶液中的電離程度大于水解程度,溶液中R2-離子濃度大于H2R濃度,則曲線L1、L2、L3分別代表δ(H2R)、δ(R2-)、δ(HR-)與pc(Na+)的關系。據此解答:
A.由分析可知,曲線L1代表δ(H2R)與pc(Na+)的關系,故A錯誤;
B.由圖可知,H2R的電離常數,故B錯誤;
C.由圖可知,H2R的二級電離常數,a點溶液中R2-離子濃度等于HR-離子濃度,則溶液中氫離子濃度c(H+)=2×10-4mol/L,溶液pH為3.7,故C正確;
D.由圖可知,b點溶液中HR-離子濃度大于H2R濃度,由物料守恒c(Na+)=c(HR-)+c(R2-)+c(H2R)可知,溶液中c(Na+)<2c(HR﹣)+c(R2﹣),故D錯誤;
故答案為C。
【變式6-2】(24-25高三上·山西運城·期末)25℃時,某二元酸(HA)的、。1.0NaHA溶液稀釋過程中、、與的關系如圖所示。已知,的分布系數。下列說法錯誤的是( )
A.a點:pH=4.37 B.曲線m為的變化曲線
C.b點: D.c點:
答案:A
解析:1.0NaHA溶液稀釋過程中,隨著水的加入,因存在電離平衡和水解平衡,HA-的分布系數先保持不變后減小,曲線n為δ(HA-)的變化曲線,pc(Na+)的增大,c(Na+)減小,δ(A2-)增大明顯,故曲線m為δ(A2-)的變化曲線,則曲線p為δ(H2A)的變化曲線。
A.a點,pc(Na+)=1.0,則c(Na+)=0.1mol/L,δ(HA-)=0.70,==0.15,,,pH≠4.37,A錯誤;
B.由分析知,曲線m為的變化曲線,B正確;
C.b點,==0.15,根據物料守恒有,所以有 ,C正確;
D.c點,=,根據電荷守恒有,故有,D正確;
故選A。
【考向七】酸堿中和滴定圖像分析
【典例7】(2024·廣西·)常溫下,用溶液分別滴定下列兩種混合溶液:
Ⅰ.20.00mL濃度均為和溶液
Ⅱ.20.00mL濃度均為和溶液
兩種混合溶液的滴定曲線如圖。已知,下列說法正確的是( )
A.Ⅰ對應的滴定曲線為N線
B.點水電離出的數量級為
C.時,Ⅱ中
D.時,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
答案:D
解析:溶液中加入40ml氫氧化鈉溶液時,I中的溶質為氯化鈉和醋酸鈉,Ⅱ中的溶質為氯化鈉和一水合氨,根據,醋酸根、銨根的水解程度小于醋酸、一水合氨的電離程度,氯化鈉顯中性,醋酸根和一水合氨在濃度相同時,一水合氨溶液的堿性更強,故I對應的滴定曲線為M,Ⅱ對應的滴定曲線為N;
A.向溶液中加入40ml氫氧化鈉溶液時,I中的溶質為氯化鈉和醋酸鈉,Ⅱ中的溶質為氯化鈉和一水合氨,氯化鈉顯中性,醋酸根和一水合氨在濃度相同時,一水合氨溶液的堿性更強,故I對應的滴定曲線為M,A錯誤;
B.根據分析可知a點的溶質為氯化鈉和醋酸鈉,醋酸根發生水解,溶液的pH接近8,由水電離的=,數量級接近,B錯誤;
C.當時,Ⅱ中的溶質為氯化鈉、氯化銨、一水合氨,且氯化銨和一水合氨的濃度相同,銨根的水解,即水解程度小于一水合氨的電離程度,所以,又物料守恒,即,故,C錯誤;
D. 根據元素守恒,之和等于之和,根據圖像,時,Ⅱ所加氫氧化鈉溶液較少,溶液體積較小,故Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和,D正確;
故選D。
1.酸堿中和滴定曲線
以室溫時用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1HA溶液為例
(1)起始點:HA的單一溶液
①根據起點時的pH可以判斷電解質的強弱
②根據起點時的pH可以計算弱酸(堿)的電離常數
(2)半中和點:HA和NaA等量混合
①酸性:HA的電離程度大于NaA的水解程度:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
②堿性:HA的電離程度小于NaA的水解程度:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(3)中和點:原溶液中溶質恰好完全反應生成NaA
①特點:溶液的溫度最高;水的電離度最大
②溶液酸堿性:溶液顯堿性
③微粒濃度的大?。篶(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
(4)中性點:判斷酸或堿稍微過量
①溶液成分:NaA和少量的HA
②微粒濃度的大小:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
(5)半過量點:NaA+NaOH(2∶1)
①溶液酸堿性:NaOH溶液過量,溶液顯堿性
②微粒濃度的大?。篶(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
(6)倍過量點:NaA+NaOH(1∶1)
①溶液酸堿性:NaOH溶液過量,溶液顯堿性
②微粒濃度大小:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(HA)>c(H+)
2.中和滴定中直線圖像及分析
常溫下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所示:
(1)滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-
(2)滴定過程:隨著NaOH的加入,c(H+)逐漸減小
①lg=lg=lg逐漸增大
②lg=lg=lg逐漸減小
(3)電離常數:找濃度相等點
①a點:lg=0,c(H2Y)=c(HY-),Ka1==c(H+)=10-1.3
②e點:lg=0,c(HY-)=c(Y2-),Ka2==c(H+)=10-4.3
(4)交點c的特殊性:lg=lg,c(H2Y)=c(Y2-)
(5)酸式鹽NaHY的酸堿性:比較Ka2和Kh2的相對大小
①若Ka2>Kh2,說明HY-的電離程度大于HY-的水解程度,溶液呈酸性
②若Ka2<Kh2,說明HY-的電離程度小于HY-的水解程度,溶液呈堿性
③Kh2===10-12.7<Ka2=10-4.3,說明NaHY呈酸性
【變式7-1】(24-25高三下·山西·開學考試)25℃時,向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液,溶液中與的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.25℃時,HA的電離常數為 B.a、b兩點水的電離程度:a<b
C.b點時,加入的HA溶液的體積為10mL D.加水稀釋c點溶液,減小
答案:C
解析:A.時,,可得:,,,電離常數,A項正確;
B.向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液,由圖可知a點溶液顯堿性,主要溶質為NaOH,b點溶液顯中性,主要溶質為鹽,堿抑制水的電離,鹽水解促進水的電離,因此水的電離程度:aC.若b點加入HA體積為10mL,則溶液恰好應為NaA的鹽溶液,HA為弱酸,則NaA溶液因水解顯堿性,與b點顯中性不符,C項錯誤;
D.,C點溶液顯酸性,加水稀釋時減小,則減小,減小,D項正確;
答案選C。
【變式7-2】(2024·吉林長春·模擬預測)25℃時,用的鹽酸分別滴定的氨水和堿溶液(堿性:大于),溶液的與或的關系如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.曲線Ⅱ對應的是滴定的曲線 B.點對應的溶液
C.、點溶液中加入鹽酸的體積均為 D.點溶液滿足:
答案:D
解析:A.由圖可知,當=0,c()=c(NH3 H2O),Kb(NH3 H2O)= =c(OH-),則曲線Ⅰ對應的電離平衡常數為10-4.74,曲線Ⅱ對應的電離平衡常數為10-6,因堿性:NH3 H2O大于MOH,則Kb(NH3 H2O)>Kb(MOH),故曲線Ⅰ對應的是滴定NH3 H2O的曲線,曲線Ⅱ對應的是滴定MOH的曲線,故A錯誤;
B.a點時,=1.74,=10-1.74,溫度不變,Kb不變,則c(OH-)==10-3,pH=11,故B錯誤;
C.若氨水溶液中加入鹽酸的體積為10 mL,則溶質為NH3·H2O和NH4Cl且兩者物質的量濃度相等,由于氨水電離占主要,因此溶液顯堿性,則c() >c(NH3·H2O),則不在b點,同理若MOH溶液中加入鹽酸的體積為10 mL,也不在e點,故C錯誤;
D.根據e點pOH=6,=0,則,f點=1,則,則,溶液呈中性,根據電荷守恒得到溶液滿足:c(M+) = c(Cl-),故D正確;
答案選D。
【考向八】分布系數圖像分析
【典例8】(2024·江西·)廢棄電池中錳可通過浸取回收。某溫度下,MnSO4在不同濃度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系數δ與pH的關系如圖。下列說法正確的是( )
已知:Mn(OH)2難溶于水,具有兩性;δ(MnOH+)=;
A.曲線z為δ(MnOH+)
B.O點,
C.P點,c(Mn2+)<c(K+)
D.Q點,c()=2c(MnOH+)+2c()
答案:C
解析:Mn(OH)2難溶于水,具有兩性,某溫度下,MnSO4在不同濃度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系數δ與pH的關系如圖,結合曲線變化和分布分數可知,pH較小時,Mn元素存在形式為Mn2+,則曲線x為Mn2+,曲線y為MnOH+,曲線z為,結合圖象變化分析判斷選項。
A.分析可知,z表示δ(),故A錯誤;
B.圖中O點存在電離平衡Mn2++OH﹣ MnOH+,在P點時c(Mn2+)=c(MnOH+),pH=10.2,K103.8,O點δ(Mn2+)=0.6時,δ(MnOH+)=0.4,則c(OH﹣)10﹣3.8mol/L10﹣3.8mol/L,則,故B錯誤;
C.P點時δ(Mn2+)=δ(MnOH+)=0.5,溶液中含Mn元素微粒只有這兩種,根據物料守恒有c(Mn2+)+c(MnOH+)=c(),且c(Mn2+)=c(MnOH+)① 即2c(Mn2+)=c()②,根據電荷守恒有 ③,將①和②代入③得到,此時pH=10.2, 則c(Mn2+)<c(K+),故C正確;
D.Q點時,根據圖像溶液中存在,物料守恒:c()=c(Mn2+)+c(MnOH+)+c()+c()+c[],且c(MnOH+)=c(),c()=c[],則c()=c(Mn2+)+2c(MnOH+)+2c() ,故c()>2c(MnOH+)+2c() ,故D錯誤;
故選C。
分布系數圖像
分布系數圖像是酸堿中和滴定曲線的一種變式,常以pH、分布系數(δ)為橫、縱坐標,結合滴定實驗數據繪制出關系曲線,這里分布系數(δ)代表組分的平衡濃度占總濃度的比值。
一元弱酸(HA) 二元弱酸(H2A)
δ0代表HA,δ1代表A- δ0代表H2A,δ1代表HA-,δ2代表A2-
(1)電離常數的計算:找交點(微粒濃度相等點)
①pH=4.76時,c(HA)=c(A-),Ka(HA)==c(H+)=10-4.76
②pH=1.2時,c(H2A)=c(HA-),Ka1(H2A)==10-1.2
③pH=4.1時,c(HA-)=c(A2-),Ka2(H2A)==10-4.1
(2)水解常數的計算
①A-的水解常數:Kh===1×10-9.24
②A2-的水解常數:Kh1===1×10-9.9
③HA-的水解常數:Kh2===1×10-12.8
(3)NaHA溶液
①溶液的酸堿性:溶液呈酸性(Ka2>Kh2)
②微粒濃度大小:c(Na+)>c(HA-)>c(A-)>c(A2-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-)
【變式8-1】(2024·新課標卷·)常溫下和的兩種溶液中,分布系數δ與pH的變化關系如圖所示。[比如:]
下列敘述正確的是( )
A.曲線M表示的變化關系
B.若酸的初始濃度為,則a點對應的溶液中有
C.的電離常數
D.時,
答案:D
解析:隨著pH的增大,、濃度減小,、濃度增大,—Cl為吸電子基團,的酸性強于,即),δ(酸分子)=δ(酸根離子)=0.5時的pH分別約為1.3、2.8,則兩種酸的電離常數分別為,,由此分析解題。
A.根據分析,曲線M表示的變化關系,A錯誤;
B.根據,初始,若溶液中溶質只有,則,但a點對應的,說明此時溶液中加入了酸性更強的酸,根據電荷守恒,,B錯誤;
C.根據分析,CH2ClCOOH的電離常數Ka=10-2.8,C錯誤;
D.電離度,,則=,,時,,,D正確;
故答案選D。
【變式8-2】(24-25高三上·云南昆明·階段練習)肼(N2H4)的水溶液顯堿性,存在如下平衡:
Kbl
Kb2
常溫下,肼溶液中含氮微粒的分布系數δ與溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的關系如圖所示。例如,向10.00mL 0.01 mol·L-1 N2H4溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1稀硫酸,下列說法錯誤的是( )
A.Kb2=10-14.9
B.V稀硫酸=5.00 mL時,溶液的pOH<7
C.V稀硫酸=10.00 mL時,溶液中有:
D.的平衡常數K=108.88
答案:B
解析:A.,當時,,由圖中兩者的交點可得,同理可知Kb1=10-6.02, A正確;
B.V稀硫酸=5.00mL時,兩種反應物全部轉化為(N2H5)2SO4,(可視為水解反應)的平衡常數,水解程度大于電離程度,溶液顯酸性,pOH>7,B錯誤;
C.V稀硫酸=10.00 mL時,恰好完全反應,產物為N2H6SO4,根據元素質量守恒(物料守恒)有,C正確;
D.的平衡常數,D正確;
故選B。
1.(2025·浙江·)時,的電離常數。下列描述不正確的是( )
A.
B.
C.
D.溶液中,,則
答案:D
解析:A.,K==,A正確;
B.,K==,B正確;
C.,K==,C正確;
D.=,由于,,D錯誤;
答案選D。
2.(2024·浙江·)室溫下,水溶液中各含硫微粒物質的量分數隨變化關系如下圖[例如]。已知:。
下列說法正確的是( )
A.溶解度:大于
B.以酚酞為指示劑(變色的范圍8.2~10.0),用標準溶液可滴定水溶液的濃度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率約為
D.的溶液中加入等體積的溶液,反應初始生成的沉淀是
答案:C
解析:在H2S溶液中存在電離平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,隨著pH的增大,H2S的物質的量分數逐漸減小,HS-的物質的量分數先增大后減小,S2-的物質的量分數逐漸增大,圖中線①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物質的量分數隨pH的變化,由①和②交點的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交點的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。
A.FeS的溶解平衡為FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),飽和FeS溶液物質的量濃度為=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡為Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),飽和Fe(OH)2溶液物質的量濃度為=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A項錯誤;
B.酚酞的變色范圍為8.2~10,若以酚酞為指示劑,用NaOH標準溶液滴定H2S水溶液,由圖可知當酚酞發生明顯顏色變化時,反應沒有完全,即不能用酚酞作指示劑判斷滴定終點,B項錯誤;
C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常數Kh(S2-)=====0.1,設水解的S2-的濃度為x mol/L,則=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率約為×100%=62%,C項正確;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等體積0.2mol/L Na2S溶液,瞬間得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,結合C項,瞬時c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反應初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D項錯誤;
答案選C。
3.(2024·北京·)下列依據相關數據作出的推斷中,不正確的是( )
A.依據相同溫度下可逆反應的Q與K大小的比較,可推斷反應進行的方向
B.依據一元弱酸的,可推斷它們同溫度同濃度稀溶液的大小
C.依據第二周期主族元素電負性依次增大,可推斷它們的第一電離能依次增大
D.依據的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能,可推斷它們的熱穩定性強弱
答案:C
解析:A.對于可逆反應的Q與K的關系:Q>K,反應向逆反應方向進行;QB.一元弱酸的越大,同溫度同濃度稀溶液的酸性越強,電離出的越多,越小,B正確;
C.同一周期從左到右,第一電離能是增大的趨勢,但是ⅡA大于ⅢA,VA大于VIA,C不正確;
D.的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能越大,氫化物的熱穩定性越強,D正確;
故選C。
4.(2024·河北·)在水溶液中,可與多種金屬離子形成配離子。X、Y、Z三種金屬離子分別與形成配離子達平衡時,與的關系如圖。
下列說法正確的是( )
A.的X、Y轉化為配離子時,兩溶液中的平衡濃度:
B.向Q點X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽,達平衡時
C.由Y和Z分別制備等物質的量的配離子時,消耗的物質的量:
D.若相關離子的濃度關系如P點所示,Y配離子的解離速率小于生成速率
答案:B
解析:A.的X、Y轉化為配離子時,溶液中,則,根據圖像可知,縱坐標約為時,溶液中,則溶液中的平衡濃度:,A錯誤;
B.Q點時,即,加入少量可溶性Y鹽后,會消耗形成Y配離子,使得溶液中減小(沿橫坐標軸向右移動),與曲線在Q點相交后,隨著繼續增大,X對應曲線位于Z對應曲線上方,即,則,B正確;
C.設金屬離子形成配離子的離子方程式為金屬離子配離子,則平衡常數,,即,故X、Y、Z三種金屬離子形成配離子時結合的越多,對應曲線斜率越大,由題圖知,曲線斜率:,則由Y、Z制備等物質的量的配離子時,消耗的物質的量:,C錯誤;
D.由P點狀態移動到形成Y配離子的反應的平衡狀態時,不變,增大,即增大、c(Y配離子)減小,則P點狀態Y配離子的解離速率>生成速率,D錯誤;
本題選B。
5.(2024·山東·)常溫下水溶液體系中存在反應:,平衡常數為K。已初始濃度,所有含碳物質的摩爾分數與變化關系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是( )
A.線Ⅱ表示的變化情況
B.的電離平衡常數
C.時,
D.時,
答案:C
解析:在溶液中存在平衡:CH3COOHCH3COO-+H+(①)、Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)(②),Ag+的水解平衡Ag++H2OAgOH+H+(③),隨著pH的增大,c(H+)減小,平衡①③正向移動,c(CH3COOH)、c(Ag+)減小,pH較小時(約小于7.8)CH3COO-濃度增大的影響大于Ag+濃度減小的影響,CH3COOAg濃度增大,pH較大時(約大于7.8)CH3COO-濃度增大的影響小于Ag+濃度減小的影響,CH3COOAg濃度減小,故線Ⅰ表示CH3COOH的摩爾分數隨pH變化的關系,線Ⅱ表示CH3COO-的摩爾分數隨pH變化的關系,線Ⅲ表示CH3COOAg隨pH變化的關系。
A.根據分析,線Ⅱ表示CH3COO-的變化情況,A項錯誤;
B.由圖可知,當c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等時(即線Ⅰ和線Ⅱ的交點),溶液的pH=m,則CH3COOH的電離平衡常數Ka==10-m,B項錯誤;
C.pH=n時=10-m,c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K=,c(Ag+)=,由圖可知pH=n時,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=mol/L,C項正確;
D.根據物料守恒,pH=10時溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,所以c(Ag+)+c(CH3COOAg)<0.08mol/L,D項錯誤;
答案選C。
6.(2024·浙江·)常溫下、將等體積、濃度均為溶液與新制溶液混合,出現白色渾濁;再滴加過量的溶液,振蕩,出現白色沉淀。
已知:
下列說法不正確的是( )
A.溶液中存在
B.將溶液稀釋到,幾乎不變
C.溶液與溶液混合后出現的白色渾濁不含有
D.存在反應是出現白色沉淀的主要原因
答案:C
解析:A.亞硫酸是二元弱酸,存在兩步電離,電離方程式為:,,溶液中還存在水的電離,且水的電離比H2SO3的第二步電離還弱,則溶液中,A正確;
B.亞硫酸根離子是其二級電離產生的,則稀釋的時候對氫離子的影響較大,稀釋的時候,亞硫酸的濃度變為原來的一半,另外稀釋的平衡常數不變,對第二級電離影響很小,則稀釋時亞硫酸根濃度基本不變,B正確;
C.加入雙氧水之前,生成的白色渾濁為BaSO3沉淀,C錯誤;
D.過氧化氫具有強氧化性,可以將+4價硫氧化為+6價硫酸根離子,則存在反應,,則出現白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正確;
故選C。
7.(2024·安徽·)環境保護工程師研究利用、和處理水樣中的。已知時,飽和溶液濃度約為,,,,。下列說法錯誤的是( )
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入氣體至飽和,所得溶液中:
答案:B
解析:A.溶液中只有5種離子,分別是,溶液是電中性的,存在電荷守恒,可表示為,A正確;
B.溶液中,水解使溶液呈堿性,其水解常數為,根據硫元素守恒可知,所以,則,B不正確;
C.遠遠大于,向的溶液中加入時,可以發生沉淀的轉化FeS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Fe2+(aq),該反應的平衡常數為,因此該反應可以完全進行,當溶液中Cd2+完全沉淀時,溶液中c(Fe2+)約為0.01mol/L,此時溶液中c(Cd2+)=mol/L=10-10.9mol/L<10-8mol/L,C正確;
D.的平衡常數,該反應可以完全進行,因此,當向的溶液中通入氣體至飽和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正確;
綜上所述,本題選B。
8.(2023·河北卷)某溫度下,兩種難溶鹽的飽和溶液中或與的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.
B.若混合溶液中各離子濃度如J點所示,加入,則平衡時變小
C.向固體中加入溶液,可發生的轉化
D.若混合溶液中各離子起始濃度如T點所示,待平衡時
答案:D
解析:對于沉淀,存在沉淀溶解平衡,則,在圖像上任找兩點(0,16),(3,7),轉化成相應的離子濃度代入,由于溫度不變,所以計算出的不變,可求得x=3,;對于沉淀,存在沉淀溶解平衡,,按照同樣的方法,在圖像上任找兩點(0,10),(3,7),可求得y=1,。
A.根據分析可知,x=3,y=1,,A項正確;
B.由圖像可知,若混合溶液中各離子濃度如J點所示,此時,加入,增大,減小,則,,變小,B項正確;
C.向固體中加入溶液,當達到了的溶度積常數,可發生→的轉化,C項正確;
D.若混合溶液中各離子起始濃度如T點所示,由于沉淀達到沉淀溶解平衡,所以不發生變化,而要發生沉淀,和的物質的量按1:y減少,所以達到平衡時,D項錯誤;
故選D。
9.(2023·福建卷)時,某二元酸的、。溶液稀釋過程中與的關系如圖所示。已知的分布系數。下列說法錯誤的是( )
A.曲線n為的變化曲線 B.a點:
C.b點: D.c點:
答案:B
解析:溶液稀釋過程中,隨著水的加入,因存在電離平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系數先保持不變后減小,曲線n為的變化曲線,的增大,減小,增大明顯,故曲線m為的變化曲線,則曲線p為的變化曲線;
A.溶液稀釋過程中,隨著水的加入,因存在電離平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系數開始時變化不大且保持較大,故曲線n為的變化曲線,選項A正確;
B.a點, =1.0,則=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,選項B錯誤;
C.b點, =0.70,==0.15,即=,根據物料守恒有,,故,選項C正確;
D.c點:=,故根據電荷守恒有,故,選項D正確;
答案選B。
10.(2023·重慶卷)溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,關于各點對應的溶液,下列說法正確的是( )
A.點等于點
B.點大于點
C.點降溫過程中有2個平衡發生移動
D.點
答案:B
解析:A.溫度升高,水的電離程度增大,則點小于點,A錯誤;
B.升高溫度促進銨根離子的電離,且N點銨根離子濃度更大,水解生成氫離子濃度更大,N點酸性更強,故點大于點,B正確;
C.點降溫過程中有水的電離平衡、銨根離子的水解平衡、硫酸銨的溶解平衡3個平衡發生移動,C錯誤;
D.點為硫酸銨的不飽和溶液,由電荷守恒可知,,D錯誤;
故選B。
11.(2023·北京卷)利用平衡移動原理,分析一定溫度下在不同的體系中的可能產物。
已知:i.圖1中曲線表示體系中各含碳粒子的物質的量分數與的關系。
ii.2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合;曲線Ⅱ的離子濃度關系符合[注:起始,不同下由圖1得到]。
下列說法不正確的是( )
A.由圖1,
B.由圖2,初始狀態,無沉淀生成
C.由圖2,初始狀態,平衡后溶液中存在
D.由圖1和圖2,初始狀態、,發生反應:
答案:C
解析:A.水溶液中的離子平衡 從圖1可以看出時,碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同,A項正確;
B.從圖2可以看出、時,該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方,不會產生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀,B項正確;
C.從圖2可以看出、時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,根據物料守恒,溶液中,C項錯誤;
D.時,溶液中主要含碳微粒是,,時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,因此反應的離子方程式為,D項正確;
故選C。
12.(2023·浙江卷)草酸()是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗:
實驗I:往溶液中滴加溶液。
實驗Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:的電離常數,溶液混合后體積變化忽略不計],下列說法正確的是( )
A.實驗I可選用甲基橙作指示劑,指示反應終點
B.實驗I中時,存在
C.實驗Ⅱ中發生反應
D.實驗Ⅱ中時,溶液中
答案:D
解析:A.溶液被氫氧化鈉溶液滴定到終點時生成顯堿性的草酸鈉溶液,為了減小實驗誤差要選用變色范圍在堿性范圍的指示劑,因此,實驗I可選用酚酞作指示劑,指示反應終點,故A錯誤;
B.實驗I中時,溶質是、且兩者物質的量濃度相等,,,則草酸氫根的電離程度大于草酸根的水解程度,因此存在,故B錯誤;
C.實驗Ⅱ中,由于開始滴加的氯化鈣量較少而過量,因此該反應在初始階段發生的是,該反應的平衡常數為,因為平衡常數很大,說明反應能夠完全進行,當完全消耗后,再和發生反應,故C錯誤;
D.實驗Ⅱ中時,溶液中的鈣離子濃度為,溶液中,故D正確。
綜上所述,答案為D。
13.(2023·湖南卷)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度均為的和的混合溶液,滴定過程中溶液的隨()的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.約為
B.點a:
C.點b:
D.水的電離程度:
答案:D
解析:NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反應時,先與強酸反應,然后再與弱酸反應,由滴定曲線可知,a點時NaOH溶液和HCl恰好完全反應生成NaCl和水,CH3COOH未發生反應,溶質成分為NaCl和CH3COOH;b點時NaOH溶液反應掉一半的CH3COOH,溶質成分為NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c點時NaOH溶液與CH3COOH恰好完全反應,溶質成分為NaCl、CH3COONa;d點時NaOH過量,溶質成分為NaCl、CH3COONa和NaOH,據此解答。
A.由分析可知,a點時溶質成分為NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正確;
B.a點溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒關系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正確;
C.點b溶液中含有NaCl及等濃度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液顯酸性,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,則c(CH3COOH)D.c點溶液中CH3COO-水解促進水的電離,d點堿過量,會抑制水的電離,則水的電離程度c>d,故D錯誤;
答案選D。
14.(2023·湖北卷)為某鄰苯二酚類配體,其,。常溫下構建溶液體系,其中,。體系中含Fe物種的組分分布系數δ與pH的關系如圖所示,分布系數,已知,。下列說法正確的是( )
A.當時,體系中
B.pH在9.5~10.5之間,含L的物種主要為
C.的平衡常數的lgK約為14
D.當時,參與配位的
答案:C
解析:從圖給的分布分數圖可以看出,在兩曲線的交點橫坐標值加和取平均值即為某型體含量最大時的pH,利用此規律解決本題。
A.從圖中可以看出Fe(Ⅲ)主要與L2-進行絡合,但在pH=1時,富含L的型體主要為H2L,此時電離出的HL-較少,根據H2L的一級電離常數可以簡單計算pH=1時溶液中c(HL-)≈5×10-9.46,但pH=1時c(OH-)=10-13,因此這四種離子的濃度大小為c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A錯誤;
B.根據圖示的分布分數圖可以推導出,H2L在pH≈9.9時HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此當pH在9.5~10.5之間時,含L的物種主要為HL-,B錯誤;
C.該反應的平衡常數K=,當[FeL2]-與[FeL]+分布分數相等時,可以將K簡化為K=,此時體系的pH=4,在pH=4時可以計算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,則該絡合反應的平衡常數K≈10-14.16,即lg K≈14,C正確;
D.根據圖像,pH=10時溶液中主要的型體為[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分數均為0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1,此時形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-,即參與配位的c(L2-)≈5×10-4,D錯誤;
故答案選C。
15.(2023·遼寧卷)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即,通過調節pH使和形成硫化物而分離,體系中與關系如下圖所示,c為和的濃度,單位為。已知,下列說法正確的是( )   
A. B.③為與的關系曲線
C. D.
答案:D
解析:已知H2S飽和溶液中隨著pH的增大,H2S的濃度逐漸減小,HS-的濃度增大,S2-濃度逐漸增大,則有-lgc(HS-)和-lg(S2-)隨著pH增大而減小,且相同pH相同時,HS-濃度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),則Ni2+和Cd2+濃度逐漸減小,且,即當c(S2-)相同時,c(Ni2+)>c(Cd2+),則-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)隨著pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲線①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,據此分析結合圖像各點數據進行解題。
A.由分析可知,曲線①代表Cd2+、③代表S2-,由圖示曲線①③交點可知,此時c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,則有,A錯誤;
B.由分析可知,③為與的關系曲線,B錯誤;
C.由分析可知,曲線④代表HS-,由圖示曲線④兩點坐標可知,此時c(H+)=10-1.6mol/L時,c(HS-)=10-6.5mol/L,或者當c(H+)=10-4.2mol/L時,c(HS-)=10-3.9mol/L,,C錯誤;
D.已知Ka1Ka2==,由曲線③兩點坐標可知,當c(H+)=10-4.9mol/L時,c(S2-)=10-13mol/L,或者當c(H+)=10-6.8mol/L時,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有Ka1Ka2===10-21.8,結合C項分析可知Ka1=10-7.1,故有,D正確;
故答案為D。
16.(2023·全國卷)一定溫度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。
下列說法正確的是( )
A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b點時,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常數K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先產生Ag2CrO4沉淀
答案:C
解析:根據圖像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度積Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度積Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,據此數據計算各選項結果。
A.假設a點坐標為(4,6.5),此時分別計算反應的濃度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的濃度熵均小于其對應的溶度積Ksp,二者不會生成沉淀,A錯誤;
B.Ksp為難溶物的溶度積,是一種平衡常數,平衡常數只與溫度有關,與濃度無關,根據分析可知,二者的溶度積不相同,B錯誤;
C.該反應的平衡常數表達式為K=,將表達式轉化為與兩種難溶物的溶度積有關的式子得K=====1×107.9,C正確;
D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,開始沉淀時所需要的c(Ag+)分別為10-8.8和10-5.35,說明此時沉淀Cl-需要的銀離子濃度更低,在這種情況下,先沉淀的是AgCl,D錯誤;
故答案選C。
17.(2023·全國卷)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關系圖(;可認為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是( )
A.由點可求得
B.時的溶解度為
C.濃度均為的和可通過分步沉淀進行分離
D.混合溶液中時二者不會同時沉淀
答案:C
解析:A.由點a(2,2.5)可知,此時pH=2,pOH=12,則===,故A錯誤;
B.由點(5,6)可知,此時pH=5,pOH=9,則===,時的溶解度為=10-3,故B錯誤;
C.由圖可知,當鐵離子完全沉淀時,鋁離子尚未開始沉淀,可通過調節溶液pH的方法分步沉淀和,故C正確;
D.由圖可知,沉淀完全時,,pM5,此時pH約為4.7,在此pH下剛開始沉淀的濃度為,而題中>,則會同時沉淀,故D錯誤;
答案選C。
18.(2022·河北·)某水樣中含一定濃度的CO、HCO和其他不與酸堿反應的離子。取10.00mL水樣,用0.01000mol L-1的HCl溶液進行滴定,溶液pH隨滴加HCl溶液體積V(HCl)的變化關系如圖(混合后溶液體積變化忽略不計)。
下列說法正確的是( )
A.該水樣中c(CO)=0.01mol L-1
B.a點處c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)
C.當V(HCl)≤20.00mL時,溶液中c(HCO)基本保持不變
D.曲線上任意一點存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03mol L-1
答案:C
解析:向碳酸根和碳酸氫根的混合溶液中加入鹽酸時,先后發生如下反應CO+H+=HCO、HCO+H+= H2CO3,則滴定時溶液pH會發生兩次突躍,第一次突躍時碳酸根離子與鹽酸恰好反應生成碳酸氫根離子,第二次突躍時碳酸氫根離子與鹽酸恰好反應生成碳酸,由圖可知,滴定過程中溶液pH第一次發生突躍時,鹽酸溶液的體積為20.00mL,由反應方程式CO+H+=HCO可知,水樣中碳酸根離子的濃度為=0.02mol/L,溶液pH第二次發生突躍時,鹽酸溶液的體積為50.00mL,則水樣中碳酸氫根離子的濃度為=0.01mol/L。
A.由分析可知,水樣中碳酸根離子的濃度為0.02mol/L,故A錯誤;
B.由圖可知,a點發生的反應為碳酸根離子與氫離子恰好反應生成碳酸氫根離子,可溶性碳酸氫鹽溶液中質子守恒關系為c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)+ c(CO),故B錯誤;
C.由分析可知,水樣中碳酸氫根離子的濃度為0.01mol/L,當鹽酸溶液體積V(HCl)≤20.00mL時,只發生反應CO+H+=HCO,滴定時溶液中碳酸氫根離子濃度為=0.01mol/L,則滴定時溶液中碳酸氫根離子濃度不變,故C正確;
D.由分析可知,水樣中碳酸根離子和碳酸氫根離子濃度之和為0.03mol/L,由物料守恒可知,溶液中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03 mol/L,滴定加入鹽酸會使溶液體積增大,則溶液中[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]會小于0.03 mol/L,故D錯誤;
故選C。
19.(2022·遼寧卷)甘氨酸是人體必需氨基酸之一、在時,、和的分布分數【如】與溶液關系如圖。下列說法錯誤的是( )
A.甘氨酸具有兩性
B.曲線c代表
C.的平衡常數
D.
答案:D
解析:A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有堿性,故A正確;
B.氨基具有堿性,在酸性較強時會結合氫離子,羧基具有酸性,在堿性較強時與氫氧根離子反應,故曲線a表示 的分布分數隨溶液pH的變化,曲b表示
的分布分數隨溶液pH的變化,曲線c表示的分布分數隨溶液pH的變化,故B正確;
C.的平衡常數,時,根據a,b曲線交點坐標可知,時,,則,故C正確;
D.由C項分析可知,,根據b,c曲線交點坐標坐標分析可得電離平衡的電離常數為K1=,,則,即,故D錯誤;
故答案選D。
1.(2024·浙江溫州·二模)下列物質屬于弱電解質的是( )
A. B. C. D.
答案:B
解析:A.是非電解質,A錯誤;
B.醋酸是弱酸,是弱電解質,B正確;
C.是強堿,是強電解質,C錯誤;
D.氯化鋁溶于水完全電離為氯離子和鋁離子,是強電解質,D錯誤;
故選B。
2.(24-25高三上·山東德州·階段練習)下列實驗操作能達到實驗目的或正確的是( )
A.通過x-ray衍射實驗測定青蒿素晶體中分子的相對分子質量
B.向飽和食鹽水中先通入過量二氧化碳再通入氨氣,可制取固體碳酸氫鈉
C.向1mL溴乙烷水解液中加入2滴溶液檢驗鹵代烴中的溴元素
D.室溫下的鹽酸和的醋酸溶液等體積混合后,測得pH仍為4
答案:D
解析:A.通過x-ray衍射實驗能測定青蒿素晶體的結構,但不能測定青蒿素晶體中分子的相對分子質量,故A錯誤;
B.向飽和食鹽水中先通入氨氣再通入過量二氧化碳,二氧化碳能與氨氣和食鹽水反應可制取固體碳酸氫鈉,故B錯誤;
C.檢驗鹵代烴中的溴元素的操作為向1mL溴乙烷水解液中先加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入硝酸銀溶液,觀察到溶液中有淡黃色沉淀沉淀說明溴乙烷分子中含有溴元素,故C錯誤;
D.pH為4的鹽酸和醋酸溶液中氫離子濃度相等,等體積混合后,溶液中pH不變,仍為4,故D正確;
故選D。
3.(2025·河北石家莊·一模)常溫下,向一定濃度H2C2O4溶液中加入KOH(s),保持溶液體積和溫度不變,測得pH與-lgX[X為c(H2C2O4)、c(C2)、]變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.常溫下,H2C2O4的Ka1=10-2.3
B.a點溶液中:c(K+)-c(OH-)=c(HC2)+c(H2C2O4)-c(H+)
C.KHC2O4溶液中:c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)
D.b點溶液中:c(K+)>3c(HC2)
答案:C
解析:向一定濃度草酸溶液中加入氫氧化鉀固體,隨著增大,減小,減小,增大,則增大,減小,增大,則減小,Ka2=,-lg=-pH-lgKa2(H2C2O4),即-lg與pH呈直線形關系,所以曲線是pH與變化圖,曲線是pH與變化圖,并且由時,,可得,則曲線是pH與變化圖。
A.點時,,,則,A錯誤;
B.點時,,由電荷守恒:,移項可得:,B錯誤;
C.,即的電離程度大于其水解程度,所以溶液中,,由于草酸氫根電離微弱,所以有,C正確;
D.點時,溶液,溶液呈酸性,c(H+),并且,則由電荷守恒:,得,D錯誤;
故選C。
4.(2025·貴州畢節·一模)甘氨酸是人體必需氨基酸之一,在晶體和水溶液中主要以偶極離子()的形式存在。其在水溶液中存在如下平衡:。當調節溶液的使甘氨酸所帶正負電荷正好相等時,甘氨酸所帶的凈電荷為零,此時溶液的即為甘氨酸的等電點,已知甘氨酸的等電點為5.97。在25℃時,向一定濃度的甘氨酸鹽酸鹽溶液中滴加溶液,、和的分布分數[如]與溶液關系如圖。下列說法錯誤的是( )
A.
B.點,
C.等電點時,微粒間的數量關系是:
D.的平衡常數
答案:B
解析:甘氨酸中含有氨基和羧基,氨基顯堿性,羧基顯酸性,在酸性條件下,存在的形式為CH2COOH,隨著pH增大,逐步轉化成CH2COO-,最終轉化成NH2CH2COO-,從而確定曲線a代表CH2COOH,曲線b代表為CH2COO-,曲線c代表NH2CH2COO-,據此分析;
A. +H+,K1; +H+,K2;K1=,M點時,,故K1=c(H+)=10-2.35,同樣K2=,N點時,K2=c(H+)=10-9.78,,故A正確;
B.點存在電荷守恒:,M點pH<7,,則,故B錯誤;
C.等電點是甘氨酸所帶正負電荷正好相等,因此CH2COOH的物質的量等于NH2CH2COO-,甘氨酸等電點為5.97,根據圖象可知,N(CH2COO-)>N(CH2COOH)= N(NH2CH2COO-),故C正確;
D.取坐標(2.35,0.50),此時,因此有K=c(OH-)===10-11.65,故D正確;
答案選B。
5.(24-25高三上·江西·期末)室溫下,H2S水溶液中各含硫微粒物質的量分數隨NaOH的加入的變化關系如圖[例如]。下列說法正確的是( )
A.NaHS溶液呈酸性
B.當pH=10時,
C.0.1mol/LNa2S溶液中,
D.向等濃度的Na2S和NaOH混合溶液中逐滴加入FeCl2溶液,先生成黑色沉淀,可證明
答案:B
解析:在H2S溶液中存在電離平衡:、,隨著pH的增大,H2S的物質的量分數逐漸減小,HS-的物質的量分數先增大后減小,S2-的物質的量分數逐漸增大,圖中線①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物質的量分數隨pH的變化,由①和②交點的pH=7可知,同理,由②和③交點的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13;
A.NaHS的水解常數為,則電離小于水解,溶液呈堿性,故A錯誤;
B.當pH=10時,,由電荷守恒可知,,則,因為,,故,故B正確;
C.0.1mol/LNa2S溶液中主要存在鈉離子和硫離子,硫離子水解生成和氫氧根離子,水解生成和氫氧根離子,且以第一步水解為主,則,0.1mol/LNa2S溶液中,、,故C錯誤;
D.向等濃度的Na2S和NaOH混合溶液中逐滴加入FeCl2溶液,先生成黑色沉淀,說明硫化亞鐵比氫氧化亞鐵更難溶,可證明,故D錯誤;
故選B。
6.(24-25高三上·山東德州·階段練習)某一元弱酸HA,常溫下,向溶液中緩慢滴入相同濃度的HA溶液,混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入HA溶液體積的變化關系如圖所示,下列說法正確的是( )
A.曲線a表示的濃度隨加入HA溶液體積的變化
B.M點:
C.當時,
D.N點:
答案:B
解析:在氫氧化鈉溶液中緩慢滴入相同濃度的某一元弱酸溶液,發生反應:,隨著的加入,溶液中減小,增加,根據圖示信息,曲線表示,曲線表示;當加到時,氫氧化鈉消耗了一半,溶液中存在等物質的量的,當加到時,恰好與氫氧化鈉完全反應,溶液的溶質為,據此分析解答。
A.根據分析,曲線表示,加入20mL HA溶液時,等于0.05mol/L不為0,A錯誤;
B.點時,加入了,氫氧化鈉消耗了一半,溶液中存在等物質的量的,根據電荷守恒:,由于此時溶液中存在等物質的量的,可近似認為,代入電荷守恒式,得:,B正確;
C.當時,溶液中存在等物質的量的,根據電荷守恒:和物料守恒:,兩式合并,消去鈉離子,則得:,C錯誤;
D.當加到時,恰好與氫氧化鈉完全反應,溶液中的溶質為。A-發生水解:,溶液顯堿性,再加上其余的水電離出的OH-,所以,因此點存在:,D錯誤;
故選B。
7.(2025·四川·一模)用溶液吸收煙氣中的流程如下圖所示,已知:,。下列說法正確的是( )
A.石膏的化學式為
B.吸收煙氣后的溶液中:
C.當吸收液的pH=7時,溶液中:
D.“沉淀”操作得到的上層清液中:
答案:B
解析:Na2SO3溶液吸收煙氣后得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,然后加入碳酸鈣得到亞硫酸鈣沉淀,過濾分離,最后經氧氣氧化為石膏,據此回答。
A.石膏的化學式為,A錯誤;
B.由電荷守恒得,吸收煙氣后的溶液中應有,所以,B正確;
C.吸收液為Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,吸收液的pH=7時,,則,所以,C錯誤;
D.有沉淀產生,因此上層清液為飽和溶液,則,D錯誤;
故選B。
8.(24-25高三下·湖北·階段練習)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度為的溶液,滴定過程中粒子濃度的對數值,滴定分數隨的變化曲線如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.曲線③表示隨的變化關系
B.的電離平衡常數的數量級為
C.P點時,存在
D.從50%到100%的過程中,水的電離程度逐漸增大
答案:C
解析:醋酸溶液中存在電離平衡,滴入NaOH溶液,增大、pH增大,lgc(H+)減小,增大,當=1時得到醋酸鈉溶液,顯堿性,>lgc(H+),當pH=7時=lgc(H+),故曲線③表示隨的變化關系,曲線②代表隨的變化關系;電離平衡正向移動,濃度減小,lgc()減小,濃度增大,lgc()增大,故曲線④表示lgc(),曲線①表示lgc()
A.由分析可知②代表隨的變化關系,③代表隨的變化關系,A正確;
B.由圖可知,和相等時(虛線與實線相交的點),,根據時,,數量級為,B正確;
C.P點時,由電荷守恒:,溶質組成為大量的和少量,,故,C錯誤;
D.滴定分數從50%到100%的變化過程中,的物質的量逐漸增加,促進水的電離,水的電離程度增大,D正確;
故答案為:C。
9.(2024·廣東江門·三模)亞磷酸常溫下電離平衡常數,。常溫下,向溶液中滴加鹽酸,利用電位滴定法(在化學計量點附近,指示電極電位發生突躍)得到電極電位和溶液隨鹽酸體積變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.滴定過程需要加入酚酞做指示劑
B.水的電離程度:
C.點對應的溶液中:
D.點溶液中存在
答案:A
解析:根據電離平衡常數Ka1,計算出Na2HPO3的水解常數,則的電離程度大于水解程度;
根據電離平衡常數Ka1,,計算出Na2HPO3的水解常數,則的電離程度大于水解程度;
A.因為是利用強酸滴定弱堿,根據酚酞變色的pH范圍是8.0—10.0,可以選擇酚酞作指示劑,故A正確;
B.a點的時候,溶液溶質是Na2HPO3,水解為主,故a點水解程度最大,b點為第一個計量點,反應為HCl+ Na2HPO3= NaCl+NaH2PO3,b點溶質為等物質的量的NaCl、Na2HPO3,根據可以電離出H+,水的電離會受到抑制。c點的反應為HCl+NaH2PO3= NaCl+H3PO3,溶液酸性為最強,所以水的抑制最大,故B錯誤;
C.b點對應的溶液中,溶質為等物質的量的NaCl、NaH2PO3,因為Cl-不水解,而會水解,則Cl->,同時根據分析可知,的電離程度大于水解程度,則>H3PO3,而Na2HPO3是二元弱酸,溶液中不存在離子,所以判斷結果應該是:Cl->> >H3PO3,故C錯誤;
D.c點溶液中,存在等物質的量的NaCl和H3PO3,根據電荷守恒,c(Na+)=c(Cl-),H3PO3溶液中電荷守恒關系為c(H+)=c(OH-)+c()+2c(),故D錯誤;
故答案選A
6 / 57專題14 電解質溶液
目錄
1
【考向一】弱電解質的判斷及應用 1
【考向二】溶液酸堿性的判斷 2
【考向三】溶液中微粒濃度的等量關系 4
【考向四】溶液中微粒濃度的不等量關系 7
【考向五】水的電離度圖像分析 10
【考向六】酸、堿溶液稀釋圖像分析 12
【考向七】酸堿中和滴定圖像分析 15
【考向八】分布系數圖像分析 18
21
【考向一】弱電解質的判斷及應用
【典例1】(24-25高三下·重慶·階段練習)下列有關及其鹽的說法正確的是( )
A.冰醋酸加水稀釋,其電離度逐漸增加,逐漸增大
B.常溫下,的溶液其電離度小于的溶液
C.加熱溶液,其pH減小是水解平衡移動的結果
D.用溶液做導電性實驗,燈泡很暗,說明是弱電解質
一、判斷弱電解質的三個思維角度
1.弱電解質的定義,即弱電解質不能完全電離,如測0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
2.弱電解質溶液中存在電離平衡,條件改變,平衡移動,如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍后,13.弱電解質形成的鹽類能水解,如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個現象:
(1)配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞溶液?,F象:溶液變為淺紅色。
(2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上,測其pH。現象:pH>7。
二、弱電解質的判斷方法
(1)在相同濃度、相同溫度下,與強電解質溶液做導電性對比實驗。
(2)濃度與pH的關系。如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH>1,則可證明CH3COOH是弱電解質。
(3)測定對應鹽溶液的酸堿性。如CH3COONa溶液呈堿性,則可證明CH3COOH是弱酸。
(4)稀釋前后溶液的pH與稀釋倍數的關系。例如,將pH=2的酸溶液稀釋至原體積的1 000倍,若pH小于5,則證明該酸為弱酸;若pH為5,則證明該酸為強酸。
(5)通過電離常數比較,電離常數越大,弱酸(或弱堿)酸性(或堿性)相對較強。
【變式1-1】(24-25高三上·北京石景山·期末)已知溶液顯酸性。關于和的下列說法中,不正確的是( )
A.溶液中,
B.兩種物質的溶液中,所含微粒的種類相同
C.溶液中,
D.可以用溶液吸收,生成
【變式1-2】常溫下,CH3COOH、HCOOH(甲酸)的電離常數分別為1.7×10-5、1.8×10-4,以下關于0.1mol/LCH3COOH溶液、0.1mol/LHCOOH溶液的說法正確的是( )
A.c(H+):CH3COOH=HCOOH
B.等體積的兩溶液中,分別加入過量的鎂,產生氫氣的體積:HCOOH>CH3COOH
C.HCOOH與NaOH發生反應的離子方程式為:H++OH-=H2O
D.將CH3COOH溶液稀釋100倍過程中,其電離常數保持不變
【考向二】溶液酸堿性的判斷
【典例2】(2024·貴州·)硼砂水溶液常用于pH計的校準。硼砂水解生成等物質的量的(硼酸)和(硼酸鈉)。
已知:①時,硼酸顯酸性的原理
②。
下列說法正確的是( )
A.硼砂稀溶液中
B.硼酸水溶液中的主要來自水的電離
C.25℃時,硼酸水溶液的
D.等濃度等體積的和溶液混合后,溶液顯酸性
溶液酸堿性的判斷
1.根據電離常數判斷
(1)弱酸(堿)與其相應鹽(1∶1)混合:比較Ka或Kb與Kh的相對大小
(2)弱酸的酸式鹽:比較水解程度(Kh2)和電離程度(Ka2)的相對大小
(3)弱酸弱堿鹽:比較Kh陽和Kh陰的相對大小
2.根據微粒濃度判斷
(1)NaHA溶液中:c(H2A)>c(A2-),則溶液呈堿性
(2)MA溶液中:c(M+)>c(A-),則溶液呈堿性
(3)HA+NaB(1∶1)溶液中:c(HA)>c(B-),則溶液呈堿性
3.根據酸堿混合后所得物質判斷
(1)等濃度等體積的醋酸和燒堿混合,則溶液呈堿性
(2)等濃度等體積的氨水和鹽酸混合,則溶液呈酸性
(3)pH之和等于14的鹽酸和燒堿等體積混合,則溶液呈中性
(4)pH之和等于14的醋酸和燒堿等體積混合,則溶液呈酸性
(5)pH之和等于14的氨水和鹽酸等體積混合,則溶液呈堿性
4.四種常考混合溶液的酸堿性
(1)CH3COOH與CH3COONa等濃度時:CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,等體積混合后溶液呈酸性。
(2)NH4Cl和NH3·H2O等濃度時:NH3·H2O的電離程度大于NH4+的水解程度,等體積混合后溶液呈堿性。
(3)HCN與NaCN等濃度時:CN-的水解程度大于HCN的電離程度,等體積混合后溶液呈堿性。
(4)Na2CO3與NaHCO3等濃度時:由于CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,所以等體積混合后c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
【變式2-1】(2024·廣東廣州·二模)常溫下,乳酸(用HL表示)的,乳酸和氫氧化鈉溶液反應生成乳酸鈉(用NaL表示)。下列說法正確的是( )
A.NaL水溶液呈中性
B.0.01 HL溶液的pH=2
C.0.01 HL溶液中,
D.0.01 NaL溶液中,
【變式2-2】(2024·海南·二模)室溫下,往溶液中加入下列試劑,所得溶液仍呈堿性的是( )
A.的 B.的
C. D.
【考向三】溶液中微粒濃度的等量關系
【典例3】(2024·天津·)甲胺水溶液中存在以下平衡:。已知:時,的,的。下列說法錯誤的是( )
A.的
B.溶液中存在
C.時,溶液與溶液相比,溶液中的小
D.溶液與相同濃度的溶液以任意比例混合,混合液中存在
溶液中微粒濃度的等量關系
1.電荷守恒
(1)含義:陽離子所帶的正電荷總數與陰離子所帶的負電荷總數相等
(2)系數:電荷數
(3)特點:只含離子,與物質的種類、比例、是否反應無關,只與離子的種類有關
(4)判斷:先看系數是否正確,再看離子是否齊全
2.物料守恒
(1)含義
①原始物質中某些微粒間存在特定的比例關系
②溶液中所有含某元素或原子團的微粒的濃度之和等于某一特定的數值
(2)系數:按照比例確定
(3)特點:一定沒有H+和OH-,與比例有關,與是否反應無關
(4)判斷:先看比例是否正確,再看微粒是否齊全
3.質子守恒
(1)含義:水電離出的c(H+)和c(OH-)相等
(2)表達式:c(OH-)+c(OH-)消耗-c(OH-)外來=c(H+)+c(H+)消耗-c(H+)外來
(3)系數:變化量
(4)特點:一定有H+和OH-,還有分子
(5)混合液中質子守恒=電荷守恒與物料守恒消不變或特定的離子
(6)判斷:先根據變化量確定系數是否正確,再看微粒方向是否正確
如:0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子濃度的關系:
①大小關系:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)。
②物料守恒:c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
③電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
④質子守恒:c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)。
【變式3-1】(2024·湖南·)常溫下,向溶液中緩慢滴入相同濃度的溶液,混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入溶液體積的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.水的電離程度:
B.M點:
C.當時,
D.N點:
【變式3-2】(2024·福建·)將草酸鈣固體溶于不同初始濃度的鹽酸中,平衡時部分組分的關系如圖。已知草酸。下列說法錯誤的是( )
A.時,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常數為
D.時,
【考向四】溶液中微粒濃度的不等量關系
【典例4】(2024·重慶·)某興趣小組探究的生成過程。若向溶液中逐滴加入氨水,則下列說法正確的是( )
A.產生少量沉淀時(),溶液中
B.產生大量沉淀時(),溶液中
C.沉淀部分溶解時,溶液中
D.沉淀完全溶解時,溶液中
一、溶液中微粒濃度的不等量關系
1.三個原則
(1)原始物質中微粒濃度大
①鹽在溶液中主要以離子形式存在
②弱酸或弱堿在溶液中主要以分子形式存在
(2)化學式中個數多的微粒濃度大
(3)主要反應生成的微粒濃度大
2.一個忽略:弱酸(堿)及其相應鹽的混合物,相互抑制,忽略程度小的平衡
(1)CH3COONa+CH3COOH(1∶1)
①酸堿性:酸性,電離>水解,忽略水解
②大小關系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
(2)NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)
①酸堿性:堿性,電離>水解,忽略水解
②大小關系:c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
(3)HCN和NaCN(1∶1)
①酸堿性:堿性,電離<水解,忽略電離
②大小關系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)pH=3的一元弱酸HR與pH=11的NaOH溶液等體積混合
①反應后溶液的成分:NaR(少量)和HR(大量)
②酸堿性:酸性,電離>水解,忽略水解
③大小關系:c(HR)>c(R-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(5)pH=9的一元弱堿ROH與pH=5的HCl溶液等體積混合
①反應后溶液的成分:RCl(少量)和ROH(大量)
②酸堿性:堿性,電離>水解,忽略水解
③大小關系:c(ROH)>c(R+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
3.三個思維模型
二、常見類型
1.比值型微粒濃度的變化
(1)適用范圍:分子和分母變化趨勢相同
(2)方法:變形法
①分子和分母同乘一個相同的量,盡可能將其轉化為平衡常數
②分子和分母同乘溶液的體積,將其轉化為物質的量
(3)極限法:無限加料或無限稀釋
①無限加A,相當于只是A溶液,其濃度無限接近于所加入的A的濃度
②無限加水,相當于只是水,c(H+)或c(OH-)→10-7mol L-1,其他微粒濃度為0
(4)中性溶液:結合電荷守恒進行判斷
2.弱酸的酸式鹽溶液中微粒濃度的比較
(1)NaHX(酸性):c(Na+)>c(HX-)>c(H+)>c(X2-)>c(OH-)>c(H2X)
(2)NaHX(堿性):c(Na+)>c(HX-)>c(OH-)>c(H2X)>c(H+)>c(X2-)
3.中性溶液中微粒濃度的比較
(1)方法
①在恰好中和的基礎上多(少)加一點酸(堿)性物質,不考慮水解和電離
②正常的微粒濃度假設為1mol/L,額外多一點或少一點的微粒濃度假設為0.1mol/L
(2)鹽酸滴定氨水
①溶液成分:NH4Cl(1mol/L)和NH3·H2O(0.1mol/L)
②濃度大小:c(Cl-)=c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+)
(3)醋酸滴定燒堿
①溶液成分:CH3COONa(1mol/L)和CH3COOH(0.1mol/L)
②濃度大?。篶(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)
(4)燒堿滴定氯化銨:NH4Cl和NH3·H2O(1∶1)顯堿性
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NH3·H2O(1mol/L)和NH4Cl(1.1mol/L)
②濃度大小:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(H+)=c(OH-)
(5)鹽酸滴定醋酸鈉:CH3COONa+CH3COOH(1∶1)顯酸性
①溶液成分:CH3COONa(1.1mol/L)、CH3COOH(1mol/L)和NaCl(1mol/L)
②濃度大小:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
(6)氯氣通入燒堿
①溶液成分:NaCl(1mol/L)、NaClO(0.9mol/L)和HClO(0.1mol/L)
②濃度大?。篶(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(HClO)>c(H+)=c(OH-)
【變式4-1】(2024·江蘇·)室溫下,通過下列實驗探究的性質。已知,。
實驗1:將氣體通入水中,測得溶液。
實驗2:將氣體通入溶液中,當溶液時停止通氣。
實驗3:將氣體通入酸性溶液中,當溶液恰好褪色時停止通氣。
下列說法正確的是( )
A.實驗1所得溶液中:
B.實驗2所得溶液中:
C.實驗2所得溶液經蒸干、灼燒制得固體
D.實驗3所得溶液中:
【變式4-2】(2024·湖北·)氣氛下,溶液中含鉛物種的分布如圖。縱坐標()為組分中鉛占總鉛的質量分數。已知,、,。下列說法錯誤的是( )
A.時,溶液中
B.時,
C.時,
D.時,溶液中加入少量,會溶解
【考向五】水的電離度圖像分析
【典例5】如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關系,下列判斷錯誤的是( )
A.兩條曲線間任意點均有c(H+)c(OH—)=Kw
B.M區域內任意點均有c(H+)C.圖中T1D.XZ線上任意點均有pH=7
水的電離度圖像
(1)c(H+)水和c(OH-)水的關系:在任何情況下都相等
(2)溶液對水的電離度的影響
①酸和堿抑制水的電離,酸堿性越強,c(H+)水越小
②弱鹽促進水的電離,酸堿性越強,c(H+)水越大
(3)化學反應過程中c(H+)水的變化
①酸和堿反應過程中,恰好中和時,c(H+)水最大
②強酸滴定弱酸鹽過程中,c(H+)水變小
③強堿滴定弱堿鹽過程中,c(H+)水變小
(4)水電離出的氫離子濃度和溶液pH的關系
①c(H+)水=10-5mol·L-1,pH=5(酸鹽溶液)或9(堿鹽溶液)
②c(H+)水=10-10mol·L-1,pH=10(堿溶液)或4(酸溶液)
③c(H+)水=10-7mol·L-1,該溶液對水的電離不促進也不抑制,溶液可能呈酸性、堿性和中性
混合液 溶液酸堿性
NH3·H2O和NH4Cl 中性
CH3COOH和CH3COONa 中性
NaOH和Na2CO3 堿性
NH4Cl和HCl 酸性
(5)實例:鹽酸滴定氨水中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化圖
①a點:溶液中全部是NH3·H2O,pH=11
②b點:NH3·H2O和NH4Cl的混合物,溶液呈中性
③c點:恰好中和點,全部是NH4Cl溶液,溶液呈酸性
④d點:NH4Cl和HCl的混合物,溶液呈酸性
【變式5-1】水是生命之源,水溶液中pH和pOH【pOH=-1gc(OH-)】的關系如圖所示,下列判斷正確的是( )
A.a點溶液呈酸性
B.a→c可表示稀硫酸稀釋時pH的變化
C.升高NaCl溶液的溫度,可使溶液由b點移動到a點
D.溫度為T2時,pH=2的鹽酸中,由水電離產生的
【變式5-2】水的電離平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.圖中對應點的溫度關系為aB.純水僅升高溫度,可從a點變到c點
C.水的離子積常數Kw數值大小關系為c>d>b
D.在b點對應溫度下,0.5mol/L的H2SO4溶液與1mol/L的KOH溶液等體積混合,所得溶液的pH=6
【考向六】酸、堿溶液稀釋圖像分析
【典例6】(2024·山西晉中·二模)常溫下,向濃度均為的兩種鉀鹽溶液中加水,溶液的與稀釋倍數的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.常溫下,的水解常數
B.時,溶液中
C.HY溶液可以與溶液反應
D.濃度均為的和溶液中離子總濃度:
1.相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸稀釋圖像
①加水稀釋相同的倍數,醋酸的pH大
②加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多
③無限稀釋,溶液的pH無限接近于7
④稀釋過程中,水的電離程度變大
⑤稀釋過程中,醋酸的pH變化幅度大
2.相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸稀釋圖像
①加水稀釋相同的倍數,鹽酸的pH大
②加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多
③無限稀釋,溶液的pH無限接近于7
④稀釋過程中,水的電離程度變大
⑤稀釋過程中,鹽酸的pH變化幅度大
【變式6-1】(24-25高三下·重慶·階段練習)常溫下的溶液稀釋過程中、、與關系的完整圖像如圖所示。已知,的分布系數,。下列說法正確的是( )
A.曲線代表 B.
C.a點溶液的 D.b點溶液中,
【變式6-2】(24-25高三上·山西運城·期末)25℃時,某二元酸(HA)的、。1.0NaHA溶液稀釋過程中、、與的關系如圖所示。已知,的分布系數。下列說法錯誤的是( )
A.a點:pH=4.37 B.曲線m為的變化曲線
C.b點: D.c點:
【考向七】酸堿中和滴定圖像分析
【典例7】(2024·廣西·)常溫下,用溶液分別滴定下列兩種混合溶液:
Ⅰ.20.00mL濃度均為和溶液
Ⅱ.20.00mL濃度均為和溶液
兩種混合溶液的滴定曲線如圖。已知,下列說法正確的是( )
A.Ⅰ對應的滴定曲線為N線
B.點水電離出的數量級為
C.時,Ⅱ中
D.時,Ⅰ中之和小于Ⅱ中之和
1.酸堿中和滴定曲線
以室溫時用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol·L-1HA溶液為例
(1)起始點:HA的單一溶液
①根據起點時的pH可以判斷電解質的強弱
②根據起點時的pH可以計算弱酸(堿)的電離常數
(2)半中和點:HA和NaA等量混合
①酸性:HA的電離程度大于NaA的水解程度:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
②堿性:HA的電離程度小于NaA的水解程度:c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
(3)中和點:原溶液中溶質恰好完全反應生成NaA
①特點:溶液的溫度最高;水的電離度最大
②溶液酸堿性:溶液顯堿性
③微粒濃度的大?。篶(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
(4)中性點:判斷酸或堿稍微過量
①溶液成分:NaA和少量的HA
②微粒濃度的大小:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
(5)半過量點:NaA+NaOH(2∶1)
①溶液酸堿性:NaOH溶液過量,溶液顯堿性
②微粒濃度的大?。篶(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
(6)倍過量點:NaA+NaOH(1∶1)
①溶液酸堿性:NaOH溶液過量,溶液顯堿性
②微粒濃度大?。篶(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(HA)>c(H+)
2.中和滴定中直線圖像及分析
常溫下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所示:
(1)滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-
(2)滴定過程:隨著NaOH的加入,c(H+)逐漸減小
①lg=lg=lg逐漸增大
②lg=lg=lg逐漸減小
(3)電離常數:找濃度相等點
①a點:lg=0,c(H2Y)=c(HY-),Ka1==c(H+)=10-1.3
②e點:lg=0,c(HY-)=c(Y2-),Ka2==c(H+)=10-4.3
(4)交點c的特殊性:lg=lg,c(H2Y)=c(Y2-)
(5)酸式鹽NaHY的酸堿性:比較Ka2和Kh2的相對大小
①若Ka2>Kh2,說明HY-的電離程度大于HY-的水解程度,溶液呈酸性
②若Ka2<Kh2,說明HY-的電離程度小于HY-的水解程度,溶液呈堿性
③Kh2===10-12.7<Ka2=10-4.3,說明NaHY呈酸性
【變式7-1】(24-25高三下·山西·開學考試)25℃時,向NaOH溶液中滴加的一元弱酸HA溶液,溶液中與的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.25℃時,HA的電離常數為 B.a、b兩點水的電離程度:a<b
C.b點時,加入的HA溶液的體積為10mL D.加水稀釋c點溶液,減小
【變式7-2】(2024·吉林長春·模擬預測)25℃時,用的鹽酸分別滴定的氨水和堿溶液(堿性:大于),溶液的與或的關系如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.曲線Ⅱ對應的是滴定的曲線 B.點對應的溶液
C.、點溶液中加入鹽酸的體積均為 D.點溶液滿足:
【考向八】分布系數圖像分析
【典例8】(2024·江西·)廢棄電池中錳可通過浸取回收。某溫度下,MnSO4在不同濃度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系數δ與pH的關系如圖。下列說法正確的是( )
已知:Mn(OH)2難溶于水,具有兩性;δ(MnOH+)=;
A.曲線z為δ(MnOH+)
B.O點,
C.P點,c(Mn2+)<c(K+)
D.Q點,c()=2c(MnOH+)+2c()
分布系數圖像
分布系數圖像是酸堿中和滴定曲線的一種變式,常以pH、分布系數(δ)為橫、縱坐標,結合滴定實驗數據繪制出關系曲線,這里分布系數(δ)代表組分的平衡濃度占總濃度的比值。
一元弱酸(HA) 二元弱酸(H2A)
δ0代表HA,δ1代表A- δ0代表H2A,δ1代表HA-,δ2代表A2-
(1)電離常數的計算:找交點(微粒濃度相等點)
①pH=4.76時,c(HA)=c(A-),Ka(HA)==c(H+)=10-4.76
②pH=1.2時,c(H2A)=c(HA-),Ka1(H2A)==10-1.2
③pH=4.1時,c(HA-)=c(A2-),Ka2(H2A)==10-4.1
(2)水解常數的計算
①A-的水解常數:Kh===1×10-9.24
②A2-的水解常數:Kh1===1×10-9.9
③HA-的水解常數:Kh2===1×10-12.8
(3)NaHA溶液
①溶液的酸堿性:溶液呈酸性(Ka2>Kh2)
②微粒濃度大小:c(Na+)>c(HA-)>c(A-)>c(A2-)>c(H2A)>c(H+)>c(OH-)
【變式8-1】(2024·新課標卷·)常溫下和的兩種溶液中,分布系數δ與pH的變化關系如圖所示。[比如:]
下列敘述正確的是( )
A.曲線M表示的變化關系
B.若酸的初始濃度為,則a點對應的溶液中有
C.的電離常數
D.時,
【變式8-2】(24-25高三上·云南昆明·階段練習)肼(N2H4)的水溶液顯堿性,存在如下平衡:
Kbl
Kb2
常溫下,肼溶液中含氮微粒的分布系數δ與溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的關系如圖所示。例如,向10.00mL 0.01 mol·L-1 N2H4溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1稀硫酸,下列說法錯誤的是( )
A.Kb2=10-14.9
B.V稀硫酸=5.00 mL時,溶液的pOH<7
C.V稀硫酸=10.00 mL時,溶液中有:
D.的平衡常數K=108.88
1.(2025·浙江·)時,的電離常數。下列描述不正確的是( )
A.
B.
C.
D.溶液中,,則
2.(2024·浙江·)室溫下,水溶液中各含硫微粒物質的量分數隨變化關系如下圖[例如]。已知:。
下列說法正確的是( )
A.溶解度:大于
B.以酚酞為指示劑(變色的范圍8.2~10.0),用標準溶液可滴定水溶液的濃度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率約為
D.的溶液中加入等體積的溶液,反應初始生成的沉淀是
3.(2024·北京·)下列依據相關數據作出的推斷中,不正確的是( )
A.依據相同溫度下可逆反應的Q與K大小的比較,可推斷反應進行的方向
B.依據一元弱酸的,可推斷它們同溫度同濃度稀溶液的大小
C.依據第二周期主族元素電負性依次增大,可推斷它們的第一電離能依次增大
D.依據的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能,可推斷它們的熱穩定性強弱
4.(2024·河北·)在水溶液中,可與多種金屬離子形成配離子。X、Y、Z三種金屬離子分別與形成配離子達平衡時,與的關系如圖。
下列說法正確的是( )
A.的X、Y轉化為配離子時,兩溶液中的平衡濃度:
B.向Q點X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽,達平衡時
C.由Y和Z分別制備等物質的量的配離子時,消耗的物質的量:
D.若相關離子的濃度關系如P點所示,Y配離子的解離速率小于生成速率
5.(2024·山東·)常溫下水溶液體系中存在反應:,平衡常數為K。已初始濃度,所有含碳物質的摩爾分數與變化關系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列說法正確的是( )
A.線Ⅱ表示的變化情況
B.的電離平衡常數
C.時,
D.時,
6.(2024·浙江·)常溫下、將等體積、濃度均為溶液與新制溶液混合,出現白色渾濁;再滴加過量的溶液,振蕩,出現白色沉淀。
已知:
下列說法不正確的是( )
A.溶液中存在
B.將溶液稀釋到,幾乎不變
C.溶液與溶液混合后出現的白色渾濁不含有
D.存在反應是出現白色沉淀的主要原因
7.(2024·安徽·)環境保護工程師研究利用、和處理水樣中的。已知時,飽和溶液濃度約為,,,,。下列說法錯誤的是( )
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入氣體至飽和,所得溶液中:
8.(2023·河北卷)某溫度下,兩種難溶鹽的飽和溶液中或與的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.
B.若混合溶液中各離子濃度如J點所示,加入,則平衡時變小
C.向固體中加入溶液,可發生的轉化
D.若混合溶液中各離子起始濃度如T點所示,待平衡時
9.(2023·福建卷)時,某二元酸的、。溶液稀釋過程中與的關系如圖所示。已知的分布系數。下列說法錯誤的是( )
A.曲線n為的變化曲線 B.a點:
C.b點: D.c點:
10.(2023·重慶卷)溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,關于各點對應的溶液,下列說法正確的是( )
A.點等于點
B.點大于點
C.點降溫過程中有2個平衡發生移動
D.點
11.(2023·北京卷)利用平衡移動原理,分析一定溫度下在不同的體系中的可能產物。
已知:i.圖1中曲線表示體系中各含碳粒子的物質的量分數與的關系。
ii.2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合;曲線Ⅱ的離子濃度關系符合[注:起始,不同下由圖1得到]。
下列說法不正確的是( )
A.由圖1,
B.由圖2,初始狀態,無沉淀生成
C.由圖2,初始狀態,平衡后溶液中存在
D.由圖1和圖2,初始狀態、,發生反應:
12.(2023·浙江卷)草酸()是二元弱酸。某小組做如下兩組實驗:
實驗I:往溶液中滴加溶液。
實驗Ⅱ:往溶液中滴加溶液。
[已知:的電離常數,溶液混合后體積變化忽略不計],下列說法正確的是( )
A.實驗I可選用甲基橙作指示劑,指示反應終點
B.實驗I中時,存在
C.實驗Ⅱ中發生反應
D.實驗Ⅱ中時,溶液中
13.(2023·湖南卷)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度均為的和的混合溶液,滴定過程中溶液的隨()的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.約為
B.點a:
C.點b:
D.水的電離程度:
14.(2023·湖北卷)為某鄰苯二酚類配體,其,。常溫下構建溶液體系,其中,。體系中含Fe物種的組分分布系數δ與pH的關系如圖所示,分布系數,已知,。下列說法正確的是( )
A.當時,體系中
B.pH在9.5~10.5之間,含L的物種主要為
C.的平衡常數的lgK約為14
D.當時,參與配位的
15.(2023·遼寧卷)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即,通過調節pH使和形成硫化物而分離,體系中與關系如下圖所示,c為和的濃度,單位為。已知,下列說法正確的是( )   
A. B.③為與的關系曲線
C. D.
16.(2023·全國卷)一定溫度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。
下列說法正確的是( )
A.a點條件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b點時,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常數K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均為0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先產生Ag2CrO4沉淀
17.(2023·全國卷)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關系圖(;可認為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是( )
A.由點可求得
B.時的溶解度為
C.濃度均為的和可通過分步沉淀進行分離
D.混合溶液中時二者不會同時沉淀
18.(2022·河北·)某水樣中含一定濃度的CO、HCO和其他不與酸堿反應的離子。取10.00mL水樣,用0.01000mol L-1的HCl溶液進行滴定,溶液pH隨滴加HCl溶液體積V(HCl)的變化關系如圖(混合后溶液體積變化忽略不計)。
下列說法正確的是( )
A.該水樣中c(CO)=0.01mol L-1
B.a點處c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)
C.當V(HCl)≤20.00mL時,溶液中c(HCO)基本保持不變
D.曲線上任意一點存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03mol L-1
19.(2022·遼寧卷)甘氨酸是人體必需氨基酸之一、在時,、和的分布分數【如】與溶液關系如圖。下列說法錯誤的是( )
A.甘氨酸具有兩性
B.曲線c代表
C.的平衡常數
D.
1.(2024·浙江溫州·二模)下列物質屬于弱電解質的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·山東德州·階段練習)下列實驗操作能達到實驗目的或正確的是( )
A.通過x-ray衍射實驗測定青蒿素晶體中分子的相對分子質量
B.向飽和食鹽水中先通入過量二氧化碳再通入氨氣,可制取固體碳酸氫鈉
C.向1mL溴乙烷水解液中加入2滴溶液檢驗鹵代烴中的溴元素
D.室溫下的鹽酸和的醋酸溶液等體積混合后,測得pH仍為4
3.(2025·河北石家莊·一模)常溫下,向一定濃度H2C2O4溶液中加入KOH(s),保持溶液體積和溫度不變,測得pH與-lgX[X為c(H2C2O4)、c(C2)、]變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.常溫下,H2C2O4的Ka1=10-2.3
B.a點溶液中:c(K+)-c(OH-)=c(HC2)+c(H2C2O4)-c(H+)
C.KHC2O4溶液中:c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)
D.b點溶液中:c(K+)>3c(HC2)
4.(2025·貴州畢節·一模)甘氨酸是人體必需氨基酸之一,在晶體和水溶液中主要以偶極離子()的形式存在。其在水溶液中存在如下平衡:。當調節溶液的使甘氨酸所帶正負電荷正好相等時,甘氨酸所帶的凈電荷為零,此時溶液的即為甘氨酸的等電點,已知甘氨酸的等電點為5.97。在25℃時,向一定濃度的甘氨酸鹽酸鹽溶液中滴加溶液,、和的分布分數[如]與溶液關系如圖。下列說法錯誤的是( )
A.
B.點,
C.等電點時,微粒間的數量關系是:
D.的平衡常數
5.(24-25高三上·江西·期末)室溫下,H2S水溶液中各含硫微粒物質的量分數隨NaOH的加入的變化關系如圖[例如]。下列說法正確的是( )
A.NaHS溶液呈酸性
B.當pH=10時,
C.0.1mol/LNa2S溶液中,
D.向等濃度的Na2S和NaOH混合溶液中逐滴加入FeCl2溶液,先生成黑色沉淀,可證明
6.(24-25高三上·山東德州·階段練習)某一元弱酸HA,常溫下,向溶液中緩慢滴入相同濃度的HA溶液,混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入HA溶液體積的變化關系如圖所示,下列說法正確的是( )
A.曲線a表示的濃度隨加入HA溶液體積的變化
B.M點:
C.當時,
D.N點:
7.(2025·四川·一模)用溶液吸收煙氣中的流程如下圖所示,已知:,。下列說法正確的是( )
A.石膏的化學式為
B.吸收煙氣后的溶液中:
C.當吸收液的pH=7時,溶液中:
D.“沉淀”操作得到的上層清液中:
8.(24-25高三下·湖北·階段練習)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度為的溶液,滴定過程中粒子濃度的對數值,滴定分數隨的變化曲線如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
A.曲線③表示隨的變化關系
B.的電離平衡常數的數量級為
C.P點時,存在
D.從50%到100%的過程中,水的電離程度逐漸增大
9.(2024·廣東江門·三模)亞磷酸常溫下電離平衡常數,。常溫下,向溶液中滴加鹽酸,利用電位滴定法(在化學計量點附近,指示電極電位發生突躍)得到電極電位和溶液隨鹽酸體積變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是( )
A.滴定過程需要加入酚酞做指示劑
B.水的電離程度:
C.點對應的溶液中:
D.點溶液中存在
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