B.用NaOH溶液滴定时指示剂可选甲基橙 C.水的电离程度:K<H<E<F
D.E点对应的溶液中c(Na)=c(HA)+2c(A2)
解析:选B。V=0时,pH<7,说明溶液呈酸性,故NaHA的电离程度大于其水解程度,A项正确;强碱滴定弱酸应选用碱性条件下变色的酚酞作指示剂,B项错误;F点表示NaHA和NaOH恰好完全反应生成Na2A和H2O,促进水的电离,E点对应溶液的溶质是NaHA和Na2A,H点对应溶液的溶质是H2A和NaCl,K点对应溶液的溶质是NaCl、HCl和H2A,对水电离的抑制程度为E<H<K,因此水的电离程度:K<H<E<F,C项正确;E点对应溶液中存在电荷守恒:c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HA)+2c(A2),E点对应溶液呈中性,由c(H)=c(OH)可得c(Na
+
+
+
-
-
-
+
-
+
-
-
)=c(HA)+2c(A2),D项正确。
酸碱中和滴定图像中,pH
V图像是最经典、最具代表性的图像,是高考考查热点,本题通过pH
--
V图像引入粒子浓度大小关系,考查电解质溶液理论和三个守恒。 命题点四 中和滴定过程中“多曲线”图像的分析
7.25 ℃时,将浓度均为0.1 mol/L、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va
+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ka(HA)≈1×106
c?A?
B.c点时,随温度的升高而增大 -c?OH?·c?HA?C.a→c过程中水的电离程度始终增大 D.b点时,c(A)=c(B)
c?A?·c?H?
解析:选D。A项,由题图知,浓度为0.1 mol/L的HA溶液的pH为3,HA为弱酸,Ka(HA)==c?HA?1×103×1×103c?A?1-5
≈1×10,错误;B项,=-3--,水解反应是吸热反应,温度升高,水解常数增0.1-1×10c?OH?·c?HA?Kh?A?c?A?大,故减小,错误;C项,当Va=0时,pH=11,即0.1 mol/L BOH溶液的pH=11,则BOH为弱碱,-c?OH?·c?HA?b点是恰好完全反应的点,此时阴阳离子均水解,对水的电离起促进作用,所以b点水的电离程度最大,a→b过程中,溶液中酸过量,且酸性逐渐减小,对水电离的抑制程度逐渐减小,水的电离程度逐渐增大,b→c过程中,溶液中碱过量,且碱性逐渐增强,对水电离的抑制程度逐渐增大,水的电离程度逐渐减小,所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小,错误;D项,b点时溶液显中性,c(H)=c(OH),再根据电荷守恒,可得c(A)=c(B),正确。
8.已知:pOH=-lg c(OH)。298 K时,向20.00 mL 0.10 mol·L
-
-1
+
-
-
+
-
-
-
-
-
+
-
+
--
氨水中滴入0.10 mol·L
-1
的盐酸,溶液中的
pH和pOH与加入盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是( )
21
A.曲线PJN表示溶液中pH的变化 B.M、P两点的数值之和pH+pOH=14 C.M点水的电离程度比Q点的小
D.pH与pOH的交点J对应的V(盐酸)=20.00 mL
解析:选B。酸滴入碱中,溶液中的pH逐渐减小,pOH逐渐增大,故曲线PJN为pOH变化曲线,而曲线MJQ为pH变化曲线,A项错误;298 K即为常温,常温时,水的离子积Kw=1.0×10
+
-
+
-14
,M、P两点对应的为滴定过程
-
中同一时刻溶液的pH和pOH,故pH+pOH=-lg c(H)-lg c(OH)=-lg[c(H)·c(OH)]=-lg KW=14,B项正确;M点pH与N点的pOH相等,故M、N两点水的电离程度相同,而N、Q为滴定过程中相同时刻的溶液,故M、Q两点水的电离程度相同,C项错误;J点pH=pOH=7,故氨水过量,即J点对应的V(盐酸)<20.00 mL,D项错误。
9.已知草酸为二元弱酸: H2C2O4HC2O4
-
HC2O4+H K1 C2O24+H K2
-
-
-
+
-+
常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O4、C2O24三种粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是( )
A.pH=1.2的溶液中:c(K)+c(H)=c(OH)+c(H2C2O4) c2?HC2O4?
B.pH=2.7的溶液中:-=1 000
c?H2C2O4?·c?C2O24?
C.将KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水所得混合液的pH为4.2
D.向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH调至4.2的过程中水的电离程度一直增大
解析:选C。pH=1.2时,溶液中没有C2O24,则溶液中的电荷守恒式为c(K)+c(H)=c(OH)+c(HC2O4),c?H?·c?HC2O4?
此时c(H2C2O4)和c(HC2O4)相等,A正确;由图像可知,pH=1.2时, c(H2C2O4)=c(HC2O4),则K1=
c?H2C2O4?
-
-
+
-
-
+
+
-
-
-
+
+
-
=c(H)=10
+
-1.2
,pH=4.2
-
时,c(HC2O4)=c(C2O2则4),
-
c?H?·c?C2O2c2?HC2O4?K14?+-4.2
K2==c(H)=10,故=--K2c?H2C2O4?·c?HC2O4?c?C2O24?
+--
=1 000,B正确;将KHC2O4和K2C2O4固体完全溶于水,可配成不同浓度的溶液,溶液的浓度不同时,pH也不同,故溶液的pH不一定为4.2,C错误;向pH=1.2的溶液中加KOH溶液将pH调至4.2,溶液中由酸电离产生的氢离子浓度减小,则对水电离的抑制程度减小,水的电离程度一直增大,D正确。
22
10.常温下,向新制氯水中滴加少量烧碱溶液,溶液中含氯粒子的物质的量分数与溶液pH关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.pH=2时,c(Cl)>c(Cl2)>c(Cl3)>c(HClO)>c(ClO) B.pH=5左右,溶液中c(HClO)最大,漂白效率最高 C.常温下,HClO电离常数(Ka)的数量级为107 D.中性溶液中存在:c(Na)=c(HClO)+2c(ClO)
解析:选C。观察、识别图像,pH=2时,c(Cl)>c(Cl2)>c(Cl3)>c(HClO)>c(ClO),A项正确;由题图可知,pH=5左右,溶液中c(HClO)最大,次氯酸浓度越大,漂白效率越高,B项正确;pH=7.54时,c(HClO)=c(ClO),c?H?·c?ClO?--++---
Ka==1×107.54,数量级为108,C项错误;电荷守恒式为c(Na)+c(H)=c(OH)+c(ClO)+c(Cl3)
c?HClO?+c(Cl),中性溶液中c(H)=c(OH),再结合得失电子守恒c(Cl)+c(Cl3)=c(HClO)+c(ClO),可得c(Na)=2c(ClO
-
-
+
-
-
-
-
+
+
-
-
-
-
-
+
--
-
-
-
)+c(HClO),D项正确。
(1)在分布分数图像中,可选取粒子浓度相等的点计算电离常数。(2)数量级的计算方法:K=1×10
-7.54
=1×100.46×108,其中,1<1×100.46<10,K的数量级为108。粒子分布分数图像是新型酸碱中和滴定图像,
--
是高考命题新热点,本题以酸碱中和滴定为载体考查了数量级的判断等。平衡常数数量级的判断是常考点,也是考生失分点和盲点。
命题点五 有关沉淀溶解平衡曲线的分析
11.已知卤化银(AgX)的沉淀溶解平衡曲线如图所示,横坐标p(Ag)=-lg[c(Ag)],纵坐标Y=-lg[c(X)],下列说法正确的是( )
+
+
-
A.该温度下AgCl的Ksp约为1×10B.a点可表示AgCl的过饱和溶液 C.b点时c(Ag)=c(I)
D.该温度下AgCl和AgBr的饱和溶液中:c(Cl)<c(Br)
解析:选B。由题图可知,该温度下p(Ag)=-lg[c(Ag)]=5时,Y=-lg[c(Cl)]=5,则c(Ag)=c(Cl)=10
23
+
+
-
+
-
-
-
+
-
-15
-5
mol·L1,AgCl的Ksp约为1×10
-
-10
,A项错误;a点在AgCl的沉淀溶解平衡曲线下方,表示AgCl的过饱和溶
+
-
液,B项正确;b点表示AgI的不饱和溶液,c(Ag)>c(I),C项错误;该温度下AgCl和AgBr的饱和溶液中:c(Cl
-
)>c(Br),D项错误。
12.某温度下,向10 mL 0.1 mol·L1 CuCl2溶液中滴加0.1
-
-
mol·L
-1
的Na2S溶
液,滴加过程中,溶液中-lg c(Cu2)与Na2S溶液体积(V)的关Ksp(ZnS)=3×10
-25
+
系如图所示,已知:
。下列有关说法不正确的是( )
A.a、b、c三点中,水的电离程度b点最大 B.Na2S溶液中:2[c(S2)+c(HS)+c(H2S)]=c(Na) C.该温度下Ksp(CuS)=10
+
+
-35.4-
-
+
-
-1
D.向100 mL Zn2、Cu2浓度均为1×105 mol·L
-
的混合溶液中逐滴加入1×10
-1
-4
的Na2S溶液,Cu2先沉淀
+
-
+
解析:选A。向10 mL 0.1 mol·L1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L
+
-
的Na2S溶液,发生反应:Cu2+S2===CuS↓,
Cu2单独存在或S2单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点时溶液中滴加Na2S溶液的体积是10 mL,此时恰好生成CuS沉淀,b点水的电离程度是三点中最小的,A错误;Na2S溶液中,根据物料守恒,2c(S2)+2c(HS)+2c(H2S)===c(Na),B正确;CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s)衡时c(Cu2)=c(S2)=10
+
+
-
+
-
-17.7
-
+
-
+
-
-
Cu2(aq)+S2(aq),此时-lg c(Cu2)=17.7,则平
-17.7
+-+
mol·L1,Ksp(CuS)=c(Cu2)·c(S2)=10
-1
-
×10
-17.7
=10
-35.4
,C正确;向100 mL Zn2
-
、Cu2浓度均为1×105 mol·L
-
的混合溶液中逐滴加入1×104 mol·L
-1
的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2浓
Ksp?ZnS?3×1025Ksp?CuS?-----度为c(S)= mol·L1=3×1020 mol·L1,产生CuS时需要的S2浓度为c(S2)=+=-5+=2c?Zn?10c?Cu2?
2-
1035.4----
L1=1030.4 mol·L1,则产生CuS沉淀所需S2浓度更小,优先产生CuS沉淀,D正确。 -5 mol·
10
13.已知:pCu=-lg c(Cu),pX=-lg c(X),式中X表示卤Ksp(CuCl)≈1.0×107,Ksp(CuBr)≈1.0×109,Ksp(CuI)≈1.0×10
-
-
-12
+
-
-
-
素阴离子。298 K时,298 K时,CuCl、CuBr、( )
和c(Cl)都减小
-
。
CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。下列说法正确的是
A.298 K时,向CuCl饱和溶液中加入少量NaCl固体,c(Cu)B.图像中曲线Z代表CuI且a=6
C.298 K时,在曲线Y对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度,曲线Y向曲线X移动 D.298 K时,反应CuBr(s)+I(aq)解析:选B。向CuCl(s)
+
+-
+
1-
CuI(s)+Br(aq)的平衡常数K=
1 000
-
-
Cu(aq)+Cl(aq)平衡体系中加入少量氯化钠固体,c(Cl)增大,平衡向左移动,c(Cu
)减小,A项错误;X、Y、Z三条曲线中,当pX相同时,pCu越小, 对应CuX的Ksp越大,因此,曲线X代表
+
-
-
CuCl,曲线Y代表CuBr,曲线Z代表CuI;且在CuI的饱和溶液中,c(Cu)=c(I)= Ksp?CuI? mol·L1=
-
-
-
1.0×10
-12
mol·L1=1.0×106 mol·L1,有pCu=pI=6,B项正确;298 K时,在曲线Y对应的饱和溶液中,增大阴离子浓度,溶液还是饱和溶液,其组成只能用曲线Y描述,曲线Y不会移动,C项错误;反应CuBr(s)+I(aq)
-
-
CuI(s)+Br
c?Br?c?Cu?·c?Br?Ksp?CuBr?1.0×109
(aq)的平衡常数K=-==+-=-=1 000,D项错误。
c?I?c?Cu?·c?I?Ksp?CuI?1.0×1012
限时规范训练 [单独成册](建议用时:60分钟)
1.下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是( ) A.常温下某CH3COONa溶液的pH=8
-+--
24
B.常温下0.1 mol·L1 CH3COOH溶液的pH=2.8 C.CH3COONa溶液与稀盐酸反应生成CH3COOH和NaCl D.CH3COOH属于共价化合物
解析:选D。常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明CH3COO水解,则CH3COOH为弱电解质,A正确;常温下0.1 mol·L1 CH3COOH 溶液的pH=2.8,说明CH3COOH部分电离,为弱电解质,B正确;根据强酸制取弱酸的原理可知,盐酸制取了醋酸,所以醋酸为弱酸,是弱电解质,C正确;强电解质和弱电解质都有可能为共价化合物,D错误。
2.对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法正确的是( )
A.与等体积pH=3的硫酸相比,乙酸跟足量锌粒反应产生的H2更多 B.加水稀释到原体积的10倍后溶液pH变为4 C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH减小 D.加水稀释后,溶液中c(H)和c(OH)都减小
解析:选A。乙酸是弱电解质,等体积等pH时乙酸的物质的量比硫酸大,则与足量锌粒反应时乙酸产生的H2
更多,A正确;稀释促进电离,溶液pH小于4,B错误;乙酸钠溶于水抑制乙酸的电离,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,C错误;加水稀释后,溶液中c(H)减小,c(OH)增大,D错误。
3.下列说法不正确的是( ) A.常温下,将浓度为0.1 mol·LB.若室温时,0.1 mol·L
-1
-1
+
-
+
-
-
-
-
c?H?
的HF溶液加水不断稀释,溶液中的值始终保持增大
c?HF?
-
+
的HA溶液有0.1% HA发生电离,则室温时HA的K=1×107
C.常温下,在滴有酚酞溶液的氨水中,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
D.常温下,若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11 c?H?·c?F?K?HF?c?H?
解析:选C。在稀释HF溶液的过程中,HF的电离程度增大,由K(HF)=,即-=,稀释
c?HF?c?F?c?HF?c?H?-
过程中,c(F)减小,K(HF)不变,则的值增大,A正确;0.1 mol·L1的HA溶液中有0.1% HA发生电离,则
c?HF?
-
+
+
-
+
c?H?·c?A?0.000 1×0.000 1-
c(H)=c(A)=0.000 1 mol·L,K===1×107,B正确;酚酞溶液恰好变为无色时,
0.1c?HA?
+
-
-1
+-
溶液的pH小于8,而不是小于7,C错误;混合后溶液的pH=7,说明n(H)=n(OH),即0.1 mol·L1×103 L=c(OH)×100×103 L,c(OH)=103 mol·L1,NaOH溶液的pH=11,D正确。
4.已知某温度时一元弱酸HA的电离平衡常数为K。该温度下向HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L1 NaOH溶液,其pH变化曲线如图(忽法中不正确的是( )
A.a点表示的溶液中c(A)=103 mol·L1 B.b点表示的溶液中c(A)>c(Na) C.c点表示HA和NaOH恰好反应完全 c?CH3COO?·c?H?
D.b、d点表示的溶液中相等
c?CH3COOH?
25
-
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+---
20 mL 0.1 mol·L1
略温度变化)。下列说