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文档简介
1.(2024·全国甲卷)将0.10mmolAg2CrO4配制成1.0mL悬浊液,向其中滴加0.10mol·L-1的NaCl溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl-或CrOeq\o\al(2-,4))随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)B.eq\f(Ksp(AgCl),Ksp(Ag2CrO4))=10-2.21C.V≤2.0mL时,eq\f(c(CrOeq\o\al(2-,4)),c(Cl-))不变D.y1=-7.82,y2=-lg34答案:D解析:向1.0mL含0.10mmolAg2CrO4的悬浊液中滴加0.10mol·L-1的NaCl溶液,发生反应:Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrOeq\o\al(2-,4)(aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积为V(NaCl)=eq\f(2×0.10×10-3mol,0.10mol·L-1)=2×10-3L=2mL,2mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表lgc(Ag+)随V(NaCl)的变化曲线,则中间的曲线代表lgc(Cl-)随V(NaCl)的变化曲线,则最上方的实线为lgc(CrOeq\o\al(2-,4))随V(NaCl)的变化曲线。2mL时Ag2CrO4与NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrOeq\o\al(2-,4))+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和CrOeq\o\al(2-,4)曲线的交点,即c(CrOeq\o\al(2-,4))=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4))=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则eq\f(Ksp(AgCl),Ksp(Ag2CrO4))=eq\f(10-9.75,10-11.96)=102.21,B错误;V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则eq\f(Ksp(AgCl),Ksp(Ag2CrO4))=eq\f(c(Ag+)·c(Cl-),c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4)))为定值,即eq\f(c(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4)),c(Cl-))为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则eq\f(c(CrOeq\o\al(2-,4)),c(Cl-))的值也不是定值,即在变化,C错误;V>2.0mL时,AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol·L-1,则c(Ag+)=eq\f(Ksp(AgCl),c(Cl-))=eq\f(10-9.75,10-1.93)mol·L-1=10-7.82mol·L-1,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n(CrOeq\o\al(2-,4))守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrOeq\o\al(2-,4))=eq\f(n(CrOeq\o\al(2-,4)),V)=eq\f(0.1×10-3mol,(1+2.4)×10-3L)=eq\f(1,34)mol·L-1,则y2=lgc(CrOeq\o\al(2-,4))=lgeq\f(1,34)=-lg34,D正确。2.(2024·辽宁卷)25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;③25℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。下列说法错误的是()A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrOeq\o\al(-,4)的平衡常数K=10-5.2C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol·L-1D.滴定Br-达终点时,溶液中eq\f(c(Br-),c(CrOeq\o\al(2-,4)))=10-0.5答案:D解析:由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1,即两者图像平行,所以①代表Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则③代表AgBr的沉淀溶解平衡曲线,根据①上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrOeq\o\al(2-,4))=(10-2)2×10-7.7=10-11.7,根据②上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2。由分析得,A正确;反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrOeq\o\al(-,4)的平衡常数K=eq\f(c2(Ag+)·c(HCrOeq\o\al(-,4)),c(H+))=eq\f(c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4))·c(HCrOeq\o\al(-,4)),c(H+)·c(CrOeq\o\al(2-,4)))=eq\f(Ksp(Ag2CrO4),Ka2(H2CrO4))=eq\f(10-11.7,10-6.5)=10-5.2,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)=eq\r(Ksp(AgCl))=10-4.85mol·L-1,即c(CrOeq\o\al(2-,4))=eq\f(Ksp(Ag2CrO4),c2(Ag+))=eq\f(10-11.7,(10-4.85)2)mol·L-1=10-2.0mol·L-1,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2.0mol·L-1,C正确;当Br-到达滴定终点时,c(Ag+)=c(Br-)=eq\r(Ksp(AgBr))=10-6.1mol·L-1,即c(CrOeq\o\al(2-,4))=eq\f(Ksp(Ag2CrO4),c2(Ag+))=eq\f(10-11.7,(10-6.1)2)mol·L-1=100.5mol·L-1,eq\f(c(Br-),c(CrOeq\o\al(2-,4)))=eq\f(10-6.1,100.5)=10-6.6,D错误。3.(2024·新课标卷)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(比如:δ(CH2ClCOO-)=eq\f(c(CH2ClCOO-),c(CH2ClCOOH)+c(CH2ClCOO-))))下列叙述正确的是()A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系B.若酸的初始浓度为0.10mol·L-1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3D.pH=2.08时,eq\f(电离度α(CH2ClCOOH),电离度α(CHCl2COOH))=eq\f(0.15,0.85)答案:D解析:随着pH的增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小,CH2ClCOO-、CHCl2COO-浓度增大,—Cl为吸电子基团,CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH,即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3,Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8。根据分析,曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A错误;根据Ka(CHCl2COOH)=eq\f(c(CHCl2COO-)×c(H+),c(CHCl2COOH)),初始c0(CHCl2COOH)=0.10mol·L-1,若溶液中溶质只有CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)=c(H+)≈eq\r(Ka(CHCl2COOH)c0(CHCl2COOH))=10-1.15mol·L-1,但a点对应的溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),B错误;根据上述分析,C错误;电离度α=eq\f(n电离,n始),n始=n电离+n未电离,则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-),α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-),pH=2.08时,δ(CH2ClCOO-)=0.15,δ(CHCl2COO-)=0.85,D正确。4.(2024·山东卷)常温下Ag(Ⅰ)CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08mol·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是()A.线Ⅱ表示CH3OOOH的变化情况B.CH3OOOH的电离平衡常数Ka=10-nC.pH=n时,c(Ag+)=eq\f(10m-n,K)mol·L-1D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08mol·L-1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),随着pH的增大,CH3COOH摩尔分数呈减小趋势,CH3COO-摩尔分数呈增大趋势,pH较大时(约大于7.8),形成AgOH沉淀,则CH3COOAg浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化的关系。根据分析,A错误;由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则CH3COOH的电离平衡常数Ka=eq\f(c(H+)c(CH3COO-),c(CH3COOH))=10-m,B错误;pH=n时eq\f(c(H+)c(CH3COO-),c(CH3COOH))=10-m,c(CH3COO-)=eq\f(10-mc(CH3COOH),c(H+))=10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K=eq\f(c(CH3COOAg),c(Ag+)c(CH3COO-)),c(Ag+)=eq\f(c(CH3COOAg),Kc(CH3COO-)),由图可知pH=n时,c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=eq\f(10m-n,K)mol·L-1,C正确;根据元素守恒,pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol·L-1,D错误。5.(2024·浙江6月选考)室温下,H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(例如δ(H2S)=\f(c(H2S),c(H2S)+c(HS-)+c(S2-))))。已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17。下列说法正确的是()A.溶解度:FeS大于Fe(OH)2B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2~10.0),用NaOH标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度C.忽略S2-的第二步水解,0.10mol/LNa2S溶液中S2-的水解率约为62%D.0.010mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.20mol/LNa2S溶液,反应初始生成的沉淀是FeS答案:C解析:在H2S溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,随着pH增大,H2S的物质的量分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为eq\r(Ksp(FeS))=eq\r(6.3×10-18)mol/L=eq\r(6.3)×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2(s)Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为eq\r(3,\f(Ksp[Fe(OH)2],4))=eq\r(3,\f(4.9×10-17,4))mol/L=eq\r(3,12.25)×10-6mol/L>eq\r(6.3)×10-9mol/L,故溶解度FeS小于Fe(OH)2,A错误;酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B错误;Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=eq\f(c(HS-)·c(OH-),c(S2-))=eq\f(c(HS-)·c(OH-)·c(H+),c(S2-)·c(H+))=eq\f(Kw,Ka2(H2S))=eq\f(1×10-14,1×10-13)=0.1,设水解的S2-的浓度为xmol/L,则eq\f(x2,0.1-x)=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为eq\f(0.062mol/L,0.1mol/L)×100%=62%,C正确;0.01mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.2mol/LNa2S溶液,瞬间得到0.005mol/LFeCl2和0.1mol/LNa2S的混合液,结合C项,瞬时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],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D错误。6.(2024·河北卷)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lgeq\f(c(金属离子),c(配离子))与-lgc(CN-)的关系如图。下列说法正确的是()A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>YB.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时eq\f(c(X),c(X配离子))>eq\f(c(Z),c(Z配离子))C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<ZD.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率答案:B解析:99%的X、Y转化为配离子时,溶液中eq\f(c(X),c(X配离子))=eq\f(c(Y),c(Y配离子))=eq\f(1%,99%),则lgeq\f(c(X),c(X配离子))=lgeq\f(c(Y),c(Y配离子))≈-2,根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中-lgcX(CN-)>-lgcY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A错误。Q点时lgeq\f(c(X),c(X配离子))=lgeq\f(c(Z),c(Z配离子)),即eq\f(c(X),c(X配离子))=eq\f(c(Z),c(Z配离子)),加入少量可溶性Y盐后,会消耗CN-形成Y配离子,使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动),lgeq\f(c(X),c(X配离子))与lgeq\f(c(Z),c(Z配离子))曲线在Q点相交后,随着-lgc(CN-)继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即lgeq\f(c(X),c(X配离子))>lgeq\f(c(Z),c(Z配离子)),则eq\f(c(X),c(X配离子))>eq\f(c(Z),c(Z配离子)),B正确。设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子+mCN-=配离子,则平衡常数K=eq\f(c(配离子),c(金属离子)·cm(CN-)),lgK=lgeq\f(c(配离子),c(金属离子))-mlgc(CN-)=-lgeq\f(c(金属离子),c(配离子))-mlgc(CN-),即lgeq\f(c(金属离子),c(配离子))=-mlgc(CN-)-lgK,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,对应lgeq\f(c(金属离子),c(配离子))~-lgc(CN-)曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Z<Y,C错误。由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,lgeq\f(c(Y),c(Y配离子))增大,即c(Y)增大,c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误。7.(2023·福建卷)25℃时,某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04、Ka2=10-4.37。1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lgc(Na+),HA-的分布系数δ(HA-)=eq\f(c(HA-),c(H2A)+c(HA-)+c(A2-))。下列说法错误的是()A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线B.a点:pH=4.37C.b点:2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)D.c点:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)答案:B解析:NaHA溶液中HA-的水解常数Kh=eq\f(10-14,10-3.04)=10-10.96<Ka2,则HA-的电离程度大于水解程度,则NaHA溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故曲线n为δ(HA-)的变化曲线,曲线m为δ(A2-)的变化曲线,曲线p为δ(H2A)的变化曲线,A正确;a点pc(Na+)=1.0,则c(Na+)=0.1mol·L-1,δ(HA-)=0.70,δ(H2A)=δ(A2-)=0.15,Ka2=eq\f(c(A2-)·c(H+),c(HA-))=10-4.37,c(H+)=eq\f(0.70,0.15)×10-4.37mol·L-1,pH≠4.37,B错误;b点,δ(HA-)=0.70,δ(H2A)=δ(A2-)=0.15,即c(H2A)=c(A2-),根据元素守恒有c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)=c(Na+),故2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+),C正确;c点:δ(HA-)=δ(A2-),故c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),故c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),D正确。8.(2023·新课标卷)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+,lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。下列说法错误的是()A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线B.AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=10-9.75C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81D.c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+)答案:A解析:氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子浓度增大,继续滴加氨水,一氨合银离子浓度增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子随氨气浓度对数变化的曲线。氨的浓度较小时AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,即为曲线Ⅳ,A错误;由题图可知,c(NH3)=10-1mol·L-1时,c(Cl-)=10-2.35mol·L-1,c(Ag+)=10-7.40mol·L-1,则氯化银的溶度积为10-2.35×10-7.40=10-9.75,B正确;由题图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol·L-1和10-5.16mol·L-1,则[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K=eq\f(c{[Ag(NH3)2]+},c{[Ag(NH3)]+}c(NH3))=eq\f(10-2.35,10-5.16×10-1)=103.81,C正确;由题图可知,c(NH3)=0.01mol·L-1时,溶液中c{[Ag(NH3)2]+}>c{[Ag(NH3)]+}>c(Ag+),D正确。9.(2023·湖南卷)常温下,用浓度为0.0200mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随ηeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(η=\f(V(标准溶液),V(待测溶液))))的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76B.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答案:D解析:NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH和CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol·L-1,c(H+)=10-3.38mol·L-1,Ka(CH3COOH)=eq\f(c(H+)·c(CH3COO-),c(CH3COOH))≈eq\f(10-3.38×10-3.38,0.01)=10-4.76,A正确;a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在守恒c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B正确;b点溶液中含有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-),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,D错误。10.(2022·河北高考)某水样中含一定浓度的COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000mol·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)。下列说法正确的是()A.该水样中c(COeq\o\al(2-,3))=0.01mol·L-1B.a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)C.当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c(HCOeq\o\al(-,3))基本保持不变D.曲线上任意一点存在c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)=0.03mol·L-1答案:C解析:向碳酸根离子和碳酸氢根离子的混合溶液中加入盐酸时,先后发生反应:COeq\o\al(2-,3)+H+=HCOeq\o\al(-,3)、HCOeq\o\al(-,3)+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,由题图可知,滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时,盐酸的体积为20.00mL,由反应方程式COeq\o\al(2-,3)+H+=HCOeq\o\al(-,3)可知,水样中碳酸根离子的浓度为eq\f(0.01000mol·L-1×0.0200L,0.0100L)=0.02mol·L-1,溶液pH第二次发生突跃时,盐酸的体积为50.00mL,则水样中碳酸氢根离子的浓度为eq\f(0.01000mol·L-1×(0.0500L-0.0200L-0.0200L),0.0100L)=0.01mol·L-1。由分析可知,水样中碳酸根离子的浓度为0.02mol·L-1,A错误;由题图可知,a点发生的反应为碳酸根离子与氢离子恰好反应生成碳酸氢根离子,可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(COeq\o\al(2-,3)),B错误;由分析可知,水样中碳酸根离子和碳酸氢根离子浓度之和为0.03mol·L-1,由元素守恒可知,溶液中c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)=0.03mol·L-1,滴定加入盐酸会使溶液体积增大,则溶液中[c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)]会小于0.03mol·L-1,D错误。11.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1mol·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是()A.Ksp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lgc(HS-)的关系曲线C.Ka1(H2S)=10-8.1D.Ka2(H2S)=10-14.7答案:D解析:H2S饱和溶液中,随pH增大,HS-、S2-浓度逐渐增大,Ni2+、Cd2+浓度逐渐减小,则-lgc(HS-)和-lgc(S2-)随pH的增大而减小,-lgc(Ni2+)和-lgc(Cd2+)随pH的增大而增大。pH相同时,HS-的浓度大于S2-的浓度,即-lgc(HS-)小于-lgc(S2-),则③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线,④为pH与-lgc(HS-)的关系曲线;S2-浓度相同时,由于Ksp(NiS)>Ksp(CdS),所以Cd2+浓度更小,即-lgc(Ni2+)小于-lgc(Cd2+),则①为pH与-lgc(Cd2+)的关系曲线,②为pH与-lgc(Ni2+)的关系曲线。由曲线①、③的交点可知Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;由曲线④上点(4.2,3.9),结合c(H2S)=0.1mol·L-1可知,Ka1=eq\f(c(H+)·c(HS-),c(H2S))=eq\f(10-4.2×10-3.9,0.1)=10-7.1,C错误;取曲线③上任一组数据计算Ka2(H2S)=eq\f(c(H+)·c(S2-),c(HS-))=eq\f(10-6.8×10-9.2,c(HS-))=eq\f(10-6.8×10-9.2,\f(Ka1×0.1,10-6.8))=10-14.7,D正确。1.(2024·湖南省郴州市高三质量监测)已知pOH=-lgc(OH-)。初始温度25℃时,向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加0.05mol·L-1的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是()A.a、b、c三点对应NHeq\o\al(+,4)的水解平衡常数:Kh(c)>Kh(b)>Kh(a)B.水的电离程度:a<b<cC.b点溶液中,c(NHeq\o\al(+,4))>2c(SOeq\o\al(2-,4))D.若V3=40,则c点对应溶液中c(H+)=c(OH-)+c(NHeq\o\al(+,4))+2c(NH3·H2O)答案:D解析:升高温度能促进NHeq\o\al(+,4)的水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:T(b)>T(a)>T(c),则a、b、c三点对应NHeq\o\al(+,4)的水解平衡常数:Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),A错误;由题图可知,b点时反应达到终点,此时溶质为硫酸铵,硫酸铵水解促进水的电离,则b点水的电离程度最大,硫酸是强电解质,V3-V2>V2-V1,c点水的电离程度最小,B错误;由分析可知b点时溶质为(NH4)2SO4,由于NHeq\o\al(+,4)部分水解,则c(NHeq\o\al(+,4))<2c(SOeq\o\al(2-,4)),C错误;c点溶液中,加入稀硫酸的体积为40mL,则原氨水中的NH3·H2O和加入的稀硫酸中的H2SO4的物质的量相等,溶液的溶质是NH4HSO4,根据电荷守恒:c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=2c(SOeq\o\al(2-,4))+c(OH-),元素守恒:c(NH3·H2O)+c(NHeq\o\al(+,4))=c(SOeq\o\al(2-,4)),联立二式可得c(H+)=c(OH-)+c(NHeq\o\al(+,4))+2c(NH3·H2O),D正确。2.(2024·吉安市遂川中学高三一模)常温下,向20mL浓度均为0.1mol·L-1的HA与NaA的混合溶液中,分别滴加浓度均为0.1mol·L-1的HCl、NaOH两种溶液,混合溶液的pH变化情况如图所示。下列说法正确的是()A.滴加HCl溶液的曲线为ⅠB.水的电离程度:c>b>aC.d点时,lgeq\f(c(A-),c(HA))≈5.24D.c点溶液中存在:c(Na+)=2[c(A-)+c(HA)]答案:C解析:0.1mol·L-1的HA与NaA的混合溶液的pH=4.76,说明HA为弱酸,且在该混合液中HA的电离程度大于A-的水解程度;向该混合液中滴加盐酸,溶液的pH减小,则滴加盐酸的曲线为Ⅱ;滴加NaOH溶液,溶液的pH增大,滴加NaOH溶液的曲线为Ⅰ。由上述分析可知,A错误;a、b点都在曲线Ⅱ上,滴加盐酸时发生反应:NaA+HCl=NaCl+HA,随着盐酸的滴入,NaA逐渐减少、HA逐渐增多,HA电离出H+抑制水的电离,则水的电离程度不断减小,水的电离程度:a>b,c点在曲线Ⅰ上,滴加NaOH溶液时发生反应:NaOH+HA=NaA+H2O,c点加入20mLNaOH溶液得到0.1mol·L-1NaA溶液,水的电离程度最大,B错误;0.1mol·L-1的HA与NaA的混合液的pH=4.76,溶液中c(H+)=10-4.76mol·L-1,则Ka(HA)=eq\f(c(H+)·c(A-),c(HA))≈10-4.76,d点溶液的pH=10,溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,Ka(HA)=eq\f(c(H+)·c(A-),c(HA))=eq\f(10-10×c(A-),c(HA))≈10-4.76,eq\f(c(A-),c(HA))≈105.24,则lgeq\f(c(A-),c(HA))≈5.24,C正确;c点加入20mLNaOH溶液得到0.1mol·L-1NaA溶液,溶液中的元素守恒为c(Na+)=c(A-)+c(HA),D错误。3.(2024·云南三校高三联考)T℃时,AgCl(Ksp=1.6×10-10)和Ag2CrO4(砖红色)都是难溶电解质,以pAg[pAg=-lgc(Ag+)]对pCl和pCrO4作图的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下,下列说法正确的是()A.阴影区域AgCl和Ag2CrO4都沉淀B.Ag2CrO4的饱和溶液中,pCrO4=4.45时,pAg=3.72C.用硝酸银滴定Cl-,指示剂K2CrO4浓度在0.01mol·L-1左右时滴定误差较小D.向含有AgCl(s)的1.0mol·L-1KCl溶液中加入K2CrO4,白色固体逐渐变为砖红色答案:C解析:Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrOeq\o\al(2-,4)),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),由题图可知,当pAg=0时,c(Ag+)=1mol·L-1,曲线①对应的溶度积常数Ksp=10-11.72,数量级为10-12,曲线②对应的溶度积常数Ksp=10-9.8,数量级为10-10,且Ksp(AgCl)=1.6×10-10,所以曲线①代表Ag2CrO4,曲线②代表AgCl,所以Ksp(Ag2CrO4)=10-11.72,Ksp(AgCl)=10-9.8。纵坐标越大,银离子浓度越小,横坐标越大,Cl-和CrOeq\o\al(2-,4)浓度越小,故阴影区域AgCl和Ag2CrO4都不沉淀,A错误;2pAg+pCrO4=11.72,pCrO4=4.45时,pAg=eq\f(11.72-4.45,2)=3.635,B错误;由题图可知,当K2CrO4浓度在0.01mol·L-1左右时(pCrO4=2)形成Ag2CrO4所需要的银离子浓度约为10-5mol·L-1,根据氯化银的溶度积可知此时氯离子浓度约为1.6×10-5mol·L-1,氯离子接近完全沉淀,滴定误差较小,C正确;当溶液中有1.0mol·L-1KCl时,氯离子的浓度为1.0mol·L-1,pCl=0,此时无法形成Ag2CrO4,D错误。4.(2024·赤峰市高三一轮联考)室温下,某混合溶液中c(M+)+c(MOH)=c(R-)+c(HR),lgeq\f(c(M+),c(MOH))和lgeq\f(c(R-),c(HR))随pH变化关系如图所示,已知pX=-lgX。下列说法不正确的是()A.曲线Ⅰ表示lgeq\f(c(M+),c(MOH))与pH关系曲线,pKa=pKb+2B.x=-4C.MR溶液显碱性,且MR溶液中c(MOH)<c(HR)D.等物质的量的NaR与HR混合溶液中:c(HR)>c(Na+)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)答案:B解析:Kb=eq\f(c(M+)c(OH-),c(MOH)),当lgeq\f(c(M+),c(MOH))=0即c(M+)=c(MOH)时,Kb=c(OH-),同理,Ka=c(H+),当lgX=0时,pH分别为6、10,pH越大R-的浓度越大,则曲线Ⅱ表示lgeq\f(c(R-),c(HR))与pH的关系,曲线Ⅰ表示lgeq\f(c(M+),c(MOH))与pH的关系。由c点可知,Ka=c(H+)=10-10,室温下,a点c(OH-)=eq\f(Kw,c(H+))=eq\f(10-14,10-6)mol/L=10-8mol/L,Kb=c(OH-)=10-8,则pKa=10
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