2024届高考化学一轮复习课件 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 热点强化练12 各类粒子浓度与曲线关系图像综合集训

热点强化练12　各类粒子浓度与曲线关系图像综合集训

1.(2022·山西吕梁一模)已知:Ka1(H2C2O4)=10-1.3,常温下向20.00 mL 0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中滴入0.1 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是(　C　)

A.V(盐酸)=10.00 mL时:c(Na+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2)

B.V(盐酸)=20.00 mL时:c(Na+)>c(Cl-)>c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)

C.V(盐酸)=40.00 mL时:c(H2C2O4)=100.2·c(HC2)

D.在滴加盐酸过程中,水的电离程度始终减小

解析:V(盐酸)=10.00 mL时,常温下溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2),则c(Na+)=c(Cl-)+c(HC2)+2c(C2),A正确;V(盐酸)=20.00 mL时,溶质为等浓度NaHC2O4和NaCl混合液,此时溶液 pH<7,说明HC2的电离程度大于水解程度,c(C2)>c(H2C2O4),存在离子浓度大小为 c(Na+)>c(Cl-)>c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4),B正确;V(盐酸)=40.00 mL时,溶质为H2C2O4和NaCl混合液,此时溶液pH=1.5,c(H+)=10-1.5 mol/L,已知Ka1(H2C2O4)=10-1.3,则===10-0.2,则 c(H2C2O4)=10-0.2·c(HC2),C错误;在滴加盐酸过程中,溶质由Na2C2O4变为NaHC2O4再变为H2C2O4,盐的水解程度越来越弱,生成的草酸抑制水的电离,随着pH减小,酸性越强,则水的电离程度始终减小,D正确。

2.(2021·浙江1月选考)实验测得10 mL 0.50 mol·L-1 NH4Cl溶液、10 mL 0.50 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH分别随温度与稀释加水量的变化如图所示。已知25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5。下列说法不正确的是(　C　)

A.图中实线表示pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化

B.将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为 mol·L-1,溶液pH变化值小于lg x

C.随温度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH-)减小,c(H+)增大,pH减小

D.25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(N)

解析:水解反应为吸热反应,且温度越高,浓度越小,其水解程度越大,氯化铵水解能使溶液呈酸性,浓度越小,水解程度越大,其溶液的酸性越弱,故其pH越大,醋酸钠水解能使溶液呈碱性,浓度越小,其水溶液的碱性越弱,故其pH越小,温度升高,水解程度增大,Kw增大,CH3COONa溶液和NH4Cl溶液的pH均减小,因此,图中的实线为pH随加水量的变化,虚线表示pH随温度的变化,A正确;将NH4Cl溶液加水稀释至浓度为 mol·L-1 时,若氯化铵的水解平衡不发生移动,则其中的c(H+)变为原来的,则溶液的pH将增大lg x,但是,加水稀释时,氯化铵的水解平衡向正反应方向移动,c(H+)大于原来的,因此,溶液pH的变化值小于lg x,B正确;随温度升高,水的电离程度变大,因此水的离子积变大,即Kw增大,随温度升高,CH3COONa的水解程度变大,溶液中 c(OH-)增大,C不正确;25 ℃时稀释相同倍数的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液中均存在电荷守恒,c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),因此,氯化铵溶液中,c(Cl-)-c(N)=c(H+)-c(OH-),醋酸钠溶液中,c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+);由于25 ℃时CH3COOH和NH3·H2O的电离常数均为1.8×10-5,原溶液的物质的量浓度相同,稀释相同倍数后的NH4Cl溶液与CH3COONa溶液,溶质的物质的量浓度仍相等,由于电离常数相同,其中盐的水解程度是相同的,因此,两溶液中|c(OH-)-c(H+)|(两者差的绝对值)相等,故c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(N),D正确。

3.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,在25 ℃时,NCH2COOH、NCH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数[如 δ(A2-)=]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是(　D　)

A.甘氨酸具有两性

B.曲线c代表NH2CH2COO-

C.NCH2COO-+H2ONCH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65

D.c2(NCH2COO-)<c(NCH2COOH)·c(NH2CH2COO-)

解析:NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH,所以既有酸性又有碱性,故A正确;氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示NCH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲线b表示NCH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;NCH2COO-+H2ONCH2COOH+OH-的平衡常数 K=,25 ℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NCH2COO-)=c(NCH2COOH),则K=c(OH-)===10-11.65,故C正确;由C项分析可知,=,根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NCH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离平衡常数为K1=10-9.78,==,则×=×<1,即c2(NCH2COO-)>c(NCH2COOH)·c(NH2CH2COO-),故D错误。

4.常温下,将NaOH溶液滴到己二酸(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(　D　)

A.Ka2(H2X)的数量级为10-6

B.曲线N表示pH与lg 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(H+)=c(OH-)

解析:己二酸(H2X)的电离方程式为H2XHX-+H+,HX-H++X2-,Ka1=,Ka2=,因为Ka1>Ka2,所以pH相同时,>,故图中

曲线M表示pH与lg的变化关系,曲线N表示pH与lg的变化关系;由曲线M知,Ka2(H2X)的数量级为10-6;HX-的电离程度大于水解程度,故NaHX溶液中c(H+)>c(OH-);由曲线M知,lg=0,即c(X2-)=c(HX-)时,溶液显酸性,故呈中性时,c(X2-)>c(HX-),D项错误。