考点六十六 酸碱中和微粒物质的量分数曲线
1.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO强,25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:Cl2(g)?Cl2(aq) K1=10
--1. 2
-
;Cl2(aq)+H2O?HClO+H+Cl K2=10
+--3. 4
;HClO?H+ClO Ka=?。氯水中Cl2(aq)、
+-
HClO和ClO分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示,下列表述正确的是( )
A. Cl2(g)+H2O?2H+ClO+Cl K=10
+
---10 . 9
-+
-
B. 在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO)=c(H)-c(OH) C. 用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差 D. 氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好 【答案】C
2.常温下,改变0.lmol/L的H2R溶液的pH,溶液中“R”相关的微粒的分布系数δ(X)随pH的变化如图所示[已知
],下列有关说法中正确的是( )
A. pH>2.7时,溶液中c(HR) 2---+ -2- 3.常温下,现有 0.1 mol·L的 NH4HCO3 溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与 pH 的关系如下图所示。下列说法正确的是 -1 A. 当溶液的 pH=9 时,溶液中存在下列关系:c(NH4)>c(HCO3)>c(NH3 ·H2O)>c(CO3) B. NH4HCO3 溶液中存在下列守恒关系:c(NH4)+c(NH3·H2O)+c(H)=c(OH)+2c(CO3)+c(H2CO3) C. 往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠时,NH4和 HCO3浓度均逐渐减小 D. 通过分析可知常温下 Kb(NH3·H2O)大于 Ka1(H2CO3) 【答案】D 【解析】A、根据示意图可知,当溶液的pH=9时,溶液中存在下列关系:c(HCO3)>c(NH4)>c(NH3·H2O)>c(CO3),A错误;B、根据物料守恒可得NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系:c(NH4)+c(NH3·H2O)=c(CO3 - -+ -2- - + 2- + 2 - + + - + + -2-+ - 2- )+c(H2CO3)+c(HCO3),因为NH4发生水解反应,所以c(HCO3)≠c(CO3)+c(OH)—c(H),则B项 ﹣ 中关系式错误,B错误;C、根据图像可知pH<7.8时,往该溶液中逐滴滴加氢氧化钠HCO3浓度逐渐增大,C错误;D、因为0.1mol/L的NH4HCO3溶液pH=7.8,说明HCO3 ̄的水解程度大于NH4的水解程度,根据越弱越水解的规律可得:Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),D正确。答案选D。 + 4.常温下,向20 mL 0.1mol/L的K2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数随溶液pH变化的情况如下图所示。下列说法正确的是 A. 随着稀盐酸的加入,溶液中c(HCO3)·c(OH)/c(CO3)保持不变 B. 根据A点计算,Ka2(H2CO3)的数量级为10 C. B点所处的溶液中:c(K)+c(H)=2c(CO3)+c(HCO3)+c(OH) D. 当pH约为8时,溶液中开始放出CO2气体 【答案】A + + 2- - - -3 - - 2- 5.常温下,0.1 mol/L的H2C2O4溶液中H2C2O4、HC2O4、C2O4三者中所占物质的量分数(分布系数)随pH变化的关系如右图所示。下列表述不正确的是 -2- A. HC2O4 - H+C2O4,K=1×10 +2--4.3 B. 将等物质的量的NaHC2O4、Na2C2O4溶于水中,所得溶液pH恰好为4.3 C. 常温下HF的K=1×10 -3.4 ,将少量H2C2O4溶液加入到足量NaF溶液中,发生的反应为:H2C2O4+F=HF+HC2O4 + -+ 2-- -- D. 在0.1 mol/L NaHC2O4溶液中,各离子浓度大小关系为:c(Na)>c(HC2O4)>c(H)>c(C2O4)>c(OH) 【答案】B 6.常温下含碳各微粒H2CO3、HCO3和CO3存在于CO2和NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是( ) -2- A. 为获得尽可能纯的NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间 B. pH=10.25时,c(Na)=c(CO3)+c(HCO3) C. 根据图中数据,可以计算得到H2CO3第一步电离的平衡常数K1(H2CO3)=10 -6.37 + 2- - + - 2- D. 若是0.1mol NaOH反应后所得的1L溶液,pH=10时,溶液中存在以下关系: c(Na)>c(HCO3)>c(CO3)>c(OH)>c(H) 【答案】B 【解析】A.根据图示可知,pH在7~9之间,溶液中主要存在HCO3,该pH范围内和获得较纯的NaHCO3,选项A正确;B.pH=10.25时,溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠溶液中满足物料守恒:c(Na)═2c(CO3)+2c(HCO3)+2c(H2CO3),碳酸氢钠溶液中存在物料守恒:c(Na)=c(CO3)+c(HCO3)+c(H2CO3),则混合液中c(Na)>c(CO3)+c(HCO3),选项B错误;C.根据图象曲线可知,pH=6.37时,H2CO3和HCO3的浓度相等,碳酸的第一步 2---+ 2--+ + 2---- + 电离的平衡常数K1(H2CO3)= + =10 -6.37 ,选项C正确;D.pH=10时的溶液为碱性,则c(OH)>c(H), -2- -+ 溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,c(Na)离子浓度最大,结合图象曲线变化可知:c(HCO3)>c(CO3),此时离子浓度大小为:c(Na)>c(HCO3)>c(CO3)>c(OH)>c(H),选项D正确;答案选B。 + -2--+