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高考化学一轮复习:第26讲水的电离和溶液的pH【真题再现·辨明考向】1.(2023年湖南卷)下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是A.重结晶法提纯苯甲酸:①②③B.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4:③⑤⑥C.浓硫酸催化乙醇制备乙烯:③⑤D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度:④⑥答案:A解析:A.粗苯甲酸中含有少量氯化钠和泥沙,需要利用重结晶来提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A选项装置选择不合理;B.蒸馏法需要用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分,B选项装置选择合理;C.浓硫酸催化制乙烯需要控制反应温度为170℃,需要利用温度计测量反应体系的温度,C选项装置选择合理;D.酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度是用已知浓度的酸液滴定未知浓度的碱液,酸液盛装在酸式滴定管中,D选项装置选择合理;2.(2023年湖南卷)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η(η=eq\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,据此解答。A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,Ka(CH3COOH)=eq\f(c(H+)∙c(CH3COO-),c(CH3COOH))≈eq\f(10-3.38×10-3.38,0.01)=10-4.76,故A正确;B.a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故B正确;C.点b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-),故C正确;D.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,故D错误;3.(2023年山东卷)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH。③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。对于上述实验,下列做法正确的是A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管答案:C解析:A.进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180度后再倒置一次,故A错误;B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才是达到滴定终点,故B错误;C.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C正确;D.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故D错误;4.(2023年山东卷)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH。③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是A.eq\f(c(V2-V1)×17,1000m)×100%B.eq\f(c(V1-V2)×17,1000m)×100%C.eq\f(0.5c(V2-V1)×17,1000m)×100% D.eq\f(c(0.5V2-V1)×17,1000m)×100%答案:C解析:用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定乙酸酐完全水解生成的乙酸,可以计算乙酸酐的总物质的量,根据反应方程式[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH]系数关系,得出ROH与乙酸酐反应后剩余的乙酸酐的物质的量,由此可以计算与ROH反应的乙酸酐的物质的量,即R-OH的物质的量,即羟基的含量。根据滴定过程中,用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定乙酸酐完全水解生成的乙酸,消耗标准溶液V2mL,需要消耗cmol·L-1NaOH-甲醇的物质的量为V2×c×10-3mol,即乙酸酐的总物质的量=eq\f(V2×c×10-3,2)mol;则ROH与乙酸酐反应后剩余的乙酸酐的物质的量=eq\f(V1×c×10-3,2)mol,所以与ROH反应的乙酸酐的物质的量=eq\f(V2×c×10-3-V1×c×10-3,2)mol,也即样品ROH中羟基的物质的量,所以ROH样品中羟基质量分数=eq\f(eq\f(V2×c×10-3-V1×c×10-3,2)mol×17g/mol,mg)×100%=eq\f(0.5(V2-V1)×c×17,103m)100%,选C。5.(2023年山东卷)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH。③加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1mL。④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用cmol·L-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。根据上述实验原理,下列说法正确的是A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大答案:B解析:步骤④测定乙酸酐的物质的量为eq\f(cV2,2)×10-3mol;根据步骤②③可知mgROH样品中羟基的物质的量为eq\f(cV2,2)×10-3mol×2-cV1×10-3mol=c(V2-V1)×10-3mol。A.乙酸与醇的酯化反应可逆,不能用乙酸代替乙酸酐进行上述实验,故A错误;B.若甲醇挥发,则甲醇消耗乙酸酐的物质的量减小,剩余乙酸酐的物质的量偏大,消耗氢氧化钠的体积偏大,将导致测定结果偏小,故B正确;C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,消耗氢氧化钠的体积偏小,将导致测定结果偏大,故C错误;D.步骤④中,若加水量不足,生成乙酸的物质的量偏小,消耗氢氧化钠的体积偏小,测定乙酸酐初始物质的量偏小,将导致测定结果偏小,故D错误;6.(2023年浙江6月选考)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:实验I:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液。实验Ⅱ:往20mL0.10mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L-1CaCL2溶液。[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计],下列说法正确的是A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点B.实验I中V(NaOH)=10mL时,存在c(C2Oeq\o\al(2-,4))<c(HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4)))C.实验Ⅱ中发生反应HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4))+Ca2+=CaC2O4↓+H+D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80mL时,溶液中c(C2Oeq\o\al(2-,4))=4.0×10-8mol·L-1答案:D解析:A.NaHC2O4溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚酞作指示剂,指示反应终点,故A错误;B.实验I中H2C2O4时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,Ka2=5.4×10-5>Kh=eq\f(1×10-14,5.4×10-5),,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在c(C2Oeq\o\al(2-,4))>c(HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4))),故B错误;C.实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此该反应在初始阶段发生的是2HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4))+Ca2+=CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K=eq\f(c(H2C2O4),c(Ca2+)∙c2(HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4))))=eq\f(c(H2C2O4)∙c(H+)∙c(C2Oeq\o\al(2-,4)),c(Ca2+)∙c(C2Oeq\o\al(2-,4))∙c2(HC2Oeq\o\al(\s\up0(-),\s\do0(4)))∙c(H+))=eq\f(Ka2,Ka1∙Ksp)=eq\f(5.4×10-5,5.4×10-2×2.4×10-9)=eq\f(1,2.4)×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,故C错误;D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80mL时,溶液中钙离子浓度为c(Ca2+)=eq\f(0.1mol·L-1×(0.080L-0.020L),0.1L)=0.06mol·L-1,溶液中c(C2Oeq\o\al(2-,4))=eq\f(Ksp(CaC2O4),c(Ca2+))=eq\f(2.4×10-9,0.06)mol·L-1=4.0×10-8mol·L-1,故D正确。7.(2023年福建卷)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:1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A2-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n为δ(HA-)的变化曲线,pc(Na+)的增大,c(Na+)减小,δ(A2-)增大明显,故曲线m为δ(A2-)的变化曲线,则曲线p为δ(H2A)的变化曲线;A.1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A2-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为δ(HA-)的变化曲线,选项A正确;B.a点,pc(Na+)=1.0,则c(Na+)=0.1mol/L,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)×10-4.37,pH≠4.37,选项B错误;C.b点,δ(HA-)=0.70,δ(H2A)=δ(A2-)=0.15,即c(H2A)=c(A2-),根据物料守恒有,c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)=c(Na+),故2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+),选项C正确;D.c点:δ(HA-)=δ(A2-),故c(HA-)=c(A2-)根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(HA-)+c(HA-)+c(OH-),故c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),选项D正确;8.(2023年重庆卷)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是A.M点Kw等于N点KwB.M点pH大于N点pHC.N点降温过程中有2个平衡发生移动D.P点c(H+)+c(NHeq\o\al(\s\up0(+),\s\do0(4)))+c(NH3∙H2O)=c(OH-)+2c(SOeq\o\al(2-,4))答案:B解析:A.温度升高,水的电离程度增大,则M点Kw小于N点Kw,A错误;B.升高温度促进铵根离子的电离,且N点铵根离子浓度更大,水解生成氢离子浓度更大,N点酸性更强,故M点pH大于N点pH,B正确;C.N点降温过程中有水的电离平衡、铵根离子的水解平衡、硫酸铵的溶解平衡3个平衡发生移动,C错误;D.P点为硫酸铵的不饱和溶液,由电荷守恒可知,c(H+)+c(NHeq\o\al(\s\up0(+),\s\do0(4)))=c(OH-)+2c(SOeq\o\al(2-,4)),D错误;9.(2023届T8联考)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY溶液中分别加入NaOH固体,溶液中lgeq\f(c(H+),c(OH-))随n(NaOH)的变化如图所示。下列说法正确的是A.a点时溶液中水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1B.c点时溶液中:c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.水的电离程度:d>cD.中和等体积、等浓度的两种酸所需的NaOH的物质的量:HX>HY答案:B解析:A.a点lgeq\f(c(H+),c(OH-))=12,eq\f(c(H+),c(OH-))=1012,则溶液中c(H+)=10-1mol/L,HX抑制水电离,所以水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1,故A错误;B.c点表示向浓度为0.1mol·L-1、体积为100mL的HY溶液中加入0.005molNaOH固体,溶质为等物质的量浓度的HY、NaY,溶液呈酸性,HY电离大于NaY水解,所以c(Y-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;C.d点酸电离出的氢离子浓度大于c点,水的电离程度d<c,故C错误;D.等体积、等浓度两种酸物质的量相等,中和两种酸所需NaOH的物质的量相等,故D错误;10.(2022年6月浙江卷)25℃时,向20mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaOH溶液(酷酸的Ka=1.8×10-5;用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是A.恰好中和时,溶液呈碱性B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2OC.滴定过程中,c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH)答案:B解析:A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,A正确;B.根据电离常数,0.1mol·L-1的盐酸和醋酸中,c(H+)=eq\r(1.8)×10-3mol·L-1>1.0×10-4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,B错误;C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子等于醋酸的分子的浓度和醋酸根离子的浓度和,C正确;D.向20mL浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaOH溶液,当盐酸的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,故c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH),D正确;11.(2022年河北卷)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:向碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时,先后发生如下反应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,由图可知,滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时,盐酸溶液的体积为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×0.0200L,0.0100L)=0.02mol/L,溶液pH第二次发生突跃时,盐酸溶液的体积为50.00mL,则水样中碳酸氢根离子的浓度为eq\f(0.01000mol/L×(0.0500L-0.0200L-0.0200L),0.0100L)=0.01mol/L。A.由分析可知,水样中碳酸根离子的浓度为0.02mol/L,故A错误;B.由图可知,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)),故B错误;C.由分析可知,水样中碳酸氢根离子的浓度为0.01mol/L,当盐酸溶液体积V(HCl)≤20.00mL时,只发生反应COeq\o\al(2-,3)+H+=HCOeq\o\al(-,3),滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度为eq\f(0.01000mol/L×0.01L+0.01000mol/L×V(HCl),0.0100L+V(HCl))=0.01mol/L,则滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度不变,故C正确;D.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,由物料守恒可知,溶液中c(COeq\o\al(2-,3))+c(HCOeq\o\al(-,3))+c(H2CO3)=0.03mol/L,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,故D错误;12.(2022年山东卷)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是A.可用量筒量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体D.达到滴定终点时溶液显橙色答案:A解析:选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液,则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,将待测盐酸置于酸式滴定管中,滴定终点时溶液由黄色变为橙色。A.量筒的精确度不高,不可用量简量取Na2CO3标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;B.Na2CO3溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液,B说法正确;C.Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C说法正确;D.Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确;13.(2022年1月浙江选考)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol·L−1Na2CO3溶液和40mL0.2mol·L−1NaHCO3溶液,再分别用0.4mol·L−1盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:下列说法正确的的是A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸B.当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO3-+H+=CO2↑+H2OC.根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH−)-c(H+)答案:C解析:A.碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,则碳酸钠溶液的起始pH较大,甲曲线表示碳酸钠溶液中滴加盐酸,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢根离子再与氢离子反应产生碳酸,进而产生二氧化碳,则图中丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,A项错误;B.由图示可知,当滴加盐酸的体积为20mL时,碳酸根离子恰好完全转化为碳酸氢根子,而V1>20mL,V1mL时(a点、b点),没有二氧化碳产生,则所发生的反应为碳酸氢根离子与氢离子结合生成碳酸,离子方程式表示为:HCO3-+H+=H2CO3,B项错误;C.根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,c点的pH在9左右,符合酚酞的指示范围,可用酚酞作指示剂;d点的pH在4左右,符合甲基橙的指示范围,可用甲基橙作指示剂指示滴定终点,C项正确;D.根据电荷守恒和物料守恒,则Na2CO3中存在c(OH-)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO3-),NaHCO3溶液中满足c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH-)-c(H+),D项错误;14.(2021年海南卷)25℃时,向10.00Ml0.1000mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加0.1000mol·L-1的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是A.a点,溶液pH>7是由于HCOeq\o\al(-,3)水解程度大于电离程度B.b点,c(Na+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(Cl-)C.c点,溶液中的H+主要来自HCO3-的电离D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.1000mol·L-1答案:AB解析:A.HCOeq\o\al(-,3)存在水解平衡和电离平衡,a点溶液pH>7是由于HCOeq\o\al(-,3)水解程度大于电离程度,故A正确;B.根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(Cl-)+c(OH-),b点pH=7即c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(Cl-),故B正确;C.c点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的H+主要来自H2CO3的电离,故C错误;D.d点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,c(Na+)=c(Cl-)=0.0500mol·L-1,故D错误;15.(2021年湖北卷)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化B.H3PO3的结构简式为C.pH=4的溶液中:c(H2POeq\o\al(-,3))<0.1mol·L-1-2c(HPOeq\o\al(2-,3))D.H3PO3+HPOeq\o\al(2-,3)2H2POeq\o\al(-,3)的平衡常数K>1.0×105答案:D解析:A.图象中含P物质只有3种,说明H3PO3为二元弱酸。随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,根据H3PO3+OH-=H2POeq\o\al(-,3)+H2O、H2POeq\o\al(-,3)+OH-=HPOeq\o\al(2-,3)+H2O,知c(H3PO3)逐渐减小,c(H2PO3-)先增大后减小,c(HPOeq\o\al(2-,3))逐渐增大,pc=-lgc,则pc(H3PO3)逐渐增大,pc(H2PO3-)先减小后增大,pc(HPOeq\o\al(2-,3))逐渐减小,故曲线③表示pc(H3PO3),曲线②表示pc(H2POeq\o\al(-,3)),曲线①表示pc(HPOeq\o\al(2-,3));根据x点知,c(HPOeq\o\al(2-,3))=c(H2POeq\o\al(-,3))时,pOH=7.3,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则H3PO3的Ka2=eq\f(c(H+)∙c(HPOeq\o\al(2-,3)),c(H2POeq\o\al(-,3)))=c(H+)=10-6.7,根据z点知,c(H2POeq\o\al(-,3))=c(H3PO3),pOH=12.6,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则H3PO3的Ka1=eq\f(c(H+)∙c(H2POeq\o\al(-,3)),c(H3PO3))=c(H+)=10-1.4,曲线①表示pc(HPOeq\o\al(2-,3))随pOH的变化,故A错误;B.H3PO3为二元弱酸,其结构简式为,故B错误;C.pH=4即pOH=10,由图可知,此时,pc(HPOeq\o\al(2-,3))=pc(H3PO3),即c(H3PO3)=c(HPOeq\o\al(2-,3)),而c(H3PO3)+c(H2PO3-)+c(HPO32-)=0.1mol·L-1,故c(H2POeq\o\al(-,3))=0.1mol·L-1-2c(HPO32-),故C错误;D.由H3PO3H2POeq\o\al(-,3)+H+减去H2PO3-HPOeq\o\al(2-,3)+H+,可得H3PO3+HPOeq\o\al(2-,3)2H2POeq\o\al(-,3),则平衡常数K===105.3>1×105,故D正确;16.(2021年高考湖南卷)常温下,用0.000mol·L-1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.000mol·L-1三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)—c(OH-)答案:C解析:由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),故B正确;C.当溶液pH=7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),故D正确;17.(2021年辽宁卷)用0.1000mol·L−1盐酸滴定20.00mLNa2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如A2-分布分数:δ(A2-)=eq\f(c(A2-),c(H2A)+c(HA-)+c(A2-))】A.H2A的Ka1为10-10.25 B.c点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)C.第一次突变,可选酚酞作指示剂 D.c(Na2A)=0.2000mol·L-1答案:C解析:用0.1000mol·L−1盐酸滴定20.00mLNa2A溶液,pH较大时A2-的分布分数δ最大,随着pH的减小,A2-的分布分数δ逐渐减小,HA-的分布分数δ逐渐增大,恰好生成NaHA之后,HA-的分布分数逐渐减小,H2A的分布分数δ逐渐增大,表示H2A、HA-、A2-的分布分数δ的曲线如图所示,,据此分析选择。A.H2A的Ka1=eq\f(c(H+)∙c(HA-),c(H2A)),根据上图交点1计算可知Ka1=10-6.38,A错误;B.根据图像可知c点中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),B错误;C.根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性,所以可以选择酚酞做指示剂,C正确;D.根据图像e点可知,当加入盐酸40mL时,全部生成H2A,根据Na2A+2HCl=2NaCl+H2A计算可知c(Na2A)=0.1000mol·L-1,D错误。18.(2021年6月浙江选考)取两份10mL0.05mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图。下列说法不正确的是()A.由a点可知:NaHCO3溶液中HCOeq\o\al(-,3)的水解程度大于电离程度B.a→b→c过程中:c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)逐渐减小C.a→d→e过程中:c(Na+)<c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))+c(H2CO3)D.令c点的c(Na+)+c(H+)=x,e点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y答案:C解析:向NaHCO3溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液pH将逐渐减小,向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,溶液碱性增强,溶液pH将逐渐增大,因此abc曲线为向NaHCO3溶液中滴加NaOH溶液,ade曲线为向NaHCO3溶液中滴加盐酸。A.a点溶质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,HCOeq\o\al(-,3)在溶液中电离使溶液呈酸性,HCOeq\o\al(-,3)在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HCO3-的水解程度大于电离程度,故A正确;B.由电荷守恒可知,a→b→c过程中c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),滴加NaOH溶液的过程中c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)逐渐减小,故B正确;C.由物料守恒可知,a点溶液中c(Na+)=c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))+c(H2CO3),向NaHCO3溶液中滴加盐酸过程中有CO2逸出,因此a→d→e过程中c(Na+)>c(HCOeq\o\al(-,3))+c(COeq\o\al(2-,3))+c(H2CO3),故C错误;D.c点溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.3)mol/L,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-4)mol/L,因此x>y,故D正确;故答案为C。19.(2020年新课标Ⅰ)以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系数:δ(A2-)=eq\f(c(A2-),c(H2A)+c(HA-)+c(A2-))]下列叙述正确的是A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L−1C.HA−的电离常数Ka=1.0×10−2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)答案:C解析:根据图像,曲线①代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线②代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线②代表的粒子达到最大值接近1;没加入NaOH时,pH为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=eq\f(0.1000mol/L×40mL,2×20.00mL)=0.1000mol/L,据此分析作答。A.根据分析,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;B.当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=eq\f(0.1000mol/L×40mL,2×20.00mL)=0.1000mol/L,B错误;C.由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为0.1000mol/L,根据图像,当VNaOH=0时,HA-的分布系数为0.9,溶液的pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka=eq\f(c(A2-)∙c(H+),c(HA-))=eq\f(0.1000mol/L×0.1×0.1000mol/L,0.1000mol/L×0.9)≈1×10-2,C正确;D.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误;20.(2020年浙江卷)常温下,用0.1mol·L-1氨水滴定10mL浓度均为0.1mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合液,下列说法不正确的是A.在氨水滴定前,HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl-)>c(CH3COO-)B.当滴入氨水10mL时,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.当滴入氨水20mL时,c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)D.当溶液呈中性时,氨水滴入量大于20mL,c(NH4+)<c(Cl-)答案:D解析:HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,浓度均为0.1mol·L-1时,c(Cl-)>c(CH3COO-),A正确;滴入10mL氨水时,NH3·H2O和CH3COOH的物质的量相等,据物料守恒可得c(QUOTENH4+NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B正确;滴入20mL氨水时,恰好完全反应,所得溶液为等浓度的NH4Cl和CH3COONH4的混合溶液,据电荷守恒可知c(QUOTENH4+NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),据物料守恒可得c(QUOTENH4+NH4+)+c(NH3·H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)+c(Cl-),联立两式可得c(CH3COOH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C正确;滴入20mL氨水时,所得混合液呈酸性,若溶液呈中性,氨水滴入量要大于20mL,结合电荷守恒关系c(QUOTENH4+NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-),溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),得c(QUOTENH4+NH4+)=c(Cl-)+c(CH3COO-),则有c(QUOTENH4+NH4+)>c(Cl-),D错误。21.(2020年浙江1月选考,23)室温下,向20.00mL0.1000mol·L-1盐酸中滴加0.1000mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大D.V(NaOH)=30.00mL时,pH=12.3答案:C解析:这是室温下用强碱滴定强酸,当NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,A项正确;指示剂的选择原则:变色要明显,灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B项正确;由图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙要小,故C项错误;当V(NaOH)=30.00mL时,n(OH-)=0.1000mol·L-1×0.03L-0.1000mol·L-1×0.02L=0.001mol,则c(OH-)=0.001mol/0.05L=0.02mol·L-1,pH=13-lg5=12.3,故D项正确。答案选C。22.(2020年山东卷)25℃时,某混合溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol/L,lgc(H+)、1gc(CH3COOH)、1gc(CH3COO-)和1gc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是A.O点时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)B.N点时,pH=-lgKaC.该体系中,c(CH3COOH)=eq\f(0.1c(H+),Ka+c(H+))mol/LD.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大答案:BC解析:根据图像分析可知,随着pH的升高,氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大,氢离子和醋酸离子浓度减小,又pH=7的时候,氢氧根离子浓度等于氢离子浓度,故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lgc(CH3COO-)随pH的变化曲线,曲线2为lgc(H+)随pH的变化曲线,曲线3为lgc(OH-)随pH的变化曲线,曲线4为lgc(CH3COOH)随pH的变化曲线,据此结合水溶液的平衡分析作答。A.根据上述分析可知,O点为曲线2和曲线3的交点,对应的pH=7,应该得出的结论为:c(H+)=c(OH-),故A错误;B.N点为曲线1和曲线4的交点,lgc(CH3COO-)=lgc(CH3COOH),即c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因Ka=eq\f(c(CH3COO-)∙c(H+),c(CH3COOH)),代入等量关系并变形可知pH=-lgKa,故B正确;C.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,则c(CH3COO-)=0.1mol/L-c(CH3COOH),又Ka=eq\f(c(CH3COO-)∙c(H+),c(CH3COOH)),联立两式消去c(CH3COO-)并化简整理可得出,c(CH3COOH)=eq\f(0.1c(H+),Ka+c(H+))mol/L,故C正确;D.醋酸根离子的水解平衡为:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,pH由7到14的变化过程中,碱性不断增强,c(OH-)不断增大,则使不利于醋酸根离子的水解平衡,会使其水解程度减小,故D错误。23.(2023年重庆卷节选)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。25℃时各物质溶度积见下表:物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2溶度积(Ksp)4.9×10-172.8×10-395.0×10-6回答下列问题:(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过_______。②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为_______,该副产物中CaCl2的质量分数为_______。答案:(4)①11②最后半滴标准液加入后,溶液变为红色,且半分钟内不变色66.6%解析:(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,反应不能使钙离子生成沉淀,防止引入杂质,故此时c(OH-)=eq\r(\f(Ksp,c(Ca2+)))=eq\r(\f(5.0×10-6,5.0))=1.0×10-3mol/L,pOH=3,pH=11,故理论上pH不超过11。②高锰酸钾溶液紫红色,故滴定达到终点的现象为:最后半滴标准液加入后,溶液变为红色,且半分钟内不变色;氯化钙和草酸钠转化为草酸钙沉淀CaC2O4,草酸钙沉淀加入硫酸转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应:2MnOeq\o\al(-,4)+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,结合质量守恒可知,5CaCl2~5H2C2O4~2MnOeq\o\al(-,4),则该副产物中CaCl2的质量分数为eq\f(0.1000×24×10-3mol×eq\f(5,2)×111g/mol,1.000g)×100%=66.6%。24.(2023年海南卷节选)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有:粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题:(4)测定铁含量基本流程:将滤液在200mL容量瓶中定容,移取25.00mL,驱尽NOeq\o\al(-,3)并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5mL微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。①选用微量滴定管的原因是__________________________________。②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是_____________________。序号123标准溶液用量/mL2.7152.9052.725③本实验中,使测定结果偏小的是_______(填标号)。a.样品未完全干燥b.微量滴定管未用标准溶液润洗c.灰渣中有少量炭黑答案:(4)①滴定更准确,节约试剂②舍去第二次数据③a解析:(4)①木耳中铁含量较少,选用微量滴定管使实验微型化,滴定更准确,节约试剂;②三次平行滴定中,第二组数据偏差较大,应舍去。③a.铁元素的含量=eq\f(铁元素质量,样品质量)×100%,样品未完全干燥,使测定结果偏低,故选a;b.微量滴定管未用标准溶液润洗,标准溶液被稀释,使测定结果偏高,故不选b;c.灰渣中有少量炭黑,对测定结果无影响,故不选c。答案为:滴定更准确,节约试剂;舍去第二组数据;a。25.(2023届T8联考)硫酸锰铵[(NH4)2Mn(SO4)2]是一种浅粉色固体,可溶于水,工业上可用于加工木材防火剂。用软锰矿(主要含MnO2,还含有FeO、Fe2O3、CuO、MgO、SiO2等)制备硫酸锰铵的工艺流程如下:(6)通过实验测定产品硫酸锰铵中锰元素的含量:准确称取所得产品ωg溶于水配成溶液,滴加氨水调pH至7~8,加入过量的c1mol·L-1KMnO4溶液V1mL,充分反应后过滤掉MnO2,将滤液与洗涤液合并配制成100mL溶液,取20mL用c2mol·L-1FeSO4酸性标准液滴定,重复实验3次,平均消耗标准液V2mL。滴定终点的判断依据是_______________,产品硫酸锰铵中锰元素的质量分数为_____(用相应字母表示)。答案:(6)溶液由紫色变为微红色,且半分钟不褪色eq\f(82.5×10-3×(c1V1-c2V2),wg)
×100%解析:(6)过量的KMnO4溶液与硫酸锰铵反应生成MnO2,过滤掉MnO2后溶液为紫色,反应剩余的KMnO4用FeSO4滴定,生成Fe3+,故滴定终点现象为溶液由紫色变为微红色,且半分钟不褪色;由题意得,加入的KMnO4物质的量为n1=c1V1×10-3mol,用FeSO4滴定KMnO4的反应为MnOeq\o\al(-,4)+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,滴定20mLKMnO4消耗FeSO4的物质的量为n2=c2V2×10-3mol,则剩余的高锰酸钾的物质的量为c2V2×10-3mol×eq\f(1,5)×eq\f(100mL,20.00mL)=c2V2×10-3mol,与硫酸锰铵反应完的KMnO4的物质的量为:n1-n2,反应为2MnOeq\o\al(-,4)+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,wg硫酸锰铵(即锰元素)的物质的量为:eq\f(3,2)×(n1-n2)mol,故锰元素的质量分数为eq\f(eq\f(3,2)×(n1-n2)mol×55g/mol,wg)
×100%=eq\f(82.5×10-3×(c1V1-c2V2),wg)
×100%。26.(2022年广东卷)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的体积为_______mL。(2)下列关于250mL容量瓶的操作,正确的是_______。(3)某小组研究25℃下HAc电离平衡的影响因素。提出假设:稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。序号V(HAc)/mLV(NaAc)/mLV(H2O)/mLn(NaAc)∶n(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.36…Ⅶ4.00ab3:44.53Ⅷ4.004.0032.001:14.65①根据表中信息,补充数据:a=_______,b=_______。②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡_______(填”正”或”逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:。③由实验Ⅱ~VIII可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。实验结论假设成立:(4)小组分析上表数据发现:随着eq\f(n(NaAc),n(HAc))的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。查阅资料获悉:一定条件下,按eq\f(n(NaAc),n(HAc))=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。对比数据发现,实验VIII中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。①移取20.00mLHAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08mL,则该HAc溶液的浓度为_______mol·L-1。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点_______。②用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1mLⅡ_______,测得溶液的pH为4.76实验总结:得到的结果与资料数据相符,方案可行。(6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途_______。答案:(1)5.0(2)C(3)①3.0033.00②正实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1(4)①0.1104(5)向滴定后的混合液中加入20mLHAc溶液(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)解析:(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,解得V=5.0mL,故答案为:5.0。(2)A.容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;B.定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;C.向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确;D.定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;(3)①实验VII的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,因此V(H2O)=40.00Ml-4.00Ml-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案为:3.00;33.00。②实验I所得溶液的pH=2.86,实验II的溶液中c(HAc)为实验I的eq\f(1,10),稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36<3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动,故答案为:正;实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1。(4)①滴定过程中发生反应:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L,故答案为:0.1104。滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=eq\r(\f(Ka,c(HAc)))≈eq\r(\f(10-4.76,0.1))mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,当V(NaOH)=11.04mL时,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,当V(NaOH)=22.08mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性,当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线如图:。(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mLNaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当eq\f(n(NaAc),n(HAc))=1时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc),故答案为:向滴定后的混合液中加入20mLHAc溶液。(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛,如HClO具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂,H3PO4具有中强酸性,可用作食品添加剂,同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途,故答案为:HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)。27.(2020年浙江选考)硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O。合成反应:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO22Na2S+3SO2=2Na2SO3+3SNa2SO3+Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S2O3滴定反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6已知:Na2S2O3·5H2O易溶于水,难溶于乙醇,50℃开始失结晶水。实验步骤:ⅠNa2S2O3制备:装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液。Ⅱ产品分离提纯:产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。Ⅲ产品纯度测定:以淀粉作指示剂,用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终点,计算Na2S2O3·5H2O含量。请回答:(1)步骤Ⅰ单向阀的作用是____________;装置C中的反应混合溶液pH过高或过低将导致产率降低,原因是__________________________________________。(2)步骤Ⅱ下列说法正确的是________。A.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率D.可选用冷的Na2CO3溶液作洗涤剂(3)步骤Ⅲ①滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列):检漏→蒸馏水洗涤→()→()→()→()→()→开始滴定A.烘干B.装入滴定液至零刻度以上C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下D.用洗耳球吹出润洗液E.排除气泡F.用滴定液润洗2至3次G.记录起始读数②装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞,目的是________________。③滴定法测得产品中Na2S2O3·5H2O含量为100.5%,则Na2S2O3·5H2O产品中可能混有的物质是______________。答案:(1)防止倒吸pH过高,Na2CO3、Na2S反应不充分;pH过低,导致Na2S2O3转化为S和SO2(2)BC(3)①FBECg②防止碘挥发损失③Na2SO3、失去部分结晶水的Na2S2O3·5H2O解析:本实验的目的是制备Na2S2O3·5H2O,首先装置A中利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫,将SO2通入装置C中的混合溶液,加热搅拌,发生题目所给合成反应,使用单向阀可以防止倒吸;为了使Na2CO3、Na2S充分反应,同时又不因酸性过强使Na2S2O3发生歧化反应,至溶液pH约为7时,停止通入SO2气体,得到产品的混合溶液;之后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品,已知Na2S2O3·5H2O难溶于乙醇,冷却结晶后可以加入适量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶体。(1)SO2会与装置C中混合溶液发生反应,且导管进入液面以下,需要防倒吸的装置,单向阀可以防止发生倒吸;Na2CO3、Na2S水解都会使溶液显碱性,所以pH过高,说明Na2CO3、Na2S反应不充分;而pH过低,又会导致Na2S2O3发生歧化反应转化为S和SO2,所以pH过高或过低都会导致产率降低。(2)蒸发结晶时,快速蒸发溶液中的水分,可以得到较小的晶体颗粒,故A错误;为防止固体飞溅,蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热,故B正确;Na2S2O3·5H2O难溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物中可以加入适量乙醇降低Na2S2O3的溶解度,析出更多的晶体,提高产率,故C正确;用碳酸钠溶液洗涤会使晶体表面附着碳酸钠杂质,Na2S2O3·5H2O难溶于乙醇,可以用乙醇作洗涤剂,故D错误。(3)①滴定前应检查滴定管是否漏液,之后用蒸馏水洗涤滴定管,为防止稀释滴定液使测定结果不准确,需用滴定液润洗2至3次,之后装入滴定液至零刻度以上,排除装置中的气泡,然后调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下,并记录起始读数,开始滴定,所以正确的操作和顺序为检漏→蒸馏水洗涤→F→B→E→C→G→开始滴定。②碘容易挥发,所以装标准碘溶液的碘量瓶在滴定前应盖上瓶塞,防止碘挥发损失。③测定的产品中Na2S2O3·5H2O含量大于100%,说明产品中混有失去部分结晶水的Na2S2O3·5H2O。28.(2019年全国卷Ⅱ)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为_____________,样品中S2-的含量为________________(写出表达式)。答案:浅蓝色至无色eq\f(25.00-\f(1,2)V×0.1000×32,m×1000)×100%解析:淀粉溶液遇到I2溶液变蓝,当Na2S2O3将I2消耗完后,溶液由浅蓝色变至无色,即滴定终点时,溶液会由浅蓝色变至无色。设Na2S2O3消耗的I2的物质的量为n1。由化学方程式可得:I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)1mol2moln10.1000mol·L-1×V×10-3L则n1=eq\f(1,2)V×0.1000×10-3mol设样品中S2-的含量为w,则由反应I2+S2-=2I-+S↓可得:I2~S2-1mol32g25.00×10-3L×0.1000mol·L-1-eq\f(1,2)V×0.1000×10-3molmg×w由此可得:w=eq\f(25.00-\f(1,2)V×0.1000×32,m×1000)×100%。29.(2019年北京理综)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L-1KBrO3标准溶液;Ⅱ.取v1mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL废水;Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3mL。已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是____________________。(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是_________________________。(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________。(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是_________________。(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是____________________________。(7)废水中苯酚的含量为________g·L-1(苯酚摩尔质量:94g·mol-1)。(8)由于Br2具有________性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。答案:(1)容量瓶(2)5Br-+BrOeq\o\al(-,3)+6H+=3Br2+3H2O(3)(4)Br2过量,保证苯酚完全反应(5)反应物用量存在关系:KBrO3~3Br2~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量(6)溶液蓝色恰好消失,且30s内不恢复原色(7)eq\f(476av1-bv3,3v2)(8)易挥发解析:(1)配制一定物质的量浓度溶液时一定要使用容量瓶。(2)-1价Br与+5价Br在酸性条件下可发生氧化还原反应,化合价变为0价,即生成溴单质,该反应的离子方程式为5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O。(3)苯酚与溴反应生成三溴苯酚和溴化氢,其化学方程式为。(4)溶液显黄色说明溴过量,使用过量的溴是为了确保苯酚已完全被除去,也为下一步操作打下基础。(5)5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O,Br2+2KI=I2+2KBr,反应物用量存在关系:KBrO3~3Br2~6KI,因此如果没有苯酚与溴的反应,则n(KI)∶n(KBrO3)=6∶1时,两者恰好完全反应,因废水中含有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量。(6)溴与KI反应生成碘单质,碘遇淀粉使溶液变蓝色;碘单质与硫代硫酸钠反应生成碘离子,因此当碘恰好完全反应时,溶液的蓝色恰好消失,且30s内不恢复原色。(7)v1mLamol·L-1KBrO3溶液的物质的量为av1×10-3mol,v3mLbmol·L-1硫代硫酸钠的物质的量为bv3×
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