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3.已知:Ka为平衡常数,pKa=-lgKa,25℃时,H2A的 pKa1=1.85,pKa2=7.19,用 0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2A溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为 pH).下列说法不正确的是(  )
A.a 点所得溶液中;2n(H2A)+n(A2-)=0.002mol
B.b 点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-
C.c 点所得溶液中:c(Na+)<3c(HA-
D.d 点所得溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-

分析 A.Ka1=$\frac{c(H{A}^{-}).c({H}^{+})}{c({H}_{2}A)}$,a点溶液中c(H+)=10-1.85,则该溶液中c(HA-)=$\frac{{K}_{a1}×c({H}_{2}A)}{c({H}^{+})}$=$\frac{1{0}^{-1.85}×c({H}_{2}A)}{1{0}^{-1.85}}$=c(H2A),再结合物料守恒判断;
B.20mL时,二者恰好完全反应生成NaHA,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒和物料守恒判断;
C.c点溶液中溶质为NaHA、Na2A,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H+)=10-7.19mol/L,Ka2=$\frac{c({A}^{2-}).c({H}^{+})}{c(H{A}^{-})}$=10-7.19,所以c(HA-)=c(A2-),结合溶液中电荷守恒判断;
D.加入氢氧化钠溶液40ml,NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1HA溶液恰好反应生成Na2A,d点溶液中主要是Na2A和少量NaHA.

解答 解:A.Ka1=$\frac{c(H{A}^{-}).c({H}^{+})}{c({H}_{2}A)}$,a点溶液中c(H+)=10-1.85,则该溶液中c(HA-)=$\frac{{K}_{a1}×c({H}_{2}A)}{c({H}^{+})}$=$\frac{1{0}^{-1.85}×c({H}_{2}A)}{1{0}^{-1.85}}$=c(H2A),再结合物料守恒知,溶液中存在n(H2A)+n(HA-)+n(A2-)=2n(H2A)+n(A2-)=0.1mol/L×0.02L=0.002mol,故A正确;
B.20mL时,二者恰好完全反应生成NaHA,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),物料守恒c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),得到:c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),故B正确;
C.c点溶液中溶质为NaHA、Na2A,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),c(H+)=10-7.19mol/L,Ka2=$\frac{c({A}^{2-}).c({H}^{+})}{c(H{A}^{-})}$=10-7.19,所以c(HA-)=c(A2-),溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),已知(HA-)=c(A2-),则c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),由于c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>3c(HA-),故C错误;
D.加入氢氧化钠溶液40ml,NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1H2A溶液恰好反应生成Na2A,d点溶液中主要是Na2A和少量NaHA,溶液中离子浓度c(Na+)>c(A2-)>c(HA-),故D正确;
故选C.

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生分析判断及计算能力,明确电离平衡常数概念及表达式、溶液中各点溶质成分及其性质是解本题关键,难点是电离平衡常数的灵活运用,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料,具有良好的可塑性,抗蚀性能超过钛.以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:

(1)ZrSiO4中锆元素的价态是+4,SiCl4的电子式为
(2)上述流程中,高温气化存在多个反应,若不考虑反应中的损失,则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大,原因是因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4
(3)高温气化后的固体残渣除碳(C)外,还有Al2O3和FeCl3,加水浸取得氯化铁溶液,过滤,从滤渣中分离出碳和Al2O3两种固体的方法是加碱浸取过滤得到C,再向滤液中通入足量CO2,过滤后将固体加热得到氧化铝.(或加酸浸取过滤得到C,再向滤液中加氨水,过滤后将固体加热得到氧化铝).
(4)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:ZrCl4+9H2O═ZrOCl2•8H2O+2HCl.
(5)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O.用该电池电解硫酸铜溶液一段时间后,需向溶液中加入4.44g Cu2(OH)2CO3使溶液复原.则这段时间内电路中转移的电子物质的量为0.12mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列仪器和装置,用橡胶管经过简单连接,可制备收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收).关于这些装置的连接,下列说法正确的是(  )
A.加热浓硫酸和乙醇的混合物至170℃制备收集C2H4:连接a→d→f
B.制备收集NO2:连接a→c→f
C.制备收集Cl2:连接a→d→e
D.制备收集NH3:连接b→d→e

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.2015年8月12日,天津滨海新区发生剧烈爆炸,造成多人死亡.据调查,瑞海公司出口量较大的危险品有NaCN、NaSCN、KClO3、Na、NaNO2等,使得现场营救工作困难重重,环境污染严重.NaCN常用于金银等贵重金属提炼和电镀等.
(1)NaCN中C元素的化合价为+2,工业上将金属钠和石油焦(主要成分为C)按一定比例加入反应器中,加热条件下通入氨气制备氰化钠.请写出化学方程式2Na+2C+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCN+3H2↑.
(2)金的提炼和电镀工艺流程如下:

①在浸取工艺中,研究人员发现若在操作Ⅰ中使用5%H2O2溶液代替空气可提高浸取率,请说明理由H2O2溶液为液态,与矿石混合更均匀,接触面积大,氧化充分.
若改用I2-NaI溶液进行浸取,将会得到含[AuI2]-溶液,采用电解法提炼金原理如上图,电解方程式为:2AuI2-═I3-+I-+2Au,则阳极电极反应式为3 I--2e-=I3-;交换膜为阴离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②反应Ⅲ属于置换反应,请写出离子反应式Zn+2[Au(CN)2]-═[Zn(CN)4]2-+2Au.
(3)世界卫生组织规定饮用水中CN-限值为0.07mg/L.已知:Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-; 爆炸发生后,工作人员取附近居民区饮用水样品各10.00mL,进行三次测定CN-含量,平均消耗2×10-5mol/LAgNO3标准溶液12.50mL.由数据分析可知,该饮用水样品中CN-含量为1.3mg/L,则该饮用水中氰含量是(填“是”或“否”)超标.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

18.CO2的摩尔质量是44g/mol;2molCO2的质量是88g;在标准状况下所占的体积约为44.8L;所含的分子数目约为1.204×1024个;所含氧原子的数目约为2.408×1024个.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.常温下,体积为1ml、浓度均为0.10mol/L的XOH和X2CO3溶液分别加水稀释至体积为V,pH随lgV的变化情况如图所示,下列叙述中正确的是(  )
A.XOH是弱碱
B.pH=10的两种溶液中的c(X+):XOH大于X2CO3
C.已知H2CO3的电离平衡常数Ka1远远大于Ka2,则Ka2约为1.0×10-10.2
D.当lgV=2时,若X2CO3溶液升高温度,溶液碱性增强,则$\frac{c(HC{O}_{3}^{-})}{c(C{O}_{3}^{2-})}$减小

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成.下列装置如图1是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置.

(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置各导管的正确连接顺序是g-f-e-h-i-c-d-a-b.
(2)C装置中浓硫酸的作用是吸水,干燥O2
(3)D装置中MnO2的作用是催化剂,加快O2的生成.
(4)燃烧管中CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O.
(5)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76g,B管质量增加1.08g,则该样品的实验式为C2H6O.
(6)用质谱仪测定其相对分子质量,得如图2所示的质谱图,则该有机物的相对分子质量为46.
(7)能否根据A的实验式确定A的分子式能(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是C2H6O(若不能,则此空不填).
(8)该物质的核磁共振氢谱如图3所示,则其结构简式为CH3CH2OH.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹)

(1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性.将A装置末端导管密封后,在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水,然后打开分液漏斗开关,水不能顺利流下,则气密性良好或打开分液漏斗开关水不能持续滴下或分液漏斗中液面长期保持不变,则证明A装置的气密性良好.
(2)用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置B作为发生装置(填所选装置的序号字母),夹紧止水夹后反应会慢慢停止下来,请描述原因试管中气压增大,将溶液压回长颈漏斗中,使固液分离而停止.
(3)某同学利用上述装置设计实验证明Cl2氧化性强于Br2
①选用的装置连接顺序为:A→C→E(填所选装置的序号字母);
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为b、c、e(填试剂的序号字母);
a.浓硫酸    b.浓盐酸      c.二氧化锰      d.氯化钠      e.溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl2氧化性强于Br2的实验现象是C中溶液的颜色变为(橙)黄色;
(4)另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:
①B装置发生反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应关闭止水夹a、b,打开止水夹c(填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”),然后再适当加热乙,实验现象为烧杯中的水进入试管中,试管中气体颜色变浅.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.已知铍元素是第二周期第ⅡA族元素,化学性质与铝相似,下列叙述正确的是(  )
A.常温下,单质铍能与水反应放出H2
B.Be(OH)2易溶于水
C.Be(OH)2溶于盐酸,也可能溶于NaOH溶液
D.BeCl2中各原子中的最外层电子层都满足8电子结构

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