已知25 ℃時，H2S飽和溶液濃度約為0.1 ml·L－1，Ka1(H2S)＝10－6.97，Ka2(H2S)＝10－12.90，Ksp(FeS)＝10－17.20，Ksp(CdS)＝10－26.10。
下列說法錯誤的是( )
A．Na2S溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)
B．0.01 ml·L－1 Na2S溶液中：c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)
C．向c(Cd2＋)＝0.01 ml·L－1的溶液中加入FeS，可使c(Cd2＋)c(Cd2＋)
答案：B
解析：Na2S溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)，A項正確；Na2S溶液中存在水解平衡：S2－＋H2O?HS－＋OH－、HS－＋H2O?H2S＋OH－，且第一步水解程度遠(yuǎn)大于第二步水解程度，Kh(S2－)＝ eq \f(c（OH－）·c（HS－）,c（S2－）) ＝ eq \f(KW,Ka2（H2S）) ＝ eq \f(1.0×10－14,10－12.90) ＝10－1.10，又c(HS－)一定小于0.01 ml·L－1，則 eq \f(c（OH－）,c（S2－）) > eq \f(10－1.10,10－2) >1，故c(OH－)>c(S2－)，B項錯誤；由題給條件可知，Ksp(FeS)>Ksp(CdS)，向c(Cd2＋)＝0.01 ml·L－1的溶液中加入FeS，發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化：Cd2＋＋FeS?CdS＋Fe2＋，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ eq \f(c（Fe2＋）,c（Cd2＋）) ＝ eq \f(c（Fe2＋）·c（S2－）,c（Cd2＋）·c（S2－）) ＝ eq \f(Ksp（FeS）,Ksp（CdS）) ＝ eq \f(10－17.20,10－26.10) ＝108.90>105，反應(yīng)能進(jìn)行完全，最后所得溶液為CdS的飽和溶液，則溶液中c(Cd2＋)＝ eq \r(Ksp（CdS）) ＝10－13.05 ml·L－1105，反應(yīng)能進(jìn)行完全，所得溶液中c(H＋)＝0.02 ml·L－1，此時溶液中H2S達(dá)到飽和，c(H2S)＝0.1 ml·L－1，代入K＝ eq \f(c2（H＋）,c（Cd2＋）·c（H2S）) ＝ eq \f(0.022,c（Cd2＋）×0.1) ＝106.23，解得c(Cd2＋)＝4×10－9.23 ml·L－1c(OH－)>c(HL－)
B．pH在9.5～10.5之間，含L的物種主要為L2－
C．L2－＋[FeL]＋?[FeL2]－的平衡常數(shù)的lg K約為14
D．當(dāng)pH＝10時，參與配位的c(L2－)≈1.0×10－3 ml·L－1
答案：C
解析：由圖可知，pH＝1即c(H＋)＝0.1 ml·L－1時c([FeL]＋)＝1.0×10－4 ml·L－1，又c0(H2L)＝5.0×10－3 ml·L－1，根據(jù)Fe3＋＋H2L?[FeL]＋＋2H＋知，此時c(H2L)＝(5.0－0.1)×10－3 ml·L－1＝4.9×10－3 ml·L－1，結(jié)合Ka1＝ eq \f(c（H＋）·c（HL－）,c（H2L）) ＝10－7.46知，此時c(HL－)＝10－7.46×4.9×10－3×10＝4.9×10－9.46 ml·L－1，又pH＝1時，c(OH－)＝10－13 ml·L－1，故A錯誤；pH在9.5～10.5之間時c([FeL3]3－)＝c([FeL2(OH)]2－)＝10－4 ml·L－1，其中兩種離子共含c(L2－)＝3×10－4 ml·L－1＋2×10－4 ml·L－1＝5×10－4 ml·L－1，當(dāng)pH＝10時，c(H＋)＝10－10 ml·L－1，根據(jù)Ka1＝ eq \f(c（H＋）·c（HL－）,c（H2L）) ＝ eq \f(10－10c（HL－）,c（H2L）) ＝10－7.46，c(HL－)＝102.54c(H2L)，即c(HL－)＞c(H2L)，由Ka2＝ eq \f(c（H＋）·c（L2－）,c（HL－）) ＝10－12.4，得c(HL－)＝102.4c(L2－)，即c(HL－)＞c(L2－)，B錯誤；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ eq \f(c（[FeL2]－）,c（L2－）·c（[FeL]＋）) ，由題圖知，當(dāng)c([FeL2]－)＝c([FeL]＋)時，pH＝4，由Ka1·Ka2＝10－19.86＝ eq \f(c2（H＋）·c（L2－）,c（H2L）) 得①式10－19.86×c(H2L)＝10－8c(L2－) ①，此時c(H2L)＝5.0×10－3 ml·L－1－3×10－4 ml·L－1＝4.7×10－3 ml·L－1，代入①式，c(L2－)＝ eq \f(4.7×10－22.86,10－8) ＝4.7×10－14.86 ml·L－1，則K＝ eq \f(1,4.5×10－14.86) ＝2.1×1013.86，故lg K＝13.86＋lg 2.1＝14，C正確；pH＝10時c([FeL3]3－)＝c([FeL2(OH)]2－)＝1×10－4 ml·L－1，則參與配位的L2－的總濃度為3×10－4 ml·L－1＋2×10－4 ml·L－1＝5×10－4 ml·L－1，D錯誤。
4．[2024·安徽省江南片高三摸底考試]常溫下，下列有關(guān)溶液的說法正確的是( )
A．pH相等的①NH4Cl ②NH4Al(SO4)2
③NH4HSO4溶液：濃度的大小順序為①>②>③
B．HA的電離常數(shù)Ka＝4.93×10－10，則等濃度的NaA、HA混合溶液中：c(Na＋) >c(HA)>c(A－)
C．NaHCO3溶液加水稀釋，c(Na＋)與c(HCO eq \\al(－,3) )的比值將減小
D．已知在相同條件下酸性HF>CH3COOH，則物質(zhì)的量濃度相等的NaF與CH3COOK溶液中：c(Na＋)－c(F－) >c(K＋)－c(CH3COO－)
答案：A
解析：①NH4Cl中Cl－不影響NH eq \\al(＋,4) 水解，②NH4Al(SO4)2中Al3＋水解抑制NH eq \\al(＋,4) 水解，③NH4HSO4溶液中NH4HSO4電離產(chǎn)生的H＋抑制NH eq \\al(＋,4) 水解，而且比②中Al3＋水解對NH eq \\al(＋,4) 水解的影響程度大，所以pH相等的①NH4Cl ②NH4Al(SO4)2 ③NH4HSO4溶液：濃度的大小順序為①>②>③，A正確；NaA中水解平衡常數(shù)Kb＝ eq \f(Kw,Ka) ＝ eq \f(10－14,4.93×10－10) ＝2.02×10－5，水解平衡常數(shù)大于電離平衡常數(shù)，則等濃度的NaA、HA混合溶液中：c(HA)>c(Na＋)>c(A－)，B錯誤；NaHCO3溶液加水稀釋，促進(jìn)HCO eq \\al(－,3) 的水解，n(HCO eq \\al(－,3) )減小，n(Na＋)不變，則c(Na＋)與c(HCO eq \\al(－,3) )的比值將增大， C錯誤； 根據(jù)越弱越水解可知CH3COOK堿性比NaF堿性強(qiáng)，根據(jù)電荷守恒CH3COOK溶液中c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(K＋)＋c(H＋)，所以c(K＋)－c(CH3COO－)＝c(OH－)－c(H＋)，NaF溶液中c(F－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，所以c(Na＋)－c(F－)＝c(OH－)－c(H＋)，CH3COOK溶液堿性強(qiáng)，CH3COOK溶液中c(OH－)－c(H＋)大于NaF溶液中c(OH－)－c(H＋)，c(K＋)－c(CH3COO－)>c(Na＋)－c(F－)，D錯誤。
5.
[2024·專題模塊測試]常溫下，將CO2通入2 L pH＝12的KOH溶液中，溶液中水電離出的OH－離子濃度(c)與通入的CO2的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是( )
A．a(chǎn)點溶液中：水電離出的c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1
B．b點溶液中：c(H＋)＝1×10－7 ml·L－1
C．c點溶液中：c(K＋)＝2[c(CO eq \\al(2－,3) )＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋c(H2CO3)]
D．d點溶液中：c(K＋)＝2c(CO eq \\al(2－,3) )＋c(HCO eq \\al(－,3) )
答案：B
解析：a點溶質(zhì)為KOH，pH＝12，此時溶液中H＋全來自水的電離，因此水電離出的c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，故A項正確；c點溶液中，水電離出的OH－離子濃度最大，說明此時的溶液是碳酸鉀溶液，則b點溶液是K2CO3和KOH的混合溶液，溶液顯堿性，因此c(H＋)c(CH3COOH)
D．pH＝4時，A、B曲線所代表的溶液中 eq \f(c（CH3COOH）,c（CH3COO－）) 相等
答案：C
解析：已知常溫時Ka(CH3COOH)＝10－4.76，即 eq \f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）) ＝10－4.76，當(dāng)緩沖溶液pH＝4.76時，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，再加入少量NaOH溶液，溶液中CH3COO－濃度增大，CH3COO－水解促進(jìn)水的電離，故A項正確；A曲線上任意一點均有c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 ml·L－1，再根據(jù)電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，將兩式相加可得到c(Na＋)＋c(CH3COOH)＋c(H＋)＝0.1 ml·L－1＋c(OH－)，B項正確；由上述分析知，B曲線代表的溶液緩沖能力最大時，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，c(H＋)>c(OH－)，結(jié)合電荷守恒知，c(Na＋)c(HCO eq \\al(－,3) )>c(CO eq \\al(2－,3) )>c(H2CO3)
B．實驗2得到的溶液中有
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋2c(H2CO3)
C．實驗3反應(yīng)靜置后的上層清液中有
c(Ca2＋)·c(CO eq \\al(2－,3) )>Ksp(CaCO3)
D．實驗4中反應(yīng)的離子方程式：
CO eq \\al(2－,3) ＋2H＋===CO2↑＋H2O
答案：B
解析：NaHCO3溶液顯堿性，說明溶液中碳酸氫根離子水解程度大于其電離程度，由實驗1可得出：c(Na＋)>c(HCO eq \\al(－,3) )>c(H2CO3)>c(CO eq \\al(2－,3) )，A項錯誤；實驗2所得溶液溶質(zhì)為Na2CO3，溶液中存在碳酸根離子的水解以及水的電離，則有質(zhì)子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋2c(H2CO3)，B項正確；實驗3反應(yīng)靜置后的上層清液為碳酸鈣的飽和溶液，存在碳酸鈣的溶解平衡，溶液中有c(Ca2＋)·c(CO eq \\al(2－,3) )＝Ksp(CaCO3)，C項錯誤；碳酸氫根離子不能拆開，實驗4中反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為HCO eq \\al(－,3) ＋H＋===CO2↑＋H2O，D項錯誤。
8．[2022·湖南卷]為探究FeCl3的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實驗(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.1 ml·L－1)。
依據(jù)上述實驗現(xiàn)象，結(jié)論不合理的是( )
A．實驗①說明加熱促進(jìn)Fe3＋水解反應(yīng)
B．實驗②說明Fe3＋既發(fā)生了水解反應(yīng)，又發(fā)生了還原反應(yīng)
C．實驗③說明Fe3＋發(fā)生了水解反應(yīng)，但沒有發(fā)生還原反應(yīng)
D．整個實驗說明SO eq \\al(2－,3) 對Fe3＋的水解反應(yīng)無影響，但對還原反應(yīng)有影響
答案：D
解析：實驗①中煮沸后溶液變紅褐色[Fe(OH)3膠體]，說明加熱促進(jìn)Fe3＋水解反應(yīng)，A項正確；實驗②中溶液變紅褪色，說明生成了Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e3＋發(fā)生了水解反應(yīng)，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中存在Fe2＋，F(xiàn)e3＋發(fā)生了還原反應(yīng)，B項正確；實驗③中溶液變紅褐色，說明Fe3＋發(fā)生了水解反應(yīng)，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成，說明Fe3＋沒有發(fā)生還原反應(yīng)，C項正確；實驗①中煮沸后溶液變紅褐色，實驗③中溶液直接變紅褐色，說明SO eq \\al(2－,3) 對Fe3＋的水解反應(yīng)有影響，D項錯誤。
9．[2022·江蘇卷]一種捕集煙氣中CO2的過程如圖所示。室溫下以0.1 ml·L－1 KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液體積變化和H2O揮發(fā)可忽略，溶液中含碳物種的濃度c總＝c(H2CO3)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋c(CO eq \\al(2－,3) )。H2CO3電離常數(shù)分別為Ka1＝4.4×10－7、Ka2＝4.4×10－11。下列說法正確的是( )
A．KOH吸收CO2所得到的溶液中：c(H2CO3)>c(HCO eq \\al(－,3) )
B．KOH完全轉(zhuǎn)化為K2CO3時，溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋c(H2CO3)
C．KOH溶液吸收CO2，c總＝0.1 ml·L－1溶液中：c(H2CO3)>c(CO eq \\al(2－,3) )
D．題圖所示的“吸收”“轉(zhuǎn)化”過程中，溶液的溫度下降
答案：C
解析：A項，KOH吸收CO2可能生成K2CO3，此時由于CO eq \\al(2－,3) 以第一步水解為主，故溶液中c(HCO eq \\al(－,3) )>c(H2CO3)，也可能生成KHCO3，由于HCO eq \\al(－,3) 的水解很微弱，故此時溶液中c(HCO eq \\al(－,3) )>c(H2CO3)，還可能生成K2CO3和KHCO3的混合物，同理，溶液中亦存在c(HCO eq \\al(－,3) )>c(H2CO3)，錯誤；B項，K2CO3溶液中存在質(zhì)子守恒c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋2c(H2CO3)，錯誤；C項，由于KOH溶液的濃度為0.1 ml·L－1，c總＝0.1 ml·L－1，即c(K＋)＝c(H2CO3)＋c(HCO eq \\al(－,3) )＋c(CO eq \\al(2－,3) )，此等式為KHCO3溶液的物料守恒式，故此時所得溶液為KHCO3溶液，HCO eq \\al(－,3) 存在水解平衡HCO eq \\al(－,3) ＋H2O?H2CO3＋OH－，電離平衡HCO eq \\al(－,3) ?COeq \\al(2－,3)＋H＋，由Kh(HCO eq \\al(－,3) )＝ eq \f(Kw,Ka1) >Ka2可知，HCO eq \\al(－,3) 的水解程度大于電離程度，故c(H2CO3)>c(CO eq \\al(2－,3) )，正確；D項，“吸收”時發(fā)生的反應(yīng)和“轉(zhuǎn)化”時發(fā)生的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，故溶液的溫度升高，錯誤。
實驗
實驗操作和現(xiàn)象
1
用pH試紙測得0.1 ml·L－1NaHCO3溶液的pH約為8
2
向10 mL 0.1 ml·L－1NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液，測得溶液pH約為11.3
3
向0.1 ml·L－1NaHCO3溶液中加入過量0.1 ml·L－1Ca(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀
4
向10 mL 0.1 ml·L－1NaHCO3溶液中加入10 mL 0.1 ml·L－1鹽酸，產(chǎn)生無色氣泡
實驗
操作與現(xiàn)象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色。
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，變紅褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，變紅褐色；將上述混合液分成兩份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉淀。

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