专题八 第九讲 溶液中的离子平衡曲线分类突破(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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专题八 第九讲 溶液中的离子平衡曲线分类突破(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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溶液中的离子平衡曲线分类突破
【方法与技巧】
类型一、中和反应进程中pH变化曲线
1.强碱滴定一元弱酸——抓“五点”
(1)各特殊点粒子大小关系及变化趋势
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示
关键点分析 溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
抓反应的“起始”点,即A点,判断酸、碱的相对强弱 溶质为HA,0.1mol·L-1 HA溶液的pH>1,故HA为弱酸粒子浓度大小关系:c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
抓反应的“一半”点,即B点,判断是哪种溶质的等量混合 溶质是等物质的量的HA和NaA,且pH<7粒子浓度大小关系:c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
抓溶液的“中性”点,即C点,判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 溶质是NaA和少量的HA,pH=7粒子浓度大小关系:c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
抓“恰好”反应点,即D点,判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性 溶质是NaA,pH>7粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
抓反应的“过量”点,即E点,判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量 溶质是等物质的量的NaA和NaOH,pH>7粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
(2)各特殊点对水电离程度的影响
点 溶质 水的电离情况 pH—V图
A HA 抑制
B 等物质的量的HA和NaA 抑制
C NaA和少量的HA 正常电离
D NaA 只促进
E NaA与NaOH以2∶1混合 抑制
F 等物质的量的NaA和NaOH 抑制
结论 水的电离程度大小顺序为: D>C>B>A>E>F
水的电离程度大小顺序图示
2.酸碱滴定pH~V标准液曲线的特点
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
①曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
②突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
③室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点pH=7;强碱与弱酸反应终点pH>7,强酸与弱碱反应终点pH<7
④酸碱指示剂的选择:根据中和反应终点的酸碱性选择指示剂。酸性,选甲基橙;碱性,选酚酞;中性,二者均可
3.一元强碱滴定多元弱酸曲线
向20mL 0.1 mol/L H2A溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液
①发生的反应有NaOH+H2A===NaHA+H2ONaOH+NaHA===Na2A+H2O2NaOH+H2A===Na2A+2H2O②根据反应的规律可知:Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-③判断NaHA酸碱性的方法: V(NaOH)=20mL时,溶质为NaHA,此时由纵坐标可得出c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),可知NaHA显酸性
【精准训练1】
1.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.a点所得溶液中:2c(H2SO3)+c(SO)<0.1 mol·L-1
B.b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-)
C.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO)
D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)
2.常温下,将0.1 mol·L-1羟胺溶液滴加到20 mL的稀盐酸中,羟胺的电离方程式为NH2OH+H2ONH3OH++OH-(常温时,Kb=9.0×10-9),溶液中由水电离出的氢离子浓度随滴入羟胺溶液体积的变化如图(已知:lg3=0.5),下列说法正确的是(  )
A.该盐酸的浓度为0.2 mol·L-1 B.b点溶液中c(H+)<c(OH-)
C.0.1 mol·L-1羟胺溶液的pH=9.5 D.d点对应溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(NH2OH)
3.用0.100 0 mol·L-1的盐酸标准溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的氨水和NaOH溶液,滴定曲线如图。下列说法错误的是(  )
A.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)
B.分别滴加20.00 mL盐酸时,NaOH溶液中水的电离程度大于氨水
C.若用甲基橙作指示剂,滴定终点时NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水
D.滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
4.室温下,用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度分别为c1、c2的醋酸、草酸(H2C2O4)溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点,下列叙述不正确的是(  )
A.X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸,c1>c2
B.若b点时c(H+)=Ka(CH3COOH),则b点消耗了8.60 mL的NaOH溶液
C.对于CH3COOH而言,滴定过程中始终有n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH-)-n(H+)-n(Na+)
D.若a点V(NaOH)=7.95 mL,则a点有3c(H2C2O4)+c(HC2O)+2c(H+)=c(C2O)+2c(OH-)
5.常温下,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lg c水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.常温下,Ka(HA)约为10-5 B.M、P两点溶液对应的pH=7
C.b=20.00 D.M点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)
6.20 ℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a点时c(Cl-)=2c(NH3·H2O)+2c(NH)
B.b点表示酸碱恰好完全反应
C.c点时c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.a、b、c、d点均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
类型二、分布系数曲线
分布系数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布系数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,这里分布系数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的比值
1.一元弱酸的分布分数——以“弱酸HA”为例
25 ℃时,向某浓度的弱酸HA溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中2种微HA、A-的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示
弱酸HA的分布分数
曲线的规律 ①δ0代表HA,δ1代表A-②随着pH增大,溶质分子(HA)浓度不断减小,离子(A-)浓度逐渐增大③当pH<4.76时,主要存在形式是HA;当pH>pKa时,主要存在形式是A-④根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式,pH由2到6发生反应的离子方程式:HA+OH-===A-+H2O
交叉点 A点:pH=4.76时,c(HA)=c(A-),Ka==c(H+)=10-4.76
2.二元弱酸的分布分数——以“弱酸H2A”为例
25 ℃时,向某浓度的弱酸H2A溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中3种微H2A、HA-、A2-的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示
弱酸H2A的分布分数
曲线的规律 ①δ0代表H2A,δ1代表HA-,δ2代表A2-②当溶液的pH=1.2时δ0=δ1;当pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时,H2A占优势;当1.2<pH<4.2时,HA-占优势;当pH>4.2时,A2-为主要存在形式③根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式,pH由4到6发生反应的离子方程式:HA-+OH-===A2-+H2O
交叉点 ①A点:当pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-),Ka1==c(H+)=10-1.2 ②C点:当pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),Ka2==c(H+)=10-4.2 ③B点:c(H2A)=c(A2-),Ka1×Ka2=×==c2(H+) 则c(H+)===10-2.7,pH=2.7 
判断NaHA酸碱性的方法 方法1:利用Ka1和Ka2,比较NaHA的水解常数Kh(HA-)===10-(14-1.2) Ka2=10-4.2,即可判断NaHA溶液显酸性方法2:δ1为HA-分布系数,当最大时可以认为全部是NaHA,此时横坐标为酸性,可以判定NaHA溶液显酸性
3.三元弱酸的分布分数——以“弱酸H3A”为例
25 ℃时,向某浓度的弱酸H3A溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中4种微H3A、H2A-、HA2-、A3-的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示
弱酸H2A的分布分数
曲线的规律 ①δ0代表H3A,δ1代表H2A-,δ2代表HA2-,δ3代表A3-②当溶液的pH=2时δ0=δ1,pH=7.1时δ1=δ2,pH=12.2时δ2=δ3;当pH<2时,H3A占优势;当2<pH<7.1时,H2A-占优势;当7.1<pH<12.2时,HA2-占优势;当pH>12.2时,A3-为主要存在形式③根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式,pH由11到14发生反应的离子方程式:HA2-+OH-===A3-+H2O
交叉点 ①当pH=2时,c(H3A)=c(H2A-),Ka1==c(H+)=10-2 ②当pH=7.1时,c(H2A-)=c(HA2-),Ka2==c(H+)=10-7.1 ③当pH=12.2时,c(HA2-)=c(A3-),Ka3==c(H+)=10-12.2 
应用 ①判断0.1 mol·L-1NaH2PO4溶液的酸碱性 Kh(H2PO)===10-12<Ka2=10-7.1,溶液呈酸性②判断0.1 mol·L-1Na2HPO4溶液的酸碱性 Kh(HPO)===10-6.9>Ka3=10-12.2,溶液呈碱性
【精准训练2】
1.向20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,H2A、HA-、A2-的百分含量δ[δ(HA-)=]随溶液pH的变化如图所示,下列说法正确的是(  )
A.Ka2的数量级为10-6 B.a点对应的V(NaOH)=10 mL
C.b点c(HA-)+2c(A2-)=0.1 mol·L-1 D.c点3c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
2.H2C2O4是一种二元弱酸,H2C2O4溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数,常温下某浓度的H2C2O4溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示,据此分析,下列说法不正确的是(  )
A.曲线a代表H2C2O4,曲线b代表C2O B.常温下0.1 mol·L-1的NaHC2O4溶液显酸性
C.常温下,H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-4.30 D.pH从1.30~4.30时,先增大后减小
3.N2H4的水溶液呈碱性,其电离方程式可表示为N2H4+H2ON2H+OH-,N2H+H2ON2H+OH-。常温下。用N2H4的水溶液滴定盐酸,滴定过程中三种含氮微粒的物质的量分布分数[如:δ(N2H4)=eq \f(c(N2H4),c(N2H4)+c(N2H)+c(N2H))]与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.曲线Ⅰ代表的微粒是N2H
B.pH=7时,c(N2H)>c(N2H4)>c(N2H)
C.Kb2(N2H4)=10-7.94
D.b点时溶液中存在:c(N2H4)+c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
4.25 ℃时,某二元碱X2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法错误的是(  )
A.由图可得X(OH)2一级、二级电离平衡常数
B.X(OH)NO3水溶液显酸性
C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中,c(X2+)<c[X(OH)+]
D.在pH=7.5的水溶液中,c[X(OH)+]>c(X2+)>c[X(OH)2]
5.25 ℃时,用NaOH调节0.10 mol·L-1二元弱酸溶液的pH,假设不同pH下均有c+c+c=0.10 mol·L-1。使用数字传感器测得溶液中含R微粒的物质的量浓度随pH的变化如图所示。下列分析不正确的是(  )
A.25 ℃时,H2R溶液的Ka2=1.0×10-4.2
B.0.10 mol·L-1 H2R溶液和0.10 mol·L-1 Na2R溶液中c(HR-):前者大于后者
C.c(Na+)=0.10 mol·L-1的溶液中,c(H+)+c(H2R)=c(R2-)+c(OH-)
D.25 ℃时,HClO的Ka=2.95×10-8,在足量的0.10 mol·L-1NaClO溶液中滴加少量0.10 mol·L-1H2R溶液,发生反应:ClO-+H2R===HClO+HR-
类型三、对数图像中的粒子浓度关系
1.对数图像的含义:将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如]取常用对数,即lg c(A)或lg,与溶液中的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。图像中数据的含义为:
(1)若c(A)=1,则lg c(A)=0;若c(A)=c(B),则lg=0
(2)若c(A)>1,则lg c(A)取正值;且c(A)越大lg c(A)越大
若c(A)>c(B),则lg取正值,且越大lg 越大
(3)若c(A)<1,则lg c(A)取负值,且c(A)越大lg c(A)越小
若c(A)<c(B),则lg取负值,且越大lg越小
2.常考对数图像的类型
图像种类 具体类型 含义 变化规律
对数图像 lg 生成物与反应物离子浓度比的常用对数 lg越大,反应向正反应方向进行的程度越大
lg 稀释后与稀释前体积比的常用对数 lg越大,稀释程度越大
AG=lg H+与OH-浓度比的常用对数 AG越大,酸性越强;中性时,=1,AG=0
负对数图像 pH=-lg c(H+) H+浓度的常用负对数 pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强
pC=-lg c(C) C离子浓度的常用负对数 pC越大,c(C)越小
-lg 生成物与反应物离子浓度比的常用负对数 -lg越大,反应向正反应方向进行的程度越小
3.常考有关图像举例
(1)常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,分析pH~lg或lg曲线
①二元弱酸(H2X)一级电离常数远大于二级电离常数。当pH相同时,lg>lg,因而N代表一级电离的曲线,M代表二级电离的曲线
②pH~lg图是分布系数图的变形,通过找lg=0的点对应的pH,可确定多元弱酸分步电离常数。如上述图像,可以根据n点、m点的pH确定二元弱酸(H2X):Ka1=10-4.4,Ka2=10-5.4
(2)pH与稀释倍数的线性关系
lg=0,代表未稀释;lg=1,代表稀释10倍
①HY为强酸、HX为弱酸②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)③水的电离程度:d>c>a=b ①MOH为强碱、ROH为弱碱②lg=0时,c(ROH)>c(MOH)③水的电离程度:a>b
(3)pOH-pH曲线
①表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-浓度的关系
②Q点代表中性溶液
③M点显酸性,N点显碱性,两点水的电离程度相同
(4)25 ℃时,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lg[]和-lg c(HC2O)或-lg[ eq \f(c(H+),c(HC2O)) ]和-lg c(C2O)关系如图所示
①二元弱酸(H2C2O4)一级电离常数远大于二级电离常数
Ka1= eq \f(c(H+)·c(HC2O),c(H2C2O4)) ,则[-lg]+[-lg c(HC2O)]=-lg Ka1
Ka2= eq \f(c(H+)·c(C2O),c(HC2O)) ,则[-lg eq \f(c(H+),c(HC2O)) ]+[-lg c(C2O)]=-lg Ka2
因Ka1>Ka2,则-lg Ka1<-lg Ka2,所以应是M曲线表示-lg[]和-lg c(HC2O)的关系,N曲线表示-lg[ eq \f(c(H+),c(HC2O)) ]和-lg c(C2O)的关系
②可以根据M点、N点的pH确定二元弱酸(H2C2O4):Ka1=10-2,Ka2=10-5
(5)常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示
①随着NaOH溶液的滴加,lg增大,lg减小,故直线M表示的是lg,直线N表示的是lg
②Ka1(H2Y)=,当c(H+)=10-2 mol·L-1时,=100.7,所以Ka1(H2Y)=10-1.3
Ka2(H2Y)=,当c(H+)=10-3 mol·L-1时,=10-1.3,所以Ka2(H2Y)=10-4.3
(6)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示 eq \f(c(HC2O),c(H2C2O4)) 或 eq \f(c(C2O),c(HC2O)) ]随pH的变化关系如图所示
分析:当lg X=0时,c(HC2O)=c(H2C2O4),c(C2O)=c(HC2O),前者pH=1.22,小于后者的pH=4.19,
Ka1= eq \f(c(H+)·c(HC2O),c(H2C2O4)) =c(H+)=10-1.22,Ka2= eq \f(c(H+)·c(C2O),c(HC2O)) =c(H+)=10-4.19,因Ka1>Ka2,则直线Ⅰ中X表示的是 eq \f(c(HC2O),c(H2C2O4)) ,Ⅱ中X表示的是 eq \f(c(C2O),c(HC2O))
4.破解对数图像的数据
(1)运算法则:lg ab=lg a+lg b、lg=lg a-lg b、lg 1=0
(2)运算突破点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1
【精准训练3】
1.25 ℃时,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的HA和HB溶液。滴定过程中,溶液的pH与lg (X-代表A-或B-,HX代表HA或HB)的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.水的电离程度:P>Q
B.Ka(HA)的数量级为10-3
C.滴定至N点时,加入NaOH溶液的体积为20.00 mL
D.M点和N点的溶液中均存在c(Na+)=c(X-)
2.已知p=-lg 。室温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1 HX溶液中逐滴滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH随p变化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.当p=1时,溶液的c(H+)=1.0×10-5.75 mol·L-1
B.当p=0时,加入NaOH溶液的体积大于10.00 mL
C.当加入10.00 mL NaOH溶液时:c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HX)
D.如图所示各点对应溶液中水电离出来的H+浓度:a<b<c
3.室温下,向20.00 mL 0.10 mol·L-1一元弱碱MOH溶液中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的AG与所加盐酸的体积关系如图所示,已知AG=lg 。下列有关叙述不正确的是(  )
A.50 ℃下,AG=0,此时溶液显中性
B.a点对应溶液中H2O电离出的c(H+)=1.0×10-11 mol·L-1
C.温度不变,加水稀释d点溶液,增大
D.b点对应溶液中4c(M+)+4c(MOH)=3c(Cl-)
4.25 ℃时,用0.10 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL 0.05 mol·L-1 H2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lg 的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是(  )
A.A点溶液的pH等于1
B.由图中数据可知,H2A为强酸
C.B点水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1
D.C点溶液中c(A2-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
【高考真题演练】
1.(2024·湖南卷)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:M<N
B.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
2.(2024·广西卷)常温下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL浓度均为0.1000 mol·L-1 HCl和CH3COOH溶液
Ⅱ.20.00mL浓度均为为0.1000 mol·L-1 HCl和NH4Cl溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B.a点水电离出的c(OH-)数量级为10-8
C.V(NaOH)=30.00 mL时,Ⅱ中c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(NH)
D.pH=7时,Ⅰ中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)之和小于Ⅱ中c(NH3·H2O)、c(NH)之和
3.(2024·海南卷)(多选)H2S在生态系统的硫循环中不可或缺。298K,101kPa时,水溶液中-2价S不同形态的分布分数如图所示,下列说法正确的是( )
A.线a表示HS-的分布分数
B.298K时,Na2S的pKb2约为7.0
C.1.0 L 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收H2S(g)的量大于1 mol
D.可以向燃气中掺入微量H2S(g)以示警燃气泄漏
4.(2023·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0.0200 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76 B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-) D.水的电离程度:a<b<c<d
5.(2023·福建卷)25℃时,某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04、Ka2=10-4.37。1.0 mol·L-1 NaHA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-)=。下列说法错误的是( )
A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线 B.a点:pH=4.37
C.b点:2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+) D.c点:c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)
6.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,在25℃时,NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-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(  )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH)·c(NH2CH2COO-)
【课时精练】
1.常温下,向饱和氯水中以恒定速率滴加NaOH溶液,测得溶液的pH随时间的变化如图所示。溶液中氯元素的存在形式仅考虑Cl2、Cl-、ClO-、HClO,该过程不考虑HClO的分解。下列说法错误的是(  )
A.M点:c(H+)>c(Cl-)>c(HClO) B.N点:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
C.从M点到P点,逐渐减小 D.从M点到P点,水的电离程度逐渐增大
2.电解质的电导率越大,导电能力越强。用0.100 mol·L-1的KOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.100 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。下列说法正确的是(  )
A.曲线②代表滴定CH3COOH溶液的曲线
B.在相同温度下,P点水电离程度大于M点
C.M点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.1 mol·L-1
D.N点溶液中:c(K+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
3.室温下,向a点(pH=a)的20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中滴入1.000 mol·L-1盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.将此氨水稀释,溶液的导电能力减弱
B.b点溶液中离子浓度大小可能存在:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.c点时消耗盐酸体积小于20.00 mL
D.a、d两点的溶液,水的离子积Kw(a)>Kw(d)
4.25 ℃时,向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴滴加0.01 mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如图所示。下列溶液中的关系一定正确的是(忽略体积微小变化)(  )
A.a点溶液的pH≥12
B.b点的溶液:c(CN-)>c(HCN)
C.c点的溶液:c(CN-)+c(HCN)+c(Cl-)=0.01 mol·L-1
D.pH=7的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CN-)
5.用一定浓度的Ba(OH)2溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.100 mol·L-1的H2SO4、HCl和CH3COOH三种溶液。滴定过程中三种溶液的电导率如图所示。(已知:溶液电导率越大,导电能力越强;b点为曲线②上的点)下列说法正确的是(  )
A.由图可知,溶液电导率与溶液中自由移动的离子浓度大小无关
B.d点对应的溶液中粒子浓度大小关系:c(Ba2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.Ba(OH)2浓度为0.100 mol·L-1
D.a、b、c、d四点中水的电离程度d点最大
6.常温下,用0.1000 mol·L-1 HBr溶液分别滴定50.00 mL 0.0300 mol·L-1 NaHCO3溶液和氨水,滴定曲线如图所示,下列说法错误的是(  )
A.均可用甲基橙作指示剂
B.当V(HBr)=0.00时,氨水中c(NH)大于NaHCO3溶液中c(CO)
C.电离常数Kb(NH3·H2O)=1×10-(14-n),水解常数Kh(HCO)=1×10-m
D.当V(HBr)=15.00时,NaHCO3溶液中c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
7.常温下,改变1 L 0.1 mol·L-1碲酸(H2TeO3)溶液的pH,溶液中H3TeO、H2TeO3、HTeO、TeO的物质的量分数δ(Te)随pH的变化如图所示[δ(Te)=eq \f(c(Te),c(H3TeO)+c(H2TeO3)+c(HTeO)+c(TeO))]。下列叙述错误的是(  )
A.pH=1.8时,c(H3TeO)=c(H2TeO3)
B.lg [K1(H2TeO3)]=-6.5
C.0.1 mol·L-1 NaHTeO3溶液中:c(Na+)>c(HTeO)>c(TeO)>c(H2TeO3)
D.pH=9.4时,c(HTeO)=c(TeO)>c(OH-)>c(H+)
8.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。常温下,H2A的电离常数Ka1=10-6.35,Ka2=10-10.34,利用盐酸滴定某溶液中Na2A的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.该滴定过程需要加入酸碱指示剂
B.水的电离程度:a<b
C.a点溶液中c(A2-)∶c(HA-)=10-1.94
D.b点溶液中存在:c(H+)=c(HA-)+c(A2-)+c(OH-)
9.K2RO4是一种优良的水处理剂。25 ℃时,其水溶液中加酸加碱改变溶液的pH时,含R粒子的物质的量分数δ(X)[δ(X)=]随pH的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.H2RO4为强电解质
B.水的电离程度:M>N
C.H2RO4的第一步电离平衡常数为4.0×10-4
D.溶液中存在c(H+)+c(H3RO)=c(OH-)+c(HRO)+2c(RO)
10.N2H4为二元弱碱,在水中的电离方式与NH3相似。室温下,通过调节pH,使混合溶液中c(N2H4)+c(N2H)+c(N2H)=0.01 mol·L-1,lg水c(H+)与lg或lg的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.曲线L1代表lg水c(H+)与lg的变化关系
B.Kb2=10-15
C.Z点溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性
D.Y点c(N2H4)=c(N2H)=c(N2H)
11.为测定某二元弱酸H2A与NaOH溶液反应过程中溶液pH与粒子关系,在25 ℃时进行实验,向H2A溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示或]随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.直线Ⅱ中X表示的是
B.当pH=3.81时,溶液中c(HA-)∶c(H2A)=10∶1
C.0.1 mol·L-1 NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
D.当pH=6.91时,对应的溶液中,3c(A2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
12.t ℃时,由H2CO3与HCl或NaOH配制一组总含碳微粒浓度为1.000×10-3 mol·L-1的混合溶液,混合体系中部分物种的浓度的负对数与pH关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该条件下,H2CO3的lgKa1=-6.3
B.该溶液的温度t=25 ℃
C.pH=a时,混合体系中浓度最高的物种为HCO
D.pH=7的溶液中:c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO)
13.室温下,向浓度为0.1 mol·L-1的氨水中缓缓通入HCl,lg eq \f(c(NH),c(NH3·H2O))随pOH[pOH=-lg c(OH-)]的变化曲线如下图所示。假设溶液体积没有变化,下列推断不正确的是(  )
A.室温下NH3·H2O的电离常数为10-4.7
B.pOH=6的溶液中:c(NH3·H2O)+c(Cl-)<0.1 mol·L-1
C.b点溶液中:c(NH)>c(NH3·H2O)
D.室温下,a、b、c三点溶液中,c点溶液中水的电离程度最大
【溶液中的离子平衡曲线分类突破】答案
【精准训练1】
1.D。解析:滴定过程中发生反应:NaOH+H2SO3===NaHSO3+H2O、NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O。a点溶液中的溶质为NaHSO3和H2SO3,根据元素守恒得出,c(H2SO3)+c(HSO)+c(SO)<0.1 mol·L-1,根据电离常数Ka1=,此时溶液的pH=1.85,可推出c(HSO)=c(H2SO3),代入上式得出,2c(H2SO3)+c(SO)<0.1 mol·L-1,故A正确;b点加入20 mL NaOH溶液,NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSO3,即溶质为NaHSO3,根据质子守恒得c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-),故B正确;c点溶质为Na2SO3和NaHSO3,溶液显碱性,SO+H2OHSO+OH-,根据水解平衡常数Kh(SO)==,c(OH-)=,推出c(HSO)=c(SO)①,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)②,将①代入②得c(Na+)+c(H+)=3c(HSO)+c(OH-),c点溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),显然:c(Na+)>3c(HSO),故C正确;d点溶质为Na2SO3,溶液中离子浓度c(Na+)>c(SO)>c(HSO),故D错误。
2.C。解析:由题图可知,a点为未加入羟胺溶液的盐酸,b点和c点为NH3OHCl和盐酸的混合溶液,d点为NH3OHCl溶液,e点和f点为NH2OH和NH3OHCl的混合溶液。由上述分析可知,a点为未加入羟胺溶液的盐酸,溶液中水电离出的氢离子浓度为10-13 mol·L-1,水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度,则溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L-1,故盐酸的浓度为0.1 mol·L-1,A项错误;由分析可知,b点溶液为NH3OHCl和盐酸的混合溶液,呈酸性,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,B项错误;由羟胺的电离常数可知,溶液中氢氧根离子浓度约为 mol·L-1=3×10-5 mol·L-1,则溶液的pH为14-5+lg3=9.5,C项正确;由分析知,d点为NH3OHCl溶液,溶液中存在质子守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(NH2OH),D项错误。
3.B。解析:滴加10.00 mL盐酸时,溶质为NH4Cl和NH3·H2O,且物质的量相等,利用电荷守恒和元素守恒,氨水中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-),所以有c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+),故A正确;分别滴加20.00 mL盐酸时,恰好反应生成氯化钠和氯化铵,铵根离子能够水解,所以NaOH溶液中水的电离程度小于氨水,故B错误;若用甲基橙作指示剂,滴定终点时pH为3.1~4.4,若不考虑铵根离子水解,两份溶液消耗盐酸的量相等,铵根离子水解呈酸性,所以NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水,故C正确;滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在等量的NH3·H2O和NH4Cl,此时NH3·H2O电离程度强于NH水解程度,所以存在c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
4.B。解析:草酸是二元弱酸,有两次滴定突变,醋酸为一元弱酸,故X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸,而醋酸消耗的氢氧化钠更多,则c1>c2,A正确;若b点时c(H+)=Ka(CH3COOH),则c(CH3COOH)=c(CH3COO-),若b点消耗NaOH溶液8.60 mL,生成等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解,则c(CH3COOH)5.B。解析:0.1 mol·L-1 HA溶液中,-lg c水(H+)=11,c水(H+)=c水(OH-)=10-11 mol·L-1,c(H+)==
10-3 mol·L-1,HAH++A-,Ka(HA)=≈=10-5,A项正确;N点水电离出的H+浓度最大,说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA,则P点溶质为NaOH和NaA,溶液显碱性,即P点溶液pH不等于7,且b=20.00,B项错误、C项正确;M点溶液的pH=7,根据溶液呈电中性可知,c(Na+)=c(A-),则M点后,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-),D项正确。
6.D。解析:a点时加入的盐酸为10 mL,所得溶液的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和一水合氨,根据元素质量守恒:2c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(NH),故A错误;c点时加入的盐酸为20 mL,表示酸碱恰好完全反应,b点表示碱过量,盐酸完全反应,故B错误;c点时,酸碱恰好完全反应生成氯化铵,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)可知,c(NH)<c(Cl-),故C错误;a、b、c、d点对应的溶液中均只有NH、H+、Cl-和OH-四种离子,根据电荷守恒,故均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故D正确。
【精准训练2】
1.D。解析:向20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中逐滴滴加0.1 mol/L NaOH溶液,随着溶液pH的增大,H2A的百分含量减小,HA-的百分含量先增大后减小,A2-的百分含量增大,
所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2A、HA-和A2-的百分含量(δ)随pH变化关系曲线。A.c点c(HA-)=c(A2-),Ka2==c(H+)=10-6.6,数量级为10-7,A错误;B.a点c(HA-)=c(H2A),当滴加10 mL NaOH溶液时,此时溶质为等物质的量的NaHA和H2A,HA-的水解程度Kh===10-10.7与H2A的电离程度Ka1=
10-3.3不相等,c(HA-)≠c(H2A),B错误;C.b点溶液中c(H2A)=c(A2-),因为加入了NaOH溶液,溶液总体积增大,所以c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=c(HA-)+2c(A2-)<0.1 mol·L-1,C错误;D.c点c(HA-)=c(A2-),存在电荷守恒:c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)=c(H+)+c(Na+),则3c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),D正确。
2.D。解析:随着pH的增大,草酸分子的浓度逐渐减小,草酸氢根离子的浓度逐渐增大,pH继续升高,草酸氢根离子的浓度又逐渐减小,而草酸根离子的浓度逐渐增大,因此曲线a代表H2C2O4,曲线b代表C2O,A正确;根据图像可知当草酸氢根离子和草酸根离子浓度相等时,pH=4.30,所以草酸的第二步电离平衡常数Ka2==10-4.30,C正确;根据图像可知pH从1.30~4.30时,逐渐减小,D项错误。
3.C。解析:pH越大,N2H4越多,所以曲线Ⅰ代表的微粒是N2H,A正确;pH=7时根据图像可知,c(N2H)>c(N2H4)>c(N2H),B正确;根据交点a可知,c(N2H)=c(N2H),Kb2(N2H4)=eq \f(c(N2H)×c(OH-),c(N2H))=c(OH-)==10-13.74,C错误;根据电荷守恒可知,c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),b点时溶液中存在c(N2H)=c(N2H4),所以溶液中存在c(N2H4)+c(N2H)+c(N2H)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),D正确。
4.B。解析:根据X(OH)2一级、二级电离平衡常数表达式:Kb1=,Kb2=并根据图像,可以利用点(9.2,0.5)和点(6.2,0.5)两点中,c[X(OH)+]=c[X(OH)2]和c(X2+)=c[X(OH)+],故电离平衡常数就等于该点的c(OH-),代入数值可以计算X(OH)2一级、二级电离平衡常数,A正确;根据选项A的分析代入计算可得:Kb1==c(OH-)=10-4.8,Kb2==c(OH-)=10-7.8,则X(OH-)的水解平衡常数为Kh2===10-9.2,则X(OH)+电离程度大于其水解程度,溶液显碱性,B错误;等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液,X2+的水解程度大于X(OH)+的水解程度,则溶液中c(X2+)<c[X(OH)+],C正确;室温下pH=7.5溶液显碱性,c(OH-)=10-6.5 mol/L,由图可知,c[X(OH)+]>c(X2+),Kb1×Kb2==10-12.6,则=>1,c(X2+)>c[X(OH)2],故D正确。
5.D。解析:由a、c曲线的交点可知,25 ℃时,H2R的Ka2==c(H+)=10-4.2,故A正确;Na2R的水解常数Kh===10-9.8,H2R的Ka1=10-1.3,H2R的电离程度大于Na2R的水解程度,所以0.10
mol·L-1 H2R溶液和0.10 mol·L-1 Na2R溶液中,c(HR-)前者大于后者,故B正确;因为c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=0.10 mol·L-1,所以当溶液中c(Na+)=0.10 mol·L-1时,c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)=c(Na+),根据电荷守恒,
c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)=c(Na+)+c(H+),所以c(H+)+c(H2R)=c(R2-)+c(OH-),故C正确;25 ℃时,HClO的Ka=2.95×10-8,酸性:H2R>HR->HClO,在足量的0.10 mol·L-1 NaClO溶液中滴加少量0.10 mol·L-1 H2R溶液生成次氯酸和Na2R,发生反应:2ClO-+H2R===2HClO+R2-,故D错误。
【精准训练3】
1.D。解析:由题图可知,当c(X-)=c(HX)时,HA对应的酸性更强,氢离子浓度更大,故酸性HA大于HB,由P点可知,HA的电离常数Ka(HA)==c(H+)≈10-3.7,则HA和HB均为弱酸;酸对水的电离起抑制作用,P点酸性更强,水的电离程度更弱,A错误;由A项分析可知,Ka(HA)的数量级为10-4,B错误;HA和HB均为弱酸,滴定至N点时,pH=7,溶液为中性;若加入NaOH溶液的体积为20.00 mL,则恰好生成强碱弱酸盐NaB,溶液应该显碱性,C错误;M点和N点的溶液中由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),此时溶液显中性,则均存在c(Na+)=c(X-),D正确。
2.B。解析:Ka=,pKa=pH+p=pH-p,所以pH=pKa+p,温度不变,pKa为常数,将(-1,3.75)代入可得3.75=pKa-1,所以pKa=4.75,即pH=p+4.75,将p=1代入可得pH=5.75,c(H+)=1.0×10-5.75 mol·L-1,A正确;当NaOH溶液的体积为10.00 mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,pKa=4.75,即Ka=10-4.75,则X-的Kh==10-9.25,X-的水解程度小于HX的电离程度,此时溶液中c(HX)<c(X-),当p=0时,c(HX)=c(X-),则加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL,B错误;当NaOH溶液的体积为10.00 mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),存在元素质量守恒2c(Na+)=c(X-)+c(HX),二式联立可得c(H+)+c(HX)=c(Na+)+c(OH-),C正确;NaX的水解会促进水的电离,随着NaOH的加入,溶液中NaX浓度逐渐增大,水的电离程度也逐渐增大,当溶质全部为NaX时,水的电离程度达到最大,水电离出来的H+浓度最大,c点pH=5.75,说明溶质中含有HX,则a、b、c三点水电离出来的H+浓度:a<b<c,D正确。
3.D。解析:b点溶液为MCl和MOH的混合溶液,且MCl的物质的量为MOH的3倍,根椐元素质量守恒,可以得出3c(M+)+3c(MOH)=4c(Cl-),D错误。
4.D。解析:A点:根据c(H+)·c(OH-)=Kw=1×10-14,lg =12,计算得c(H+)=10-1 mol·L-1,则pH=1,0.05 mol·L-1H2A完全电离,H2A为强酸,故A、B正确;B点酸碱恰好完全中和生成盐(NH4)2A,lg =2,计算得c(H+)=10-6 mol·L-1,则水电离出的H+浓度为1.0×10-6 mol·L-1,故C正确;C点是(NH4)2A与NH3·H2O的混合溶液,lg =-4,计算得c(H+)=10-9 mol·L-1,则pH=9,呈碱性,溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-),则c(NH)>c(A2-),则溶液中c(NH)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),故D错误。
【高考真题演练】
1.D。解析:设呈下降趋势的曲线为曲线①,呈上升趋势的曲线为曲线②,根据题图中可知,曲线①溶液中离子浓度开始时为0.1 mol·L-1,当滴入0.1 mol·L-1 HCOOH溶液20 mL时,该离子浓度几乎为0,则曲线①代表OH-浓度的变化;曲线②随着HCOOH溶液的滴入呈上升趋势,最终浓度约为0.05 mol·L-1,则曲线②代表HCOO-浓度的变化。向20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入0.1 mol·L-1 HCOOH溶液,滴加过程中逐步生成强碱弱酸盐HCOONa,水的电离程度逐渐增大,则水的电离程度:M<N,A项正确;根据电荷守恒有c(OH-)+
c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+),M点时c(OH-)=c(HCOO-),则2c(OH-)=c(Na+)+c(H+),B项正确;加入10 mL HCOOH溶液时,溶液中溶质为等物质的量的NaOH和HCOONa,根据电荷守恒有c(OH-)+c(HCOO-)=c(Na+)+c(H+),根据元素守恒有2c(HCOOH)+2c(HCOO-)=c(Na+),则c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-),C项正确;N点溶液是HCOONa溶液,HCOO-发生水解,溶液显碱性,溶液中c(Na+)>c(HCOO-)>
c(OH-)>c(HCOOH),Ka(HCOOH)=,=≈<1,则
c(H+)<c(HCOOH),则溶液中微粒浓度大小关系为c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(HCOOH)>c(H+),D项错误。
2.D。解析:溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,根据Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,醋酸根、铵根的水解程度小于醋酸、一水合氨的电离程度,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴定曲线为M,Ⅱ对应的滴定曲线为N;A.向溶液中加入40ml氢氧化钠溶液时,I中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I对应的滴定曲线为M,A错误;B.根据分析可知a点的溶质为氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,溶液的pH接近8,由水电离的c(H+)=c(OH-),数量级接近10-6,B错误;C.当V(NaOH)=30.00 mL时,Ⅱ中的溶质为氯化钠、氯化铵、一水合氨,且氯化铵和一水合氨的浓度相同,根据分析可知铵根的水解程度小于一水合氨的电离程度,故c(Cl-)>c(NH)>c(NH3·H2O),C错误;D. 根据元素守恒,n(CH3COOH)、n(CH3COO-)之和等于n(NH3·H2O)、n(NH)之和,根据图像,pH=7时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)之和小于Ⅱ中c(NH3·H2O)、c(NH)之和,D正确; 故选D。
3.BC。解析:氢硫酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,溶液pH增大,溶液中氢硫酸的浓度减小,HS 的浓度先增大后减小,S2-的浓度先不变后增大,则曲线a、b、c分别表示氢硫酸、HS-、S2-的分布分数;由图可知,溶液中氢硫酸的浓度与HS-的浓度相等时,溶液pH为7,由电离常数Ka1(H2S)= 可知,电离常数Ka1(H2S)=c(H+)=1×10﹣7。A.由分析可知,曲线a、b、c分别表示氢硫酸、HS-、S2-的分布分数,故A错误;
B.由分析可知,电离常数Ka1(H2S)=c(H+)=1×10﹣7,则硫化钠的Kb2====1×10﹣7,则PKb2约为7,故B正确;C.氢氧化钠溶液与过量的硫化氢反应生成硫氢化钠,则1.0 L 1 mol·L-1的氢氧化钠溶液能与1mol硫化氢气体反应,由于硫化氢气体溶于水,所以1.0 L 1 mol·L-1的氢氧化钠溶液吸收硫化氢气体的物质的量大于1 mol,故C正确;D.硫化氢气体有毒,所以不能向燃气中掺入微量硫化氢气体以示警燃气泄漏,否则燃气泄漏时可能发生意外事故,故D错误;故选BC。
4.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。A项,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)≈0.010 0 mol·L-1,c(H+)=10-3.38 mol·L-1,Ka(CH3COOH)=≈=10-4.76,故A正确;B项,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(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;C项,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项,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;故选D。
5.B。解析:1.0 mol·L-1 NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-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(HA-)的变化曲线,pc(Na+)的增大,c(Na+)减小,(A2-)增大明显,故曲线m为(A2-)的变化曲线,则曲线p为(H2A)的变化曲线;
A.1.0 mol/L-1 NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-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(HA-)的变化曲线,选项A正确;B.a点, pc(Na+)=1.0,则c(Na+)=0.1mol/L,(HA-)=0.70,(H2A)=(A2-)=0.15,Ka2=
=10-4.37,c(H+)=×10-4.37,pH≠4.37,选项B错误;C.b点,(HA-)=0.70,(H2A)=(A2-)=0.15,即(H2A)=(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:(HA-)=(A2-),故c(A2-)=c(HA-)根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+
c(OH-),故c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-),选项D正确;答案选B。
6.D。解析:A.NH2CH2COOH中存在-NH2和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;B.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 NH3+CH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示NH3+CH2COO-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;C.NH3+CH2COO-+H2ONH3+CH2COOH+OH-的平衡常数K=eq \f(c(NHCH2COOH)·c(OH-),c(NHCH2COO-)),25℃时,根据a,b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NH3+CH2COO-)=c(NH3+CH2COOH),则K=c(OH-)==10-11.65,故C正确;D.由C项分析可知,
eq \f(c(NHCH2COOH),c(NHCH2COO-))=,根据b,c曲线交点坐标坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡
NH3+CH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1=10-9.78,eq \f(c(NH2CH2COO-),c(NHCH2COO-))==
,c(H+)),则
eq \f(c(NHCH2COOH),c(NHCH2COO-))×eq \f(c(NH2CH2COO-),c(NHCH2COO-))=×
,c(H+))<1,即
c2(NH3+CH2COO-)>c(NH3+CH2COOH)·c(NH2CH2COO-),故D错误;故答案选D。
【课时精练】
1.D。解析:M点为饱和氯水,根据Cl2+H2OHCl+HClO,HCl完全电离,HClO部分电离,知c(H+)>
c(Cl-)>c(HClO),A正确;N点溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),知c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),B正确;从M点到P点,不断滴加NaOH溶液,c(H+)减小,=,Ka(HClO)不变,则逐渐减小,C正确;从M点到P点,水的电离程度先增大后减小,D错误。
2.D。解析:醋酸为弱电解质,滴加KOH,生成的CH3COOK是强电解质,故导电率增加,即曲线①代表滴定醋酸的曲线,故A错误;相同温度下,P点溶质为KCl,不影响水的电离,M点为CH3COOK,其水解促进水的电离,故M点水的电离程度大于P点的,B错误;对于M点,根据电荷守恒可知,c(CH3COO-)+c(OH-)-
c(H+)=c(K+)=0.05 mol·L-1,C错误。
3.D。解析:将氨水稀释,氨水中NH、OH-的浓度均减小,因而导电能力减弱,A项正确;由图知,b点溶液显碱性,氨水有剩余,B项正确;c点溶液呈中性,因而V(盐酸)略小于20.00 mL,C项正确;d点对应的温度较高,其水的离子积常数较大,D项错误。
4.C。解析:NaCN溶液的pH>7,说明NaCN是强碱弱酸盐,若NaCN完全水解,则溶液的pH等于12,而CN-在水溶液中部分水解,故a点溶液pH小于12,A错误;b点加入了5 mL盐酸,溶液中的溶质为等物质的量的NaCN、NaCl、HCN,此时溶液显碱性,说明NaCN的水解程度大于HCN的电离程度,c(CN-)<c(HCN),B错误;c点加入10 mL盐酸,溶液中的溶质为等物质的量的NaCl、HCN,根据元素质量守恒知溶液中c(CN-)+c(HCN)+c(Cl-)=(10×10-3 L×0.01 mol·L-1+10×10-3 L×0.01 mol·L-1)÷(20×10-3 L)=0.01 mol·L-1,C正确;pH=7时c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒:c(CN-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),可得c(CN-)+c(Cl-)=c(Na+),D错误。
5.C。解析:相同浓度的H2SO4、HCl、CH3COOH溶液中c(H+)依次减小,则溶液的导电性依次减弱,所以曲线①②③分别表示Ba(OH)2滴定H2SO4、HCl、CH3COOH的曲线。溶液中自由移动的离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液电导率越大,导电能力越强,A错误;根据电荷守恒可知2c(Ba2+)+c(H+)=c(CH3COO-)+
c(OH-),B错误;c点表示的是硫酸与Ba(OH)2恰好完全反应,反应为H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,由于消耗的二者体积相同,二者反应的物质的量之比是1∶1,所以Ba(OH)2的浓度与H2SO4相同,均为0.100 mol·L-1,C正确;a点时醋酸恰好被中和得到Ba(CH3COO)2溶液,该盐是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,水的电离受到促进;b点时HCl恰好被中和得到BaCl2溶液,该盐是强酸强碱盐,水的电离不受影响;c点时H2SO4恰好被完全中和生成BaSO4,BaSO4是强酸强碱盐,水的电离不受影响;d点是Ba(OH)2、Ba(CH3COO)2等浓度的混合溶液,过量的碱电离产生OH-,使水的电离平衡受到抑制,所以a、b、c、d四点中水的电离程度a点最大,d点最小,D错误。
6.C。解析:取A点数据,此时c(HCO)=c(H2CO3),pH=m,HCO水解常数Kh=eq \f(c(H2CO3)·c(OH-),c(HCO))=c(OH-)==1×10m-14,C错误。
7.C。解析:根据题给图像,pH=1.8时,H3TeO与H2TeO3的物质的量分数相等,则有c(H3TeO)=c(H2TeO3),A正确;根据题给图像,pH=6.5时,H2TeO3与HTeO的物质的量分数相等,K1(H2TeO3)=eq \f(c(HTeO)×c(H+),c(H2TeO3))=c(H+)=10-6.5,则lg [K1(H2TeO3)]=-6.5,B正确;根据题给图像,HTeO含量最大时,溶液呈碱性,则HTeO的水解程度大于其电离程度,则c(H2TeO3)>c(TeO),C错误;根据题给图像,pH=9.4时,c(HTeO)=c(TeO),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),D正确。
8.C
9.C。解析:溶液中含有H2RO4分子,所以H2RO4为弱电解质,故A错误;K2RO4水解促进水电离,随加入的酸逐渐增多,溶液的pH逐渐减小,水电离程度逐渐减小,所以水电离的程度:M10.D。解析:Kb1=,Kb2=,Kb2<Kb1,pH相等时,>,所以曲线L1代表lg水c(H+)与lg的变化关系,故A正确;根据图示,pH=7时,=10-8,所以Kb2=10-15,故B正确;Z点溶液,随水电离的氢离子浓度减小,增大,可知溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),故C正确;根据图示,Y点不等于1、不等于1,所以c(N2H4)≠c(N2H)≠c(N2H),故D错误。
11.D。解析: 当pH=0时,c(H+)=1 mol/L,Ka1==,Ka2==,由于Ka2<Ka1,故直线Ⅱ中X表示,A错误;曲线Ⅰ中当lg X=0时溶液的pH=1.81,带入Ka1计算式中可求出Ka1=1×10-1.81,当pH=3.81时,c(H+)=1×10-3.81 mol/L,所以有Ka1=1×10-1.81==
1×10-3.81×,解得c(HA-)∶c(H2A)=100∶1,B错误;与B项同理,可求出Ka2=1×10-6.91,Kh(HA-)===1×10-12.1912.C。解析:由题干图示信息可知,当溶液pH=6.3时,c(H2CO3)=c(HCO),故Ka1(H2CO3)==10-6.3,故该条件下,H2CO3的lgKa1=-6.3,A正确;由题干图示信息可知,c(H+)=c(OH-)=10-7,
Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,故该溶液的温度t=25 ℃,B正确;根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO)+c(HCO),故pH=a时,c(Na+)>c(HCO),混合体系中浓度最高的物种为Na+,C错误;由题干图示信息可知,pH=7的溶液中:c(Na+)>c(HCO)>c(H2CO3),故有c(Na+)>c(H2CO3)>c(CO),D正确。
13.C
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