选择题突破10 滴定反应中“对数图像”曲线的分析(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块五 反应变化与规律

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选择题突破10 滴定反应中“对数图像”曲线的分析(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块五 反应变化与规律

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滴定反应中“对数图像”曲线的分析
【核心考点精讲 固基础】
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.对数图像的解题策略
(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像
(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数
(3)抓住图像中特殊点:如pH=7,lg x=0,交叉点
(4)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义
(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出选项的正误判断
5.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
【精准演练 提能力】
1.常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中
lg随pH的变化关系如图所示(lg 5=0.7)。下列说法错误的是(  )
A.常温下,CH3COOH的电离平衡常数为10-4.76
B.当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液体积小于20.00 mL
C.c点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.溶液中水的电离程度大小:c>b>a
2.25 ℃时,用0.1 mol·L-1的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-)
3.常温下,在柠檬酸(记为H3R)和Cd(NO3)2的混合液中滴加NaOH溶液,混合液中pX[pX=-lg X,X代表 c(Cd2+)、、、]与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.L2代表-lg 随pH的变化曲线
B.Ksp[Cd(OH)2]=10-14.3
C.0.1 mol·L-1 Na2HR溶液呈碱性
D.H3R+R3-H2R-+HR2-的K>1 000
4.常温下将NaOH溶液滴加到H2A溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标为lg 或lg]。下列叙述正确的是(  )
A.曲线N表示pH与lg 的关系
B.图中a点对应溶液中:c(Na+)>c(H2A)+2c(A2-)
C.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>c(A2-)
D.溶液pH从5.6到9.6的过程中,水的电离程度先增大后减小
5.常温下,向1 L 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合溶液中lg X[X= eq \f(c(H2SO3),c(HSO))或 eq \f(c(SO),c(HSO))]随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.Ka1(H2SO3)=10-1.9,Ka2(H2SO3)=10-7.2
B.m点对应溶液的pH=5.3
C.NaHSO3溶液显酸性
D.a点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=3c(SO)+c(OH-)
6.常温下,等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中,溶液中pH与pX[pX=-lg或
-lg]的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.常温下,Ka(CH3COOH)=10-4.76
B.水的电离程度:f<e<g
C.曲线Ⅱ代表氨水滴定醋酸溶液
D.g点:c(CH3COO-)=c(NH)>c(CH3COOH)=c(NH3·H2O)
7.常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示[已知:H2X是二元弱酸,Y表示或,pY=-lgY]。下列叙述正确的是(  )
A.曲线m表示p与pH的变化关系
B.Ka2(H2X)数量级为10-10
C.NaHX溶液显碱性
D.当pH=7时,混合溶液中存在:c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)+c(Cl-)
8.室温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液,测得混合溶液的pH与lg的关系如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.导电能力:a>b
B.室温下,Ka(HA)=10-3.8
C.b点时,c(A-)+c(HA)=c(Na+)
D.c点时,c(A-)>c(Na+)
9.常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HCOOH溶液中逐滴滴入0.100 0 mol·L-1NaOH溶液。溶液的pH及HCOOH、HCOO-的pc随V(NaOH)变化关系如图所示,pc表示HCOOH、HCOO-浓度的负对数(pc=-lg c)。下列说法错误的是(  )
A.曲线Ⅲ表示pc(HCOO-)的变化情况
B.Ka(HCOOH)的数量级为10-2
C.M点溶液中c(HCOO-)+4c(OH-)=3c(HCOOH)+4c(H+)
D.N点溶液中c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)
10.一元弱碱甲胺(CH3NH2)与盐酸反应生成甲胺盐酸盐(CH3NH3Cl)。25 ℃时,向一定体积0.01 mol·L-1CH3NH2水溶液(对应图中M点)中缓慢通入HCl气体,溶液的pH与pOH的关系如下图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.图中a=2.7,b=7
B.该过程中,逐渐增大
C.Q点溶液中溶质为CH3NH3Cl和CH3NH2
D.N点溶液中:c(CH3NH) =c(Cl-)
11.室温下,将盐酸滴入Na3R溶液中,测得混合溶液的pH与-lg、-lg或-lg的关系如图所示。下列说法错误的是(C)
A.L3表示 pH与的关系曲线
B.Na2HR溶液呈碱性
C.水解常数Kh3的数量级为10-12
D.混合溶液的pH=7时,c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)
12.常温下,浓度均为0.100 0 mol·L-1的H2A和HB混合溶液中,-lg X[X为、或]随pH变化关系如下图所示。已知Ka1(H2A)>Ka(HB)>Ka2(H2A),下列说法错误的是(  )
A.曲线Ⅱ表示-lg 随pH的变化关系
B.Ka1(H2A)=10-1.85
C.pH=4.54时,溶液中2c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-)
D.pH=7时,溶液中c(H2A)<c(HA-)<c(A2-)
13.常温下,向20 mL 0.100 mol·L-1 NaB溶液中滴加等浓度的弱酸HA溶液,所得混合溶液中lg与lg的关系如下图所示。已知Ka(HA)=1.77×10-4。下列说法正确的是(  )
A.Ka(HB)=1.77×10-3
B.恰好完全反应时,溶液中 c(A-)=c(HB)
C.当溶液呈中性时,一定存在 c(Na+)>c(A-)
D.pH=2时的值比pH=1时的大
14.25 ℃时,向1 L c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1的HA溶液中通HCl气体或加NaOH固体,溶液中的H+、OH-、A-及HA的浓度的对数值(lg c)与pH的关系如下图所示(不考虑溶液温度及体积的变化)。下列说法正确的是(已知100.25≈1.78)(  )
A.a表示lg c(A-)与pH的关系曲线
B.25 ℃时,Ka(HA)为1.78×10-4
C.通HCl气体过程中,溶液中c(HA)·c(OH-)增大
D.P点溶液中,c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1
15.常温下,体积和浓度一定的Na2B溶液中各微粒(B2-、HB-、H2B、H+和OH-)浓度值的对数随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.曲线b代表lg[c(OH-)/mol·L-1]随溶液pH的变化情况
B.C点的pH等于6
C.C点时,c(HB-)>c(H2B)=c(B2-)>c(H+)>c(OH-)
D.常温下,将D点对应溶液加水稀释,增大
15.亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 H3PO3溶液中滴加V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,在混合液中pX[pX=-lg X,X=或]与pH的关系如下图所示。下列叙述错误的是(  )
A.H3PO3的Ka1的数量级为10-2
B.V=20时,c(Na+)>c(H2PO)>c(H+)>c(HPO)>c(H3PO3)
C.当c(H2PO3-)=10c(HPO)时溶液pH为7.7
D.H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K=1.0×105.3
16.已知H2A为二元弱酸,且Ka1(H2A)=1.0×10-3,向Na2A溶液中逐滴加入一元弱酸HB溶液,溶液中的离子浓度变化关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.L1为lg随lg的变化关系
B.Ka(HB)的数量级为10-5
C.NaHA溶液中:c(A2-)<c(H2A)
D.向Na2A溶液中滴入足量HB溶液的离子方程式为A2-+HB===HA-+B-
17.乙二胺(H2NCH2CH2NH2,用EDA表示)是一种重要的化工原料,应用于印染工业、电镀、农药制备、医药生产等。常温下,向锥形瓶中加入20.0 mL 0.1 mol·L-1乙二胺的盐酸盐(EDAH2Cl2)溶液,并向其中加入NaOH固体,锥形瓶混合液体系中lg c[指lg c(EDA)、lg c(EDAH+)、lg c(EDAH)]、n(NaOH)与溶液的pOH[pOH=-lg c(OH-)]的关系 如图所示。下列说法错误的是(  )
A.甲为lg c(EDAH)的变化曲线
B.乙二胺的一级电离常数Kb1=1.0×10-4.1
C.a点溶液的pH=7.2
D.d点溶液中:c(Na+)>3c(EDAH+)
18.常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定20 mL等浓度的三元酸H3A,得到pH与V[NaOH(aq)]、lg X[X=或或]的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是(  )
A.当加入20 mL NaOH溶液时,c(H+)+c(H3A)=2c(A3-)+c(HA2-)+c(OH-)
B.当lg=2时,水电离出的c(H+)=10-9.2 mol·L-1
C.当加入40 mL NaOH溶液时,c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)
D.当pH=11时,溶液中=1011.32
19.常温下,已知H2A溶液中含A元素的粒子浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含A元素的粒子的pc-pOH关系所示。图中pc表示各含A粒子浓度的负对数(pc=-lg c),pOH表示OH-浓度的负对数[pOH=-lg c(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(H2A)随pOH的变化
B.x点到z点对应的变化过程中,溶液中水的电离程度先减小再增大
C.pH=4的溶液中:c(HA-)<0.1 mol·L-1-2c(A2-)
D.H2A+A2-2HA-的平衡常数的数量级为105
20.草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol·L-1 KOH溶液。混合溶液的pH与
lgX[X=eq \f(c(HC2O),c(H2C2O4))或eq \f(c(C2O),c(HC2O))]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液。
已知:25℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是(  )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2O)>c(HC2O)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2O)+2c(C2O)
【滴定反应中“对数图像”曲线的分析】答案
1.C。解析:a点pH=2.88,lg =-1.88,即c(H+)=10-2.88 mol·L-1,=10-1.88,将其代入CH3COOH的电离平衡常数表达式可得Ka==10-1.88×10-2.88=10-4.76,A项正确;加入NaOH溶液体积为20.00 mL时,二者恰好完全反应得到CH3COONa溶液,由于CH3COO-水解使溶液呈碱性,则当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液体积小于20.00 mL,B项正确;当二者恰好完全反应时,得到0.05 mol·L-1 CH3COONa溶液,Kh==10-9.24,则c(OH-)≈ mol·L-1=×10-5.62 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1= mol·L-1,pH=-lg =8.38+lg 5=8.73,则c点为0.05 mol·L-1 CH3COONa溶液,根据元素守恒知c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),C项错误;c点CH3COOH和NaOH恰好完全反应,由于
CH3COO-水解促进水的电离,故c点水的电离程度最大,则溶液中水的电离程度大小:c>b>a,D项正确。
2.D。解析:由题图可知,当c(HX)=c(X-)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的电离常数大约为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(X-)+c(OH-),此时溶液显中性,则均存在c(Na+)=c(X-),D正确。
3.C。解析:混合液中滴加NaOH溶液,c(Cd2+)减小,因此-lg c(Cd2+)增大,故L4为-lg c(Cd2+)与pH的变化曲线,由 Ka1(H3R)=·c(H+),p=pKa1-pH,H3R的电离平衡常数:Ka1>Ka2>Ka3,所以pKa1<pKa2<pKa3,因此等pH时,pKa越大pX越大,L1、L2、L3分别代表-lg 、-lg 、-lg 随pH的变化曲线,A项正确;L4为-lg c(Cd2+)随pH的变化曲线,将a(7,0.3)代入计算 c(OH-)=10-7 mol·L-1,c(Cd2+)=10-0.3 mol·L-1,Ksp[Cd(OH)2]=c(Cd2+)·c2(OH-)=10-0.3×(10-7)2=10-14.3,B项正确;根据电离常数:Ka1>Ka2>Ka3,L1代表-lg 随pH的变化曲线,由图像中将b(4,-0.9)带入计算:Ka1(H3R)=·c(H+)=100.9×10-4=10-3.1,同理,将(2.7,2)代入计算可得Ka2=10-4.7,将c(8,-1.6)代入计算可得Ka3=10-6.4,Na2HR的水解常数Kh2==10-9.3<Ka3,HR2-的电离程度大于其水解程度,Na2HR溶液呈酸性,C项错误;
H3R+R3-H2R-+HR2-的平衡常数K==103.3>1 000,D项正确。
4.C。解析:因为纵坐标为lg 或 lg ,分别取a、b点,则此时对应曲线上有c(H2A)=c(HA-)和c(A2-)=c(HA-),可以算出对应曲线的电离平衡常数为10-5.6和10-9.6,因为Ka1>Ka2,所以Ka1=10-5.6,Ka2=10-9.6,所以曲线M、N分别表示pH与lg 和pH与lg 的关系,A项错误;a点对应溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)且此时c(H2A)=c(HA-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A)+2c(A2-),a点pH=5.6,则c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(H2A)+2c(A2-),B项错误;HA-的水解常数Kh===10-8.4,HA-的电离常数Ka2=10-9.6,HA-的水解程度大于其电离程度,NaHA溶液中:
c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H2A)>c(H+)>c(A2-),C项正确;初始溶液溶质为H2A,呈酸性,电离出的氢离子抑制水的电离,完全反应时生成Na2A,Na2A水解呈碱性,促进水的电离,所以由H2A到完全生成Na2A的过程中,水的电离程度一直增大,则溶液pH从5.6到9.6的过程中,水的电离程度逐渐增大,D项错误。
5.B。解析:Ka1(H2SO3)= eq \f(c(H+)·c(HSO),c(H2SO3)),则 eq \f(c(H2SO3),c(HSO))=,lg eq \f(c(H2SO3),c(HSO))=-pH-lg Ka1(H2SO3),则曲线Ⅰ为lg eq \f(c(H2SO3),c(HSO))随溶液pH的变化关系,由曲线Ⅰ过点(0,1.9)可知,Ka1(H2SO3)=10-1.9;Ka2(H2SO3)= eq \f(c(H+)·c(SO),c(HSO)),则lg eq \f(c(SO),c(HSO))=pH+lg Ka2(H2SO3),曲线Ⅱ为lg eq \f(c(SO),c(HSO))随溶液pH的变化关系,由曲线Ⅱ过点(0,-7.2)可知,Ka2(H2SO3)=10-7.2,据此解答。由分析可知,Ka1(H2SO3)=10-1.9,Ka2(H2SO3)=10-7.2,A正确;m点曲线Ⅰ、Ⅱ相交,则-pH-lg Ka1(H2SO3)=pH+lg Ka2(H2SO3),即-pH+1.9=pH-7.2,解得pH=4.55,B错误;因NaHSO3溶液中Kh(HSO)===10-12.16.B。解析:曲线Ⅰ开始显碱性,代表CH3COOH溶液滴定氨水,则曲线Ⅱ代表氨水滴定CH3COOH溶液;又因等浓度氨水和CH3COOH互相滴定,故g点代表两者恰好完全反应,则此时溶质为CH3COONH4。e点时,-lg=0,即=1,Ka(CH3COOH)==c(H+)=10-4.76,A正确;CH3COONH4属于弱酸弱碱盐,促进水的电离,故此时水的电离程度最大,当碱溶液中c(OH-)与酸溶液中c(H+)相等时,都会同等程度抑制水的电离,故水的电离程度:e=f<g,B错误;曲线Ⅱ刚开始pH较小,故曲线Ⅱ代表氨水滴定CH3COOH溶液,C正确;g点的溶质是弱酸弱碱盐CH3COONH4,pH=7,则g点:c(CH3COO-)=c(NH)>c(CH3COOH)=c(NH3·H2O),D正确。
7.C。解析: H2X是二元弱酸,在溶液中分步电离,以第一步电离为主,一级电离常数大于二级电离常数,溶液pH相等时,溶液中>,则曲线m、n分别表示pH与p、p的关系;由图可知,溶液pH=7.4时,p=-1,则电离常数Ka1(H2X)= =10—6.4,溶液pH=9.3时,p=1,则电离常数Ka2(H2X)= =10—10.3,数量级为10—11,A、B错误;HX—在溶液中的水解常数Kh==>Ka2,则HX—在溶液中的水解程度大于电离程度,NaHX溶液呈碱性,C正确;常温下,pH=7的溶液中c(H+)=c(OH-),则由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)+c(OH—)可知,溶液中c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-),D错误。
8.B。解析:根据题图可知,溶液pH=7时,溶液中同时存在HA和A-,说明NaA溶液显碱性,存在A-的水解,所以HA为弱酸。a、b点溶液中均存在电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),随NaOH溶液的加入,c(A-)和c(OH-)增大,溶液中总离子浓度增大,溶液导电能力增强,导电能力:a<b,故A错误;由点a可知,=100,c(H+)=10-5.8 mol·L-1,Ka(HA)==100×10-5.8=10-3.8,故B正确;b点溶液显中性,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(A-)=c(Na+),故C错误;c点溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(A-)<c(Na+),故D错误。
9.B。解析:向HCOOH溶液中加NaOH溶液,开始体系为酸性且pH>1,随着不断滴加体系发生pH突跃,最后体系呈碱性,故曲线Ⅰ为溶液的pH随V(NaOH)变化关系;HCOOH为弱酸,在水溶液中部分电离,HCOONa为盐,在水溶液中完全电离,因此向HCOOH溶液中加NaOH溶液后,c(HCOO-)增大,因此曲线Ⅲ为HCOO-的pc随V(NaOH)变化关系;向HCOOH溶液中加NaOH溶液,消耗HCOOH,c(HCOOH)减小,因此曲线Ⅱ为HCOOH的pc随V(NaOH)变化关系。由分析可知,曲线Ⅲ表示pc(HCOO-)的变化情况,故A正确;曲线Ⅱ和曲线Ⅲ交点处c(HCOO-)=c(HCOOH),此时10-4<Ka(HCOOH)==c(H+)<10-3,则数量级为10-4,故B错误;M点溶液的溶质组成为HCOONa、HCOOH,且c(HCOONa)=3c(HCOOH),则溶液中c(Na+)=[c(HCOO-)+c(HCOOH)],根据质子守恒有c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+),即c(HCOO-)+4c(OH-)=3c(HCOOH)+4c(H+),故C正确;N点溶液的溶质组成为HCOONa,由于HCOO-水解使溶液显碱性,则c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
10.B。解析:由题图可知,M点pH=11.3,此时,c(H+)=10-11.3 mol·L-1,c(OH-)==10-2.7 mol·L-1,a点pOH=-lg c(OH-)=2.7;N点pH=7,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,则b=7,故A项正确;由题意可知,甲胺为一元弱碱,电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH+OH-,甲胺的电离平衡常数Kb= eq \f(c(OH-)·c(CH3NH),c(CH3NH2)) ,= eq \f(Kb,c(CH3NH)) ,向甲胺水溶液中缓慢通入HCl气体,c(CH3NH)逐渐增大,Kb不变,所以逐渐减小,故B项错误;由题意可知,通入HCl气体过程中发生反应CH3NH2+HCl===CH3NH3Cl,Q点时溶液显碱性,CH3NH3Cl的水溶液显酸性,所以Q点溶液中溶质为CH3NH3Cl和CH3NH2,故C项正确;N点溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(CH3NH)=c(OH-)+c(Cl-),且N点溶液的pH=7,c(H+)=c(OH-),由此得出c(CH3NH)=c(Cl-),故D项正确。
11.C。解析: 25 ℃时,Ka1(H3R)=>Ka2(H3R)=>Ka3(H3R)=,则溶液pH相同时,<<,则-lg>-lg>-lg,所以L1、L2、L3分别表示pH与-lg、-lg、-lg 的关系曲线,A正确;pH=8时,-lg=-5.2,则=105.2,Ka3(H3R)==10-8×10-5.2=10-13.2,pH=7.1时,-lg=0,=1,c(H+)=10-7.1 mol/L,Ka2(H3R)==10-7.1 mol/L,Kh2===10-6.9>Ka3(H3R),即HR2-水解程度大于电离程度,所以Na2HR的水溶液显碱性,B正确;pH=3时,-lg=2.2,=10-2.2,Ka1(H3R)==10-3×102.2=10-0.8,Kh3===10-13.2,则水解常数Kh3的数量级为10-14,C错误;溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),由于混合溶液pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-)+c(Cl-),因此c(Na+)>c(H2R-)+2c(HR2-)+3c(R3-),D正确。
12.D。解析:H2AH++HA-,Ka1(H2A)=,-lg Ka1(H2A)=-lg c(H+)-lg,-lg=-pH-lg Ka1(H2A);同理,-lg=-2pH-lg[Ka1(H2A)Ka2(H2A)]、-lg=-pH-lg Ka(HB),已知Ka1(H2A)>Ka(HB)>Ka2(H2A),结合斜率,曲线Ⅰ表示-lg随pH的变化关系、曲线Ⅱ表示-lg随pH的变化关系、曲线Ⅲ表示-lg随pH的变化关系。由分析可知,曲线Ⅱ表示-lg 随pH的变化关系,A正确;由点(0,1.85)可知,1.85=0-lg Ka1(H2A),Ka1(H2A)=10-1.85,B正确;pH=4.54时,c(A2-)=c(H2A),浓度均为0.100 0 mol·L-1的H2A和HB混合溶液中存在元素守恒:c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-),故2c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-), C正确;由点(0,9.08)可知,9.08=0-lg[Ka1(H2A)Ka2(H2A)],即-lg[Ka1(H2A)Ka2(H2A)]=9.08,当pH=7时,-lg=-2pH-lg [Ka1(H2A)Ka2(H2A)]=-2×7+9.08=-4.92,即=104.92, -lg=-pH-lg Ka1(H2A)=-7+1.85=-5.15,即=105.15,故c(H2A)<c(A2-)<c(HA-),D错误。
13.C。解析:Ka(HA)=,Ka(HB)=,由点(0,1)可知,==10,又Ka(HA)=1.77×10-4,故Ka(HB)=1.77×10-5,故A错误;恰好完全反应时,生成等物质的量浓度的NaA和HB,但是HB会电离,A-会水解,且程度不同,故c(A-)≠c(HB),故B错误;溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)+c(B-),当溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(A-)+(B-),故c(Na+)>c(A-),故C正确;电离平衡常数只与温度有关,pH=2时,==的值与pH=1时相等,故D错误。
14.D。解析:根据题图分析,微粒浓度的对数越大离子浓度越大,随着pH的增大,溶液碱性增强,酸性减弱,则氢离子浓度逐渐减小,氢氧根离子浓度逐渐增大,c表示的浓度对数值逐渐减小,d表示的浓度对数值逐渐增大,且在pH=7处交叉,则c为lg c(H+)变化曲线,d为lg c(OH-)变化曲线;pH小于4.75时,a表示的浓度对数值不变,pH>4.75时,随pH增大,a表示的浓度对数值减小,是lg c(HA)的变化曲线;pH<4.75时,b表示的浓度对数值随pH的增大而增大,b为lg c(A-)的变化曲线。由分析可知,a表示lg c(HA)与pH的关系曲线,A错误;pH=4.75时,c(HA)=c(A-),Ka(HA)==c(H+)=10-4.75≈1.78×10-5,B错误;c(H+)=,Ka(HA)==,Ka(HA)、Kw只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,通HCl气体的过程中,c(A-)减小,故c(OH-)·c(HA)减小,C错误;P点溶液中,c(OH-)=c(HA),存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-),故c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(HA),又c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1,故c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1,D正确。
15.D。解析: pH越大,溶液碱性越强,B2-浓度越大,lg c(B2-)越大,相应纵坐标越大,故Ⅲ表示lg c(B2-);pH越小,溶液酸性越强,H2B浓度越大,lg c(H2B)越大,相应纵坐标越大,则Ⅰ表示lg c(H2B),剩下Ⅱ表示lg c(HB-),pH=14,c(H+)=10-14 mol·L-1,由Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,c(OH-)=1 mol·L-1,故lg c(OH-)=0,所以b表示c(OH-),a表示c(H+);由分析,曲线b代表lg[c(OH-)/mol·L-1]随溶液pH的变化情况,A正确;A点,c(H2B)=c(HB-),且pH=4,c(H+)=10-4 mol·L-1,故H2B的Ka1==10-4,同理利用B点可得H2B的Ka2=10-8,则Ka1×Ka2=×==10-12,C点c(H2B)=c(B2-),解得c(H+)=10-6 mol·L-1,pH=6,B正确;C点时,溶液为酸性,c(H+)>c(OH-),又可由图像得c(HB-)>c(H2B)=c(B2-),C正确;D点溶液中由于B2-、HB-水解显碱性,加水碱性减弱,c(H+)增大,Ka2=温度不变时保持不变,故减小,D错误。
15.C。解析:根据电离常数表达式可知,随着pH增大,-lg 、-lg 减小,而H3PO3的Ka1>Ka2,故直线b代表-lg 与pH的关系,直线a代表-lg 与pH的关系,根据M、N点坐标数据可计算出H3PO3的电离常数:Ka1=10-1.4,Ka2=10-6.7。根据分析可知,Ka1=10-1.4,数量级为10-2,故A正确;V=20时,H3PO3和NaOH溶液恰好完全反应生成NaH2PO3,H2PO的水解常数Kh==10-12.6<Ka2,说明H2PO3-的电离程度大于水解程度,NaH2PO3溶液显酸性,故c(Na+)>c(H2PO)>c(H+)>c(HPO)>c(H3PO3),故B正确;当c(H2PO3-)=10c(HPO)时,Ka2===10-6.7,c(H+)=10-5.7 mol·L-1,pH=5.7,故C错误;H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K====1.0×105.3,故D正确。
16.C。解析:向Na2A溶液中逐滴加入一元弱酸HB溶液,c(H+)增大,结合电离平衡常数表达式可知lg减小,lg减小,lg增大,即L1为lg随lg变化关系,A正确;当lg=1.2时,lg=0,结合Ka1(H2A)=1.0×10-3,=101.2,此时c(H+)=10-4.2,Ka(HB)=·c(H+)=10-4.2,数量级为
10-5,B正确;lg=0时,=103.4,此时c(H+)=10-4.2,则Ka2(H2A)=1.0×10-7.6,NaHA溶液中Kh==1.0×10-11<Ka2(H2A),即HA-的电离程度大于水解程度,则c(A2-)>c(H2A),C错误;因Ka1(H2A)>Ka(HB)>Ka2(H2A),则酸性:H2A>HB>HA-,所以向Na2A溶液中滴入足量HB溶液的离子方程式为A2-+HB===HA-+B-,D正确。
17.C。解析:pOH=-lg c(OH-),因此溶液碱性越强,pOH越小,曲线从上至下溶液碱性逐渐增强,图像左侧曲线从左至右微粒浓度逐渐增大,因此向EDAH2Cl2中加入NaOH固体过程中,随NaOH的加入,c(EDAH)逐渐减小,c(EDAH+)先增大后减小,c(EDA)逐渐增大,由此可知曲线甲、乙、丙中代表的微粒为:甲代表lg c(EDAH),乙表示lg c(EDAH+),丙表示lg c(EDA),据此分析解题。由分析可知,甲为lg c(EDAH)的变化曲线,A正确;根据图示信息,d点时,溶液的pOH=4.10,c(EDAH+)=c(EDA),乙二胺的一级电离常数Kb1==c(OH-)=1.0×10-4.10,B正确;从图中可以看出,a点溶液的pOH>7.0,常温下,Kw=1×10-14,则pH<7.0,C错误;d点溶液中,c(EDAH+)=c(EDA),pOH=4.10,c(OH-)>c(H+),依据电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(EDAH+)+2c(EDAH)=c(Cl-)+c(OH-),依据物料守恒c(Cl-)=2c(EDA)+2c(EDAH+)+2c(EDAH),由此可得出c(Na+)+c(H+)=2c(EDA)+c(EDAH+)+c(OH-),c(Na+)>2c(EDA)+c(EDAH+)=3c(EDAH+),D正确。
18.B。解析:将NaOH溶液逐滴加入到20 mL等浓度的三元酸H3A中,此时溶液中存在H3AH++H2A-,加入NaOH,氢离子被消耗,化学平衡正向移动,H3A浓度减小,H2A-浓度增大,因此Ⅰ表示lg,随着NaOH继续加入此时主反应为H2A-HA2-+H+,Ⅱ表示lg,最后主反应为HA2-A3-+H+,Ⅲ表示lg。加入20 mL NaOH,此时溶液中溶质为NaH2A,根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(H2A-)+c(OH-)+2c(HA2-)+3c(A3-),根据物料守恒有c(Na+)=c(A3-)+c(HA2-)+c(H2A-)+c(H3A),两式相减可得c(H+)+c(H3A)=2c(A3-)+c(HA2-)+c(OH-),A正确;根据图示可知,pH=10时,lg=2.8,则Ka2==10-7.2,当lg=2时,c(H+)=10-9.2mol/L,但是这些氢离子来源于H2A-和水的电离,不全是水电离出来的,B错误;加入40 mL NaOH溶液,此时溶液中溶质为Na2HA,溶液呈碱性,说明HA2-电离程度小于水解程度,则有c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+),C正确;根据图示可知,pH=14时,lg=1.64,Ka3=10-12.36,Ka2=10-7.2,Ka1=10-2.12,则反应H3A3H++A3-,K=10-21.68,则当pH=11时,=1011.32,D正确。
19.D。解析:图像中含A物质只有3种,说明H2A为二元弱酸。随着c(OH-)逐渐增大,pOH减小,根据H2A
H++HA-、HA-H++A2-,知c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大,pc=-lg c,则p(H2A)逐渐增大,p(HA-)先减小后增大,p(A2-)逐渐减小,故曲线③表示p(H2A),曲线②表示p(HA-),曲线①表示p(A2-),A错误;x点到z点对应的变化过程中c(A2-)减小,c(HA-)增大,其该过程中溶液呈酸性,HA-的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,且电离程度逐渐减小,B错误;pH=4即pOH=10,由图可知此时,p(H2A)=p(A2-),即c(H2A)=c(A2-),而c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,故c(HA-)=0.1 mol·L-1-2c(A2-),C错误;由H2A??H++HA-减去HA-H++A2-,可得H2A+A2-2HA-,则平衡常数K===105.3,数量级为105,D正确。
20.D。解析:Ka1= eq \f(c(H+)·c(HC2O),c(H2C2O4)) 、Ka2= eq \f(c(H+)·c(C2O),c(HC2O)) ,根据Ka1>Ka2可知,当lgX=0时,对应的c(H+)大,pH数值小,因此Ka1= eq \f(c(H+)·c(HC2O),c(H2C2O4)) =10-1.2,Ka2= eq \f(c(H+)·c(C2O),c(HC2O)) =10-3.8,以此解题。
A.Ka1×Ka2= eq \f(c(H+)·c(HC2O),c(H2C2O4)) × eq \f(c(H+)·c(C2O),c(HC2O)) =eq \f(c2(H+)·c(C2O),c(H2C2O4))=10-5.0,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)时,c(H+)=10-2.5 mol·L-1 ,pH=2.5,A正确;B.当溶液呈中性时,c(H+)=10-7 mol·L-1 ,由两步电离平衡常数可知,eq \f(c(HC2O),c(H2C2O4))=>1,c(HC2O)>c(H2C2O4),同理:eq \f(c(C2O),c(HC2O))=>1,c(C2O)>c(HC2O),B正确;
C.实验2的离子方程式:H2C2O4(aq)+Ba2+(aq)BaC2O4(s)+2H+(aq),平衡常数:
K==eq \f(c(H+)×c(HC2O)×c(H+)×c(C2O),c(Ba2+)×c(C2O)×c(H2C2O4)×c(HC2O))===102.6 ,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;故有沉淀生成,C正确;D.电荷守恒中右侧缺少了OH-的浓度项,D错误;故选D。
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