2025年高考化学一轮复习(新高考版)大单元4 第12章 第56讲 溶液中的粒子平衡曲线分类突破_第1页
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第56讲溶液中的粒子平衡曲线分类突破[复习目标]1.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。2.利用溶液中的平衡关系,学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。类型一中和反应进程中pH变化曲线解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、反应一半点、中性点、恰好反应点和过量点,先判断出各点中的溶质及溶液的酸碱性。以室温时用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液为例(如图),总结如何抓住滴定曲线的5个关键点。(1)起点V(NaOH)=0(0点):溶质是CH3COOH,粒子浓度大小关系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。(2)一半点V(NaOH)=10mL(点①):溶质是等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,粒子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-);元素守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+)。(3)中性点pH=7(点②):溶质是CH3COONa和少量的CH3COOH,粒子浓度大小关系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。(4)恰好反应点V(NaOH)=20mL(点③):溶质是CH3COONa,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。(5)过量1倍点V(NaOH)=40mL:溶质是等物质的量的CH3COONa和NaOH,粒子浓度大小关系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。1.(2021·湖南,9)常温下,用0.1000mol·L-1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1的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;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,相应钠盐的水解程度越大,由题图分析可知,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;当溶液pH为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,则三种溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;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: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。2.(2021·海南,13改编)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))+c(COeq\o\al(2-,3))+c(Cl-)C.c点,溶液中的H+主要来自HCOeq\o\al(-,3)的电离D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.1000mol·L-1答案A解析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;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错误;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点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,c(Na+)=c(Cl-)=0.0500mol·L-1,故D错误。3.已知pKa=-lgKa,25℃时,H2SO3的pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·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(SOeq\o\al(2-,3))<0.1mol·L-1B.b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SOeq\o\al(2-,3))+c(OH-)C.c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSOeq\o\al(-,3))D.d点所得溶液中:c(Na+)>c(HSOeq\o\al(-,3))>c(SOeq\o\al(2-,3))答案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(HSOeq\o\al(-,3))+c(SOeq\o\al(2-,3))<0.1mol·L-1,根据电离常数Ka1=eq\f(cHSO\o\al(-,3)·cH+,cH2SO3),此时溶液的pH=1.85,可推出c(HSOeq\o\al(-,3))=c(H2SO3),代入上式得出,2c(H2SO3)+c(SOeq\o\al(2-,3))<0.1mol·L-1,故A正确;b点加入20mLNaOH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(SOeq\o\al(2-,3))+c(OH-),故B正确;c点溶质为Na2SO3和NaHSO3,溶液显碱性,SOeq\o\al(2-,3)+H2OHSOeq\o\al(-,3)+OH-,根据水解平衡常数Kh(SOeq\o\al(2-,3))=eq\f(cOH-·cHSO\o\al(-,3),cSO\o\al(2-,3))=eq\f(Kw,Ka2),c(OH-)=eq\f(Kw,cH+),推出c(HSOeq\o\al(-,3))=c(SOeq\o\al(2-,3))①,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(SOeq\o\al(2-,3))+c(HSOeq\o\al(-,3))+c(OH-)②,将①代入②得c(Na+)+c(H+)=3c(HSOeq\o\al(-,3))+c(OH-),c点溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),显然:c(Na+)>3c(HSOeq\o\al(-,3)),故C正确;d点溶质为Na2SO3,溶液中离子浓度c(Na+)>c(SOeq\o\al(2-,3))>c(HSOeq\o\al(-,3)),故D错误。类型二分布系数曲线1.认识分布系数δ(X)与pH曲线分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸(以H2C2O4为例)注:pKa为电离常数的负对数δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2Oeq\o\al(-,4)的分布系数,δ2为C2Oeq\o\al(2-,4)的分布系数2.读图解题要领(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2Oeq\o\al(-,4)曲线,δ只增不减的为C2Oeq\o\al(2-,4)曲线。(2)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K:①图中M点:c(HC2Oeq\o\al(-,4))=c(H2C2O4),其pH为pH1,Ka1(H2C2O4)=eq\f(cHC2O\o\al(-,4)·cH+,cH2C2O4)=。②同理图中N点:c(HC2Oeq\o\al(-,4))=c(C2Oeq\o\al(2-,4)),对应pH为pH2,Ka2=。③图中O点,c(H2C2O4)=c(C2Oeq\o\al(2-,4)),此时c(HC2Oeq\o\al(-,4))最大,其溶液pH为pH3,则pH3=eq\f(pH1+pH2,2)。思考请根据H2C2O4的两级电离常数,推理论证上述③中结论。提示H2C2O4H++HC2Oeq\o\al(-,4),HC2Oeq\o\al(-,4)H++C2Oeq\o\al(2-,4),Ka1·Ka2=eq\f(cC2O\o\al(2-,4)·c2H+,cH2C2O4),由于交点O时,c(H2C2O4)=c(C2Oeq\o\al(2-,4)),c2(H+)=Ka1·Ka2=·,两边取负对数,即可得,pH3=eq\f(pH1+pH2,2)。1.(2020·海南,12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A.该酸-lgKa≈4.7B.NaA的水解平衡常数Kh=eq\f(1,Ka)C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-)D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4答案B解析观察曲线的交点:c(HA)=c(A-),此时溶液的pH≈4.7,该酸Ka=eq\f(cH+·cA-,cHA)≈10-4.7,故-lgKa≈4.7,A说法正确;NaA的水解平衡常数Kh=eq\f(cOH-·cHA·cH+,cA-·cH+)=eq\f(Kw,Ka),B说法错误;根据图像可知,当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-),C说法正确;根据图像可知,δ(HA)为0.8,δ(A-)为0.2时,pH约为4,故某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4,D说法正确。2.(2022·辽宁,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25℃时,NHeq\o\al(+,3)CH2COOH、NHeq\o\al(+,3)CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数[如δ(A2-)=eq\f(cA2-,cH2A+cHA-+cA2-)]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.NHeq\o\al(+,3)CH2COO-+H2ONHeq\o\al(+,3)CH2COOH+OH-的平衡常数K=10-11.65D.c2(NHeq\o\al(+,3)CH2COO-)<c(NHeq\o\al(+,3)CH2COOH)·c(NH2CH2COO-)答案D解析NH2CH2COOH中存在—COOH和—NH2,所以甘氨酸既有酸性又有碱性,故A正确;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NHeq\o\al(+,3)CH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲线b表示NHeq\o\al(+,3)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;NHeq\o\al(+,3)CH2COO-+H2ONHeq\o\al(+,3)CH2COOH+OH-的平衡常数K=eq\f(cNH\o\al(+,3)CH2COOH·cOH-,cNH\o\al(+,3)CH2COO-),25℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NHeq\o\al(+,3)CH2COO-)=c(NHeq\o\al(+,3)CH2COOH),则K=eq\f(Kw,cH+)=10-11.65,故C正确;由C项分析可知,eq\f(cNH\o\al(+,3)CH2COOH,cNH\o\al(+,3)CH2COO-)=eq\f(10-11.65,cOH-),根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NHeq\o\al(+,3)CH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数K=10-9.78,eq\f(cNH2CH2COO-,cNH\o\al(+,3)CH2COO-)=eq\f(10-9.78,cH+),则eq\f(cNH\o\al(+,3)CH2COOH,cNH\o\al(+,3)CH2COO-)×eq\f(cNH2CH2COO-,cNH\o\al(+,3)CH2COO-)=eq\f(10-11.65,cOH-)×eq\f(10-9.78,cH+)<1,即c2(NHeq\o\al(+,3)CH2COO-)>c(NHeq\o\al(+,3)CH2COOH)·c(NH2CH2COO-),故D错误。3.(2021·山东,15改编)赖氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+eq\o(,\s\up7(K1))H2R+eq\o(,\s\up7(K2))HReq\o(,\s\up7(K3))R-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数δ(X)随pH变化如图所示。已知δ(X)=eq\f(cX,cH3R2++cH2R++cHR+cR-),下列表述正确的是()A.eq\f(K2,K1)>eq\f(K3,K2)B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)C.O点,pH=eq\f(lgK2+lgK3,2)D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)答案D解析M点c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K1≈10-2.2,同理K2≈10-9.1,K3≈10-10.8,eq\f(K2,K1)=eq\f(10-9.1,10-2.2)=10-6.9,eq\f(K3,K2)=eq\f(10-10.8,10-9.1)=10-1.7,因此eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2),故A错误;M点存在电荷守恒:c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=2c(H3R2+)+c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),此时c(H3R2+)=c(H2R+),因此c(R-)+c(OH-)+c(Cl-)=3c(H2R+)+c(H+)+c(Na+),故B错误;O点c(H2R+)=c(R-),因此eq\f(cH2R+,cR-)=1,即eq\f(cH2R+·cHR·cH+·cH+,cR-·cHR·cH+·cH+)=eq\f(c2H+,K2·K3)=1,因此溶液pH=-lgc(H+)=eq\f(-lgK2-lgK3,2),故C错误;P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此c(OH-)>c(H+),溶质浓度大于水解和电离所产生的微粒浓度,因此c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。类型三对数图像中的粒子浓度关系将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值eq\f(cA,cB)取常用对数,即lgc(A)或lgeq\f(cA,cB)得到的粒子浓度对数图像。1.破解对数图像的数据(1)运算法则:lgab=lga+lgb、lgeq\f(a,b)=lga-lgb、lg1=0。(2)运算突破点:如lgeq\f(cA,cB)=0的点有c(A)=c(B);lgc(D)=0的点有c(D)=1mol·L-1。2.破解对数图像的步骤(1)识图像:观察横坐标、纵坐标的含义,看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势,计算电离常数时应利用两种粒子浓度相等的点,如lgeq\f(cA,cB)=0。(2)找联系:根据图像中的坐标含义和曲线的交点,分析所给电解质的电离平衡常数或pH与纵、横坐标之间的联系。(3)想原理:涉及电离平衡常数,写出平衡常数表达式,在识图像、想原理的基础上,将图像与原理结合起来思考。(4)用公式:运用对数计算公式分析。1.丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298K时,向20mL0.1mol·L-1丙酮酸溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中lgeq\f(cCH3COCOO-,cCH3COCOOH)与pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是()A.298K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为10-3B.E点溶液中,a=2C.G点对应的NaOH溶液的体积为20mLD.E、F、G三点对应的溶液中水的电离程度:E<F<G答案C解析F点lg

eq\f(cCH3COCOO-,cCH3COCOOH)=0,则c(CH3COCOO-)=c(CH3COCOOH),此时溶液pH=2.5,即c(H+)=10-2.5mol·L-1,所以Ka=eq\f(cCH3COCOO-·cH+,cCH3COCOOH)=10-2.5,298K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为10-3,A正确;E点溶液中,lg

eq\f(cCH3COCOO-,cCH3COCOOH)=-0.5,eq\f(cCH3COCOO-,cCH3COCOOH)=10-0.5,Ka=eq\f(cCH3COCOO-·cH+,cCH3COCOOH)=10-2.5,c(H+)=10-2mol·L-1,pH=a=2,B正确;G点对应的NaOH溶液的体积如果为20mL,则刚好完全反应,溶质为CH3COCOONa,溶液应呈碱性,但G点pH=4.5,呈酸性,C错误;E、F、G三点随NaOH的加入,CH3COCOONa的浓度越来越大,CH3COCOONa水解促进水的电离,对应的溶液中水的电离程度:E<F<G,D正确。2.(2017·全国卷Ⅰ,13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()A.Ka2(H2X)的数量级为10-6B.曲线N表示pH与lg

eq\f(cHX-,cH2X)的变化关系C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)答案D解析横坐标取0时,曲线M对应pH约为5.4,曲线N对应pH约为4.4,因为是NaOH滴定H2X溶液,所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX-)=c(H2X),所以曲线N表示pH与lg

eq\f(cHX-,cH2X)的变化关系,B正确;eq\f(cX2-,cHX-)=1时,即lgeq\f(cX2-,cHX-)=0,pH≈5.4,c(H+)=1×10-5.4mol·L-1,Ka2=eq\f(cH+·cX2-,cHX-)=1×10-5.4,A正确;NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即eq\f(cX2-,cHX-)<1,lg

eq\f(cX2-,cHX-)<0,此时溶液呈酸性,C正确;当溶液呈中性时,由曲线M可知lg

eq\f(cX2-,cHX-)>0,eq\f(cX2-,cHX-)>1,即c(X2-)>c(HX-),D错误。课时精练1.常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L-1盐酸和20.00mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是()A.图2是滴定盐酸的曲线B.a与b的关系是a<bC.E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂答案C解析根据酸的初始pH知,图1为滴定盐酸的曲线,故A错误;根据图1知,a点氢氧化钠溶液的体积是20.00mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好反应生成强酸强碱盐,其溶液呈中性;醋酸中滴入氢氧化钠溶液,醋酸钠溶液呈碱性,所以b点氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL,a>b,故B错误;E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸,溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,盐类水解程度较小,则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正确;氢氧化钠和盐酸恰好反应,溶液呈中性,可以选择甲基橙或酚酞;氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠,溶液呈碱性,只能选择酚酞,故D错误。2.(2023·大连高三联考)用0.1000mol·L-1的盐酸标准溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·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10.00mL盐酸时,氨水中存在c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)B.分别滴加20.00mL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10.00mL盐酸时,氨水中存在c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)答案B解析滴加10.00mL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(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c(NHeq\o\al(+,4))+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20.00mL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10.00mL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NHeq\o\al(+,4)水解程度,所以存在c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。3.(2024·厦门模拟)次氯酸为一元弱酸,具有强氧化性,能杀菌、消毒。其溶液中HClO、ClO-所占物质的量分数(分布系数δ)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是()A.该温度下,次氯酸的电离平衡常数Ka=10-5B.次氯酸的电离方程式为HClOH++ClO-C.向pH=5的次氯酸溶液中滴加少量的甲基橙,溶液最终变为黄色D.某浓度的次氯酸溶液加水稀释过程中,eq\f(cClO-,cHClO·cOH-)保持不变答案C解析次氯酸为一元弱酸,电离方程式为HClOH++ClO-,B正确;次氯酸具有强氧化性,能漂白酸碱指示剂,故滴加甲基橙溶液后溶液最终变为无色,C错误;加水稀释过程中,eq\f(cClO-,cHClO·cOH-)=eq\f(Ka,Kw)保持不变,D正确。4.某温度下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)B.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)答案C解析A项,点①溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CN-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)>c(H+),点②溶液中的电荷守恒为c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)<c(H+),二者中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO-)>c(CN-),错误;B项,点③溶液pH=7,则c(OH-)=c(H+),则点③溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),错误;C项,点①所示的溶液中存在元素守恒:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),点②所示的溶液中存在元素守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),正确。5.(2021·浙江6月选考,23)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a点溶质为NaHCO3,此时溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中HCOeq\o\al(-,3)的水解程度大于电离程度,故A正确;由电荷守恒可知,a→b→c过程溶液中c(HCOeq\o\al(-,3))+2c(COeq\o\al(2-,3))+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),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;由元素守恒可知,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;c点溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.3)mol·L-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-4.3)mol·L-1,因此x>y,故D正确。6.常温下,在20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol·L-1稀盐酸,溶液中含碳元素各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法正确的是()A.曲线a表示COeq\o\al(2-,3)的变化曲线B.H2CO3、HCOeq\o\al(-,3)、COeq\o\al(2-,3)可大量共存于同一溶液中C.pH=11时,c(HCOeq\o\al(-,3))<c(Cl-)D.碳酸钠的水解平衡常数为1.0×10-11答案A解析曲线a显示,pH越大,该微粒的含量越高,表示的是COeq\o\al(2-,3),故A正确;根据碳酸钠的性质可知,b表示HCOeq\o\al(-,3)的变化,c表示H2CO3的变化,由图像可知,H2CO3、HCOeq\o\al(-,3)、COeq\o\al(2-,3)不可大量共存于同一溶液中,故B错误;根据pH=11可求得碳酸钠的水解平衡常数,Kh=eq\f(cHCO\o\al(-,3)·cOH-,cCO\o\al(2-,3))=1.0×10-3,故D错误。7.常温下,向20.00mL0.1mol·L-1HA溶液中滴入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc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10-5B.M、P两点溶液对应的pH=7C.b=20.00D.M点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)答案B解析0.1mol·L-1HA溶液中,-lgc水(H+)=11,c水(H+)=c水(OH-)=10-11mol·L-1,c(H+)=eq\f(Kw,cOH-)=10-3mol·L-1,HAH++A-,Ka(HA)=eq\f(cH+·cA-,cHA)≈eq\f(10-3×10-3,0.1)=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。8.25℃时,用0.10mol·L-1的氨水滴定10.00mL0.05mol·L-1H2A溶液,加入氨水的体积(V)与溶液中lg

eq\f(cH+,cOH-)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1B.由图中数据可知,H2A为强酸C.B点水电离出的H+浓度为1.0×10-6mol·L-1D.C点溶液中c(A2-)>c(NHeq\o\al(+,4))>c(OH-)>c(H+)答案D解析A点:根据c(H+)·c(OH-)=Kw=1×10-14,lgeq\f(cH+,cOH-)=12,计算得c(H+)=10-1mol·L-1,则pH=1,0.05mol·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,lgeq\f(cH+,cOH-)=2,计算得c(H+)=10-6mol·L-1,则水电离出的H+浓度为1.0×10-6mol·L-1,故C正确;C点是(NH4)2A与NH3·H2O的混合溶液,lgeq\f(cH+,cOH-)=-4,计算得c(H+)=10-9mol·L-1,则pH=9,呈碱性,溶液中存在电荷守恒:c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-),则c(NHeq\o\al(+,4))>c(A2-),则溶液中c(NHeq\o\al(+,4))>c(A2-)>c(OH-)>c(H+),故D错误。9.(2023·河北衡水高三模拟)常温下,向10mL0.1mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴滴入等浓度的NaOH溶液至过量,用甲基橙(变色范围的pH为3.1~4.4)作指示剂,并用pH计测定滴定过程的溶液pH变化,其滴定曲线如图所示,则下列分析正确的是()A.滴入10mL标准NaOH溶液时,溶液颜色由红色变为橙色B.图中①点所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2Oeq\o\al(2-,4))C.在①②之间的任意一点,均存在:c(Na+)>c(HC2Oeq\o\al(-,4))>c(C2Oeq\o\al(2-,4))>c(H2C2O4)D.图中②点所示的溶液中:2c(Na+)=c(HC2Oeq\o\al(-,4))+c(C2Oeq\o\al(2-,4))+c(H2C2O4)答案B解析甲基橙变色范围的pH为3.1~4.4,滴入10mL标准NaOH溶液时,溶液pH为4.7,颜色由红色变为黄色,A错误;图中①点为第一滴定终点,得到的溶质为NaHC2O4,由质子守恒可知,所示溶液中:c(H2C2O4)+c(H+)=c(OH-)+c(C2Oeq\o\al(2-,4)),B正确;在①②之间的任意一点,得到的溶质为NaHC2O4、Na2C2O4,如果溶质以Na2C2O4为主,则c(HC2Oeq\o\al(-,4))<c(C2Oeq\o\al(2-,4)),C错误;图中②点为第二滴定终点,得到的溶质为Na2C2O4,所示的溶液中由元素守恒可知:c(Na+)=2c(HC2Oeq\o\al(-,4))+2c(C2Oeq\o\al(2-,4))+2c(H2C2O4),D错误。10.常温下,二甲胺[(CH3)2NH·H2O]是一元弱碱,其电离常数Kb=1.6×10-4。向10mLcmol·L-1二甲胺溶液中滴加0.1mol·L-1盐酸,混合溶液的温度与盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.二甲胺溶液的浓度为0.2mol·L-1B.在Y和Z点之间某点溶液pH=7C.Y点存在:c(Cl-)>c[(CH3)2NHeq\o\al(+,2)]>c(H+)>c(OH-)D.常温下,(CH3)2NH2Cl水解常数Kh=6.25×10-11答案B解析二甲胺与盐酸恰好完全中和时放出热量最多,溶液温度最高,即Y点表示酸碱恰好完全反应。根据(CH3)2NH·H2O+HCl=(CH3)2NH2Cl+H2O,可得10×10-3L×cmol·L-1=20×10-3L×0.1mol·L-1,c=0.2,A项正确;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,X点对应的溶液中(CH3)2NH·H2O、(CH3)2NH2Cl的浓度相等,根据Kb推知,(CH3)2NH·H2O的电离大于(CH3)2NH2Cl的水解,其混合溶液呈碱性,故中性点应在X点与Y点之间,B项错误;二甲胺是弱碱,Y点对应溶质是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,Y点存在:c(Cl-)>c[(CH3)2NHeq\o\al(+,2)]>c(H+)>c(OH-),C项正确;Kh=eq\f(Kw,Kb)=eq\f(1×10-14,1.6×10-4)=6.25×10-11,D项正确。11.(2023·南京模拟)常温下,将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液中含铁微粒存在如下平衡:FeOeq\o\al(2-,4)eq\o(,\s\up7(K1))HFeOeq\o\al(-,4)eq\o(,\s\up7(K2))H2FeO4eq\o(,\s\up7(K3))H3FeOeq\o\al(+,4),各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图。下列说法正确的是()A.Ⅲ代表HFeOeq\o\al(-,4)的变化曲线B.a、b、c三点水的电离程度相等C.eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2)D.a点处:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeOeq\o\al(+,4))=c(OH-)+2c(FeOeq\o\al(2-,4))+3c(HFeOeq\o\al(-,4))答案C解析稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中,溶液pOH不断增大,OH-的浓度不断减小,可知Ⅱ代表HFeOeq\o\al(-,4)的变化曲线,故A错误;a、b、c三点溶液中微粒成分不同,溶液pOH不同,对水的电离影响程度不同,故B错误;FeOeq\o\al(2-,4)+H2OHFeOeq\o\al(-,4)+OH-的平衡常数K1=eq\f(cOH-·cHFeO\o\al(-,4),cFeO\o\al(2-,4)),a点时c(FeOeq\o\al(2-,4))=c(HFeOeq\o\al(-,4)),pOH=1.6,则K1=10-1.6,同理可知HFeOeq\o\al(-,4)+H2OH2FeO4+OH-的平衡常数K2=10-5.2,H2FeO4+H2OH3FeOeq\o\al(+,4)+OH-的平衡常数K3=10-7.3,由此推出eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2),故C正确;a点溶液中c(FeOeq\o\al(2-,4))=c(HFeOeq\o\al(-,4)),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeOeq\o\al(+,4))=c(OH-)+2c(FeOeq\o\al(2-,4))+c(HFeOeq\o\al(-,4))+2c(SOeq\o\al(2-,4)),从O到a点溶液中发生反应:2Na2FeO4+H2SO4=2NaHFeO4+Na2SO4,溶液中c(SOeq\o\al(2-,4))≠c(HFeOeq\o\al(-,4)),则a点溶液中c(Na+)+c(H+)+c(H3FeOeq\o\al(+,4))≠c(OH-)+2c(FeOeq\o\al(2-,4))+3c(HFeOeq\o\al(-,4)),故D错误。12.(2023·湖南,12)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a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)≈0.0100mol·L-1,c(H+)=10-3.38mol·L-1,Ka(CH3COOH)=eq\f(cH+·cCH3COO-,cCH3COOH)≈eq\f(10-3.38×10-3.38,0.0100)=10-4.76,故A正确;a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在元素守恒:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;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;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。13.298K时,向20.0mL0.10mol·L-1H2A溶液中滴加0.10mol·L-1NaOH溶液

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