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第 56 讲 反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析
[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 滴定过程 pH 变化曲线
关键点 溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系
溶质是CHCOOH
3
起点
粒子浓度大小关系: c (CH COOH) > c (H
3
V(NaOH)=0(0点)
+ ) > c (CH COO - ) > c (OH - )
3
溶质是等物质的量的CHCOOH 和
3
CHCOONa
3
一半点
常温下,用0.100 0 mol·L-1 粒子浓度大小关系: c (CH COO - ) >
3
V(NaOH)=10 mL
NaOH溶液滴定20.00 mL c (Na + ) > c (CH COOH) > c (H + ) > c (OH - )
3
(点①)
0.100 0 mol·L-1 CH
3
COOH 元素质量守恒:c(CH
3
COOH)+
溶液 c(CHCOO-)= 2 c (Na + )
3
溶质是CHCOONa 和少量的CHCOOH
3 3
中性点
粒子浓度大小关系: c (Na + ) =
pH=7(点②)
c (CH COO - ) > c (H + ) = c (OH - )
3
恰好反应点 溶质是CHCOONa
3
V(NaOH)=20 mL 粒子浓度大小关系: c (Na + ) >
(点③) c (CH COO - ) > c (OH - ) > c (H + )
3
溶质是等物质的量的CHCOONa 和
3
过量1倍点 NaOH
V(NaOH)=40 mL 粒子浓度大小关系: c (Na + ) > c (OH - ) >
c (CH COO - ) > c (H + )
3
一、一元弱电解质的滴定曲线
1.常温下,用 0.10 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 浓度均为 0.10 mol·L-1
CHCOOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
3A.点①和点②所示溶液中:c(CHCOO-)<c(CN-)
3
B.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CHCOO-)>c(H+)
3
C.点①和点②所示溶液中:c(CHCOO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CHCOOH)
3 3
D.点②和点③所示溶液中都有:c(CHCOO-)+c(OH-)=c(CHCOOH)+c(H+)
3 3
答案 C
解析 A项,点①的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(CHCOO-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)<c(H
3
+),二者中钠离子浓度相同,所以c(CHCOO-)>c(CN-),错误;B项,点③溶液pH=7,则
3
c(OH-)=c(H+),则点③溶液中c(Na+)=c(CHCOO-)>c(H+)=c(OH-),错误;C项,点①
3
所示的溶液中存在元素质量守恒:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),点②所示的溶液中存在元素
质量守恒:c(CHCOOH)+c(CHCOO-)=2c(Na+),二者中钠离子浓度相同,则 c(HCN)+
3 3
c(CN-)=c(CHCOOH)+c(CHCOO-),即c(CHCOO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CHCOOH),
3 3 3 3
正确。
2. (2022·辽宁高三联考)用0.100 0 mol·L-1的盐酸标准液分别滴定 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(NH ·H O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)
3 2
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+)
答案 B
解析 滴加10.00 mL盐酸时,溶质为NH Cl和NH ·H O,且物质的量相等,利用电荷守恒
4 3 2
和元素质量守恒,氨水中存在c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和c(NH)+c(NH ·H O)=2c(Cl
3 2-),所以有c(NH ·H O)+c(OH-)=c(Cl-)+c(H+),故A说法正确;分别滴加20.00 mL盐酸
3 2
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说法错误;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说法正确;滴加10.00 mL盐酸时,氨水中存在等量的NH ·H O和
3 2
NH Cl,此时NH ·H O电离程度强于NH水解程度,所以存在 c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H
4 3 2
+),故D说法正确。
二、二元弱电解质的滴定曲线
3.已知pK =-lg K,25 ℃时,HSO 的pK =1.85,pK =7.19。常温下,用0.1 mol·L-
a a 2 3 a1 a2
1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1HSO 溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是(
2 3
)
A.a点所得溶液中:2c(H SO )+c(SO)<0.1 mol·L-1
2 3
B.b点所得溶液中:c(H SO )+c(H+)=c(SO)+c(OH-)
2 3
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)
答案 D
解析 滴定过程中发生反应:NaOH+HSO ===NaHSO +HO、NaHSO +NaOH===NaSO
2 3 3 2 3 2 3
+HO。a点溶液中的溶质为NaHSO 和HSO ,根据元素质量守恒得出,c(H SO )+c(HSO)
2 3 2 3 2 3
+c(SO)<0.1 mol·L-1,根据电离常数K =,此时溶液的pH=1.85,即c(H+)=10-1.85 mol·L-
a1
1,推出c(HSO)=c(H SO ),代入上式得出,2c(H SO )+c(SO)<0.1 mol·L-1,故A说法正确;
2 3 2 3
b 点加入 20 mL NaOH 溶液,NaOH 和 HSO 恰好完全反应生成 NaHSO ,即溶质为
2 3 3
NaHSO ,根据质子守恒得c(H SO )+c(H+)=c(SO)+c(OH-),故B说法正确;c点溶质为
3 2 3
NaSO 和NaHSO ,溶液显碱性,SO+HOHSO+OH-,根据水解平衡常数K ==,
2 3 3 2 h
c(OH-)=,推出c(HSO)=c(SO),根据元素质量守恒:2c(Na+)=3c(H SO )+3c(HSO)+
2 3
3c(SO),则有c(Na+)=3c(HSO)+1.5c(H SO ),显然:c(Na+)>3c(HSO),故C说法正确;d
2 3
点溶质主要为NaSO 和少量NaHSO ,溶液中离子浓度c(Na+)>c(SO)>c(HSO),故D说法错
2 3 3
误。
4.常温下向100 mL 0.1 mol·L-1 Na C O 溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸,溶液中pOH与加
2 2 4
入盐酸的体积关系如图所示。已知:pOH=-lg c(OH-),K (H C O)=1×10-2,
a1 2 2 4
K (H C O)=1×10-5。下列说法不正确的是( )
a2 2 2 4A.m的值约为5
B.若V=100,则n>7
1
C.a点:c(Na+)+c(H+)=c(HC O)+2c(C O)+c(Cl-)+c(OH-)
2 2
D.若q=10,则b点对应的溶液>100
答案 D
解析 m点还没有加入盐酸,C O发生水解:C O+HOHC O+OH-,K ==,所以
2 2 2 2 h
c(OH-)≈= mol·L-1=10-5 mol·L-1,pOH=5,A正确;V =100时,NaC O 与盐酸按照
1 2 2 4
1∶1恰好反应,生成NaHC O 和NaCl,HC O的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,
2 4 2
pH<7,pOH>7,B正确;a点溶液满足电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(C O)+c(Cl
2 2
-)+c(OH-),C正确;q=10,即pOH=10,c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,c(H+)=1×10-4
mol·L-1,==100,D错误。
抓两点突破二元弱电解质滴定曲线
二元弱酸(H A)与碱(NaOH)发生反应分两步进行:
2
第一滴定终点:HA+NaOH===NaHA+HO,此时,酸、碱的物质的量之比为1∶1,得到
2 2
的是NaHA的溶液,其中K =,若溶液中c(HA-)=c(H A),则K =c(H+);第二滴定终点:
a1 2 a1
NaHA+NaOH===NaA+HO,此时,酸、碱的物质的量之比为 1∶2,得到的是NaA的溶
2 2 2
液,其中K =,若溶液中c(A2-)=c(HA-),则K =c(H+)。
a2 a2
类型二 分布系数曲线
1.透析分布曲线 确定思维方向
分布曲线是指以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CHCOOH为例) 二元弱酸(以HC O 为例)
3 2 2 4注:pK 为电离常数的负对数
a
δ 为HC O 的分布系数,δ 为
0 2 2 4 1
δ 为CHCOOH的分布系数,δ 为
0 3 1
HC O的分布系数,δ 为C O的分
2 2 2
CHCOO-的分布系数
3
布系数
2.明确解题要领 快速准确作答
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势;
(2)读“浓度”——通过横坐标的垂线,可读出某pH时的粒子浓度;
(3)“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;
(4)“可替换”——根据溶液中的元素质量守恒进行替换,分析得出结论。
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-lg K ≈4.7
a
B.NaA的水解平衡常数K =
h
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)c(HCO)+2c(CO),B项错误;根据图像分析知K (H CO)=
a1 2 3
10-6.4,数量级为10-7,C项错误;=×=K (H CO)·K (H CO),温度不变,K (H CO)、
a1 2 3 a2 2 3 a1 2 3
K (H CO)不变,故滴加过程中,保持不变,D项正确。
a2 2 3
3.(2022·济宁模拟)25 ℃时,用HCl气体调节0.1 mol·L-1氨水的pH,系统中微粒浓度的对
数值(lg c)与pH的关系如图1所示,反应物的物质的量之比[t=]与pH的关系如图2所示。
若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列有关说法正确的是( )
A.P 所示溶液:c(Cl-)=0.05 mol·L-1
1B.P 所示溶液:c(NH ·H O)<c(OH-)+c(Cl-)
2 3 2
C.P 所示溶液:c(NH)+c(NH ·H O)=c(Cl-)+c(H+)
3 3 2
D.25 ℃时,NH ·H O的电离平衡常数为10-9.25
3 2
答案 B
解析 根据图示可知,P 时c(NH)=c(NH ·H O)=0.05 mol·L-1,溶液中存在电荷守恒:c(H+)
1 3 2
+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),P 点溶液pH=9.25,则c(OH-)>c(H+),因此c(Cl-)<0.05 mol·L
1
-1,A错误;根据电荷守恒:c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-),根据图示可知,P 时c(NH)
2
>c(NH ·H O),则c(H+)+c(NH)>c(NH ·H O),所以c(NH ·H O)<c(OH-)+c(Cl-),B正确;
3 2 3 2 3 2
根据图示可知,P 时t==1.0,溶液的溶质为NH Cl,根据元素质量守恒可得c(Cl-)=c(NH)
3 4
+c(NH ·H O),所以c(NH)+c(NH ·H O)<c(Cl-)+c(H+),C错误;25 ℃时,NH ·H O的电
3 2 3 2 3 2
离平衡常数K =,当溶液中c(NH)=c(NH ·H O)时,pH=9.25,则K =c(OH-)=10-4.75,D
b 3 2 b
错误。
1.(2021·浙江6月选考,23)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO 溶液,一份滴加 0.05
3
mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1 NaOH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:NaHCO 溶液中HCO的水解程度大于电离程度
3
B.a→b→c过程中:c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e过程中:c(Na+)y
答案 C
解析 a点溶质为NaHCO ,此时溶液呈碱性,HCO在溶液中电离使溶液呈酸性,HCO在
3
溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO 溶液中HCO的水解程度大于电离程度,故
3
A正确;由电荷守恒可知,a→b→c过程溶液中c(HCO)+2c(CO)+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(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
逐渐减小,故 B 正确;由元素质量守恒可知,a 点溶液中 c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+
c(H CO),向 NaHCO 溶液中滴加盐酸过程中有 CO 逸出,因此 a→d→e 过程中 c(Na
2 3 3 2
+)>c(HCO)+c(CO)+c(H CO),故C错误;c点溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.05+10-11.3)mol·L
2 3-1,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中c(H+)+c(Na+)=(0.025+10-4.3)mol·L-1,因此
x>y,故D正确。
2.(2021·湖南,9)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·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:K(HX)>K(HY)>K(HZ)
a a a
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL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,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K(HX)>K (HY)>K(HZ),故B正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入
a a a
盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐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20.00 mL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。
3.(2021·海南,13改编)25 ℃时,向10.00 mL 0.100 0 mol·L-1的NaHCO 溶液中滴加
3
0.100 0 mol·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HCO水解程度大于电离程度
B.b点,c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(Cl-)
C.c点,溶液中的H+主要来自HCO的电离
D.d点,c(Na+)=c(Cl-)=0.100 0 mol·L-1答案 A
解析 HCO存在水解平衡和电离平衡,a点溶液pH>7是由于HCO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(HCO)+2c(CO)+c(Cl-)+c(OH-),b点pH=7
即c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HCO)+2c(CO)+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HCO 的电离,故C错误;d点,碳酸氢钠和盐
2 3
酸恰好反应,c(Na+)=c(Cl-)=0.050 0 mol·L-1,故D错误。
4.(2022·辽宁,15)甘氨酸(NH CHCOOH)是人体必需氨基酸之一。在 25 ℃时,
2 2
NHCHCOOH、NHCHCOO-和NH CHCOO-的分布分数[如δ(A2-)=]与溶液pH关系如图。
2 2 2 2
下列说法错误的是( )
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH CHCOO-
2 2
C.NHCHCOO-+HONHCHCOOH+OH-的平衡常数K=10-11.65
2 2 2
D.c2(NHCHCOO-)c(NHCHCOOH)·c(NH CHCOO-),故D错误。
2 2 2 2
5.(2020·山东,15改编)25 ℃时,某混合溶液中c(CHCOOH)+c(CHCOO-)=0.1 mol·L-
3 3
1,lg c(CHCOOH)、lg c(CHCOO-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如下图所示。
3 3
K 为CHCOOH的电离常数,下列说法正确的是( )
a 3A.O点时,c(CHCOOH)=c(CHCOO-)
3 3
B.N点时,pH=lg K
a
C.该体系中,c(CHCOOH)= mol·L-1
3
D.pH由7到14的变化过程中,CHCOO-的水解程度始终增大
3
答案 C
解析 随着溶液碱性的增强,c(CHCOOH)减小,c(CHCOO-)增大,故 MN 线表示 lg
3 3
c(CHCOO-),NP线表示lg c(CHCOOH),MO线表示lg c(H+),OP线表示lg c(OH-)。O
3 3
点时,c(H+)=c(OH-),A项错误;N点时,lg c(CHCOOH)与lg c(CHCOO-)相等,K
3 3 a
=,pH=-lg K ,B项错误;由CHCOOH的电离平衡常数推导可知K ==c(H+)·,故
a 3 a
c(CHCOOH)= mol·L-1,C项正确;溶液pH增大,碱性增强,CHCOO-的水解程度减小,
3 3
D项错误。
课时精练
1.20 ℃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(NH ·H O)+2c(NH)
3 2
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-)
答案 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(NH ·H O)+c(NH),故A错误;c点时加入的盐酸为 20
3 2
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—)>c(H+)>c(OH—)
4
B.0.1 mol·L-1 CHCOONH 溶液中的c(NH)比0.1 mol·L-1 NH Cl溶液中的大
3 4 4
C.如图说明NH Cl溶液中存在水解平衡
4
D.溶液的pH变化是NH浓度改变造成的
答案 C
解析 铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,溶液中离子浓度的大小顺序为c(Cl-)>c(NH)>
c(H+)>c(OH-),故A错误;氯化铵中铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,醋酸铵中醋酸根离子在溶液中水解促进铵根离子水解,所以醋酸铵溶液中铵根离子浓度小于等浓度的氯化
铵溶液,故B错误;未加入醋酸铵溶液时,0.1 mol·L-1氯化铵溶液的pH为6说明铵根离子
在溶液中水解使溶液呈酸性,溶液中存在水解平衡,故C正确;醋酸铵中醋酸根离子和铵
根离子在溶液中都发生水解反应,向氯化铵溶液中加入醋酸铵溶液时,溶液的pH变化是铵
根离子浓度和醋酸根离子浓度的相对大小发生改变造成的,故D错误。
4. (2022·山东青岛模拟)常温时,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 C HCOOH(苯甲酸)溶液中滴加
6 5
0.1 mol·L-1 NaOH溶液,混合溶液的pH与微粒浓度变化的关系如图所示。下列说法错误的
是( )
A.a点溶液对应的pH为3.2
B.b点对应的NaOH溶液体积为10.00 mL
C.c点溶液中:c(C HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
6 5
D.常温时,C HCOO-的水解常数K =10-9.8
6 5 h
答案 B
解析 由图可知,b点lg=0,溶液中c(C HCOOH)=c(C HCOO—),溶液pH为4.2,则电
6 5 6 5
离常数K==c(H+)=10-4.2;a点lg=-1,则溶液中c(H+)==10-3.2 mol·L-1;c点lg=2,
a
则溶液中c(H+)==10-6.2 mol·L-1。由分析可知,a点溶液中氢离子浓度为10—3.2 mol·L-1,
则溶液的pH为3.2,故A正确;b点若氢氧化钠溶液体积为10.00 mL,苯甲酸溶液与氢氧化
钠溶液反应得到等浓度的苯甲酸和苯甲酸钠混合溶液,由苯甲酸根离子的水解常数 K ==
h
=10-9.8<K 可知,苯甲酸在溶液中的电离程度大于苯甲酸根离子的水解程度,溶液中苯甲
a
酸的浓度小于苯甲酸根离子,由分析可知,b点溶液中c(C HCOOH)=c(C HCOO—),则对
6 5 6 5
应氢氧化钠溶液的体积应小于10.00 mL,故B错误、D正确;c点溶液中氢离子为10—6.2
mol·L-1,溶液中c(H+)>c(OH—),由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(C HCOO—)+c(OH—)可得
6 5
c(C HCOO—)>c(Na+),则溶液中离子浓度的大小顺序为c(C HCOO—)>c(Na+)>c(H+)>
6 5 6 5
c(OH—),故C正确。
5.(2022·深圳模拟)甘氨酸盐酸盐(HOOCCH NH Cl)的水溶液呈酸性,溶液中存在以下平衡:
2 3
HOOCCH NH-OOCCH NH+H+ K
2 2 1
-OOCCH NH-OOCCH NH +H+ K
2 2 2 2
常温时,向10 mL一定浓度的HOOCCH NH Cl的水溶液中滴入同浓度的NaOH溶液。混合
2 3
溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( )A.Q→X过程中:逐渐减小
B.X点的溶液中:c(-OOCCH NH )>c(HOOCCH NH)
2 2 2
C.P点的溶液中:c(HOOCCH NH)+c(H+)=c(-OOCCH NH )+c(OH-)
2 2 2
D.当V(NaOH)=20 mL时,混合溶液中的溶质主要为NaOOCCHNH 和NaCl
2 2
答案 C
解析 由K =可知,=,由图可知,Q→X过程中溶液pH增大,即c(H+)减小,K 不变,
2 2
则逐渐减小,A正确;由图可知,X点溶液的溶质为NaOOCCHNH,X点的溶液呈酸性,
2
则-OOCCH NH的电离程度大于其水解程度,故c(-OOCCH NH )>c(HOOCCH NH),B正确;
2 2 2 2
P点溶液中的溶质为等物质的量的NaOOCCHNH和NaOOCCHNH ,则此时溶液中有电荷
2 2 2
守恒:c(HOOCCH NH)+c(H+)+c(Na+)=c(-OOCCH NH )+c(OH-)+c(Cl-),且c(Na+)>
2 2 2
c(Cl-),故c(HOOCCH NH)+c(H+)<c(-OOCCH NH )+c(OH-),C错误;当V(NaOH)=20
2 2 2
mL时,即甘氨酸盐酸盐(HOOCCH NH Cl)和NaOH的物质的量之比为1∶2,反应的化学方
2 3
程式为HOOCCH NH Cl+2NaOH===NaOOCCHNH +NaCl+2HO,故此时混合溶液中的
2 3 2 2 2
溶质主要为NaOOCCHNH 和NaCl,D正确。
2 2
6. (2022·海南学业水平诊断)已知亚磷酸(H PO )是二元弱酸,298 K时的电离常数分别为K
3 3 a1
=10-1.4,K =10-6.1。298 K时,向1 L 0.2 mol·L-1 NaH PO 溶液中通入HCl气体,溶液的
a2 2 3
pH与通入HCl物质的量的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液中:c(H PO)>c(HPO)>c(H+)>c(H PO )
2 3 3
B.室温下,b点溶液的pH>7
C.c点溶液中:c(Cl-)=c(H PO)+c(H PO )+c(HPO)
2 3 3
D.NaH PO 溶液中存在的含P的离子有HPO、HPO、PO
2 3 2
答案 C
解析 a点为NaH PO 溶液,亚磷酸(H PO )是二元弱酸,所以a点溶液中存在:c(H PO)>c(H
2 3 3 3 2
+)>
c(HPO)>c(H PO ),A错误;b点溶液中的溶质为NaH PO 和HPO 、NaCl,所以溶液显酸性,
3 3 2 3 3 3故pH<7,B错误;c点溶液中的溶质为HPO 和NaCl,且物质的量之比为1∶1,根据元素
3 3
质量守恒:c(Cl-)=c(H PO)+c(H PO )+c(HPO),C正确;亚磷酸(H PO )是二元弱酸,
2 3 3 3 3
NaH PO 溶液中存在HPO、HPO离子和HPO 分子,D错误。
2 3 2 3 3
7.已知HA为二元弱酸。常温下,向0.01 mol·L-1的NaHA溶液中通入HCl或加入KOH固
2
体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中c(HA-)随pH变化的曲线如图。下列说法正确的
是( )
A.水的电离程度:d>c>b>a
B.c→b之间发生反应的离子方程式:A2-+H+===HA-
C.c点溶液中存在:c(HA-)>c(H A)>c(A2-)
2
D.d点溶液中存在:c(HA-)+2c(A2-)= c(Na+)
答案 A
解析 酸抑制水的电离,酸中c(H+)越大,水的电离程度越小,中性溶液不影响水的电离,
a、b、c点溶液都呈酸性,且是酸电离导致溶液呈酸性,这三点溶液都抑制水的电离,c(H
+):a>b>c,d点溶液呈中性,不影响水的电离,因此水的电离程度:d>c>b>a,故A正确;
c点c(HA-)最大,说明溶质为NaHA,向c点溶液通入HCl,则c→b之间发生反应的离子方
程式:HA-+H+===HA,故B错误;c点溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程
2
度,存在:c(HA-)>c(A2-)>c(H A),故C错误;d点溶液呈中性,再根据电荷守恒得到:
2
c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+) +c(K+),故D错误。
8.在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入 10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入
氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.c点存在守恒关系:c(NH)=c(Cl-)
B.b点:c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
C.水的电离程度:b>c>a>d
D.25 ℃时 ,NH Cl 水解平衡常数为(n-1)×10-7(用n表示)
4
答案 C解析 c点溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以
c(NH)=c(Cl-),A正确;b点溶液为NH Cl溶液,此溶液中离子浓度大小为c(Cl-)>c(NH)>
4
c(H+)>c(OH-),B正确;b点溶液铵根离子水解促进水的电离,而a、d两点都抑制水的电离,
所以b点水的电离程度最大;由于d点混合液的pH未知,则无法判断a、d两点水的电离程
度大小,C错误;根据图像可知,25 ℃时溶液的pH=7,则:c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-
1,c(NH)=c(Cl-)=0.5 mol·L-1,根据元素质量守恒可知:c(NH ·H O)=(0.5n-0.5) mol·L-
3 2
1,则25 ℃时NH Cl水解常数为K ==(n-1)×10-7,D正确。
4 h
9.(2023·广州质检)某浓度的二元弱酸HB溶液在不同pH下,测得pC(M)变化如图所示[已
2
知: pC(M)=-lg c(M),M代指HB或HB-或B2-],下列说法正确的是( )
2
A.曲线 Ⅱ 表示pC(HB-)与pH关系
B.pH=5时,c(HB-)c(C O )>c(OH- )>c(HC O)>c(H+)
2 2
答案 C
解析 根据图示可知:δ 表示HC O 的分布系数与pH的关系,δ 表示HC O的分布系数与
0 2 2 4 1 2
pH的关系,δ 表示C O的分布系数与pH的关系。X点时为NaHC O 溶液,该溶液为缓冲
2 2 2 4
溶液,加酸加碱,pH 都不会明显变化;Y 点时滴定结束,生成 NaC O ,此时加碱,
2 2 4
NaC O 不再反应,pH会明显升高,B正确;X点为NaHC O 溶液,对应图b中pH=2.6处;
2 2 4 2 4
Y点为NaC O 溶液,图a中Y点pH=8.4,故Y点不对应图b中的N点,C错误;Y点为
2 2 4
NaC O 溶液,溶液中各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C O)>c(OH-)>c(HC O)>c(H+),D正
2 2 4 2 2
确。
11.草酸(H C O)是一种二元弱酸,在菠菜、苋菜等植物中含量较高。25 ℃时,向HC O
2 2 4 2 2 4
溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X [X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法
不正确的是( )
A.Ⅰ中X表示的是
B.当溶液pH=4.19时,c(Na+)<3c(C O)
2
C.已知:25 ℃时,NH ·H O的电离常数为10-4.69,则(NH )C O 溶液呈碱性
3 2 4 2 2 4
D.0.1 mol·L-1 NaHC O 溶液中:c(Na+)>c(HC O)>c(C O)>c(H C O)
2 4 2 2 2 2 4
答案 C
解析 二元弱酸草酸的K =>K =,当lg X=0时,pH=-lg c(H+)=-lg K,pH =
a1 a2 1
1.22K =10-4.19,所以Ⅰ中X表示的是,Ⅱ中X表示的是,A
2 a1 a2正确;当溶液pH=4.19时,c(H+)=1×10-4.19mol·L-1, =1,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)
=c(OH-)+c(HC O)+2c(C O)=c(OH-)+3c(C O),c(H+)>c(OH-),故c(Na+)<3c(C O),B
2 2 2 2
正确;NH ·H O的电离常数为10-4.69,则NH的水解常数为;C O的水解常数为=,>,NH
3 2 2
水解程度较大,则(NH )C O 溶液呈酸性,C不正确;0.1 mol·L-1 NaHC O 溶液中,HC O
4 2 2 4 2 4 2
电离平衡常数为K =10-4.19,水解常数K ==c(HC O)>c(C O)>c(H C O),D正确。
2 2 2 2 4
12.常温下,HPO 水溶液中含磷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各含磷微粒总浓
3 4
度的分数)与pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.HPO 的电离方程式为HPO 3H++PO
3 4 3 4
B.pH=2时,溶液中大量存在的微粒有HPO 、HPO、HPO、PO
3 4 2
C.滴加NaOH溶液至pH=7,溶液中c(Na+)=c(H PO)+2c(HPO)+3c(PO)
2
D.滴加少量NaCO 溶液,3NaCO+2HPO ===2NaPO +3HO+3CO↑
2 3 2 3 3 4 3 4 2 2
答案 C
解析 HPO 为多元弱酸,电离应分步进行,电离方程式为HPO H++HPO、HPOH+
3 4 3 4 2 2
+HPO、HPOH++PO,故 A 错误;pH=2 时,溶液中大量存在的微粒有 HPO 、
3 4
HPO,故B错误;滴加NaOH溶液至pH=7,依据电荷守恒,溶液中c(Na+)=c(H PO)+
2 2
2c(HPO) + 3c(PO) , 故 C 正 确 ; 滴 加 少 量 NaCO 溶 液 , 发 生 反 应 为 NaCO +
2 3 2 3
2HPO ===2NaH PO +HO+CO↑,故D错误。
3 4 2 4 2 2
13.HA 是一种二元弱酸,HA 由于与空气中的某种成分作用而保持浓度不变,已知
2 2
K (MA)=3.0×10-9,某水体中lg c(X)(X为HA、HA-、A2-、M2+)与pH的关系如图所示。
sp 2
下列说法正确的是( )A.曲线③代表HA-
B.HA的一级电离常数为10-8.3
2
C.c(M2+)随pH升高而增大
D.pH=10.3时,c(M2+)=3.0×10-7.9 mol·L-1
答案 D
解析 HA的浓度保持不变,则①代表HA,随着pH逐渐增大,HA-、A2-的浓度增大,
2 2
pH较小时HA-的浓度大于A2-的浓度,则曲线②代表HA-,曲线③代表A2-,A错误;曲
线①②的交点代表溶液中HA、HA-的浓度相等,由坐标 (6.3,-5)知:HA的一级电离常
2 2
数K ==c(H+)=10-6.3,B错误;曲线④代表M2+ ,则c(M2+)随pH升高而减小,C错误;
a1
据图像,曲线②③的交点(10.3,-1.1)代表溶液中HA-、A2-浓度相等,均为10-1.1 mol·L-1,
则c(M2+)== mol·L-1=3.0×10-7.9 mol·L-1,D正确。