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热点 07 水溶液中的新型曲线分析
(建议用时:45分钟)
【真题再现】
1.(2022·湖南卷)室温时,用0.100molL-1的标准AgNO
3
溶液滴定15.00mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混
合溶液,通过电位滴定法获得lgc Ag+ 与VAgNO 的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。
3
若溶液中离子浓度小于1.0105molL-1时,认为该离子沉淀完全。K
sp
(AgCl)=1.81010 ,
K (AgBr)5.41013 ,K (AgI)8.51017 )。下列说法正确的是
sp sp
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100molL-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c Cl- >c Br- >c I- >c(Ag+)
【答案】C
【解析】向含浓度相等的 Cl-、 Br-和 I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,根据三种沉淀的溶度积常数,三种离
子沉淀的先后顺序为I-、Br-、Cl-,根据滴定图示,当滴入4.50mL硝酸银溶液时,Cl-恰好沉淀完全,此时
共消耗硝酸银的物质的量为4.50mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=4.5×10-4mol,所以Cl-、 Br-和 I-均为1.5×10-
4mol。
A.I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;
1.510-4mol
B.原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4mol,则I-的浓度为 =0.0100molL-1,故B错误;
0.01500L
⋅
K (AgBr) 5.41013
C.当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5mol/L),溶液中的c(Ag+)= sp =5.4×10-8mol/L,若
c(Br-) 1.0105
K (AgCl) 1.81013
Cl-已经开始沉淀,则此时溶液中的c(Cl-)= sp =3.3×10-3mol/L,原溶液中的c(Cl-)=
c(Ag+) 5.4108c(I-)=0.0100molL-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;
D.b点加入了过⋅ 量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为:c(Ag+)>c Cl- >c Br- >c I- ,故
D错误;
故选C。
2.(2022·山东卷)工业上以SrSO (s)为原料生产SrCO (s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO (s)的
4 3 3
0.1molL-1、1.0molL-1Na CO 溶液,含SrSO (s)的0.1molL-1、1.0molL-1Na SO 溶液。在一定pH范围内,
2 3 4 2 4
四种溶液中lg c Sr2+ /mol-1L-1 随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
K SrSO
A.反应 的平衡常数K= sp 4
SrSO 4 (s)+CO 3 2- SrCO 3 (s)+SO 4 2- K sp SrCO 3
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO (s)的1.0molL-1Na CO 溶液的变化曲线
3 2 3
D.对含SrSO (s)且Na SO 和Na CO 初始浓度均为1.0molL-1的混合溶液,pH7.7时才发生沉淀转化
4 2 4 2 3
【答案】D
【解析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中
锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸
锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;
碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸
钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的
变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。
c(SO2-) c(SO2-)c(Sr2) K (SrSO )
A.反应SrSO (s)+CO SrCO (s)+SO 的平衡常数K= 4 = 4 = sp 4 ,故A正
4 2 3 2 c(CO2-) c(CO2-)c(Sr2) K (SrCO )
3 4 3 3 sp 3
确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积
10-6.5
K (SrSO )=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为 =10—
sp 4 1mol/L6.5,则a为6.5;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;
D.由分析可知,硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠
溶液中锶离子的浓度几乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误;
故选D。
3.(2022·海南卷)某元素M的氢氧化物M(OH) (s)在水中的溶解反应为:
2
M(OH)
2
(s)
M2+(aq)+2OH-(aq)、M(OH)
2
(s)+2OH-(aq)
M(OH)
4
2(aq),25℃,-lgc与pH的关系如
图所示,c为M2+或M(OH)2
4
浓度的值,下列说法错误的是
A.曲线①代表-lgc
M2+
与pH的关系
B.M(OH)
2
的K
sp
约为110-10
C.向c M2+ =0.1molL-1 的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH) (s)存在
2
pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH) (s)存在
2
D.向c M(OH)2 4 =0.1molL-1 的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以M2+存在
【答案】BD
【解析】由题干信息,M(OH) (s) M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH) (s)+2OH-(aq) M(OH)2-(aq),随着
2 2 4
pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH) 2- ]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH) 2- ]减小,因此曲线
4 4
①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH) 2- ]与pH的关系,据此分析解答。
4
A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH) 的K =c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;
2 sp
C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH) 2- ]均
4
极小,则体系中元素M主要以M(OH) (s)存在,C正确;
2
2-
D.c[M(OH) ]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的HCl后,体系
42-
中元素M仍主要以M(OH) 存在,D错误;
4
答案选BD。
4.(2021·全国乙)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M)随c(H+)而变化,M不发生水解。
实验发现,298K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液pH4时,c(M)<3.010-4molL-1
K (MA)=5.010-8
B.MA的溶度积度积
sp
C.溶液pH=7时,c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.HA的电离常数K (HA)2.010-4
a
【答案】C
【分析】
本题考查水溶液中离子浓度的关系,在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用,具体见详解。
【详解】
A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=
7.510-8mol/L= 7.510-4mol/L<3.0×10-4mol/L,A正确;
B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中
c(M+)=c(A-),则 K (MA)=c(M+)c(A-)=c2(M+)=5.010-8 ,B正确;
sp
C.设调pH所用的酸为HX,则结合电荷守恒可知
n
c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+ nc Xn- ,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;
c(H+)c(A-)
D.K
a
(HA)=
c(HA)
当
c
A― =cHA时,由物料守恒知
c(A-)+c(HA)=c(M+)
,则c(M+) c2(M+)
c(A-)= ,K (MA)=c(M+)c(A-)= =5.010-8,则 ,对应图得此时溶
2 sp 2 c2(M+)=1010-8
c(H+)c(A-)
液中 ,K (HA)= =c(H+)2.0104 ,D正确;
c(H+)=2.010-4molL-1 a c(HA)
故选C。
5.(2021·湖南)常温下,用0.1000molL1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000molL1三种一元
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
c
Na
c
X
c
OH
c
H
A.该NaX溶液中:
B.三种一元弱酸的电离常数:K (HX) K (HY) K (HZ)
a a a
c
X
c
Y
c
Z
C.当pH7时,三种溶液中:
c
X
c
Y
c
Z
c
H
c
OH
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【分析】
由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸
性依次减弱。
【详解】
A.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;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,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;
a a a
C.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,则三种盐溶液中
酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.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关系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;
故选C。6.(2021·山东)赖氨酸[H N+(CH)CH(NH)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H RCl )在
3 2 4 2 3 2
水溶液中存在如下平衡:H
3
R2+ K 1 H
2
R+ K 2 HR K 3 R-。向一定浓度的H
3
RCl
2
溶液中滴加NaOH
溶液,溶液中HR2+、HR+、HR和R-的分布系数δ(x)随pH变化如图所示。已知δ(x)=
3 2
c(x)
,下列表述正确的是
c(H R2+)+c(H R+)+c(HR)+c(R)
3 2
K K
2 3
A. >
K K
1 2
B.M点,c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H R+)+c(Na+)+c(H+)
2
-lgK -lgK
2 3
C.O点,pH=
2
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】CD
【分析】
向HRCl 溶液中滴加NaOH溶液,依次发生离子反应:H R2 OH H R H O、
3 2 3 2 2
H R OH HRH O、HROH R H O,溶液中H R2 逐渐减小,H R 和HR先增大后
2 2 2 3 2
c H R c H cHRc H c R c H
2
减小, 逐渐增大。 K , K ,K ,M点
1 c H R2 2 c H R 3 cHR
R 3 2
c H R2 =c H R ,由此可知K 102.2,N点 cHR=c H R ,则K 109.1,P点
3 2 1 2 2
cHR=c R ,则K 1010.8。
3
【详解】
K 109.1 K 1010.8 K K
A. 2 = =106.9 , 3 = =101.7 ,因此 2 3 ,故A错误;
K 102.2 K 109.1 K K
1 2 1 2
c
R
c
OH
c
Cl
2c
H
R2
c
H
R
c
H
+c
Na+
B.M点存在电荷守恒: ,此时
3 2c
H
R2
=c
H
R
,因此
c
R
c
OH
c
Cl
3c
H
R
c
H
+c
Na+
,故B错误;
3 2 2
c H R c H R cHRc H c H c2 H
2 2
1 1
C.O点 ,因此 ,即 ,
c H R c R c R c R cHRc H c H K K
2 2 3
lgK lgK
因此c H K K ,溶液pH=lgc
H
= 2 3 ,故C正确;
2 3 2
c
OH
c
H
D.P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,因此 ,溶质浓度大于水解和电离所
c
Na+
c
Cl
c
OH
c
H
产生微粒浓度,因此 ,故D正确;
综上所述,正确的是CD,故答案为CD。
【优选特训】
1.(2022·江西九江·二模)常温下,向某浓度HA溶液中加入NaOH(s),保持溶液体积和温度不变,测得
c(A2-)
pH与-lgc(H A)、-lgc(A2-)、-lg[ ]变化如图所示。下列说法不正确的是
2 c(HA-)
A.常温下,HA电离平衡常数K 为10-1.08
2 a1
B.a点时,c(HA-)+2c(H A)>10-3.06-10-10.95
2
C.NaHA溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H A)
2
D.b点时,满足c(Na+)<3c(A2-)
【答案】A
【解析】向某浓度HA溶液中加入NaOH溶液时,由于二者发生反应,所以HA逐渐减少,-lgc(H A)会逐
2 2 2
渐增大,所以图中呈上升趋势的为-lgc(H A)与pH变化关系,标①;HA H++HA-,HA- H++A2-,A2-会
2 2
逐渐增大,-lgc(A2-)会逐渐减小,但是不会等于0,所以呈下降趋势且与横坐标无交点的为-lgc(A2-)与pH变
⇌ ⇌
c(A2-)
化关系,标②;另一条则是-lg[ ]与pH的变化图,标③,以此解题。
c(HA-)
c(H+)(HA-) c(H+)(A2-) C2(H)c(A2-)
【详解】A.电离常数的表达式为:k = ,k = ,k k = ④,当
a1 c(H A) a 2 c(HA-) a 1 a 2 C(H A)
2 2
pH=3.05时,-lgc(A2-)与-lgc(H A)相等,即c(A2-)=c(H A)代入④,可得k k =(10-3.05)2=10-6.1 ;又由图中③
2 2 a1 a2c(A2-) 10-6.1
可知,当pH=5.3时,-lg[ ]0,即c(A2-)=c(HA-),即K =10-5.3,所以k = =10-0.8,A错误;
c(HA-) a2 a1 10-5.3
B.a点时,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH),移向c(H)-c(OH-)=2c(A2-)+c(HA-)-c(Na+),
a点时,pH=3.05,所以c(H+)=10-3.05,c(OH-)=10-10.95,因为c(H A)=c(A2-),所以
2
10-3.05-10-10.95=2c(H A)+c(HA-)-c(Na+),因为c(Na+)>0,所以c(HA-)+2c(H A)>10-3.06-10-10.95,B正确;
2 2
C.NaHA溶液,由HA-既存在电离又存在水解,所以c(Na+)>c(HA-),HA- H++A2-,HA-
+H O HA+OH-,所以c(A2-)与c(HA)的大小取决于电离和水解的程度,K =10-5.3,即HA-的水解常数
2 2 2 ⇌a2
k 10-14
k
h
=
k
⇌W =
10-0.8
=10-13.2<10-5.3 ,所以HA-的水解程度小于HA-的电离程度,所以c(H
2
A)c(HA-)>c(A2-)>c(H A),C正确;
2
c(A2-)
D.b点时,电荷守恒为 ,此时pH=5.3,即-lg[ ]0,所以
c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH) c(HA-)
c(A2-)=c(HA-),所以上式变形为:c(Na+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-),c(Na+)-3c(A2-)=c(OH-)-c(H+),因为
c(OH-)c(M+)>c(H+)=c(OH-)
4
D.b、c、d三点对应的溶液中,水的电离程度的大小关系是b>c>d
【答案】B
【解析】c点温度最高,为酸碱恰好反应的点,则n(MOH)=2n(HSO ),b点溶液中MOH与MSO 物质的
2 4 2 4
量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO 2- )+c(OH-),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(SO 2- ),
4 4联立可得;当AG=0时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒分析,c点为酸碱恰好反应的点,生成了强酸
弱碱盐,促进了水解,从c点以后,硫酸过量,酸抑制水的电离。
A.c点温度最高,为酸碱恰好反应的点,则n(MOH)=2n(HSO ),即
2 4
0.02L×0.1000mol•L-1=2×c(HSO )×0.02L,解得c(HSO )=0.0500mol•L-1,故A错误;
2 4 2 4
B.根据A可知硫酸的浓度为0.05mol/L,b点加入10mL硫酸,生成MSO 为0.01L×0.05mol·L-1 =5.0×10-
2 4
4mol,剩余MOH为0.02L×0.1mol·L-1 -2×5.0×10-4mol=1.0×10-3mol,可知b点溶液中MOH与MSO 物质的
2 4
量为2:1,根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO 2- )+c(OH-),根据物料守恒有c(M+)+c(MOH)=4c(SO 2- ),
4 4
联立可得2c( OH-)+c( MOH)=c( M+)+2c( H+),故B正确;
C. 当AG=0时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有:c(H+)+c(M+)=2c(SO 2- )+c(OH-),联立可得
4
c(M+)=2c(SO 2- ),则溶液中存在c(H+)=c(OH-)<c(SO 2- )<c(M+),故C错误;
4 4
D. c点为酸碱恰好反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水解,从c点以后,硫酸过量,酸抑制水的电
离,硫酸属于强酸,对水的电离平衡抑制程度较大,因此水的电离程度:c>b>d,故D错误;
故选B。
3.(2022·安徽·二模)25℃时,向一定浓度的NaC O 溶液中滴入稀硫酸,粒子浓度与混合溶液pH的变
2 2 4
c(C O2) c(HCO)
化关系如图所示。pY=-lgY,Y表示 2 4 或 2 4 。下列叙述错误的是
c(HC O) c(HCO)
2 4 2 2 4
A.HC O 的第二步电离常数的数量级为10-5
2 2 4
2 2
B.pH=4.2时,c(C O )+2c(H C O)<2c(SO )
2 4 2 2 4 4
C.pH=2.7时,c(HC O)> c(C O 2 )> c(HC O)
2 4 2 4 2 2 4
c2(HCO)
D.滴加稀硫酸过程中, 2 4 保持不变
c(HCO)c(CO2)
2 2 4 2 4
【答案】C
c(H) c(HCO) c(H+)c(C O2-) c(HCO)
【解析】K= 2 4 ,K= 2 4 ,因为K>K ,故当pH相同时, 2 4 较大,根据
1 c(HCO) 2 c(HC O-) 1 2 c(HCO)
2 2 4 2 4 2 2 4
c(HCO) c(C O2)
纵坐标的含义,可以知道n线是 2 4 与pH的关系,m线是 2 4 与pH的关系,可以由N点计算
c(HCO) c(HC O)
2 2 4 2 4K,M点计算K,由以此解题。
1 2
A.由图可知,草酸的电离平衡常数分别为K (H C O )=10-1.2 ,K (H C O )=10-4.2 ,故第二步电离常数的
a1 2 2 4 a2 2 2 4
数量级为10-5 ,A正确;
B. pH =4. 2时,所得溶液中的溶质为NaC O,NaHC O 和NaSO ,其物质的量之比为2:2:1,根据电荷
2 2 4 2 4 2 4
守恒式有c(Na+)+c(H+)=2c(C O2-)+c(HC O-)+2c(SO2-)+c(OH-),据物料守恒式有
2 4 2 4 4
c(Na+)=2c(C O2-)+2c(HC O-)+2c(H C O ),则其质子守恒式为
2 4 2 4 2 2 4
c(HC O-)+2c(H C O )+c(H+)=2c(SO2-)+c(OH-),结合溶液呈酸性,且c(HC O-)=c(C O2-),则有
2 4 2 2 4 4 2 4 2 4
c(C O2-)+2c(H C O )<2c(SO2-),B 正确;
2 4 2 2 4 4
c2(H+)c(C O2-)
C.由于K K = 2 4 =10-1.210-4.2=10-5.4 ,则pH=2.7时, ,C错误;
a1 a2 c(H C O ) c(C O2-)=c(H C O )
2 2 4 2 4 2 2 4
c2(HC O-) K c2(HC O-)
D. 2 4 = al ,故滴加稀硫酸过程中 2 4 保持不变,D正确;
c(H C O )c(C O2-) K c(H C O )c(C O2-)
2 2 4 2 4 a2 2 2 4 2 4
故选C。
4.(2022·辽宁大连·一模)某温度下,改变0.1mol/LK
2
Cr
2
O
7
溶液的pH时,各种含铬元素粒子及OH浓
度变化如图所示(已知H CrO a是二元酸),下列有关说法正确的是
2 4
A.该温度下的K =11013
w
B.溶液中存在平衡CrO2H O 2CrO22H,且该温度下此反应的平衡常数 K=11013.2
2 7 2 4
C.E点溶液中存在:c
K+
<2c
CrO2-
+3c
CrO2-
2 7 4
D.向0.1mol/LK CrO 溶液中,加入一定量NaOH固体,溶液橙色加深
2 2 7
【答案】C
【解析】根据图中G点的数据可以计算出该温度下的水的离子积 ,在pH逐渐增大的过程中存在着CrO2H O 2CrO22H平衡移动的过程,其中铬酸根离子为黄色的,重铬酸根离子为橙色的,以此
2 7 2 4
解题。
A.G点时,c(OH)=0.1mol/L,此时c(H)=1013mol/L,则K =c(OH)c(H)=1014,A项错误;
w
B.由图可知溶液中存在平衡CrO2H O 2CrO22H,F点时,c(Cr O2-)=c(CrO2-),则K=
2 7 2 4 2 7 4
c2(CrO2-)c2(H)
c(C
4
r O2-)
=c(CrO2
4
-)c2(H)=106.620.051=5.11015.2
,B项错误;
2 7
C.E点时,c(HCrO)=c(CrO2-),根据电荷守恒有:c(H)+c(K)=c(HCrO)+2c(CrO2-)c(OH)2c(Cr O2-),即
4 4 4 4 2 7
c(H)+c(K)=3c(CrO2-)c(OH)2c(Cr O2-),此时溶液显酸性,即c(H)>c(OH),则c(K+)<2c(Cr O2-)+3c(
4 2 7 2 7
CrO2-),C项正确;
4
D.根据平衡Cr O2-+H O 2CrO2-+2H+,加入NaOH固体,平衡正向移动,溶液橙色变浅,D项错误;
2 7 2 4
故选C。 ⇌
5.(2022·四川德阳·二模)25℃时,用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1mol·L-1醋酸和20mL
0.1mol·L-1盐酸,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点所表示溶液中:c(H+)+c(CH COOH)=c(OH-)+c(CH COO-)
3 3
B.b点所表示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)
C.Ka(CH COOH)的数量级为10-6
3
D.溶液中水的电离程度:c>b>a
【答案】B
【解析】HCl是一元强酸,0.1mol·L-1盐酸中c(H+)=0.1mol/L,pH=1,故b点所在曲线表示NaOH滴定HCl
的曲线,a点所在曲线表示NaOH滴定醋酸的曲线。
A.a点所在曲线表示NaOH滴定醋酸的曲线,NaOH溶液体积为10mL,则醋酸反应了一半,所得溶液为
等浓度的CHCOOH和CHCOONa溶液,电荷守恒有①c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH COO-),物料守恒有
3 3 3
②c(CHCOOH) +c(CH COO-)=2c(Na+),2×①+②得2c(H+)+c(CH COOH)=2c(OH-)+c(CH COO-),A错误;
3 3 3 3
B.b点所在曲线表示NaOH滴定HCl的曲线,NaOH溶液体积为10mL,则HCl反应了一半,所得溶液为
等浓度的HCl和NaCl溶液,则c(Cl-)=2c(Na+),即c(Cl-)>c(Na+),由于钠离子只由NaCl电离,氢离子由
HCl和水电离,故c(H+)>c(Na+),综上所述,b点所表示溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(Na+),B正确;c
CH
COO-
c
H+
3
C.由图可知,0.1mol·L-1醋酸中pH=3,c(H+)=0.001mol/L,故Ka(CH COOH)= ≈
3 cCH COOH
3
c2 H+ 10-6
= =10-5,故Ka(CH COOH)的数量级为10-5,C错误;
3
c CHCOOH 0.1
3
D.a点所得溶液为等浓度的CHCOOH和CHCOONa溶液,溶液显酸性,水的电离受到抑制,b点所得溶
3 3
液为等浓度的HCl和NaCl溶液,溶液显酸性,水的电离受到抑制,由于b点pH较a点小,则b点水的电
离程度小于a点,c点CHCOONa溶液,水的电离程度受到促进,故水的电离程度c>a>b,D错误;
3
答案选B。
6.(2022·河北唐山·二模)常温下向0.1molL1的二元酸H R中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液的pH随
2
c R2- c HR-
相关离子浓度变化关系如图所示:(Y= 或 )
c HR- cH R
2
下列有关说法错误的是
c
HR-
A.线N代表 与lg 的变化关系
pH
cH R
2
B.该溶液K H R1.0105.6
a2 2
C.NaHR溶液中,c Na+ >cH
2
R>c R2-
D.pH7时,c Na+ +cH
2
R<0.05+c R2-
【答案】C
c(HR-)c H+ c(R2-)c H+
【解析】电离常数K (H R)= >K (H A)= ,当lgY=0时,电离常数与溶液中氢离
a1 2 cH R a2 2 c HR-
2
c
HR-
子浓度相等,由图可知,lgY=0时,曲线N的pH小于曲线M,则曲线N代表pH与lg 的变化关系,
cH R
2
c
R2-
K (H R)=c(H+)=1.0×10—1.3,曲线M代表pH与lg 的变化关系,K (H R)=c(H+)=1.0×10—5.6。
a1 2 c HR- a2 2c
HR-
A.由分析可知,曲线N代表pH与lg 的变化关系,故A正确;
cH R
2
c
R2-
B.由分析可知,曲线M代表pH与lg 的变化关系,K (H R) =1.0×10—5.6,故B正确;
c HR- a2 2
K 1.01014
w
C.HR—离子的水解常数K = = <K (H R),说明NaHR溶液中HR—离子的电离程度大于水解
h K 1.0101.3 a2 2
a1
程度,则R2—离子的浓度大于HR的浓度,故C错误;
2
D.溶液pH为7时,等浓度的HR和氢氧化钠溶液反应得到NaHR和NaR的混合溶液,由物料守恒可知
2 2
0.1mol/L
溶液中c(H R)+ c(HR—)+ c(R2—) < =0.05mol/L,由电荷守恒可得c(Na+)= c(HR—)+2 c(R2—) <
2 2
0.05mol/L+ c(R2—)—c(H R),则c(Na+)+c(H R) <0.05+ c(R2—),故D正确;
2 2
故选C。
7.(2022·福建省龙岩第一中学一模)已知SrF 属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF
2 2
c(HF)
浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lg[ ]的关系如图所示。
c(H+)
下列说法错误的是
c(HF)
A.L 代表-lg c(Sr2+)与lg[ ]的变化曲线
2 c(H+)
B.K (SrF )的数量级为10-9
sp 2
C.a、c两点的溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF)
D.c点的溶液中存在c(Cl-)1,即c(HF)>c(H+),故溶液中存在
c(H+) c(H+)
c(Cl-)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+),D错误;
故答案选D。
8.(2022·江西·二模)室温下,甘氨酸在水溶液中主要以HN+CHCOO-、HN+CHCOOH和HNCH COO-
3 2 3 2 2 2
三种微粒形式存在,0.001mol·L-1甘氨酸溶液中HN+CHCOO-、HN+CHCOOH和HNCH COO-的浓度对数
3 2 3 2 2 2
值与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线③表示HNCH COO-
2 2
B.甘氨酸溶液显弱酸性
C.pH=7时,c(HN+CHCOO-)>c(H NCH COO-)>c(H N+CHCOOH)
3 2 2 2 3 2
D.HNCH COONa溶液中c(OH-)=c(H N+CHCOO-)+c(H+)
2 2 3 2
【答案】D
【解析】A.氨基具碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具酸性,在碱性较强时与氢氧根反应,故曲
线①为HN+CHCOOH、曲线②为HN+CHCOO-、曲线③为HNCH COO-,A项正确;
3 2 3 2 2 2
B.根据图示,B点发生的反应为2HN+CHCOO- HN+CHCOOH+ H NCH COO-,
3 2 3 2 2 2
c(HN+CHCOOH)=c(H NCH COO-),pH=6,则甘氨酸溶液显弱酸性,B项正确;
3 2 2 2
C.由A分析可知,②③分别为HN+CHCOO-、HNCH COO-的曲线,由图可知,pH=7时,
3 2 2 2
c(HN+CHCOO-)>c(H NCH COO-)>c(H N+CHCOOH),C项正确;
3 2 2 2 3 2
D.HNCH COONa溶液中由质子守恒可知:c(OH-)=c(H N+CHCOO-)+c(H+)+2c(H N+CHCOOH),D项错误;
2 2 3 2 3 2
答案选D。
9.(2022·江西·模拟预测)溶洞水体中的HCO 与空气中的CO 保持平衡,其水体中lgc(X)(X为HCO、
2 3 2 2 3
HCO、CO 2 或Ca2+)与pH的关系如图所示。已知Ksp(CaCO )=2.8×10-9,下列说法错误的是
3 3 3K (H CO )
a1 2 3 =104
A. B.线II代表CO 与pH的关系曲线
K (H CO ) 2
a2 2 3 3
C.2pH(b)=pH(a)+pH(c) D.a点溶液中,c(Ca2+)<2.8mol/L
【答案】D
c(H+)c(HCO-)
【解析】A.由Ⅰ为HCO ,带入点(6.3,-5),K = 3 =10-6.3,Ⅱ为CO ,带入点(10.3,-
a1 c(H CO ) 2
3 2 3 3
c(H+)c(CO2-) K (H CO )
1.1),K = 3 =10-10.3, a1 2 3 =104 ,A正确;
a2 c(HCO-) K (H CO )
3 a2 2 3
B.随着pH增大,溶液碱性增强,HCO、CO 2 浓度均增大,pH较小时c(HCO)>c(CO 2 ),故Ⅰ为
3 3 3 3
HCO,Ⅱ为CO 2 ,Ⅲ为Ca2+,B正确;
3 3
c(H+)c(HCO-) c(H+)c(CO2-)
C.K K = 3 3 =10-6.3×10-10.3= c (H+)2,pH(b)=8.3,2pH(b)=pH(a)+pH(c),C
a1 a2 c(H CO ) c(HCO-) b
2 3 3
正确;
c(H+)c(HCO-) c(H+)c(CO2-) c(H+)2c CO2
D.a点溶液中,pH=6.3,K K = 3 × 3 = 3 =
a1 a2 c(H CO ) c(HCO-) c(H CO )
2 3 3 2 3
106.32
c
CO2
3 =10-63×10-10.3,c(CO )=10-9mol/L,c(Ca2+)= Ksp(CaCO )÷10-9mol/L =2.8mol/L,D错误;
105 2 3
3
答案选D。
10.常温下,向某HPO 溶液中逐滴滴入NaOH溶液,各含P粒子浓度的负对数pc与pH的关系如图所示,
3 3
a点的坐标为(8.1,2)。下列说法正确的是2
A.曲线③表示pc(HPO )随pH的变化
3
B.HPO 为二元酸
3 3
C.c点溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H PO)+2c(H PO )
2 3 3 3
D.常温下,HPO 2 的K 约为10-8.1
3 h
【答案】B
【分析】由图示信息可知,各含P粒子浓度的负对数pc,故pc越小说明对应微粒的浓度越大,随着NaOH
的加入,溶液的pH越大,溶液中HPO 的浓度逐渐减小,HPO-逐渐增大, 然后HPO2-逐渐增大,故图中
3 3 2 3 3
曲线③代表pc(HPO )随pH的变化,曲线②代表pc(HPO-)随pH的变化,曲线①代表pc(HPO2- )随pH的
3 3 2 3 3
变化。
【详解】A.由分析可知,曲线①表示pc(HPO2-
)随pH的变化,曲线③代表pc(HPO )随pH的变化,A错
3 3 3
误;
B.由图像信息可知,溶液中只有三种含P微粒即HPO 、HPO-、HPO2-, 故HPO 为二元酸,B正确;
3 3 2 3 3 3 3
C.由图中信息可知,c点溶液中c(HPO-)=c(H PO ),根据电荷守恒可知,
2 3 3 3
c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(HPO-)+2c(HPO2-),c(Na+ )+c(H+ )=c(OH-)+2(HPO2- )+c(H PO ), C错误;
2 3 3 3 3 3
c H PO- c(OH-)
D.常温下, +H O HPO -+OH-的平衡常数K 2 3 ,由图中a点信息可知,c(
HPO
3
2- 2 噲垐�� 2 3 h c(HPO
3
2-)
cH PO-c(OH-)
K 1014
H 2 PO 3
-)=c(HPO
3
2-),pH为8.1,故K
h
c
2
(HP
3
O 3 2-)
c(H
W
+)
108.1
105.9,D错误;故选B。
c(HX)
11.25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO 、FeSO 三种溶液,pM【p表示负对数,M表示 、
4 4 c(X-)
c(Cu2+)、c(Fe2+)等】随pH变化关系如图所示,已知K [Cu(OH) ]c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.Fe(OH) 、Cu(OH) 固体均易溶解于HX溶液
2 2
【答案】C
【解析】由题干信息可知,K [Cu(OH) ]c
H+
,X-部分水解,c
Na+
>c
X-
溶液
HX
中c
Na+
>c
X-
>c
OH-
>c
H+
,C正确;
D.Fe(OH) +2HX Fe2++2X-+2H O,反应的平衡常数为K=
2 2
c Fe2 c2 X c2 OH ·c2 H K Fe(OH) ·K 2 1015· 1052
sp 2 a 103 ,同理, +2HX
c2HX c2 OH ·c2 H Kw2 10142
Cu(OH)
2
K Cu(OH) K 2 1019.6(105)2
Cu2++2X-+2H O,反应的平衡常数为K’= sp 2 a 101.6, 固体易溶解于
2 Kw2 (1014)2 Fe(OH)
2
HX溶液,而Cu(OH)
2
难溶于HX,D错误;
故答案为:C。
12.(2022·重庆·二模)25℃时,用AgNO 溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的Na Y、NaCl溶液,所得的
3 2
沉淀溶解平衡图象分别是下图中的N和M。下列叙述不正确的是
A.a点对AgCl或Ag Y都是过饱和溶液
2
B.向b点的溶液中加入少量Na Y固体,b点可变到c点
2C.25℃时,K
sp
Ag
2
Y=11010.46
D.向c
Cl-
=c
Y2-
的混合液中滴入AgNO 溶液时,Cl先沉淀
3
【答案】B
【解析】A.a点银离子的浓度大于平衡浓度,故对AgCl或Ag Y都是过饱和溶液,A正确;
2
B.向b点的溶液中加入少量Na Y固体,Y2-浓度变大,Ag+浓度变小,b点不会变到c点,B错误;
2
C.曲线上任意一点K 都相等,任取两点带入AgCl和Ag Y的溶度积常数的公式可知,N为Ag Y的沉淀
sp 2 2
溶解平衡图像,25℃时,Y2-浓度为10-2.46mol/L时,Ag+浓度为10-4mol/L,
K Ag Y=c2 Ag+ c Y2- =11010.46 ,C正确;
sp 2
D.由图可知,c
Cl-
=c
Y2-
时,AgCl的沉淀溶解平衡中银离子浓度更小,故混合液中滴入AgNO 溶液
3
时,Cl先沉淀,D正确;
故选B。
c(Cu2+)
13.(2022·云南昆明·一模)室温下,已知K (CuS)=8.8×10-36,饱和Cu(OH) 溶液中x=—lg 与pH
sp 2 2.210-5
的关系如下图所示。向0.1 mol·L-1的NaS溶液(pH=12.4)中加入一定量的CuSO 晶体。下列说法正确的是
2 4
A.室温下K [Cu(OH) ]=2.2 × 10-18
sp 2
B.加入CuSO 晶体时,先生成Cu(OH) 沉淀
4 2
C.室温下,CuS在等浓度的NaS和HS溶液中的K 相等
2 2 sp
D.反应后的溶液中存在离子浓度关系: c(Na+)+ c (H+)+ c (Cu2+ )= c (S2—)+c(HS—)+ c (OH— )+ c (SO
2-
)
4
【答案】C
【解析】
A.由图可知,X为7时,溶液pH为10,则室温下K [Cu(OH) ]= c(Cu2+) c2(OH— )= 2.2 × 10-12×(1×10—
sp 2
4)2=2.2 × 10-20,故A错误;
B.向0.1mol/L硫化钠溶液中加入硫酸铜晶体时,硫化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成溶度积小的硫化铜沉
淀,不可能生成氢氧化铜沉淀,故B错误;
C.硫化铜的溶度积是温度函数,温度不变,溶度积的大小不变,所以室温下,硫化铜在等浓度的硫化钠和氢硫酸溶液中的溶解度不同,但溶度积相等,故C正确;
D.硫化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀和硫酸钠,所以反应后的溶液中存在的电荷守恒关系可
能为c(Na+)+ c (H+)+2 c (Cu2+ )= 2c (S2—)+c(HS—)+ c (OH— )+2 c (SO 2- ),故D错误;
4
故选C。
14.(2022·安徽·淮北市教育科学研究所一模)某温度下,向体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol•L-1的
NaCl溶液、NaCrO 溶液中分别滴加0.1mol•L-1的AgNO 溶液,滴定过程中的pX(PX=-lgX,X=Cl-、CrO 2
2 4 3 4
)与滴加AgNO 溶液体积的关系如图所示。(已知:lg3=0.47)下列说法错误的是
3
A.曲线Ⅰ表示AgNO 溶液滴定NaCl溶液的过程
3
B.K (Ag CrO)=4.0×10-3b
sp 2 4
C.其他条件不变,如果NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,则滴定终点向上移动
D.M点的纵坐标约为2a-1.47
【答案】C
【解析】
A.由图可知,pX=a或b时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物质的量相
同,反应为NaCl+AgNO =AgCl↓+NaNO ,NaCrO+AgNO =Ag CrO↓+2NaNO ,完全反应时NaCrO 消耗
3 3 2 4 3 2 4 3 2 4
AgNO 溶液的体积是NaCl的2倍,所以曲线I表示NaCl溶液、曲线II表示NaCrO 溶液,故A正确;
3 2 4
B.曲线II表示NaCrO 溶液,达到滴定终点时pX=b,即c(CrO 2 )=10-bmol/L,(s) Ag+(aq)+CrO 2 (aq),
2 4 4 4
则c(Ag+)=2c(CrO 2 )=2.0×10-bmol/L,K (Ag CrO)=c2(Ag+)•c(CrO 2 )=(2.0×10-b)2×(10⇌-b)=4.0×10-3b,故B正确;
4 sp 2 4 4
C.温度不变,氯化银的溶度积不变,若将NaCl溶液浓度改为0.05mol•L-1,需要的硝酸银溶液的体积变成
原来的一般,因此滴定终点会向左平移,故C错误;
D.由曲线I可知,pX=a时达到滴定终点,此时c(Cl-)=c(Ag+)=10-amol/L,K (AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=10-2a,当
sp
4020103L0.1mol/L 1
在NaCl溶液中加入40mLAgNO 溶液,混合溶液中c(Ag+)≈ = mol/L,则溶液
3 2040103L 30
10-2a
中c(Cl-)= 1 mol/L=30×10-2amol/L,pX=-lg30×10-2a=2a-1-lg3=2a-1.47,故D正确;
30
故选:C。
15.(2022·新疆昌吉·一模)常温下,向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐滴滴入0.1mol L的NH H O溶液,
3 2
所得溶液pH及导电性变化如图所示。下列分析不正确的是A.a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B.c点溶液存在c
NH
c
R
c
OH
c
H
4
C.b点溶液pH5,此时溶液显酸性
D.b~c任意点溶液均有c H c OH K 1.01014
w
【答案】C
【解析】
【分析】
根据图象可知,a~b点导电能力增强,说明HR为弱电解质,在溶液中部分电离,加入氨水后生成强电解
质,离子浓度增大;b点溶液pH=7,此时加入10mLNH•H O,HR与NH •H O的浓度、体积相等,则二者
3 2 3 2
恰好反应;c点时溶液的pH>7,混合液显示碱性,则c(OH-)>c(H+),说明NH小于R-的水解程度;b~c任
4
意点K =c(H+)×c(OH-),K 只与温度有关,与溶液浓度大小无关。
w w
【详解】
A. a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故
A正确;
B. c点时溶液的pH>7,溶质为NH •H O和NH R,混合液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,c点
3 2 4
溶液存在c
NH
c
R
c
OH
c
H
,故B正确;
4
C. 根据图象可知b点溶液pH=7,此时加入10mLNH•H O,HR与NH •H O的浓度、体积相等,则二者
3 2 3 2
恰好反应生成NH R,NH +离子与R-的水解程度相等,溶液呈中性,故C错误;
4 4
D. b~c任意点溶液温度相同,K 只与温度有关,与溶液浓度大小无关,则溶液均有
w
c H c OH K 1.01014 ,故D正确;
w
故选C。
16.(2022·云南·昆明一中模拟预测)25℃时,某混合溶液中c(NH ·H O) +c(NH)=0.1 mol·L-1,
3 2 4
lgc(NH·H O)、lgc(NH)、lgc(H+)和lgc(OH- )随pH变化的关系如图所示。K 为NH ·H O的电离常数,下
3 2 4 b 3 2
列说法错误的是A.M点、O点坐标分别为(0, 0)、(7,-7)
B.P点时,pH=14 +1gK
b
C.溶液呈碱性时,c(NH ·H O) >c(NH )
3 2 4
0.1K
D.该溶液中, c(NH )= b mol·L-1
K +c(OH-)
4 b
【答案】C
【解析】
【分析】
溶液中:NH
3
·H
2
O NH
4
+OH-,根据图像分析可知,随着pH的升高,c(OH-)和c(NH
3
·H
2
O)增大,c(H+)和
c(NH)减小,又pH=7的时候,c(H+)=c(OH-),故可推知,图中各曲线代表的浓度分别是:曲线1为lgc(H+)
4
随pH的变化曲线,曲线2为lgc(NH)随pH的变化曲线,曲线3为lgc(NH·H O)随pH的变化曲线,曲线
4 3 2
4为lgc(OH-)随pH的变化曲线,据此结合水溶液的平衡分析作答。
【详解】
A.因为M点横坐标pH=0,则纵坐标lgc(H+)=lg1=0,M点坐标为(0,0),同理O点坐标为(7,-7),A正确;
c(NH )c(OH)
B.如图,P点时,c(NH )=c(NH·H O),K= 4 =c(OH-),lgK =lgc(OH-),-lgK=-lgc(OH-)=14-
3 2 b c(NH H O) b b
4 3 2
pH,所以pH=14+lgK ,B正确;
b
C.由图可知:溶液呈碱性时,Q点前c(NH)>c(NH ·H O),Q点后c(NH ·H O)>c(NH),C错误;
4 3 2 3 2 4
c(NH )c(OH)
D.该溶液中,c(NH ·H O)+c(NH ) = 0.1 mol·L−1,又K= 4 ,联立两式消去c(NH ·H O)并化
3 2 b c(NH H O) 3 2
4 3 2
0.1K
简整理可得出,c(NH ) = b mol·L−1,D正确。
K +c(OH-)
4 b
答案选C。