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专题十 对数曲线与pH 曲线分析
1.掌握酸碱中和滴定曲线的分析方法。
2.掌握滴定法在定量测定中的应用。
3.掌握对数曲线与pH 曲线的应用。
考点一 滴定过程中pH 变化曲线
1.滴定曲线
以0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例
2.酸碱滴定pH~V 标准液 曲线的特点
强碱滴定等浓度HA
强酸滴定等浓度BOH
1
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曲线起点:强碱滴定HA,酸性越强起点越低;强酸滴定BOH,碱性越强起点越高
突变范围:强强滴定范围大于强弱滴定
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.巧抓“五个”关键点,突破溶液中的粒子浓度关系
(1)五个点的诠释与应用
五个点
应用
抓反应的起始点
判断酸、碱的相对强弱
抓反应的一半点
判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的中性点
判断溶液中溶质的成分及哪种反应物过量或不足
抓恰好反应点
判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的过量点
判断溶液中的溶质成分及谁多、谁少还是等量
(2)实例: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:
A 点,判断HA 为弱酸;
B 点,溶质为等物质的量的NaA 和HA,离子浓度关系:c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);
C 点,HA 稍过量,溶质为NaA 和HA,离子浓度关系:c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-);
D 点,溶质为NaA,离子浓度关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
E 点,溶质为等物质的量的NaA、NaOH,离子浓度关系:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)。
1.(2023·湖南卷第12 题)常温下,用浓度为
的
标准溶液滴定浓度均为
的
和
的混合溶液,滴定过程中溶液的
随
(
)的变
化曲线如图所示。下列说法错误的是
2
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A.
约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
2.(2022·浙江卷)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol·L-1Na2CO3溶液和
40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液,再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定,利用pH 计和压力传感器检测,得到如图曲
线:
下列说法正确的的是
A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V1mL 时(a 点、b 点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO3
-+H+=CO2↑+H2O
C.根据pH—V(HCl)图,滴定分析时,c 点可用酚酞、d 点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)-c(CO3
2-)=c(OH-)-c(H+)
3.(2021·浙江6 月选考,23)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加0.05 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(
)
3
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A.由a 点可知:NaHCO3溶液中HCO 的水解程度大于电离程度
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+)<c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
D.令c 点的c(Na+)+c(H+)=x,e 点的c(Na+)+c(H+)=y,则x>y
4.(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: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20.00 mL 盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
1.(2023·江苏南京模拟)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)
2.(2023·河北衡水中学质检)25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一
元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是( )
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A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH 溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)=1.01×10-5 mol·L-1
D.图像中的x>20.00
3.(2023·海南海口实验中学模拟)25 ℃时,向10.00 mL 0.100 0 mol·L-1 的NaHCO3 溶液中滴加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
考点二 对数曲线变化探究
1.pH 与稀释倍数的线性关系
lg =0,代表没稀释;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-)
①MOH 为强碱、ROH 为弱碱
②lg =0 时,c(ROH)>c(MOH)
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③水的电离程度:d>c>a=b
③水的电离程度:a>b
2.以常温下将KOH 溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中为例,分析pH-lg 曲线
(1)确定各曲线的含义:二元弱酸(H2X)第一步电离程度远大于第二步电离程度。lg 或lg 越大,表示电离
程度越大,因而N 代表第一步电离曲线,M 代表第二步电离曲线。
(2)pH-lg 图是分布系数图的变形,通过找lg =0,依次确定pKan。
如上述图像,可以根据m 点、n 点的坐标计算pKa1和pKa2。
3.以H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L-1为例,分析溶液中各含磷物种的pc—pOH 关系
(1)确定各曲线的含义:只有3 条曲线,说明含P 物质只有3 种,分别是H3PO3、H2PO、HPO,说明
H3PO3为二元弱酸。随pOH 减小,溶液的碱性增强,c(HPO)逐渐增大,pc(HPO)逐渐减小,则曲线①表示
pc(HPO);c(H3PO3)逐渐减小,pc(H3PO3)逐渐增大,则曲线③表示pc(H3PO3);c(H2PO)先增大后减小,
pc(H2PO)先减小后增大,则曲线②表示pc(H2PO)。
(2)pc/lg c—pH/pOH 图通过找pc(A)=pc(B)依次确定pKan
如上图中,x 点,c(HPO)=c(H2PO),可根据x 点的pH 计算Ka2;z 点,c(H2PO)=c(H3PO3),可根据z 点的
pH 计算Ka1。
1.(2022·湖南卷)室温时,用
的标准
溶液滴定
浓度相等的
、
和
混合溶液,通过电位滴定法获得
与
的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作
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用。若溶液中离子浓度小于
时,认为该离子沉淀完全。
,
,
)。下列说法正确的是
A. a 点:有白色沉淀生成 B. 原溶液中
的浓度为
C. 当
沉淀完全时,已经有部分
沉淀 D. b 点:
2.(2021·湖北,14)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷物种的
pC-pOH 关系如图所示。图中pC 表示各含磷物种的浓度负对数(pC=-lg c),pOH 表示OH-的浓度负对数
[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(H3PO3)随pOH 的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4 的溶液中:c(H2PO)<0.1 mol·L-1-2c(HPO)
D.H3PO3+HPO
2H2PO 的平衡常数K>1.0×105
1.(2023·四川绵阳·校考模拟预测)常温下,体积和浓度一定的NaA 溶液中各微粒浓度的负对数(
)
随溶液pH 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
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A.曲线②表示
随溶液pH 的变化情况
B.等物质的量浓度NaA 和HA 混合溶液
C.HA 的
的数量级为
D.常温下,将M 点对应溶液加水稀释:
变小
2.(2023·宁夏石嘴山·校考一模)
为二元弱酸,在25℃时,溶液中
及
浓度的负对数pc 随溶
液pH 变化的关系如图所示[已知:溶液中始终保持
]。下列有关叙述
错误的是
A.b 点:
B.由a 点到c 点的过程中,水的电离程度一直增大
C.
的
约为
D.NaHA 溶液中
3.(2023 上·河北石家庄·高三正定中学模拟)常温下,向一定浓度的HA 溶液中加入适量强碱(NaOH),
溶液中c(HA)、c(A-)、c(H+)、c(OH-)的负对数(-lgc)随溶液pH 的变化情况如图所示(忽略溶液体积变化)。下
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列叙述错误的是
A.曲线①表示-lgc(H+)随溶液pH 的变化情况
B.曲线①和曲线②的交点对应的溶液中存在c(Na+)=c(A-)
C.常温下,将A 点对应溶液加水稀释,
不变
D.等物质的量浓度、等体积的NaA 溶液与HA 溶液混合后:c(Na+)>c(A-)>c(HA)
1.(2024·陕西宝鸡·统考模拟预测)常温下,向20mL0.1mol/L 一元碱MOH 溶液中滴加等浓度的一元酸
HX 溶液,滴定过程中溶液pH 值的变化曲线如下图所示,已知4<m<6,下列说法不正确的是
A.该滴定过程中应选用酚酞作指示剂
B.一元酸HX 的Ka=5×10-5
C.溶液中水的电离程度:b>c>a
D.c 点溶液中:c(M+)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)
2.(2023·浙江杭州·联考二模)
时,利用
的
溶液滴定
未知浓度的
和
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的混合溶液,其滴定曲线如图所示。已知两溶液中
的浓度相同,
时
的
。
下列说法不正确的是
A.滴定
溶液至终点时,
B.曲线Ⅱ只出现一个突跃点其原因可能是
与
的
值相差不够大
C.
混合溶液滴定过程中溶液的导电能力逐渐降低
D.
混合溶液滴定至
点时,
已经参与反应
3.(2023·陕西商洛·校考模拟预测)常温下,向
溶液中逐滴加入
的
NaOH 溶液,滴入NaOH 溶液的体积与溶液pH 的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.a 点的
B.b 点时,
C.c 点时,
D.c 点时,
4.(2023·河北沧州·校考三模)常温下,用0.1000 mol⋅L-1的NaOH 溶液滴定0.1000 mol⋅L-1的
溶
液,获得的滴定曲线如图所示。横坐标为滴定分数(w),滴定分数是指滴定过程中标准溶液与待测溶液中溶
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质的物质的量之比。忽略溶液混合时的体积变化,下列说法正确的是
A.a 点溶液中,
mol⋅L-1
B.b 点溶液中,
C.b 点到c 点反应的离子方程式为
D.若用甲基橙做指示剂,则
时溶液显红色
5.(2023·重庆沙坪坝·模拟预测)用
溶液滴定
溶液过程中的
变化如图
所示:
下列叙述正确的是
A.初始
溶液中的电离度
:
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B.
时,混合溶液中有
C.
时,混合溶液中有
D.该滴定过程选甲基橙作指示剂比选酚酞作指示剂,产生的误差更小
6.(2023·河北·衡水中学模拟预测)电位滴定法是根据滴定过程中被测离子浓度发生突跃,指示电极电位
也产生突跃,从而确定滴定终点的一种滴定分析方法。常温下,利用盐酸滴定一定物质的量浓度的碳酸钠
溶液,其电位滴定曲线与pH 曲线如图所示(已知:碳酸的电离常数
)。下列说法不
正确的是
A.该实验中,需先后用酚酞和甲基橙作指示剂
B.a 点:
C.水的电离程度:a 点>b 点
D.b 点:
比值为
7.(2023·河北张家口·统考三模)25℃时,用
溶液滴定
溶液,
加入NaOH 溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与pH 的变化关系如图所示。
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下列说法错误的是
A.
的第二步电离常数
的数量级为
B.第一步电离和第二步电离的滴定所选指示剂不同
C.P 点溶液中存在
D.M 点和N 点溶液中
相等
8.(2023·河北保定·统考一模)在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol L
⋅
的
溶液和40
mL 0.2 mol L
⋅
的
溶液,再分别用0.4 mol L
⋅
的盐酸滴定,利用pH 计和压力传感器检测,得到
如下曲线。下列说法正确的是
A.图中乙、丙线表示向
溶液中滴加盐酸
B.根据
图分析,d 点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
C.
溶液和
溶液中均满足
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D.当滴加盐酸的体积为
mL 时,a 点所发生反应的离子方程式为
9.(2023·湖南·联考模拟预测)H3PO3是制造塑料稳定剂的原料。常温下,向100mL0.5mol·L-1H3PO3溶液
中滴加等浓度的NaOH 溶液,混合溶液中所有含磷微粒的物质的量分数(δ)与溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关
系如图所示。下列说法错误的是
A.H3PO3的结构简式为
B.a 点水电离出的c(OH-)=1×10-7.4mol·L-1
C.当pH=4 时,c(HPO
)=c(H3PO3)
D.b 点时加入NaOH 溶液的体积为50mL
10.(2023·辽宁大连·联考模拟)常温下,向某浓度的
溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH 溶液,若pC
表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度的负对数,则所得溶液中
、
、
与溶液pH
的变化关系如图所示。已知:
;
。则下列说法正确的是
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A.当pH=3 时,溶液中
B.常温下,
的数量级为
C.常温下,NaHA 溶液呈碱性
D.常温下随着pH 的增大,
的值不变
11.(2023·湖北·高三联考模拟)25℃时,用
溶液分别滴定弱酸
、
、
三种溶液,
随
变化关系如图所示[p 表示负对数,M 表示
、
、
等],已知
,下列有关分析正确的是
A.①代表滴定
溶液的变化关系
B.①与③直线交点对应的
C.调整溶液的
,可使工业废水中的
沉淀完全
D.
固体比
固体难溶解于
溶液
12.(2023·河南平顶山·校考模拟)常温下,分别向
溶液加入少量NaOH 固体或通入HCl
气体时,所得溶液中部分微粒浓度的对数
与pH 的关系如图所示。已知HX 为一元弱酸;常温下,
,
,下列说法正确的是
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A.曲线代表
与pH 的关系
B.常温下
的数量级为
C.甲点溶液存在
D.向NaX 溶液中通入
气体,发生的反应是:
13.(2023·湖北襄阳·校考模拟)常温下,向某浓度的H2A 溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH 溶液,若pC
表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度的负对数,则所得溶液中pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)与溶液pH 的变
化关系如图所示。已知:H2A
HA-+H+Ka1;HA-
A2-+H+Ka2。则下列说法正确的是
A.当pH=3 时,溶液中c(HA-)<c(A2-)=c(H2A)
B.pH 由3 增大到5.3 的过程中,水的电离程度逐渐减小
C.常温下,Ka2=10-5.3
D.常温下随着pH 的增大,
的值先增大后减小
14.(2023 上·安徽马鞍山·联考模拟)25℃时,用NaOH 溶液分别滴定NaHA、
、
三种物质的
溶液,pM[p 表示负对数,M 表示
、
、
]随pOH 的变化关系如图所示。当化学平
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衡常数
时,认为该反应不能进行。下列说法错误的是
A.
的电离常数的数量级为
B.
C.当pOH=5.4 时,NaHA 溶液中离子浓度大小:
D.NaHA 溶液能够溶解
固体,不能溶解
固体
15.(2023·福建·联考模拟预测)常温下,以酚酞为指示剂,用
溶液滴定
未知
浓度的二元酸
溶液。溶液中,
、分布系数随滴加
溶液体积
的变化类系如图所
示[比如
的分布系数:
]。下列叙述错误的是
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A.该二元酸的浓度为
,且溶液中不存在
分子
B.曲线①代表
,
的水解常数
C.滴入
时,溶液中
D.曲线③代表pH,到达滴定终点时,溶液颜色从无色刚好变为粉红色,且半分钟内不变色
16.(2023·浙江·模拟预测)常温下,用0.05
NaOH 溶液分别滴定10.00mL 浓度均为0.10
的
(
)溶液和HCN(
)溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是
A.①所标曲线为NaOH 滴定HCN,两种弱酸滴定均可选用甲基橙作指示剂
B.溶液中水的电离程度:
C.③处溶液有
D.点①和点②溶液混合后:
17.(2023·广东·联考一模)邻苯二甲酸氢钾(KHP,摩尔质量为204
)通常用于标定酸、碱的浓
度。高氯酸溶液滴定含0.286g(约
mol)KHP 溶液的电位变化如图所示,滴定原理为
,已知A 为滴定终点。下列说法错误的是
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A.根据图像可知邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性
B.邻苯二甲酸氢钾溶液中存在:
C.A 点溶液中存在:
D.高氯酸的浓度约为0.100
18.(2023·安徽·统考一模)用
溶液滴定
溶液过程中的
变化如图所
示:
下列叙述错误的是
A.
为一元弱酸
B.初始
溶液中的电离度
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C.
时,混合溶液中有
D.若使用酚酞作指示剂,会产生系统误差,测得
溶液浓度会偏大
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