北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
专题十三 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
考点一 弱电解质的电离平衡
1.(2019天津理综,5,6分)某温度下,HNO 和CH COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积
2 3
均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ代表HNO 溶液
2
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中c(HA)·c(OH-)保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
c(A-)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
答案 C 本题涉及弱酸的稀释与pH变化的相关知识,通过加水的体积与酸的pH变化图像,考查学生分析
和解决问题的能力,以两种弱酸的性质作比较,体现宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
由电离常数的值可知酸性:HNO >CH COOH,则曲线Ⅰ代表CH COOH溶液,曲线Ⅱ代表HNO 溶液,A项错
2 3 3 2
误;当稀释相同倍数时,b点溶液中c(H+)大于c点,对水的电离的抑制作用:b点>c点,所以水的电离程度:b点
<c点,B项错误;c(HA)·c(OH-)=K
,c点到d点温度不变,K 和K 都不变,C项正确;a点表示HNO 和
W W a 2
c(A-) K
a
CH COOH两种酸溶液的pH相同,则c(CH COOH)>c(HNO ),同体积的两种酸溶液分别与NaOH恰好中和后,
3 3 2
溶液中n(Na+)不同,D项错误。
审题方法 ①依题干信息判断两种酸的酸性强弱;②认真分析图像中曲线的变化趋势,准确判断曲线对应的
酸。
2.(2018天津理综,6,6分)LiH
2
PO
4
是制备电池的重要原料。室温下,LiH
2
PO
4
溶液的pH随c
初始
(H
2
P
O-
)的变化
4
如图1所示,H
3
PO
4
溶液中H
2
P O-的分布分数δ随pH的变化如图2所示[δ=
c(H
2
PO-
4
)
]。
4 c (含P元素的粒子)
总
下列有关LiH PO 溶液的叙述正确的是( )
2 4
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H
2
P O-、HP O2-和P
O3-
4 4 4
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C.随c
初始
(H
2
P
O-
)增大,溶液的pH明显变小
4
D.用浓度大于1 mol·L-1的H PO 溶液溶解Li CO ,当pH达到4.66时,H PO 几乎全部转化为LiH PO
3 4 2 3 3 4 2 4
答案 D 本题考查盐类的水解、弱电解质的电离等。LiH
2
PO
4
溶液中存在H
2
P O-的水解平衡与电离平衡、
4
水的电离平衡、HP O2-的电离平衡等,A不正确;LiH
2
PO
4
溶液中含P元素的粒子有H
2
P O-、HP O2-、P O3-、
4 4 4 4
H
3
PO
4
,B不正确;由图1可知当c
初始
(H
2
P
O-
)大于10-1 mol·L-1后,溶液的pH不再随c
初始
(H
2
P
O-
)的变化而变化,
4 4
C不正确;由图2可知H
3
PO
4
溶液的pH为4.66时,H
2
P O-的分布分数为0.994,故用浓度大于1 mol·L-1的
4
H PO 溶液溶解Li CO ,当pH达到4.66时,H PO 几乎全部转化为LiH PO ,D正确。
3 4 2 3 3 4 2 4
温馨提示 任何水溶液中均存在水的电离平衡。
3.(2018浙江4月选考,18,2分)相同温度下,关于盐酸和醋酸两种溶液的比较,下列说法正确的是( )
A.pH相等的两溶液中:c(CH COO-)=c(Cl-)
3
B.分别中和pH相等、体积相等的两溶液,所需NaOH的物质的量相同
C.相同浓度的两溶液,分别与金属镁反应,反应速率相同
D.相同浓度的两溶液,分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化):c(CH COO-)=c(Cl-)
3
答案 A 由两种溶液的pH相等可知,两种溶液中氢离子浓度相等,根据电荷守恒有c(Cl-)+c (OH-)=
盐酸
c(H+)=c(CH COO-)+c (OH-),两溶液中氢氧根离子浓度相等,所以c(Cl-)=c(CH COO-),故A正确;pH相等的
3 醋酸 3
两溶液中,酸性越弱,酸的浓度越大,相同体积的溶液中所含酸的物质的量越大,所以中和醋酸溶液需NaOH
的物质的量大,故B错误;相同浓度的盐酸和醋酸溶液,分别与金属镁反应,盐酸反应速率快,故C错误;相同浓
度的盐酸和醋酸溶液,分别与NaOH固体反应后溶液呈中性,则c(CH COO-)=c(Na+),c(Cl-)=c(Na+),但盐酸消
3
耗NaOH多,盐酸中和NaOH后的溶液中c(Na+)更大,因此c(CH COO-)<c(Cl-),故D错误。
3
4.(2017课标Ⅱ,12,6分)改变0.1 mol·L-1二元弱酸H A溶液的pH,溶液中H A、HA-、A2-的物质的量分数
2 2
δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)=
c(X)
]。下列叙述错误的是( )
c(H A)+c(H A-)+c(A2-)
2
A.pH=1.2时,c(H A)=c(HA-)
2
B.lg[K (H A)]=-4.2
2 2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H A)=c(A2-)
2
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
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答案 D 本题考查弱电解质的电离及相关计算。结合题图,可知A、C正确。K (H A)=
2 2
c(A2-)·c(H+),结合题图中pH=4.2时c(HA-)=c(A2-),代入上式可得K (H A)=10-4.2,则lg[K (H A)]=-4.2,
2 2 2 2
c(H A-)
故B正确。pH=4.2时,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,但溶液中c(HA-)、c(A2-)均约为0.05 mol·L-1,故D错误。
疑难突破 在温度不变时,电离平衡常数不随溶液成分变化而改变,故可以选择特殊点进行计算。例如本题
中K (H A)的计算。
2 2
温馨提醒 此类图像题中,曲线的“起点”“拐点”“交点”等特殊点往往会隐含重要的解题信息,要注意
正确利用。
5.(2016课标Ⅲ,13,6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.向0.1 mol·L-1 CH COOH溶液中加入少量水,溶液中
c(H+)
减小
3
c(CH COOH)
3
c(CH COO-)
B.将CH 3 COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中 3 增大
c(CH COOH)·c(OH-)
3
C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
c(N H+)
>1
4
c(Cl-)
D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO
,溶液中c(Cl-)不变
3
c(Br-)
答案 D A项,温度不变时,CH
COOH的电离平衡常数K=c(H+)·c(CH COO-)
是不变的,加水时
3 a 3
c(CH COOH)
3
c(CH COO-)变小,
c(H+)
应变大,故错误;B项,CH COO-+H O CH COOH+OH-的平衡常数K=
3 3 2 3
c(CH COOH)
3
c(CH 3 COOH)·c(OH-) ,升温,K增大, c(CH 3 COO-) = 1 减小,故错误;C项,根据电
c(CH COO-) c(CH COOH)·c(OH-) K
3 3
荷守恒得c(N H+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),则c(N H+)=c(Cl-),c(N H+
4
) =1,故错误;D
4 4 c(Cl-)
项,向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO
,c(Cl-)=c(Ag+)·c(Cl-)=K (AgCl)
,温度不变,
3 sp
c(Br-) c(Ag+)·c(Br-) K (AgBr)
sp
K (AgCl)、K
(AgBr)均不变,则c(Cl-)不变,故正确。
sp sp
c(Br-)
6.(2016天津理综,6,6分)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB
和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
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A.三种酸的电离常数关系:K >K >K
HA HB HD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
答案 C A项,浓度均为0.1 mol·L-1的HA、HB和HD三种酸溶液的pH不同,pH越小,则酸的电离常数越
大,正确;B项,滴定至P点时,所得溶液为等物质的量浓度的HB与NaB的混合溶液,溶液显酸性,说明HB的
电离程度强于B-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,pH=7时,三种溶液中:c(A-)>
c(B-)>c(D-),错误;D项,根据质子守恒知D正确。
7.(2015课标Ⅰ,13,6分)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V 的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积
0
V
V,pH随lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
V
0
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg V =2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)增大
V c(R+)
0
答案 D 根据题图信息可判断MOH是强碱,而ROH为弱碱,A项正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释时,电离
V
程度增大,正确;C项,若两溶液无限稀释,pH最终无限接近于7,它们的c(OH-)相等,正确;D项,当lg =2时,两
V
0
溶液同时升温,由于ROH是弱碱,c(R+)增大,c(M+)不变,则c(M+)减小,错误。
c(R+)
解题关键 清楚图中横、纵坐标的意义是解决此题的关键,横坐标表示体积比的对数,相当于稀释倍数。
思路分析 根据题目所给出的信息,随着溶液的稀释倍数的增大,pH减小,稀释至相同倍数时ROH溶液的
pH变化幅度较小,说明ROH碱性较弱。稀释相同倍数时,pH变化幅度较大的是相对较强的酸或碱。
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8.(2015浙江理综,12,6分)40 ℃,在氨-水体系中不断通入CO ,各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正
2
确的是( )
A.在pH=9.0时,c(N
H+
)>c(HC
O-
)>c(NH
2
COO-)>c(C
O2-
)
4 3 3
B.不同pH的溶液中存在关系:c(N
H+
)+c(H+)=2c(C
O2-
)+c(HC
O-
)+c(NH
2
COO-)+c(OH-)
4 3 3
C.随着CO 的通入,
c(OH-)
不断增大
2
c(N H ·H O)
3 2
D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH COO-的中间产物生成
2
c(N H+)·c(OH-)
答案 C 由图像信息可知A项正确;由电荷守恒可知B项正确;K = ,随着CO 的通
b 4 2
c(N H ·H O)
3 2
入,c(N )不断增大,K 为常数,则
c(OH-)
不断减小,C项不正确;由图中信息可知pH由10.5变为
H+ b
4 c(N H ·H O)
3 2
7.5的过程中,
NH COO-先从0逐渐增多,后又逐渐减少到0,故有含NH COO-的中间产物生成,D项正确。
2 2
9.(2014广东理综,12,4分)常温下,0.2 mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中
部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸
B.该混合液pH=7
C.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D.该混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+)
答案 D 混合后的溶液为0.1 mol·L-1 NaA溶液,由题图知,c(A-)<0.1 mol·L-1,所以A-发生了水解,HA是弱
酸,A错误。A-水解,溶液呈碱性,B错误。根据电解质溶液中的三个守恒关系知:在NaA溶液中,c(Na+)>c(A-)
>c(OH-)>c(HA)>c(H+),C错误。由上述分析知,Y表示HA,根据物料守恒得c(A-)+c(HA)=c(Na+),D正确。
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10.(2014山东理综,13,5分)已知某温度下CH COOH和NH ·H O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1
3 3 2
mol·L-1的CH COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( )
3
A.水的电离程度始终增大
B.
c(N H+)
先增大再减小
4
c(N H ·H O)
3 2
C.c(CH COOH)与c(CH COO-)之和始终保持不变
3 3
D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(N
H+
)=c(CH
3
COO-)
4
答案 D CH COOH溶液中水的电离被抑制,当CH COOH与NH ·H O恰好反应时生成CH COONH ,此时
3 3 3 2 3 4
水的电离程度最大,再加入氨水,水的电离程度又减小,A项错误;
c(N H+)
=
4
c(N H ·H O)
3 2
c(N H+)·c(H+)·c(OH-)
4 =
c(N H ·H O)·c(H+)·c(OH-)
3 2
c(N H+)·c(OH-) ·c(H+)= ·c(H+),温度不变,NH
·H O的电离平衡常数及K 均不变,随
4 K 3 2 W
c(N H ·H O) K NH 3 ·H 2 O K
3 2 W W
着氨水的滴加,c(H+)减小,故
c(N H+)
减小,B项错误;未滴加氨水时,c(CH COOH)+c(CH COO-)=0.1
4 3 3
c(N H ·H O)
3 2
mol·L-1,滴加10 mL氨水时,
c(CH COOH)+c(CH COO-)=0.05 mol·L-1,C项错误;由于CH COOH和NH ·H O的电离常数相等,故当加入氨
3 3 3 3 2
水的体积为10 mL时,c(N
H+
)=c(CH
3
COO-),D项正确。
4
11.(2014天津理综,5,6分)下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO
4
溶液:c(H+)=c(S
O2-
)+c(OH-)
4
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CO
2
的水溶液:c(H+)>c(HC
O-
)=2c(C
O2-
)
3 3
D.含等物质的量的NaHC
2
O
4
和Na
2
C
2
O
4
的溶液:3c(Na+)=2[c(HC
2O-
)+c(C
2O2-
)+c(H
2
C
2
O
4
)]
4 4
答案 A 根据NaHSO 4 溶液中的电荷守恒,有c(H+)+c(Na+)=2c(S O2- )+c(OH-),又因为c(Na+)=c(S O2- ),所以
4 4
A项正确;B项,相同条件下,AgI的溶解度比AgCl的小,故I-的浓度比Cl-的小;C项,碳酸的电离是分步进行的,
第一步电离程度远大于第二步;D项,Na+的总浓度应是H
2
C
2
O
4
、HC 2O-、C 2O2-总浓度的1.5倍,即2c(Na+)=
4 4
3[c(H C O )+c(HC )+c(C )]。
2 2 4 2O- 2O2-
4 4
12.(2013安徽理综,13,6分)已知NaHSO 溶液显酸性,溶液中存在以下平衡:
3
HS +H O H SO +OH- ①
O- 2 2 3
3
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HS H++S ②
O- O2-
3 3
向0.1 mol·L-1的NaHSO 溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是( )
3
A.加入少量金属Na,平衡①左移,平衡②右移,溶液中c(HS
O-
)增大
3
1
B.加入少量Na SO 固体,则c(H+)+c(Na+)=c(HSO-)+c(OH-)+ c(SO2-)
2 3 3 2 3
C.加入少量NaOH溶液,
c(SO
3
2-)
、
c(OH-)
的值均增大
c(HSO-) c(H+)
3
D.加入氨水至中性,则2c(Na+)=c(S
O2-
)>c(H+)=c(OH-)
3
答案 C 当加入Na时,Na与H+发生置换反应,故平衡②右移,当c(HS O- )减小时会促进平衡①左移,但是由
3
于金属钠的加入对②式影响更大,故c(HS
O-
)减小,A项错误;加入少量Na
2
SO
3
固体后,溶液中存在的电荷守
3
恒关系式为c(H+)+c(Na+)=c(HS
O-
)+c(OH-)+2c(S
O2-
),B项错误;当在NaHSO
3
溶液中加入少量NaOH溶液
3 3
时,HS O-被消耗,c(S O2-)增大,溶液酸性减弱,故c(H+)下降,
c(SO
3
2-)
、
c(OH-)
的值均增大,C项正确;当
3 3 c(HSO-) c(H+)
3
1 1
溶液呈中性时,则: [c(NH+)+c(Na+)]=[c(SO2-)+ c(HSO-)]>c(OH-)=c(H+),D项错误。
2 4 3 2 3
13.(2011课标,10,6分)将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c(H+) B.K(HF) C.c(F-) D.c(H+)
a
c(H+) c(HF)
c(H+)
答案 D HF溶液加水稀释,HF的电离平衡向右移动,所以 增大。选项D正确。
c(HF)
14.(2011山东理综,14,4分)室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
c(CH COO-)
B.溶液中 3 不变
c(CH COOH)·c(OH-)
3
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
答案 B 醋酸稀释过程中,醋酸的电离程度增大,同时溶液的体积也增大,所以c(H+)、c(CH COO-)均减小,
3
但自由移动的离子数目增大,所以A项、C项错误;B项,K=c(CH COO-)·c(H+)
在一定温度下为一
a 3
c(CH COOH)
3
c(CH COO-) K
常数,把该温度下的K W =c(H+)·c(OH-)代入K a 得: 3 = a,K a 、K W 在一定温度下
c(CH COOH)·c(OH-) K
3 W
均为常数,所以B项正确;D项,两溶液混合,醋酸过量,所以混合后溶液呈酸性,即pH<7,D项错误。
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15.(2017江苏单科,20,14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效
措施之一。
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,
吸附剂X中含有C O2- ,其原因是 。
3
(2)H AsO 和H AsO 水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与
3 3 3 4
pH的关系分别如图1和图2所示。
图1
图2
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入H AsO 溶液中,当溶液由无色变为浅红色
3 3
时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为 。
②H
3
AsO
4
第一步电离方程式H
3
AsO
4
H
2
As
O-
+H+的电离常数为
K
,则p
K
= (p
K
=-lg
K
4 a 1 a 1 a 1 a 1
)。
(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH>7.1时带负电荷,pH
越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价
砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。
图3
①在pH 7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是
。
②在pH 4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为
。提高吸附剂X对三
价砷去除效果可采取的措施是 。
答案 (14分)(1)碱性溶液吸收了空气中的CO
2
(2)①OH-+H
3
AsO
3
H
2
As
O-
+H
2
O ②2.2
3
(3)①在pH 7~9之间,随pH升高H
2
As O-转变为HAs
O2-
,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加
4 4
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②在pH 4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H
2
As O-和HAs O2-阴离子存在,静电引力较大;而三价
4 4
砷主要以H AsO 分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小 加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷
3 3
解析 (1)碱性溶液易吸收空气中的CO 2 ,CO 2 与碱发生反应CO 2 +2OH- C O2- +H 2 O,故吸附剂X中含有C
3
。
O2-
3
(2)①观察图1知,在pH为8~10之间,H
3
AsO
3
的分布分数逐渐减小,H
2
As O-的分布分数逐渐增大,故该过程中,
3
NaOH与H
3
AsO
3
反应生成NaH
2
AsO
3
和水,离子方程式为OH-+H
3
AsO
3
H
2
As
O-
+H
2
O。
3
②由H AsO 的第一步电离方程式知,
=c(H+)·c(H AsO-)
,观察图2知,当pH=2.2,即c(H+)=10-
3 4 K 2 4
a 1 c(H AsO )
3 4
2.2mol/L时,H
3
AsO
4
的分布分数和H
2
As O-的分布分数相等,即
K
=10-2.2,故p
K
=-lg
K
=-lg 10-2.2=2.2。
4 a 1 a 1 a 1
解题方法 ①认真观察图像,注意图像中的关键点和特殊点;
②解第(3)小题时,注意阅读题干中的已知信息,围绕已知信息分析图像。
16.(2015福建理综,23,15分)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
(1)①硫离子的结构示意图为 。
②加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为
。
(2)25 ℃,在0.10 mol·L-1H S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如
2
图(忽略溶液体积的变化、H S的挥发)。
2
①pH=13时,溶液中的c(H S)+c(HS-)= mol·L-1。
2
②某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·L-1 H S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:
2
K (MnS)=2.8×10-13]
sp
(3)25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。
K K
a a
1 2
HSO 1.3×10-2 6.3×10-8
2 3
HCO 4.2×10-7 5.6×10-11
2 3
①HS
O-
的电离平衡常数表达式K= 。
3
②0.10 mol·L-1 Na SO 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
2 3
③H SO 溶液和NaHCO 溶液反应的主要离子方程式为 。
2 3 3
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答案 (15分)(1)①
②C+2H SO (浓) 2SO ↑+CO ↑+2H O
2 4 2 2 2
(2)①0.043 ②5
c(H+)c(SO2-) [H+][SO2-]
(3)① 3 或 3
c(HSO-) [HSO-]
3 3
②c(Na+)>c(S
O2-
)>c(OH-)>c(HS
O-
)>c(H+)或[Na+]>[S
O2-
]>[OH-]>[HS
O-
]>[H+]
3 3 3 3
③H
2
SO
3
+HC
O-
HS
O-
+CO
2
↑+H
2
O
3 3
解析 (1)②硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓H SO ,其具有强氧化性,与木炭发生反应的化
2 4
学方程式为C+2H SO (浓) CO ↑+2SO ↑+2H O。(2)①观察图像知,pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol·L-1,由硫
2 4 2 2 2
原子守恒知,c(H S)+c(HS-)+c(S2-)=0.10 mol·L-1,代入数据得c(H S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1-c(S2-)=0.10 mol·L-1-
2 2
5.7×10-2 mol·L-1=0.043 mol·L-1;②当Mn2+开始沉淀时,溶液中c(S2-)=K
sp
(MnS) =2.8×10-13
c(Mn2+) 0.020
mol·L-1=1.4×10-11 mol·L-1,观察图像知,此时pH=5。(3)②在0.10 mol·L-1 Na
2
SO
3
溶液中存在:S
O2-
+H
2
O
3
HS +OH-(主要),HS +
O- O-
3 3
H
2
O H
2
SO
3
+OH-(次要),H
2
O H++OH-(水的电离平衡),故离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S
O2-
)>
3
c(OH-)>c(HS
O-
)>c(H+);③结合表中数据知,酸性:H
2
SO
3
>H
2
CO
3
>HS
O-
>HC
O-
,故H
2
SO
3
溶液和NaHCO
3
溶液
3 3 3
反应的主要离子方程式为H
2
SO
3
+HC
O-
HS
O-
+CO
2
↑+H
2
O。
3 3
考点二 水的电离 溶液的酸碱性
1.(2019浙江4月选考,21,2分)室温下,取20 mL 0.1 mol·L-1某二元酸H A,滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。
2
已知:H A H++HA-,HA- H++A2-。下列说法不正确的是( )
2
A.0.1 mol·L-1 H A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 mol·L-1
2
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
答案 B 选项A,电荷守恒:c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)…①,物料守恒:c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1…②,①式
+②式得:c(H+)=c(OH-)+c(A2-)+0.1 mol·L-1,故A正确;选项B,电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),
中性时c(H+)=c(OH-),故有c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),当V(NaOH)=10 mL时,得到NaHA溶液,依题意知HA-只电
离不水解,NaHA溶液呈酸性,pH<7,则pH=7时,V(NaOH)>10 mL,故B错误;选项C,NaHA溶液中,电荷守恒:
c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)…③,物料守恒:c(HA-)+c(A2-)=c(Na+)…④,③式+④式得:c(H+)=c(OH-)
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+c(A2-),故C正确;选项D,V(NaOH)=20 mL时,得到的是0.05 mol·L-1Na A溶液,由物料守恒有c(Na+)=2c(HA-)
2
+2c(A2-),故D正确。
解题点睛 分析各选项中相关离子浓度的关系时,要紧扣溶液中的电荷守恒和物料守恒来考虑。
2.(2015广东理综,11,4分)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(
)
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl 可能引起由b向a的变化
3
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
答案 C 升高温度时,水的电离平衡右移,c(H+)和c(OH-)均增大,K 随之增大,而c和b对应的K 相等,A项
W W
不正确;由图中数据可计算出该温度下,水的离子积常数K =c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,B项
W
不正确;加入FeCl 后,Fe3+水解使c(H+)增大,c(OH-)减小,但K 不变,可引起由b向a的变化,C项正确;该温度
3 W
下,稀释溶液,K 不变,而c和d对应的K 不相等,D项错误。
W W
3.(2015广东理综,12,4分)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴
定,下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
答案 B A项,滴定管洗涤后还需用NaOH溶液润洗;B项,随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中发生反应
HCl+NaOH NaCl+H O,直至HCl完全被消耗,因此溶液的pH由小变大;C项,酚酞滴入待测HCl溶液中,
2
溶液是无色的,当溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色时停止滴定;D项,尖嘴部分的悬滴并未与待测HCl
溶液反应,但已被计算在消耗的NaOH溶液的体积中,从而使测定结果偏大。
4.(2015重庆理综,3,6分)下列叙述正确的是( )
A.稀醋酸中加入少量醋酸钠能增大醋酸的电离程度
B.25 ℃时,等体积等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7
C.25 ℃时,0.1 mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
D.0.1 mol AgCl和0.1 mol AgI混合后加入1 L水中,所得溶液中c(Cl-)=c(I-)
答案 C A项,醋酸电离的方程式为CH COOH CH COO-+H+,加入少量CH COONa,增大了CH COO-
3 3 3 3
的浓度,从而使醋酸电离平衡逆向移动,抑制了醋酸的电离;B项,等体积等浓度的硝酸与氨水混合生成
NH
4
NO
3
,NH
4
NO
3
中N H+能水解:N
H+
+H
2
O NH
3
·H
2
O+H+,溶液应呈酸性,则pH<7;C项,溶液的导电能力
4 4
是由溶液中离子总浓度大小决定的,H S为弱电解质,Na S为强电解质,所以等浓度的H S溶液和Na S溶
2 2 2 2
液,Na S溶液的导电能力强;D项,在相同条件下AgI的溶解度小于AgCl的溶解度,所得溶液中c(Cl-)>c(I-)。
2
5.(2014课标Ⅱ,11,6分)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )
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pH=5的H S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5 mol·L-1
2
B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1
C.pH=2的H
2
C
2
O
4
溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC
2O-
)
4
D.pH相同的①CH COONa、②NaHCO 、③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③
3 3
答案 D H S是二元弱酸,在水溶液中分步电离:H S H++HS-、HS- H++S2-,故pH=5的H S溶液
2 2 2
中,c(HS-)<c(H+)=1×10-5 mol·L-1,A项错误;B项,NH ·H O是弱电解质,稀释促进NH ·H O的电离,故a<b+1,B
3 2 3 2
项错误;C项,混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC
2O-
)+2c(C
2O2-
),C项错误;D项,由于酸
4 4
性:CH
3
COOH>H
2
CO
3
>HClO,根据“越弱越水解”的原理知,水解程度:ClO->HC
O-
>CH
3
COO-,所以pH相同
3
的三种溶液中的c(Na+):①>②>③,D项正确。
6.(2013大纲全国,12,6分)下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=K
W
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.图中T <T
1 2
D.XZ线上任意点均有pH=7
答案 D 水的离子积常数表达式为K =c(H+)·c(OH-),适用于水及稀的水溶液,A项正确;观察题中图示,XZ
W
线表示溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),M区域溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),B项正确;H O(l) H+(aq)+OH-(aq)
2
ΔH>0,升高温度平衡正向移动,图中Z点K =10-6.5×10-6.5=10-13大于X点的K =10-7×10-7=10-14,所以T >T ,C项
W W 2 1
正确;XZ线上任意点表示溶液呈中性,由于各点温度不同,故pH不同,D项错误。
7.(2012课标,11,6分)已知温度T时水的离子积常数为K ,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b
W
mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
√K
W
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
答案 C A项,只有当HA为强酸、BOH为强碱,或HA的电离常数K 与BOH的电离常数K 相等时,溶液
a b
才呈中性;B项,只有当温度T=298 K时pH=7的溶液才呈中性;D项为电荷守恒关系式,无论溶液呈酸性、碱
性还是中性,该关系式均成立;C项,因c(H+)·c(OH-)=K ,中性溶液中c(H+)=c(OH-),故c(H+)= mol·L-1,正确。
W √K
W
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8.(2011安徽,13,6分)室温下,将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入
盐酸体积变化曲线如右图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a 点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B.b点:c(N
H+
)+c(NH
3
·H
2
O)=c(Cl-)
4
C.c点:c(Cl-)=c(N
H+
)
4
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH ·H O电离吸热
3 2
答案 C A项,氨水中存在NH 3 ·H 2 O N H+ +OH-的电离平衡,a点溶液pH在7~14之间,呈碱性,由水电离
4
出的c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,故错误;B项是盐酸和氨水恰好反应时的物料守恒等式,但由图知b点时氨水过
量,没有恰好完全反应,故错误;C项,因为c(Cl-)+c(OH-)=c(N
H+
)+c(H+),当pH=7时,c(OH-)=c(H+),所以c(Cl-)=
4
c(N ),故正确;D项,d点后温度下降的原因是低温溶液的介入,此时反应已进行完全。
H+
4
考点三 酸碱中和滴定
1.(2019课标Ⅰ,11,6分)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H A的 =1.1×10-3, =3.9×10-6)溶液,
2 K K
a a
1 2
混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的
C.b点的混合溶液pH=7
D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
答案 C 本题涉及的考点有弱酸酸式盐与强碱反应、盐类水解、溶液导电能力和离子浓度大小比较等。
利用图像和所给数据进行定性、定量分析,考查了学生分析和解决化学问题的能力。根据图像中溶液导电
性的变化分析、推理,建立观点、结论之间的逻辑关系,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养,以及创
新思维和创新意识的观念。
KHA与NaOH反应的过程中引入了Na+,HA-转化为A2-,由图像可知a到b过程中导电能力逐渐增强,A、B
项正确;b点时,KHA与NaOH恰好完全反应生成正盐,A2-水解使溶液呈碱性,C项错误;b点时,Na+、K+浓度
相等,继续滴加NaOH溶液至c点,c(Na+)增大,由图可知c(OH-)小于c(K+),D项正确。
第 13 页 共 17 页第 13 页 共 17 页
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疑难突破 b点时,KHA与NaOH按物质的量之比1∶1恰好完全反应,注意a→b、b→c两过程中NaOH加入
量的相对大小关系,以及离子种类和离子浓度变化关系。
2.(2018浙江4月选考,23,2分)在常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和Na CO 混合溶液中滴加
2 3
0.1 mol·L-1的盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在a点的溶液中:c(Na+)>c(C
O2-
)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
3
B.在b点的溶液中:2n(C
O2-
)+n(HC
O-
)<0.001 mol
3 3
C.在c点的溶液pH<7,是因为此时HC O-的电离能力大于其水解能力
3
D.若将0.1 mol·L-1的盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的pH=7时:c(Na+)=c(CH COO-)
3
答案 B 向NaOH和Na 2 CO 3 混合溶液中滴加盐酸,发生的反应依次为OH-+H+ H 2 O,C O2- +H+ HC
3
,HC +H+ H CO 。a点加入5 mL盐酸时,溶液中溶质的物质的量之比为
O- O- 2 3
3 3
n(NaCl)∶n(NaOH)∶n(Na
2
CO
3
)=1∶1∶2,由于C O2-水解,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(C
O2-
)>c(OH-)>
3 3
c(Cl-)>c(H+),故A错误;b点溶液中,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(C
O2-
)+c(HC
O-
)+c(OH-)+c(Cl-),由于
3 3
pH=7,c(H+)=c(OH-),可得2c(C
O2-
)+c(HC
O-
)=c(Na+)-c(Cl-),即2n(C
O2-
)+n(HC
O-
)=n(Na+)-n(Cl-)=0.003 mol-
3 3 3 3
n(Cl-),pH=7时盐酸的体积大于20 mL,则n(Cl-)>0.002 mol,所以2n(C
O2-
)+n(HC
O-
)<0.001 mol,故B正确;在c
3 3
点的溶液pH<7,是因为H
2
CO
3
的电离大于HC O-的水解导致,故C错误;把盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶
3
液的pH=7时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(C
O2-
)+c(HC
O-
)+c(OH-)+c(CH
3
COO-),可得c(Na+)=2c(C
O2-
)
3 3 3
+c(HC )+c(CH COO-),故D错误。
O- 3
3
3.(2016课标Ⅰ,12,6分)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐
酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
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A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(N
H+
)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
4
D.N点处的溶液中pH<12
答案 D 强酸滴定弱碱,达到滴定终点时溶液呈酸性,应选用甲基橙作指示剂,A项错误;若氨水和盐酸恰好
反应生成NH Cl,溶液呈酸性,要使pH为7,盐酸应偏少,即M点对应的盐酸体积小于20.0 mL,B项错误;C
4
项,M点对应的溶液中离子浓度大小关系应为c(N
H+
)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D项,N点对应的溶液为氨
4
水,c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3 mol·L-1,c(H+)= K = 10-14 mol·L-1,pH=11+lg 1.32<12,
W
c(OH-) 1.32×10-3
正确。
知识拓展 ①酸碱恰好中和时溶液不一定显中性。②判断电解质溶液中离子浓度大小时,经常要用到三个
守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒,要能根据相应的物质写出符合题意的式子,并进行相加减,得到正确
的算式。
4.(2016北京理综,11,6分)在两份相同的Ba(OH) 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H SO 、NaHSO 溶
2 2 4 4
液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.①代表滴加H SO 溶液的变化曲线
2 4
B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-
C.c点,两溶液中含有相同量的OH-
D.a、d两点对应的溶液均显中性
答案 C ①中的a点处Ba(OH)
2
和H
2
SO
4
恰好完全反应,Ba2+和S O2-完全转化为BaSO
4
沉淀,溶液的导电能
4
力达到最低;在溶液中继续滴加H SO 溶液到c点,此时H SO 过量,溶液呈酸性。②中b点处Ba(OH) 和
2 4 2 4 2
NaHSO 按物质的量之比1∶1反应,此时除了生成BaSO 沉淀外,还生成NaOH;b→d是继续加入的NaHSO 与
4 4 4
NaOH反应的过程,因此②中c点溶液呈碱性。故C项错误。
思路梳理 对于曲线②对应的反应过程要分析清楚。从开始到b点所发生的反应是Ba(OH) +NaHSO
2 4
BaSO ↓+NaOH+H O;从b点到d点所发生的反应是NaOH+NaHSO Na SO +H O。理清了反应过程,此
4 2 4 2 4 2
题就不难作答。
5.(2015山东理综,13,5分)室温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的
变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
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A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案 D a点V(HA)=10 mL,此时NaOH与HA刚好完全反应,pH=8.7,说明HA是弱酸,可知NaA溶液
中:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),A错误;a点为NaA溶液,A-水解促进水的电离,b点为等浓度的NaA与
HA的混合溶液,以HA的电离为主,水的电离受到抑制,B错误;pH=7时,c(Na+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),C错误;b
点为等浓度的NaA与HA的混合溶液,溶液pH=4.7<7,说明HA的电离程度(HA H++A-)大于A-的水解程
度(A-+H O HA+OH-),故溶液中c(A-)>c(HA),D正确。
2
6.(2014海南单科,11,4分)室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸,
滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL
C.V(NaOH)=20.00 mL时,两份溶液中c(Cl-)=c(CH COO-)
3
D.V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH COO-)>c(H+)>c(OH-)
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答案 B Ⅱ曲线起点pH=1,故Ⅱ代表的是滴定盐酸的曲线,A不正确。若滴定醋酸消耗20.00 mL NaOH溶
液,二者恰好中和,溶液为CH COONa溶液,显碱性,故pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL,B正确。
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V(NaOH)=20.00 mL时,酸碱恰好中和,所得溶液分别为NaCl溶液和CH COONa溶液,NaCl溶液显中
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性,CH COONa溶液显碱性,NaCl溶液中c(Cl-)=c(Na+),CH COONa溶液中c(CH COO-)<c(Na+),两溶液中
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c(Na+)相同,C不正确。V(NaOH)=10.00 mL时,醋酸溶液反应得到等物质的量浓度的CH COOH和
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CH COONa的混合溶液,此时溶液显酸性,则c(CH COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D不正确。
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7.(2013山东理综,13,4分)某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶
液中pOH{pOH=-lg[OH-]}与pH的变化关系如图所示,则( )
A.M点所示溶液的导电能力强于Q点
B.N点所示溶液中c(CH COO-)>c(Na+)
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C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
答案 C 由图示可知Q点溶液呈中性,M点CH COOH过量,CH COOH是弱酸,M点溶液导电能力应小于
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Q点,A项错误;图中N点溶液呈碱性,依据电荷守恒:c(CH COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),c(H+)<c(OH-),则
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c(Na+)>c(CH COO-),B项错误;M点溶液的pOH与N点溶液的pH相同,表示M点的c(OH-)与N点的c(H+)相
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同,M点溶液CH COOH过量,水的电离程度应用c(OH-)表示,N点NaOH过量,水的电离程度应用c(H+)表
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北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
示,C项正确;CH COOH与NaOH恰好反应时生成的CH COONa水解使溶液显碱性,Q点所示的溶液呈中性,
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说明CH COOH过量,D项错误。
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