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水溶液中離子平衡圖像分析(解析版)

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水溶液中離子平衡圖像分析(解析版)

資源簡介

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水溶液中的離子平衡圖像分析
【知識梳理】
一、知識結構
1.水溶液中的離子平衡的知識關聯
2.水溶液中離子平衡的圖像類型
(1)滴定曲線
(2)分布系數曲線
(3)對數—pH曲線
(4)混合曲線(雙橫坐標或雙縱坐標曲線)
二、 核心知識
水溶液中離子平衡的圖像題型
1.滴定曲線
酸堿中和滴定曲線圖示
氫氧化鈉溶液滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸溶液的滴定曲線 鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉溶液、氨水的滴定曲線
曲線起點不同:強堿滴定強酸、弱酸的曲線,強酸起點低;強酸滴定強堿、弱堿的曲線,強堿起點高
突躍點變化范圍不同:強堿與強酸反應(強酸與強堿反應)的突躍點變化范圍大于強堿與弱酸反應(強酸與弱堿反應)
室溫下,pH=7不一定是反應終點:強堿與強酸反應時,反應終點pH=7;強堿與弱酸(強酸與弱堿)反應時,反應終點不是pH=7(強堿與弱酸反應終點pH>7,強酸與弱堿反應終點pH<7)
2.分布系數曲線
分布系數圖像簡稱分布曲線,是指以pH為橫坐標,分布系數即組分的平衡濃度占總濃度的分數為縱坐標,分布系數與溶液pH之間的關系曲線。
舉例 一元弱酸(以CH3COOH為例) 二元弱酸(以草酸為例) 三元弱酸(以H3PO4為例)
弱電解質分布系數圖
δ δ0、δ1分別為CH3COOH,CH3COO-分布系數 δ0為H2C2O4分布系數,δ1為HC2O分布系數,δ2為C2O分布系數 δ0為H3PO4分布系數,δ1為H2PO分布系數,δ2為HPO分布系數,δ3為PO分布系數
含義 當pH<pKa時,主要存在形式是CH3COOH;當pH>pKa時,主要存在形式是CH3COO-。δ0與δ1曲線相交在δ0=δ1=0.5處,此時c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa 當溶液的pH=1.2時,δ0=δ1,當pH=4.2時,δ1=δ2;當pH<1.2時,H2C2O4為主要存在形式;在1.2<pH<4.2區間,HC2O為主要存在形式;而當pH>4.2時,C2O為主要存在形式 當溶液的pH=2時,δ0=δ1,當pH=7.1時,δ1=δ2,當pH=12.2時,δ2=δ3;當pH<2時,H3PO4為主要存在形式,在2<pH<7.1區間,H2PO為主要存在形式;在7.1<pH<12.2區間,HPO為主要存在形式;而當pH>12.2時,PO為主要存在形式
離子方程式 pH由2到6發生反應的離子方程式:CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O pH由4到6發生反應的離子方程式:HC2O+OH-===C2O+H2O pH由11到14發生反應的離子方程式:HPO+OH-===PO+H2O
求lg K K(CH3COOH)=,從圖可知,當c(CH3COO-)=c(CH3COOH)時,pH=pK=4.76,K(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76,lg K(CH3COOH)=-4.76 K2(H2C2O4)=eq \f(c(C2O)·c(H+),c(HC2O)),從圖可知,當c(C2O)=c(HC2O)時,pH=4.2,K2=c(H+)=10-4.2,lg K2=-4.2 K3(H3PO4)=eq \f(c(PO)·c(H+),c(HPO)),從圖可知,當c(HPO)=c(PO)時,pH=12.2,K3=c(H+)=10-12.2,lg Ka=-12.2
3.對數—pH曲線
??紝祱D像的類型
圖像種類 具體類型 含義 變化規律
對數圖像 lg 生成物與反應物離子濃度比的常用對數 lg 越大,反應向正反應方向進行的程度越大
lg 稀釋后與稀釋前體積比的常用對數 lg 越大,稀釋程度越大
AG=lg 氫離子與氫氧根離子濃度比的常用對數 AG越大,酸性越強,中性時,=1,AG=0
負對數圖像 pH=-lg c(H+) 氫離子濃度的常用對數負值 pH越大,c(H+)越小,溶液的堿性越強
pC=-lg c(C) C離子濃度的常用對數負值 pC越大,c(C)越小
常見圖像示例
(1)pOH-pH曲線
Q點為中性
M點為酸性,c(OH-)=1×10-b mol·L-1
N點為堿性,c(H+)=1×10-b mol·L-1
(2)常溫下將KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關系圖:
①二元弱酸(H2X)一級電離程度遠大于二級電離程度,②lg越大,表示電離程度越大,因而N代表一級電離的曲線,M代表二級電離曲線,可以根據m點、n點的坐標計算pKa1和pKa2。
②將溶液中某一微粒的濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值取常用對數,即lg c(A)或lg得到的粒子濃度對數圖像。
【思維方法】
1.滴定曲線分析思路方法
以室溫時用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液為例,總結如何抓住滴定曲線的5個關鍵點。滴定曲線如圖所示:
2.透析分布曲線,鎖定思維方向
一元弱酸(以CH3COOH為例) 二元酸(以草酸H2C2O4為例)
δ0為CH3COOH分布系數,δ1為CH3COO-分布系數 δ0為H2C2O4分布系數、δ1為HC2O4-分布系數、δ2為C2O42-分布系數
隨著pH增大,溶質分子濃度不斷減小,離子濃度逐漸增大,酸根離子增多。根據分布系數可以書寫一定pH時所發生反應的離子方程式
同一pH條件下可以存在多種溶質微粒。根據在一定pH的微粒分布系數和酸的分析濃度,就可以計算各成分在該pH時的平衡濃度
3.破解對數圖像——pH的數據
(1)運算法則:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0。
(2)運算突破點:如lg=0的點有c(A)=c(B);lg c(D)=0的點有c(D)=1 mol·L-1。
4.突破雙坐標綜合圖像的秘訣
例如:(2020·全國卷Ⅰ,13)以酚酞為指示劑,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系數δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關系如圖所示。[比如A2-的分布系數:δ(A2-)=]
(1)明坐標(2)定物質(3)判強弱(4)寫守恒(5)算常數
【思維模型】
1.突破滴定曲線的思維模型
1.中和滴定曲線“5點”分析法
抓反應的“起始”點 判斷酸、堿的相對強弱
抓反應“一半”點 判斷是哪種溶質的等量混合
抓“恰好”反應點 判斷生成的溶質成分及溶液的酸堿性
抓溶液的“中性”點 判斷溶液中溶質的成分及哪種物質過量或不足
抓反應的“過量”點 判斷溶液中的溶質,判斷哪種物質過量

2.突破分布曲線的思維模型
3.破解對數圖像的思維模型
(1)識圖像:觀察橫坐標、縱坐標的含義,看清每條曲線代表的粒子種類以及曲線的變化趨勢,計算電離常數時應利用兩種粒子濃度相等的點,如lg=0。
(2)找聯系:根據圖像中的坐標含義和曲線的交點,分析所給電解質的電離平衡常數或pH與縱、橫坐標之間的聯系。
(3)想原理:涉及電離平衡常數,寫出平衡常數表達式,在識圖像、想原理的基礎上,將圖像與原理結合起來思考。
(4)用公式:運用對數計算公式分析。
4.破解雙縱或雙橫坐標綜合圖像的思維模型
雙縱或雙橫坐標,它涉及的影響因素多,變量關系復雜,信息綜合性強,用好控制變量思想。
【典例精講】
1.(23-24高三下·遼寧沈陽·階段練習)25℃時,向的溶液()中通入HCl或加入NaOH調節pH,不考慮溶液體積變化且過程中無氣體逸出。含碳(或氮)微粒的分布分數[如:]與pH關系如圖。下列說法錯誤的是
A.溶液在時存在:
B.曲線M表示的分布分數隨pH變化
C.的
D.該體系在時,溶液中
【答案】D
【分析】向NH4HCO3溶液中滴加適量的鹽酸時發生的反應為,溶液中c()降低、c(H2CO3)增大;滴加適量的NaOH溶液時OH-抑制的水解,而后發生的反應為、,則溶液中c()先增大后減小,c()減小、c()和c(NH3 H2O)均增大,則圖中左側為含碳微粒的分布分數δ與pH關系,右側為含氮微粒的分布分數δ與pH關系,并且δ()越大,溶液pH越小,c(NH3 H2O)越大,溶液pH越大,所以圖中曲線M表示的分布分數隨pH變化,pH=6.3時c(H2CO3)=c(),此時H2CO3的Ka1=×c(H+)=c(H+)=10-6.3,H2CO3的Ka2=×c(H+),圖中pH=8.3時c(H2CO3)=,此時Ka1 Ka2=c2(H+)=(10-8.3)2,得到H2CO3的Ka2=10-10.3,據此分析解答;
【詳解】A.NH4HCO3溶液中電荷守恒關系為c(OH-)+2c()+c()=c()+c(H+),物料守恒關系為c(H2CO3)+c()+c()=c()+c(NH3 H2O),則c(OH-)+c(NH3 H2O)+c()=c(H2CO3)+c(H+),pH=7.8時,c(OH-)> c(H+), c(NH3 H2O)+c()B.由上述分析可知,曲線M表示的分布分數隨pH變化,右側虛線曲線表示NH3 H2O的分布分數隨pH變化,B正確;
C.H2CO3的Ka2=×c(H+),圖中pH=8.3時c(H2CO3)=c(),此時Ka1 Ka2=c2(H+)=(10-8.3)2,得到H2CO3的Ka2=10-10.3,C正確;
D.由圖可知,pH=9.3時c(NH3 H2O)=c(),此時NH3 H2O的電離平衡常數Kb=×c(OH-)=c(OH-)=10-(14-9.3)=10-4.7,體系中c(NH3 H2O)=0.1-c()=0.1-,得到c(NH3 H2O)=,當pH為8.3時,c(NH3 H2O)=,D錯誤;
故答案為:D。
2.(2024·天津河西·二模)現有的HCl和的混合溶液10mL,常溫下用的NaOH標準溶液進行滴定。滴定過程中溶液的pH隨[]的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A.點a:
B.由點b數據推知約為
C.點c:
D.溶液中水的電離程度:點d<點e
【答案】C
【分析】NaOH溶液與HCl和CH3COOH的混酸反應時,先與HCl反應,再與CH3COOH反應,由滴定曲線可知,b點時NaOH溶液和HCl恰好完全反應生成NaCl和水,CH3COOH未發生反應,溶質成分為NaCl和CH3COOH;c點時NaOH溶液反應掉一半的CH3COOH,溶質成分為NaCl、CH3COONa和CH3COOH;d點時NaOH溶液與恰好完全反應,溶質成分為NaCl、CH3COONa;e點時NaOH過量,溶質成分為NaCl、CH3COONa和NaOH。
【詳解】A.a點存在物料守恒:,故A錯誤;
B.由分析得,點b溶質成分為NaCl和CH3COOH,此時體積為20mL,CH3COOH的濃度為0.01mol/L,H+濃度為10-3.4mol/L,,故B錯誤;
C.c點時NaOH溶液反應掉一半的CH3COOH,溶質成分為NaCl、CH3COONa和CH3COOH,存在,故C正確;
D.d點時NaOH溶液與恰好完全反應,溶質成分為NaCl、CH3COONa;e點時NaOH過量,溶質成分為NaCl、CH3COONa和NaOH,即d點水的電離程度更大,故D錯誤;故選C。
3.(2024·湖南岳陽·三模)常溫下,在10mL 0.1MOH溶液中滴加pH=1的鹽酸,溶液中AG()與鹽酸體積(V)之間的關系如圖所示,下列說法不正確的是
A.P點→Q點:水的電離程度變小
B.G點:
C.
D.F點溶液中:
【答案】D
【分析】E點縱坐標為8,即在加鹽酸之前,0.1MOH溶液中=8,c(OH-) c(H+)=10-14,,所以c(OH-)=10-3mol/L,MOH為弱堿。
【詳解】A.P點橫坐標為10,即10mL 0.1MOH溶液中滴加10mL pH=1的鹽酸,兩者恰好完全反應生成MCl,MCl為強酸弱堿鹽,水解促進水的電離,P點之后繼續加鹽酸,鹽酸過量抑制水的電離,所以P點→Q點:水的電離程度變小,故A正確;
B.G點:=0,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),又溶液中存在電荷守恒,所以,故B正確;
C.據以上分析可知,E點c(OH-)=10-3mol/L,MOH為弱堿,其電離方程式為,,故C正確;
D.F點溶液呈堿性,為10mL 0.1MOH溶液中滴加5mL pH=1的鹽酸,反應后溶液的溶質為等物質的量的MOH和MCl,溶液呈堿性,說明MOH的電離程度大于MCl的水解程度,所以,即,故D錯誤;故答案為:D。
4.(2024·內蒙古包頭·三模)25℃時,某混合溶液中,由水電離出的的對數與的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.曲線L1表示與的變化關系
B.
C.從X點到Y點發生的反應為:
D.Z點時溶液的pH=11
【答案】D
【分析】當時,即,A2-和HA-水解會促進水的電離,但A2-促進水電離的能力更強,即lg更大,故L1表示lg與的關系,L2表示lg與的關系。
【詳解】A.由分析可知,曲線L1表示與的變化關系,A不正確;
B.時,,此時lg=7,水電離產生的=10-7mol/L,,B不正確;
C.X點表示水的電離程度達到最大,則X溶液為正鹽溶液,HA-、H2A皆由水解而來,從X點到Y點表示繼續加堿,抑制了A2-的水解,而非發生反應:,C不正確;
D.在X點,由H2O電離產生的c(H+)=10-5mol/L,由HA-電離產生的c(H+)=10-9mol/L, ,Z點時,=3,,,c(H+)=10-11mol/L,溶液的pH=11,D正確;故選D。
5.(2024·福建莆田·三模)實驗小組利用感應器技術探究1mol L-1的碳酸鈉溶液滴定10.00mL1mol L-1鹽酸溶液過程中離子濃度變化(忽略溶液體積變化的影響)。反應過程中含碳微粒濃度的變化曲線(忽略滴定過程中CO2的逸出)如圖,下列說法錯誤的是
已知:25℃時,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11;lg4=0.6。
A.P點溶液中存在:CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H+(aq)+HCO(aq)
B.P點到Q點的過程中,存在c(Na+)>c(Cl-),P點溶液中水的電離程度比Q點大
C.Q點溶液中:c(Na+)-c(HCO)-2c(CO)>0.5mol L-1
D.M點溶液的pH=6.4
【答案】B
【分析】向鹽酸中滴加溶液,先發生反應,再發生反應,逐漸增大,鹽酸完全反應之后,逐漸減小,溶液中逐漸增大,過量后,逐漸增大,因此P點所在曲線為的變化曲線,Q點所在曲線為中的變化曲線,一直呈上升趨勢的是的變化曲線。
【詳解】A.根據分析,P點所在曲線為的變化曲線,溶液中存在,A正確;
B.根據分析,P點溶液中溶質為和,Q點溶液中溶質為、和,抑制水的電離,水解促進水的電離,Q點水的電離程度大于P點,B錯誤;
C.Q點根據物料守恒,含碳微粒濃度為0.5mol/L,Na+離子濃度為1mol/L,,,C正確;
D.根據圖示,M點溶液中,溶液中,溶液,D正確;答案選B。
6.(2024·河北承德·二模)某研究小組為研究水溶液中粒子濃度隨pH的變化關系,25℃時,用NaOH調節溶液的pH,且保持體系中,完成了一系列實驗。粒子濃度的對數值()、反應物初始物質的量之比與pH的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.對應的溶液中:
B.對應的溶液中:
C.對應的溶液中:
D.水的電離程度:
【答案】D
【詳解】A.P3對應的溶液中,反應后的溶質為CH3COONa,根據質子守恒有c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-),A正確;
B.P1對應的溶液中,CH3COO-、CH3COOH濃度相等,可求得K=c(H+)=10-4.75,P2對應的溶液中,K=,代入數據,可求得==102.25,則c(CH3COO-)>100c(CH3COOH),B正確;
C.根據電荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),P1對應的溶液中,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),c(CH3COO-)=c(CH3COOH)= mol·L-1=0.05 mol·L-1,則c(Na+)<0.05 mol·L-1,C正確;
D.從開始→P3,溶質從CH3COOHCH3COONa,水的電離程度增大,則水的電離程度:P1故答案選D。
7.(2024·貴州黔東南·三模)常溫下,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液,滴定曲線如圖甲所示,混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖乙所示。下列敘述錯誤的是
A.Ka(HA)的數量級為10-5
B.M點:c(Na+)-c(A-)=
C.當滴定至溶液呈中性時,c(A-)>c(HA)
D.P→Q過程中,水的電離程度逐漸增大
【答案】B
【詳解】A.M點,c(HA)=c(A-),c(H+)=10-4.74,Ka(HA)==10-4.74,數量級為10-5,A正確;
B.M點:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)C.當滴定至溶液呈中性時,Ka(HA)==10-4.74,c(A-)>c(HA),C正確;
D.P→Q過程中,c(HA)不斷減小,電離產生c(H+)不斷減小,對水電離的抑制作用不斷減弱,水的電離程度逐漸增大,D正確;答案選B。
8.(2024·福建泉州·模擬預測)常溫下,用濃度均為和溶液進行實驗:①各取,混合后滴加一定濃度的溶液,測得溶液的電導率隨溶液體積變化如圖1所示;②各取,分別滴加上述溶液,測得溶液的電導率隨溶液體積變化如圖2所示。下列說法正確的是
A.a點溶液:
B.水的電離程度:
C.:
D.由圖2可知等濃度時的電導率:
【答案】D
【詳解】A.a點溶液相當于濃度均為0.10mol L 1HCl和CH3COOH溶液等體積混合,由于醋酸是弱酸,所以混合液中,氫離子濃度大于0.10mol L 1,故pH<1,A錯誤;
B.鹽酸是強酸,與KOH反應生成KCl,離子數目基本不變,溶液體積增大,濃度減小,溶液導電率降低,b點鹽酸剛好完全反應,醋酸是弱酸,反應后生成醋酸鉀是強電解質,故離子數目增大,溶液導電率升高,c點醋酸完全反應,當酸完全被反應,相當于加入氫氧化鉀溶液,溶液導率繼續增大,故c點溶液相當于KCl和醋酸鉀的混合液,醋酸鉀會水解,水電離程度最大,故B錯誤;
C.由電荷守恒c(Cl )+c(CH3COO )+c(OH )=c(H+)+c(K+),溶液導電率d>c,d、c兩點離子種類相同,故所有離子濃度d>c,故c(Cl )+c(CH3COO )+c(OH ):cD.由圖2,根據起始時的溶液導電率,上方曲線表示鹽酸,KOH溶液V>80mL時,兩溶液中K+濃度相同,加入KOH越多,氯離子和醋酸根離子濃度也越接近,但是鹽酸對應的導電率一直更大,D正確.本題選D。
9.(2024·湖南·二模)常溫下,向20mL某濃度的HA溶液中逐滴加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,保持溫度不變,所加堿的體積與溶液中水電離出的的關系如圖所示.下列說法正確的是
A.常溫下,的數量級約為
B.d點溶液中:
C.b點所加NaOH溶液的體積為5.0mL
D.在滴加溶液的過程中,溶液中離子濃度大小關系可能為:
【答案】D
【分析】常溫下,向20mL某濃度的HA溶液中逐滴加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,c點時水的電離程度最大,此點HA與NaOH剛好完全反應,由此可求出c(HA)= 0.5mol·L-1;b點時溶液呈中性,為HA與NaA的混合溶液;a點時,HA發生部分電離,電離產生的c(H+)=10-2 mol·L-1;d點溶液為NaA與NaOH的混合溶液。
【詳解】A.常溫下,=≈2×10-4,則Ka(HA)的數量級約為10-4,A不正確;
B.由分析可知,d點溶液為NaA與NaOH的混合溶液,溶液呈堿性,依據電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),可得c(Na+)>c(A-),B不正確;
C.若所加NaOH溶液的體積為5.0mL時,此時n(HA)=n(NaA),c(H+)=2×10-4mol·L-1,而b點時pH=7,則需繼續往溶液中加入NaOH,所以b點時所加NaOH溶液的體積大于5.0mL,C不正確;
D.當往HA溶液中滴加少量NaOH溶液后,溶液中發生電離的HA大于與NaOH反應的HA,也就是電離產生的c(H+)大于溶液中的c(Na+),從而得出溶液中離子濃度大小關系為:,D正確;故選D。
10.(2024·云南曲靖·二模)電位滴定法是根據滴定過程中電極電位的變化來確定滴定終點的一種分析方法。利用鹽酸滴定(不水解)溶液,其電位滴定曲線與曲線如圖所示,常溫下,的電離常數,下列說法錯誤的是
A.該滴定過程不需要酸堿指示劑 B.該滴定過程中水的電離程度逐漸減小
C.點溶液中 D.點溶液中:
【答案】C
【分析】由圖可知,a點時MA溶液與鹽酸恰好反應生成M(HA)2和MCl2,溶液pH為8.4;b點為M(HA)2溶液與鹽酸恰好反應生成H2A和MCl2,溶液呈酸性。
【詳解】A.由圖可知,滴定過程中可利用電極電位的變化來確定滴定終點,不需要酸堿指示劑來確定滴定終點,故A正確;
B.由分析可知,滴定過程中促進水電離的A2—濃度減小,所以水的電離程度逐漸減小,故B正確;
C.由電離常數可知,Ka1Ka2=×=,由分析可知,a點溶液pH為8.4,則溶液中===100.11,故C錯誤;
D.由分析可知,b點為H2A和MCl2混合溶液,由溶液中的電荷守恒關系可知,溶液中,則溶液中,故D正確;
故選C。
11.(2024·山東聊城·二模)硼酸在水溶液中存在電離平衡:。用溶液分別滴定體積均為的硼酸溶液、硼酸和甘露醇混合溶液,滴定過程中硼酸溶液,混合溶液的隨加入的溶液體積的變化如圖。
已知:
下列說法錯誤的是
A.加入甘露醇有利于硼酸的準確滴定
B.從滴定到,混合溶液的比硼酸溶液的大
C.P點:
D.W點:
【答案】D
【分析】隨著NaOH溶液的加入,溶液的堿性逐漸增強,溶液pH逐漸增大,因此P、W兩點所在曲線為溶液pH與V(NaOH)變化曲線,而M、N兩點所在曲線是與V(NaOH)的變化曲線。
【詳解】A.根據已知條件可知:加入甘露醇后,能夠與弱酸H3BO3電離產生的酸根陰離子[B(OH)4]-結合形成甘露醇-硼酸配離子,使c[B(OH)4]-)濃度減小,硼酸的電離平衡正向移動,促進硼酸電離平衡正向移動,有利于硼酸的準確滴定,A正確;
B.加入甘露醇后,能夠與弱酸H3BO3電離產生的酸根陰離子[B(OH)4]-結合形成甘露醇-硼酸配離子,使c[B(OH)4]-)濃度減小,硼酸的電離平衡正向移動,促進硼酸電離平衡正向移動,利于與NaOH溶液的反應,所以混合溶液的比硼酸溶液的大,B正確;
C.P點的pH=9.34,c(H+)=10-9.34mol/L,H3BO3的電離平衡常數,此時堿性溶液中NaOH過量,即P點:,C正確;
D.W點對應的V(NaOH)的最大,是pH的轉折點,則該點時V(NaOH)=V(H3BO3)=20 mL,溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c{[B(OH)4]-}+c(OH-),根據物料守恒可知c(H3BO3)+c{[B(OH)4]-}=0.005mol/L,整理可得c(Na+)+c(H+)+c(H3BO3)-c(OH-)=0.005 mol/L<0.01 mol/L,D錯誤;答案選D。
12.(2024·湖南·二模)鹽酸與碳酸鈉溶液相互滴定,下圖為反應過程中、、微粒濃度以及pH隨溶液總體積變化曲線。下列說法不正確的是
A.上圖是鹽酸滴定碳酸鈉溶液的曲線變化圖
B.
C.碳酸的電離平衡常數數量級是
D.已知草酸酸性大于碳酸,若用同濃度溶液代替溶液,其它實驗條件不變,則A點下移
【答案】C
【分析】若碳酸鈉溶液滴定鹽酸,則pH隨溶液總體積一直增大,若鹽酸滴定碳酸鈉溶液,則pH隨溶液總體積一直減小,則曲線①是pH變化曲線,且未滴定時,溶液的pH>7,溶液呈堿性,則上圖是鹽酸滴定碳酸鈉溶液的變化曲線;向碳酸鈉溶液中加入鹽酸,先后發生反應:、,隨著加入鹽酸的體積增大,的濃度一直減小,的濃度先增大后減小,溶液的pH一直減小,則曲線①代表pH的變化,曲線②代表濃度變化,曲線③代表濃度變化,曲線④代表濃度變化,以此解答。
【詳解】A.分析可知,如圖是鹽酸滴定碳酸鈉溶液的曲線變化圖,A正確;
B.起始溶液體積是10mL,加入鹽酸后依次反應:、,則A點、B點分別是第1個、第2個滴定終點,B點時:,由于二者濃度相同,故應加入20mL鹽酸溶液,才能達到第2個滴定終點,故,B正確;
C.曲線③代表,曲線④代表,由圖可知,曲線③④交點有,則碳酸的電離平衡常數,此時溶液,即,所以數量級是,C錯誤;
D.若用同濃度溶液代替溶液,A點得到溶液,已知草酸酸性大于碳酸,則的水解程度大于,溶液的堿性弱于溶液,A點下移,D正確;故選C。
13.(2024·陜西·模擬預測)亞砷酸C,是一種無機化合物.室溫下,調節某亞砷酸溶液的pH,體系中含As物種的組分分布系數與pH的關系如圖所示,分布系數。下列說法錯誤的是
A.
B.時,水電離的
C.等物質的量濃度和混合溶液中
D.當溶液后,體系中
【答案】D
【詳解】A.由As(OH)3 H++,Ka1=根據圖像中第一個交點,c[]=c[As(OH)3]且c(H+)=10-9mol/L,可算得,A項正確;
B.由圖可知時是亞砷酸的鹽溶液,弱酸的鹽溶液由于酸根水解,會促進水的電離,所以水電離的,B項正確;
C.的水解大于的電離,所以等物質的量濃度和混合溶液中,C項正確;
D.pH越大體系中會越大,D項錯誤;本題選D。
14.(2024·湖南長沙·二模)常溫下,將一定濃度的氨水逐滴加入25mL0.12mol L溶液中,該過程中溶液與加入氨水體積V的關系如圖所示,已知e點對應的溶液迅速由渾濁變澄清,且此時溶液中的與均約為mol L。下列敘述正確的是
A.最好選擇d~e段溶液與葡萄糖等含有醛基的有機物發生銀鏡反應
B.a點對應溶液中由水電離出的mol L
C.b點對應溶液中:
D.由e點可知,反應的平衡常數約為
【答案】B
【詳解】A.e點所得溶液為銀氨溶液,c~d段為生成氫氧化銀的階段,則與葡萄糖發生銀鏡反應最好選用e點溶液,故A錯誤;
B.a點沒有加入氨水,溶液為硝酸銀溶液,水解促進水的電離,,mol L,由水電離出的mol L,故B正確;
C.由圖可知,b點溶液中AG大于0,溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,由電荷守恒關系可知,溶液中,故C錯誤;
D.由圖可知,e點加入氨水體積為4.7 mL,溶液中銀離子和氨分子的濃度都為mol/L,則溶液中二氨合銀離子的濃度為mol/Lmol/L,反應的平衡常數,故D錯誤。
15.(2024·河北唐山·模擬預測)某學習小組探究利用強堿準確滴定強酸和弱酸混合溶液中強酸的可能性,以溶液滴定同濃度和混合溶液為例(HA代表不同的任意弱酸)。滴定百分比、分布系數隨變化關系如下圖所示。
[已知,]下列說法錯誤的是
A.曲線對應酸的電離常數:Ⅱ>Ⅲ
B.a點的縱坐標約為0.67
C.b點處存在如下關系:
D.對于曲線Ⅳ對應的弱酸和鹽酸混合體系,以甲基橙作指示劑,可準確滴定混合溶液中的
【答案】C
【詳解】A.如圖所示,當A-分布系數均為0.5時,對應c(A-)=c(HA),pH=-lgc(H+),A分布系數=0.5時,pH越大,對應酸的電離平衡常數越小,則電離平衡常數:Ⅱ>Ⅲ,A正確;
B.結合當A-分布系數均為0.5時,可得到曲線Ⅲ對應酸的電離平衡常數Ka=,a點對應pH=6.2,帶入得到,,B正確;
C.溶液中電荷守恒,b點存在,變形有,因為b點溶液呈酸性,,則,C錯誤;
D.可以準確滴定混合溶液中的HCl,說的是HCl剛剛滴定結束后,HA才開始電離;甲基橙作指示劑pH=4.4時變色(橙變黃),曲線Ⅳ的起點pH約為6,也就是說pH>6,HA才電離,因此用甲基橙作指示劑不影響HCl的滴定,D正確;故選:C。
【隨堂鞏固】
1.(2024·江西·三模)硼酸()在水溶液中存在電離平衡:。用溶液分別滴定體積均為的硼酸溶液、硼酸和甘露醇混合溶液,滴定過程中硼酸溶液、混合溶液的隨加入的溶液體積的變化如圖。
已知:
下列說法不正確的是
A.滴定硼酸時加入甘露醇可獲得更顯著的滴定突躍 B.溶液:X點C.Z點: D.P點和Q點均代表反應終點
【答案】C
【分析】隨著氫氧化鈉溶液的加入,溶液的堿性逐漸增強,溶液pH逐漸增大,ZP所在曲線為溶液pH與氫氧化鈉溶液體積變化曲線,XQY所在曲線為與氫氧化鈉溶液體積變化曲線。
【詳解】
A.據可知,甘露醇和發生反應生成甘露醇-硼酸配離子,使濃度減小,促進硼酸電離正向移動,利于與氫氧化鈉溶液的反應,使混合溶液的比硼酸大,所以可獲得更顯著的滴定突躍,故A正確;
B.由圖可知,加入的氫氧化鈉溶液的體積:X點C.Z點溶液呈堿性,pH=9.34,則:,,,所以,又因為水的電離比較微弱,所以溶液中存在,溶液中存在電荷守恒:,所以,即,故C錯誤;
D.P點時pH出現轉折,Q點時最大,也是pH的轉折點,所以均代表反應終點,故D正確;
故答案為:C。
2.(2024·甘肅張掖·模擬預測)工業生產中采用水解中和法處理含銅離子廢水。常溫下,水溶液中含銅微粒、、、、的分布系數隨pH的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.曲線3代表的含銅微粒是
B.曲線4的最高點對應溶液的pH=11.6
C.的平衡常數
D.向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至過量,反應的離子方程式是
【答案】D
【分析】隨著pH增加,Cu2+分布系數逐漸減小,、、的分布系數逐漸增加,然后再逐漸減小, 分布系數逐漸增加,故曲線1為 Cu2+,曲線2為,曲線3為 ,曲線4為,曲線5為,以此解答。
【詳解】A.由分析可知,曲線3代表的含銅微粒是,A正確;
B.由圖可知,當、濃度相等時pH=10.7,當、濃度相等時pH=12.5,曲線4最高點對應溶液中的濃度最高,此時pH= =11.6,B正確;
C.,當、濃度相等時,pH=10.7,c(H+)=10-10.7mol/L,c(OH-)=10-3.3mol/L,K3===103.3,,當[Cu(OH)3]和[Cu(OH)4]2-濃度相等時,pH=12.5,c(H+)=10-12.5mol/L,c(OH-)=10-1.5mol/L,K4==101.5,則K4=,,K= =10-4.8,C正確;
D.向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至過量,生成的還會繼續和OH-反應生成和,D錯誤;故選D。
3.(2024·黑龍江綏化·模擬預測)常溫下,向25mL溶液中逐滴加入一定濃度的氨水,該過程中加入氨水的體積V與溶液中的關系如圖所示。已知d點對應的溶液迅速由渾濁變得澄清且此時溶液中的與均約為。下列敘述錯誤的是
A.a點溶液中由水電離出的濃度為
B.b點對應溶液中:
C.做銀鏡反應實驗時,最好選擇d點對應的銀氨溶液
D.常溫下,反應的平衡常數的數量級為
【答案】D
【詳解】A.a點溶液中,,則,a點溶質為,發生水解,可以促進水的電離,故由水電離出的,故A項正確;
B.根據電荷守恒有,b點對應的溶液中存在,因此有,故B項正確;
C.d點時,生成的AgOH恰好完全溶解,故C項正確;
D.由d點可知,d點,據Ag元素守恒得:,故的平衡常數,故D項錯誤;故本題選D。
4.(2024·黑龍江大慶·模擬預測)25℃時,用溶液滴定同濃度的溶液,被滴定分與值、微粒分布分數[,X表示或]的關系如圖所示,下列說法正確的是
A.用KOH溶液滴定溶液可以用酚酞作指示劑
B.25℃時,第二步電離平衡常數
C.c點溶液中:
D.b、c兩點溶液中水的電離程度:,e點對應的值約為2
【答案】A
【詳解】A.根據圖示,KHA溶液呈酸性,K2A溶液的pH≈10,酚酞的變色范圍是8~10,所以用KOH溶液滴定溶液可以用酚酞作指示劑,故A正確;
B.根據圖示,c(A2-)=c(HA-)時,pH=7,25℃時,第二步電離平衡常數,故B錯誤;
C.c點溶液中c(A2-)=c(HA-),pH=7,c(H+)=c(OH-),又根據電荷守恒,c(H+)+ c(K+)=c(OH-)+ 2c(A2-)+ c(HA-),可以得到,故C錯誤;
D.隨滴入KOH的體積增大,H2A減少、K2A最多,H2A抑制水電離,K2A水解促進水電離,所以b< c點溶液中水的電離程度,由圖可知e點對應的值大于2,故D錯誤;答案選A。
5.(2024·河南·三模)常溫下,向20mL 0.1亞硫酸溶液中滴加0.1的NaOH溶液,溶液中與NaOH溶液體積的關系如圖所示(已知:m、p兩點的pH分別為1.86、6.22)。
下列說法錯誤的是
A.常溫下,亞硫酸的第二步電離平衡常數的數量級為
B.當V(NaOH溶液)=20mL時,
C.V(NaOH溶液)=40mL時,水的電離程度最大
D.p點時,
【答案】B
【分析】亞硫酸溶液中未加NaOH溶液時,濃度最小,隨著所加NaOH溶液體積增大,濃度增大,促進亞硫酸電離,亞硫酸濃度減小、濃度在最初會增大,所以曲線①②③分別代表亞硫酸、、與NaOH溶液體積的關系。
【詳解】A.常溫下,亞硫酸的第二步電離方程式為:,曲線②③交點,p點c()=c(),c(H+)=10-6.22mol/L,平衡常數為,即數量級為,故A正確;
B.當V(NaOH溶液)=20mL時,亞硫酸溶液與NaOH按物質的量之比1:1恰好完全反應,①③分別代表亞硫酸、,圖像顯示此時亞硫酸濃度小于,即的水解小于電離,溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),電荷守恒、物料守恒,即,又c(H+)>c(OH-),所以,故B錯誤;
C.20mL 0.1亞硫酸溶液中滴加0.1的NaOH溶液,當V(NaOH溶液)=40mL時,恰好完全生成Na2SO3,Na2SO3是強堿弱酸鹽,水解促進水電離,所以此時水的電離程度最大,故C正確;
D.由圖可知p點時,c()=c(),電荷守恒,所以,故D正確;故答案為:B。
6.(2024·安徽合肥·三模)常溫下,用0.1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1 溶液,得到pH與V(NaOH)、[或]關系如圖所示。下列或敘述正確的是
A.M點對應的溶液中:
B.曲線n表示pH與的變化關系
C.當pH=7時,
D.的平衡常數
【答案】C
【詳解】A.由圖可知,為二元弱酸,在水中分兩步電離,當縱坐標為0時,,由于,曲線m代表,曲線n代表,且、,由圖可知,M點溶質主要溶質為NaHA,NaHA為酸式鹽,且此時溶液為酸性(pH=4),故的電離程度大于其水解程度,,質子守恒式:,故A項錯誤;
B.根據上述分析可,曲線m表示pH與的變化關系,故B項錯誤;
C.根據上述分析,當pH=7時,,則,故,故C項正確;
D.的平衡常數,故D項錯誤;故本題選C。
7.(2024·廣西貴港·模擬預測)如圖為某實驗測得溶液在升溫過程中(不考慮水揮發)的變化曲線,段有少量放出。下列說法正確的是
A.點溶液的等于點溶液的
B.點時,
C.點溶液中,
D.段,減小說明升溫抑制了的水解
【答案】C
【詳解】A.,隨著溫度的升高,增大;點、點的相同,即氫離子濃度相同,但是不同,點的大,所以點溶液的比點溶液的小,A項錯誤;
B.碳酸氫鈉溶液中存在電離平衡和水解平衡,根據圖示可知,點時碳酸氫鈉溶液顯堿性,水解程度大于電離程度,,所以,B項錯誤;
C.段有少量放出,所以,C項正確;
D.碳酸氫鈉溶液中存在電離和水解兩個過程,而電離和水解均為吸熱過程,升高溫度,均促進了電離和水解兩個過程,D項錯誤;
故答案選C。
8.(2024·四川雅安·模擬預測)電位滴定法是根據滴定過程中指示電極電位的變化來確定滴定終點的一種滴定分析方法。常溫下,利用鹽酸滴定某溶液中碳酸鈉的含量,其電位滴定曲線與pH曲線如圖所示。(已知碳酸的電離常數,)下列說法正確的是
A.該滴定過程需要兩種指示劑
B.b點溶液中存在:
C.水的電離程度:a點b點
D.a點溶液中
【答案】B
【分析】如圖,滴定過程中,pH不斷下降,圖中出現兩個突變,分別表示的反應為+H+=+H2O、+H+=CO2↑+H2O;根據其突變的電位,該滴定過程中不需要指示劑。
【詳解】A.該滴定過程不需要加入酸堿指示劑,利用電極電位的變化來確定滴定終點,故A錯誤;
B.b點溶液的溶質為H2CO3和NaCl,由物料守恒有c(Na+)=c(Cl ),根據電荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(Cl )+c(OH ),兩式聯立可得c(H+)=c()+2c()+c(OH ),則有c(H+)>c()+c()+c(OH ),B項正確;
C.a點溶液的溶質為NaHCO3和NaCl,NaHCO3水解程度大于電離程度,促進水的電離,b點H2CO3抑制水的電離,C項錯誤;
D.NaHCO3溶液中存在電離平衡和水解平衡,Ka1×Ka2=,由圖可知,a點pH=8.4,c(H+)=10-8.4mol/L,則,D項錯誤;
綜上所述,答案為B。
9.(2024·四川成都·模擬預測)已知。初始溫度25℃時,向氨水中滴加的稀硫酸,測得混合溶液的溫度T、pOH隨加入稀硫酸體積V的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A.水的電離程度:cB.圖中b點溶液中,
C.a、b、c三點對應的水解平衡常數:
D.若,則c點對應溶液中
【答案】C
【詳解】A.b點溫度最高,說明b點氨水和硫酸恰好反應,b點溶質只有(NH4)2SO4,a點溶質為(NH4)2SO4、氨水,c點溶質為(NH4)2SO4、H2SO4、(NH4)2SO4促進水電離、H2SO4和氨水都抑制水電離,b點水的電離程度最大,故A正確;
B.b點溫度最高,說明b點氨水和硫酸恰好反應,b點溶質只有(NH4)2SO4,(NH4)2SO4水解呈酸性,所以b點溶液中,,故B正確;
C.水解吸熱,溫度越高的水解平衡常數越大,a、b、c三點對應的水解平衡常數:,故C錯誤;
D.若,根據物料守恒①,根據電荷守恒②,綜合①②得,故D正確;
選C。
10.(2024·山東·模擬預測)某小組根據常溫下溶液的分布系數(如圖所示)開展以下實驗:
實驗1:向溶液中加入等體積溶液;
實驗2:向溶液中加入足量溶液,有沉淀生成。
下列說法中正確的是
A.常溫下,的
B.實驗1所得的溶液中:
C.實驗2中所得沉淀是黑色
D.向實驗1所得溶液中滴加溶液,將促進水的電離
【答案】B
【分析】
對圖中曲線進行標記如圖,pH較小時,主要以H2S存在,隨pH增大,H2S逐漸減少,HS-逐漸增多,pH繼續增大,HS-減少,S2-增多,故曲線a表示H2S,曲線b表示HS-,曲線c表示S2-,圖中a、b曲線交點,c(H2S)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,H2S的Ka1==10-6.9,同理,由b、c曲線交點,Ka2=10-13.0;
【詳解】A.圖中a、b曲線交點,c(H2S)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,H2S的Ka1==10-6.9,A錯誤;
B.實驗1即H2S和NaOH等量混合,相當于溶質為NaHS,由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH )+c(HS )+2c(S2 ),由于Kh2==10-7.1>Ka2=10-13.0;即HS 水解程度大于電離程度溶液顯堿性,c(OH )>c(H+),故c(Na+)>c(HS )+2c(S2 ),B正確;
C.鐵離子有氧化性,H2S有還原性,故實驗2中所得沉淀是淡黃色的S單質,C錯誤
D.實驗1所得溶液相當于NaHS溶液,加入氫氧化鈉溶液,剛開始氫氧化鈉溶液和NaHS反應得Na2S,Na2S水解程度大于NaHS,促進水的電離,但是當NaHS全部反應完后,繼續滴加氫氧化鈉溶液相當于溶液中加堿,會抑制水的電離,所以是先促進后抑制,D錯誤;
本題選B。
11.(2024·廣西南寧·二模)常溫下,向一定濃度鄰苯二甲酸鈉(表示)溶液中通入氣體,保持溶液體積和溫度不變,測得與[X為、、;]的變化關系如圖所示,下列說法正確的是
A.曲線表示-lgc(H2A)
B.Ka1(H2A) =10-3
C.水的電離程度:aD.c點溶液中:c(H+)+
【答案】B
【詳解】A.向鄰苯二甲酸鈉溶液中通入氯化氫氣體時,溶液中氫氧根離子濃度減小,A2-離子濃度減小、HA-離子濃度先增大后減小、H2A的濃度增大,則溶液中pOH增大,-lgc(A2-)增大、-lgc(H2A)減小、-lg增大,所以曲線L1、L2、L3分別表示-lgc(A2-)、-lgc(H2A)、-lg,A錯誤;
B.由圖可知,溶液中-lg為0時,溶液pOH為8.6,由電離常數公式可知,鄰苯二甲酸的Ka2(H2A)== c(H+)=10-5.4;b點溶液中,A2-離子濃度與H2A的濃度相等,溶液pOH為9.8,則電離常數Ka1(H2A) Ka2(H2A)= = c2(H+)=10-8.4,所以鄰苯二甲酸的Ka1(H2A) =10-3,B正確;
C.A2-離子在溶液中水解促進水的電離,H2A在溶液中電離出的氫離子抑制水的電離,則向鄰苯二甲酸鈉溶液中通入氯化氫氣體時,A2-離子濃度減小、H2A的濃度增大,水的電離程度依次減小,則水的電離程度大小順序為,C錯誤;
D.鄰苯二甲酸鈉溶液中存在物料守恒關系:,向鄰苯二甲酸鈉溶液中通入氯化氫氣體時,溶液的成分發生變化,但溶液中的物料守恒關系始終不變,D錯誤;本題選B。
12.(23-24高三下·重慶·階段練習)常溫下,在封閉儀器中裝有溶液,現向其中緩慢注入溶液,隨著溶液注入體積增加,溶液的變化如下圖所示(的電離平衡常數為),關于上述實驗,下列分析錯誤的是
A.AB段主要發生的反應為
B.BC段值降低主要是因為生成強酸
C.水電離程度
D.時,溶液中離子濃度大小順序為
【答案】D
【分析】由圖可知,亞硫酸氫鈉溶液體積為10mL時,溶液中發生的反應為2NaClO+NaHSO3= NaCl+HClO+Na2SO4,反應得到等濃度的氯化鈉、次氯酸和硫酸鈉混合溶液;亞硫酸氫鈉溶液體積為20mL時,溶液中發生的反應為HClO+NaHSO3=NaCl+H2SO4,反應得到氯化鈉、硫酸鈉和硫酸的混合溶液;亞硫酸氫鈉溶液體積為40mL時,溶液中發生的反應為H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2SO3,反應得到氯化鈉、硫酸鈉和亞硫酸的混合溶液。
【詳解】A.由分析可知,AB段主要發生的反應為2NaClO+NaHSO3= NaCl+HClO+Na2SO4,反應的離子方程式為,故A正確;
B.由分析可知,BC段主要發生的反應為HClO+NaHSO3=NaCl+H2SO4,則溶液pH值降低主要是因為生成了完全電離的硫酸,故B正確;
C.由分析可知,A點為次氯酸鈉溶液,次氯酸根離子水解促進水的電離,B點為等濃度的氯化鈉、次氯酸和硫酸鈉混合溶液,次氯酸在溶液中電離出的氫離子抑制水的電離,C點為氯化鈉、硫酸鈉和硫酸的混合溶液,硫酸在溶液中電離出的氫離子抑制水的電離,D點為氯化鈉、硫酸鈉和亞硫酸的混合溶液,亞硫酸在溶液中電離出的氫離子抑制水的電離,酸溶液中氫離子濃度越大,抑制水的電離程度越大,則水電離程度大小順序為A>B>D>C,故C正確;
D.由得失電子數目守恒可知,次氯酸鈉溶液與亞硫酸氫鈉溶液反應生成氯離子的物質的量與硫酸根離子的物質的量相等,則溶液pH為7時,溶液中氯離子濃度大于硫酸根離子濃度,故D錯誤;故選D。
13.(2024·陜西安康·模擬預測)常溫下,向溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或隨溶液的變化如圖所示[可能用到的數據:,]。下列說法錯誤的是
A.曲線代表與溶液的關系
B.常溫下,的
C.常溫下,溶液中:
D.從開始滴加至溶液過量的過程中,水的電離程度是先增大后減小
【答案】C
【詳解】A.向溶液中滴加溶液時,溶液的逐漸增大,所以代表,則代表,A正確;
B.由于二元弱酸的電離常數表達式分別為,當時,,此時,則;當時,,此時,則,B正確;
C.溶液中既存在的水解平衡,又存在的電離平衡,的水解平衡常數,所以溶液中的水解程度小于的電離程度,溶液呈弱酸性,則,C錯誤;
D.對水的電離起抑制作用,當向溶液中滴加溶液時,由于先生成后生成,這兩種鹽都可水解,促進水的電離,當完全被中和生成后,再滴加過量的溶液時,又對水的電離起抑制作用,D正確;故選C。
14.(2024·山東日照·三模)室溫下,向一定濃度溶液中加入鹽酸,溶液中粒子(、、、、)濃度的負對數(用pc表示)與溶液pOH變化的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.M點縱坐標為2.7
B.水的電離程度:X>M>Y>N
C.隨著pH減小,先增大后減小
D.N點溶液中
【答案】D
【分析】越小,堿性越強,也會越大,因此線MX代表,線XY代表,線MY代表,最后兩條線分別是、。X點時,,則的;同理,Y點時,,則的;據此分析解答。
【詳解】A.M點時,,也是取最大值時,,再根據,求出,,則,故A正確;
B.X→M→Y→N過程,逐漸減少,水的電離程度逐漸減小,故B正確;
C.當pH減小時,根據不變,而先增大后減小,則先增大后減小,故C正確;
D.N點時,根據電荷守恒,N點時,由此可以得出,而,則,故D錯誤;故選D。
15.(2024·河南信陽·模擬預測)已知常溫下水溶液中、、、、的分布分數如[如]隨變化曲線如圖1所示,溶液中和關系如圖2所示,用的溶液滴定溶液,下列說法錯誤的是

A.曲線b表示
B.溶液中存在:
C.反應的平衡常數
D.滴定過程中始終存在:
【答案】D
【分析】由題中信息可知,由題中信息可知,為二元弱酸,、,HB為一元弱酸,,用溶液滴定溶液,發生反應:,則酸性;隨著pH增大,溶液中、減少,、增多,HA-先增多后減少,所以曲線a、b、c表示H2A的各微粒分布曲線,曲線a表示H2A,曲線b表示,曲線c表示,曲線d為HB,曲線e為。
【詳解】A.根據分析可知,曲線b表示,A項正確;
B.由圖可知,,,的電離程度大于水解程度,溶液顯酸性,根據電荷守恒有:,溶液為酸性,因此,可得,B項正確;
C.的平衡常數,上下都乘以和、,得,由圖可知:,,,,得,C項正確;
D.若滴定過程中不產生沉淀,則根據電荷守恒:,根據元素質量守恒:,則,但隨著溶液的滴入,產生沉淀而析出,溶液中,則,D項錯誤;故答案選D。
【真題演練】
1.(2024·吉林·高考真題)下,、和的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。某實驗小組以為指示劑,用標準溶液分別滴定含水樣、含水樣。
已知:①為磚紅色沉淀;
②相同條件下溶解度大于;
③時,,。
下列說法錯誤的是
A.曲線②為沉淀溶解平衡曲線
B.反應的平衡常數
C.滴定時,理論上混合液中指示劑濃度不宜超過
D.滴定達終點時,溶液中
【答案】D
【分析】由于AgCl和AgBr中陰、陽離子個數比均為1:1,即兩者圖象平行,所以①代表,由于相同條件下,AgCl溶解度大于AgBr,即,所以②代表AgCl,則③代表AgBr,根據①上的點(2.0,7.7),可求得,根據②上的點(2.0,7.7),可求得,根據③上的點(6.1,6.1),可求得。
【詳解】A.由分析得,曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線,故A正確;
B.反應的平衡常數,故B正確;
C.當Cl-恰好滴定完全時,,即,因此,指示劑的濃度不宜超過10-2mol/L,故C正確;
D.當Br-到達滴定終點時,,即,,故D錯誤;故選D。
2.(2023·全國·高考真題)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關系圖(;可認為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是

A.由點可求得
B.時的溶解度為
C.濃度均為的和可通過分步沉淀進行分離
D.混合溶液中時二者不會同時沉淀
【答案】C
【詳解】A.由點a(2,2.5)可知,此時pH=2,pOH=12,則===,故A錯誤;
B.由圖中信息可知,時的濃度為,因此,的溶解度不是,故B錯誤;
C.由圖可知,當鐵離子完全沉淀時,鋁離子尚未開始沉淀,可通過調節溶液pH的方法分步沉淀和,故C正確;
D.由圖可知,沉淀完全時,,pM5,此時pH約為4.7,在此pH下剛開始沉淀的濃度為,而題中>,則會同時沉淀,故D錯誤;
答案選C。
3.(2023·北京·高考真題)利用平衡移動原理,分析一定溫度下在不同的體系中的可能產物。
已知:i.圖1中曲線表示體系中各含碳粒子的物質的量分數與的關系。
ii.2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合;曲線Ⅱ的離子濃度關系符合[注:起始,不同下由圖1得到]。

下列說法不正確的是
A.由圖1,
B.由圖2,初始狀態,無沉淀生成
C.由圖2,初始狀態,平衡后溶液中存在
D.由圖1和圖2,初始狀態、,發生反應:
【答案】C
【詳解】A.水溶液中的離子平衡 從圖1可以看出時,碳酸氫根離子與碳酸根離子濃度相同,A項正確;
B.從圖2可以看出、時,該點位于曲線Ⅰ和曲線Ⅱ的下方,不會產生碳酸鎂沉淀或氫氧化鎂沉淀,B項正確;
C.從圖2可以看出、時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,根據物料守恒,溶液中,C項錯誤;
D.時,溶液中主要含碳微粒是,,時,該點位于曲線Ⅱ的上方,會生成碳酸鎂沉淀,因此反應的離子方程式為,D項正確;故選C。
4.(2023·湖南·高考真題)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度均為的和的混合溶液,滴定過程中溶液的隨()的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A.約為
B.點a:
C.點b:
D.水的電離程度:
【答案】D
【分析】NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反應時,先與強酸反應,然后再與弱酸反應,由滴定曲線可知,a點時NaOH溶液和HCl恰好完全反應生成NaCl和水,CH3COOH未發生反應,溶質成分為NaCl和CH3COOH;b點時NaOH溶液反應掉一半的CH3COOH,溶質成分為NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c點時NaOH溶液與CH3COOH恰好完全反應,溶質成分為NaCl、CH3COONa;d點時NaOH過量,溶質成分為NaCl、CH3COONa和NaOH,據此解答。
【詳解】A.由分析可知,a點時溶質成分為NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正確;
B.a點溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒關系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正確;
C.點b溶液中含有NaCl及等濃度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液顯酸性,說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度,則c(CH3COOH)D.c點溶液中CH3COO-水解促進水的電離,d點堿過量,會抑制水的電離,則水的電離程度c>d,故D錯誤;答案選D。
5.(2023·湖北·高考真題)為某鄰苯二酚類配體,其,。常溫下構建溶液體系,其中,。體系中含Fe物種的組分分布系數δ與pH的關系如圖所示,分布系數,已知,。下列說法正確的是
A.當時,體系中
B.pH在9.5~10.5之間,含L的物種主要為
C.的平衡常數的lgK約為14
D.當時,參與配位的
【答案】C
【分析】從圖給的分布分數圖可以看出,在兩曲線的交點橫坐標值加和取平均值即為某型體含量最大時的pH,利用此規律解決本題。
【詳解】A.從圖中可以看出Fe(Ⅲ)主要與L2-進行絡合,但在pH=1時,富含L的型體主要為H2L,此時電離出的HL-較少,根據H2L的一級電離常數可以簡單計算pH=1時溶液中c(HL-)≈5×10-9.46,但pH=1時c(OH-)=10-13,因此這四種離子的濃度大小為c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A錯誤;
B.根據圖示的分布分數圖可以推導出,H2L在pH≈9.9時HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此當pH在9.5~10.5之間時,含L的物種主要為HL-,B錯誤;
C.該反應的平衡常數K=,當[FeL2]-與[FeL]+分布分數相等時,可以將K簡化為K=,此時體系的pH=4,在pH=4時可以計算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,則該絡合反應的平衡常數K≈1014.16,即lg K≈14,C正確;
D.根據圖像,pH=10時溶液中主要的型體為[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分數均約為0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1,此時形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-,即參與配位的c(L2-)≈5×10-4,D錯誤;故答案選C。
6.(2023·福建·高考真題)時,某二元酸的、。溶液稀釋過程中與的關系如圖所示。已知的分布系數。下列說法錯誤的是
A.曲線n為的變化曲線 B.a點:
C.b點: D.c點:
【答案】B
【分析】
溶液稀釋過程中,隨著水的加入,因存在電離平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系數先保持不變后減小,曲線n為的變化曲線,的增大,減小,增大明顯,故曲線m為的變化曲線,則曲線p為的變化曲線;
【詳解】A.溶液稀釋過程中,隨著水的加入,因存在電離平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系數開始時變化不大且保持較大,故曲線n為的變化曲線,選項A正確;
B.a點, =1.0,則=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,選項B錯誤;
C.b點, =0.70,==0.15,即=,根據物料守恒有,,故,選項C正確;
D.c點:=,故根據電荷守恒有,故,選項D正確;
答案選B。
7.(2023·遼寧·高考真題)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即,通過調節pH使和形成硫化物而分離,體系中與關系如下圖所示,c為和的濃度,單位為。已知,下列說法正確的是   
A. B.③為與的關系曲線
C. D.
【答案】D
【分析】已知H2S飽和溶液中隨著pH的增大,H2S的濃度逐漸減小,HS-的濃度增大,S2-濃度逐漸增大,則有-lgc(HS-)和-lg(S2-)隨著pH增大而減小,且相同pH相同時,HS-濃度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),則Ni2+和Cd2+濃度逐漸減小,且,即當c(S2-)相同時,c(Ni2+)>c(Cd2+),則-lgc(Ni2+)和-lg(Cd2+)隨著pH增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲線①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,據此分析結合圖像各點數據進行解題。
【詳解】A.由分析可知,曲線①代表Cd2+、③代表S2-,由圖示曲線①③交點可知,此時c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,則有,A錯誤;
B.由分析可知,③為與的關系曲線,B錯誤;
C.由分析可知,曲線④代表HS-,由圖示曲線④兩點坐標可知,此時c(H+)=10-1.6mol/L時,c(HS-)=10-6.5mol/L,或者當c(H+)=10-4.2mol/L時,c(HS-)=10-3.9mol/L,,C錯誤;
D.已知Ka1Ka2==,由曲線③兩點坐標可知,當c(H+)=10-4.9mol/L時,c(S2-)=10-13mol/L,或者當c(H+)=10-6.8mol/L時,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有Ka1Ka2===10-21.8,結合C項分析可知Ka1=10-7.1,故有,D正確;故答案為D。
8.(2023·重慶·高考真題)溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,關于各點對應的溶液,下列說法正確的是

A.點等于點
B.點大于點
C.點降溫過程中有2個平衡發生移動
D.點
【答案】B
【詳解】A.溫度升高,水的電離程度增大,則點小于點,A錯誤;
B.升高溫度促進銨根離子的電離,且N點銨根離子濃度更大,水解生成氫離子濃度更大,N點酸性更強,故點大于點,B正確;
C.點降溫過程中有水的電離平衡、銨根離子的水解平衡、硫酸銨的溶解平衡3個平衡發生移動,C錯誤;
D.點為硫酸銨的不飽和溶液,由電荷守恒可知,,D錯誤;故選B。
9.(2023·浙江·高考真題)甲酸是重要的化工原料。工業廢水中的甲酸及其鹽,通過離子交換樹脂(含固體活性成分,R為烷基)因靜電作用被吸附回收,其回收率(被吸附在樹脂上甲酸根的物質的量分數)與廢水初始關系如圖(已知甲酸),下列說法不正確的是
A.活性成分在水中存在平衡:
B.的廢水中
C.廢水初始,隨下降,甲酸的電離被抑制,與作用的數目減少
D.廢水初始,離子交換樹脂活性成分主要以形態存在
【答案】D
【詳解】A.由圖可知,溶液呈堿性,溶液中存在如下平衡,故A正確;
B.由電離常數公式可知,溶液中=,當溶液pH為5時,溶液中==18,故B正確;
C.由圖可知,溶液pH為2.4時,廢水中的甲酸及其鹽回收率最高,當溶液中pH小于2.4時,隨溶液pH下降,溶液中氫離子濃度增大,甲酸的電離被抑制,溶液中甲酸根個離子濃度減小,與作用的數目減小,故C正確;
D.由圖可知,溶液呈堿性,溶液中存在如下平衡,當廢水初始pH大于5時,平衡向左移動,離子交換樹脂活性成分主要以R3N形態存在,故D錯誤;故選D。
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水溶液中的離子平衡圖像分析
【知識梳理】
一、知識結構
1.水溶液中的離子平衡的知識關聯
2.水溶液中離子平衡的圖像類型
(1)滴定曲線
(2)分布系數曲線
(3)對數—pH曲線
(4)混合曲線(雙橫坐標或雙縱坐標曲線)
二、 核心知識
水溶液中離子平衡的圖像題型
1.滴定曲線
酸堿中和滴定曲線圖示
氫氧化鈉溶液滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸溶液的滴定曲線 鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉溶液、氨水的滴定曲線
曲線起點不同:強堿滴定強酸、弱酸的曲線,強酸起點低;強酸滴定強堿、弱堿的曲線,強堿起點高
突躍點變化范圍不同:強堿與強酸反應(強酸與強堿反應)的突躍點變化范圍大于強堿與弱酸反應(強酸與弱堿反應)
室溫下,pH=7不一定是反應終點:強堿與強酸反應時,反應終點pH=7;強堿與弱酸(強酸與弱堿)反應時,反應終點不是pH=7(強堿與弱酸反應終點pH>7,強酸與弱堿反應終點pH<7)
2.分布系數曲線
分布系數圖像簡稱分布曲線,是指以pH為橫坐標,分布系數即組分的平衡濃度占總濃度的分數為縱坐標,分布系數與溶液pH之間的關系曲線。
舉例 一元弱酸(以CH3COOH為例) 二元弱酸(以草酸為例) 三元弱酸(以H3PO4為例)
弱電解質分布系數圖
δ δ0、δ1分別為CH3COOH,CH3COO-分布系數 δ0為H2C2O4分布系數,δ1為HC2O分布系數,δ2為C2O分布系數 δ0為H3PO4分布系數,δ1為H2PO分布系數,δ2為HPO分布系數,δ3為PO分布系數
含義 當pH<pKa時,主要存在形式是CH3COOH;當pH>pKa時,主要存在形式是CH3COO-。δ0與δ1曲線相交在δ0=δ1=0.5處,此時c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa 當溶液的pH=1.2時,δ0=δ1,當pH=4.2時,δ1=δ2;當pH<1.2時,H2C2O4為主要存在形式;在1.2<pH<4.2區間,HC2O為主要存在形式;而當pH>4.2時,C2O為主要存在形式 當溶液的pH=2時,δ0=δ1,當pH=7.1時,δ1=δ2,當pH=12.2時,δ2=δ3;當pH<2時,H3PO4為主要存在形式,在2<pH<7.1區間,H2PO為主要存在形式;在7.1<pH<12.2區間,HPO為主要存在形式;而當pH>12.2時,PO為主要存在形式
離子方程式 pH由2到6發生反應的離子方程式:CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O pH由4到6發生反應的離子方程式:HC2O+OH-===C2O+H2O pH由11到14發生反應的離子方程式:HPO+OH-===PO+H2O
求lg K K(CH3COOH)=,從圖可知,當c(CH3COO-)=c(CH3COOH)時,pH=pK=4.76,K(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76,lg K(CH3COOH)=-4.76 K2(H2C2O4)=eq \f(c(C2O)·c(H+),c(HC2O)),從圖可知,當c(C2O)=c(HC2O)時,pH=4.2,K2=c(H+)=10-4.2,lg K2=-4.2 K3(H3PO4)=eq \f(c(PO)·c(H+),c(HPO)),從圖可知,當c(HPO)=c(PO)時,pH=12.2,K3=c(H+)=10-12.2,lg Ka=-12.2
3.對數—pH曲線
??紝祱D像的類型
圖像種類 具體類型 含義 變化規律
對數圖像 lg 生成物與反應物離子濃度比的常用對數 lg 越大,反應向正反應方向進行的程度越大
lg 稀釋后與稀釋前體積比的常用對數 lg 越大,稀釋程度越大
AG=lg 氫離子與氫氧根離子濃度比的常用對數 AG越大,酸性越強,中性時,=1,AG=0
負對數圖像 pH=-lg c(H+) 氫離子濃度的常用對數負值 pH越大,c(H+)越小,溶液的堿性越強
pC=-lg c(C) C離子濃度的常用對數負值 pC越大,c(C)越小
常見圖像示例
(1)pOH-pH曲線
Q點為中性
M點為酸性,c(OH-)=1×10-b mol·L-1
N點為堿性,c(H+)=1×10-b mol·L-1
(2)常溫下將KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關系圖:
①二元弱酸(H2X)一級電離程度遠大于二級電離程度,②lg越大,表示電離程度越大,因而N代表一級電離的曲線,M代表二級電離曲線,可以根據m點、n點的坐標計算pKa1和pKa2。
②將溶液中某一微粒的濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值取常用對數,即lg c(A)或lg得到的粒子濃度對數圖像。
【思維方法】
1.滴定曲線分析思路方法
以室溫時用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液為例,總結如何抓住滴定曲線的5個關鍵點。滴定曲線如圖所示:
2.透析分布曲線,鎖定思維方向
一元弱酸(以CH3COOH為例) 二元酸(以草酸H2C2O4為例)
δ0為CH3COOH分布系數,δ1為CH3COO-分布系數 δ0為H2C2O4分布系數、δ1為HC2O4-分布系數、δ2為C2O42-分布系數
隨著pH增大,溶質分子濃度不斷減小,離子濃度逐漸增大,酸根離子增多。根據分布系數可以書寫一定pH時所發生反應的離子方程式
同一pH條件下可以存在多種溶質微粒。根據在一定pH的微粒分布系數和酸的分析濃度,就可以計算各成分在該pH時的平衡濃度
3.破解對數圖像——pH的數據
(1)運算法則:lg ab=lg a+lg b、lg =lg a-lg b、lg 1=0。
(2)運算突破點:如lg=0的點有c(A)=c(B);lg c(D)=0的點有c(D)=1 mol·L-1。
4.突破雙坐標綜合圖像的秘訣
例如:(2020·全國卷Ⅰ,13)以酚酞為指示劑,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系數δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關系如圖所示。[比如A2-的分布系數:δ(A2-)=]
(1)明坐標(2)定物質(3)判強弱(4)寫守恒(5)算常數
【思維模型】
1.突破滴定曲線的思維模型
1.中和滴定曲線“5點”分析法
抓反應的“起始”點 判斷酸、堿的相對強弱
抓反應“一半”點 判斷是哪種溶質的等量混合
抓“恰好”反應點 判斷生成的溶質成分及溶液的酸堿性
抓溶液的“中性”點 判斷溶液中溶質的成分及哪種物質過量或不足
抓反應的“過量”點 判斷溶液中的溶質,判斷哪種物質過量

2.突破分布曲線的思維模型
3.破解對數圖像的思維模型
(1)識圖像:觀察橫坐標、縱坐標的含義,看清每條曲線代表的粒子種類以及曲線的變化趨勢,計算電離常數時應利用兩種粒子濃度相等的點,如lg=0。
(2)找聯系:根據圖像中的坐標含義和曲線的交點,分析所給電解質的電離平衡常數或pH與縱、橫坐標之間的聯系。
(3)想原理:涉及電離平衡常數,寫出平衡常數表達式,在識圖像、想原理的基礎上,將圖像與原理結合起來思考。
(4)用公式:運用對數計算公式分析。
4.破解雙縱或雙橫坐標綜合圖像的思維模型
雙縱或雙橫坐標,它涉及的影響因素多,變量關系復雜,信息綜合性強,用好控制變量思想。
【典例精講】
1.(23-24高三下·遼寧沈陽·階段練習)25℃時,向的溶液()中通入HCl或加入NaOH調節pH,不考慮溶液體積變化且過程中無氣體逸出。含碳(或氮)微粒的分布分數[如:]與pH關系如圖。下列說法錯誤的是
A.溶液在時存在:
B.曲線M表示的分布分數隨pH變化
C.的
D.該體系在時,溶液中
2.(2024·天津河西·二模)現有的HCl和的混合溶液10mL,常溫下用的NaOH標準溶液進行滴定。滴定過程中溶液的pH隨[]的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A.點a:
B.由點b數據推知約為
C.點c:
D.溶液中水的電離程度:點d<點e
3.(2024·湖南岳陽·三模)常溫下,在10mL 0.1MOH溶液中滴加pH=1的鹽酸,溶液中AG()與鹽酸體積(V)之間的關系如圖所示,下列說法不正確的是
A.P點→Q點:水的電離程度變小
B.G點:
C.
D.F點溶液中:
4.(2024·內蒙古包頭·三模)25℃時,某混合溶液中,由水電離出的的對數與的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.曲線L1表示與的變化關系
B.
C.從X點到Y點發生的反應為:
D.Z點時溶液的pH=11
5.(2024·福建莆田·三模)實驗小組利用感應器技術探究1mol L-1的碳酸鈉溶液滴定10.00mL1mol L-1鹽酸溶液過程中離子濃度變化(忽略溶液體積變化的影響)。反應過程中含碳微粒濃度的變化曲線(忽略滴定過程中CO2的逸出)如圖,下列說法錯誤的是
已知:25℃時,H2CO3的Ka1=4×10-7,Ka2=5×10-11;lg4=0.6。
A.P點溶液中存在:CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)H+(aq)+HCO(aq)
B.P點到Q點的過程中,存在c(Na+)>c(Cl-),P點溶液中水的電離程度比Q點大
C.Q點溶液中:c(Na+)-c(HCO)-2c(CO)>0.5mol L-1
D.M點溶液的pH=6.4
6.(2024·河北承德·二模)某研究小組為研究水溶液中粒子濃度隨pH的變化關系,25℃時,用NaOH調節溶液的pH,且保持體系中,完成了一系列實驗。粒子濃度的對數值()、反應物初始物質的量之比與pH的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.對應的溶液中:
B.對應的溶液中:
C.對應的溶液中:
D.水的電離程度:
7.(2024·貴州黔東南·三模)常溫下,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液,滴定曲線如圖甲所示,混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖乙所示。下列敘述錯誤的是
A.Ka(HA)的數量級為10-5
B.M點:c(Na+)-c(A-)=
C.當滴定至溶液呈中性時,c(A-)>c(HA)
D.P→Q過程中,水的電離程度逐漸增大
8.(2024·福建泉州·模擬預測)常溫下,用濃度均為和溶液進行實驗:①各取,混合后滴加一定濃度的溶液,測得溶液的電導率隨溶液體積變化如圖1所示;②各取,分別滴加上述溶液,測得溶液的電導率隨溶液體積變化如圖2所示。下列說法正確的是
A.a點溶液:
B.水的電離程度:
C.:
D.由圖2可知等濃度時的電導率:
9.(2024·湖南·二模)常溫下,向20mL某濃度的HA溶液中逐滴加入1.0mol·L-1的NaOH溶液,保持溫度不變,所加堿的體積與溶液中水電離出的的關系如圖所示.下列說法正確的是
A.常溫下,的數量級約為
B.d點溶液中:
C.b點所加NaOH溶液的體積為5.0mL
D.在滴加溶液的過程中,溶液中離子濃度大小關系可能為:
10.(2024·云南曲靖·二模)電位滴定法是根據滴定過程中電極電位的變化來確定滴定終點的一種分析方法。利用鹽酸滴定(不水解)溶液,其電位滴定曲線與曲線如圖所示,常溫下,的電離常數,下列說法錯誤的是
A.該滴定過程不需要酸堿指示劑 B.該滴定過程中水的電離程度逐漸減小
C.點溶液中 D.點溶液中:
11.(2024·山東聊城·二模)硼酸在水溶液中存在電離平衡:。用溶液分別滴定體積均為的硼酸溶液、硼酸和甘露醇混合溶液,滴定過程中硼酸溶液,混合溶液的隨加入的溶液體積的變化如圖。
已知:
下列說法錯誤的是
A.加入甘露醇有利于硼酸的準確滴定
B.從滴定到,混合溶液的比硼酸溶液的大
C.P點:
D.W點:
12.(2024·湖南·二模)鹽酸與碳酸鈉溶液相互滴定,下圖為反應過程中、、微粒濃度以及pH隨溶液總體積變化曲線。下列說法不正確的是
A.上圖是鹽酸滴定碳酸鈉溶液的曲線變化圖
B.
C.碳酸的電離平衡常數數量級是
D.已知草酸酸性大于碳酸,若用同濃度溶液代替溶液,其它實驗條件不變,則A點下移
13.(2024·陜西·模擬預測)亞砷酸C,是一種無機化合物.室溫下,調節某亞砷酸溶液的pH,體系中含As物種的組分分布系數與pH的關系如圖所示,分布系數。下列說法錯誤的是
A.
B.時,水電離的
C.等物質的量濃度和混合溶液中
D.當溶液后,體系中
14.(2024·湖南長沙·二模)常溫下,將一定濃度的氨水逐滴加入25mL0.12mol L溶液中,該過程中溶液與加入氨水體積V的關系如圖所示,已知e點對應的溶液迅速由渾濁變澄清,且此時溶液中的與均約為mol L。下列敘述正確的是
A.最好選擇d~e段溶液與葡萄糖等含有醛基的有機物發生銀鏡反應
B.a點對應溶液中由水電離出的mol L
C.b點對應溶液中:
D.由e點可知,反應的平衡常數約為
15.(2024·河北唐山·模擬預測)某學習小組探究利用強堿準確滴定強酸和弱酸混合溶液中強酸的可能性,以溶液滴定同濃度和混合溶液為例(HA代表不同的任意弱酸)。滴定百分比、分布系數隨變化關系如下圖所示。
[已知,]下列說法錯誤的是
A.曲線對應酸的電離常數:Ⅱ>Ⅲ
B.a點的縱坐標約為0.67
C.b點處存在如下關系:
D.對于曲線Ⅳ對應的弱酸和鹽酸混合體系,以甲基橙作指示劑,可準確滴定混合溶液中的
【隨堂鞏固】
1.(2024·江西·三模)硼酸()在水溶液中存在電離平衡:。用溶液分別滴定體積均為的硼酸溶液、硼酸和甘露醇混合溶液,滴定過程中硼酸溶液、混合溶液的隨加入的溶液體積的變化如圖。
已知:
下列說法不正確的是
A.滴定硼酸時加入甘露醇可獲得更顯著的滴定突躍 B.溶液:X點C.Z點: D.P點和Q點均代表反應終點
2.(2024·甘肅張掖·模擬預測)工業生產中采用水解中和法處理含銅離子廢水。常溫下,水溶液中含銅微粒、、、、的分布系數隨pH的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.曲線3代表的含銅微粒是
B.曲線4的最高點對應溶液的pH=11.6
C.的平衡常數
D.向溶液中滴加2mol/LNaOH溶液至過量,反應的離子方程式是
3.(2024·黑龍江綏化·模擬預測)常溫下,向25mL溶液中逐滴加入一定濃度的氨水,該過程中加入氨水的體積V與溶液中的關系如圖所示。已知d點對應的溶液迅速由渾濁變得澄清且此時溶液中的與均約為。下列敘述錯誤的是
A.a點溶液中由水電離出的濃度為
B.b點對應溶液中:
C.做銀鏡反應實驗時,最好選擇d點對應的銀氨溶液
D.常溫下,反應的平衡常數的數量級為
4.(2024·黑龍江大慶·模擬預測)25℃時,用溶液滴定同濃度的溶液,被滴定分與值、微粒分布分數[,X表示或]的關系如圖所示,下列說法正確的是
A.用KOH溶液滴定溶液可以用酚酞作指示劑
B.25℃時,第二步電離平衡常數
C.c點溶液中:
D.b、c兩點溶液中水的電離程度:,e點對應的值約為2
5.(2024·河南·三模)常溫下,向20mL 0.1亞硫酸溶液中滴加0.1的NaOH溶液,溶液中與NaOH溶液體積的關系如圖所示(已知:m、p兩點的pH分別為1.86、6.22)。
下列說法錯誤的是
A.常溫下,亞硫酸的第二步電離平衡常數的數量級為
B.當V(NaOH溶液)=20mL時,
C.V(NaOH溶液)=40mL時,水的電離程度最大
D.p點時,
6.(2024·安徽合肥·三模)常溫下,用0.1NaOH溶液滴定20.00mL 0.1 溶液,得到pH與V(NaOH)、[或]關系如圖所示。下列或敘述正確的是
A.M點對應的溶液中:
B.曲線n表示pH與的變化關系
C.當pH=7時,
D.的平衡常數
7.(2024·廣西貴港·模擬預測)如圖為某實驗測得溶液在升溫過程中(不考慮水揮發)的變化曲線,段有少量放出。下列說法正確的是
A.點溶液的等于點溶液的
B.點時,
C.點溶液中,
D.段,減小說明升溫抑制了的水解
8.(2024·四川雅安·模擬預測)電位滴定法是根據滴定過程中指示電極電位的變化來確定滴定終點的一種滴定分析方法。常溫下,利用鹽酸滴定某溶液中碳酸鈉的含量,其電位滴定曲線與pH曲線如圖所示。(已知碳酸的電離常數,)下列說法正確的是
A.該滴定過程需要兩種指示劑
B.b點溶液中存在:
C.水的電離程度:a點b點
D.a點溶液中
9.(2024·四川成都·模擬預測)已知。初始溫度25℃時,向氨水中滴加的稀硫酸,測得混合溶液的溫度T、pOH隨加入稀硫酸體積V的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A.水的電離程度:cB.圖中b點溶液中,
C.a、b、c三點對應的水解平衡常數:
D.若,則c點對應溶液中
10.(2024·山東·模擬預測)某小組根據常溫下溶液的分布系數(如圖所示)開展以下實驗:
實驗1:向溶液中加入等體積溶液;
實驗2:向溶液中加入足量溶液,有沉淀生成。
下列說法中正確的是
A.常溫下,的
B.實驗1所得的溶液中:
C.實驗2中所得沉淀是黑色
D.向實驗1所得溶液中滴加溶液,將促進水的電離
11.(2024·廣西南寧·二模)常溫下,向一定濃度鄰苯二甲酸鈉(表示)溶液中通入氣體,保持溶液體積和溫度不變,測得與[X為、、;]的變化關系如圖所示,下列說法正確的是
A.曲線表示-lgc(H2A)
B.Ka1(H2A) =10-3
C.水的電離程度:aD.c點溶液中:c(H+)+
12.(23-24高三下·重慶·階段練習)常溫下,在封閉儀器中裝有溶液,現向其中緩慢注入溶液,隨著溶液注入體積增加,溶液的變化如下圖所示(的電離平衡常數為),關于上述實驗,下列分析錯誤的是
A.AB段主要發生的反應為
B.BC段值降低主要是因為生成強酸
C.水電離程度
D.時,溶液中離子濃度大小順序為
13.(2024·陜西安康·模擬預測)常溫下,向溶液中滴加溶液,混合溶液中[X表示或隨溶液的變化如圖所示[可能用到的數據:,]。下列說法錯誤的是
A.曲線代表與溶液的關系
B.常溫下,的
C.常溫下,溶液中:
D.從開始滴加至溶液過量的過程中,水的電離程度是先增大后減小
14.(2024·山東日照·三模)室溫下,向一定濃度溶液中加入鹽酸,溶液中粒子(、、、、)濃度的負對數(用pc表示)與溶液pOH變化的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.M點縱坐標為2.7
B.水的電離程度:X>M>Y>N
C.隨著pH減小,先增大后減小
D.N點溶液中
15.(2024·河南信陽·模擬預測)已知常溫下水溶液中、、、、的分布分數如[如]隨變化曲線如圖1所示,溶液中和關系如圖2所示,用的溶液滴定溶液,下列說法錯誤的是

A.曲線b表示
B.溶液中存在:
C.反應的平衡常數
D.滴定過程中始終存在:
【真題演練】
1.(2024·吉林·高考真題)下,、和的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。某實驗小組以為指示劑,用標準溶液分別滴定含水樣、含水樣。
已知:①為磚紅色沉淀;
②相同條件下溶解度大于;
③時,,。
下列說法錯誤的是
A.曲線②為沉淀溶解平衡曲線
B.反應的平衡常數
C.滴定時,理論上混合液中指示劑濃度不宜超過
D.滴定達終點時,溶液中
2.(2023·全國·高考真題)下圖為和在水中達沉淀溶解平衡時的關系圖(;可認為離子沉淀完全)。下列敘述正確的是

A.由點可求得
B.時的溶解度為
C.濃度均為的和可通過分步沉淀進行分離
D.混合溶液中時二者不會同時沉淀
3.(2023·北京·高考真題)利用平衡移動原理,分析一定溫度下在不同的體系中的可能產物。
已知:i.圖1中曲線表示體系中各含碳粒子的物質的量分數與的關系。
ii.2中曲線Ⅰ的離子濃度關系符合;曲線Ⅱ的離子濃度關系符合[注:起始,不同下由圖1得到]。

下列說法不正確的是
A.由圖1,
B.由圖2,初始狀態,無沉淀生成
C.由圖2,初始狀態,平衡后溶液中存在
D.由圖1和圖2,初始狀態、,發生反應:
4.(2023·湖南·高考真題)常溫下,用濃度為的標準溶液滴定濃度均為的和的混合溶液,滴定過程中溶液的隨()的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A.約為
B.點a:
C.點b:
D.水的電離程度:
5.(2023·湖北·高考真題)為某鄰苯二酚類配體,其,。常溫下構建溶液體系,其中,。體系中含Fe物種的組分分布系數δ與pH的關系如圖所示,分布系數,已知,。下列說法正確的是
A.當時,體系中
B.pH在9.5~10.5之間,含L的物種主要為
C.的平衡常數的lgK約為14
D.當時,參與配位的
6.(2023·福建·高考真題)時,某二元酸的、。溶液稀釋過程中與的關系如圖所示。已知的分布系數。下列說法錯誤的是
A.曲線n為的變化曲線 B.a點:
C.b點: D.c點:
7.(2023·遼寧·高考真題)某廢水處理過程中始終保持H2S飽和,即,通過調節pH使和形成硫化物而分離,體系中與關系如下圖所示,c為和的濃度,單位為。已知,下列說法正確的是   
A. B.③為與的關系曲線
C. D.
8.(2023·重慶·高考真題)溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示,關于各點對應的溶液,下列說法正確的是

A.點等于點
B.點大于點
C.點降溫過程中有2個平衡發生移動
D.點
9.(2023·浙江·高考真題)甲酸是重要的化工原料。工業廢水中的甲酸及其鹽,通過離子交換樹脂(含固體活性成分,R為烷基)因靜電作用被吸附回收,其回收率(被吸附在樹脂上甲酸根的物質的量分數)與廢水初始關系如圖(已知甲酸),下列說法不正確的是
A.活性成分在水中存在平衡:
B.的廢水中
C.廢水初始,隨下降,甲酸的電離被抑制,與作用的數目減少
D.廢水初始,離子交換樹脂活性成分主要以形態存在
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