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“多曲線圖象”綜合考查電解質(zhì)溶液中的離子平衡 水溶液中的離子平衡試題常常借助“多曲線圖象”來考查。命題設計新穎靈活，綜合性強，難度較大。涉及內(nèi)容主要有：電解質(zhì)相對強弱的判斷，離子濃度的變化或定量計算，pH的計算，水解平衡的強弱判斷或粒子濃度大小比較，難溶電解質(zhì)的溶解平衡的判斷及計算等。題目注重考查考生的讀圖識表能力、邏輯推理能力以及分析問題和解決問題的能力。 1．(2017全國卷Ⅰ)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　) A．Ka2(H2X)的數(shù)量級為10－6 B．曲線N表示pH與lg的變化關系 C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－) D．當混合溶液呈中性時，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋) 解析：由題意和圖象知，HX－的電離程度大于其水解程度，故當溶液呈中性時，c(Na2X)>c(NaHX)，溶液中各離子濃度大小關系為c(Na＋)>c(X2－)>c(HX－)>c(OH－)＝c(H＋)，D項錯誤。 答案：D 2．(2017全國卷Ⅱ)改變0.1 molL－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA－、A2－的物質(zhì)的量分數(shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知δ(X)＝]。 下列敘述錯誤的是(　　) A．pH＝1.2時，c(H2A)＝c(HA－) B．lg[K2(H2A)]＝－4.2 C．pH＝2.7時，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－) D．pH＝4.2時，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋) 解析：根據(jù)題給圖象，pH＝1.2時，δ(H2A)＝δ(HA－)，則c(H2A)＝c(HA－)，A項正確；根據(jù)HA－H＋＋A2－，可確定K2(H2A)＝，根據(jù)題給圖象，pH＝4.2時，δ(HA－)＝δ(A2－)，則c(HA－)＝c(A2－)，即lg[K2(H2A)]＝lg c(H＋)＝－4.2，B項正確；根據(jù)題給圖象，pH＝2.7時，δ(HA－)>δ(H2A)＝δ(A2－)，則c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－)，C項正確；根據(jù)題給圖象，pH＝4.2時，δ(HA－)＝δ(A2－)，則c(HA－)＝c(A2－)≈0.05 molL－1，而c(H＋)＝10－4.2molL－1，則c(HA－)＝c(A2－)>c(H＋)，D項錯誤。 答案：D “四步驟”突破多曲線圖象題 (1)明確橫、縱坐標的含義。一般情況下，橫坐標為pH，縱坐標各組分濃度隨pH的變化趨勢。 (2)抓主關鍵點。重視起點、終點和交點對應的pH，特別要關注交點，交點處微粒濃度相同，可用此特殊關系計算電離常數(shù)或水解平衡常數(shù)。 (3)理解最高點和最低點對應的pH和各組分存在的pH范圍。 (4)聯(lián)系電離平衡、水解平衡的規(guī)律及電荷守恒、物料守恒的關系分析判斷。 1．(2019青島模擬)室溫下，0.1 molL－1的某二元酸H2A溶液中，可能存在的含A粒子(H2A、HA－、A2－)的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH變化的關系如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．H2A的電離方程式：H2AH＋＋HA－ B．pH＝5時，在NaHA和Na2A的混合溶液中： c(HA－)∶c(A2－)＝1∶100 C．等物質(zhì)的量濃度的NaHA和Na2A溶液等體積混合，離子濃度大小關系為：c(Na＋)＞c(HA－)＞c(A2－) D．Na2A溶液必存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HA－)＋2c(H2A)，各粒子濃度均大于0 解析：由圖知，在pH＝0～6范圍內(nèi)，不存在H2A分子，說明H2A的第一步電離是完全的，H2A的電離方程式為H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，A項錯誤；由pH＝3時的數(shù)據(jù)可求得HA－的電離平衡常數(shù)Ka＝＝110－3，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，故pH＝5時電離平衡常數(shù)Ka＝＝＝110－3解得＝100，故B項正確；在等物質(zhì)的量濃度的NaHA和Na2A混合溶液中，HA－的電離程度大于A2－的水解程度，故離子濃度大小關系應為c(Na＋)＞c(A2－)＞c(HA－)，C項錯誤；根據(jù)H2A的電離方程式知，Na2A溶液中c(H2A)＝0，D項錯誤。 答案：B 2．(2019深圳調(diào)研)25 ℃時，向Na2CO3溶液中滴入鹽酸，混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所示。 已知：lgX＝lg或lg，下列敘述正確的是(　　) A．曲線m表示pH與的變化關系 B．當溶液呈中性時，c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO) C．Ka1(H2CO3)＝1.010－6.4 D．25 ℃時，CO＋H2OHCO＋OH－的平衡常數(shù)為1.010－7.6 解析：A項，碳酸鈉溶液中滴加鹽酸，發(fā)生CO＋H＋HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，根據(jù)圖象，推出曲線m表示的是，錯誤；B項，根據(jù)電中性，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)，因為溶液顯中性，因此c(H＋)＝c(OH－)，即得出c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(Cl－)，故B錯誤；C項，n曲線代表的是，根據(jù)N點，＝10，此時c(H＋)＝10－7.4molL－1，根據(jù)電離平衡常數(shù)的定義，H2CO3的一級電離平衡常數(shù)為＝1010－7.4＝10－6.4，正確；D項，該反應的平衡常數(shù)為，根據(jù)M點，＝10，c(H＋)＝10－9.3molL－1，c(OH－)＝10－4.7molL－1，代入數(shù)值，得出此反應的化學平衡常數(shù)為10－3.7，錯誤。 答案：C 3．(2019西安模擬)已知：H2SO3HSO＋H＋　Ka1、HSOSO＋H＋　Ka2常溫下，向某濃度的H2SO3溶液中逐滴加入一定量濃度的NaOH溶液，所得溶液中H2SO3、HSO、SO三種微粒的物質(zhì)的量分數(shù)(δ)與溶液pH的關系如圖所示，則下列說法不正確的是(　　) A．曲線3表示的微粒是SO B．溶液pH＝4.2時：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO) C．常溫下，＝1 000 D．溶液pH＝1.2時：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(H2SO3) 解析：曲線1、2、3分別表示的微粒是H2SO3、HSO、SO，A項正確；溶液pH＝4.2時，依據(jù)電荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)，B項錯誤；由圖象可知溶液pH＝1.2時，c(H2SO3)＝c(HSO)，則Ka1＝c(H＋)＝10－1.2，pH＝4.2時，c(HSO)＝c(SO)，則Ka2＝c(H＋)＝10－4.2，由電離平衡常數(shù)可知＝1 000，C項正確；溶液pH＝1.2時，H2SO3、HSO的物質(zhì)的量分數(shù)相等，且c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)，則c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(H2SO3)，D項正確。 答案：B 4．(2019南充診斷)常溫下，二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH與微粒濃度變化的關系如圖所示，下列有關說法錯誤的是(　　) A．曲線M表示lg與pH的變化關系 B．Ka2(H2Y)＝10－4.3 C．d點溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋) D．交點e的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)>c(OH－) 解析：A項，H2Y與KOH發(fā)生反應：H2Y＋KOH===KHY＋H2O、KHY＋KOH===K2Y＋H2O，隨著氫氧化鈉溶液，逐漸增大，因此曲線M表示lg與pH的變化關系，正確；B項，當pH＝3時，lg＝1.3，推出＝10－1.3，第二步電離平衡常數(shù)Ka2＝＝10－1.310－3＝10－4.3，正確；C項，根據(jù)電荷守恒，c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HY－)＋2c(Y2－)，因此有c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，正確；D項，e點時，＝101.5，即c(HY－)>c(H2Y)，＝101.3， c(HY－)>c(Y2－)，故D說法錯誤。 答案：D 5．常溫下，將體積為V1的0.100 0 molL－1 HCl 溶液逐滴加入到體積為V2的0.100 0 molL－1 Na2CO3 溶液中，溶液中H2CO3、HCO、CO所占的物質(zhì)的量分數(shù)(α)隨pH的變化曲線如圖。下列說法不正確的是(　　) A．在pH＝10.3時，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－) B．在pH＝8.3時，溶液中：0.100 0>c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3) C．在pH＝6.3時，溶液中， c(Na＋)> c(Cl－)>c(HCO)>c(H＋) >c(OH－) D．V1∶V2＝1∶2時，c(OH－)>c(HCO)>c(CO)>c(H＋) 解析：A項，任何溶液中均存在電荷守恒，則在pH＝10.3時，溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，正確；B項，由圖可知，在pH＝8.3時，該溶液為NaHCO3和NaCl的混合溶液，根據(jù)物料守恒可得c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)＝0.100 0V<0.100 0，正確；C項，在pH＝6.3時，溶液中存在NaHCO3、NaCl和碳酸，該溶液顯酸性，則c(H＋)>c(OH－)，根據(jù)化學反應：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2CO3，所以離子濃度大小關系為c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO)>c(H＋) >c(OH－)，正確；D項，V1∶V2＝1∶2時，混合后的溶液是等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3 、NaHCO3、NaCl的混合溶液，Na2CO3和NaHCO3是強堿弱酸鹽，水解導致溶液顯堿性，CO的水解程度大于HCO的水解程度，則溶液中c(HCO)>c(CO)，由于水解程度是微弱的，所以c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)，錯誤。 答案：D 6．H2C2O4為二元弱酸。20 ℃時，配制一組c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 molL－1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物質(zhì)的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關系一定正確的是(　　) A．pH＝2.5的溶液中：c(H2C2O4)＋c(C2O)＞c(HC2O) B．c(Na＋)＝0.100 molL－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋2c(C2O) C．c(HC2O)＝c(C2O)的溶液中：c(Na＋)＞0.100 molL－1＋c(HC2O) D．pH＝7.0的溶液中：c(Na＋)＞2c(C2O) 解析：A項中，由圖中數(shù)據(jù)可知pH＝2.5時，c(H2C2O4)＋c(C2O)＜c(HC2O)，錯誤；B項中，由溶液中的電荷守恒可得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，由已知條件可得c(Na＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)＝0.100 molL－1，代入上式得到c(H2C2O4)＋c(H＋)＝c(C2O)＋c(OH－)，錯誤；C項中，由電荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，當c(HC2O)＝c(C2O)時，c(H2C2O4)＝0，此時pH＝4.2，c(H＋)＞c(OH－)，推出：c(Na＋)＋c(H＋)＝0.100 0 molL－1＋c(HC2O)＋c(OH－)，c(Na＋)＜0.100 0 molL－1＋c(HC2O)，錯誤；D項中，pH＝7.0時c(H＋)＝c(OH－)，由電荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(OH－)，即c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)，進一步得出c(Na＋)＞2c(C2O)，正確。 答案：D 7．(2019廣州模擬)常溫下，將NaOH溶液分別加到HF溶液、CH3COOH溶液中，兩混合溶液中離子濃度與pH的變化關系如圖所示，已知pKa＝－lgKa，下列有關敘述錯誤的是(　　) A．常溫下，Ka(CH3COOH)＝10－5 B．a(chǎn)點時，c(F－)＝c(HF)>c(Na＋)>c(H＋) >c(OH－) C．常溫下，0.1 molL－1NaF溶液的pH小于0.1 molL－1 CH3COONa溶液的pH D．向CH3COOH 溶液中加入NaOH溶液后所得的混合溶液中，＝10(pKa－pH) 解析：根據(jù)b點信息，可知pH＝5時，lg＝0， 即＝1。所以Ka(CH3COOH)＝＝c(H＋)＝10－5，故A正確。根據(jù)a點信息可知，pH＝4，c(H＋)>c(OH－)，lg＝0，則c(F－)＝c(HF)；根據(jù)電荷守恒c(F－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，則c(F－)>c(Na＋)，所以c(F－)＝c(HF)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故B正確。根據(jù)a點信息可知，Ka(HF)＝c(H＋)＝10－4>Ka(CH3COOH)；越弱越水解，所以同濃度的NaF溶液和CH3COONa溶液，后者水解程度較大，pH較大，故C正確。根據(jù)Ka(CH3COOH)＝ 可知，＝ ＝＝10(pH－pKa)，故D錯誤。 答案：D