2021年高考化学一轮复习讲义 第8章 专题突破31 常考“离子浓度与曲线关系图”分类集训
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类型一 pH与稀释体积(倍数)关系图
1．(2019·山东德州一模)298 K时，将0.1 mol·L－1的两种钠盐NaX、NaY溶液加水稀释，溶液的pH与稀释倍数的对数lg的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．酸性：HY＞HX
B．298 K时，＝
C．lg＝2时，c(HX)＋c(X－)＝c(HY)＋c(Y－)
D．相同浓度时，NaX和NaY两溶液中离子总浓度相等
答案 D
解析 由图像可知，同浓度的NaX和NaY的pH NaX大，说明X－在水溶液中的水解能力强于Y－，则酸性：HY>HX，故A正确；由图像可知，同浓度的NaX和NaY的pH相差1，可知＝，故B正确；根据物料守恒可知，lg＝2时，c(HX)＋c(X－)＝c(HY)＋c(Y－)，故C正确；根据电荷守恒可知，浓度相等的两溶液中，阴、阳离子总浓度＝2c(Na＋)＋2c(H＋)，由于水解程度：NaX>NaY，则两溶液中c(H＋)不同，故两溶液中离子总浓度不相等，故D错误。
2.(2020·衡水中学三调)常温下10 mL浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY两种一元酸溶液加水稀释过程中的pH随溶液体积变化曲线如图所示。则下列说法不正确的是( )
A．电离常数：K(HX)＜K(HY)
B．浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY的混合溶液中：c(X－)＋c(HX)＝c(Y－)＋c(HY)
C．浓度均为0.1 mol·L－1的NaX和NaY的混合溶液中：c(Na＋)＞c(Y－)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．a点水的电离度大于b点水的电离度
答案 D
解析 浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY两种一元酸溶液，HY溶液的pH＝2，HX溶液的pH＝3，说明HY溶液中氢离子浓度大于HX溶液中的氢离子浓度，则HY的酸性强于HX，故电离常数：K(HX)＜K(HY)，A正确；根据物料守恒可知浓度均为0.1 mol·L－1的HX和HY的混合溶液中：c(X－)＋c(HX)＝c(Y－)＋c(HY)，B正确；由于HY的酸性强于HX，则NaX的水解程度大，所以溶液中c(Y－)＞c(X－)，则溶液中离子浓度大小关系为：c(Na＋)＞c(Y－)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)，C正确；a、b两点溶液中氢离子浓度相同，对水电离的抑制作用相同，故两点水的电离程度相同，D错误。
类型二 一元弱酸(或弱碱)中和反应过程中pH变化曲线
3．(2020·石家庄模拟)常温下，用0.10 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·
L－1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是( )
A．点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－)
B．点③和点④所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
C．点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)
D．点②和点③所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
答案 C
解析 A项，点①的溶液中存在电荷守恒为c(OH－)＋c(CN－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，而且c(OH－)＞c(H＋)，点②所示溶液中的电荷守恒为c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，而且c(OH－)＜c(H＋)，二者中钠离子浓度相同，所以c(CH3COO－)＞c(CN－)，错误；B项，点③中pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，则点③中c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)，错误；C项，点①的溶液中存在物料守恒：c(HCN)＋c(CN－)＝c(Na＋)，点②所示溶液中的物料守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)，二者中钠离子浓度相同，则c(HCN)＋c(CN－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，即c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)，正确。
4．(2019·南阳等六市联考)某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lg c(OH－)]与pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是( )
A．M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B．Q点溶液中，c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
D．N点溶液加水稀释，变小
答案 B
解析 由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制能力相同，故两点水的电离程度相同，A正确；Q点时pH＝pOH，说明溶液呈中性，根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则c(NH)＝c(Cl－)，B错误；M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；N点溶液加水稀释，Kb＝，温度不变，Kb不变，加水稀释氢离子浓度减小，c(OH－)增大，所以变小，故D正确。
5．(2019·天津质检)常温下，将NaOH溶液滴加到某一元酸(HA)溶液中，测得混合溶液的pH与离子浓度变化关系如下图所示[已知：p ＝－lg ]。下列叙述不正确的是( )
A．Ka(HA)的数量级为10－5
B．滴加NaOH溶液过程中，保持不变
C．m点所示溶液中：c(H＋)＝c(HA)＋c(OH－)－c(Na＋)
D．n点所示溶液中：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
答案 D
解析 HAH＋＋A－，Ka(HA)＝，p ＝－lg ＝0时，Ka(HA)＝c(H＋)＝10－4.76，Ka(HA)的数量级为10－5，A项正确；＝＝，故滴加NaOH溶液过程中，保持不变，B项正确；由电荷守恒可知，m点所示溶液中：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(A－)＋c(OH－)，由A分析可知，m点时c(A－)＝c(HA)，则c(H＋)＝c(HA)＋c(OH－)－c(Na＋)，C项正确；n点溶液中根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，n点溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，则c(Na＋)＜c(A－)，故不可能有c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，D项错误。
类型三 二元弱酸中和反应pH关系图
6．(2017·全国卷Ⅰ，13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．Ka2(H2X)的数量级为10－6
B．曲线N表示pH与lg的变化关系
C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
答案 D
解析 横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲线N表示pH与lg的变化关系，B正确；＝1时，即lg＝0，pH＝5.4，c(H＋)＝1×10－5.4 mol·L－1，Ka2＝≈1×10－5.4，A正确；NaHX溶液中，c(HX－)>c(X2－)，即<1，lg<0，此时溶液呈酸性，C正确；当溶液呈中性时，由曲线M可知lg>0，>1，即c(X2－)>c(HX－)，D错误。
7．(2019·山东青岛一模)常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A．曲线M表示pH与lg
B．Ka2(H2Y)＝10－4.3
C．a点溶液中：c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)
D．交点c的溶液中：c(H2Y)＝c(Y2－)>c(HY－)>c(H＋)
答案 D
解析 Ka1(H2Y)＝，随着pH增大，c(H＋)减小，增大，lg增大，故曲线M表示pH与lg的变化关系，A项正确；曲线N表示pH与lg的变化关系，当pH＝3时，c(H＋)＝10－3mol·L－1，lg＝1.3，＝10－1.3，Ka2(H2Y)＝＝10－1.3×10－3＝10－4.3，B项正确；a点溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(K＋)＝2c(Y2－)＋c(HY－)＋c(OH－)，故c(H＋)－c(OH－)＝2c(Y2－)＋c(HY－)－c(K＋)，C项正确；交点c的溶液中：lg＝lg＝1.5，则c(H2Y)＝c(Y2－)<c(HY－)，D项错误。
类型四 分布系数图
8．常温下，将体积为V1的 0.100 0 mol·L－1 HCl溶液逐滴加入体积为V2的0.100 0 mol·L－1 Na2CO3 溶液中，溶液中H2CO3、HCO、CO所占的物质的量分数(α)随pH 的变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
A．在pH＝10.3时，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)
B．在pH＝8.3时，溶液中：0.100 0 mol·L－1>c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)
C．在pH＝6.3时，溶液中， c(Na＋)> c(Cl－)>c(HCO)>c(H＋)>c(OH－)
D．V1∶V2＝1∶2时，c(OH－)>c(HCO)>c(CO)>c(H＋)
答案 D
解析 A项，任何溶液中均存在电荷守恒，则在pH＝10.3时，溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，正确；B项，由图可知，在pH＝8.3时，该溶液为NaHCO3和NaCl的混合溶液，根据物料守恒可得c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)<0.100 0 mol·L－1，正确；C项，在pH＝6.3时，溶液中存在NaHCO3、NaCl和碳酸，该溶液显酸性，则c(H＋)>c(OH－)，根据化学反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，所以离子浓度大小关系为 c(Na＋)>c(Cl－)>c(HCO)>c(H＋)>c(OH－)，正确；D项，V1∶V2＝1∶2时，混合后的溶液是等物质的量浓度的Na2CO3 、NaHCO3、NaCl的混合溶液，Na2CO3和NaHCO3是强碱弱酸盐，水解导致溶液显碱性，CO的水解程度大于HCO的水解程度，则溶液中c(HCO)>c(CO)，由于水解程度是微弱的，所以c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)，错误。
9．LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是( )
A．溶液中存在3个平衡
B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小
D．用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
答案 D
解析 根据图1可知：当LiH2PO4的浓度大于1 mol·L－1时其pH＝4.66，根据图2可知，当pH＝4.66时H2PO的分布分数达到0.994，即H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D对；LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡、HPO的电离平衡、H2PO的水解平衡、H2O的电离平衡等至少4个平衡，A错；LiH2PO4溶液中含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO和H3PO4，B错；LiH2PO4溶液的pH随着H2PO初始浓度的增大逐渐减小，但当H2PO的浓度增大到10－1 mol·L－1时，浓度再增大，溶液的pH基本不变，C错。
