备考2019第二轮复习高中化学易错点剖析与高考题逆袭——有关水溶液中的离子平衡的图像题

备考2019第二轮复习高中化学易错点剖析与高考题逆袭——有关水溶液中的离子平衡的图像题

高中化学易错点剖析与高考题逆袭(13)——水溶液中的离子平衡的图像题 ‎【易错点剖析】：‎ 阅读图像题需抓住关键问题：“一纵横，二增减，三辅助，四节点”。‎ ‎“一纵横”就是面对图像，首先要弄清横纵坐标的含义及其对应的关系，一般横坐标是条件变化，纵坐标是变化的结果，一定要通过横纵坐标读出题中所对应的化学反应过程。‎ ‎“二增减”是指弄清随横坐标递增，纵坐标的值是递增或是递减的，进一步分析其中的对应关系。一般来说，若曲线是单调递增(或递减)的，只涉及一个反应，若曲线是先增后减、或先减后增，必然涉及多个反应。‎ ‎“三辅助”指通过画出辅助线来确定某点横纵坐标值的大小关系。‎ lgvv0 ‎ ‎1 2 3 4‎ ‎13‎ ‎12‎ ‎11‎ ‎10‎ ‎9‎ ‎8‎ MOH b MOH a PH ‎﹒‎ ‎﹒‎ ‎“四节点”指根据图像进行计算时，要特别曲线中一些关键节点包含的信息。如曲线的起点、终点、转折点、交叉点等。‎ ‎【例1】浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg(V/V0)的变化如图所示，下列叙述错误的是（ ）‎ 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/V0)=2时，若两溶液同时升高温度，则c(M+)/c(R+) 增大 答案D。‎ 解析：看起点PH值，得知MOH强碱ROH是弱碱，A正确；弱碱加水稀释浓度越小电离度越大，B正确；无限稀释后忽略溶质，只剩水中c(OH－)自然相等，C正确；MOH是强碱完全电离，升温时c(M+)不变，ROH是弱碱，升温电离程度加大，c(R+)增大，c(M+)/c(R+)变小，D错误。‎ ‎【例2】常温下，向20 mL 0.2 mol/L H2A溶液中滴加0.2 mol/L NaOH溶液。有关微粒的物质的量变化如下图（其中I代表H2A，II代表HA-，III代表A2-）。根据图示判断，下列说法正确的是（    ）‎ A．当y(NaOH)=20 mL时，溶液中离子浓度大小关系：‎ c(Na+)>c(HA一)>c(H+）>c(A2-)>c(OH—)‎ B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水大 C．欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入酸或碱 D．向NaHA溶液加入水的过程中，pH可能增大也可能减小 答案A。‎ 解析：y(NaOH)=20 mL时，恰好完全生成NaHA，画图中20 mL处辅助线，得出c(A2-)> c(H2A)，可知HA一电离程度大于水解程度，溶液显酸性，A正确，同时知B、C、D错误；‎ ‎【例3】25℃时,某浓度的碳酸中含碳微粒的物质的量浓度的对数值与溶液的pH的关系如下图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A. lgKa1(H2CO3)=6.38‎ B. C点对应溶液的pH=8.36‎ C. 溶液的pH=8时,c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)‎ D. 25℃时,反应CO32-+H2CO3=2HCO3-的平衡常数对数值1gK=-6.96‎ 答案B。‎ 解析：充分利用图像中的节点。Ka1(H2CO3)= c(H+）·c(HCO3-) / c(H2CO3) =10-6.38， lgKa1(H2CO3)=-6.38，A错误；C点对应c(CO32-)= c(H2CO3)，Ka2(H2CO3)= c(H+)·c(CO32-) / c(HCO3-)=10-10.34，通过Ka1·Ka2= c2(H+)=10-16.72，求得c(H+)=10-8.36，pH=8.36，B正确；在PH=8处c(OH-)=10-6，看图像知c(CO32-)>10-6，C错；CO32-+H2CO3=2HCO3-的平衡常数K=c2(HCO3-)/c(CO32-)·c(H2CO3)=[c(H+)·c(HCO3-)/c(H2CO3)]·[c(HCO3-)/c(CO32-)·c(H+)]=Ka1/Ka2 =10-6.38/10-10.34 =103.96，1gK=3.96，D错。‎ ‎【例4】常温下，向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积（V）与溶液中水电离出的OH－离子浓度（φ）的关系如下图所示。下列叙述不正确的是（ ）‎ A．a点溶液中：水电离出的c(H+)＝1×10-10mol/L B．b点溶液中：c(H+)＝1×10-7mol/L C．c点溶液中：c(Na+)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)‎ D．d点溶液中：c(Na+)＝2c(CO32-)＋c(HCO3-)‎ 答案选B。‎ 解析：图像中水电离出的OH－离子浓度变化是先增后减的分段情况，可推知溶液中一定有多种物质同时对水电离产生影响。只要抓住水电离程度最大时的转折点，就不难推知：c处恰好完全生成Na2CO3，a点是NaOH溶液；b点是NaOH与Na2CO3混合溶液；d点是NaHCO3与过量CO2(或碳酸)的混合溶液。‎ ‎【逆袭高考题】：‎ ‎24．【2018年天津6】LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始（H2PO4–）的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO4–的分布分数随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H2PO4–、HPO42–、PO43–‎ C．随c初始（H2PO4–）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 ‎23．【2018全国III】用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是（ ）‎ A．根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10‎ B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)‎ C．相同实验条件下，若改为0.0400 mol·L-1 Cl-，反应终点c移到a D．相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L-1 Br-，反应终点c向b方向移动 ‎22. 【2018江苏13】根据下列图示所得出的结论不正确的是( )‎ A．图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0‎ B．图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小 C．图丙是室温下用0.1000 mol·L−1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L−1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸 D．图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+ )与c(SO42−)的关系曲线，说明溶液中c(SO42− )越大c(Ba2+ )越小 ‎21．【2018江苏】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：‎ ‎（3）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、、随pH的分布如题19图−2所示，Na2SO3的溶解度曲线如题19图−3所示）。‎ ‎①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为_________________。‎ ‎②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案： _______________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。‎ ‎20.【2017全国I 13】常温下将NaOH溶液添加到己二酸（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．KSP（H2X）的数量级为10-6‎ B．曲线N表示pH与的变化关系 C．NaHX溶液中 D．当混合溶液呈中性时，‎ ‎19.【2017全国II 12】改变0.1 mol·L-1 二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ（x）随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述错误的是（ ）‎ A．pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-) ‎ B．lg [K2(H2A)]=-4.2‎ C．pH=2.7时，c(HA-)>c(H2A)=c(A2-) ‎ D．pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)‎ ‎18. 【2017江苏20】（2）H3AsO3和H3AsO4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pH的关系分别如题20图- 1和题20图- 2所示。 ‎ ‎①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0-10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。‎ ‎②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=_________(p Ka1 = -lg Ka1 )。‎ ‎17.【2016江苏14】H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c（H2C2O4）+ c（HC2O4-）+ c（C2O42-）=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )‎ A．pH=2.5的溶液中：c（H2C2O4）+ c（C2O42-）> c（HC2O4-）‎ B．c（Na+）=0.100 mol·L-1的溶液中：‎ c（H+）+c（H2C2O4）=c（OH-）+ c（C2O42-）‎ C．c（HC2O4-）= c（C2O42-）的溶液中：c（Na+）>0.100 mol·L-1+ c（HC2O4-）‎ D．pH=7.0的溶液中：c（Na+）>2 c（C2O42-）‎ ‎16.【2016天津6】室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1mol·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（ ）‎ A．三种酸的电离常数关系：KHA>KHB>KHD 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＋)‎ ‎15.【2016全国I12】298K时，在20.0mL 0.10mol 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（ ）‎ 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(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)‎ D．N点处的溶液中pH<12‎ ‎14.【2015•山东13】室温下向10mL 0.1 mol•L﹣1NaOH溶液中加入0.1mol•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（　　）‎ 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）‎ ‎13.【2015•浙江12】40℃时，在氨－水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )‎ A．在pH＝9.0时，c(NH4+)＞c(HCO)＞c(NH2COOˉ)＞c(CO32－)‎ B．不同pH的溶液中存在关系：‎ c(NH4+)＋c(H+)＝2c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(NH2COOˉ)＋c(OHˉ)‎ C．随着CO2的通入，不断增大 D．在溶液中pH不断降低的过程中，有含NH2COOˉ的中间产物生成 ‎12.【2015•广东11】一定温度下，水溶液中H+和OH﹣的浓度变化曲线如图，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FeCl3可能引起由b向a的变化 D. 该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 ‎11.【2015海南11】下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka=1.8×10-5）和一氯乙酸（乙，Ka=1.4×10-3）在水中的电离度与浓度关系的是（ ）‎ ‎10.【2015福建23】（2）25℃，在0.10mol·L-1H2S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-)关系如右图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。‎ ‎①pH=13时，溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol·L-1。‎ ‎②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S，当溶液pH= 时，Mn2+开 始沉淀。[已知：Ksp(MnS)=2.8×10-13] ‎ ‎9.【2014浙江】氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g) Cl2(aq)，K1=10－1.2；Cl2(aq)+ H2O  HClO + H+ +Cl，K2=10－3.4；HClO  H+ + ClO－，Ka=?。其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是( )‎ A．Cl2(g)+ H2O 2H+ + ClO－ + Cl－ K=10－10.9 ‎ B．在氯处理水体系中，c(HClO) + c(ClO－) =c(H+)－c(OH－) ‎ C．用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差 D．氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好 ‎8.【2014广东12】常温下，0.2mol/L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是强酸 ‎ 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+）+c(OH-)‎ ‎7.【2014海南11】室温下，用0.l00mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol/L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(CH3COO-) ‎ D．V(NaOH) ="10.00" mL时，醋酸溶液中c(Na+)> C(CH3COO-)> c(H+)>‎ ‎6.【2013山东13】某温度下，向一定体积0.1mol·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，则下列说法正确的是（ ）‎ 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（CH3COO―）＞c（Na＋）‎ C.M点和N点所示溶液中H2O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 ‎5.【2013浙江12】25℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－5‎ C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋)‎ D．HY与HZ混合，达到平衡时：c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－)‎ ‎4.【2012江苏15】‎25 ℃‎时，有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)＝0.1 mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是(　　)‎ A．pH＝5.5的溶液中：c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)‎ B．W点所表示的溶液中：c(Na+)+c(H+)＝c(CH3COOH)+c(OH-)‎ C．pH＝3.5的溶液中：c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)＝0.1 mol·L-1‎ D．向W点所表示的‎1.0 L溶液中通入0.05 mol HCl气体(溶液体积变化可忽略)：c(H+)＝c(CH3COOH)+c(OH-)‎ ‎3.【2011安徽13】室温下，将1.000 mol/L盐酸滴入20.00 mL1.000 mol/L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—14mol/L ‎ B．b点：c(NH4+)+c(NH3·H2O)==c(Cl—)‎ ‎ C．c点：c(Cl—)==c(NH4+)‎ ‎ D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热 ‎2.【2010江苏12】常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 00 mol·L－1 CH3COOH溶液滴定曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A.点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋) ‎ B.点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－) ‎ C.点③所示溶液中：c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋) ‎ D.滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)‎ ‎1.【2010浙江26】已知： ①25℃时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝1.8X10-5，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Ksp（CaF2）＝1.5X10-10 ②25℃时，2.0X10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到 c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图（左）所示 ‎ ‎ ‎(1)25℃时，将20mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和20mL 0．10 mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10 mol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图上图（右）所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________________，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）________c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）‎ ‎(2)25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈______________，列式并说明得出该常数的理由___________。‎ 答案：‎ ‎24.D 23.C 22.C ‎21. （3）①测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2‎ ‎②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34℃条件下趁热过滤 ‎20.D 19.D ‎ ‎18. (2)①OH- + H3AsO3H2AsO3- + H2O ②2.2 ‎ ‎17.BD 16.C 15.D 14.D 13.C 12.C 11.B ‎ ‎10. (2) ①0.043；②5 ‎ ‎9.C 8.D 7.B 6. C 5. B 4. BC 3.C 2. D ‎1.（1）HSCN的酸性比CH3COOH强，其溶液中的c(H+)较大，故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率较快；< ‎ ‎（2）3.5×10-4；‎