强化练16 水溶液中的离子反应图像分析应用（word练习）-【精讲精练】2025年高考化学二轮专题辅导与训练

强化练(十六)　水溶液中的离子反应图像分析应用 [对应题型集训P197] 1．(2024·广东江门一模)常温下，向10.00 mL 0.1 mol·L－1MOH碱溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，溶液的pH及导电能力随滴加盐酸体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．MOH的电离方程式为MOH===M＋＋OH－ B. 水的电离程度：c>a>b C．b点溶液中c(Cl－)＝c(M＋)＋c(MOH) D. c点溶液中c(Cl－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－) 解析　向10.00 mL 0.1 mol·L－1MOH碱溶液中滴加0.1 mol·L－1盐酸，溶液的pH降低，由图可知，c点为滴定终点，以此解题。由图可知，0.1 mol·L－1MOH溶液的pH小于13，则其为弱碱，其电离方程式为：MOHM＋＋OH－，A错误；MOH电离出的氢氧根离子会抑制水的电离，随着盐酸的加入消耗MOH，水的电离程度增大，则水的电离程度：c>b>a，B错误；根据电荷守恒可知，c(Cl－)＋c(OH－)＝c(M＋)＋c(H＋)，此时溶液显中性，则c(Cl－)＝c(M＋)，C错误；由分析可知，c为滴定终点，则c点为MCl，且此时由于M＋的水解，导致溶液显酸性，则c(Cl－)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)，D正确。 答案　D 2．(2024·安徽阜阳模拟)常温下，在10 mL 0.1 mol·L－1MOH溶液中滴加pH＝1的盐酸，溶液中AG与盐酸体积(V)之间的关系如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．F点溶液中存在电离平衡和水解平衡三个平衡 B．G点Kw等于Q点Kw C．溶液中水的电离程度：P>G D．F点溶液中：c(MOH)>c(M＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) 解析　未加入盐酸时，AG＝8，说明溶液中c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，则MOH是弱碱，在F点存在水的电离平衡、MOH的电离平衡、M＋的水解平衡，A正确；温度不变Kw不变，故G点的Kw等于Q点的Kw，B正确；从图可看出，G点碱过量，抑制水的电离、P点恰好完全反应，生成MCl，M＋离子水解，促进水的电离，C正确；F点是等浓度的MOH和MCl混合溶液，F点的溶液呈碱性，则MOH电离大于M＋离子水解，微粒浓度大小关系为c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)>c(OH－)>c(H＋)，D错误。 答案　D 3．(2024·广东湛江第二十一中学模拟)常温下，用0.1 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.1 mol/L弱碱MOH溶液，溶液中pH、分布系数δ随滴加盐酸体积[V(盐酸)]的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．曲线①代表δ(MOH)，曲线②代表pH B．MOH的电离平衡常数是10－4.45 C．MCl水溶液中：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(H＋)＋c(MOH) D．0.001 mol/L MCl水溶液加水稀释，pH降低 解析　常温下，用0.1 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.1 mol/L弱碱MOH溶液时，溶液中MOH的浓度减小、M＋浓度增大、溶液pH增大，则曲线①代表δ(M＋)、曲线②代表pH的变化。由分析可知，曲线①代表δ(M＋)，故A错误；由图可知，a点时溶液中MOH与M＋浓度相等，溶液pH为9.55，则MOH的电离平衡常数为＝c(OH－)＝10－4.45，故B正确；MCl溶液中存在电荷守恒关系c(OH－)＋c(Cl－)＝c(H＋)＋c(M＋)，故C错误；MCl是强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，加水稀释时，溶液中的氢离子浓度减小，溶液pH增大，故D错误。 答案　B 4．(2024·安徽合肥三模)已知H2A为二元弱酸。室温下，将0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴入20 mL 0.1 mol·L－1的H2A溶液中，随NaOH溶液的滴入，pH、pc(X)[pc(X)＝－lg c(X)，X为H2A、HA－或A2－]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．曲线①表示A2－的变化曲线 B．H2A的第二步电离平衡常数Ka2＝1×10－8.2 C．当V(NaOH溶液)＝20.0 mL时，溶液中c(H2A)＋c(H＋)＝c(A2－)＋c(OH－) D．当pH＝7.6时，溶液中3c(HA－)<c(Na＋) 解析　由于H2A为二元弱酸，随着NaOH溶液的滴入，H2A浓度逐渐减小，HA－浓度先增大后减小，A2－浓度逐渐增大，根据图像的起点或终点可知：曲线①表示A2－的变化曲线，曲线②表示H2A的变化曲线，曲线③表示HA－的变化曲线，据此分析解题。由分析可知，曲线①表示A2－的变化曲线，A正确；由题干图像信息结合分析可知，当pH＝7.6时，c(HA－)＝c(A2－)，所以Ka2＝＝1×10－7.6，B错误；当V(NaOH溶液)＝20.0 mL时，NaOH与H2A恰好反应生成NaHA，根据电荷守恒得c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)，根据元素质量守恒得c(Na＋)＝c(HA－)＋c(H2A)＋c(A2－)，综上可得c(H2A)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A2－)，C正确；pH＝7.6时，c(HA－)＝c(A2－)，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(OH－)＋2c(A2－)，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(HA－)＋c(OH－)，溶液呈碱性，因此3c(HA－)<c(Na＋)，D正确。 答案　B 5．硫化浮选法主要是通过添加硫化剂(Na2S)对矿物表面进行硫化来提高回收率。由大量浮选试验结果可知，蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2]的最佳浮选pH为8.5～9.5，常温下c0(S2－)＝1×10－3 mol·L－1的Na2S溶液中，含硫组分的分布系数δ随pH的关系如图所示，分布系数δ(X)＝。下列说法错误的是(　　) A．蓝铜矿表面硫化后形成CuS B．pH<7时，含硫组分主要以H2S的形式存在 C．最佳浮选pH范围内，c(S2－)<c(H2S) D．反应S2－＋H2S2HS－的平衡常数K＝10－6.9 解析　常温下c0(S2－)＝1×10－3mol·L－1的Na2S溶液中，酸性较强时，含硫组分主要以H2S形式存在，碱性较强时，含硫组分主要以S2－形式存在，因此①为H2S，②为HS－，③为S2－，由①、②的交点可知H2S的Ka1＝＝10－7，由②、③的交点可知H2S的Ka2＝＝10－13.9，蓝铜矿的最佳浮选pH为8.5～9.5，蓝铜矿被硫化为CuS。蓝铜矿表面硫化，即Cu2＋与S2－形成CuS，故A正确； pH＝7时，含硫组分为H2S和HS－，且浓度相同，由图可知，pH<7时，含硫组分主要以H2S的形式存在，故B正确；Ka1×Ka2＝＝10－7×10－13.9＝10－20.9，最佳浮选pH为8.5～9.5,10－3.9≤≤10－1.9，即＜1，c(S2－)<c(H2S)，故C正确；反应S2－＋H2S2HS－的平衡常数K＝＝＝＝106.9，故D错误。 答案　D 6．(2024·安徽马鞍山三模)常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸，粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示： 下列叙述正确的是(　　) A．曲线m表示p与pH的变化关系 B．Ka2(H2X)数量级为10－10 C．NaHX溶液显碱性 D．当pH＝7时，混合溶液中c(Na＋)＝c(HX－)＋c(X2－)＋c(Cl－) 解析　H2X是二元弱酸，在溶液中分步电离，以第一步电离为主，一级电离常数大于二级电离常数，溶液pH相等时，溶液中大于，则曲线m、n分别表示pH与p、p的关系；由图可知，溶液pH为7.4时，p为－1，则电离常数Ka1(H2X)＝ ＝10－6.4，溶液pH为9.3时，p为1，则电离常数Ka2(H2X)＝ ＝10－10.3。由分析可知，曲线m、n分别表示pH与p、p的关系，故A错误；由分析可知，电离常数Ka2(H2X)＝ ＝10－10.3，数量级为10－11，故B错误；HX－在溶液中的水解常数Kh＝＝＞Ka2，则HX－在溶液中的水解程度大于电离程度，NaHX溶液在溶液中呈碱性，故C正确；常温下，溶液pH为7的溶液为中性溶液，溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，则由电荷守恒关系c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)＋c(Cl－)＋c(OH－)可知，溶液中c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)＋c(Cl－)，故D错误。 答案　C 7．(2024·湖北十堰调研)0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1H3PO4溶液时，V(NaOH)、各含磷元素微粒的lg和pH的关系如图。下列说法错误的是(　　) A．H3PO4的＝105.08 B．水的电离程度：d>c>b>a C．③为H3PO4的lg与pH的关系 D．c点时，溶液中存在c(Na＋)>3c(H3PO4)＋3c(HPO) 解析　根据图中a点，V(NaOH)＝10 mL时，溶液中溶质的物质的量之比为n(H3PO4)∶n(NaH2PO4)＝1∶1，故③④为磷酸和磷酸二氢钠的曲线，又因为随着pH变大，H3PO4浓度变小，故③为H3PO4，④为H2PO，又因为pH＝2.12时，c(PO)最小，故②为PO，①为HPO，据此分析回答。a点，V(NaOH)＝10 mL，溶液中溶质为c(H3PO4)∶c(NaH2PO4)＝1∶1，即c(H3PO4)＝c(H2PO)，Ka1＝×c(H＋)＝c(H＋)＝10－2.12；c点V(NaOH)＝30 mL，c(Na2HPO4)∶c(NaH2PO4)＝1∶1，即c(H2PO)＝c(HPO)，Ka2＝×c(H＋)＝c(H＋)＝10－7.20，＝＝105.08，A正确；a点的溶质为0.100 0 mol·L－1H3PO4，水的电离被抑制，随着NaOH溶液的滴入，酸性减弱，生成可水解的盐，故水的电离程度逐渐增大，故水的电离程度：d>c>b>a，B正确；由分析知，③为H3PO4的lg与pH的关系，C正确；溶液中存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(H2PO)＋2c(HPO)＋3c(PO)＋c(OH－)，c点时，Na元素和P元素之间的关系为2n(Na)＝3n(P)，则有2c(Na＋)＝3c(H3PO4)＋3c(H2PO)＋3c(HPO)＋3c(PO)，从图中信息可知，c点时c(H2PO)＝c(HPO)，联立三个等式，有3c(H3PO4)＋3c(HPO)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Na＋)，此时溶液显碱性，则c(Na＋)<3c(H3PO4)＋3c(HPO)，D错误。 答案　D 8．25 ℃时，用0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L－1HA溶液，体系中lgc(A－)、lgc(HA)、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．图中曲线②表示lg c(A－)与pH的关系 B．25 ℃时，0.1 mol·L－1NaA溶液的pH约为10 C．a点溶液中，c(A－)＋c(HA)＝2c(Na＋) D．b点时，V<20.00 mL 解析　随着NaOH溶液的增加，溶液中c(A－)逐渐增大、c(HA)逐渐减小，则lgc(A－)逐渐增大、lg c(HA)逐渐减小，所以曲线①、②分别表示lg c(HA)、lgc(A－)。根据图像可知，曲线②随着pH的增大，微粒浓度的对数值增大。所以曲线②代表lg c(A－)与pH的关系，A正确；根据图像，V＝0时，pH约为3，则HA的电离常数Ka＝10－5，NaA的水解常数Kh＝＝＝＝10－9，c(OH－)＝10－5mol·L－1，则c(H＋)＝10－9mol·L－1，pH＝9，B错误；a点溶液中存在等物质的量浓度的NaA和HA，存在物料守恒：c(A－)＋c(HA)＝2c(Na＋)，C正确；图中b点时溶液呈中性，由于NaA为强碱弱酸盐，若V＝20.00 mL，则溶液呈碱性，故V<20.00 mL，D正确。 答案　B 9．25 ℃时，向含有1 mol甘氨酸盐酸盐(NHCH2COOH)的溶液中加入NaOH固体，溶液pH及体系中NHCH2COOH、NHCH2COO－、NH2CH2COO－三种粒子的分布系数变化如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．a代表δ(NH2CH2COO－) B．m点pH小于2.35 C．n点溶液中c(NH2CH2COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(NHCH2COOH)＋c(Na＋) D．c2(NHCH2COO－)>c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－) 解析　NHCH2COOHNHCH2COO－＋H＋　Ka1；NHCH2COO－NH2CH2COO－＋H＋　Ka2；由分布系数图像交点可知Ka1＝10－2.35、Ka2＝10－9.78；由图知，c代表δ，A错误；m点n(NaOH)＝0.5 mol时，反应后溶液中c(NHCH2COOH)＝c(NHCH2COO－)，但由于NHCH2COOH的电离平衡常数Ka1大于NHCH2COO－的水解平衡常数Kw/Ka1，因此c(NHCH2COOH)<c(NHCH2COO－)，根据分布系数分布图，m点pH大于2.35，B错误；电荷守恒：c(H＋)＋c(NHCH2COOH)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(NH2CH2COO－)＋c(Cl－)，C错误；由Ka1/Ka2可得到c2＞c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－)，D正确。 答案　D 10．肼(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨类似。25 ℃时，向20 mL 0.1 mol·L－1N2H6SO4(肼的硫酸盐)溶液中加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计)，体系中N2H4、N2H、N2H三种粒子的浓度的对数值lg c、加入NaOH固体的质量m(NaOH)与pOH关系的部分图像如图所示。已知：肼的一级电离常数Kb1＝10－6.02，二级电离常数Kb2＝10－14.88。下列说法错误的是(　　) A．曲线③表示lg c(N2H)随pOH的变化曲线 B．a点的纵坐标为10.45 C．25 ℃下，pH＝6.5时，c(N2H4)>c(N2H)>c(N2H) D．b点对应的溶液中，c(Na＋)>c(N2H4)＋c(N2H) 解析　由于pOH越大，溶液的酸性越强，因此图像中曲线①②③依次代表N2H、N2H4、N2H的物质的量浓度的对数值随pOH的变化曲线，A正确；a点lg c(N2H4)＝lg c(N2H)，Kb1·Kb2＝ ＝10－6.02×10－14.88＝10－20.9，c2(OH－)＝10－20.9，pOH＝10.45，故纵坐标为10.45，B正确；25 ℃下，pH＝6.5时，即pOH＝7.5，根据图像可以确定：c(N2H)>c(N2H4)>c(N2H)，C错误；b点对应溶液中，根据电荷守恒：c(Na＋)＋2c(N2H)＋c(N2H)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，溶液呈中性，则c(Na＋)＋2c(N2H)＋c(N2H)＝2c(SO)，肼的硫酸盐为N2H6SO4，根据元素守恒，可得c(N2H4)＋c(N2H)＋c(N2H)＝c(SO)，根据电荷守恒和元素守恒，可得c(Na＋)＝2c(N2H4)＋c(N2H)，则c(Na＋)>c(N2H4)＋c(N2H)，D正确。 答案　C 11．常温下，在柠檬酸(H3R)和Cd(NO3)2的混合液中滴加NaOH溶液，混合液中pX与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．L2直线代表－lg与pH的关系 B. Ksp[Cd(OH)2]＝10－14.3 C．0.1 mol·L－1 Na2HR溶液呈碱性 D. H3R＋R3－H2R－＋HR2－的K>1 000 解析　混合液中加NaOH，Cd2＋浓度减小，因此－lg c(Cd2＋)增大，故L4为－lg c(Cd2＋)与pH的变化曲线，由Ka1(H3R)＝·c(H＋)，p＝pKa1－pH，H3R的电离平衡常数Ka1> Ka2>Ka3，因此等pH时，pKa越大pX越大，L1、L2、L3分别代表－lg 、－lg 、－lg 随pH的变化曲线；根据多元酸电离常数可知，L2代表－lg 与pH的关系，A项正确；L4为－lg c(Cd2＋)与pH的变化曲线，将a(7,0.3)代入计算c(OH－)＝10－7 mol/L，c(Cd2＋)＝10－0.3 mol/L，Ksp＝c(Cd2＋)·c2(OH－)＝10－0.3×(10－7)2＝10－14.3，B项正确；根据电离常数Ka1>Ka2>Ka3，L1代表－lg 随pH的变化曲线，将图像中b(4，－0.9)带入计算：Ka1(H3R)＝·c(H＋)＝100.9×10－4＝10－3.1，同理，将(2,2.7)代入计算可得Ka2＝10－4.7，将c(8，－1.6)代入计算可得Ka3＝10－6.4，Na2HR的水解常数Kb2＝＝10－9.3<Ka3，HR2－的电离能力大于水解能力，Na2HR溶液呈酸性，C项错误；H3R＋R3－H2R－＋HR2－的平衡常数K＝＝103.3>1 000，D项正确。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $$