内容正文:
专题五
电解质溶液中的平衡
选择题突破五
1.
“突跃曲线”的分析应用
突破核心透视
高考经典再研
酸碱中和滴定曲线上的特殊点分析
1.(滴定曲线与分布系数|2025·云南卷)甲醛法测
示例:常温下,用0.1000mol·L1NaOH溶
定NH的反应原理为4NH+6HCHO
液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3C0OH
(CH2)6N4H++3H++6H2O。取含NH4CI的
溶液所得滴定曲线如图。
pH
废水浓缩至原体积的二后,移取20.00ml,加入足量
10
14
甲醛反应后,用0.01000mol·L1的NaOH标准溶
液滴定。滴定曲线如图1,含氮微粒的分布分数δ与
10
pH关系如图2[比如:ò[(CH)6N4H]
C中和点
c[(CH2)6N.H]
6
仲性点
半点
cC西VT]+(C6N]。下列说法正确
2起点
的是
(
)
121
1.07-
10
20
3040
10
6.00.0.88)
V(NaOH)/mL
8-
根据图中pH数据,图中A、B、C、D、E各点对
6
0.6
0.4
应的溶液中水的电离程度大小如下:
个c*(H)/mol·Ll
0651015202530
074686卫
V(NaOH)/mL
10
图1
图2
A.废水中NHt的含量为20.00mg·L-1
B.c点:c[(CH2)6N4H+]+c(H)=c(OH-)
C.a点:c[(CH2)6N4H+]>c(H+)>c(OH)
0
V(NaOH)/mL
各特殊点的溶质及对水电离程度的影响和粒子浓
>c[(CH2)6N4]
度大小关系
D.(CH2)6N4H+=(CH2)6N4+H+的平衡常
(说明:表中HAc为CH3COOH)
数K≈7.3×10-6
2.(滴定曲线|2021·湖南,9)常
做
溶质
离子浓度
水的电
温下,用0.1000mol·L1的
Na☑
大小比较
离情况
盐酸分别滴定20.00mL浓
HAc
c(H+)>c(Ac
抑制
度均为0.1000mol·L-1的
c(OH)
三种一元弱酸的钠盐(NaX、
NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如
V(盐酸)/mL
HAc、
c(Ac)>c(Na)>
NaAc
图所示。下列判断错误的是
(1:1)
c(H+)>c(OH-)
抑制
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X)>c(OH-)
C
HAc、
c(Ac)=c(Na+)>
>c(H+)
(pH=7)
NaAc
正常电离
c(H)=c(OH)
B.三种一元弱酸的电离常数:
Ka (HX)>K(HY)>K (HZ)
c(Na)>c(Ac)>
NaAc
促进
C(OH)(H)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X)=c(Y)
=c(Z-)
NaAc、
c(Na)>c(Ac)
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混
NaOH
抑制
(2:1)
c(OH)>c(H)
合:c(X)+c(Y)+c(Z)=c(H+)
-c(OH-)
-0
·53·
1化学
3.(-1gc随pH的变化|2025·重庆卷)Cr(OH)3是
COOH),滴加NaOH溶液,pH的变化如图所示
两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。
(注:b点溶液中甘氨酸以H3N一CH2一COO
25℃时,某溶液中c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总
的形式存在)。
和为c。一lgc随pH的变化关系如图所示(忽略
体积变化)。
0
-1g c
7.0
6
2.3
3.2
0
0.020.040.060.08
n(NaOH)/mol
5.06.7
下列说法不正确的是
)
已知:
A.H3N一CH2一COOH中解离出H+的能力:
Cr(OH)3(s)-Cr3+(aq)+30H-(aq)Ksp
-COOH>-NH3
Cr(OH)3(s)+OH-(aq)=[Cr(OH)](aq)
K=10-0.4
B.b点溶液pH<7,推测H3N-CH2一COO中
下列叙述正确的是
(
H3N一解离出H+的程度大于一COO水解
A.由M点可以计算Kp=1030.2
的程度
B.Cr3+恰好沉淀完全时pH为6.7
C.c点溶液中存在:c(Na)>c(C)>c(HN
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量
CH2-COOH)>c(H2 N-CH2-COO)
c(Cr3+)
D.随pH增大:(CrOH先减小后增大
D.由d点可知:H3N-CH2一COO一H2N
变式集训典题
CH2-CO0+H+的K≈10-9.6
1.(2025·北京海淀一模)向10 mL HCOOH-
3.(2025·湖南模拟)乙二胺(H2NCH2CH2NH2,
NH4C1混合溶液(浓度均为0.1mol·L1)中滴
简写为X)为二元弱碱。常温时,向20mL0.1
加0.1mol·L1NaOH溶液,并监测溶液pH
mol·L1其盐酸盐溶液XH2Cl2中加入固体
变化,实验数据如图。由该实验可得到的结论是
NaOH(溶液体积变化忽略不计),体系中
XH、XH+、X三种粒子浓度的对数值(1gC)、
所加NaOH固体质量与pOH[-lgc(OH-)]的
14
12
关系如图所示。下列说法正确的是()
10
C20.010.89
POH
6
a¥(10.0,6.51)
10.10
①
4
②
7.20
00
51015202530
③
7.00
V(NaOH)/mL
A.HCOOH电离方程式为HCOOH一H
4.10
+HCOO-
B.由a点数据可推出电离能力:HCOOH>NH3
8
m,m(NaOH)
·H20
A.乙二胺第二步电离常数的数量级为10一5
C.b点溶液中的OH一主要来自HCOO水解
B.a点时,3c(XH+)+c(H+)<c(OH)+
D.0.05mol·L-1氨水的pH<10.89
c(CI-)
2.(2025·北京东城一模)将等物质的量浓度等体
C.b点时,c(XH+)>c(XH+)>c(X)
积的甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:H2N一
D.c点时,加入NaOH的质量m2=0.24g
CH2-COOH+H+-H3N-CH2-COOH,
C温馨提弱
学习至此,请完成配套专题强化练15
取上述溶液(含0.04molH3N-CH2
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气产生的和大量排放的汽车
·54·尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的。1化学
1011
可得,(5.6mo元+2×101mol/L)=25X10's,因
应,可以估算c点c(CI)<c(Na),c[(CH)N,H]+
c(H)c(OH),B错误;C.(CH,)。N,H在溶液中水
10-14
为5.6mol元≈1.80×10mol/L,2×107mol/L
解使溶液显酸性,类比NH可知(CH,)。N,在溶液中与
水作用发生电离而使溶液显碱性;,点为半滴定,点,由其
2.00×10-7mol/L,由于1.80×1016<2.00×107
纵坐标可知溶液显酸性,说明(CH,)。NH的水解作用
1,.80×101“可忽略不计,所以k2×2X107mol/L=2.5
强于(CH,):N,的电离作用,可知溶液中相关粒子的浓
×10mol/L,得出k2=1.25×10"L/(mol·s)。
度的大小关系为c(CH2)sN1>cL(CH2);NH,C错
答案:(3)①1.8×1016②D③1.25×10i
误;D.由图1和图2可知,当pH=6.00时,(CH2)gN1占比
4.解析:(1)由平衡常数K与温度T变化关系曲线可知
较高,8[(CH,).N,门=0.88,则由氨守恒可知,
反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高(要注
6L(CH,):N,H]=0.12,两种粒子的浓度之比等于其
意横坐标为温度的倒数)而减小,说明3个反应均为放热
分布分数之比,则(CH2)N,H一一(CH2)N,十H的
反应,即△H10、△H20、△H30,因此,A的总能量
高于B的总能量,能量越低越稳定,A和B中相对稳定
平衡常数K=c[(CH,),N]·c(H*)=088X10
的是B,其用系统命名法命名为2甲基-2丁烯;由盖斯
c(CH,)N H
0.12
定律可知,I一Ⅱ=Ⅲ,则△H一△H2=△H<0,因此
7.3×10-i,D正确。7
△H1△H,,由于放热反应的△H越小,其绝对值越大,
2.C「A项,NX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈
则A的教值范国是大于1,选D。(2)向莱反应容器中
碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(N)>
△H。
c(X)>c(OH)>c(H),故A正确;B项,弱酸的酸性
加入1.0 nol TAME,控制温度为353K,测得TAME的
越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一
平衡转化率为a,则平衡时n(TAME)=(1一a)mol,
元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的
n(A)十n(B)=n(CHOH)=amol。已知反应Ⅲl的平衡
大小顺序为K,(HX)>K(HY)K,(HZ),故B正确;C
常数Ka=9.0,则nB)
项,当溶液H为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的
n(A)
=9.0,将该式代入上式可以求
体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根
出平衡体系中B的物质的量为0.9amol,n(A)=
离子的浓度大小顺序为c(X)>c(Y)>c(Z),故C
1-4
错误;D项,向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,
0.1amol,反应T的平衡常数K=
1十a
三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓
()(a)
度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na)
1一)1十@。同温同压下,再向该容器中注入惰性溶
+c(H)=c(X)+c(Y)+c(Z)+c(CI)+
0.1a2
c(OH),由c(Na)=c(CI)可得:c(X)十c(Y)十
剂四氢呋喃稀释,反应[的化学平衡将向着分子数增大
c(Z)=c(H)一c(OH),故D正确。
的方向移动,即逆向移动。平衡时,TAME的转化率变
3.A[c(Cr+)与c([Cr(OH)1])的总和为c,随着pH增
大,但是平衡常数不变,A与CHOH物质的量浓度之比
大,发生反应:Cr3+(ag)+3OH(aq)一Cr(OH)(s),
不变,c(A):c(CHOH)=0.1a:a=1:10。
含铬微粒总浓度下降,随着H继续增大,发生反应:
答案:(1)2-甲基-2丁烯D(2)0.9a
Cr(OH):(s)十OH(aq)-一[Cr(OH)1](aq)含铬微粒总
(1-a)(1十a)
逆向移动1:10
0.1a
浓度上升,据此解答。AM,点时,c(OH)=10
105 mol/L=
5.解析:达到平衡时,U三=V堡,即k三p2来=k丝巾米t体·
p气,则有三=P·P置=K,该反应正反应是一个
10-mol/L,K
c([Cr(OH),])
c(OH)
=1001,
卫艺苯
吸热反应,故温度升高,平衡正向移功,K增大,宁越大,
c([Cr(OH)1])=1041mol/L,几乎可以忽略不计,含
Cr微粒主要为Cr3+,Kp=c(Cr+)·c3(OH)=10
T越小,则K越小,即兰越小,故能代表gk三随丁的变
/10-4
=100.2,A正确:B.Cr3+恰好完全况淀时,
k
(10
化关系的是④。
c(Cr3+)<10imol/L,由Kp数据计算可知,c(OH)>
答案:④
/1002
6.解析:(1)由图可知,K。1随着温度的升高而减小,则平衡
逆向移动,正反应为放热反应,△H,0。
W105
mol/L=10&1mol/L,Cr3+洽好完全沉淀时
(2)由盖斯定律可知,1十ⅱ得反应3N2H,(1)
DH最小值为5.6,B错误;C.P和Q,点溶液中含Cr微粒
3N2(g)十6H2(g),则该反应的K=Kl·K2。
总和相等,生成的Cr(OH),(s)质量相等,则P点沉淀质
答案:(1)<
(2)Kp1·Kp2
设T2T,由图可
量等于Q点沉淀质量,C错误;D.随着pH的增大,
知:pKL(T2)-pK,(T)>|pK2(T2)二pK2(T),
cCr+)减小,而c([CrOH)])增大,COHD,]
c(Cr)
pK (T2)-pKp (T)>pKp2 (T)-pK (T2 )pKp
(T)+pKg(T2)≥pKl(Ti)tpK(T),lg[K(T
比值减小,D错误。
·K(T,)]>1g[K(T,)·K(T2)],即K(T1)
变式集训典题
K(T,),因此该反应正反应为放热反应
1.B[A.10 mL HCOOH-NH,CI混合溶液(浓度均为
专题五
0.1mol·L1)pH大于2,说明HCOOH是弱酸,则
选择题突破五1“突跃曲线”的分析应用
HCOOH的电离方程式为HCOOH一H十HCOO,
高考经典再研
故A错误;B.a,点HCOOH全部反应完,溶质为HCOONa、
l.D[A.由图1中的信息可知,当加入NaOH标准溶液
NH,C1且两者浓度相等,溶液显酸性,则铵根水解占主
的体积为20.00mL时到达滴定终点,由关系式4NH
~[(CH2)N,H+十3H+]~4OH可知,由于待测液的
要,根据越弱越水解,则氨水的电离程度小,因此由点
数据可推出电离能力:HCOOH>NH·HO,故B正
体积和标准溶液的体积相同,因此,浓缩后的20.00mL
确;C.b,点溶液溶质为HCOONa、NHCl、NH·H2O、
溶液中c(NH)=c(OH)=0.01000mol·L,则原
NaCl,且NH3·H2O物质的量浓度大于NH,CI物质的
废水中c(NH)=0.01000mol·L×0=0.001000mol
量浓度,则b点溶液中的OH主要来自NH·H。电离和
·L1,因此,废水中NH的含量为0.001000mol×
HCOO的水解,故C错误;D.c,点溶液溶质为HCOONa
18000mg·mol1·L1=18.00mg·L1,A错误;B.c,点
NH·HO、NaCl,且NH·HO物质的量浓度为0.033
mol·L,此时混合溶液的pH=10.89,由于存在HCOONa
加入OH标准溶液的体积过量,且只过量了5,由电荷
和氨水浓度两个变量,无法确定0.O5ol·L氨水的pH
守恒可知,c[(CH2):NH门+c(H)+c(Na)
10.89,故D错误;综上所述,答案为B。]
c(OH)十c(CI),浓缩后的废水中NH,C1的浓度和
2.C[甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:H,N一CH2
NaOH标准溶液浓度相等,CI和Na均不参与离子反
COOH+H+=HN一CH2一COOH,向反应后的溶液
·232.
参考答案I
中加氢氧化钠溶液,依次发生HN一CH2一COOH十
选择题突破五2“分布系数图像”的分析应用
高考经典再研
OH—HN-CH2-COO+H,O、HN-CH2
1.D
COO+OH=H,N-CH,-COQ+H2O
、Ⅲ
Ag+Y≌[AgYT
A.甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:H2NCH,
[AgY
[AgYT+Y≌[AgYr
COOH+H+—HNCH2一COOH,生成物为HN
6
CH2—COOH,再向其中加氢氧化钠溶液,继续反应,b
3.00,5.01)
c(AgY)门先
5
[AgY]
增大再减小,
点溶液中甘氨酸以HN一CH2一COO的形式存在,即
4
一COOH更容易和氢氧化钠溶液反应,所以解离出H
13.00
4.70
Ag'
的能力:一COOH>一NH2,故A正确;
A
6
-lgc(Y)/(mol·Lj
B.b点溶液中甘氨酸以H,N一CH,—COO的形式存
A.由分析可知,曲线I表示[AgY2],A正确;B.由题
在,一COO水解使溶液有呈碱性的趋势、HN一电离使
意可知,Y可以视为二元弱碱,第一次电离方程式为:Y
溶液有呈酸性的趋势,b点溶液DH7,所以HN
+H,0一HY+OH,KM=eHY)cOH),当
c(Y)
CH,一COO中HN一解离出H+的程度大于一COO
c(HY+)=c(Y)时,c(H)=l0.smol·L1,c(OH)
水解的程度,故B正确;C.c,点n(NaOH)>0.04mol,而
=101.7mol·L1,则K1=1017,同理Ke=101
溶液中n(Cl)=0.04mol,所以n(NaOH)>n(CI厂),即
Kn X Kig=c(HY):c(OH)×c(H,Y)·c(OHj
c(Na)>c(CI),甘氨酸溶液与盐酸混合,发生反应:
c(Y)
c(HY)
H,N一CH,—COOH+H+—HN-CH,一COOH,向
c(H2Y2+)·2(OH)
c(Y)
=10.2,由图像可知,当
反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,b,点溶液中甘氨酸以
HN一CH,一COO的形式存在,此时HN-CH2
8(H2Y2+)=(Y)时,6(HY)最大,则c(OH)=10i1
mol·L1,pOH=5.61,pH=8.39,B正确:C.反应Ag+Y
COOH与氢氧化钠恰好完全反应:H,N一CH2一COOH
[AgY门的平衡常数K=cAgY)
十OH=HN一CH2—COO十H,O,再加氢氧化钠
(Ag)·c(乃,由图可知,当
c(Y)=1040mol·L'时,c([AgY])=c(Ag),则K1=
溶液,发生反应:HN—CH,一COO十OH=H,N
CH2一COO十HO,生成H,N一CH2一COO,所以c
10w=10,C正骑;D.-lg[c(Y)/(mol·L)刀
,点溶液中应是存在:c(H,N一CH,一COO)>c(H,N
3.00时,c(Y)=103mol/L,c(Ag+)=105.o1mol·L-1,
CH2一COOH),故C错误;D.b,点0.04 mol NaOH与
c([AgY])=c([AgY]+),由元素守恒可知,c(Ag)十
0.04molH,N-CH2-COOH反应,生成0.04mol
c([AgY2]+)+c([AgY])=1.00×103mol/L,则
c([AgY,])=c([AgY])=4.95X10-1mol/L,Y的初
HN-CH2一CO0,再加0.02 mol NaOH与0.02mol
始浓度为1.15×102mol·L,由元素守恒得
HN-CH2一COO反应,生成0.02molH2N-CH2
2c([AgY2]+)+c([AgY]+)+c(Y)+c(HY)+
COO,即d点溶液中H2N一CH2-COO与H,N
c(H2Y+)=1.15×102mol/L,代入数据,c(Y)+
CH2一COO的物质的量相等,又pH=9.6,即c(H)=
c(HY+)+c(HY+)≈0.01mol/L,则8(Y)
c(Y)
10.imol/L,所以H,N—CH,-COO一H,N-CH2
C00+H的K=HN CH,CO0)·c(f
c(Y)+c(HY )-c(H,Y+)
(HN-CH,-COO)
0.01mol,L=0.1,由图像2可知,pH在8.39~
10mol·L
c(H)=106,故D正确。
9.93之间,此时c(HY)>c(Y)>c(H2Y2+),D错误。]
3.B[由于DOH[一lgc(OH)],因此溶液碱性越强,DOH
EapH=4时e(FeLT)=cPeL,
越小,曲线从上至下溶液碱性逐渐增强,根据XH,C12的
08
起始浓度为0.1mol/L可知,溶液中含X微粒总浓度为
pH=1时e(Fe=
pH=10时含
0,1ol/L,因此图像左侧曲线从左至右微粒浓度逐渐增
Fe微粒主要
是FeL,(OHF
大,X在水中发生电离的方程式依次为:X十H2O
2
[FeLP
XH+十OH,XH+H2O=一XH+OH,因此向
02
XHCl,中加入NaOH固体过程中,随NaOH的加入,
101
c(XH)逐渐减小,c(XH)先增大后减小,c(X)逐渐增
大,由此可知曲线中代表的微粒为:①代表XH,②表
C[根据H2L的一级电离常数可以近似计算pH=1时
示XH,③表示X,据此分析解题。
101×c(HL)=10.,则溶液中c(HL)=5,0
A.乙二胺X的第二步电离为XH十HO一XH十
5.0X103
OH,电离常数K2=
c(XH+)·c(OH)
101mol:L1,则平衡体系中c(H,L)≈5.0X10
。
当
mol·L1,由图可知c([FeL])=2.0×101mol·L1X
c(XH)
0.5=1.0X10-1mol·L,c(0H)=10-13mol·L1,因
c(XH号)=c(XH)时,pOH=7.20,Ke=10.20,数量
级为108,A错误;B.a点时,pOH=7.20,c(H)<
此这四种离子的浓度大小为c(HL)>c([FeL])>c(HL)
c(OH)根据电荷守恒:c(H)十c(Na)十2c(XH)
(图像中不能比较大小,关键信息
c(XH)=c(CI厂)十c(OH),且a点时c(XH)=
之cQH)“pH=1”“pK"“pKa”及“c(Fe+)”,A错误;由
c(XH+),结合电荷守恒可得:3c(XH)十c(H)十
“c(H2L)”是解题关键)
c(Na)=c(OH)+c(CI),故3c(XH+)十c(H)<
c(OH)十c(CI厂),B正确;C.b点时,1gc(X)
K。=HL),则L)=K。=10
lgc(XH)<lgc(XH+),可得c(X)>c(XH+)>
c(HL
c(HL)c(H)c(H)'
c(XH号+),C错误;D.c点时,溶液中n(XH+)=n(X)=
0.02i×0.1mol/L=0.0o1mol;根据反应XH,Cl,+
方pH在5-105之间时号<1,剩L)
2
NaOH=XHCI+NaCI+H,O XH,Cl,+2NaOH
c(HL),因此当pH在9,5~10,5之间时,含L的物种
-X十2NaCl十2H2O可知,加入NaOH的物质的量为
(图像中不涉H2L、HL、L2微粒,抓住
0.003mol,故m2=0.003mol×40g/mol=0.12g,D
错误。
主要为L“pH在9.5一105”计算含1的微粒)
·233·