专题3 第3单元 专题突破(8) 水溶液中的粒子变化曲线-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件(苏教版)
2025-12-30
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三单元 盐类的水解 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 盐类水解的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.56 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55036238.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学“水溶液中的粒子变化曲线”复习课件,系统梳理中和滴定图像、分布系数曲线、对数图像及多量曲线四大类型,通过“三看”分析思路、特殊点(起点、中性点等)解析及电离常数计算,构建粒子浓度关系与曲线特征的内在逻辑网络。
资料以化学观念为基础,融合科学思维,如用分布系数曲线推导弱电解质存在形式与pH关系,培养证据推理能力,针对练习分层设计(基础滴定分析到复杂对数曲线计算),助力学生巩固粒子变化规律,教师可依托其系统性精准实施单元复习教学。
内容正文:
专题突破(八) 水溶液中的粒子变化曲线
专题3 第三单元 盐类的水解
类型一 中和滴定图像
1
类型二 分布系数曲线
2
内容索引
类型三 对数图像
3
类型四 多重曲线的分析应用
4
类型一 中和滴定图像
返回
室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示:
利用中和滴定曲线分析离子浓度思路,三看:一看谁滴定谁,二看坐标,三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。
针对练1.某温度下,0.010 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.010 0 mol·L-1盐酸的滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该温度高于室温
B.b点时溶液中c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.滴定过程中,水的电离程度先增大后减小
D.相同条件下,若使用0.020 mol·L-1NaOH溶液滴定,反应终点由b变
为a点
√
当加入20 mL NaOH溶液时溶液呈中性,此时pH=6.5,则c(H+)=c(OH-)=10-6.5 mol·L-1,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-13,温度升高,水的电离程度增大,所以该温度高于室温,故A正确;b点时恰好完全反应,溶液呈中性,此时溶液中c(Cl-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故B错误;HCl与NaOH均会抑制水的电离,滴定过程中,水的电离程度先增大直至反应完全,然后随着NaOH溶液的加入,水的电离程度减小,故C正确;相同条件下,若使用0.020 mol·L-1 NaOH溶液滴定,反应终点时消耗NaOH溶液的体积为10 mL,终点的pH不变,所以滴定终点由b点变为a点,故D正确。
针对练2.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.滴定时用酚酞作指示剂
B.①点溶液中:2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.②点溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)
D.③点溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
√
强碱滴定弱酸,选酚酞作指示剂,A正确;①点溶液是反应的半点,CH3COONa和CH3COOH的比为1∶1,据元素守恒,2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),B正确;②点溶液为中性点,电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),则c(Na+)=c(CH3COO-),C正确;③点溶液为完全中和点,CH3COO-水解溶液呈碱性,离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
针对练3.叠氮酸(HN3)是一种弱酸。常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的HN3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示,下列说法正确的是
A.点①溶液中:c(HN3)+c(H+)>c()+c(OH-)
B.点②溶液中:c(Na+)=c()+c(HN3)
C.常温下,Ka(HN3)的数量级为10-4
D.点③溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HN3)
√
点①溶液为HN3与NaN3等浓度的混合溶液,根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-),溶液pH<7,说明HN3的电离程度大于的水解程度,所以c(HN3)<c(Na+),所以c(HN3)+c(H+)<c()+c(OH-),故A项错误;点②溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-),该点溶液pH=7,则c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)=c(),则c(Na+)<c()+c(HN3),故B项错误;
在常温下,0.1 mol·L-1 HN3的pH=2.85,则c(H+)=10-2.85mol·L-1,Ka(HN3)==10-4.7=100.3×10-5≈2×10-5,故Ka(HN3)的数量级为10-5,故C项错误;点③溶液为NaN3溶液,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HN3),故D项正确。
返回
类型二 分布系数曲线
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是指以pH为横坐标,分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标,即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
弱电解质分布
系数图
δ δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO-分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2分布系数、δ2为C2分布系数
举例 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸为例)
微粒存在形式 当pH<pKa时,主要存在形式是CH3COOH;
当pH>pKa时,主要存在形式是CH3COO-。
δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=
c(CH3COO-),即pH=pKa 当pH=1.2时δ0=δ1,当pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时,H2C2O4为主要存在形式;当1.2<pH<4.2时,HC2为主要存在形式;当pH>4.2时,C2为主要存在形式
求Ka Ka(CH3COOH)=,从图可知,
c(CH3COO-)=c(CH3COOH)时pH=pKa
=4.76,
Ka(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76 Ka2(H2C2O4)=,从图可知,c(C2)=c(HC2)时pH=4.2,Ka2=c(H+)=10-4.2,同理求得Ka1=10-1.2
针对练1.某弱酸HA溶液中主要成分的分布系数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该酸的电离平衡常数Ka≈10-4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-)
D.加水稀释1 mL pH=3的弱酸HA溶液至
10 mL,溶液的pH范围3<pH<4
√
HA、A-的分布系数相等时,c(HA)=c(A-),
溶液的pH=4.7,Ka=×c(H+)=c(H+)=
10-4.7,故A正确;NaA的水解平衡常数Kh=
×====10-9.3,故B错误;根据图知,溶液的pH=7.0时,HA的分布系数小于A-的分布系数,所以存在c(HA)<c(A-),故C正确;HA为弱酸,稀释促进电离,则将1 mL pH=3的HA溶液稀释到10 mL,溶液的pH范围3<pH<4,故D正确。
针对练2.南宁三中化学小组设计了如图所示的数字化实验装置,研究常温下,向30 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时pH的变化情况,并绘制出溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系(如图所示),下列说法错误的是
A.pH=4.0时,溶液中n(HA-)约为2.73×10-4 mol
B.滴定时,应将左边的酸式滴定管换成右边的碱式滴定管
C.常温下,Na2A的水解常数为10-11
D.0.1 mol·L-1 NaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)<0.1 mol·L-1
√
由题图可知H2A溶液中不含H2A,则H2A第一步完全电离。Ka=,
结合图中pH=3.0时的数据,Ka==1.0×10-3,pH=4.0时,=1.0×10-3,=10,故n(HA-)约为2.73×10-4 mol,故A正确;NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中,故B正确;
常温下,Na2A的水解常数Kh===1.0×10-11,故C正确;该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以NaHA只能电离不能水解,则溶液中不存在H2A,根据元素守恒得c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol·L-1,故D错误。
针对练3.肼(N2H4,无色液体)具有广泛用途,它是二元弱碱,在水中的电离与氨气相似,其电离平衡常数Kb1=1.0×10-6、Kb2=7.6×10-15。室温下,肼的水溶液中含氮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的关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表N2H4
B.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点对应的pH=8
C.N2H4+H+⥫⥬N2的平衡常数K=10-8
D.在N2H5Cl溶液中的离子浓度大小:c(Cl-)>c(N2)>c(H+)>c(OH-)
√
曲线Ⅰ对应溶液的pH小,所以是肼的第二步电离,即曲线Ⅰ代表的微粒是N2,故A错误;曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示c(N2)=c(N2),Kb2==c(OH-)=7.6×10-15,则c(H+)≈1.32 mol·L-1,故B错误;
N2H4+H+⥫⥬N2的平衡常数K=====108,故C错误;N2H4为二元弱碱,N2发生水解,N2H5Cl溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-),则c(Cl-)>c(N2),则离子浓度大小:c(Cl-)>c(N2)>c(H+)>c(OH-),故D正确。
针对练4.常温下,用0.010 mol· NaOH溶液滴定0.010 mol·的二元酸H2A溶液,H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示:
下列说法错误的是
A.pH=8时有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)>c(H+)
B.H2A的第一步电离平衡常数Ka1=1×10-6
√
C.HA-的水解常数Kh=1×10-10
D.将0.020 mol·L-1 Na2A溶液和0.010 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,所得溶液的pH约为10
用NaOH溶液滴定H2A溶液,随着NaOH溶液滴入,H2A浓度一直减小,HA-浓度先增大后减小,A2-浓度一直增大;由图可知,pH=8时有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)>c(H+),A正确;当溶液中c(HA-)=c(H2A)时,H2A的第一步电离平衡常数Ka1==c(H+)=10-pH=1×10-6,B正确;
HA-的水解反应方程式为HA-+H2O⥫⥬H2A+OH-,常温下,水解常数为Kh=====1×10-8,C错误;将0.020 mol·L-1Na2A溶液和0.010 mol·L-1盐酸等体积混合后,混合溶液中溶质的物质的量浓度c(Na2A)=c(NaHA)=c(NaCl),该溶液中
c(HA-)≈c(A2-),根据图知,该溶液的pH约为10,D正确。
类型三 对数图像
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针对练1.常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液,依次反应的离子方程式为________
_______________________________________________。
H2Y+
OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-
(2)开始随着NaOH溶液的滴加,lg ______(填“增大”或“减小”,
增大
减小
下同),lg ________。
(3)Ka2(H2Y)=__________。
10-4.3
Ka2(H2Y)=,
当c(H+)=10-3 mol·L-1时,=10-1.3,
所以Ka2(H2Y)=10-4.3。
(4)在交叉点“e”,c(H2Y)_____(填“>”“<”或“=”)c(Y2-)。
=
在“e”点,lg =lg ,所以=,所以c(H2Y)=c(Y2-)。
针对练2.25 ℃时,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-lg 和-lg c(HC2)或-lg和-lg c(C2)关系如图所示。
试分析__________(填“M”或“N”)曲线表示-lg 和-lg (HC2)的关系。
M
Ka1=
Ka2=
+-lg c(HC2)=-lg Ka1
+-lg c(C2)=-lg Ka2
因Ka1>Ka2,则-lg Ka1<-lg Ka2,所以应是M曲线表示-lg 和-lg(HC2)的关系。
针对练3.常温下,将稀盐酸滴加到等浓度的弱碱AOH溶液中,测得混合液的pH和lg的关系如图所示,其中c点表示HCl和AOH恰好完全反应时的数据。下列说法正确的是
A.常温下,Kb(AOH)=1.0×10-4
B.a点溶液中:c(OH-)-c(H+)>c(AOH)-c(Cl-)
C.水的电离程度比较:d>c>b>a
D.当V(HCl)∶V(AOH)=1∶2时,溶液中c(Cl-)>c(A+)>c(H+)>c(OH-)
√
由题干a点数据可知,pH=10即c(H+)=10-10 mol·L-1,故c(OH-)=10-4 mol·L-1,lg=0,c(AOH)=c(A+),则常温下,Kb(AOH)==1.0×10-4,A正确;由题干a点数
据可知,pH=10,lg =0,c(AOH)=c(A+),a点溶液中电荷守恒式为:c(H+)+c(A+)=c(OH-)+c(Cl-),即有c(H+)+c(AOH)=
c(OH-)+c(Cl-),故c(OH-)-c(H+)=c(AOH)-c(Cl-),B错误;
由A项分析可知,AOH为弱碱,故随着盐酸的
加入,溶液中的溶质由AOH到AOH、ACl再到
ACl,最后为ACl和HCl,AOH和HCl的电离都
抑制水的电离,只有ACl溶液中只有A+的水解,
促进水的电离,故水的电离程度先增大后减小,C错误;当V(HCl)∶
V(AOH)=1∶2时,反应后溶液中溶质为等物质的量的ACl和AOH,由于Kb(AOH)=1.0×10-4,则A+的水解平衡常数为:Kh===10-10,即AOH的电离程度大于A+的水解程度,溶液呈碱性,故溶液中c(A+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),D错误。
针对练4.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向草酸溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X随溶液pH的变化如图所示。下列说法中错误的是
A.图中a对应X为
B.混合溶液中:=102.97
C.在1.22<pH<4.19时,均有c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)
D.当pH=4.19时,溶液中c(Na+)<3c(HC2)
√
二元弱酸草酸Ka1=>Ka2=,
当lg X=0时,pH=-lg c(H+)=-lg K,pH1=1.22
<pH2=4.19,表明Ka1=10-1.22>Ka2=10-4.19,所以
a对应X表示的是,b对应X表示,A正
确;===102.97,B正确;
lg X为增函数,pH=1.22时,曲线a中,lg X=lg
=0,c(HC2)=c(H2C2O4),此时曲线b
中,lg X=lg<0,c(C2)<c(HC2)=
c(H2C2O4);pH=4.19时,曲线a中,lg X=lg>0,c(HC2)>c(H2C2O4),此时曲线b中,lg X=lg=0,c(C2)=c(HC2)>c(H2C2O4),1.22<pH<4.19时,c(HC2)逐渐增大,c(H2C2O4)逐渐减小,c(C2)逐渐增大,不一定满足c(C2)>c(H2C2O4),C错误;
pH=4.19时,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),此时c(C2)=c(HC2),则c(Na+)<3c(HC2),D正确。
针对练5.25 ℃时,某混合溶液中c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1,lg c(HCN)、lg c(CN-)、lg c(H+)和lg c(OH-)随pH变化的关系如图所示,Ka为HCN的电离常数,下列说法错误的是
A.N点时,c(H+)=
B.N→P点过程中,水的电离程度逐渐增大
C.P点时,若溶液为HCN与NaCN的混合溶液,
则此时c(Na+)<c(HCN)
D.该溶液中,c(CN-)= mol·L-1
√
随着pH的增大,lg c(HCN)、lg c(H+)逐渐减小,lg c(CN-)、lg c(OH-)逐渐增大,25 ℃pH=7时,lg c(H+)=lg c(OH-),故NP所在线代表lg c(CN-),MO所在线代表lg c(H+),PQ所在线代表lg c(HCN),OQ所在线代表lg c(OH-),据此分析判断。N点时,Ka==⇒
(H+)=,A正确;
N→P点过程中,c(CN-)逐渐增大,水解程度增大,
水的电离程度逐渐增大,B正确;P点时,c(HCN)
=c(CN-),c(H+)<c(OH-)若溶液为HCN与NaCN
的混合溶液,则此时根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)
=c(CN-)+c(OH-)⇒(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-),则此时c(Na+)>c(HCN),C错误;该溶液中,c(HCN)+c(CN-)=0.1 mol·L-1,又Ka=,联立两式消去c(HCN)并化简整理可得出,c(CN-)= mol·L-1,D正确。
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类型四 多重曲线的分析应用
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针对练1.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22。用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,溶液中H2R、HR-、R2-的分布分数δ随pH变化曲线
及滴定曲线如图(忽略滴定过程中温度的变化)。
下列说法错误的是
A.两次突变,应选用不同的指示剂
B.pH=8时:c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)
C.b点溶液c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)=c(Na+)
D.c2(HR-)<c(R2-)·c(H2R)
√
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,pH较大时,R-的分布分数较大,随着pH的减小,R2-的分布分数逐渐减小,HR-的分布分数逐渐增大,恰好生成NaHR之后,HR-的分布分数逐渐减小,H2R的分布分数逐渐增大,表示H2R、HR-、R2-的分布分数的曲线如图所示。
根据图像可知,第一次滴定突变时溶液呈酸性,所以
可以选择甲基橙作指示剂,第二次滴定突变时溶液呈
碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,故A正确;根据
图像可知,pH=8时,溶液中含有Na2R和NaHR,此
时δ(R2-)>δ(HR-),则c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),
故B正确;由图可知,b点溶质为NaHR,则存在元素守恒:c(R2-)+c(HR-)+c(H2R)=c(Na+),故C正确;H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22,则=×==>1,则c2(HR-)>
c(R2-)·c(H2R),故D错误。
针对练2.常温下, 用0.1 mol·L-1NaOH标准溶液滴定20 mL等浓度的三元酸H3A, 得到pH与V(NaOH)、 lg X或或的关系分别如图 1、
A.曲线Ⅰ表示pH与lg 的变化关系
B.由图1知中和Na2HA溶液时,未出现pH突跃
C.当体系中溶液的pH=9时,=10-1.8
D.当滴入40 mL NaOH 溶液时,c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)>c(A3-)
图2所示。下列说法错误的是
√
pH较小时,随着pH增大,H3A浓度逐渐减小,H2A-的浓度增大,曲线Ⅰ表示pH与lg 的关系,pH中等时,随着pH增大,H2A-开始被消耗,HA2-逐渐增多,曲线Ⅱ表示pH与lg 的关系,pH较大时,随着pH增大,HA2-逐渐被消耗,A3-不断增大,曲线Ⅲ表示pH与lg 的关系,A正确;
图1中第一个pH跃迁是中和H3A溶液,第二个跃迁是中和NaH2A溶液,加入NaOH量达到60 mL时,pH没有发生跃迁,因此中和Na2HA溶液时没有发生跃迁,B正确;曲线Ⅱ表示pH与lg 的关系,当pH=10时,lg =2.8,即=102.8,则有K(H2A-)==10-7.2,当体系中溶液的pH=9时,=10-7.2,c(H+)=10-9,则=101.8,C错误;
当滴入40 mL NaOH时,溶液中溶质为Na2HA,且从图1可知,此时溶液呈碱性,说明HA2-的水解程度大于电离程度,则有c(H2A-)>c(A3-),电离生成A3-的同时生成氢离子,水解生成H2A-的同时生成氢氧根离子,水也会电离生成部分氢离子和氢氧根离子,因此有c(Na+)>c(HA2-)>c(OH-)>c(H2A-)>c(H+)>c(A3-),D正确。
针对练3.常温下,0.1 mol·L-1H2R溶液中H2R、HR-、R2-三者所占物质的量分数(分布系数δ)随pH变化的关系如图1所示,向0.1 mol·L-1 Na2R溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的pH与P变化关系如图2所示。下列说法正确的是
A.图1中M点即为图2中N点,对应的pH=2.8
B.b点时,c(H2R)>c(HR-)>c(H+)>c(R2-)
C.水的电离程度:c>d>b>a
D.d点时,3c(HR-)<c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)
√
随着pH增大,H2R的物质的量浓度减小,HR-的物质的量浓度先增大后减小,R2-的物质的量浓度增大,lg 增大,lg 减小,所以图1中①代表H2R,②代表HR-,③代表R2-,图2中L1表示lg ,L2表示lg 。
根据图1得到Ka1==10-1.3,Ka2==10-4.3,根据图2 N点得到lg =lg ,则有c(H2R)=c(R2-),Ka1·Ka2=·
=10-4.3×10-1.3,解得c(H+)=10-2.8 mol·L-1,M点即为图2中N点,对应的pH=2.8,故A正确;b点时,lg =1.3,则有c(HR-)>c(H2R),故B错误;
H2R、HR-都是抑制水的电离,R2-是促进水的电离,根据pH增大,H2R的物质的量浓度减小,HR-的物质的量浓度先增大后减小,R2-的物质的量浓度增大,d、c两点pH相等,为同一溶液,两者水的电离程度相等,因此水的电离程度:c=d>b>a,故C错误;
d点时,电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HR-)+2c
(R2-),c(Na+)=2c(HR-)+2c(R2-)+2c(H2R),得到c(HR-)+2c(H2R)=c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),再根据d点对应pH=3,根据图1信息得到c(HR-)>c(H2R),则有3c(HR-)>c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),故D错误。
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专题突破(八)
水溶液中的粒子变化曲线
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