(新)2022届专题09 图形题中水溶液中的离子平衡专题(解析版).doc
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1、 专题09 图形题中水溶液中的离子平衡专题1常温下,在体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的HX溶液、HY溶液中分别滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H)表示为pH水-lgc(H)水。pH水与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。下列推断正确的是AHX的电离方程式为HXHX-BT点时c(Na)c(Y-)c(H)c(OH-)C常温下用蒸馏水分别稀释N、P点溶液,pH都降低D常温下,HY的电离常数【答案】D【解析】A项,依题意,HX和HY是两种一元酸。由图象知,加入氢氧化钠溶液,水电离程度增大,溶液由酸性逐渐变为中性,当恰好完全反应时溶液呈碱性且水电离程度达到最大
2、值。HX为弱酸,故A错误;B项,T、P点对应的溶液都呈碱性,故B错误;C项,N点呈中性,加入蒸馏水稀释中性溶液,稀释后溶液仍然呈中性,故C错误;D项,取M点计算电离常数,c(H)c(OH-)1×10-7mol·L-1,混合溶液中,故D正确。故选D。2常温时,把浓度为0.1 molL1盐酸分别滴加到浓度为0.1 molL1的MOH和NOH两种一元碱,所得到滴定曲线如图所示,下列说法正确的是AKb(NOH)1021B碱性:MOH>NOH,且两次滴定时均可用酚酞作为指示剂C滴定NOH,当加入盐酸体积为10mL时,溶液中必有:c(Cl)c(H+)c(OH)c(NOH)D当两溶
3、液均恰好滴定完全时,两溶液中的离子总数相等【答案】C【解析】A项,由起始时pH值的大小可知,NOH一定为弱碱,MOH可能是强碱也可能是弱碱,由起始得,NOH溶液中c(OH)=10-3 molL1,故Kb(NOH)105,A错误;B项,用强酸滴定时,对于NOH来说,滴定终点为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,对MOH来说,终点可能是酸性也可能是中性,故均可选用甲基橙作为指示剂,不宜用酚酞,B项不正确;C项,当滴定到加入HCl为10mL时,由电荷守恒:c(N+)c(H+)c(Cl)c(OH),由物料守恒:2c(Cl)c(N+)c(NOH),两式相加得:c(Cl)c(H+)c(OH) c(NOH),C项正确;
4、D项,滴定至恰好完全反应时,均消耗盐酸20mL,两溶液中由电荷守恒均有c(R+)c(H+)c(Cl)c(OH)(R为N或M),两溶液中c(Cl)相等,但c(OH)不相等,所以离子总浓度不相等,离子总数也不相等,D错误。3常温下0.1mol·L-1亚硫酸溶液中 H2SO3、HSO3-、SO32-三种微粒所占物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是A由图中数据可计算得到常温下亚硫酸溶液的Ka2B在0.1mol·L-1H2SO3溶液中,存在:c2(H+)=c(H+)·c(HSO3-)+2c(H+)·c(SO32-)+KwC向pH为7的溶液
5、中滴入少量稀盐酸造成的溶液pH变化小于向pH为4.0的溶液中滴入相同量稀盐酸造成的溶液pH变化D在pH=2.0溶液中:c(H2SO3)>c(HSO3-)>c(H+)>c(OH-)【答案】D【解析】A项,H2SO3是二元弱酸,在溶液中电离是分步进行的,亚硫酸的第一步电离方程式为:H2SO3H+HSO3-,根据图象可知,pH=7时,亚硫酸氢根离子浓度等于亚硫酸根离子浓度,Ka1= c(H+)=10-7,故A正确;B项,在0.10 molL-1 H2SO3溶液中,根据电荷守恒可得:c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),将电苻守恒式两边都乘c(H+)可得:c
6、2(H+)=c(H+)c(HSO3-)+2c(H+)c(SO32-)+c(H+)c(OH-),Kw=c(H+)c(OH-),所以c2(H+)=c(H+)c(HSO3-)+2c(H+)c(SO32-)+Kw,故B正确;C项,溶液的pH=7时显中性,所以c(OH-)=c(H+),根据图象知,溶液中含有SO32-和HSO3-,存在水解平衡和电离平衡,是缓冲溶液加入少量稀盐酸,溶液pH的变化较小,pH为4.0的溶液中只存在HSO3-的电离,滴入相同量稀盐酸造成的溶液pH变化较大,故C正确;D项,在pH=2.0的溶液中,根据图象曲线可知c(HSO3-)c(H2SO3),正确的离子浓度大小为:c(HSO3
7、-)c(H2SO3)c(H+)c(OH-),故D错误;故选D。4常温下,向1L0.1mol·L1一元酸HR溶液中逐渐通入氨气已知常温下NH3·H2O电离平衡常数K1.76×105,使溶液温度和体积保持不变,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是A0.1mol·L1HR溶液的pH为5BHR为弱酸,常温时随着氨气的通入,c(R)/c(OH).c(HR) 逐渐增大C当通入0.1 mol NH3时,c(NH4+)c(R)c(OH)c(H+)D当c(R) c(HR)时,溶液必为中性【答案】C【解析】A项,pH=5时c(H+)=10-5,由图可
8、得此时=0,又因为一元酸HR溶液为0.1mol·L-1,所以c(R-)c(HR)=0.05mol·L-1,所以此时c(R-)c(H+),则0.1mol·L1HR溶液的pH不是5,故A错误;B项,由已知HR溶液中存在着HR分子,所以HR为弱酸,=Ka/Kw,温度不变时Ka/Kw的值不变,故B错误;C项,pH=5时c(H+)=10-5,由图可得此时=0,则Ka=10-5,当通入0.1 mol NH3时,恰好反应生成NH4R,又因为常温下NH3·H2O电离平衡常数K1.76×105,所以NH4R溶液中R-水解程度大于NH4+水解程度,NH4R溶液呈碱
9、性,则c(NH4+)c(R)c(OH)c(H+),故C正确;D项,由前面对A项的分析知,当c(R-)c(HR)时,pH=5,所以溶液显酸性,故D错误。5室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定相同体积、浓度均为0.l mol·L1的三种弱酸(HA、HB和HD)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断正确的是A室温下,同浓度的NaA、NaB、NaD溶液的pH大小关系:pH(NaA)pH(NaB)PH(NaD)B滴定至P点时,溶液中:c(Na)c(B)c(HB)c(H)c(OH)CpH7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)
10、c(HD)c(OH)2c(H)【答案】C【解析】A项,浓度均为0.1mol/L的三种酸(HA、HB和HD)溶液,酸越弱,电离出的H+越少,起始时pH值越大,根据图象,则三种酸的强弱为:HAHBHD,酸越强,电离出的H+越多,对水的抑制作用越大,则三种溶液中,由水电离产生的c(H+)的关系为:HAHBHD,故A错误;B项,滴定至P点时,此时中和百分数为50%,对于HB溶液,此时溶液中的起始组分为c(HB):c(NaB)=1:1,显酸性,则c(H+)c(OH-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(B-),由于c(H+)c(OH-),则c(B)c(Na+),考虑到溶液显酸性,则
11、以HB的电离为主导,但始终是微弱的,而HB的电离又会抑制水的电离,因此c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH),故B错误;C项,pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,对于HA溶液,c(Na+)=c(A),对于HB溶液,c(Na+)=c(B-),对于HD溶液,c(Na+)=c(D-),由图可知,中和到相同pH时,中和分数HAHBHD,即加入氢氧化钠的量HAHBHD,则三种溶液中:c(A)c(B)c(D),故C正确;D项,当中和百分数达100%时,三种溶液分别恰好存在等量的NaA、NaB、NaD,三种溶液混合,则起始时c(NaA):c(NaB):c(NaD)=1:1:1,
12、根据质子守恒,c(HA)+ c(HB)+ c(HD)+c(H+)=c(OH- ),则有c(HA)+ c(HB)+ c(HD)=c(OH-)-c(H+),故D错误;故选C。625时,向20mL0.1 mol/L H2R溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知pKa=lgKa,二元弱酸H2R的pKa1=1.89,pKa2=7.21。下列有关说法不正确的是A溶液的导电性:点a弱于点bB离子浓度c(R2-):点c小于点dCH2R + R2-=2HR-平衡常数>105,反应趋于完全D点b时,y<7且<1【答案】D【解析】A项,b点是向2
13、0mL 0.1molL-1H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1molL-1NaOH溶液20mL,得到浓度为0.05mol/L的NaHR溶液;a点是向20mL 0.1molL-1H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1molL-1NaOH溶液10mL,得到浓度均为0.1/3mol/L的NaHR和H2R的混合溶液,由于阴离子的水解和电离程度均很小,因此b点溶液中的离子浓度大于a点,导电能力点a弱于点b,故A正确;B项,c点溶液溶质为等物质的量的Na2R、NaHR,浓度均为0.03mol/L,d点溶液中溶质为0.1/3mol/L Na2R,R2-水解但程度较小,HR-既电离又水解但程度均很小,因此离子浓度c
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