高考化学二轮复习高考热考题型攻关13“多曲线图象”综合考查电解质溶液中的离子平衡（含详解）

1、PAGE “多曲线图象”综合考查电解质溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡试题常常借助“多曲线图象”来考查。命题设计新颖灵活，综合性强，难度较大。涉及内容主要有：电解质相对强弱的判断，离子浓度的变化或定量计算，pH的计算，水解平衡的强弱判断或粒子浓度大小比较，难溶电解质的溶解平衡的判断及计算等。题目注重考查考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。1(全国卷)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(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()AKa2(H2X)的数量级为106B曲线N表示pH与lgeq f(c（HX）,c（H2X）)的变化关系CN

2、aHX溶液中c(H)c(OH)D当混合溶液呈中性时，c(Na)c(HX)c(X2)c(OH)c(H)解析：由题意和图象知，HX的电离程度大于其水解程度，故当溶液呈中性时，c(Na2X)c(NaHX)，溶液中各离子浓度大小关系为c(Na)c(X2)c(HX)c(OH)c(H)，D项错误。答案：D2(全国卷)改变0.1 molL1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA、A2的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)eq f(c（X）,c（H2A）c（HA）c（A2）)。下列叙述错误的是()ApH1.2时，c(H2A)c(HA)BlgK2(H2A)4.2CpH2.7时，c(HA)c(H

3、2A)c(A2)DpH4.2时，c(HA)c(A2)c(H)解析：根据题给图象，pH1.2时，(H2A)(HA)，则c(H2A)c(HA)，A项正确；根据HAHA2，可确定K2(H2A)eq f(c（H）c（A2）,c（HA）)，根据题给图象，pH4.2时，(HA)(A2)，则c(HA)c(A2)，即lgK2(H2A)lg c(H)4.2，B项正确；根据题给图象，pH2.7时，(HA)(H2A)(A2)，则c(HA)c(H2A)c(A2)，C项正确；根据题给图象，pH4.2时，(HA)(A2)，则c(HA)c(A2)0.05 molL1，而c(H)104.2molL1，则c(HA)c(A2)c

4、(H)，D项错误。答案：D“四步骤”突破多曲线图象题(1)明确横、纵坐标的含义。一般情况下，横坐标为pH，纵坐标各组分浓度随pH的变化趋势。(2)抓主关键点。重视起点、终点和交点对应的pH，特别要关注交点，交点处微粒浓度相同，可用此特殊关系计算电离常数或水解平衡常数。(3)理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。(4)联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、物料守恒的关系分析判断。1(2019青岛模拟)室温下，0.1 molL1的某二元酸H2A溶液中，可能存在的含A粒子(H2A、HA、A2)的物质的量分数随pH变化的关系如图所示，下列说法正确的是()AH2A的电离方程式：H2AHH

5、ABpH5时，在NaHA和Na2A的混合溶液中：c(HA)c(A2)1100C等物质的量浓度的NaHA和Na2A溶液等体积混合，离子浓度大小关系为：c(Na)c(HA)c(A2)DNa2A溶液必存在：c(OH)c(H)c(HA)2c(H2A)，各粒子浓度均大于0解析：由图知，在pH06范围内，不存在H2A分子，说明H2A的第一步电离是完全的，H2A的电离方程式为H2A=HHA，HAHA2，A项错误；由pH3时的数据可求得HA的电离平衡常数Kaeq f(c（H）c（A2）,c（HA）)1103，温度不变，电离平衡常数不变，故pH5时电离平衡常数Kaeq f(c（H）c（A2）,c（HA）)eq

6、f(1105c（A2）,c（HA）)1103解得eq f(c（A2）,c（HA）)100，故B项正确；在等物质的量浓度的NaHA和Na2A混合溶液中，HA的电离程度大于A2的水解程度，故离子浓度大小关系应为c(Na)c(A2)c(HA)，C项错误；根据H2A的电离方程式知，Na2A溶液中c(H2A)0，D项错误。答案：B2(2019深圳调研)25 时，向Na2CO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。已知：lgXlgeq f(c（COeq oal(2,3)）,c（HCOeq oal(,3)）)或lgeq f(c（HCOeq oal(,3)）,c（H2CO3）)，下列叙述

7、正确的是()A曲线m表示pH与eq f(c（HCOeq oal(,3)）,c（H2CO3）)的变化关系B当溶液呈中性时，c(Na)c(HCOeq oal(,3)2c(COeq oal(2,3)CKa1(H2CO3)1.0106.4D25 时，COeq oal(2,3)H2OHCOeq oal(,3)OH的平衡常数为1.0107.6解析：A项，碳酸钠溶液中滴加盐酸，发生COeq oal(2,3)HHCOeq oal(,3)，HCOeq oal(,3)H=H2OCO2，根据图象，推出曲线m表示的是eq f(c（COeq oal(2,3)）,c（HCOeq oal(,3)）)，错误；B项，根据电中性

8、，c(Na)c(H)c(OH)c(HCOeq oal(,3)2c(COeq oal(2,3)c(Cl)，因为溶液显中性，因此c(H)c(OH)，即得出c(Na)c(HCOeq oal(,3)2c(COeq oal(2,3)c(Cl)，故B错误；C项，n曲线代表的是eq f(c（HCOeq oal(,3)）,c（H2CO3）)，根据N点，eq f(c（HCOeq oal(,3)）,c（H2CO3）)10，此时c(H)107.4molL1，根据电离平衡常数的定义，H2CO3的一级电离平衡常数为eq f(c（HCOeq oal(,3)）c（H）,c（H2CO3）)10107.4106.4，正确；D项

9、，该反应的平衡常数为eq f(c（HCOeq oal(,3)）c（OH）,c（COeq oal(2,3)）)，根据M点，eq f(c（HCOeq oal(,3)）,c（COeq oal(2,3)）)10，c(H)109.3molL1，c(OH)104.7molL1，代入数值，得出此反应的化学平衡常数为103.7，错误。答案：C3(2019西安模拟)已知：H2SO3HSOeq oal(,3)HKa1、HSOeq oal(,3)SOeq oal(2,3)HKa2常温下，向某浓度的H2SO3溶液中逐滴加入一定量浓度的NaOH溶液，所得溶液中H2SO3、HSOeq oal(,3)、SOeq oal(2

10、,3)三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是()A曲线3表示的微粒是SOeq oal(2,3)B溶液pH4.2时：c(Na)c(H)c(OH)2c(SOeq oal(2,3)C常温下，eq f(Ka1,Ka2)1 000D溶液pH1.2时：c(Na)c(H)c(OH)c(H2SO3)解析：曲线1、2、3分别表示的微粒是H2SO3、HSOeq oal(,3)、SOeq oal(2,3)，A项正确；溶液pH4.2时，依据电荷守恒得c(Na)c(H)c(OH)c(HSOeq oal(,3)2c(SOeq oal(2,3)，B项错误；由图象可知溶液pH1.2时，c(H

11、2SO3)c(HSOeq oal(,3)，则Ka1c(H)101.2，pH4.2时，c(HSOeq oal(,3)c(SOeq oal(2,3)，则Ka2c(H)104.2，由电离平衡常数可知eq f(Ka1,Ka2)1 000，C项正确；溶液pH1.2时，H2SO3、HSOeq oal(,3)的物质的量分数相等，且c(Na)c(H)c(OH)c(HSOeq oal(,3)，则c(Na)c(H)c(OH)c(H2SO3)，D项正确。答案：B4(2019南充诊断)常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液，所得混合溶液的pH与微粒浓度变化的关系如图所示，下列有关说法错误的是()A曲线M表示lge

12、q f(c（HY）,c（H2Y）)与pH的变化关系BKa2(H2Y)104.3Cd点溶液中：c(H)c(OH)2c(Y2)c(HY)c(K)D交点e的溶液中：c(H2Y)c(Y2)c(HY)c(H)c(OH)解析：A项，H2Y与KOH发生反应：H2YKOH=KHYH2O、KHYKOH=K2YH2O，随着氢氧化钠溶液，eq f(c（HY）,c（H2Y）)逐渐增大，因此曲线M表示lgeq f(c（HY）,c（H2Y）)与pH的变化关系，正确；B项，当pH3时，lgeq f(c（HY）,c（Y2）)1.3，推出eq f(c（Y2）,c（HY）)101.3，第二步电离平衡常数Ka2eq f(c（Y2）

13、c（H）,c（HY）)101.3103104.3，正确；C项，根据电荷守恒，c(K)c(H)c(OH)c(HY)2c(Y2)，因此有c(H)c(OH)2c(Y2)c(HY)c(K)，正确；D项，e点时，eq f(c（HY）,c（H2Y）)101.5，即c(HY)c(H2Y)，eq f(c（HY）,c（Y2）)101.3，c(HY)c(Y2)，故D说法错误。 答案：D5常温下，将体积为V1的0.100 0 molL1 HCl 溶液逐滴加入到体积为V2的0.100 0 molL1 Na2CO3 溶液中，溶液中H2CO3、HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)所占的物质的量分数()随

14、pH的变化曲线如图。下列说法不正确的是()A在pH10.3时，溶液中：c(Na)c(H)c(HCOeq oal(,3)2c(COeq oal(2,3)c(OH)c(Cl)B在pH8.3时，溶液中：0.100 0c(HCOeq oal(,3)c(COeq oal(2,3)c(H2CO3)C在pH6.3时，溶液中， c(Na) c(Cl)c(HCOeq oal(,3)c(H) c(OH)DV1V212时，c(OH)c(HCOeq oal(,3)c(COeq oal(2,3)c(H)解析：A项，任何溶液中均存在电荷守恒，则在pH10.3时，溶液中存在c(Na)c(H)c(HCOeq oal(,3)2

15、c(COeq oal(2,3)c(OH)c(Cl)，正确；B项，由图可知，在pH8.3时，该溶液为NaHCO3和NaCl的混合溶液，根据物料守恒可得c(HCOeq oal(,3)c(COeq oal(2,3)c(H2CO3)0.100 0Vc(OH)，根据化学反应：Na2CO3HCl=NaClNaHCO3、NaHCO3HCl=NaClH2CO3，所以离子浓度大小关系为c(Na)c(Cl)c(HCOeq oal(,3)c(H) c(OH)，正确；D项，V1V212时，混合后的溶液是等物质的量浓度的Na2CO3 、NaHCO3、NaCl的混合溶液，Na2CO3和NaHCO3是强碱弱酸盐，水解导致溶

16、液显碱性，COeq oal(2,3)的水解程度大于HCOeq oal(,3)的水解程度，则溶液中c(HCOeq oal(,3)c(COeq oal(2,3)，由于水解程度是微弱的，所以c(HCOeq oal(,3)c(COeq oal(2,3)c(OH)c(H)，错误。答案：D6H2C2O4为二元弱酸。20 时，配制一组c(H2C2O4)c(HC2Oeq oal(,4)c(C2Oeq oal(2,4)0.100 molL1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()ApH2.5的溶液中：c(H2C2

17、O4)c(C2Oeq oal(2,4)c(HC2Oeq oal(,4)Bc(Na)0.100 molL1的溶液中：c(H)c(H2C2O4)c(OH)2c(C2Oeq oal(2,4)Cc(HC2Oeq oal(,4)c(C2Oeq oal(2,4)的溶液中：c(Na)0.100 molL1c(HC2Oeq oal(,4)DpH7.0的溶液中：c(Na)2c(C2Oeq oal(2,4)解析：A项中，由图中数据可知pH2.5时，c(H2C2O4)c(C2Oeq oal(2,4)c(HC2Oeq oal(,4)，错误；B项中，由溶液中的电荷守恒可得c(Na)c(H)c(HC2Oeq oal(,4

18、)2c(C2Oeq oal(2,4)c(OH)，由已知条件可得c(Na)c(H2C2O4)c(HC2Oeq oal(,4)c(C2Oeq oal(2,4)0.100 molL1，代入上式得到c(H2C2O4)c(H)c(C2Oeq oal(2,4)c(OH)，错误；C项中，由电荷守恒得：c(Na)c(H)c(HC2Oeq oal(,4)2c(C2Oeq oal(2,4)c(OH)，当c(HC2Oeq oal(,4)c(C2Oeq oal(2,4)时，c(H2C2O4)0，此时pH4.2，c(H)c(OH)，推出：c(Na)c(H)0.100 0 molL1c(HC2Oeq oal(,4)c(OH)，c(Na)0.100 0 molL1c(HC2Oeq oal(,4)，错误；D项中，pH7.0时c(H)c(OH)，由电荷守恒得：c(Na)c(H)c(HC2Oeq oal(,4)2c(C2Oeq oal(2,4)c(OH)，即c(Na)c(HC2Oeq oal(,4)2c(C2Oeq oal(2,4)，进一步得出c(Na)2c(C2Oeq oal(2,4)，正确。答案：D7(2019广州模拟)常温下，将NaOH溶液分别加到HF溶液、CH3COOH溶液中，两混合溶液中离子浓度与pH的变化关系如图所示，已知pKalgKa，下列有关叙述错误