高中化学2023年大一轮第八章水溶液中的离子反应与平衡：热点强化练15弱电解质的图像分析与电离常数计算

热点强化练15弱电解质的图像分析与电离常数计算

1.(2020湖北宜都二中高三开学考试）pH=l的两种酸溶液HA、HB各1mL,

分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不

正确的是（)

pH

a卜－----HA/-----

,

l「1,

。

1()0OmLV

A.物质的量浓度HA>HB

B.若l<a<4,则HA、HB都是弱酸

C.同浓度、同体积的HA、HB溶液分别加入过量的锌粒，产生的氢气体积后者

大

D.体积相同pH均为1的HA、HB溶液分别滴加同浓度的NaOH溶液至中性，

前者消耗的NaOH少

答案AC

解析根据图像可知，pH相同的HA、HB各1mL,分别加水稀释到1000mL,

pH变化不同，可判断HB为弱酸。pH相同的HA、HB溶液，物质的量浓度HA

<HB,A说法错误；HA为强酸时，稀释1000倍，pH=4,若l<a<4,则HA、

HB都是弱酸，B说法正确；HA、HB溶液分别加入过量的锌粒，产生的氢气体

积与酸的物质的量有关，同浓度、同体积的HA、HB溶液分别加入过量的锌粒，

酸的物质的量相等，则产生的氢气体积相同，C说法错误；体积相同pH均为1

的HA、HB溶液中，HB的酸性更弱，则HB的物质的量大于HA,其溶液分别

滴加同浓度的NaOH溶液至中性，HA消耗的NaOH少，D说法正确。

2.(2020北京房山高三二模）常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液

的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是（)

溶液导电能力

溶液体积

A.两溶液稀释前的浓度相同

B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为a>b>c

C.a点的凡值比b点的凡值大

D.a点水电离的c(H+)大于c点水电离的c(H勹

答案D

解析稀释之前，两种溶液导电能力相等，说明离子浓度相等，由于醋酸为弱电

解质，不能完全电离，则醋酸浓度大于盐酸浓度，故A错误；导电能力越大，

说明离子浓度越大，酸性越强，则a、b、c三点溶液的pH大小顺序为c<a<b,

故B错误；相同温度下，Kw相同，a点的Kw等于b点的K、V值，故C错误；a

点离子浓度小于c点离子浓度，氢离子浓度越大，对水的电离抑制程度越大，则

a点水电离的H十物质的量浓度大于c点水电离的H十物质的量浓度，故D正确。

3.(2020安徽省十校联盟线上联检）常温下，分别向体积相同、浓度均为1mol/L

的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释，酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)

间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是（)

-p1H

32

A.HB的电离常数(Ka)数量级为10-9

B.其钠盐的水解常数(Kh)大小关系是：NaB>NaA

C.a、b两点溶液中，水的电离程度b<a

D.当lgc=-7时，两种酸溶液均有pH=7

答案AB

解析由图可知，b点时HB溶液中c=lO一3mol-L寸，溶液中c(H勹＝10-6mol-L

10-6x10-6

一1,C(B-）＝10一6mol-L一1，则HB的电离常数(Ka)=~10-3=lO一9,故A正确；

10-4x10-4

同理，HA的电离常数Ka=~=10一310-5>HB的电离常数，则HB酸性弱于

HA,由酸越弱对应的盐水解能力越强，水解程度越大，钠盐的水解常数越大，

故B正确；a、b两点溶液中，a点酸性强，抑制水的电离程度大，水的电离程

度b>a,故C错误；当lgc=-7时，HB中c(H+）＝\]厂＝IO飞mol·L-1),

HA中c(H+）＝《言＝IO(mol-L飞，pH均不为7，故D错误。

4.(2020赤峰二中月考）常温下，浓度均为co,体积均为Vo的MOH和ROH两

V

种碱液分别加水稀释至体积为v,溶液pH随l卧飞的变化如图甲所示；当pH=b

时，两曲线出现交叉点X,如图乙所示。下列叙述正确的是（)

212贮』T,T,-r'_-,'「＇J,二

-\r_

且'

lOX

-~上｀__vv

igv-ig-VII

0l2~4fl

困甲OO

A.co、忱均不能确定其数值大小

B．电离常数Kb(MOH)=l.1X10飞

C.X点处两种溶液中水的电离程度相等

Ve(R+)

D.1了相同时，将两种溶液同时升高相同的温度，则＋增大

叶／oc(M)

答案C

解析根据图知，ROH加水稀释10倍，溶液的pH值减小1,说明ROH完全电

离，为强电解质，则MOH为弱电解质。常温下浓度为co的ROHpH=13,且

ROH为强电解质，则co=0.1mol/L,所以能确定初始浓度，A叙述错误；l式~=

c(M飞(OH-)10一2x10一2

0时pH=12,co=0.1mol/L,电离常数Kb(MOH)=~c(MOH)-=0.1-10-2

=LIXl0-3,B叙述错误；x点两种溶液的pH相等，二者都是碱，都抑制水电

离，所以二者抑制水电离程度相等，C叙述正确；升高温度促进MOH电离，ROH

Vc(R勹

完全电离，所以l苟飞相同时，升高温度c(R＋)不变，c(M+)增大，则减小，

c(M勹

D叙述错误。

5.(2020陕西汉中市重点中学联考）次磷酸（比P02一元弱酸）和颌绷酸(HBF4)均可

用千植物杀菌。常温时，有1mol-L一1的压P02溶液和lmol-L一1的HBF4溶液，

两者起始时的体积均为Vo,分别向两溶液中加水，稀释后溶液的体积均为V,两

溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是（)

Igv+.I

A.常温下，NaB民溶液的pH=｀二7

B.常温下，H于02的电离平衡常数约为1.1X10一2

C.NaH2P02溶液中：c(Na勹＝c（比P02)+c(HPO们＋c(PO们＋c(H3P02)

D.常温下，在O~pH冬4时，HB氏溶液满足pH=l峙

答案C

解析根据图像可知，b表示的酸每稀释十倍，pH值增加1,所以b为强酸的稀

释曲线，又因为H3P02为一元弱酸，所以b对应的酸只能是氪硐酸(HBF4)，即氯

绷酸为强酸；那么NaBF4即为强酸强碱盐，故溶液为中性，常温下pH=7,A项

正确；a曲线表示的是次磷酸的稀释曲线，由曲线上的点的坐标可知，1mol/L

的次磷酸溶液的pH=l,即c(H+)=0.1mol/L；次磷酸电离方程式为：H3P02H

＋＋压P02,所以1mol/L的次磷酸溶液中e(H3P02)=0.9mol/L,c(H2P02)=0.l

c(H飞(H2P02)0.1XO.I

mol/L，那么次磷酸的电离平衡常数即为：Ka=~=

c(H3P02)0.9

:::::::1.lXl0-2,B项正确；次磷酸为一元弱酸，H2P02无法继续电离，溶液中并不

含有HPO~和P01一两类离子；此外，H2P02还会发生水解产生次磷酸分子，所

以上述等式错误，C项错误；令y=pH,x=I点＋1,由图可知，在O~pH~4

区间内，y=x-1,代入可得pH=I点，D项正确。

6.(2020福建省泰宁第一中学高三月考）H2C204是一种二元弱酸，H2C204溶液中

各型体浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数，常温下某浓度的H2C204溶液

中各型体分布系数随pH的变化如图所示，据此分析，下列说法不正确的是（)

l05

梦啖拦念

o

l,234,567

',

1.304:30pH

A.曲线a代表H2C204，曲线b代表C20a-

B.常温下0.1mol/L的NaHC204溶液显碱性

C.常温下，H2C204的电离平衡常数Ka2=10-4·30

c(H2GO4)

D.pH从1.30,...__,4.30时，先增大后减小

c(C20们

答案BD

解析随着pH升高草酸分子的浓度逐渐减小，草酸氢根离子的浓度逐渐增大，

继续升高pH,草酸氢根离子的浓度又逐渐减小，而草酸根离子的浓度开始逐渐

增大，因此曲线a代表H2C204,曲线b代表C20a-,A正确；根据图像可知当草

酸氢根离子浓度达到最大值时，溶液显酸性，所以常温下0.1mol/L的NaHC204

溶液显酸性，B错误；根据图像可知当草酸氢根和草酸根离子浓度相等时pH=

c(H+)·c(C20a-)

4.3,所以草酸的第二步电离平衡常数Ka2=~=c(H+)=lO一4.30,c正

c(HC20i)

c(H2GO4)

确；根据图像可知pH从1.30,......,4.30时，c(C20a-)始终减小，D错误。

7.(2020浙江高三三模）类比pH的定义，对于稀溶液可以定义pC=-lgC,pKa

=-lgKa。常温下，某浓度H汃溶液在不同pH值下，测得pC（比A）、pC(HA-)、

pC(A2一）变化如图所示。下列说法正确的是（)

pC

o

~.056.()()pH

A.pH=6.00时，c（比A)>c(HA-)>c(A勹

B.常温下，pKa1(H2A)=5.30

C.b点时，对应pH=3.05

D.pH=0.80,....,5.30时，n（比A)+n(HA-)+n(A2一）先增大后减小

答案C

解析H2AH++HA-,HA一叮＋A气pH增加促进电离平衡正向移动，

所以由图可知：下方曲线是HA一的物质的量浓度的负对数，左侧曲线是H2A的

物质的量浓度的负对数，右侧曲线是A2一的物质的量浓度的负对数，pC越大，

浓度c越小，pH=6.00时，c(A勹＞c(HA-)>c(H汃），故A错误；交点a处c(HA

-)=c(H2A)，根据H2AHA-+H+，常温下，Kai=c(H+)=1X10-o.s,则pKa1(H2A)

=0.8,故B错误；根据图像，b点时对应pH=3.05,故C正确；根据物料守恒

n(H2A)+n(HA-)+n(A2-）始终不变，故D错误。

8.(2020-梅河口市第五中学）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体，25°C时，它

)

们的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列叙述错误的是(

1()(),~`

曹

~

芝｀

8200-1qI

额尔氓运匼容0

」

2.6。2

,14pH

A.已知几FeOt的电离平衡常数分别为K1=2.sx10-2,K2=4.8X10飞K3=

c(HFeO句

5.0X10飞当pH=4时，溶液中=1.2

c(H2Fe04)

B.为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH?:9

c．向pH=S的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为HFeOi

+OH-=FeOa-+H心

D.pH=2时，溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为

c(H2FeQ4)>c(H3FeO旬＞c(HFeO旬

笨安

口禾A

解析pH=4时，c(H勹＝10-4mol/L，溶液中存在比Fe04和HFeOi等，此时

c(HFeOi)·c(H+)

H2Fe04发生如下电离：H2Fe04H++HFeOi,凡＝4.8X10

c(H2Fe04)

c(HFeOi)

－4,溶液中=4.8,A错误；从图中可以看出，pH?!:9,溶液中只存在的

c(H2Fe04)

含铁型体为FeOa一，所以为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH?!:9,B正确；

pH=5时，溶液中主要存在的含铁型体为HFeOi,向此时的溶液中加入KOH溶

液，发生反应的离子方程式为HFeOi+OH-=FeOa-+H心，C正确；pH=2时，

溶液中含铁的物质的量分数由大到小的顺序为H2Fe04、几FeOt、HFeOi，所以

主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2Fe04)>c(H3FeOt)>c(HFeOi),D正确。

9.25'C时，用0.1rnol-L一］的CH3COOH溶液滴定20rnL0.1mol-L一］的NaOH

溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的

、

电离常数为Ka,忽略混合时溶液体积的变化。下列关系式正确的是（丿

2X10勹2X10勹

A.Ka=B.V=

0.1v-20.lKa-2

2X10一72X10一8

C.Ka=D.Ka=

v+20v

竺口不安A

O.l(V-20)

解析混合溶液的pH=7,说明醋酸过量，c(CH3COOH)=mol·L飞

2o+v

根据电荷守恒式：c(Na+)+c(H勹＝c(CH3CQO-)+c(OH-)及c(H+)=c(OH-)可得，

0.1X20画）Xc(CH3CQO-)2X10-7

c(Na+)=c(CH3COO-)=~mol•L-1，则K产=

20+Ve(CH3COOH)0.lV—2'

A项正确。

10.常温下，亚珅酸(H扒s03)水溶液中含珅的各物质的分布分数（平衡时某物质

的物质的量浓度占各物质的物质的量浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。下

列说法正确的是（)

蒜尔拦尔坚春舌冬LOOOOO086420

川

246

pH

A.以酚猷为指示剂，用NaOH溶液滴定到终点时发生的主要反应为H3AS03+

20H-=HAs03-+H心

B.pH=ll时，溶液中有c(H2As03)+2c(HAs0们＋c(OH-)=c(H勹

c(HAs03-)

C.若将亚珅酸溶液加水稀释，则稀释过程中减小

c（比As03)

D.Kai(H3AS03)的数量级为10-10

答案D

解析酚猷变色范围是pH在8.2,..___,10.0，为碱性范围，根据题图，该范围内比As03

浓度降低，H2As03浓度升高，所以以酚猷为指示剂，用NaOH溶液滴定到终点

时发生的主要反应为fuAs03+0H-=＝比As03+H心，故A错误；溶液中pH=

11'则c(OH-)>c(H勹，故B错误；比As03的二级电离平衡常数Ka2=

c(H+)·c(HAsO;-)\e(HAsO3-)k立

所以＝一—－若将亚珅酸溶液加水稀释，则稀释过

c（比As03)'ri1~c(H汃s03)-c(H丁

,1c(HAsOJ-)

程中c(H+）减小，所以增大，故C错误；根据题图，当溶液中c（比As03)

c（比As03)

c(H勹·c(H2As03)

=c（比As03)时，溶液的pH为9.2,则Ka1(H扒s03)=~=1o-9·2=

c(H扒s03)

10-JOX10°·8=6.3lX10-JO,其数量级为10-10,故D正确。

11.(2021湖北重点中学联考）常温时，在比C03溶液中逐滴加入NaOH溶液，

c(X)

溶液中H丈03、HC03和COJ一物种分布分数a(X)=

c(H2C03)+c(HC03)+c(CO了）

与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是（)

a{X)/'J/4

凡C0HCO-

|05ooo-·```

pH

A.反应庄C03H++HC03的lgK=-6.4

B.pH=8的溶液中：c(Na勹＞c(HC03)

C.向NaHC03溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性：c(Na+)=2c(C03-)+c(HC03)

D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要发生离子反应：H2C03

+OH-=HC03＋比0

答案C

解析根据图示知，pH=6.4,即c(H勹＝lO-“mol·L一1时，c(HCQ3)=c(H2C03),

c(H+)·c(HCQ3)

反应比C03H++HC03的K=~=10-6-4,lgK=-6.4,A项正

c(H2C03)

确；pH=8时，溶液呈碱性，c(H勹<c(OH-)，根据电荷守恒c(Na+)+c(H勹＝

2c(CO们＋c(HC03)+c(OH-)，知c(Na勹＞2c(C03-)+c(HC03)，故c(Na+)>

c(HCQ3),B项正确；向NaHCQ3溶液中滴入少量盐酸至溶液显中性，c(H勹＝c(OH

-），根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC03)+2c(CO千）＋c(OH一），可得

c(Na+)=c(Cl-)+c(HC03)+2c(CO们，C项错误；pH=6.4的溶液中含有等物质

的量的HC03和H2C03,pH=8的溶液中主要含HC03,故该反应过程中主要发

生的离子反应为比C03+OH-=HC03+H心，D项正确。

12.(2021绵阳第一次诊断）常温下，用20mL0.1mol•L-1Na2S03溶液吸收S02

c(HS03)

气体，吸收液的pH与1气的关系如图所示。下列说法错误的是（)

pH

11.2,

a\

772\b

I!

)-----...._

----\C

\

6.2!d

c(HSO;)

,4-o广lg

可c(SO灼

A.b点对应的溶液中：c(Na勹＞c(HS03)=c(SO们＞