高中化學2023年大一輪第八章水溶液中的離子反應與平衡：熱點強化練15弱電解質(zhì)的圖像分析與電離常數(shù)計算

熱點強化練15弱電解質(zhì)的圖像分析與電離常數(shù)計算

1.(2020湖北宜都二中高三開學考試）pH=l的兩種酸溶液HA、HB各1mL,

分別加水稀釋到1000mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說法不

正確的是（)

pH

a卜－----HA/-----

,

l「1,

。

1()0OmLV

A.物質(zhì)的量濃度HA>HB

B.若l<a<4,則HA、HB都是弱酸

C.同濃度、同體積的HA、HB溶液分別加入過量的鋅粒，產(chǎn)生的氫氣體積后者

大

D.體積相同pH均為1的HA、HB溶液分別滴加同濃度的NaOH溶液至中性，

前者消耗的NaOH少

答案AC

解析根據(jù)圖像可知，pH相同的HA、HB各1mL,分別加水稀釋到1000mL,

pH變化不同，可判斷HB為弱酸。pH相同的HA、HB溶液，物質(zhì)的量濃度HA

<HB,A說法錯誤；HA為強酸時，稀釋1000倍，pH=4,若l<a<4,則HA、

HB都是弱酸，B說法正確；HA、HB溶液分別加入過量的鋅粒，產(chǎn)生的氫氣體

積與酸的物質(zhì)的量有關(guān)，同濃度、同體積的HA、HB溶液分別加入過量的鋅粒，

酸的物質(zhì)的量相等，則產(chǎn)生的氫氣體積相同，C說法錯誤；體積相同pH均為1

的HA、HB溶液中，HB的酸性更弱，則HB的物質(zhì)的量大于HA,其溶液分別

滴加同濃度的NaOH溶液至中性，HA消耗的NaOH少，D說法正確。

2.(2020北京房山高三二模）常溫下，將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋，溶液

的導電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法中正確的是（)

溶液導電能力

溶液體積

A.兩溶液稀釋前的濃度相同

B.a、b、c三點溶液的pH由大到小順序為a>b>c

C.a點的凡值比b點的凡值大

D.a點水電離的c(H+)大于c點水電離的c(H勹

答案D

解析稀釋之前，兩種溶液導電能力相等，說明離子濃度相等，由于醋酸為弱電

解質(zhì)，不能完全電離，則醋酸濃度大于鹽酸濃度，故A錯誤；導電能力越大，

說明離子濃度越大，酸性越強，則a、b、c三點溶液的pH大小順序為c<a<b,

故B錯誤；相同溫度下，Kw相同，a點的Kw等于b點的K、V值，故C錯誤；a

點離子濃度小于c點離子濃度，氫離子濃度越大，對水的電離抑制程度越大，則

a點水電離的H十物質(zhì)的量濃度大于c點水電離的H十物質(zhì)的量濃度，故D正確。

3.(2020安徽省十校聯(lián)盟線上聯(lián)檢）常溫下，分別向體積相同、濃度均為1mol/L

的HA、HB兩種酸溶液中不斷加水稀釋，酸溶液的pH與酸溶液濃度的對數(shù)(lgc)

間的關(guān)系如圖。下列對該過程相關(guān)分析正確的是（)

-p1H

32

A.HB的電離常數(shù)(Ka)數(shù)量級為10-9

B.其鈉鹽的水解常數(shù)(Kh)大小關(guān)系是：NaB>NaA

C.a、b兩點溶液中，水的電離程度b<a

D.當lgc=-7時，兩種酸溶液均有pH=7

答案AB

解析由圖可知，b點時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，則HB的電離常數(shù)(Ka)=~10-3=lO一9,故A正確；

10-4x10-4

同理，HA的電離常數(shù)Ka=~=10一310-5>HB的電離常數(shù)，則HB酸性弱于

HA,由酸越弱對應的鹽水解能力越強，水解程度越大，鈉鹽的水解常數(shù)越大，

故B正確；a、b兩點溶液中，a點酸性強，抑制水的電離程度大，水的電離程

度b>a,故C錯誤；當lgc=-7時，HB中c(H+）＝\]廠＝IO飛mol·L-1),

HA中c(H+）＝《言＝IO(mol-L飛，pH均不為7，故D錯誤。

4.(2020赤峰二中月考）常溫下，濃度均為co,體積均為Vo的MOH和ROH兩

V

種堿液分別加水稀釋至體積為v,溶液pH隨l臥飛的變化如圖甲所示；當pH=b

時，兩曲線出現(xiàn)交叉點X,如圖乙所示。下列敘述正確的是（)

212貯』T,T,-r'_-,'「＇J,二

-\r_

且'

lOX

-~上｀__vv

igv-ig-VII

0l2~4fl

困甲OO

A.co、忱均不能確定其數(shù)值大小

B．電離常數(shù)Kb(MOH)=l.1X10飛

C.X點處兩種溶液中水的電離程度相等

Ve(R+)

D.1了相同時，將兩種溶液同時升高相同的溫度，則＋增大

葉／oc(M)

答案C

解析根據(jù)圖知，ROH加水稀釋10倍，溶液的pH值減小1,說明ROH完全電

離，為強電解質(zhì)，則MOH為弱電解質(zhì)。常溫下濃度為co的ROHpH=13,且

ROH為強電解質(zhì)，則co=0.1mol/L,所以能確定初始濃度，A敘述錯誤；l式~=

c(M飛(OH-)10一2x10一2

0時pH=12,co=0.1mol/L,電離常數(shù)Kb(MOH)=~c(MOH)-=0.1-10-2

=LIXl0-3,B敘述錯誤；x點兩種溶液的pH相等，二者都是堿，都抑制水電

離，所以二者抑制水電離程度相等，C敘述正確；升高溫度促進MOH電離，ROH

Vc(R勹

完全電離，所以l茍飛相同時，升高溫度c(R＋)不變，c(M+)增大，則減小，

c(M勹

D敘述錯誤。

5.(2020陜西漢中市重點中學聯(lián)考）次磷酸（比P02一元弱酸）和頜繃酸(HBF4)均可

用千植物殺菌。常溫時，有1mol-L一1的壓P02溶液和lmol-L一1的HBF4溶液，

兩者起始時的體積均為Vo,分別向兩溶液中加水，稀釋后溶液的體積均為V,兩

溶液的pH變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（)

Igv+.I

A.常溫下，NaB民溶液的pH=｀二7

B.常溫下，H于02的電離平衡常數(shù)約為1.1X10一2

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

D.常溫下，在O~pH冬4時，HB氏溶液滿足pH=l峙

答案C

解析根據(jù)圖像可知，b表示的酸每稀釋十倍，pH值增加1,所以b為強酸的稀

釋曲線，又因為H3P02為一元弱酸，所以b對應的酸只能是氪硐酸(HBF4)，即氯

繃酸為強酸；那么NaBF4即為強酸強堿鹽，故溶液為中性，常溫下pH=7,A項

正確；a曲線表示的是次磷酸的稀釋曲線，由曲線上的點的坐標可知，1mol/L

的次磷酸溶液的pH=l,即c(H+)=0.1mol/L；次磷酸電離方程式為：H3P02H

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

c(H飛(H2P02)0.1XO.I

mol/L，那么次磷酸的電離平衡常數(shù)即為：Ka=~=

c(H3P02)0.9

:::::::1.lXl0-2,B項正確；次磷酸為一元弱酸，H2P02無法繼續(xù)電離，溶液中并不

含有HPO~和P01一兩類離子；此外，H2P02還會發(fā)生水解產(chǎn)生次磷酸分子，所

以上述等式錯誤，C項錯誤；令y=pH,x=I點＋1,由圖可知，在O~pH~4

區(qū)間內(nèi)，y=x-1,代入可得pH=I點，D項正確。

6.(2020福建省泰寧第一中學高三月考）H2C204是一種二元弱酸，H2C204溶液中

各型體濃度在其總濃度中所占比值叫其分布系數(shù)，常溫下某濃度的H2C204溶液

中各型體分布系數(shù)隨pH的變化如圖所示，據(jù)此分析，下列說法不正確的是（)

l05

夢啖攔念

o

l,234,567

',

1.304:30pH

A.曲線a代表H2C204，曲線b代表C20a-

B.常溫下0.1mol/L的NaHC204溶液顯堿性

C.常溫下，H2C204的電離平衡常數(shù)Ka2=10-4·30

c(H2GO4)

D.pH從1.30,...__,4.30時，先增大后減小

c(C20們

答案BD

解析隨著pH升高草酸分子的濃度逐漸減小，草酸氫根離子的濃度逐漸增大，

繼續(xù)升高pH,草酸氫根離子的濃度又逐漸減小，而草酸根離子的濃度開始逐漸

增大，因此曲線a代表H2C204,曲線b代表C20a-,A正確；根據(jù)圖像可知當草

酸氫根離子濃度達到最大值時，溶液顯酸性，所以常溫下0.1mol/L的NaHC204

溶液顯酸性，B錯誤；根據(jù)圖像可知當草酸氫根和草酸根離子濃度相等時pH=

c(H+)·c(C20a-)

4.3,所以草酸的第二步電離平衡常數(shù)Ka2=~=c(H+)=lO一4.30,c正

c(HC20i)

c(H2GO4)

確；根據(jù)圖像可知pH從1.30,......,4.30時，c(C20a-)始終減小，D錯誤。

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

=-lgKa。常溫下，某濃度H汃溶液在不同pH值下，測得pC（比A）、pC(HA-)、

pC(A2一）變化如圖所示。下列說法正確的是（)

pC

o

~.056.()()pH

A.pH=6.00時，c（比A)>c(HA-)>c(A勹

B.常溫下，pKa1(H2A)=5.30

C.b點時，對應pH=3.05

D.pH=0.80,....,5.30時，n（比A)+n(HA-)+n(A2一）先增大后減小

答案C

解析H2AH++HA-,HA一叮＋A氣pH增加促進電離平衡正向移動，

所以由圖可知：下方曲線是HA一的物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)，左側(cè)曲線是H2A的

物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)，右側(cè)曲線是A2一的物質(zhì)的量濃度的負對數(shù)，pC越大，

濃度c越小，pH=6.00時，c(A勹＞c(HA-)>c(H汃），故A錯誤；交點a處c(HA

-)=c(H2A)，根據(jù)H2AHA-+H+，常溫下，Kai=c(H+)=1X10-o.s,則pKa1(H2A)

=0.8,故B錯誤；根據(jù)圖像，b點時對應pH=3.05,故C正確；根據(jù)物料守恒

n(H2A)+n(HA-)+n(A2-）始終不變，故D錯誤。

8.(2020-梅河口市第五中學）高鐵酸鹽在水溶液中有四種含鐵型體，25°C時，它

)

們的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是(

1()(),~`

曹

~

芝｀

8200-1qI

額爾氓運匼容0

」

2.6。2

,14pH

A.已知幾FeOt的電離平衡常數(shù)分別為K1=2.sx10-2,K2=4.8X10飛K3=

c(HFeO句

5.0X10飛當pH=4時，溶液中=1.2

c(H2Fe04)

B.為獲得盡可能純凈的高鐵酸鹽，應控制pH?:9

c．向pH=S的高鐵酸鹽溶液中加入KOH溶液，發(fā)生反應的離子方程式為HFeOi

+OH-=FeOa-+H心

D.pH=2時，溶液中主要含鐵型體濃度的大小關(guān)系為

c(H2FeQ4)>c(H3FeO旬＞c(HFeO旬

笨安

口禾A

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

c(HFeOi)·c(H+)

H2Fe04發(fā)生如下電離：H2Fe04H++HFeOi,凡＝4.8X10

c(H2Fe04)

c(HFeOi)

－4,溶液中=4.8,A錯誤；從圖中可以看出，pH?!:9,溶液中只存在的

c(H2Fe04)

含鐵型體為FeOa一，所以為獲得盡可能純凈的高鐵酸鹽，應控制pH?!:9,B正確；

pH=5時，溶液中主要存在的含鐵型體為HFeOi,向此時的溶液中加入KOH溶

液，發(fā)生反應的離子方程式為HFeOi+OH-=FeOa-+H心，C正確；pH=2時，

溶液中含鐵的物質(zhì)的量分數(shù)由大到小的順序為H2Fe04、幾FeOt、HFeOi，所以

主要含鐵型體濃度的大小關(guān)系為c(H2Fe04)>c(H3FeOt)>c(HFeOi),D正確。

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

溶液，當?shù)渭覸mLCH3COOH溶液時，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的

、

電離常數(shù)為Ka,忽略混合時溶液體積的變化。下列關(guān)系式正確的是（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,說明醋酸過量，c(CH3COOH)=mol·L飛

2o+v

根據(jù)電荷守恒式：c(Na+)+c(H勹＝c(CH3CQO-)+c(OH-)及c(H+)=c(OH-)可得，

0.1X20畫）Xc(CH3CQO-)2X10-7

c(Na+)=c(CH3COO-)=~mol?L-1，則K產(chǎn)=

20+Ve(CH3COOH)0.lV—2'

A項正確。

10.常溫下，亞珅酸(H扒s03)水溶液中含珅的各物質(zhì)的分布分數(shù)（平衡時某物質(zhì)

的物質(zhì)的量濃度占各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之和的分數(shù)）與pH的關(guān)系如圖所示。下

列說法正確的是（)

蒜爾攔爾堅春舌冬LOOOOO086420

川

246

pH

A.以酚猷為指示劑，用NaOH溶液滴定到終點時發(fā)生的主要反應為H3AS03+

20H-=HAs03-+H心

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

c(HAs03-)

C.若將亞珅酸溶液加水稀釋，則稀釋過程中減小

c（比As03)

D.Kai(H3AS03)的數(shù)量級為10-10

答案D

解析酚猷變色范圍是pH在8.2,..___,10.0，為堿性范圍，根據(jù)題圖，該范圍內(nèi)比As03

濃度降低，H2As03濃度升高，所以以酚猷為指示劑，用NaOH溶液滴定到終點

時發(fā)生的主要反應為fuAs03+0H-=＝比As03+H心，故A錯誤；溶液中pH=

11'則c(OH-)>c(H勹，故B錯誤；比As03的二級電離平衡常數(shù)Ka2=

c(H+)·c(HAsO;-)\e(HAsO3-)k立

所以＝一—－若將亞珅酸溶液加水稀釋，則稀釋過

c（比As03)'ri1~c(H汃s03)-c(H丁

,1c(HAsOJ-)

程中c(H+）減小，所以增大，故C錯誤；根據(jù)題圖，當溶液中c（比As03)

c（比As03)

c(H勹·c(H2As03)

=c（比As03)時，溶液的pH為9.2,則Ka1(H扒s03)=~=1o-9·2=

c(H扒s03)

10-JOX10°·8=6.3lX10-JO,其數(shù)量級為10-10,故D正確。

11.(2021湖北重點中學聯(lián)考）常溫時，在比C03溶液中逐滴加入NaOH溶液，

c(X)

溶液中H丈03、HC03和COJ一物種分布分數(shù)a(X)=

c(H2C03)+c(HC03)+c(CO了）

與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是（)

a{X)/'J/4

凡C0HCO-

|05ooo-·```

pH

A.反應莊C03H++HC03的lgK=-6.4

B.pH=8的溶液中：c(Na勹＞c(HC03)

C.向NaHC03溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性：c(Na+)=2c(C03-)+c(HC03)

D.向pH=6.4的溶液中滴加NaOH溶液至pH=8,主要發(fā)生離子反應：H2C03

+OH-=HC03＋比0

答案C

解析根據(jù)圖示知，pH=6.4,即c(H勹＝lO-“mol·L一1時，c(HCQ3)=c(H2C03),

c(H+)·c(HCQ3)

反應比C03H++HC03的K=~=10-6-4,lgK=-6.4,A項正

c(H2C03)

確；pH=8時，溶液呈堿性，c(H勹<c(OH-)，根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H勹＝

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

c(HCQ3),B項正確；向NaHCQ3溶液中滴入少量鹽酸至溶液顯中性，c(H勹＝c(OH

-），根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC03)+2c(CO千）＋c(OH一），可得

c(Na+)=c(Cl-)+c(HC03)+2c(CO們，C項錯誤；pH=6.4的溶液中含有等物質(zhì)

的量的HC03和H2C03,pH=8的溶液中主要含HC03,故該反應過程中主要發(fā)

生的離子反應為比C03+OH-=HC03+H心，D項正確。

12.(2021綿陽第一次診斷）常溫下，用20mL0.1mol?L-1Na2S03溶液吸收S02

c(HS03)

氣體，吸收液的pH與1氣的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是（)

pH

11.2,

a\

772\b

I!

)-----...._

----\C

\

6.2!d

c(HSO;)

,4-o廣lg

可c(SO灼

A.b點對應的溶液中：c(Na勹＞c(HS03)=c(SO們＞