2024屆江蘇高考大二輪復習 專題六 水溶液中的離子平衡 選擇題專攻 5-中和滴定反應(yīng)中“對數(shù)圖像”的分析應(yīng)用 學案

5.中1．常溫下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示：回答下列問題：(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液，依次反應(yīng)的離子方程式為__________________________________、________________________________。(2)開始隨著NaOH溶液的滴加，lgeq\f(cHY－,cH2Y)________(填“增大”或“減小”，下同)，lgeq\f(cHY－,cY2－)______。(3)Ka2(H2Y)＝________。(4)在交叉點“e”，c(H2Y)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(Y2－)。2．25℃時，用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液，溶液中－lg[eq\f(cH＋,cH2C2O4)]和－lgc(HC2Oeq\o\al(－,4))或－lg[eq\f(cH＋,cHC2O\o\al(－,4))]和－lgc(C2Oeq\o\al(2－,4))關(guān)系如圖所示。試分析________________(填“M”或“N”)曲線表示－lg[eq\f(cH＋,cH2C2O4)]和－lg(HC2Oeq\o\al(－,4))的關(guān)系。3．草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液中l(wèi)gX[X表示eq\f(cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)或eq\f(cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))]隨pH的變化關(guān)系如圖所示。試分析直線Ⅰ中的X表示的是________。(2017·全國卷Ⅰ，13)常溫下將NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．Ka2(H2X)的數(shù)量級為10－6B．曲線N表示pH與lgeq\f(cHX－,cH2X)的變化關(guān)系C．NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)D．當混合溶液呈中性時，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)1．常溫下，向某濃度H2A溶液中緩慢加入NaOH(s)，保持溶液體積和溫度不變，測得pH與－lgc(H2A)、－lgc(A2－)、－lg[eq\f(cA2－,cHA－)]變化如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)到b的滴定過程水的電離程度逐漸減小B．常溫下，H2A的電離平衡常數(shù)Ka1為10－0.8C．a(chǎn)點溶液中c(A2－)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(OH－)D．NaHA溶液中c(Na＋)＞c(HA－)＞c(H2A)＞c(A2－)2．25℃時，向二元弱酸H2X溶液中滴加NaOH溶液(忽略溫度變化)，所得混合溶液的pH與粒子濃度變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．隨著NaOH溶液的滴加，lgeq\f(cHX－,cH2X)逐漸增大B．溶液中水的電離程度：a＞b＞cC．b點對應(yīng)的溶液中：2c(H2X)＋c(HX－)＞c(Na＋)D．當溶液的pH＝4時，c(H2X)∶c(HX－)∶c(X2－)＝1∶10m＋2∶10m＋n－33．谷氨酸(，用H2A表示)在生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝過程中占重要地位，在水溶液中有4種分布形式(H3A＋、H2A、HA－和A2－)，常溫下，用0.1mol·L－1HCl溶液滴定20.00mL0.1mol·L－1的Na2A溶液，溶液中pOH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示[pOH＝－lgc(OH－)]，下列敘述正確的是()A．曲線X表示pOH與－lgeq\f(cH3A＋,cH2A)的關(guān)系B．Na2A溶液中，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)C．溶液顯中性時，c(H2A)＞c(A2－)D．當V(HCl)＝10mL時，c(HA－)＋2c(H2A)＋3c(H3A＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)4．常溫下，向20mL0.1mol·L－1NaN溶液中滴入等濃度的HM溶液，所得溶液中l(wèi)geq\f(cHM,cHN)與lgeq\f(cM－,cN－)的關(guān)系如圖所示。已知Ka(HN)＝3.0×10－5，下列說法錯誤的是()A．Ka(HM)＝3.0×10－6B．滴入20mLHM溶液后，溶液中存在：c(M－)＞c(HN)C．隨著HM溶液的加入，eq\f(cHN·cHM,cN－·cM－)的值變大D．滴入20mLHM溶液后，溶液中存在：c(HN)＋c(OH－)＋2c(N－)＝c(HM)＋c(Na＋)＋c(H＋)選擇題專攻5中和滴定反應(yīng)中“對數(shù)圖像”的分析應(yīng)用核心精講1．(1)H2Y＋OH－=H2O＋HY－HY－＋OH－=H2O＋Y2－(2)增大減小(3)10－4.3(4)＝解析(3)Ka2(H2Y)＝eq\f(cH＋·cY2－,cHY－)，當c(H＋)＝10－3mol·L－1時，eq\f(cY2－,cHY－)＝10－1.3，所以Ka2(H2Y)＝10－4.3。(4)在“e”點，lgeq\f(cHY－,cH2Y)＝lgeq\f(cHY－,cY2－)，所以eq\f(cHY－,cH2Y)＝eq\f(cHY－,cY2－)，所以c(H2Y)＝c(Y2－)。2．M解析Ka1＝eq\f(cH＋·cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)Ka2＝eq\f(cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))[－lgeq\f(cH＋,cH2C2O4)]＋[－lgc(HC2Oeq\o\al(－,4))]＝－lgKa1[－lg

eq\f(cH＋,cHC2O\o\al(－,4))]＋[－lgc(C2Oeq\o\al(2－,4))]＝－lgKa2因Ka1＞Ka2，則－lgKa1＜－lgKa2，所以應(yīng)是M曲線表示－lg

[eq\f(cH＋,cH2C2O4)]和－lg(HC2Oeq\o\al(－,4))的關(guān)系。3.eq\f(cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)解析當lgX＝0時，c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(H2C2O4)，c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))，前者pH＝1.22，小于后者的pH＝4.19，則直線Ⅰ中X表示的是eq\f(cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)。真題演練D[橫坐標取0時，曲線M對應(yīng)pH約為5.4，曲線N對應(yīng)pH約為4.4，因為是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性較強的溶液中會存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲線N表示pH與lg

eq\f(cHX－,cH2X)的變化關(guān)系，B項正確；eq\f(cX2－,cHX－)＝1時，即lg

eq\f(cX2－,cHX－)＝0，pH≈5.4，c(H＋)＝1×10－5.4mol·L－1，Ka2＝eq\f(cH＋·cX2－,cHX－)＝1×10－5.4，A正確；NaHX溶液中，c(HX－)>c(X2－)，即eq\f(cX2－,cHX－)<1，lgeq\f(cX2－,cHX－)<0，此時溶液呈酸性，C正確；當溶液呈中性時，由曲線M可知lgeq\f(cX2－,cHX－)>0，eq\f(cX2－,cHX－)>1，即c(X2－)>c(HX－)，錯誤。]考向預測1．B[向某濃度H2A溶液中加入NaOH(s)時，由于二者發(fā)生反應(yīng)，所以H2A逐漸減少，－lgc(H2A)會逐漸增大，所以圖中呈上升趨勢的曲線為－lgc(H2A)與pH的變化關(guān)系，標①；H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，A2－會逐漸增大，－lgc(A2－)會逐漸減小，但是不會等于0，所以呈下降趨勢且與橫坐標無交點的曲線為－lgc(A2－)與pH的變化關(guān)系，標②，另一條曲線則是－lg[eq\f(cA2－,cHA－)]與pH的變化關(guān)系，標③，以此解題。a到b的滴定過程－lgc(A2－)逐漸減小，則c(A2－)逐漸增大，A2－對水電離起促進作用，c(A2－)越大，水的電離程度越大，a到b過程中水的電離程度逐漸增大，故A錯誤；電離常數(shù)的表達式：Ka1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)，Ka2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)，Ka1·Ka2＝eq\f(c2H＋·cA2－,cH2A)，當pH＝3.05時，－lgc(A2－)與－lgc(H2A)相等，即c(A2－)＝c(H2A)，可得Ka1·Ka2＝(10－3.05)2＝10－6.1，又由圖中③可知，當pH＝5.3時，－lg[eq\f(cA2－,cHA－)]＝0，即c(A2－)＝c(HA－)，即Ka2＝10－5.3，所以Ka1＝eq\f(10－6.1,10－5.3)＝10－0.8，故B正確；a點溶液中c(A2－)＝c(H2A)，a點時Ka1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)＝eq\f(cH＋·cHA－,cA2－)，eq\f(Ka1,cH＋)＝eq\f(cHA－,cA2－)＝eq\f(10－0.8,10－3.05)＝102.25，則c(HA－)>c(A2－)，故C錯誤；NaHA溶液，由于HA－既存在電離又存在水解，所以c(Na＋)>c(HA－)，Ka2＝10－5.3，HA－的水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,10－0.8)＝10－13.2＜Ka2，HA－的水解程度小于其電離程度，所以c(H2A)<c(A2－)，NaHA溶液中c(Na＋)＞c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)，故D錯誤。]2．D[Ka1＝eq\f(cHX－·cH＋,cH2X)，隨著NaOH溶液的滴加，c(H＋)逐漸減小、eq\f(cHX－,cH2X)逐漸增大，lg

eq\f(cHX－,cH2X)逐漸增大，故A正確；H2X→Na2X的過程中，溶液由酸性變?yōu)閴A性，該過程中隨pH增大水的電離程度逐漸增大，溶液中水的電離程度：a＞b＞c，故B正確；根據(jù)電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)＋c(OH－)，b點對應(yīng)的溶液eq\f(cHX－,cH2X)＝eq\f(cHX－,cX2－)，c(H2X)＝c(X2－)，溶液呈酸性：c(H＋)>c(OH－)，所以2c(H2X)＋c(HX－)＞c(Na＋)，故C正確；Ka1＝eq\f(cHX－·cH＋,cH2X)，隨溶液pH增大，eq\f(cHX－,cH2X)逐漸增大，所以直線bc表示lgeq\f(cHX－,cH2X)隨pH的變化情況，Ka1＝10m－2，直線ab表示lg

eq\f(cHX－,cX2－)隨pH的變化情況，Ka2＝10－n－3；當溶液的pH＝4時，c(H2X)∶c(HX－)∶c(X2－)＝1∶10m＋2∶10m－n＋3，故D錯誤。]3．D[由方程式可知，溶液中－lgeq\f(cH3A＋,cH2A)＝－lgeq\f(KhH2A,cOH－)、－lgeq\f(cH2A,cHA－)＝－lgeq\f(KhHA－,cOH－)、－lgeq\f(cHA－,cA2－)＝－lgeq\f(KhA2－,cOH－)，H2A、HA－、A2－與水反應(yīng)的程度依次增大，Kh(H2A)、Kh(HA－)、Kh(A2－)依次增大，則X、Y、Z分別表示pOH與－lgeq\f(cHA－,cA2－)、－lgeq\f(cH2A,cHA－)、－lgeq\f(cH3A＋,cH2A)的＋c(HA－)＋c(OH－)，故B錯誤；由分析可知，水解常數(shù)Kh(HA－)＝10－9.8、Kh(A2－)＝10－4.4，則溶液顯中性時，c(H2A)＝eq\f(10－9.8,10－7)×c(HA－)、c(A2－)＝eq\f(10－7,10－4.4)×c(HA－)，則溶液中c(A2－)大于c(H2A)，故C錯誤；HCl溶液體積為10mL時，反應(yīng)得到等濃度的Na2A、NaHA、NaCl的混合溶液，溶液中存在電荷守恒關(guān)系：c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3A＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)＋c(Cl－)和元素質(zhì)量守恒關(guān)系：c(Na＋)＝2c(HA－)＋2c(H2A)＋2c(H3A＋)＋2c(A2－)，整合兩式可得c(HA－)＋2c(H2A)＋3c(H3A＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，故D正確。]4．A[根據(jù)坐標圖示可知，當lgeq\f(cHM,cHN)＝－1時，lgeq\f(cM－,cN－)＝0，即此時10c(HM)＝c(HN)、c(M－)＝c(N－)，所以Ka(HM)＝eq\f(cM－·cH＋,cHM)＝eq\f(cH＋·cN－,\f(1,10)×cHN)＝3.0×10－4，A錯誤；滴入等濃度20mLHM溶液后，根據(jù)復分解反應(yīng)的規(guī)律：強酸與弱酸鹽反應(yīng)可以制備弱酸，二者恰好發(fā)生反應(yīng)：HM＋NaN=HN＋NaM，M－會發(fā)生水解反應(yīng)，HN會發(fā)生電離作用，Kh(M－)＝eq\f(Kw,KaHM)＝eq\f(1×10－14,3.0×10－4)＝eq\f(1,3)×10－10＜Ka(HN)，故c(M－)＞c(HN)，B正確；隨著HM溶液的