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微专题突破15利用曲线变化判断粒子浓度的关系专题9水溶液中的离子反应与平衡(一)根据“单曲线”变化判断1．已知：pKa＝－lgKa，25℃时，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常温下，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是()A．a点所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SO2－3)＝0.1mol·L－1B．b点所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO2－3)＋c(OH－)C．c点所得溶液中：c(Na＋)3c(HSO－3)D．d点所得溶液中：c(Na＋)c(SO2－3)c(HSO－3)解析：选A。发生反应：NaOH＋H2SO3===NaHSO3＋H2O、NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O。A.a点溶液中的溶质为NaHSO3和H2SO3，根据物料守恒得出，c(H2SO3)＋c(HSO－3)＋c(SO2－3)0.1mol·L－1，根据电离平衡常数Ka1＝c(HSO－3)·c(H＋)/c(H2SO3)，此时溶液的pH＝1.85，即c(H＋)＝10－1.85，推出c(HSO－3)＝c(H2SO3)，代入上式得出，2c(H2SO3)＋c(SO2－3)0.1mol·L－1，故说法错误；B.b点加入20mLNaOH溶液，NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSO3，即溶质为NaHSO3，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO－3)＋2c(SO2－3)，根据物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(HSO－3)＋c(SO2－3)，因此有c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO2－3)＋c(OH－)，故说法正确；C.c点溶质为Na2SO3和NaHSO3，溶液显碱性，SO2－3＋H2OHSO－3＋OH－，根据水解平衡常数Kh＝c(OH－)·c(HSO－3)/c(SO2－3)＝Kw/Ka2，c(OH－)＝Kw/c(H＋)，推出c(HSO－3)＝c(SO2－3)，根据物料守恒：2c(Na＋)＝3c(H2SO3)＋3c(HSO－3)＋3c(SO2－3)，则有c(Na＋)＝3c(HSO－3)＋1.5c(H2SO3)，显然：c(Na＋)3c(HSO－3)，故说法正确；D.d点溶质为Na2SO3和NaHSO3，且n(Na2SO3)n(NaHSO3)，溶液中离子浓度c(Na＋)c(SO2－3)c(HSO－3)，故说法正确。(二)根据“双曲线”变化判断2．常温下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L－1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()A．点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－)B．点③和点④所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)C．点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)D．点②和点③所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)解析：选C。A项，点①所示溶液中的电荷守恒为c(OH－)＋c(CN－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＞c(H＋)，故c(CN－)＜c(Na＋)，点②所示溶液中的电荷守恒为c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＜c(H＋)，故c(CH3COO－)＞c(Na＋)，二者中钠离子浓度相同，所以c(CH3COO－)＞c(CN－)，错误；B项，点③所示溶液中pH＝7，即c(OH－)＝c(H＋)，则点③所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)，点④所示溶液中：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，错误；C项，点①所示溶液中的物料守恒为c(HCN)＋c(CN－)＝2c(Na＋)，点②所示溶液中的物料守恒为c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，二者中钠离子浓度相同，则c(HCN)＋c(CN－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故得c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)，正确；D项，点②和点③所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，c(Na＋)≠c(CH3COOH)，错误。3．(2017·高考全国卷Ⅰ)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()A．Ka2(H2X)的数量级为10－6B．曲线N表示pH与lgc（HX－）c（H2X）的变化关系C．NaHX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：选D。H2X的电离方程式为H2XH＋＋HX－，HX－H＋＋X2－。当c（HX－）c（H2X）＝c（X2－）c（HX－）＝1时，即横坐标为0.0时，Ka1＝c(H＋)，Ka2＝c′(H＋)，因为Ka1Ka2，故c(H＋)c′(H＋)，即pHpH′，结合图像知，曲线N代表第一步电离，曲线M代表第二步电离。Ka2≈10－5.4，A项正确；由上述分析知，B项正确；选择曲线M分析，当NaHX、Na2X浓度相等时，溶液pH约为5.4，溶液呈酸性，所以NaHX溶液中c(H＋)c(OH－)，C项正确；电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，中性溶液中存在c(H＋)＝c(OH－)，故有c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)，假设c(HX－)＝c(X2－)或c(HX－)c(X2－)(见C项分析)，则溶液一定呈酸性，故中性溶液中c(HX－)c(X2－)，D项错误。(三)根据“多曲线”判断4．(2019·焦作调研)25℃时，用0.25mol·L－1的NaOH溶液分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是()A．同浓度的稀酸中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)＞c(HB)C．pH＝7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)＋c(HD)＝c(OH－)－2c(H＋)解析：选D。A项，根据图像可知，三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pHHA最小，酸性最强，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越强，酸根离子的浓度越大，正确；B项，滴定HB溶液至P点时，溶质为等物质的量浓度的HB和NaB，溶液显酸性，HB的电离大于B－的水解，因此c(B－)＞c(HB)，正确；C项，pH＝7时，根据三种溶液中阴离子的水解程度可知，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)，正确；D项，混合溶液的质子守恒关系式为c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，错误。5．(2019·日照调研)室温时，配制一组c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10mol·L－1的H2A和NaOH的混合溶液，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。下列说法中正确的是()A．在c(Na＋)＝0.10mol·L－1的溶液中：c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)B．pH＝4的溶液中：c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)C．pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(A2－)＋c(HA－)D．Ka1(H2A)的数量级为10－5解析：选A。在c(Na＋)＝0.10mol·L－1的溶液中，存在c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.10mol·L－1，则溶液中的物料守恒关系为c(Na＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)，电荷守恒关系为c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，则c(A2－)－c(H＋)＝c(H2A)－c(OH－)，A项正确；pH＝4时，若c(HA－)＝c(H2A)＋c(A2－)，则2c(HA－)＝0.1mol·L－1，c(HA－)＝0.05mol·L－1，根据题图可知，pH＝4时，c(HA－)＞0.05mol·L－1，B项错误；根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，C项错误；pH≈3.2时，c(H2A)＝c(HA－)＝0.05mol·L－1，Ka1＝[c(H＋)·c(HA－)]/c(H2A)≈10－3.2，D项错误。6．(2019·山东联盟学校联考)类比pH的定义，对于稀溶液可以定义pC＝－1gc。常温下，某浓度的H2A溶液在不同pH下，测得pC(H2A)、pC(HA－)、pC(A2－)的变化如图所示。下列说法中正确的是()A．曲线Ⅱ表示pC(HA－)随pH的变化B．当pH＝1.40时，c(H2A)＞c(A2－)＞c(HA－)C．常温下，c（H2A）·c（A2－）c2（HA－）＝104.50D．a、b、c三点对应的溶液中，c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等解析：选D。根据pC的含义可知，浓度越大，pC的值越小；pH增大，促进H2A的电离，故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示HA－、H2A、A2－的pC随pH的变化，A项错误；pH＝1.40时，pC(H2A)＞pC(HA－)，则c(H2A)＜c(HA－)，B项错误；曲线Ⅰ、Ⅱ交点处c(HA－)＝c(H2A)，Ka1＝c(H＋)＝1×10－0.80，曲线Ⅰ、Ⅲ交点处c(HA－)＝c(A2－)，Ka2＝c(H＋)＝1×10－5.30，c（H2A）·c（A2－）c2（HA－）＝c（H2A）·c（A2－）·c（H＋）c2（HA－）·c（H＋）＝Ka2Ka1＝10－5.3010－0.80＝10－4.50，C项错误；根据物料守恒可知，a、b、c三点对应的溶液中c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等，D项正确。