1、突破溶液中有关粒子浓度的图像综合题1图像分析策略第一步：明确图像中横、纵坐标的含义。第二步：理解图像中曲线的变化情况，分析发生变化的原因及影响因素。第三步：研究图像中的特殊点，如起点、恰好中和点、溶液呈中性点、突变点、拐点、交叉点及终点等。分析特殊点对应的溶液中溶质及各粒子种类存在情况。2解题思维流程(2017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lg的变化关系CNaHX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(
2、H)解析由H2XHHX可知：Ka1，则c(H)，等式两边同取负对数可得：pH1lg Ka1lg。同理，由HXHX2可得：pH2lg Ka2lg。因1Ka1Ka2，则lg Ka1lg Ka2。当lglg时，有pH1pH2，故曲线N表示pH与lg的变化关系，曲线M表示pH与lg 的变化关系，B项正确。由曲线M可知，lg 0时，pH5.4，Ka2c(H)1105.4100.6106,1100.60，则1，溶液中各离子浓度大小关系为c(X2)c(HX)，D项错误。答案D常温下在20 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(
3、CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。回答下列问题：(1)在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO_(填“能”或“不能”)大量共存。(2)当pH7时，溶液中含碳元素的主要微粒为_，溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为_。(3)已知在25 时，CO水解反应的平衡常数即水解常数Kh2.0104 molL1，当溶液中c(HCO)c(CO)21时，溶液的pH_。解析常温下在20 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL1 HCl溶液40 mL，先反应生成碳酸氢钠，再与盐酸反应生成二氧化碳、水。(1)由反应及图像可知，在同一溶液中，H2C
4、O3、HCO、CO不能大量共存。(2)由图像可知，pH7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3，由电荷守恒可知c(Na)c(H)c(Cl)c(HCO)c(OH)，又c(H)c(OH)，则c(Na)c(Cl)，因HCO水解，则c(Na)c(Cl)c(HCO)c(H)c(OH)。(3)CO的水解常数Kh2104，当溶液中c(HCO)c(CO)21时，c(OH)104 molL1，由Kw可知，c(H)1010 molL1，所以pH10。答案(1)不能(2)HCO、H2CO3c(Na)c(Cl)c(HCO)c(H)c(OH)(3)101常温下，用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定20
5、.00 mL 0.1000 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法中不正确的是()A曲线上任一点均存在：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)B点所示溶液中：c(CH3COO)2c(OH)c(CH3COOH)2c(H)C点所示溶液中：c(Na)c(CH3COO)D点所示溶液中：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)答案D解析曲线上任一点均存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，则c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)，A项正确；点所示溶液中的溶质是等物质的量的醋酸和醋酸钠，根据电荷守恒有c(Na)c(H)c(CH3COO)c(
6、OH)，物料守恒有2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)，前式代入后式得：c(CH3COO)2c(OH)c(CH3COOH)2c(H)，B项正确；点所示溶液呈中性，c(OH)c(H)，根据电荷守恒得c(Na)c(CH3COO)，C项正确；点氢氧化钠与醋酸完全反应，得到醋酸钠溶液，溶液呈碱性，则c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)，D项错误。2室温时，配制一组c(H2A)c(HA)c(A2)0.10 molL1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)0.10 molL1的溶液中：c(A2)c(H
7、)c(H2A)c(OH)BpH4的溶液中：c(HA)c(H2A)c(A2)CpH7的溶液中：c(Na)c(A2)c(HA)D Ka1(H2A)的数量级为105答案A解析在c(Na)0.10 molL1的溶液中，存在c(H2A)c(HA)c(A2)0.10 molL1，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；pH4时，若c(HA)c(H2A)c(A2)，则2c(HA)0.1 molL1，c(HA)0.05 molL1，根据题图可知，pH4时，c(HA
8、)0.05 molL1，B项错误；根据电荷守恒有c(Na)c(H)c(OH)c(HA)2c(A2)，pH7时，c(H)c(OH)，则c(Na)c(HA)2c(A2)，C项错误；pH3.2时，c(H2A)c(HA)0.05 molL1，Ka1103.2，D项错误。3类比pH的定义，对于稀溶液可以定义pClg c。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曲线表示pC(HA)随pH的变化B当pH1.40时，c(H2A)c(A2)c(HA)C常温下，104.50Da、b、c三点对应的溶液中，c(H2A)c(HA)c(
9、A2)的值相等答案D解析根据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、分别表示HA、H2A、A2的pC随pH的变化，A项错误；pH1.40时，pC(A2)pC(H2A)pC(HA)，则c(A2)c(H2A)A点B由水电离出的c(OH)：B点C点C从A点到B点，混合溶液中可能存在：c(CH3COO)c(Na)D从B点到C点，混合溶液中一直存在：c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)答案D解析醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，且其电离过程吸热，温度越高，醋酸的电离程度越大，其电离常数越大，故A正确；B点酸碱恰好反应生成醋酸钠，C点NaOH过量，NaO
10、H抑制水的电离，醋酸钠促进水的电离，所以由水电离出的c(OH)：B点C点，故B正确；如果c(CH3COO)c(Na)，根据电荷守恒知，溶液中c(OH)c(H)，B点为醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，A点为等物质的量的醋酸和醋酸钠混合溶液，呈酸性，所以从A点到B点，混合溶液中可能存在：c(CH3COO)c(Na)，故C正确；在C点时为醋酸钠、NaOH等物质的量的混合溶液，因为CH3COO发生水解反应，则混合溶液中c(CH3COO)c(A)c(OH)c(H)答案D解析弱酸加水稀释促进电离，n(A)增大，n(HA)减小，故的值减小，A正确；设HA的量是100，根据图像知有x被反应，KHA，B正确
11、；当滴定分数为100时，二者刚好反应生成强碱弱酸盐NaA，由于盐的水解，水的电离程度最大，C正确；滴定分数大于100时，即氢氧化钠过量，溶液中离子浓度关系可能有c(Na)c(OH)c(A)c(H)，D错误。3室温下，用0.1 molL1的盐酸分别滴定50 mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是()A从反应开始至恰好完全反应，水电离出的c(H)始终增大B滴定至P点时，溶液中：c(B)c(Cl)c(BOH)c(OH)c(H)CpH7时，三种溶液中c(A)c(B)c(D)D当盐酸体积为50 mL时，将三种溶液混合后：c(H)c(AOH)c(BOH)c(DOH)
12、c(OH)答案C解析三种碱溶液中分别滴加盐酸至恰好完全反应，溶液的碱性减弱，对水的电离抑制程度减小，故水电离出的c(H)始终增大，A正确；由图可知，消耗盐酸的体积都为50 mL，则三种碱的浓度均为0.1 molL1；P点时，V(盐酸)25 mL，此时溶液为等浓度BOH和BCl混合液，由于溶液pH9，溶液呈碱性，则BOH的电离程度大于BCl的水解程度，故溶液中c(B)c(Cl)c(BOH)c(OH)c(H)，B正确；pH7时，三种溶液中均存在c(OH)c(H)，且存在电荷守恒关系：c(X)c(H)c(OH)c(Cl)(XA、B或D)，则有c(X)c(Cl)，由于三种碱的碱性不同，则pH7时加入盐
13、酸的体积不同，c(Cl)不同，故pH7时，三种溶液中c(A)c(B)c(D)，C错误；当盐酸体积为50 mL时，三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐，将三种溶液混合，据质子守恒可得c(H)c(AOH)c(BOH)c(DOH)c(OH)，D正确。4常温下，含碳微粒(H2C2O4、HC2O、C2O)存在于0.1 molL1草酸溶液与等浓度NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数w(某微粒物质的量浓度与三种微粒物质的量浓度和比值)与溶液pH的关系如图所示，下列有关说法错误的是()A向pH1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大BpH4.2时，溶液中c(Na)c
14、(HC2O)c(C2O)C若草酸的第二级电离常数为K2，则lg K24.2D将0.1 molL1相同物质的量浓度NaHC2O4和Na2C2O4的两份溶液等体积混合，可配得图a点所示混合液答案D解析pH1.2的溶液中加NaOH溶液将pH增大至4.2，草酸逐渐减少，草酸钠增多，溶液中由酸电离的氢离子浓度减小，则对水的电离抑制的程度减小，水的电离度一直增大，故A正确；pH4.2时，c(HC2O)c(C2O)，根据电荷守恒c(Na)c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH)，c(H)和c(OH)忽略，所以c(Na)c(HC2O)c(C2O)，故B正确；pH4.2时，c(HC2O)c(C2O)，Ka
15、2c(H)104.2，则lg K2lg 104.24.2，故C正确；HC2O的电离常数是104.2，C2O的水解常数是Kh109.8c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)Dc(HSO)5.49 molL1时，c(SO)c(OH)答案B解析根据电荷守恒，NaHSO3溶液中c(Na)c(H)2c(SO)c(OH)c(HSO)，A错误；根据物料守恒，NaHSO3溶液中c(Na)c(HSO)c(SO)c(H2SO3)，B正确；根据图示，室温下NaHSO3浓度小于5.49105 molL1时，c(OH)c(SO)，C错误；根据图示，室温下NaHSO3浓度等于5.49105 molL1时，c(SO)c(
16、OH)，D错误。6(2019广东茂名高三期末)常温下，将0.1000 mol/L的NaOH溶液分别滴加到20.00 mL浓度均为0.1000 mol/L的一元酸HX和HY溶液中，溶液的pH与所加NaOH体积的关系如图所示，下列叙述错误的是()AN点溶液中c(Y)c(Na)c(OH)c(H)B常温下，0.1000 mol/L HY溶液的电离度约为1%CKa(HX)数量级为109D用NaOH溶液滴定HY可用酚酞做指示剂答案A解析N点时所得溶液为含有等物质的量的HY和NaY的混合溶液，溶液呈酸性，HY的电离大于Y的水解，c(Y)c(Na)c(H)c(OH)，故A错误；由图可知，常温下，0.1000
17、mol/L HY溶液的pH3，HY溶液的电离度约为103 mol/L0.1000 mol/L100%1%，故B正确；由图可知，常温下，0.1000 mol/L HX溶液的pH5，HX电离平衡常数Ka109，故C正确；NaY为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，应选用在碱性范围变色的指示剂，故D正确。7(2019山西孝义高三期末)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pKalg Ka，下列有关叙述错误的是()A常温下，Ka(CH3COOH)105Ba点时，c(F)c(HF)c(Na)c(H)c(OH)C常温下，0.1 mol/L
18、 NaF溶液的pH小于0.1 mol/L CH3COONa溶液的pHD向CH3COOH溶液中加入NaOH溶液后所得的混合溶液中，10(pKapH)答案D解析根据b点信息，可知pH5时，lg 0，即1。所以Ka(CH3COOH)c(H)105，故A正确。根据a点信息可知，pH4，c(H)c(OH)，lg 0，则c(F)c(HF)；根据电荷守恒c(F)c(OH)c(H)c(Na)，则c(F)c(Na)，所以c(F)c(HF)c(Na)c(H)c(OH)，故B正确。根据a点信息可知，Ka(HF)c(H)104Ka(CH3COOH)；越弱越水解，所以同浓度的NaF溶液和CH3COONa溶液，后者水解程
19、度较大，pH较大，故C正确。根据Ka(CH3COOH)可知，10(pHpKa)，故D错误。8(2019广东揭阳高三期末)25 时，向100 mL 0.1 molL1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL1 NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图。下列说法不正确的是()Aa点时溶液的pH1Ba点到b点的过程中，溶液的导电能力增强Cc点关系式：c(NH)c(Na)2c(SO)Db点时离子浓度大小顺序为：c(SO)c(Na)c(NH)c(H)c(OH)答案B解析a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗0.01 mol H，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2
20、SO4；c、d、e三点溶液均含有NH3H2O，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而NH3H2O抑制水的电离，c点溶液呈中性，则溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三种成分。0.1 molL1 NH4HSO4溶液中铵根离子水解使溶液中氢离子浓度大于0.1 molL1，a点时溶液的pH1，故A正确；b点恰好消耗0.01 mol H，进入溶液中0.01 mol Na，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4，溶液体积增大，溶液中离子浓度减小，导电性减小，故B错误；溶液中电荷守恒为：c(NH)c(Na)c(H)2c(SO)c(OH)，c点溶液呈中性，溶液中c(OH)c(H)，则c
21、(NH)c(Na)2c(SO)，故C正确；b点恰好消耗0.01 mol H，溶液中生成等物质的量的(NH4)2SO4与Na2SO4，则b点时c(Na)c(SO)，由于NH在溶液中水解，溶液呈酸性，故离子浓度大小顺序为c(Na)c(SO)c(NH)c(H)c(OH)，故D正确。9(2019山西晋中高三模拟)25 时，Ka(CH3COOH)1.7105。该温度下，用0.1 mol/L的醋酸溶液滴定10.00 mL 0.1 mol/L的MOH溶液，滴定过程中加入醋酸溶液的体积(V)与溶液中lg 的关系如图所示。下列说法不正确的是()AMOH是一元强碱Ba点：V(CH3COOH)10.00 mLCb点
22、：c(M)c(CH3COOH)c(H)c(OH)D25 时，CH3COO的水解平衡常数约为5.91010答案B解析由图可知，开始时lg 12，溶液中c(OH)0.1 mol/L，且c(MOH)0.1 mol/L，则MOH为强碱，故A正确；a点对应的lg 0，即c(H)c(OH)，溶液呈中性，由于醋酸是弱酸，当与一元强碱等体积等浓度反应时溶液呈弱碱性，所以当溶液呈中性时，醋酸溶液的体积大于10.00 mL，故B错误；b点的溶液中，溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COOM，由于溶液显酸性，所以CH3COOH的电离大于CH3COO的水解，由于醋酸电离程度很小，所以溶液中c(H)c(CH3
23、COOH)，正确的关系为c(CH3COO)c(M)c(CH3COOH)c(H)c(OH)，故C正确；25 时，Ka(CH3COOH)1.7105，Kw1.01014，所以CH3COO的水解平衡常数Kh5.91010，故D正确。10(2019福建六校联盟高三联考)室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 molL1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是()A三种酸的电离常数关系：KHAKHBKHDB滴定至P点时，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH7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
24、混合后：c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)答案C解析根据三种酸的浓度均为0.1 molL1，结合滴定前三种酸溶液pH：HAHBHBHD，由于酸性越强其电离常数越大，即电离常数：KHAKHBKHD，A项正确；由P点时中和百分数为50%，可知溶液中c(HB)c(NaB)，再结合此时溶液pHc(Na)，B项正确；NaOH滴定HA，根据电荷守恒可知，cA(Na)c(H)c(A)c(OH)，当溶液pH7时，cA(Na)c(A)，同理cB(Na)c(B)、cD(Na)c(D)，根据中和反应原理可知溶液呈中性时三种酸消耗的NaOH的量不同，故溶液中c(Na)不同，则c(A)、c(B)、c(D)不同，C项错误；当中和百分数达100%时，将三种溶液混合，即溶液为NaA、NaB、NaD的混合液，根据质子守恒可知c(OH)c(HA)c(HB)c(HD)c(H)，即c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)，D项正确。
