1、专题提升训练(九)水溶液中的离子平衡图像(建议用时30分钟)1(2020全国卷)以酚酞为指示剂，用0.100 0 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数 随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。比如A2的分布系数：(A2)c（A2）c（H2A）c（HA）c（A2）下列叙述正确的是()A曲线代表(H2A)，曲线代表(HA)BH2A溶液的浓度为0.200 0 molL1CHA的电离常数Ka1.0102D滴定终点时，溶液中c(Na)2c(A2)c(HA)【解析】选C。根据分析，曲线代表(HA)，曲线代表(A2)，A错误；当加入40.
2、00 mL NaOH溶液时，溶液的pH发生突变，说明恰好完全反应，结合分析，根据反应2NaOHH2A=Na2A2H2O，c(H2A)0.100 0 molL140 mL220.00 mL0.100 0 molL1，B错误；根据曲线当(HA)(A2)时溶液的pH2，则HA的电离平衡常数Ka c（A2）c（H）c（HA）c(H)1102，C正确；用酚酞作指示剂，酚酞变色的pH范围为8.210，终点时溶液呈碱性，c(OH)c(H)，溶液中的电荷守恒为c(Na)c(H)2c(A2)c(HA)c(OH)，则c(Na)2c(A2)c(HA)，D错误。2(2018浙江4月学考真题)在常温下，向10 mL浓度
3、均为0.1 molL1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1的盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是()A.在a点的溶液中，c(Na)c(CO23)c(Cl)c(OH)c(H)B在b点的溶液中，2n(CO23)n(HCO3)0.001 molC在c点的溶液pH7，是因为此时HCO3 的电离能力大于其水解能力D若将0.1 molL1的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的pH7时：c(Na)c(CH3COO)【解析】选 B。a 点是滴入 5 mL 盐酸和氢氧化钠反应，溶液中剩余氢氧化钠 5 mL，溶液中离子浓度大小为 c(Na)c(CO23)c(OH)c(Cl
4、)c(H)，A 错误；b点的溶液 pH7，溶液为氯化钠、碳酸氢钠和碳酸溶液，n(CO23)n(H2CO3)，溶液中存在物料守恒，n(CO23)n(HCO3)n(H2CO3)0.001 mol，2n(CO23)n(HCO3)0.001 mol，B 正确；在 c 点的溶液 pH7，为碳酸氢钠、碳酸和氯化钠溶液，碳酸电离程度大于碳酸氢根离子水解程度，溶液显酸性，C 错误；若将 0.1 molL1 的盐酸换成同浓度的醋酸，当滴至溶液的 pH7 时，溶液中存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)c(HCO3)2c(CO23)，得到：c(Na)c(CH3COO)c(HCO3)2c(CO
5、23)，D 错误。3(2021盐城高二检测)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下，向H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液，混合溶液中lgXX为 c（HC2O4）c（H2C2O4）或 c（C2O24）c（HC2O4）与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是()A曲线表示lgc（HC2O4）c（H2C2O4）与pH的变化关系BpH1.22的溶液中：2c(C2O24)c(HC2O4)c(Na)C1.22pH4.19的溶液中：c(HC2O4)c(C2O24)c(H2C2O4)DpH4.19的溶液中：c(Na)3c(HC2O4)【解 析】选 C。草 酸是 二元 弱 酸，其 K1 c（HC2O
6、4）c（H）c（H2C2O4）K2 c（C2O24）c（H）c（HC2O4），当溶液的 pH 相同时，c(H)相同，lg X：，则曲线表示 lgc（HC2O4）c（H2C2O4）与 pH 的变化关系，曲线表示 lg c（C2O24）c（HC2O4）与 pH的变化关系，故 A 正确；pH1.22 时，溶液呈酸性，则 c(H)c(OH)，根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(HC2O4)2c(C2O24)c(OH)可知，2c(C2O24)c(HC2O4)c(Na)，故 B 正确；lg X 为增函数，pH1.22 时，曲线中，lg X lgc（HC2O4）c（H2C2O4）0，c(HC2O4)c(H2
7、C2O4)，曲线中 lg Xlg c（C2O24）c（HC2O4）3，c(HC2O4)c(H2C2O4)103c(C2O24)，c(H2C2O4)c(C2O24)；pH4.19时，曲线中，lg Xlgc（HC2O4）c（H2C2O4）3，c(HC2O4)103c(H2C2O4)，曲线中，lg Xlg c（C2O24）c（HC2O4）0，c(C2O24)c(HC2O4)103c(H2C2O4)，c(H2C2O4)c(C2O24)，所以 1.22pH4.19 的过程中，不一定满足：c(C2O24)c(H2C2O4)，故 C 错误；溶液中存在电荷守恒：c(H)c(Na)c(OH)c(HC2O4)2c
8、(C2O24)，pH4.19 时，c(C2O24)c(HC2O4)，c(H)c(OH)，结合电荷守恒可知 c(Na)3c(HC2O4)，故 D 正确。4(2021沈阳高二检测)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。回答下列问题：(1)以酚酞为指示剂(变色范围：pH 8.010.0)，将NaOH溶液逐滴加入H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_。(2)pH11时，H3AsO3水溶液中三种微粒浓度由大到小的顺序为_。(3)H3AsO4第一步电离方程式为_。(4)
9、若pKa2lg Ka2，H3AsO4第二步电离的电离常数为Ka2，则pKa2_。【解析】(1)以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时，溶液pH在8.010.0之间，结合图像可知溶液中H3AsO3减少而H2AsO3增加，则该过程中主要反应的离子方程式为OHH3AsO3=H2AsO3H2O。(2)结合图像可知pH11时，H3AsO3水溶液中c(H2AsO3)最大，c(H3AsO3)最小，各含砷微粒浓度关系为c(H2AsO3)c(HAsO23)c(H3AsO3)。(3)结合题图知，H3AsO4为多元弱酸，存在电离平衡，其第一步电离方程式为H3AsO4H2AsO4 H。(4)H3AsO4 第二步电离方程式为 H2AsO4HAsO24H，其电离常数 Ka2c（HAsO24）c（H）c（H2AsO4），由图像可知当 pH7.0 时，c(H2AsO4)c(HAsO24)，则 Ka2107.0，pKa27.0。答案：(1)OHH3AsO3=H2AsO3 H2O(2)c(H2AsO3)c(HAsO23)c(H3AsO3)(3)H3AsO4H2AsO4 H(4)7.0