1、117 综合考查电解质溶液知识的图像问题电解质溶液知识的综合应用是高考必考的热点之一，近几年来，以图像问题分析考查电解质溶液的题目频频出现。考查知识主要涉及：电离平衡和水解平衡、酸碱混合液 pH 的变化，溶液中微粒浓度的大小比较等。侧重考查考生数形结合、提炼关键信息等综合分析能力、数据处理与计算能力、知识的迁移应用能力。顺利解答该类试题要注重以下两点：1 “有序思维”破解弱(强)酸与强(弱)碱混合的若干问题向弱酸(或强酸)溶液中逐滴滴入强碱(或弱碱)溶液，离子浓度、pH 有一定的变化规律。现以向 CH3COOH 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液为例进行分析，以能够对该类试题有一个整体把握。上图一
2、目了然，可以很清楚地得出不同情况下溶液中的 pH、离子浓度的关系。2抓“四点” 巧析酸碱混合或滴定图像题(1)抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。(2)抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液呈什么性，是什么因素造成的。(3)抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。(4)抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。1常温下，用 0.50 mol/L 氢氧化钠溶液滴定某一元弱酸(HA)的溶液中，滴定曲线如图所示，下列叙述不正确的是( )A该弱酸在滴定前的浓度大于 0.001 mol/L2B由滴定起点数据可计算该弱酸的 K(电离平衡常数)为 2105C滴定过程为求滴定终
3、点，最合适的指示剂是酚酞D滴定终点时， c(Na ) c(A ) c(OH ) c(H )解析：选 B。A.由图像可知，起始酸的 pH 为 3， c(H )10 3 mol/L，因为 HA 是弱酸，则酸的浓度必大于 0.001 mol/L，A 项正确；B.HA 是弱酸， HA 的浓度未知，无法由滴定起点数据计算该弱酸的 K，B 项错误；C.此滴定终点为 pH10，溶液显碱性而酚酞的变色范围是 8.210.0 应选择酚酞作指示剂，C 项正确；D. 酸碱终点时，酸碱恰好反应生成NaA，NaA 是强碱弱酸盐，A 水解导致溶液显碱性，则滴定终点时离子浓度顺序为 c(Na ) c(A ) c(OH )
4、c(H )，D 项正确。2常温下，用 0.100 0 mol/L 的 NaOH 溶液滴定 20 mL 同浓度的一元弱酸 HA，滴定过程溶液 pH 随 x 的变化曲线如图所示(忽略中和热效应)，下列说法不正确的是( )AHA 溶液加水稀释后，溶液中 的值减小 c（ HA）c（ A ）BHA 的电离常数 KHA (x 为滴定分数)10 7x100 xC当滴定分数为 100 时，溶液中水的电离程度最大D滴定分数大于 100 时，溶液中离子浓度关系一定是 c(Na )c(A )c(OH )c(H )解析：选 D。弱酸加水稀释促进电离， n(A )增大， n(HA)减小，故 的值减小，c（ HA）c（
5、A ）A 正确；设 HA 的量是 100，根据图像知有 x 被反应， KHA10 7 x/(100 x)，B 正确；当滴定分数为 100 时，溶液中水的电离程度最大，二者刚好反应，生成的盐水解，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。325 时，向 20.00 mL 的 NaOH 溶液中逐滴加入某浓度的 CH3COOH 溶液。滴定过程中，溶液的 pH 与滴入 CH3COOH 溶液的体积关系如图所示，点时 NaOH 溶液恰好被中和。则下列说法中，错误的是( )3ACH 3COOH 溶
6、液的浓度为 0.1 molL1B图中点到点所示溶液中，水的电离程度先增大后减小C点所示溶液中存在 c(CH3COOH) c(H ) c(CH3COO ) c(OH )D滴定过程中会存在 c(Na )c(CH3COO ) c(OH )c(H )解析：选 C。A.向 20.00 mL 的 NaOH 溶液中逐滴加入某浓度的 CH3COOH 溶液，点时NaOH 溶液恰好被中和。由于 NaOH 是一元强碱，醋酸是一元弱酸，当二者恰好中和时二者的物质的量相等，恰好中和时醋酸溶液的体积是 20 mL，与 NaOH 溶液的体积相等，所以二者的物质的量浓度相等。由图中曲线的初始 pH13 可知 c(NaOH)0
7、.1 molL1 ，所以CH3COOH 溶液的浓度为 0.1 molL1 ，正确。B.图中点 时为 NaOH、CH 3COONa 等物质的量的混合溶液，随着醋酸的加入，NaOH 不断被中和，对水电离平衡的抑制作用逐渐减小，水的电离程度逐渐增大，到点时恰好中和，水的电离程度达到最大值，再滴加，醋酸过量，对水电离平衡起抑制作用，水的电离程度又逐渐减小。因此水的电离程度先增大后减小，正确。C.点所示溶液是 CH3COONa、CH 3COOH 等物质的量的混合溶液。根据电荷守恒可得c(Na ) c(H ) c(CH3COO ) c(OH )，根据物料守恒可得 c(CH3COOH) c(CH3COO )
8、2 c(Na )，第一个式子扩大 2 倍，与第二个式子相加，可得 c(CH3COOH)2 c(H ) c(CH3COO )2 c(OH )，错误。D.在滴定过程中当加入醋酸的体积小于 20 mL 时，会存在 c(Na )c(CH3COO ) c(OH )c(H )，正确。4向 20 mL 0.5 molL1 的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液，测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中错误的是( )A醋酸的电离平衡常数： B 点 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
9、B 点到 C 点，混合溶液中一直存在： c(Na )c(CH3COO )c(OH )c(H )解析：选 D。A.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. B 点酸碱恰好反应生成醋酸钠， C 点氢氧化钠过量，氢氧化钠抑制水的电离，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；C.如果 c(CH3COO ) c(Na )，根据电荷守恒知，溶液中 c(OH ) c(H )，醋酸钠是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使其溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，所以从 A 点到 B 点，混合溶液中
10、可能存在： c(CH3COO ) c(Na )，故 C正确；D.在 C 点时为醋酸钠、氢氧化钠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(H )c(Na )c(N ) 35C在 C 点，滴加的 V(HN3溶液)12.5 mLD在 D 点， c(Na )2 c(HN3)2 c(N ) 3解析：选 A。由图可知， A 点 pH13， B 点 pH8， A 点比 B 点的碱性强， A 点 NaOH 溶液对水的电离抑制程度大于 B 点，故 A 点水电离出的 c(H )小于 B 点，A 正确； B 点溶液呈碱性，显然 c(OH )c(H )，但溶液中 c
11、(Na )c(OH )，B 错误；当 V(HN3溶液)12.5 mL时，NaOH 与 HN3恰好完全反应，由于 N 发生水解反应而使溶液显碱性，而 C 点溶液的 3pH7，溶液呈中性，说明 V(HN3溶液)12.5 mL，C 错误； D 点溶液是等浓度 NaN3和 HN3的混合液，根据物料守恒可得 2c(Na ) c(N ) c(HN3)，D 错误。 32室温下，用 0.100 molL1 NaOH 溶液分别滴定 20.00 mL 0.100 molL1 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )A表示的是滴定醋酸的曲线BpH7 时，滴定醋酸消耗的 V(NaOH)小于 20 mLC
12、 V(NaOH)20.00 mL 时，两份溶液中均存在 c(Cl ) c(CH3COO )D V(NaOH)10.00 mL 时，醋酸溶液中 c(Na )c(CH3COO )c(H )c(OH )解析：选 B。滴定开始时 0.100 molL1 盐酸的 pH1，0.100 molL1 醋酸的pH1，所以滴定盐酸的曲线是，滴定醋酸的曲线是，A 错误；醋酸钠水解呈碱性，氯化钠不水解，pH7 时，滴定醋酸消耗 NaOH 溶液的体积小于 20 mL，B 正确； V(NaOH)20.00 mL 时，醋酸和盐酸与氢氧化钠完全反应，但醋酸根发生水解， c(CH3COO )3c(HSO ) 3Dd 点所得溶液
13、中： c(Na )c(SO ) c(HSO )23 3解析：选 A。发生反应是 NaOHH 2SO3=NaHSO3H 2O、NaHSO 3NaOH= =Na2SO3H 2O。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 ) c(SO ) 3 233c(HSO )，故说法正确；D.d 点溶质为 3 3Na2SO3和 NaHSO3，且 n(Na2SO3)n(NaHSO3)，溶液中离子浓度 c(Na )c(SO )c(HSO )，23 3故说法正确。5氨分子中的一个氢原子被甲基取代后，所得甲胺(CH 3NH2)的性质与氨相似，CH3NH2H2O
14、 也是一元弱碱，25 时电离常数 Kb4.010 5 。现用 0.050 0 mol/L 的稀硫酸滴定 10 mL 0.100 0 mol/L 的甲胺溶液，溶液中 c(OH )的负对数(pOH)与所加稀硫酸的体积( V)的关系如图所示。下列说法正确的是( )A甲胺在水中的电离方程式为 CH3NH2H2O=CH3NH OH 3BA、B、C 三点溶液中，水电离出来的 c(H )：BCACC 点所在溶液中 2.510 5DB 点溶液中存在 c(CH3NH2H2O)c(CH3NH )c(H )c(OH ) 3解析：选 C。A.甲胺是弱电解质，在水中的电离方程式为CH3NH2H2OCH 3NH OH ，
15、故 A 错误；B.C 点为恰好中和点，只存在盐类水解促进水 3的电离，A 点只有甲胺的电离抑制水的电离，则 A、B、C 三点溶液中，水电离出来的 c(H )为CBA，故 B 错误；C.C 点只存在盐类水解，此时溶液中 c(H )1.010 5 mol/L，则c(H ) ， 2.510 5 ，故 C 正确；KwKb KwKbc（ H ） 110 144.010 51.010 5D.B 点溶液中存在 CH3NH2H2O 的电离和 CH3NH 的水解，此时溶液显碱性，故 D 错误。 36(2017高考全国卷)改变 0.1 molL1 二元弱酸 H2A 溶液的 pH，溶液中H2A、HA 、A 2 的物
16、质的量分数 (X)随 pH 的变化如图所示已知 (X)。c（ X）c（ H2A） c（ HA ） c（ A2 ）下列叙述错误的是( )ApH1.2 时， c(H2A) c(HA )8Blg K2(H2A)4.2CpH2.7 时， c(HA ) c(H2A) c(A2 )DpH4.2 时， c(HA ) c(A2 ) c(H )解析：选 D。从图像中可以看出 pH1.2 时， (H2A) (HA )，则 c(H2A) c(HA )，A 项正确；根据 HA H A 2 ，可确定 K2(H2A) ，从图像中可以c（ H ） c（ A2 ）c（ HA ）看出 pH4.2 时， (HA ) (A2 )，
17、则 c(HA ) c(A2 )，即 lg K2(H2A)lg c(H )4.2，B 项正确；从图像中可以看出 pH2.7 时， (HA ) (H2A) (A2 )，则c(HA )c(H2A) c(A2 )，C 项正确；从图像中可以看出 pH4.2 时， (HA ) (A2 )，则 c(HA ) c(A2 )0.05 molL 1 ，而 c(H )10 4.2 molL1 ，D 项错误。7(2017高考全国卷)常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2X)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 K2(H2X)的数量级为 106B曲线 N 表示 pH 与
18、lg 的变化关系c（ HX ）c（ H2X）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(H )解析：选 D。H 2X 的电离方程式为 H2XH HX ，HX H X 2 。当 1 时，即横坐标为 0.0 时， K1 c(H )， K2 c(H )，因为c（ HX ）c（ H2X） c（ X2 ）c（ HX ）K1K2，故 c(H )c(H )，即 pHc(OH )，C 项正确；电荷守恒式为 c(Na ) c(H ) c(OH ) c(HX )2 c(X2 )，中性溶液中存在 c(H ) c(OH )，故有 c(Na ) c(HX )2 c(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。
