2023高考化学必考选择题分类突破 微题型26　数形结合思想应用——滴定过程对数曲线（含答案）

微题型26　数形结合思想应用——滴定过程对数曲线
1．(2017·全国卷Ⅰ，7)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10－6
B．曲线N表示pH与lg 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＋)
2．(2021·湖北，14)常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L－1，溶液中各含磷物种的pC-pOH关系如图所示。图中pC表示各含磷物种的浓度负对数(pC＝－lg c)，pOH表示OH－的浓度负对数[pOH＝－lg c(OH－)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3,1.3)、y(10.0,3.6)、z(12.6,1.3)。下列说法正确的是(　　)
A．曲线①表示pC(H3PO3)随pOH的变化
B．H3PO3的结构简式为
C．pH＝4的溶液中：c(H2PO)＜0.1 mol·L－1－2c(HPO)
D．H3PO3＋HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105
3．(2020·山东，15改编)25 ℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是(　　)
A．O点时，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)
B．N点时，pH＝lg Ka
C．该体系中，c(CH3COOH)＝ mol·L－1
D．pH由7到14的变化过程中，CH3COO－的水解程度始终增大
1．pH与稀释倍数的线性关系
lg ＝0，代表没稀释；lg ＝1，代表稀释10倍
①HY为强酸、HX为弱酸 ②a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－) ③水的电离程度：d＞c＞a＝b ①MOH为强碱、ROH为弱碱 ②lg ＝0时，c(ROH)＞c(MOH) ③水的电离程度：a＞b
2.以常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中为例，分析pH－lg 曲线
(1)确定各曲线的含义：二元弱酸(H2X)第一步电离程度远大于第二步电离程度。lg 或lg 越大，表示电离程度越大，因而N代表第一步电离曲线，M代表第二步电离曲线。
(2)pH－lg 图是分布系数图的变形，通过找lg ＝0，依次确定pKan。
如上述图像，可以根据m点、n点的坐标计算pKa1和pKa2。
3．以H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L－1为例，分析溶液中各含磷物种的pc—pOH关系
(1)确定各曲线的含义：只有3条曲线，说明含P物质只有3种，分别是H3PO3、H2PO、HPO，说明H3PO3为二元弱酸。随pOH减小，溶液的碱性增强，c(HPO)逐渐增大，pc(HPO)逐渐减小，则曲线①表示pc(HPO)；c(H3PO3)逐渐减小，pc(H3PO3)逐渐增大，则曲线③表示pc(H3PO3)；c(H2PO)先增大后减小，pc(H2PO)先减小后增大，则曲线②表示pc(H2PO)。
(2)pc/lg c—pH/pOH图通过找pc(A)＝pc(B)依次确定pKan
如上图中，x点，c(HPO)＝c(H2PO)，可根据x点的pH计算Ka2；z点，c(H2PO)＝c(H3PO3)，可根据z点的pH计算Ka1。
1．常温下，HCOOH和CH3COOH的电离常数分别为1.80×10－4和1.75×10－5。将pH＝3，体积为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积为V，pH随lg 的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．溶液中水的电离程度：a>b>c>d
B．a点的两种酸溶液分别与NaOH固体恰好完全中和后，溶液中n(Na＋)相同
C．从c点到d点，溶液中不变
D．同温下pH相同的NaOH溶液、CH3COONa溶液、HCOONa溶液、NaHCO3溶液的浓度：c(NaOH)2．常温下，用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的H2R溶液，滴定过程中lg 随pH变化图像如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．Ka2(H2R)＝10－7
B．NaHR溶液显酸性
C．水的电离程度：M>N
D．滴定至pH＝7时：c(Na＋)＝3c(R2－)
3．向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中加入少量CaCl2溶液，测得溶液中离子浓度的关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．该溶液中存在：c(H2CO3)·c(CO)>c2(HCO)
B．a、b两点对应的溶液中pH较大的为a点
C．向b点溶液中通入CO2可使b点溶液向c点溶液转化
D．b点对应的溶液中存在：2c(Ca2＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(CO)＋c(OH－)＋c(Cl－)
4．向10 mL 1 mol·L－1的HCOOH溶液中不断滴加1 mol·L－1NaOH溶液，并一直保持常温，所加碱溶液的体积与－lg c水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水电离的c(H＋)。下列说法正确的是(　　)
A．常温下，Ka(HCOOH)的数量级为10－5
B．a点显酸性，b点pH为7
C．从a点到b点，水的电离程度先增大后减小
D．混合溶液的导电性先增强后减弱最后保持不变
5．25 ℃时，向20.00 mL 0.1 mol·L－1的二元酸H2A溶液中逐滴滴入等浓度的NaOH溶液，测得溶液的pH与lg Y[Y代表或]关系如图。下列相关结论正确的是(　　)
A．曲线a表示pH与lg 的变化关系
B．25 ℃时，H2A的Ka2约为10－7.2
C．当溶液的pH＝6时，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋c(A2－)＋c(OH－)
D．滴入20.00 mL NaOH溶液时，c(Na＋)>c(HA－)>c(OH－)>c(H＋)
6．(2022·长沙一模)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，在水中的电离原理类似于氨。电离方程式：第一步电离H2NCH2CH2NH2＋H2OH2NCH2CH2NH＋OH－，第二步电离H2NCH2CH2NH＋H2OH3NCH2CH2NH＋OH－。
已知pOH＝－lg c(OH－)。常温下，向乙二胺溶液中滴加某浓度硫酸溶液，调节pOH，测得溶液的pOH随离子浓度变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．溶液中水的电离程度：b点大于a点
B．曲线G代表pOH与lg 的变化关系
C．常温下，H2NCH2CH2NH2的K1的数量级为10－5
D．等浓度等体积的H2NCH2CH2NH2溶液与H3NCH2CH2NH3SO4溶液混合，所得溶液呈中性
微题型26　数形结合思想应用——滴定过程对数曲线
真题示范
1．D　[横坐标取0时，曲线M对应的pH约为5.4，曲线N对应的pH约为4.4，因为是NaOH溶液滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲线N表示pH与lg 的变化关系，B项正确；＝1时，即lg ＝0时，pH≈5.4，c(H＋)＝1×10－5.4 mol·L－1，Ka2＝＝1×10－5.4，Ka2的数量级为10－6，A正确；NaHX溶液中，c(HX－)>c(X2－)，即<1，lg <0，此时溶液呈酸性，C正确；当溶液呈中性时，由曲线M可知lg >0，>1，即c(X2－)>c(HX－)，D错误。]
2．D　[图像中含P的微粒只有3种，说明H3PO3是二元弱酸，随着c(OH－)增大，pOH减小，依次发生反应：H3PO3＋OH－===H2PO＋H2O，H2PO＋OH－===HPO＋H2O，c(H3PO3)逐渐减小，c(H2PO)先增大后减小，c(HPO)逐渐增大，即pC(H3PO3)逐渐增大，pC(H2PO)先减小后增大；pC(HPO)逐渐减小。观察图像知，横坐标代表pOH，从左至右，pOH逐渐增大；纵坐标代表pC，从下至上，pC逐渐减小。pOH＝0时，pC(H3PO3)最大，pC(HPO)最小，pC(H2PO)居中，所以，曲线①代表pC(HPO)，曲线②代表pC(H2PO)，曲线③代表pC(H3PO3)，A项错误；依题意，亚磷酸是二元弱酸，则其分子中含有两个羟基，亚磷酸的结构简式为，B项错误；常温下，pH＝4，pOH＝10，pC(H3PO3)＝pC(HPO)，推知c(H3PO3)＝c(HPO)，根据元素质量守恒知，c(H3PO3)＋c(H2PO)＋c(HPO)＝0.1 mol·L－1，得：c(H2PO)＝0.1 mol·L－1－2c(HPO)，C项错误；x点时c(H2PO)＝c(HPO)，pOH＝7.3，Ka2＝＝＝10－6.7，z点时c(H3PO3)＝c(H2PO)，pOH＝12.6，Ka1＝＝＝10－1.4，H3PO3＋HPO2H2PO的平衡常数K＝＝＝＝1.0×105.3>105，D项正确。]
3．C　[随着溶液碱性的增强，c(CH3COOH)减小，c(CH3COO－)增大，故MN线表示lg c(CH3COO－)，NP线表示lg c(CH3COOH)，MO线表示lg c(H＋)，OP线表示lg c(OH－)。O点时，c(H＋)＝c(OH－)，A项错误；N点时，lg c(CH3COOH)与lg c(CH3COO－)相等，Ka＝，pH＝－lg Ka，B项错误；由CH3COOH的电离平衡常数推导可知Ka＝＝c(H＋)·，故c(CH3COOH)＝ mol·L－1，C项正确；溶液pH增大，碱性增强，CH3COO－的水解程度减小，D项错误。]
模拟演练
1．D　2.C　3.A
4．C　[起始时为1 mol·L－1的甲酸溶液，溶液中c水(H＋)＝10－12mol·L－1，水的电离受到抑制，溶液中的OH－均是由水电离产生的，则溶液中c(H＋)＝＝10－2mol·L－1，则HCOOH的电离平衡常数为Ka(HCOOH)＝＝≈10－4，常温下Ka(HCOOH)的数量级为10－4，故A错误；酸或碱抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，a点由水电离出来的c水(H＋)＝10－7mol·L－1，溶液中存在HCOOH和HCOONa，溶液呈中性，b点溶液组分为HCOONa和过量的NaOH，溶液为碱性，所以a点溶液pH＝7，b点溶液pH>7，故B错误；a点到b点之间存在计量点，计量点时恰好生成HCOONa，此时水的电离程度最大，计量点过后NaOH过量，抑制水的电离，计量点之前HCOONa逐渐增多，HCOOH逐渐减少，水的电离程度增大，所以从a点到b点的过程，水的电离程度先增大后减小，故C正确；随着NaOH不断加入，溶液中离子含量不断增大，则溶液导电性不断增强，故D错误。]
5．B
6．D　[a点到b点的变化过程中，生成的盐更多，水的电离程度增大，A项正确；第一步电离的K大，c(OH－)大，pOH小，故曲线M代表pOH与lg 的变化关系，曲线G代表pOH与lg 的变化关系，B项正确；常温下，d点时lg ＝0，K1＝1×10－4.07，C项正确；H3NCH2CH2NH3SO4为强酸弱碱盐，与等浓度等体积的H2NCH2CH2NH2溶液混合，生成(H2NCH2CH2NH3)2SO4，H2NCH2CH2NH以电离为主，溶液呈碱性，溶液中c(H＋)