1、 1 / 23 专题专题 08 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡 1（安徽省池州市 2020 届高三教学质量监测）在 25 C 时，某二元酸 H2X及其钠盐的溶液中，H2X、HX- 、 X2-分别在三者中所占的物质的量分数()随溶液 pH变化关系如下图所示，下列叙述不正确的是 ( ) A在 pH=5 的溶液中，存在 2 2 2 c Xc H X c HX =10-4.5 B在 pH=7.5 的溶液中，存在 3c(HX-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-) C将相同物质的量的 Na2X和 NaHX 完全溶于水所得溶中液的 pH值为 7.5 D等体积等浓度的 NaOH溶液与 H2X 溶液
2、混合，溶液显酸性且存在 c(H+)+(H2X)=c(OH-)+c(X2-) 【答案】C 【解析】如图当 pH值为 3，c(HX-)=c(H2X)，Ka1(H2X)= 2 c HXc H c H X =1.010- 3，当 pH值为 7.5，c(X2- ) = c(HX-)，Ka2(H2X)= 2 c Xc H c HX = 1.010-7.5， X2-发生两步水解， 6.5 1 22 w 1.0 10 (H X) K Kh Ka ， 1 1 2 -1 2 w 1.0 10 (H X) K Kh Ka 。二元酸 H2X 存在两步电离，H2X HX-+H+，Ka1=1.010- 3，HX- X2-
3、 + H+，Ka2=1.010-7.5， 2 2 224.5 2 12 =10 c Xc H X KaH X KaH X c HX ，A说法正确； 在 pH=7.5的溶液中， HX-和 X2-物质的量分数相同，c(HX-)= c(X2-)，此时溶液中存在电荷守恒 c(OH-)+2c(X2-)+c(HX-)= c(Na+)+c(H+)，故 3c(HX-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)等式正确，B说法正确；NaHX中 HX-的水解能力 （ 2 hK=1.010-11）小于其电离能力（ 2 Ka=1.010-7.5），以电离为主。Na2X中 X2-的水解能力 （ 1 hK=1.010-6.
4、5）大于 NaHX 中 HX-的电离，故若将相同物质的量的 Na2X 和 NaHX 完全溶于水，那么溶 液中 c(HX-)c(X2-)，此时 pH 值7.5，C说法错误；等体积等浓度的 NaOH溶液与 H2X 溶液混合，二者按 2 / 23 照一比一恰好反应完全生成 NaHX，其质子守恒为 c(H+)+(H2X)=c(OH-)+c(X2-)，D 说法正确；答案选 C。 2 （安徽省芜湖市示范高中 2020 届高三 5 月联考要“打赢蓝天保卫战”， 意味着对污染防治比过去要求更高。 某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体相结合的装置示意图如图，当该装置工作时，下列说法正确 的是（ ） A盐桥中
5、 K+向 X 极移动 B电路中流过 7.5mol电子时，共产生标准状况下 N2的体积为 44.8L C该装置实现了将电能转化为化学能 DY极发生的反应为 2NO3-10e-6H2O=N212OH-，周围 pH增大 【答案】B 【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知，装置属于原电池，X为负极，发生氧化反应，Y 为 正极，发生还原反应，电解质中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子从负极流向正极。X极为负极， 盐桥中 K+向 Y极移动，A错误；电池总反应为 5NH3+3NO3-=4N2+6H2O+3OH-，该反应生成 4molN2，转移 了 15mol电子，故电路中流过 7.5mol电子
6、时，生成 2mol氮气，共产生标准状况下 N2的体积为 44.8L，B正 确； 该装置为原电池， 实现了将化学能转化为电能， C错误； Y极为正极， 发生的反应为2NO3-+10e-6H2O=N2 12OH-，周围 pH增大，D错误；答案为 B。 3 （安徽省宣城市 2020 届高三二模）微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废弃物的处理提 供了一条新途径。某微生物燃料电池示意图如图所示(假设废弃物为乙酸盐)。下列说法错误的是( ) 3 / 23 A甲室菌为好氧菌，乙室菌为厌氧菌 B甲室的电极反应式为 -+- 322 CH COO +2H O-8e =2CO +7H C该微生物燃料
7、电池(MFC)电流的流向：由 b 经导线到 a D电池总反应式为 -+ 3222 CH COO +2O +H =2CO +2H O 【答案】A 【解析】根据图示，氢离子向乙室移动，原电池中，阳离子向正极移动，a 为负极，b为正极。根据图示， 甲室再无氧条件下发生反应，菌为厌氧菌，乙室有氧气参与电极反应，菌为好氧菌，故 A 错误；根据图示， 甲室中电极为负极，乙酸盐失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为 -+- 322 CH COO +2H O-8e =2CO +7H，故 B正确；原电池中电子由负极流向正极，即由 a 经导线到 b，电流 方向与电子流向相反，该微生物燃料电池(MFC)电流的流
8、向：由 b 经导线到 a，故 C 正确；根据图示，该燃 料电池负极反应为 -+- 322 CH COO +2H O-8e =2CO +7H，正极反应为：O2+4H+4e-=2H2O，电池总反应式为 -+ 3222 CH COO +2O +H =2CO +2H O，故 D正确；答案选 A。 4（安徽省宣城市 2020 届高三二模）常温下，向20mL浓度均为 -1 0.1mol L HX 和 3 CH COOH的混合溶 液中滴加 -1 0.1mol L的 32 NHH O ，测得混合溶液的电阻率(溶液的电阻率越大，导电能力越弱)与加入氨水 的体积V的关系如图所示(忽略混合时体积变化)，下列说法正确
9、的是( ) 4 / 23 A常温下， -1 0.1mol L HX 的pH比同浓度 3 CH COOH的pH大 Ba c 过程中水的电离程度先减小后增大 Cc点溶液中， -+ 34 c CH COO+c X=c NH Dd点时， +-1 324 2c NHH O +2c NH=0.15mol L 【答案】D 【解析】若 HX和 CH3COOH 都是弱酸，则随着 NH3H2O 的加入，酸碱反应生成盐，溶液导电性将增强、 电阻率将减小，但图象上随着 NH3H2O的加入溶液电阻率增大、导电性反而减弱，说明原混合溶液中离子 浓度更大，即 HX为强电解质，常温下，0.1mol/LHX 的 pH 比同浓度
10、 CH3COOH的 pH 小，故 A 错误；酸或 碱都抑制水的电离，滴加 NH3H2O溶液的过程：ac 为 HX 和 CH3COOH转化为 NH4X、CH3COONH4的过 程，溶液的酸性减弱，水的电离程度增大，故 B错误；根据分析，c点溶液中溶质为 NH4X、CH3COONH4， 且二者的物质的量相等，溶液为酸性，即 c(H+)c(OH-)，溶液中存在电荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+ c(X-)+c(CH3COO-)， 则 c(NH4+)c(X-)+c(CH3COO-)， 故 C 错误； d 点溶液中溶质为等物质的量浓度的 NH4X、 CH3COONH4、NH3H2O，0
11、40mL时，NH3H2O 转化为 NH4+，4060mL时，NH3H2O 过量，d 点时，溶液 体积共为 80mL， + 324 0.1mol/L 0.02L0.1mol/L 0.04L 2c NHH O +2c NH=2+2=0.15mol/L 80mL80mL ， 故 D 正确；答案选 D。 5（广东省 2020 届高三模拟）低浓度的氢氟酸是一元弱酸，存在下列两个平衡：HFH+F-， HF+F-HF2- (较稳定)。25时，不同酸性条件下的 2.0amol L-1HF溶液中，c(HF)、c(F-)与溶液 pH(忽略 体积变化)的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） 5 / 23 Ac(
12、HF)+c(F-)=2.0amol L-1 Bc(F-)c(HF)时，溶液一定呈碱性 C随着溶液 pH增大， + c(H ) c(HF) 不断增大 D25时，HF的电离常数 Ka=10-3.45 【答案】D 【解析】 该溶液中含 F微粒有： F-、 HF、 - 2 HF， 根据物料守恒可知， - 2 HFFHF2.0amol/Lccc ， 故 A 错误；由图可知，当溶液 pH3.45时，c(F-)c(HF)，因此当 c(F-)c(HF)时，溶液不一定呈碱性，故 B 错误；随着溶液 pH增大，c(F-)逐渐增大， + a (H ) (HF)F Kc cc ，温度不变，Ka不变，因此 + (H )
13、 (HF) c c 逐渐减小， 故 C 错误；当 pH=3.45 时，c(F-)=c(HF)， + +3.45 a FH =H=10 HF cc Kc c ，故 D 正确；故答案为 D。 6（广东省 2020 届高三统考）低浓度的氢氟酸是一元弱酸，存在下列两个平衡：HFH+F-， HF+F-HF2- (较稳定)。25时，不同酸性条件下的 2.0amol L-1HF溶液中，c(HF)、c(F-)与溶液 pH(忽略 体积变化)的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） Ac(HF)+c(F-)=2.0amol L-1 Bc(F-)c(HF)时，溶液一定呈碱性 6 / 23 C随着溶液 pH增大，
14、+ c(H ) c(HF) 不断增大 D25时，HF的电离常数 Ka=10-3.45 【答案】D 【解析】 该溶液中含 F微粒有： F-、 HF、 - 2 HF， 根据物料守恒可知， - 2 HFFHF2.0amol/Lccc ， 故 A 错误；由图可知，当溶液 pH3.45时，c(F-)c(HF)，因此当 c(F-)c(HF)时，溶液不一定呈碱性，故 B 错误；随着溶液 pH增大，c(F-)逐渐增大， + a (H ) (HF)F Kc cc ，温度不变，Ka不变，因此 + (H ) (HF) c c 逐渐减小， 故 C 错误；当 pH=3.45 时，c(F-)=c(HF)， + +3.45
15、 a FH =H=10 HF cc Kc c ，故 D 正确；故答案为 D。 7（广东省深圳市 2020 届高三第一次调研）常温下，向 1 4 1mol LNH Cl 溶液中加入足量的镁条，该体 系pH随时间变化的曲线如图所示。实验观察到b点开始溶液中有白色沉淀生成，已知 1 sp2 KMg(OH)1.8 10。下列说法错误 的是( ) A常温下， 4 NH Cl的水解平衡常数数量级为 10 10 B体系中，水的电离程度大小关系为acb Cb点时，溶液中 2+1 c Mg0.18mol L Da点溶液中， +- 4 c NH+c Hc(OH) D当混合溶液呈中性时，c(Na)c(HX)c(X2
16、)c(OH)=c(H) 【答案】D 【解析】己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步，即 Ka1= 2 () () () c HXc H c H X Ka2= 2 () () () c Xc H c HX ，所 8 / 23 以当 pH相等即氢离子浓度相等时 2 (HX ) lg (H X) c c 2 (X) lg (HX ) c c ，因此曲线 N 表示 pH与 2 (HX ) lg (H X) c c 的变化关系， 则曲线 M是己二酸的第二步电离， 根据图像取0.6和 4.8 点， 2 () () c X c HX =100.6mol L1， c(H)=104.8mol L 1，代入 Ka
17、2得到 Ka2=105.4，因此 Ka2（H2X）的数量级为 10-6，A 正确；根据以上分析可知曲线 N表示 pH 与 2 (HX ) lg (H X) c c 的关系，B正确；曲线 N 是己二酸的第一步电离，根据图像取 0.6 和 5.0点， 2 () () c HX c H X =100.6mol L1，c(H)=105.0mol L1，代入 Ka1得到 Ka2=104.4，因此 HX的水解常数是 1014/104.4Ka2， 所以 NaHX溶液显酸性，即 c(H)c(OH)，C正确；根据图像可知当 2 (X) lg (HX ) c c 0时溶液显酸性，因此 当混合溶液呈中性时， 2 (
18、X) lg (HX ) c c 0，即 c(X2-)c(HX-)，D错误；答案选 D。 9 （广东省肇庆市 2020 届高中毕业班第一次统测）某温度下，HNO2和 CH3COOH 的电离常数分别为 5.010 -4 和 1.710 -5。将 pH 相同、体积均为 V 0的两种酸溶液分别加水稀释至体积 V，pH 随的变化如图所示， 下列叙述错误的是 A曲线代表 CH3COOH 溶液 B溶液中水的电离程度：b 点小于 c 点 C相同体积 a 点的两种酸分别与 NaOH 溶液恰好中和后，溶液中 n(NO2 )n(CH 3COO ) D由 c 点到 d 点，溶液中 - - c(HA) c(OH ) c
19、(A ) 保持不变（其中 HA、A 分别代表相应的酸和酸根离子） 【答案】C 【解析】由电离常数可知，HNO2和 CH3COOH 都是弱酸，并且醋酸的酸性更弱。pH 相同、体积均为 V0的两种 酸溶液中，醋酸的物质的量比亚硝酸大。相同 pH 的弱酸加水稀释，酸性越强的酸，pH 变化越大，所以曲线 代表 CH3COOH 溶液，A 正确；从图中可以看出，溶液的 pH b 点小于 c 点，说明c(H +)b 点比 c 点大，c(OH-) c 点比 b 点大，从而说明溶液中水的电离程度 c 点比 b 点大，B 正确；相同体积 a 点的两种酸，醋酸的物质 的量大，分别与 NaOH 溶液恰好中和后，溶液中
20、 n(NO2 ) c(X - ) c(Y+ ) c(H+ ) c(OH-) D室温时,pH = a 的 YX溶液中水电离出的 c(OH-)=l.010-(14-a)molL-1 【答案】C 【解析】由图可知 0.10molL1-1YOH溶液 pH=13，该碱溶液中 c（OH-）=c（YOH）=0.1mol/L，说明 YOH 完全电离， 则 YOH为强碱； 滴加 0.20molL-1HX 溶液 5mL时恰好完全反应， 生成正盐 YX， 此时溶液 pH7， 说明 X-水解，则 HX为弱酸，故 A 正确；M和 N 点均存在 X-的水解，但过量的 HX电离出的 H+抑制了水 的电离，且过量 HX越多，
21、对水的电离抑制能力越大，则 M点对应溶液中水的电离程度大于 N 点溶液中水 的电离程度，故 B正确；N点溶液中溶质为 YX和 HX，且两者浓度相等，此时溶液显酸性，说明 HX的电 离程度大于 X-的水解程度，则 c(X - ) c(Y+ ) c(HX) c(H+ ) c(OH-)，故 C错误；X-的水解促进水的电离， YX 溶液中 c(OH-)来自水的电离，则室温时，pH = a 的 YX 溶液中水电离出的 c(OH-)=l.0 10-(14-a)molL-1，故 D 正确；故答案为 C。 11 （河北唐山市 2020 届高三第一次模拟） 已知： pKa=- lgKa， 25 C时， 弱酸 H
22、2A的 pKa1=1.85， pKa2=7.19。 常温下，用 0.1 mo/L NaOH溶液滴定 20 mL 0.1 mol/L H2A 溶液的曲线如下图所示。 下列说法不正确的是 10 / 23 Ad 点所得溶液中溶质的水解平衡常数 Kh1=10-7.19 Bc 点所得溶液中：c(Na+)+c(H+)= 2c(A2-)+ c(HA-)+ c(OH-) Cb 点所得溶液中： c(A2-)c(H2A) Da 点所得溶液中：溶质是 NaHA 和 H2A 【答案】A 【解析】弱酸 H2A的 pKa1=1.85，pKa2=7.19，则 Ka1=10-1.85，Ka2=10-7.19，d 点为加入 N
23、aOH 溶液 40mL，此时 溶液中恰好生成 Na2A，为第二个滴定终点，此时 Na2A水解使溶液显碱性，溶液的 pH 为 9.85，发生水解的 方程式为 A2+H2OHA+OH，则 A2-水解平衡常数 Khl= 2 c HAc OH c A = 2 c HAc OHc c A H Hc = w a2 K K = 14 7.19 10 10 =106.81，故 A错误；b点为加入 NaOH溶液 20mL，此时溶液中恰好生成 NaHA，d 点为加入 NaOH 溶液 40mL，此时溶液中恰好生成 Na2A，则 c点所得溶液是 NaHA和 Na2A的混合溶液，该溶液中存 在电荷守恒：c(Na+)+c
24、(H+)= 2c(A2-)+ c(HA-)+ c(OH-)，故 B 正确；b点加入 NaOH溶液的体积为 20mL，此时 反应恰好产生 NaHA，为第一个滴定终点，溶液中存在质子守恒：c(H2A)+c(H+)=c(A2)+c(OH)，该点溶液 的 pH=4.52， 显酸性， c(H+)c(OH)， 则 c(A2-)c(H2A)， 故 C 正确； a 点时， 加入氢氧化钠的体积小于 20mL， 弱酸 H2A过量，所得溶液中：溶质是 NaHA和 H2A，故 D 正确；答案选 A。 12（河南省焦作市 2020 届高三第三次模拟）常温下，Ksp（CaCO3）28 109，CaSO4在水中的沉淀 溶解
25、平衡曲线如图所示。下列判断错误的是 Aa 点是 CaSO4的饱和溶液而 b 点不是 B蒸发水可使溶液由 b 点变化到 a 点 C常温下，CaCO3（s） 2 4 SO （aq） CaSO4（s） 2 3 CO （aq）的 K31 104 D除去锅炉中的 CaSO4时，可用 Na2CO3溶液将其转化为 CaCO3 11 / 23 【答案】B 【解析】曲线上的点均为硫酸钙溶解平衡点，a点对应的溶液 c(Ca2+)=3 10-3mol/L，c(SO42-)=3 10-3mol/L， 所以 Ksp(CaSO4)= c(Ca2+) c(SO42-)=9 10-6。a 点位于溶解平衡曲线上，所以为饱和溶液
26、，b 点位于曲线下方， 该点处溶液中 c(Ca2+) c(SO42-) Ksp(CaCO3)，二者为同类型沉淀，所以硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度， 所以 Na2CO3溶液可将 CaSO4转化为 CaCO3，故 D 正确；故答案为 B。 13（河南省郑州市 2020 届高三第二次质检）某兴趣小组探究 Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液发生的是离子反 应，设计的实验装置和实验测定的导电性曲线分别如图所示。下列有关说法错误的是 A该反应的离子方程式是 Ba2+ +2OH- +SO42-+2H+=BaSO4+ 2H2O B实验过程中灯泡的亮度发生变化可以说明该反应为离子反应 C导电能力最低点表示
27、 Ba(OH)2 溶液和 H2SO4溶液恰好完全反应 D用盐酸代替 H2SO4溶液，测得的导电性曲线和上述曲线相同 【答案】D 【解析】Ba(OH)2溶液和 H2SO4溶液发生生成硫酸钡和水，离子方程式为：Ba2+2OH-+SO42-+2H+=BaSO4 +2H2O，A项正确；导电能力约为 0 时，Ba(OH)2与硫酸反应恰好完全反应，溶液中几乎没有自由移动的离 子，可以说明该反应为离子反应，B项正确；导电能力最低点，此时 Ba(OH)2与硫酸反应恰好完全反应，溶 液中几乎没有自由移动的离子，C项正确；用盐酸代替 H2SO4溶液，发生的反应为：Ba(OH)2+2HCl= BaCl2 +2H2O
28、，其实质是 OH-+H+= H2O，其导电能力不会降为 0，可知测得的导电性曲线和上述曲线不相同，D项 错误；答案选 D。 12 / 23 14（河南省郑州市 2020 届高三第二次质检）25时，用 0.1molL-1NaOH溶液滴定 20 mL 0.1 molL-1 某 二元弱酸 H2A ( Ka1 =1.1 10-3，Ka2= 3.9 10-6 )溶液，滴定过程中溶液的 pH 变化曲线如图所示。下列说法正 确的是 Aa 点的 pH 大于 2 Bb 点溶液中 c(H2A) c(A2-) Cc 点溶液中 c( HA-) + 2c(H2A ) = c( OH- )-c(H+) Dd 点溶液中 c
29、 (Na+) +c(H+) =c(A2-) +c(HA-) +c(OH-) 【答案】C 【解析】a 点发生 H2A 的电离且 Ka1Ka2，故 Ka1=c(HA) c(H+)/c(H2A)=1.1 10-3， 则 c2(H+)=1.1 10-3 0.1， 解得 c(H+)1.0510-2，故 pH小于 2，A项错误；b点酸碱恰好完全反应生成 NaHA，溶液显酸性，溶液中电 荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)，物料守恒 c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)，得到：c(H2A)+c(H+)= c(A2-)+c(OH-)，则 c(H2A)c
30、(A2-)，B项错误；c 点为 Na2A，溶液显碱性，溶液中电荷守恒 c(Na+)+c(H+)= c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)，物料守恒 c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)+2c(H2A)，得到：c(HA-)+2c(H2A )=c(OH- )-c(H+)， C项正确； d点为Na2A和NaOH的混合物， 溶液显碱性， 溶液中电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)， D 项错误；答案选 C。 15（湖北省八校 2020 届高三 5 月第二次联考）2019 年 9月起，澳大利亚山火已经持续 100多天，产生了 大量温室气体。有 50mL
31、NaOH 溶液，向其中逐渐通入一定量的 CO2，然后向溶液中逐滴加入 0.1mol/L的稀 盐酸，产生的 CO2气体体积（标准状况）与所加入的盐酸的体积之间的关系如图所示。下列说法正确的是 13 / 23 A滴加盐酸过程中，混合溶液的导电能力不断增强 B滴加盐酸过程中，混合溶液中 c(CO32)、c(HCO3)、c(H2CO3)之和不断减小 CV(稀盐酸)=25mL时，c(H)c(H2CO3)=c(CO32)c(OH) DV(稀盐酸)=50mL时，c(Na)=c(H2CO3)c(HCO3)c(CO32) 【答案】B 【解析】由图可知，加入 50mL盐酸之前，反应无气体生成，且再加入 25mL即
32、反应到达终点，即通入一定 量二氧化碳后，溶液为等物质的量的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，实验分为三个阶段：第一阶段，滴入 的 25mL盐酸和氢氧化钠反应；第二阶段，继续滴入的 25mL盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠；第三阶段， 滴入的 25mL盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。 滴加盐酸过程中， 第一阶段， 盐酸与 NaOH 反应生成 NaCl， 离子总数不变，但溶液体积增大，所以离子浓度降低，导电性减弱；第三阶段，盐酸与碳酸氢钠反应产生 二氧化碳，混合溶液中离子浓度也下降，导电能力不断减弱， A 错误；滴加盐酸过程中，由于溶液体积变大， 所以根据物料守恒可知，溶液中 c(CO32)+c(HCO3)
33、+c(H2CO3)不断减小，在第三阶段，随着盐酸加入，二 氧化碳逸出，使 c(CO32)、c(HCO3)、c(H2CO3)之和更小，B正确；V(稀盐酸)=25mL时，盐酸恰好消耗完 氢氧化钠，为等物质的量的碳酸钠和氯化钠混合溶液，溶液中 CO32-是大量的，而 H和 H2CO3是少量的， 所以 c(H)c(H2CO3) c(CO32) + c(OH)，C错误；V(稀盐酸)=50mL时，溶液为碳酸氢钠和氯化钠混合 溶液，根据物料守恒可知，c(Na)=c(H2CO3)c(HCO3)c(CO32)+c(Cl-)，D错误；答案为 B。 16（湖北省名师联盟 2020 届高三第三次模拟）已知某二元酸 H
34、2MO4在水中电离分以下两步： H2MO4H+HMO4-，HMO4-H+MO42-。常温下向 20 mL0.1mol/L NaHMO4溶液中滴入 cmol/LNaOH 溶液， 溶液温度与滴入 NaOH 溶液体积关系如图。下列说法正确的是 14 / 23 A该氢氧化钠溶液 pH=12 B图像中 F 点对应的溶液中 c(OH-)c(HMO4-) C滴入 NaOH 溶液过程中水的电离程度一直增大 D图像中 G 点对应的溶液中 c(Na+)=c(HMO4-)+2c(MO42-) 【答案】B 【解析】根据图像可知， NaHMO4与 NaOH 发生反应是放热反应，当温度达到最高，说明两者恰好完全反 应，F
35、 点温度最高，此时消耗 NaOH 的体积为 20mL ，计算出氢氧化钠的浓度，然后根据影响水电离的因 素、 “三大守恒”进行分析。 根据图像分析可知， F 点温度最高， 说明此时两物质恰好完全反应， NaHMO4+ NaOH = Na2MO4+H2O，20 10-3L0.1molL-1=20 10-3L c(NaOH)，推出 c(NaOH)=0.1mol/L，c(H+)= Kw c OH = 14 10 0.1 =10-13mol/L，则 pH=13，故 A 错误；F 点溶质为 Na2MO4，溶液中质子守恒为 c(OH-)=c(H+)+ c(HMO4-)+2c(H2MO4)，所以 c(OH-)
36、c(HMO4-)，故 B 正确；根据题意，两者恰好完全反应，生成的溶质 Na2MO4，属于强碱弱酸盐，即溶质为 Na2MO4时，水解程度最大， E 到 F 过程中，水的电离程度增大，F 到 G 过程中，氢氧化钠溶液过量，抑制水的电离，因此滴加氢氧化钠的过程中，水的电离程度先变大，后 变小，故 C 错误；由 A 选项推出 c(NaOH)=0.1mol/L，G 点加入 40mL 等浓度的 NaOH 溶液，反应后溶质为 等浓度的 NaOH 和 Na2MO4，Na+的浓度最大，MO42部分水解，溶液显碱性，则 c(OH) c(H+)，溶液中存 在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(MO42)+c
37、(HMO4-)+c(OH)，则 c(Na+)c(HMO4-)+2c(MO42-)，故 D 错误； 答案选 B。 17（湖南省株洲市 2020 年高三质监）改变 0.1mol L-1二元弱酸 H2A溶液的 pH，溶液中的 H2A、HA-、A2- 的物质的量分数 (X)随 pH的变化如图所示。 15 / 23 下列叙述错误的是（ ） ApH=1.2时，c(H2A)=c(HA-) BlgK2(H2A)=-4.2 CpH=2.7 时，c(HA-)c(H2A)=c(A2-) DpH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+) 【答案】D 【解析】由图象可知，pH=1.2时，c（H2A）=c（HA-
38、），pH=2.7 时，c（H2A）=c（A2-），pH=4.2 时，c（HA-） =c（A2-），随着 pH的增大，c（H2A）逐渐减小，c（HA-）先增大后减小，c（A2-）逐渐增大，结合电离 平衡常数以及题给数据计算，可根据纵坐标比较浓度大小，以此解答该题。由图象可知 pH=1.2时，H2A与 HA-的曲线相交，则 c(H2A)=c(HA-)，A正确；pH=4.2 时，c(H+)=10-4.2mol/L，c(HA-)=c(A2-)，K2 (H2A)= 2 AHc()c() )Ac(H =10-4.2，则 lgK2(H2A)=-4.2， B 正确；由图象可知，pH=2.7 时，c(H2A)=
39、c(A2-)，由纵坐标数 据可知 c(HA-)c (H2A)=c(A2-)，C 正确；pH=4.2 时，c(HA-)=c(A2-)，但此时 c (H2A)0，如体积不变，则 c(HA-)=c(A2-)=0.05molL-1，c(H+)=10-4.2mol/L，如体积变化，则不能确定 c(HA-)、c(A2-)与 c(H+)浓度大小关 系，D错误。答案为 D。 18（江西省九江市 2020 年第二次模拟）CO2的固定和转化是世界性课题。兰州大学最欢旺教授团队巧妙 设计构建了系列新型光电催化人工光合成体系光电催化池， p-n 半导体异质结催化 CO2在水中直接制备 长碳链有机物并放出氧气，原理如下
40、图： 下列说法不正确的是 A电极的电势比电极的电势高 B该设计向大自然学习，模仿植物的光合作用 C电子从 a极流到电极 I，从电极流到 b极 D负极区，p-n 为催化剂，CO2发生还原反应生成长碳链有机物 16 / 23 【答案】A 【解析】该过程总反应中氧气为氧化产物，为阳极产物，即光电池的 b 电极为正极，长链有机物为还原产 物，为阴极产物，即光电池的 a 电极为负极。电极 II连接的 b 是正极，电极连接的 a是负极，正极电势高 于负极，所以电极的电势比电极的电势低，故 A错误；p-n 半导体异质结催化 CO2在水中直接制备长碳 链有机物并放出氧气，原理类似光合作用，故 B 正确；电子从
41、电源的负极经外电路流向正极，即从 a极流 到电极，从电极流到 b 极，故 C正确；根据图示电极 a是负极，I和负极相连，相当于阴极，发生还原 反应生成长碳链有机物，故 D 正确；故答案为 A。 19（江西省九江市 2020 年第二次模拟）常温下，将 SO2通入 2L0.01molL-1的某一元碱 MOH 溶液中， 溶液中水电离出的 OH-的浓度(c)与通入的 SO2的体积(V)关系如图所示(不考虑+4 价的 S 被氧化)，下列叙述 不正确的是 AMOH为一元强碱 Bb 点溶液中：c(H+)=110-7molL-1 Cc 点溶液中：c(M+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3
42、) Dd 点溶液中：c(M+)=2c(SO32-)+c(HSO3-) 【答案】B 【解析】将 SO2通入 2L0.01mol L-1的某一元碱 MOH溶液中，先发生 SO2+2MOH=M2SO3+H2O，再发生 M2SO3+SO2+H2O=2MHSO3；当溶液中溶质只有 M2SO3时，只有 SO32-的水解促进水的电离，此时水的电离 程度达到最大，即 c点。未通入 SO2时水电离出的 c(OH-)=1 10-12mol/L，水电离出的氢离子浓度和氢氧根浓 度相同，所以水电离出的 c(H+)=1 10-12mol/L，则溶液中 c(OH-)=1 10-2mol/L，说明 MOH 完全电离，为一元
43、 强碱，故 A正确；根据分析可知 b点溶液中的溶质为 M2SO3和未反应的 MOH，溶液呈碱性，所以溶液中 c(H+)c(OH) D当混合溶液呈中性时，c(Na)c(HX)c(X2)c(OH)=c(H) 【答案】D 【解析】己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步，即 Ka1= 2 () () () c HXc H c H X Ka2= 2 () () () c Xc H c HX ，所 以当 pH相等即氢离子浓度相等时 2 (HX ) lg (H X) c c 2 (X) lg (HX ) c c ，因此曲线 N 表示 pH与 2 (HX ) lg (H X) c c 的变化关系， 则曲线 M
44、是己二酸的第二步电离， 根据图像取0.6和 4.8 点， 2 () () c X c HX =100.6mol L1， c(H)=104.8mol L 1，代入 Ka2得到 Ka2=105.4，因此 Ka2（H2X）的数量级为 10-6，A正确；B.根据以上分析可知曲线 N 表示 pH 与 2 (HX ) lg (H X) c c 的关系，B正确；C. 曲线 N是己二酸的第一步电离，根据图像取 0.6和 5.0 点， 2 () () c HX c H X =100.6mol L1，c(H)=105.0mol L1，代入 Ka1得到 Ka2=104.4，因此 HX的水解常数是 1014/104.
45、4Ka2， 所以 NaHX溶液显酸性，即 c(H)c(OH)，C正确；D.根据图像可知当 2 (X) lg (HX ) c c 0时溶液显酸性，因 此当混合溶液呈中性时， 2 (X) lg (HX ) c c 0，即 c(X2-)c(HX-)，D错误；答案选 D。 24（四川省攀枝花市 2020 届高三第三次统考）25，用 0.1000mol/L的 NaOH溶液滴定 40.00mL0.1mol/L 的某二元弱酸 H2R 溶液，所得滴定曲线如图所示（设所得溶液体积等于两种溶液体积之和）。下列说法正 确的是 21 / 23 A若只滴定到第一反应终点，可用酚酞做指示剂 B图中 Y点对应的溶液中：c(
46、Na+)+c(H+)=2c(HR-)+c(OH-) C图中 Z点对应的溶液中 c(Na+)约为 0.067mol/L，R2-的水解率大于 1% D若 pK-lgK，2HRR2-+H2R达平衡时 pK5.19 【答案】D 【解析】NaOH与 H2R 以物质的量为 1:1反应时，即 40.00mLNaOH 溶液，生成 NaHR 和 H2O，此时溶质为 NaHR；NaOH与 H2R以物质的量为 2:1 反应时，即 80.00mLNaOH 溶液，生成 Na2R和 H2O，此时溶质为 Na2R。结合图像可知，第一终点时，溶液呈酸性，应用甲基橙作指示剂，不可用酚酞做指示剂，A错误； 溶液中存在电荷守恒：c
47、(Na+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)， Y点， c(HR-) =c(R2-)，则 c(Na+)+c(H+)=3c(HR-)+ c(OH-)，B 错误；Z点，溶质为 Na2R，溶液体积大约变为 H2R 溶液体积的 3倍，则 Na2R的浓度约为起始浓 度的三分之一，即 0.1000mol/L1 3 0.033mol/L，Na+浓度为 Na2R浓度的两倍，即 0.067mol/L， R2-+H2OHR-+OH-，pH=9.86，则 c(H+)=10-9.86，c(OH-)= -14 -4.14 -9.86 10 =10 10 ，R2-的浓度约等于 Na2R的浓度， 故水解率 -4.14 10 100% 0.033 =(3.30 10-1.14)%1%，C错误；H2RH+HR-，Ka1= +- 2 c(H ) c(HR ) c(H R) ，由图可 知，c(HR-)=c(H2R)时，pH=2，即 c(H+)=10-2，则 Ka1=10-2，HR- H+R2-，Ka2= +2- - c(H ) c(R ) c(HR ) ，由图可 知，c(HR-)=c(R2-)时，pH=7.19，即 c(H+
