1、1“多曲线图象”综合考查电解质溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡试题常常借助“多曲线图象”来考查。命题设计新颖灵活，综合性强，难度较大。涉及内容主要有：电解质相对强弱的判断，离子浓度的变化或定量计算，pH 的计算，水解平衡的强弱判断或粒子浓度大小比较，难溶电解质的溶解平衡的判断及计算等。题目注重考查考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。1(2017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 Ka2(H2X)的数量级为 106B曲线 N 表示 pH 与 lg 的变化关系c（ HX
2、）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：由题意和图象知，HX 的电离程度大于其水解程度，故当溶液呈中性时， c(Na2X)c(NaHX)，溶液中各离子浓度大小关系为 c(Na )c(X2 )c(HX )c(OH ) c(H )，D 项错误。答案：D2(2017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 ）2
3、下列叙述错误的是( )ApH1.2 时， c(H2A) c(HA )Blg K2(H2A)4.2CpH2.7 时， c(HA )c(H2A) c(A2 )DpH4.2 时， c(HA ) c(A2 ) c(H )解析：根据题给图象，pH1.2 时，(H 2A)(HA )，则 c(H2A) c(HA )，A 项正确；根据 HA H A 2 ，可确定 K2(H2A) ，根据题给图象，c（ H ） c（ A2 ）c（ HA ）pH4.2 时，(HA )(A 2 )，则 c(HA ) c(A2 )，即 lgK2(H2A)lg c(H )4.2，B 项正确；根据题给图象，pH2.7 时，(HA )(H
4、2A)(A 2 )，则 c(HA )c(H2A) c(A2 )，C 项正确；根据题给图象，pH4.2 时，(HA )(A 2 )，则 c(HA ) c(A2 ) 0.05 molL 1， 而 c(H ) 10 4.2molL 1， 则 c(HA ) c(A2 )c(H )，D 项错误。答案：D“四步骤”突破多曲线图象题(1)明确横、纵坐标的含义。一般情况下，横坐标为 pH，纵坐标各组分浓度随 pH 的变化趋势。(2)抓主关键点。重视起点、终点和交点对应的 pH，特别要关注交点，交点处微粒浓度相同，可用此特殊关系计算电离常数或水解平衡常数。(3)理解最高点和最低点对应的 pH 和各组分存在的 p
5、H 范围。(4)联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、物料守恒的关系分析判断。1(2019青岛模拟)室温下，0.1 molL1 的某二元酸 H2A 溶液中，可能存在的含 A粒子(H 2A、HA 、A 2 )的物质的量分数随 pH 变化的关系如图所示，下列说法正确的是( )3AH 2A 的电离方程式：H 2A H HA BpH5 时，在 NaHA 和 Na2A 的混合溶液中：c(HA ) c(A2 )1100C等物质的量浓度的 NaHA 和 Na2A 溶液等体积混合，离子浓度大小关系为： c(Na ) c(HA ) c(A2 )DNa 2A 溶液必存在： c(OH ) c(H ) c(HA )
6、2 c(H2A)，各粒子浓度均大于 0解析：由图知，在 pH06 范围内，不存在 H2A 分子，说明 H2A 的 第 一 步 电 离 是 完 全的 ， H2A 的 电 离 方 程 式 为 H2A=H HA ，HA H A2 ，A 项错误；由 pH3 时的数据可求得 HA 的电离平衡常数 Ka 110 3 ，温度不变，电离平衡c（ H ） c（ A2 ）c（ HA ）常数不变，故 pH5 时电离平衡常数 Ka c（ H ） c（ A2 ）c（ HA ）110 3 解得 100，故 B 项正确；在等物质的量浓110 5c（ A2 ）c（ HA ） c（ A2 ）c（ HA ）度的 NaHA 和 N
7、a2A 混合溶液中，HA 的电离程度大于 A2 的水解程度，故离子浓度大小关系应为 c(Na ) c(A2 ) c(HA )，C 项错误；根据 H2A 的电离方程式知，Na 2A 溶液中 c(H2A)0，D 项错误。答案：B2(2019深圳调研)25 时，向 Na2CO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图所示。已知：lgXlg 或 lg ，下列叙述正确的是( )A曲线 m 表示 pH 与 的变化关系B当溶液呈中性时， c(Na ) c(HCO )2 c(CO ) 3 23C Ka1(H2CO3)1.010 6.4D25 时，CO H 2O HCO OH 的平衡常数为 1
8、.0107.623 3解析：A 项，碳酸钠溶液中滴加盐酸，发生CO H HCO ，HCO H =H2OCO 2，根据图象，推出曲线 m 表示的是23 3 3，错误；B 项，根据电中性， c(Na ) c(H ) c(OH ) c(HCO )2 c(CO ) c(Cl )， 3 23因为溶液显中性，因此 c(H ) c(OH )，即得出 c(Na ) c(HCO )2 c(CO ) c(Cl )， 3 234故 B 错误；C 项，n 曲线代表的是 ，根据 N 点， 10，此时 c(H )10 7.4 molL1 ，根据电离平衡常数的定义，H 2CO3的一级电离平衡常数为1010 7.4 10 6
9、.4 ，正确；D 项，该反应的平衡常数为 ，根据 M 点，10， c(H )10 9.3 molL1 ， c(OH )10 4.7 molL1 ，代入数值，得出此反应的化学平衡常数为 103.7 ，错误。答案：C3(2019西安模拟)已知：H 2SO3 HSO H Ka1、HSO SO H 3 3 23Ka2常温下，向某浓度的 H2SO3溶液中逐滴加入一定量浓度的 NaOH 溶液，所得溶液中H2SO3、HSO 、SO 三种微粒的物质的量分数()与溶液 pH 的关系如图所示，则下列说 3 23法不正确的是( )A曲线 3 表示的微粒是 SO23B溶液 pH4.2 时： c(Na ) c(H )
10、c(OH )2 c(SO )23C常温下， 1 000Ka1Ka2D溶液 pH1.2 时： c(Na ) c(H ) c(OH ) c(H2SO3)解析：曲线 1、2、3 分别表示的微粒是 H2SO3、HSO 、SO ，A 项 正 确 ； 溶 液 pH 4.2 3 23时 ， 依 据 电 荷 守 恒 得 c(Na ) c(H ) c(OH ) c(HSO )2 c(SO )，B 项错误；由图象 3 23可知溶液 pH1.2 时， c(H2SO3) c(HSO )，则 Ka1 c(H )10 1.2 ，pH4.2 时， c(HSO 3) c(SO )，则 Ka2 c(H )10 4.2 ，由电离
11、平衡常数可知 1 000，C 项正确；溶 3 23Ka1Ka2液 pH1.2 时，H 2SO3、HSO 的物质的量分数相等，且 c(Na ) c(H ) c(OH ) c(HSO 3)，则 c(Na ) c(H ) c(OH ) c(H2SO3)，D 项正确。 3答案：B4(2019南充诊断)常温下，二元弱酸 H2Y 溶液中滴加 KOH 溶液，所得混合溶液的pH 与微粒浓度变化的关系如图所示，下列有关说法错误的是( )5A曲线 M 表示 lg 与 pH 的变化关系c（ HY ）c（ H2Y）BKa 2(H2Y)10 4.3C d 点溶液中： c(H ) c(OH )2 c(Y2 ) c(HY
12、) c(K )D交点 e 的溶液中： c(H2Y) c(Y2 )c(HY )c(H )c(OH )解析：A 项，H 2Y 与 KOH 发生反应：H 2YKOH= =KHYH 2O、KHYKOH= =K2YH 2O，随着氢氧化钠溶液， 逐渐增大，因此曲线 M 表示 lg 与 pH 的变化关系，正c（ HY ）c（ H2Y） c（ HY ）c（ H2Y）确；B 项，当 pH3 时，lg 1.3，推出 10 1.3 ，第二步电离平衡常c（ HY）c（ Y2 ） c（ Y2 ）c（ HY ）数 Ka2 10 1.3 103 10 4.3 ，正确 ； C 项 ， 根 据 电 荷 守 恒 ， c(K )c
13、（ Y2 ） c（ H ）c（ HY） c(H ) c(OH ) c(HY ) 2c(Y2 )，因此有 c(H ) c(OH )2 c(Y2 ) c(HY ) c(K )，正确；D 项，e 点时， 10 1.5，即 c(HY )c(H2Y)， 10 1.3，c（ HY ）c（ H2Y） c（ HY ）c（ Y2 ）c(HY )c(Y2 )，故 D 说法错误。 答案：D5常温下，将体积为 V1的 0.100 0 molL1 HCl 溶液逐滴加入到体积为 V2的 0.100 0 molL1 Na2CO3 溶液中，溶液中 H2CO3、HCO 、CO 所占的物质的量分数()随 pH 3 23的变化曲线
14、如图。下列说法不正确的是( )A在 pH10.3 时，溶液中： c(Na ) c(H ) c(HCO )2 c(CO ) c(OH ) 3 23 c(Cl )B在 pH8.3 时，溶液中：0.100 0 c(HCO ) c(CO ) c(H2CO3) 3 23C在 pH6.3 时，溶液中， c(Na ) c(Cl )c(HCO )c(H ) c(OH ) 3D V1 V212 时， c(OH )c(HCO )c(CO )c(H ) 3 23解析：A 项，任何溶液中均存在电荷守恒，则在 pH10.3 时，溶液中存在 c(Na )6 c(H ) c(HCO )2 c(CO ) c(OH ) c(C
15、l )，正确；B 项，由图可知，在 pH8.3 3 23时，该溶液为 NaHCO3和 NaCl 的混合溶液，根据物料守恒可得 c(HCO ) c(CO ) 3 23 c(H2CO3)0.100 0 Vc(OH )，根据化学反应：Na2CO3HCl= =NaClNaHCO 3、NaHCO 3HCl= =NaClH 2CO3， 所 以 离 子 浓 度 大 小 关 系 为 c(Na )c(Cl )c(HCO )c(H ) c(OH )，正确；D 项， V1 V212 时，混合后的溶液是等物质 3的量浓度的 Na2CO3 、NaHCO 3、NaCl 的混合溶液，Na 2CO3和 NaHCO3是强碱弱酸
16、盐，水解导致溶液显碱性，CO 的水解程度大于 HCO 的水解程度，则溶液中 c(HCO )c(CO )，23 3 3 23由于水解程度是微弱的，所以 c(HCO )c(CO )c(OH )c(H )，错误。 3 23答案：D6H 2C2O4为二元弱酸。20 时，配制一组 c(H2C2O4) c(HC2O ) c(C2O )0.100 4 24molL1 的 H2C2O4和 NaOH 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。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )ApH2.5 的溶液中： c(H2C2O4) c(C2O ) c(HC2O )24 4B c
17、(Na ) 0.100 molL 1的 溶 液 中 ： c(H ) c(H2C2O4) c(OH )2 c(C2O )24C c(HC2O ) c(C2O )的溶液中： c(Na )0.100 molL 1 c(HC2O ) 4 24 4DpH7.0 的溶液中： c(Na )2 c(C2O )24解析：A 项中，由图中数据可知 pH2.5 时， c(H2C2O4) c(C2O ) c(HC2O )， 错 误 ；24 4B 项 中 ， 由 溶 液 中 的 电 荷 守 恒 可 得 c(Na ) c(H ) c(HC2O )2 c(C2O ) c(OH )，由已 4 24知条件可得 c(Na ) c
18、(H2C2O4) c(HC2O ) c(C2O )0.100 molL1 ，代入上式得到 4 24c(H2C2O4) c(H ) c(C2O ) c(OH )，错误；C 项中，由电荷守恒得： c(Na ) c(H )24 c(HC2O )2 c(C2O ) c(OH )，当 c(HC2O ) c(C2O )时， c(H2C2O4)0，此时 4 24 4 24pH4.2， c(H ) c(OH )，推出： c(Na ) c(H )0.100 0 molL1 c(HC2O ) 4 c(OH )， c(Na )0 .100 0 molL 1 c(HC2O )， 错 误 ； D 项 中 ， pH 7.
19、0 时 c(H ) 4 c(OH )，由电荷守恒得： c(Na ) c(H ) c(HC2O ) 2c(C2O ) c(OH )，即 c(Na ) 4 24 c(HC2O )2 c(C2O )，进一步得出 c(Na )2 c(C2O )，正确。 4 24 24答案：D7(2019广州模拟)常温下，将 NaOH 溶液分别加到 HF 溶液、CH 3COOH 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( )7A常温下， Ka(CH3COOH)10 5Ba 点时， c(F ) c(HF)c(Na )c(H ) c(OH )C常温下，0.1 m
20、olL 1 NaF 溶液的 pH 小于 0.1 molL1 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(p KapH) c（ CH3COO ）c（ CH3COOH）解析：根据 b 点信息，可知 pH5 时，lg 0，c（ CH3COO ）c（ CH3COOH）即 1。所以 Ka(CH3COOH) c(H )c（ CH3COO ）c（ CH3COOH） c（ H ） c（ CH3COO ）c（ CH3COOH）10 5 ，故 A 正确。根据 a 点信息可知，pH4， c(H )c(OH )，lg 0，则c（ F ）c（ HF）c(F )
21、 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 )10 4 Ka(CH3COOH)；越弱越水解，所以同浓度的 NaF 溶液和 CH3COONa 溶液，后者水解程度较大，pH 较大，故 C 正确。根据 Ka(CH3COOH)可知， c（ H ） c（ CH3COO ）c（ CH3COOH） c（ CH3COO ）c（ CH3COOH） 10(pHp Ka)，故 D 错误。Ka（ CH3COOH）c（ H ） 10 pKa10 pH答案：D8
