高考化學(xué)復(fù)習(xí)酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析

酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析

酸堿中和過程中的圖像，縱坐標(biāo)為pH,橫坐標(biāo)為酸或堿溶液的體積。

1.分析步驟

(1)橫、縱坐標(biāo)：分清加入的是酸溶液還是堿溶液；

(2)起點pH：結(jié)合題目信息得出酸(或堿)的強(qiáng)弱；

(3)滴定終點或pH=7的點：利用鹽類水解、弱電解質(zhì)電離平衡、水的電離

等知識分析出對應(yīng)的體積；

(4)其他特殊點分析：滴定一半或滴定過量等點相關(guān)問題。

2.實例

以用0.1000mol?NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol?L-1HA

溶液為例，其滴定曲線如圖。

關(guān)鍵點粒子濃度關(guān)系

起點為HA的單一溶液,11000mol-L-1HA的FH>1,說明是弱酸,c(HA)

起點(點①)

>c(H-)>c(A-)>c(OH-)

兩者反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的HA和NaA混合液，此時溶液pH<7,說明

反應(yīng)二^點

HA的電離程度大于A-的水解程度，c(A-)>c(Na_)>c(HA)>c(H_)>

(點②)

c(OJT)

此時溶液pH=7,溶液呈中性，酸沒有完全反應(yīng)，c(A—尸c(Na-)>c(HA)

巾性點(點③)

>c(H-)=c(OH")

恰好完全反應(yīng)此時兩者恰好完全反應(yīng)生成NaA,為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，c(Na-)

點(點④)>c(A-)>c(OH-)>c(H-)

此時NaOH過量或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量，溶液顯堿性，可能出現(xiàn)c(Na-)〉c(A-)

過量點(點⑤)

>C(OIT)>C(H)也可能出現(xiàn)c(Na_)>c(OH-：>c(A-)>c(H-|

3.其他圖像

(1)分布系數(shù)

分布系數(shù)：組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)

A點：c(HC2Oi)=c(H2c20。故KU=C(H-)=10-12

C(H2c2。4)

_

尸C(C2(^)-C(H-)

Kq=---------------------B點：c(C2Ok)=c(HC2O7)故心=10-42

C(HC20I)

⑵對數(shù)圖

pOH—pH曲線：pOH=-lgc(Oir)

①表示一元酸與一元堿中和過程中H+與01「離子濃度的關(guān)系。

②Q點代表溶液顯中性。

③M點溶液顯酸性，N點溶液顯堿性，兩點水的電離程度相同。

(3)水電離的c(H+)或c(01)與酸或堿體積⑺的關(guān)系如圖；常溫下,向20mL

0.1mol?氨水中滴加一定濃度的稀鹽酸，溶液中由水電離的氫離子濃度隨加

入鹽酸體積的變化如圖所示。

①a點表示未加鹽酸，堿抑制水的電離。

②b點溶液中氯化鏤和氨水共存，溶液呈中性，水電離的抑制程度與促進(jìn)程

度相當(dāng)。

③C點酸堿恰好完全中和，溶液中只有氯化鏤，促進(jìn)水的電離，水電離出的

氫離子濃度最大。

④d點氯化鉉和鹽酸共存，溶液呈酸性，鹽酸抑制水的電離。

［跟蹤訓(xùn)練］

1.298K時，向20.0mL0.10molL-iH2A溶液中滴加O.lOmolL-iNaOH溶液，滴定曲線如

圖所示。下列說法正確的是()

VKNaOH)/V(H:A)

A.該滴定過程應(yīng)該選擇石蕊溶液作指示劑

B.W點到X點發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為HiA+2OH-=A2-+2H2O

C.Y點對應(yīng)的溶液中c(Na-)+c(H-)=c(OH-)+2c(Ah)

D.反應(yīng)H2A+A2-??2HA-的平衡常數(shù)K=L0X107.4

答案D

解析根據(jù)第二反應(yīng)終點溶液顯堿性可知H1A為弱酸，強(qiáng)堿滴定弱酸用堿性條件下變包的酚

酸溶液作指示劑，A項錯誤；X點對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)主要是NaHA.W點到X點發(fā)生的主要

反應(yīng)的離子方程式為H2A+OH=HA+氏0,B項錯誤：根據(jù)電荷守恒，c(Na')+c(H+)

=c(OH)+c(HA)+2c(A2)，因為Y點對應(yīng)的溶液中c(HA)=c(A2),所以c(Na')+c(H+)

2C(H)C(HA

=c(OH)+3c(A),C項錯誤：H2A??HA+H*.ATai=\由于W點c(HA)

C(H2A)

=C(H2A),故及1=<:(11')=1.0乂1023：HA??A2+H',心一舊).由于丫點對

c(HA)

22

應(yīng)的溶液中c(HA)=c(A),故Ka2=c(H')=L0X10"：H3A??HA+H'與HA??A

+H'相減即得HiA+A???2HA.此時的平衡常數(shù)犬=至=位也三=l.ox1074,口項

心1.0X1097

正確。

2.常溫下,分別向lOmLO.lmol-L-i的NaOH溶液中逐滴加入O.lmol-L-i的一元酸HA和

HB溶液，測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()

A.HA的酸性強(qiáng)于HB的酸性

B,■(酸)=10mL時，兩溶液中c(B-)=c(A-)

C.a點時，c(A-)>c(Na-)>c(Oir)>c(H-)

D.b、c點時，c(A-)+c(HA)=2c(Na-)=c(HB)+c(B-)

答案D

解析A項，當(dāng)網(wǎng)：酸)=10mL時，酸堿恰好完全反應(yīng)得到等物質(zhì)的量濃度的NaA溶液和NaB

溶液，NaA溶液的pH(&7)大于NaB溶液的pH(7.8),根據(jù)鹽類水解的規(guī)律“越弱越水解”可

知，HA的酸性弱于HB的酸性，錯誤：B項，由上述分析可知，A的水解能力大于B的水

解能.力，兩溶液中c(B)>c(A).錯誤：C項，a點加入10mL的HA溶液，得到NaA溶液

的pH=8.7,由于A的水解使溶液呈堿性，溶液中離子濃度由大到小的順序為c(Na')>

c(A)>c(OH)>c(H+),錯誤；D項，b點加入20mL的HA溶液得到等物質(zhì)的量濃度的NaA

和HA的混合液.由元素質(zhì)量守恒可得c(A)+c(HA)=2c(Na+),c點加入20mL的HB溶液

得到等物質(zhì)的量濃度的NaB和HB的混合液,由元素質(zhì)量守恒可得c(B)+c(HB)=2c(Na'),

b、c兩點溶液中c(Na')相等，則c(A)+c(HA)=2c(Na')=c(B)+c(HB),正確。

3.常溫下，用O.lOOmolir的鹽酸滴定20mL相同濃度的某一元堿BOH溶液，滴定過程

中pH及電導(dǎo)率變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()

A.BOH的電離常數(shù)公約為IX10-5

B.B-與CT的導(dǎo)電能力：b>a

C.a點溶液中：c(B-)+2c(H-)=2c(OH-)+c(BOH)

D.滴定至pH=7時，c(B")=c(Cr)=0.1molL-1

答案D

解析a點滴入鹽酸，所以溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量■的BC1和BOH,此時c(Cl)約為

QlOOmolL20°lL%o033molLl,b點滴入20mL鹽酸，溶液中的溶質(zhì)為BQ,c(Cl)

0.01L+0.02L

約為O.lOOmolL°2L=o()5moi.L\而且隨著鹽酸的滴入c(B')逐漸增大，所以B'與

0.02L+0.02L

Cl的導(dǎo)電能力：b>a,故B正確：a點溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的BCI和BOH,存在電荷

守恒c(OH)+c(Cl)=c(B')+c(H')，存在元素質(zhì)量守恒2c(Cl)=c(B*)+c(BOH),二式聯(lián)立

可得c(B')+2c(H')=2c(OH)+c(BOH),故C正確。

4.（2020?南京五校聯(lián)考譚酸（H2c2。4）是一種二元弱酸。常溫下向H2c2。4溶液中滴加NaOH溶

液，混合溶液中Igxrx表示整色普］隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法不

正確的是（）

A.線I中X表示的是迺也

C（H2c2。4）

B.線I、II的斜率均為1

C.c（HC2O1）>c（C2O『）>c（H2c2。4）對應(yīng)溶液pH：1.22<pH<4.19

D.?Na-）=c（HC2Oi）+2c（C2Or）對應(yīng)溶液的pH=7

答案C

解析草酸的電離平衡常數(shù)K尸四3%，后=吧士2

,且K>處,當(dāng)IgX

c(H2c2O4)C(HCIO4)

X22

=0時，即X=l,pH=-lgc(H')=-lgK,pHI=1.22<pHn=4.19,表明K：=10>Kn

=io4?所以線I中x表示的是￡（HC204）,線口中x表示的是￡2亞）,A項正確：pH

c(HC2O4)

C(HC2O)C(H4)c(C2Oi)

=0時，c(H')=lmolll,1=靖4

=lgfi=-1.22r1g

C(H￡2°4)C(HC2O4)

cQO2)r(H)

1g-=lgA2=-4.19,所以，線,I、II的斜率均為1,B項正確：設(shè)pH=a,

e(HC2O4)

c(C2Ol)Ai

c(H*)=10°,=1004.19,當(dāng)c(C2Ol)<?HCQ4)時,100419<1,即0-4.19

'dHCjOJc(H')

d(H)c(C2。)

<0,解得a<4.19;KvKi=

c(H2c2O4)

c(H￡2O4)時，125.41>1,即2a-5.41>0,解得a>2一705,所以c(HC2O4)>c(C2。？)>

「(HCQO，對應(yīng)溶液pH:2.705<pH<4.19,C項錯誤：根據(jù)電荷守恒:c(Na*)+c(H+)=c(HC2O4：

+2C(C2O?)+C(OH),當(dāng)c(Na')=c(HC2O4)+2c(C2Ol)時，c(H')=c(OH),對應(yīng)溶液的pH

=7,D項正確。

5.常溫條件下，向20mL0.01molL-1CH38OH溶液巾逐滴加入0.01molLl的NaOH溶液,

溶液中水電離的c(H-)隨加入NaOH溶液的體積變化如圖所示，下列說法正確的是()

水電離的〃H”mal?L?

V(NaOHVmL

A.b、d兩點溶液的pH相同

B.從a到c,對醋酸的電離既有促進(jìn)作用也有抑制作用

C.e點所示溶液中，c(Na-)=2c(CH3coQ-)+2c(CH3coOH)=0.01moLL-i

D.從a—c的過程中，存在pH=7的點

答案D

解析b點貂酸過量，其電離使溶液顯酸性，pH<7,d點NaOH過量pH>7,故A錯誤：醋

酸溶液中存在CH3coOH??CHsCOO+H',加NaOH溶液消耗氧禹子，招酸的電離平衡正

向移動，所以從a到c,醋酸的電離始終受到促進(jìn)，故B錯誤：e點所示溶液中，加入的NaOH

的物質(zhì)的量是醋酸的物質(zhì)的量的2倍，反應(yīng)后溶液中醋酸鈉和NaOH物質(zhì)的量相等，根據(jù)元

素質(zhì)量守恒得c(Na')=2c(CH3coO)+2c(CHjCOOH)=0.01molL1X±,故C錯誤：c點

醋酸與氫魚化鈉恰好反應(yīng)生成醋酸鈉，溶液顯堿性，氧氧化鈉溶液體積小于20mL時的某一

個值恰好使溶液顯中性，所以從a—c的過程中，存在著pH=7的點，故D正確。

6.(2020全國卷I,13)以酚儆為指示劑，用0.1000mol1一1的NaOH溶液滴定20.00mL未

知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)欖滴加NaOH溶液體積外,OH的變化關(guān)

CW)

系如下圖所示。［比如A?-的分布系數(shù)?成A?-)=

C(H2A)+c(HA-)+c(A2-)

下列敘述正確的是()

A.曲線①代表嫉H2A),曲線②代表式HA。

B.H2A溶液的濃度為0.2000motLT

C.HA-的電離常數(shù)a=LOXICT2

D.滴定終點時，溶液中c(Na-)<2c(A2-)+c(HA-)

答案C

解析根據(jù)圖像可知，滴定終點消耗NaOH溶液40mL,H2A是二元酸，可知酸的濃度是

O.lOOOmol-LIB項錯誤：起點溶液pH=L0,c(H))=0.1000molL】，可知H2A第一步電

禹是完全的，溶液中沒有HzA,所以曲線①代表或HA),曲線②代表城A?),A項錯誤：利

用曲線①、②的交點可知，c(HA)=c(A2),此時pH=2Qc(H4)=1.0X102moiL1,

HA??A?+H*.A7HA)=c(A~1C(H)=i.QX102,C項正確；滴定終點時，根據(jù)電荷

c(HA)

守恒c(Na')+c(H')=2c(A2)+c(HA)+?OH),以酚敵為指示劑，說明消定終點時溶液呈

堿性，?OH)>c(H').所以c(Na*)>2c(A2)+c(HA),D項錯誤。

7.四甲基氫氧化核［(CH3MN0H］是強(qiáng)堿，常溫下甲胺(CH3NH2-H2O)的電離常數(shù)為Kb，且Pa

=-lg￡b=3.38。常溫下，在體積均為20mL、濃度均為0」moll/i的四甲基氫氧化錢溶液

和甲胺溶液中，分別滴加濃度為的鹽酸，溶液的導(dǎo)電率與鹽酸體積的變化關(guān)系如

圖所示。下列說法正確的是()

A.曲線1代表四甲基氫氧化鐵溶液

B.在b、c、e三點中，水的電離程度最大的點是e

C.b點溶液中存在c(H-)=c(0H-)+c(CH3NH2H2O)

D.常溫下，CH3NH3cl水解常數(shù)的數(shù)量級為1。-“

答案D

解析從滴定前溶液導(dǎo)電率看出，曲線1代表弱堿溶液，是甲胺溶液：曲線2代表強(qiáng)堿溶液,

是臼甲基氫我化錠溶液，A項錯誤：c點表示甲胺和鹽酸恰好完全反應(yīng)，生成氯化甲胺鹽，

該點水的電離程度最大，B項錯誤：b點溶液的溶質(zhì)是CH3NH2HQ和CH3NH3a,其濃度相

對大小不確定，C項錯誤：根據(jù)Ai=檢，pKh=14-3.38=10.62,瓦=1X10切叫它的數(shù)量

“

級為10”,D項正確。

8.(202(H齊南月考)已知聯(lián)氨(N汨Q為二元弱堿，常溫下將鹽酸滴加到聯(lián)氨(N2H4)的水溶液中，

混合溶液中微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)成X)隨-lg「(OH)變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.反應(yīng)NzH^+N2H4??2N2H亍的pK=-0.9(已知pK=-1gK)

B.N汨5cl溶液中存在：c(C「)+c(OH-)=c(NiH)+2c(N2Hr)+c(H-)

C.N2H5cl溶液中：c(H')>c(OH-)

D.ATbi(N2H4)=10-6°

答案A

解析由N2H4+H2O??N2H5+OH可得KbKNzH。=’(NzH5)?c(OH)=R)=10?°o由

C(NJH4)

N2H5+H2O??NzHg'+OH可得，心.田尸心田」"(OH"(OH)=1015X),而反應(yīng)

c(NiHS)

c\N2田)6(N2H4)1060

N2HF+N2H4??2N2Ht的K=■,所以pK=-9.0,A項

c(N2H?)-c(N2H4)AiXN2H4)10150

錯誤、D項正確：N汨sCl溶液中存在電荷守恒：c(Cl)+c(OH)=c(N2H：)+2c(N2H針)+

c(H'),B項正確：N2H5cl溶液因NzH：水解呈酸性，所以c(H')>c(OH),C項正確。

9已知某溫度下CH380H的電離常數(shù)K=1.6X10-5。該溫度下，向20mL0.01molLf

CH3coOH溶液巾逐滴加入0.01moll-】KOH溶液，其pH變化曲線如圖所示C忽略溫度變化）。

請回答下列有關(guān)I可題：（已知1g4=0.6）

（Da點溶液中cOT）約為