高考化学二轮复习教案专题突破(八) 突破酸碱中和图像中的五个关键点（含解析）

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专题突破(八)　突破酸碱中和图像中的五个关键点

1．图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线
(以0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1盐酸为例)

2．强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较

氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线


曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高
突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
3.酸碱中和图像中的五个关键点
酸碱中和图像中的五个关键点分别是原点、反应一半的点、中性点、恰好完全反应点、过量点。如图是用0.05 mol·L－1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液时，NaOH溶液体积与溶液pH的关系曲线图。

(1)原点(0)：原点为0.1 mol·L－1 HA的单一溶液，pH>1，说明HA是弱酸。溶液中粒子浓度关系为c(HA)>c(H＋)>c(A－)>c(OH－)。
(2)反应一半的点(①)：两者反应后的溶液中含有等物质的量的NaA和HA，此时pHc(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)。
(3)中性点(②)：两者反应后的溶液中含有NaA溶液和过量的HA溶液，此时pH＝7，溶液中粒子浓度关系为c(A－)＝c(Na＋)>c(HA)>c(H＋)＝c(OH－)。
(4)恰好反应点(③)：两者恰好完全反应生成NaA，NaA为强碱弱酸盐，水解呈碱性。溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)。
(5)过量点(④)：两者反应后的溶液中含有等物质的量的NaA和NaOH，此时pH>7。溶液中粒子浓度关系为c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)。

(2020·全国卷Ⅰ)以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH 的变化关系如图所示。
[比如A2－的分布系数：δ(A2－)＝]

下列叙述正确的是(　　)
A.曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1
C.HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2
D.滴定终点时，溶液中c(Na＋)c(H＋)>c(NH)>c(OH－)


B　[溶液中存在的电荷守恒应为c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，A错误；滴定分数为100%时，酸与碱的物质的量相等，即为滴定过程中反应恰好完全的时刻，B正确；从滴定曲线看甲基红变色范围更接近于滴定终点，使用甲基橙显示偏晚，C错误；滴定分数为150%时，即加入盐酸30.00 mL，此时溶质是NH4Cl和HCl，物质的量之比为2∶1，故c(NH)>c(H＋)，D错误。]


1．(2021·广东珠海检测)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是(　　)

A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
B.P点时反应恰好完全，溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
B　[依据曲线的起点可判断盐酸和NaOH的浓度均为0.1 mol·L－1，曲线a为NaOH溶液滴盐酸的滴定曲线，曲线b为盐酸滴NaOH溶液的滴定曲线，强酸与强碱的中和滴定既可用甲基橙也可用酚酞作指示剂。]
2．(2021·山西大同学期调研)常温下，用0.10 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L－1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是(　　)

图1　　　　　　　　　　图2
A.图2是滴定盐酸的曲线
B.a与b的关系是a c(A－)>c(OH－)>c(HA)，A错误；b点加入20 mL HA溶液，所得溶液为等浓度的HA和NaA混合液，此时pH＝4.7，则HA的电离程度大于NaA的水解程度，则有c(A－)>c(HA)，B正确；HA和NaOH溶液恰好完全反应生成NaA，据物料守恒可得c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，此时pH>7；若pH＝7，要多加HA溶液，则有c(Na＋)b，D错误。]
4．(2021·天津部分区联考)25 ℃时，向20.0 mL 0.10 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L－1 NaOH溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A＋2OH－===A2－＋2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na＋)＋c(H＋)===c(OH－)＋2c(A2－)
D.反应H2A＋A2－2HA－的平衡常数K＝1.0×107.4
D　 [石蕊不能用作酸碱中和滴定的指示剂，根据图示滴定终点的pH，可知第二反应终点应用酚酞作指示剂，A错误；X点对应的溶液中溶质主要是NaHA，W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A＋OH－===HA－＋H2O，B错误；根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，因为Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，则有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(A2－)，C错误；H2AHA－＋H＋，Ka1＝，由于W点c(HA－)＝c(H2A)，故Ka1＝c(H＋)＝1.0×10－2.3；HA－A2－＋H＋，Ka2＝，由于Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，故Ka2＝c(H＋)＝10×10－9.7；H2AHA－＋H＋与HA－A2－＋H＋相减即得H2A＋A2－2HA－，此时的平衡常数K＝＝＝1.0×107.4，D正确。]
章末综合检测(八)　水溶液中的离子平衡
一、选择题：本题包括10小题，每小题只有一个选项最符合题意。
1．(2021·贵州思南中学检测)下列说法正确的是(　　)
A．25 ℃时，NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NH4Cl溶液的Kw
B．将浓度为0.1 mol/L HF溶液加水不断稀释，c(H＋)/c(HF)保持不变
C．加入铝粉能产生氢气的溶液中，可能存在大量的Na＋、Ba2＋、AlO、NO
D．100 ℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性
C　[温度升高，水的离子积Kw增大，故100 ℃时NH4Cl溶液的Kw大，A错误；HF溶液加水不断稀释，HF的电离平衡正向移动，n(H＋)增大，n(HF)减小，则c(H＋)/c(HF)增大，B错误；加入铝粉能产生氢气的溶液可能呈强酸性或强碱性，若为强碱性，则四种离子可以大量共存，C正确；100 ℃时，水的电离程度增大，则有Kw>1×10－14，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)大于10－2 mol/L，故pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，NaOH剩余，所得混合液呈碱性，D错误。]
2．(2021·重庆云阳县检测)常温下，在等体积：①pH＝0的硫酸；②0.1 mol·L－1NaOH溶液；③pH＝10的纯碱溶液中，水的电离程度的大小顺序是(　　)
A．①>②>③　　　　　　　　 B．②>①>③
C．③>①>②　　　 D．③>②>①
D　[酸或碱抑制水的电离，且c(H＋)或c(OH－)越大，水的电离程度越小，则水的电离程度：①10－2 mol·L－1；HA是一元强酸，pH＝2的HA溶液中c(HA)＝10－2 mol·L－1，则有c(MOH)>c(HA)，A错误。MOH溶液中逐滴加入HA溶液，溶液碱性减弱，水的电离程度增大，B正确。pH＝12的MOH溶液中逐渐滴加等体积pH＝2的HA溶液充分反应生成MA后，MOH剩余，溶液呈碱性，C错误。混合溶液呈碱性，则有c(OH－)>c(H＋)；据电荷守恒可得c(OH－)＋c(A－)＝c(H＋)>c(M＋)，则有c(M＋)> c(A－)，D错误。]
6．(2021·四川攀枝花检测)常温下，甲酸和乙酸的电离常数分别为1.8×10－4和1.8×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。两种酸用通式HY表示，下列叙述正确的是(　　)

A．曲线Ⅱ代表乙酸
B．酸的电离程度：c点＞d点
C．溶液中水的电离程度：b点＞c点
D．从c点到d点，溶液中保持不变
D　[常温下，甲酸的电离常数大于乙酸，则酸性：甲酸>乙酸；pH相同的两种酸加水稀释相同倍数时，甲酸的pH变化大，故曲线Ⅱ代表甲酸，A错误；甲酸溶液加水稀释，电离平衡正向移动，电离程度增大，故酸的电离程度：c点c(OH－)>c(H＋) ，C项错误。
(3)表中第2组数据存在明显错误，应舍去，取其他三组数据计算平均体积V(NaOH)＝(23.99＋24.01＋24.00)mL/3＝24.00 mL。10.00 mL醋酸溶液样品中：n(CH3COOH)＝n(NaOH)＝0.100 0 mol/L×24.00×10－3 L×＝0.012 mol，则有m(CH3COOH)＝0.012 mol×60 g/mol＝0.72g，故该醋酸溶液样品中醋酸的含量为0.72 g/10.00 mL＝7.2 g/100 mL。
答案　(1)AB　
(2)溶液中存在水的电离平衡H2O⇌OH－＋H＋，随着NaOH 加入，CH3COOH浓度降低，醋酸对水电离的抑制程度减弱
(3)24.00　7.2
12．(2021·山西大学附中检测)水溶液中的离子平衡是中学学习的一个重要内容。
(1)下列溶液①0.1 mol/L盐酸 ②0.1 mol/L H2SO4溶液 ③0.1 mol/L CH3COONa溶液 ④0.1 mol/L NH4Cl溶液 ⑤0.1 mol/L氨水，按pH由小到大顺序为________________(填序号)。
(2)等浓度的盐酸、氨水中，由水电离出的H＋浓度c(H＋)盐酸________c(H＋)氨水(填“大于”“小于”或“等于”) 。在25 ℃下，将a mol/L的氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合，充分反应后溶液呈中性，则反应后溶液存在的离子浓度的大小顺序为________________________________________________________________________，氨水的浓度a________0.01 mol/L(填“＞”“ ＜”或“＝”)。
(3)某同学查阅资料发现，人体血液里存在重要的酸碱平衡：CO2＋H2O⇌H2CO3HCO，使人体血液pH保持在7.35～7.45，否则就会发生酸中毒或碱中毒。
①人体血液酸中毒时，可注射________(填选项)缓解；
A．NaOH溶液　　　　 B．NaHCO3溶液
C．NaCl溶液　　　 D．Na2SO4溶液
②已知25 ℃时，CO水解反应的一级平衡常数Kh＝2×10－4 mol/L，当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，溶液的pH＝________。
(4)已知25 ℃时，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，该温度下向1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液之后，溶液中c(Cl－)＝________mol/L(忽略混合前后溶液体积的变化)。平衡后，若向该体系中再加入少量AgCl固体，则c(Cl－)________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析　(1)①、②、④溶液呈酸性，H2SO4是二元酸，等浓度时②的酸性强于①，④是强酸弱碱盐溶液，酸性最弱；③、⑤溶液呈碱性，③是强碱弱酸盐溶液，其碱性小于⑤，故溶液的pH：②