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2022届高考化学一轮复习讲义学案第8章 热点题型9 利用曲线变化判断粒子浓度关系
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这是一份2022届高考化学一轮复习讲义学案第8章 热点题型9 利用曲线变化判断粒子浓度关系，共14页。
热点题型9 利用曲线变化判断粒子浓度关系
——变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知
(一)“单曲线”图像中粒子浓度的分析比较
1．已知：pKa＝－lg Ka，25 ℃时，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常温下，用0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1 H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．a点所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SO)＝0.1 mol·L－1
B．b点所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)
C．c点所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSO)
D．d点所得溶液中：c(Na＋)>c(SO)>c(HSO)
解析：选A。滴定过程中发生反应：NaOH＋H2SO3===NaHSO3＋H2O、NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O。A.a点溶液中的溶质为NaHSO3和H2SO3，根据物料守恒得出，c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)<0.1 mol·L－1，根据电离平衡常数Ka1＝，此时溶液的pH＝1.85，即c(H＋)＝10－1.85 mol·L－1，推出c(HSO)＝c(H2SO3)，代入上式得出，2c(H2SO3)＋c(SO)<0.1 mol·L－1，故说法错误；B.b点加入20 mL NaOH溶液，NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSO3，即溶质为NaHSO3，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)，根据物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)，因此有c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)，故说法正确；C.c点溶质为Na2SO3和NaHSO3，溶液显碱性，SO＋H2OHSO＋OH－，根据水解平衡常数Kh＝＝，c(OH－)＝，推出c(HSO)＝c(SO)，根据物料守恒：2c(Na＋)＝3c(H2SO3)＋3c(HSO)＋3c(SO)，则有c(Na＋)＝3c(HSO)＋1.5c(H2SO3)，显然：c(Na＋)>3c(HSO)，故说法正确；D.d点溶质为Na2SO3和NaHSO3，且n(Na2SO3)>n(NaHSO3)，溶液中离子浓度c(Na＋)>c(SO)>c(HSO)，故说法正确。
2.常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L－1的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．a点所示溶液中：c(NH)>c(SO)>c(OH－)>c(H＋)
B．b点所示溶液中：c(NH)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
C．c点所示溶液中：c(SO)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
D．d点以后的溶液中可能出现：c(SO)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)
答案：C
(二)“双曲线”图像中粒子浓度的分析比较
3．(2020·中山第一中学高三入门考试)常温下，用浓度为0.100 0 mol·L－1的盐酸分别逐滴加入20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的两种一元碱MOH、ROH溶液中，pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．pH＝10时，溶液中微粒浓度的关系是c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)>c(OH－)>c(H＋)
B．将上述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，溶液中离子浓度一直保持的关系是c(R＋)>c(M＋)>c(OH－)>c(H＋)
C．10.00 mL
解析：选A。根据题图可知，未加盐酸时，ROH的pH＝13，说明c(OH－)＝c(ROH)，ROH为强碱；MOH的pH小于13，则MOH为弱碱。向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的MOH溶液中加入10 mL 0.100 0 mol·L－1的盐酸时，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MCl，溶液呈碱性，说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度，所以c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)，A项正确；将题述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，ROH已经完全反应，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MCl、RCl，MCl为强酸弱碱盐，M＋水解导致溶液呈酸性，但水解程度较小，R＋不水解，所以存在c(R＋)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)，B项错误；10.00 mLc(MOH)，溶液中存在物料守恒c(M＋)＋c(MOH)<2c(Cl－)，C项错误；V(HCl)>20.00 mL时，HCl过量导致溶液呈酸性，根据电荷守恒得c(Cl－)>c(M＋)，溶液中溶质存在有c(MCl)＝c(HCl)、c(MCl)>c(HCl)、c(MCl)c(M＋)＝c(H＋)>c(OH－)，D项错误。
4．(双选)常温下，钠盐(Na2XO3)溶液中微粒浓度的变化关系如图所示[pOH＝－lg c(OH－)]。下列说法正确的是 ( )
A．曲线N表示lg与pOH的变化关系
B．常温下，Ka2(H2XO3)＝10－10
C．当pOH＝2时，NaHXO3溶液中＝10－9
D．向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中c(Na＋)＝2c(HXO)＋2c(XO)＋c(Cl－)
解析：选BC。A项，Na2XO3为强碱弱酸盐，XO分两步水解：XO＋H2OHXO＋OH－、HXO＋H2OH2XO3＋OH－，第一步水解程度较大，因此的比值较大，即pOH相同时，lg的值大，所以曲线N表示pOH与lg的变化关系，A项错误；B项，当pOH＝0，即c(OH－)＝1 mol/L时，lg＝－4，即＝10－4，Ka2＝＝10－14×104＝10－10，B项正确；C项，当pOH＝2时，lg＝－2，lg＝－7，所以有＝10－2，＝10－7，二者相乘得＝10－9，C项正确；D项，据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，又因溶液呈中性而有c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Na＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋c(Cl－)，D项错误。
(三)“多曲线”图像中粒子浓度的分析比较
5．(2020·焦作调研)25 ℃时，用0.25 mol·L－1NaOH溶液分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是 ( )
A．同浓度的稀酸中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)
B．滴定HB至P点时，溶液中：c(B－)＞c(HB)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－2c(H＋)
解析：选D。A项，根据图像可知，三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pH HA最小，酸性最强，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越强，酸根离子的浓度越大，正确；B项，滴定HB溶液至P点时，溶质为等物质的量浓度的HB和NaB，溶液显酸性，HB的电离程度大于B－的水解程度，因此c(B－)＞c(HB)，正确；C项，pH＝7时，根据三种溶液中阴离子的水解程度可知，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)，正确；D项，混合溶液的质子守恒关系式为c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，错误。
6．(2020·长春高三检测)已知：H2A为二元弱酸，25 ℃时，在0.1 mol·L－1 50 mL H2A溶液中，H2A、HA－、A2－的物质的量浓度随溶液pH变化的关系如图所示(注：溶液的pH用NaOH固体调节，体积变化忽略不计)。
下列说法不正确的是 ( )
A．在pH＝3时，c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)
B．pH在0～7中，c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)＝0.1 mol·L－1
C．pH在 3→6的过程中，主要发生反应：HA－＋OH－===A2－＋H2O
D．在pH＝4.3时，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(HA－)
解析：选D。H2A属于二元弱酸，加入NaOH固体调节pH，反应的先后顺序是H2A＋NaOH===NaHA＋H2O，NaHA＋NaOH===Na2A＋H2O，①代表的是H2A，②代表的是HA－，③代表的是A2－。A项，根据图像，pH＝3时，粒子浓度大小顺序是c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)，正确；B项，根据物料守恒，有c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)＝0.1 mol·L－1，正确；C项，pH在3→6的过程中，HA－浓度降低，A2－浓度升高，即发生反应HA－＋OH－===A2－＋H2O，正确；D项，根据电荷守恒及此点c(A2－)＝c(HA－)可得，c(H＋)＋c(Na＋)＝3c(HA－)＋c(OH－)，错误。
7．(双选)(2020·山东五大联盟学校联考)类比pH的定义，对于稀溶液可以定义pC＝－lg c。常温下，某浓度的H2A溶液在不同pH下，测得pC(H2A)、pC(HA－)、pC(A2－)的变化如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A．曲线Ⅱ表示pC(HA－)随pH的变化
B．当pH＝1.40时，c(H2A)＞c(A2－)＞c(HA－)
C．常温下，＝10－4.50
D．a、b、c三点对应的溶液中，c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等
解析：选CD。根据pC的定义可知，浓度越大，pC的值越小；pH增大，促进H2A的电离，故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示HA－、H2A、A2－的pC随pH的变化，A项错误；pH＝1.40时，pC(H2A)＞pC(HA－)，则c(H2A)＜c(HA－)，B项错误；曲线Ⅰ、Ⅱ交点处c(HA－)＝c(H2A)，Ka1＝c(H＋)＝1×10－0.80，曲线Ⅰ、Ⅲ交点处c(HA－)＝c(A2－)，Ka2＝c(H＋)＝1×10－5.30，＝＝＝＝10－4.50，C项正确；根据物料守恒可知，a、b、c三点对应的溶液中c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等，D项正确。
1．(2018·高考北京卷)测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是 ( )
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－
B．④的pH与①不同，是由于SO浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
解析：选C。亚硫酸钠是强碱弱酸盐，存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－，A项正确；①与④的温度相同，但pH不同，主要是由于亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，从而导致溶液的碱性减弱，pH减小，B项正确；①→③的过程中，温度升高使水解平衡正向移动，而SO浓度逐渐减小，使水解平衡逆向移动，故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致，C项错误；①与④的温度相同，故Kw的值相等，D项正确。
2．(2016·高考全国卷Ⅲ，13，6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大
C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中＞1
D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变
解析：选D。CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加水平衡正向移动，n(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，溶液体积相同，所以增大，A项错误。CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，水解反应属于吸热反应，升高温度，水解平衡常数增大，即增大，则减小，B项错误。根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，c(NH)＝c(Cl－)，所以＝1，C项错误。向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入AgNO3后Ag＋浓度增大，但由于Ksp不变，故c(Cl－)与c(Br－)的比值也不变，D项正确。
3．(2018·高考天津卷)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1 所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是 ( )
A．溶液中存在3个平衡
B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小
D．用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
解析：选D。LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡：H2POH＋＋HPO、HPOH＋＋PO，H2PO的水解平衡：H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，H2O的电离平衡：H2OH＋＋OH－，溶液中存在4个平衡，A项错误；含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO、H3PO4，B项错误；根据题图1，随着c初始(H2PO)增大，溶液的pH先逐渐减小后趋向不变，C项错误；根据题图2，当pH＝4.66时，δ＝0.994，即H2PO的分布分数为0.994，故当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D项正确。
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法不正确的是 ( )
A．明矾水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
B．水解反应NH＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．盐类水解反应的逆反应是中和反应
解析：选B。水解吸热，升高温度促进水解，使水解平衡正向移动，B错误。
2．下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A．将Ca(ClO)2、Na2SO3溶液蒸干均得不到原溶质
B．保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，以防止Fe2＋水解
C．室温下，向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质，CH3COOH的电离程度一定增大
D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
解析：选A。Ca(ClO)2在水中发生水解：Ca(ClO)2＋2H2OCa(OH)2＋2HClO，HClO不稳定，受热会分解：2HClO2HCl＋O2↑，生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O，故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2；加热Na2SO3溶液的过程中，发生反应：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，蒸干会得到Na2SO4固体，A项正确。保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，可防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，B项错误。水溶液显碱性的物质不一定是碱，如强碱弱酸盐CH3COONa，其水溶液显碱性，向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa，CH3COO－浓度增大，会抑制CH3COOH的电离，使CH3COOH的电离程度减小，C项错误。CH3COONH4是能发生水解相互促进反应的盐，CH3COO－、NH的水解均会促进水的电离，溶液中水的电离程度较大，但因溶液中的H＋浓度与OH－浓度相等，故溶液呈中性，而NaCl是强酸强碱盐，对水的电离无影响，D项错误。
3．(2020·山东师大附中高三模拟)下列说法正确的是 ( )
A．向CuCl2溶液中加入CaCO3，调节pH可除去溶液中混有的Fe3＋
B．配制FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度
C．用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋
D．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析：选D。A项，由Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋知，加入CaCO3消耗H＋，使平衡右移而除去Fe3＋，但又引入新的杂质Ca2＋；B项，所加酸应是稀硫酸，不能引入新杂质；C项，加热法不能除去Fe3＋。
4．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是 ( )
A．天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2＋、Ca2＋等离子
B．焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C．生活中用电解食盐水的方法制取消毒液，运用了盐类的水解原理
D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液，溶液的红色逐渐褪去
解析：选D。A项，Mg2＋水解呈酸性，错误；B项，氯化铵是强酸弱碱盐，水解显酸性，因此能溶解铁锈，与水解有关，错误；C项，用惰性电极电解食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠与氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备消毒液，与水解无关，错误；D项，碳酸钠溶液中存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－，加入氯化钡溶液后生成碳酸钡沉淀，CO浓度降低，使水解平衡逆向移动，溶液的碱性降低，所以红色逐渐褪去，正确。
5．(教材改编题)下列溶液中，操作和现象对应正确的是 ( )
选项
溶液
操作
现象
A
滴有酚酞的明矾溶液
加热
颜色变深
B
滴有酚酞的氨水
加入少量NH4Cl固体
颜色变浅
C
滴有酚酞的CH3COONa溶液
加入少量CH3COONa固体
颜色变浅
D
氯化铁溶液
加热
颜色变浅
解析：选B。明矾溶液中Al3＋水解使溶液呈酸性，加热，Al3＋的水解程度增大，溶液的酸性增强，无颜色变化，A项错误；加入NH4Cl固体，氨水的电离程度减小，碱性减弱，溶液颜色变浅，B项正确；CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，加入少量CH3COONa固体，使平衡向右移动，c(OH－)增大，颜色变深，C项错误；加热氯化铁溶液时促进FeCl3水解为红褐色的Fe(OH)3，颜色变深，D项错误。
6．(2020·成都毕业班摸底测试)已知25 ℃时，H2A的Ka1＝4.0×10－4、Ka2＝5.0×10－11，HB的Ka＝2.0×10－5。下列说法正确的是 ( )
A．相同浓度H2A溶液的pH小于HB
B．升高Na2A溶液的温度，减小
C．HB能与NaHA溶液反应生成H2A
D．相同浓度溶液的碱性：Na2A
7．(2020·湘潭模拟)某同学探究溶液的酸碱性对AlCl3 水解平衡的影响，实验方案如下：配制10 mL 0.01 mol·L－1 AlCl3 溶液、10 mL对照组溶液A，取两种溶液各两份，分别滴加1滴0.20 mol·L－1 HCl溶液、1滴0.20 mol·L－1 KOH 溶液，测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．依据M点对应的pH，说明AlCl3 发生了水解反应
B．对照组溶液A可能是0.03 mol·L－1 KCl溶液
C．曲线③和④说明水解平衡发生了移动
D．通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向
解析：选B。AlCl3 溶液的pH小于7，溶液显酸性，说明Al3＋在溶液中发生了水解，故A正确；向对照组溶液A中加碱后，溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大，若对照组溶液A是0.03 mol·L－1 KCl溶液，则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称关系，故B错误；在AlCl3 溶液中加碱、加酸后，溶液的pH的变化程度均比对照组溶液A的变化程度小，因为加酸或加碱均引起了Al3＋水解平衡的移动，故C正确；AlCl3 溶液水解生成氢氧化铝，故溶液的浑浊程度变大，则水解受到促进，否则受到抑制，故D正确。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
8．有机酸种类繁多，甲酸(HCOOH)是常见的一元酸，常温下，Ka＝1.8×10－4；草酸(H2C2O4)是常见的二元酸，常温下，Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5。下列说法正确的是 ( )
A．甲酸钠溶液中：c(Na＋)>c(HCOO－)>c(H＋)>c(OH－)
B．草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性：c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)
C．Na2C2O4溶液中：c(HC2O)＋2c(H2C2O4)＋c(H＋)＝c(OH－)
D．足量甲酸与草酸钠溶液反应：2HCOOH＋Na2C2O4===H2C2O4＋2HCOONa
解析：选BC。A.甲酸为弱酸，甲酸钠为强碱弱酸盐，HCOO－水解呈碱性，故c(Na＋)＞c(HCOO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A错误；B.根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)，故B正确；C.根据质子守恒，有c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4)，故C正确；D.根据电离平衡常数Ka1＞Ka＞Ka2，因此足量甲酸与草酸钠反应：HCOOH＋Na2C2O4===HCOONa＋NaHC2O4，故D错误。
9．实验测得0.5 mol·L－1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L－1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．随温度升高，纯水中c(H＋)>c(OH－)
B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH－)减小
C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO－、Cu2＋水解平衡移动方向不同
解析：选C。任何温度时，纯水中H＋浓度与OH－浓度始终相等，A项错误；随温度升高，CH3COONa水解程度增大，溶液中c(OH－)增大，且温度升高，水的电离程度增大，c(OH－)也增大，B项错误；温度升高，水的电离程度增大，c(H＋)增大，又CuSO4水解使溶液显酸性，温度升高，水解平衡正向移动，故c(H＋)增大，C项正确；温度升高，能使电离平衡和水解平衡均向正反应方向移动，而CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大得多，而CuSO4溶液随温度升高pH降低的原因是Cu2＋水解程度增大得多，D项错误。
10．(2020·徐州五校联考)室温下，用0.10 mol·L－1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L－1氢氧化钾溶液和氨水，滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(HCl)]的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线
B．当pH＝7时，滴定氨水消耗的V(HCl)<20 mL，且此时溶液中c(NH)＝c(Cl－)
C．滴定氢氧化钾溶液时，若V(HCl)＞20 mL，则可能有c(Cl－)＞c(H＋)＞c(K＋)＞c(OH－)
D．当滴定氨水消耗V(HCl)＝10 mL时，c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
解析：选BC。A.KOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，相同浓度时，NH3·H2O的pH小于KOH，因此Ⅱ表示的是滴定氨水的曲线，故A错误；B.NH3·H2O和HCl恰好完全反应时，溶质为NH4Cl，溶液显酸性，因此pH＝7时，溶质为NH4Cl和NH3·H2O，消耗的V(HCl)<20 mL，根据电荷守恒，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，即c(NH)＝c(Cl－)，故B正确；C.滴定KOH溶液时，当V(HCl)>20 mL，溶质为KCl和HCl，离子浓度大小顺序可能是c(Cl－)>c(K＋)>c(H＋)>c(OH－)，也可能是c(Cl－)>c(H＋)>c(K＋)>c(OH－)，故C正确；D.当滴定氨水消耗V(HCl)＝10 mL时，溶质为NH3·H2O和NH4Cl，且两者物质的量相等，根据题图可知，V(HCl)＝10 mL时，溶液显碱性，即NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，因此离子浓度大小顺序是c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(H＋)，故D错误。
三、非选择题
11．(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液，分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”，下同)NaOH溶液的pH。
(2)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，则盐酸的体积________氨水的体积。
(3)将0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，测得混合溶液中c(Na＋)>c(A－)。
①混合溶液中，c(A－)________c(HA)。
②混合溶液中，c(HA)＋c(A－)________0.1 mol·L－1。
(4)常温时，取0.1 mol·L－1HX溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＝8。
①混合溶液中由水电离出的c(OH－)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)之比为________。
②已知NH4X溶液呈中性，又知将HX溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________(填“>”“<”或“＝”)7。
解析：(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH－)相等，分别加热到相同的温度后，NaOH溶液中n(OH－)不变，而CH3COONa溶液中CH3COO－的水解平衡正向移动，n(OH－)增大，则CH3COONa溶液中c(OH－)大于NaOH溶液中c(OH－)，故CH3COONa溶液的pH大。(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，据电荷守恒可得c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性；若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl，所得溶液呈酸性，若使溶液呈中性，则有V(HCl)c(A－)，则有c(H＋)7。
答案：(1)> (2)< (3)①< ②＝ (4)①107∶1 ②>
12．NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可做净水剂，其理由是_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L－1 NH4HSO4中c(NH)。
(3)如图1所示是0.1 mol·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母)，导致pH随温度变化的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②20 ℃时，0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝________ mol·L－1。
(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，所得溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Al3＋发生水解反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，吸附水中的悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2中NH和Al3＋水解，溶液呈酸性，升高温度使二者水解程度增大，pH减小 ②10－3
(4)a c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)
13．(经典题)在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，则溶液中________(填“增大”“不变”或“减小”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式：______________________________________。
(2)土壤的pH一般为4～9。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因：______________________________________。
(3)常温下向20 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO__________(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为__________________，溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为________________________________________________；
③已知在25 ℃时，CO的水解常数Kh＝＝2.0×10－4，当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，溶液的pH＝________。
解析：(1)Ka＝，Ka仅受温度影响，温度不变，Ka不变。包含该混合溶液中所有离子浓度的等式即为电荷守恒式：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)。
(2)土壤呈碱性，是CO水解所致，CO的水解以第一步为主。
(3)①通过观察图像可知，H2CO3和CO不能大量共存，会发生反应生成HCO。②通过观察图像可知，当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3。③当c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，Kh＝＝2c(OH－)＝2.0×10－4，则c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，故c(H＋)＝＝1.0×10－10 mol·L－1，pH＝10。
答案：(1)不变 c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
(2)CO＋H2OHCO＋OH－
(3)①不能
②HCO、H2CO3 c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(HCO)＞c(H＋)＝c(OH－)
③10
热点题型9 利用曲线变化判断粒子浓度关系
——变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知
(一)“单曲线”图像中粒子浓度的分析比较
1．已知：pKa＝－lg Ka，25 ℃时，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常温下，用0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1 H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．a点所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SO)＝0.1 mol·L－1
B．b点所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)
C．c点所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSO)
D．d点所得溶液中：c(Na＋)>c(SO)>c(HSO)
解析：选A。滴定过程中发生反应：NaOH＋H2SO3===NaHSO3＋H2O、NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O。A.a点溶液中的溶质为NaHSO3和H2SO3，根据物料守恒得出，c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)<0.1 mol·L－1，根据电离平衡常数Ka1＝，此时溶液的pH＝1.85，即c(H＋)＝10－1.85 mol·L－1，推出c(HSO)＝c(H2SO3)，代入上式得出，2c(H2SO3)＋c(SO)<0.1 mol·L－1，故说法错误；B.b点加入20 mL NaOH溶液，NaOH和H2SO3恰好完全反应生成NaHSO3，即溶质为NaHSO3，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO)＋2c(SO)，根据物料守恒：c(Na＋)＝c(H2SO3)＋c(HSO)＋c(SO)，因此有c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)，故说法正确；C.c点溶质为Na2SO3和NaHSO3，溶液显碱性，SO＋H2OHSO＋OH－，根据水解平衡常数Kh＝＝，c(OH－)＝，推出c(HSO)＝c(SO)，根据物料守恒：2c(Na＋)＝3c(H2SO3)＋3c(HSO)＋3c(SO)，则有c(Na＋)＝3c(HSO)＋1.5c(H2SO3)，显然：c(Na＋)>3c(HSO)，故说法正确；D.d点溶质为Na2SO3和NaHSO3，且n(Na2SO3)>n(NaHSO3)，溶液中离子浓度c(Na＋)>c(SO)>c(HSO)，故说法正确。
2.常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的(NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 0 mol·L－1的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．a点所示溶液中：c(NH)>c(SO)>c(OH－)>c(H＋)
B．b点所示溶液中：c(NH)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
C．c点所示溶液中：c(SO)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
D．d点以后的溶液中可能出现：c(SO)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH)
答案：C
(二)“双曲线”图像中粒子浓度的分析比较
3．(2020·中山第一中学高三入门考试)常温下，用浓度为0.100 0 mol·L－1的盐酸分别逐滴加入20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的两种一元碱MOH、ROH溶液中，pH随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．pH＝10时，溶液中微粒浓度的关系是c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)>c(OH－)>c(H＋)
B．将上述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，溶液中离子浓度一直保持的关系是c(R＋)>c(M＋)>c(OH－)>c(H＋)
C．10.00 mL
解析：选A。根据题图可知，未加盐酸时，ROH的pH＝13，说明c(OH－)＝c(ROH)，ROH为强碱；MOH的pH小于13，则MOH为弱碱。向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的MOH溶液中加入10 mL 0.100 0 mol·L－1的盐酸时，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MOH和MCl，溶液呈碱性，说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度，所以c(M＋)>c(Cl－)>c(MOH)，A项正确；将题述MOH、ROH溶液等体积混合后，用盐酸滴定至MOH恰好反应时，ROH已经完全反应，溶液中的溶质为等物质的量浓度的MCl、RCl，MCl为强酸弱碱盐，M＋水解导致溶液呈酸性，但水解程度较小，R＋不水解，所以存在c(R＋)>c(M＋)>c(H＋)>c(OH－)，B项错误；10.00 mL
4．(双选)常温下，钠盐(Na2XO3)溶液中微粒浓度的变化关系如图所示[pOH＝－lg c(OH－)]。下列说法正确的是 ( )
A．曲线N表示lg与pOH的变化关系
B．常温下，Ka2(H2XO3)＝10－10
C．当pOH＝2时，NaHXO3溶液中＝10－9
D．向Na2XO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中c(Na＋)＝2c(HXO)＋2c(XO)＋c(Cl－)
解析：选BC。A项，Na2XO3为强碱弱酸盐，XO分两步水解：XO＋H2OHXO＋OH－、HXO＋H2OH2XO3＋OH－，第一步水解程度较大，因此的比值较大，即pOH相同时，lg的值大，所以曲线N表示pOH与lg的变化关系，A项错误；B项，当pOH＝0，即c(OH－)＝1 mol/L时，lg＝－4，即＝10－4，Ka2＝＝10－14×104＝10－10，B项正确；C项，当pOH＝2时，lg＝－2，lg＝－7，所以有＝10－2，＝10－7，二者相乘得＝10－9，C项正确；D项，据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，又因溶液呈中性而有c(H＋)＝c(OH－)，所以有c(Na＋)＝c(HXO)＋2c(XO)＋c(Cl－)，D项错误。
(三)“多曲线”图像中粒子浓度的分析比较
5．(2020·焦作调研)25 ℃时，用0.25 mol·L－1NaOH溶液分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是 ( )
A．同浓度的稀酸中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)
B．滴定HB至P点时，溶液中：c(B－)＞c(HB)
C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－2c(H＋)
解析：选D。A项，根据图像可知，三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pH HA最小，酸性最强，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越强，酸根离子的浓度越大，正确；B项，滴定HB溶液至P点时，溶质为等物质的量浓度的HB和NaB，溶液显酸性，HB的电离程度大于B－的水解程度，因此c(B－)＞c(HB)，正确；C项，pH＝7时，根据三种溶液中阴离子的水解程度可知，三种溶液中：c(A－)＞c(B－)＞c(D－)，正确；D项，混合溶液的质子守恒关系式为c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，错误。
6．(2020·长春高三检测)已知：H2A为二元弱酸，25 ℃时，在0.1 mol·L－1 50 mL H2A溶液中，H2A、HA－、A2－的物质的量浓度随溶液pH变化的关系如图所示(注：溶液的pH用NaOH固体调节，体积变化忽略不计)。
下列说法不正确的是 ( )
A．在pH＝3时，c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)
B．pH在0～7中，c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)＝0.1 mol·L－1
C．pH在 3→6的过程中，主要发生反应：HA－＋OH－===A2－＋H2O
D．在pH＝4.3时，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(HA－)
解析：选D。H2A属于二元弱酸，加入NaOH固体调节pH，反应的先后顺序是H2A＋NaOH===NaHA＋H2O，NaHA＋NaOH===Na2A＋H2O，①代表的是H2A，②代表的是HA－，③代表的是A2－。A项，根据图像，pH＝3时，粒子浓度大小顺序是c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)，正确；B项，根据物料守恒，有c(HA－)＋c(A2－)＋c(H2A)＝0.1 mol·L－1，正确；C项，pH在3→6的过程中，HA－浓度降低，A2－浓度升高，即发生反应HA－＋OH－===A2－＋H2O，正确；D项，根据电荷守恒及此点c(A2－)＝c(HA－)可得，c(H＋)＋c(Na＋)＝3c(HA－)＋c(OH－)，错误。
7．(双选)(2020·山东五大联盟学校联考)类比pH的定义，对于稀溶液可以定义pC＝－lg c。常温下，某浓度的H2A溶液在不同pH下，测得pC(H2A)、pC(HA－)、pC(A2－)的变化如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A．曲线Ⅱ表示pC(HA－)随pH的变化
B．当pH＝1.40时，c(H2A)＞c(A2－)＞c(HA－)
C．常温下，＝10－4.50
D．a、b、c三点对应的溶液中，c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等
解析：选CD。根据pC的定义可知，浓度越大，pC的值越小；pH增大，促进H2A的电离，故曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示HA－、H2A、A2－的pC随pH的变化，A项错误；pH＝1.40时，pC(H2A)＞pC(HA－)，则c(H2A)＜c(HA－)，B项错误；曲线Ⅰ、Ⅱ交点处c(HA－)＝c(H2A)，Ka1＝c(H＋)＝1×10－0.80，曲线Ⅰ、Ⅲ交点处c(HA－)＝c(A2－)，Ka2＝c(H＋)＝1×10－5.30，＝＝＝＝10－4.50，C项正确；根据物料守恒可知，a、b、c三点对应的溶液中c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)的值相等，D项正确。
1．(2018·高考北京卷)测定0.1 mol·L－1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是 ( )
A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－
B．④的pH与①不同，是由于SO浓度减小造成的
C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D．①与④的Kw值相等
解析：选C。亚硫酸钠是强碱弱酸盐，存在水解平衡：SO＋H2OHSO＋OH－，A项正确；①与④的温度相同，但pH不同，主要是由于亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，从而导致溶液的碱性减弱，pH减小，B项正确；①→③的过程中，温度升高使水解平衡正向移动，而SO浓度逐渐减小，使水解平衡逆向移动，故温度和浓度对水解平衡移动方向的影响不一致，C项错误；①与④的温度相同，故Kw的值相等，D项正确。
2．(2016·高考全国卷Ⅲ，13，6分)下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大
C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中＞1
D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变
解析：选D。CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，加水平衡正向移动，n(H＋)增大，n(CH3COOH)减小，溶液体积相同，所以增大，A项错误。CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，水解反应属于吸热反应，升高温度，水解平衡常数增大，即增大，则减小，B项错误。根据电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，c(NH)＝c(Cl－)，所以＝1，C项错误。向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入AgNO3后Ag＋浓度增大，但由于Ksp不变，故c(Cl－)与c(Br－)的比值也不变，D项正确。
3．(2018·高考天津卷)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO)的变化如图1 所示，H3PO4溶液中H2PO的分布分数δ随pH的变化如图2所示。
下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是 ( )
A．溶液中存在3个平衡
B．含P元素的粒子有H2PO、HPO和PO
C．随c初始(H2PO)增大，溶液的pH明显变小
D．用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4
解析：选D。LiH2PO4溶液中存在H2PO的电离平衡：H2POH＋＋HPO、HPOH＋＋PO，H2PO的水解平衡：H2PO＋H2OH3PO4＋OH－，H2O的电离平衡：H2OH＋＋OH－，溶液中存在4个平衡，A项错误；含P元素的粒子有H2PO、HPO、PO、H3PO4，B项错误；根据题图1，随着c初始(H2PO)增大，溶液的pH先逐渐减小后趋向不变，C项错误；根据题图2，当pH＝4.66时，δ＝0.994，即H2PO的分布分数为0.994，故当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D项正确。
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列说法不正确的是 ( )
A．明矾水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
B．水解反应NH＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．盐类水解反应的逆反应是中和反应
解析：选B。水解吸热，升高温度促进水解，使水解平衡正向移动，B错误。
2．下列有关电解质溶液的说法正确的是 ( )
A．将Ca(ClO)2、Na2SO3溶液蒸干均得不到原溶质
B．保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，以防止Fe2＋水解
C．室温下，向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水溶液显碱性的物质，CH3COOH的电离程度一定增大
D．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同
解析：选A。Ca(ClO)2在水中发生水解：Ca(ClO)2＋2H2OCa(OH)2＋2HClO，HClO不稳定，受热会分解：2HClO2HCl＋O2↑，生成的HCl会和Ca(OH)2反应生成CaCl2和H2O，故加热蒸干Ca(ClO)2溶液得到的固体是CaCl2；加热Na2SO3溶液的过程中，发生反应：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，蒸干会得到Na2SO4固体，A项正确。保存氯化亚铁溶液时，在溶液中放少量铁粉，可防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，B项错误。水溶液显碱性的物质不一定是碱，如强碱弱酸盐CH3COONa，其水溶液显碱性，向CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa，CH3COO－浓度增大，会抑制CH3COOH的电离，使CH3COOH的电离程度减小，C项错误。CH3COONH4是能发生水解相互促进反应的盐，CH3COO－、NH的水解均会促进水的电离，溶液中水的电离程度较大，但因溶液中的H＋浓度与OH－浓度相等，故溶液呈中性，而NaCl是强酸强碱盐，对水的电离无影响，D项错误。
3．(2020·山东师大附中高三模拟)下列说法正确的是 ( )
A．向CuCl2溶液中加入CaCO3，调节pH可除去溶液中混有的Fe3＋
B．配制FeSO4溶液时，将FeSO4固体溶于稀盐酸中，然后稀释至所需浓度
C．用加热的方法可以除去KCl溶液中的Fe3＋
D．洗涤油污常用热的碳酸钠溶液
解析：选D。A项，由Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋知，加入CaCO3消耗H＋，使平衡右移而除去Fe3＋，但又引入新的杂质Ca2＋；B项，所加酸应是稀硫酸，不能引入新杂质；C项，加热法不能除去Fe3＋。
4．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是 ( )
A．天然弱碱性水呈碱性的原因是其中含有较多的Mg2＋、Ca2＋等离子
B．焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C．生活中用电解食盐水的方法制取消毒液，运用了盐类的水解原理
D．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中慢慢滴入BaCl2溶液，溶液的红色逐渐褪去
解析：选D。A项，Mg2＋水解呈酸性，错误；B项，氯化铵是强酸弱碱盐，水解显酸性，因此能溶解铁锈，与水解有关，错误；C项，用惰性电极电解食盐水的生成物是氢气、氢氧化钠与氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应可以制备消毒液，与水解无关，错误；D项，碳酸钠溶液中存在水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－，加入氯化钡溶液后生成碳酸钡沉淀，CO浓度降低，使水解平衡逆向移动，溶液的碱性降低，所以红色逐渐褪去，正确。
5．(教材改编题)下列溶液中，操作和现象对应正确的是 ( )
选项
溶液
操作
现象
A
滴有酚酞的明矾溶液
加热
颜色变深
B
滴有酚酞的氨水
加入少量NH4Cl固体
颜色变浅
C
滴有酚酞的CH3COONa溶液
加入少量CH3COONa固体
颜色变浅
D
氯化铁溶液
加热
颜色变浅
解析：选B。明矾溶液中Al3＋水解使溶液呈酸性，加热，Al3＋的水解程度增大，溶液的酸性增强，无颜色变化，A项错误；加入NH4Cl固体，氨水的电离程度减小，碱性减弱，溶液颜色变浅，B项正确；CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，加入少量CH3COONa固体，使平衡向右移动，c(OH－)增大，颜色变深，C项错误；加热氯化铁溶液时促进FeCl3水解为红褐色的Fe(OH)3，颜色变深，D项错误。
6．(2020·成都毕业班摸底测试)已知25 ℃时，H2A的Ka1＝4.0×10－4、Ka2＝5.0×10－11，HB的Ka＝2.0×10－5。下列说法正确的是 ( )
A．相同浓度H2A溶液的pH小于HB
B．升高Na2A溶液的温度，减小
C．HB能与NaHA溶液反应生成H2A
D．相同浓度溶液的碱性：Na2A
7．(2020·湘潭模拟)某同学探究溶液的酸碱性对AlCl3 水解平衡的影响，实验方案如下：配制10 mL 0.01 mol·L－1 AlCl3 溶液、10 mL对照组溶液A，取两种溶液各两份，分别滴加1滴0.20 mol·L－1 HCl溶液、1滴0.20 mol·L－1 KOH 溶液，测得溶液pH随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．依据M点对应的pH，说明AlCl3 发生了水解反应
B．对照组溶液A可能是0.03 mol·L－1 KCl溶液
C．曲线③和④说明水解平衡发生了移动
D．通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向
解析：选B。AlCl3 溶液的pH小于7，溶液显酸性，说明Al3＋在溶液中发生了水解，故A正确；向对照组溶液A中加碱后，溶液的pH的变化程度比加酸后的pH的变化程度大，若对照组溶液A是0.03 mol·L－1 KCl溶液，则加酸和加碱后溶液的pH的变化应呈现轴对称关系，故B错误；在AlCl3 溶液中加碱、加酸后，溶液的pH的变化程度均比对照组溶液A的变化程度小，因为加酸或加碱均引起了Al3＋水解平衡的移动，故C正确；AlCl3 溶液水解生成氢氧化铝，故溶液的浑浊程度变大，则水解受到促进，否则受到抑制，故D正确。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
8．有机酸种类繁多，甲酸(HCOOH)是常见的一元酸，常温下，Ka＝1.8×10－4；草酸(H2C2O4)是常见的二元酸，常温下，Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5。下列说法正确的是 ( )
A．甲酸钠溶液中：c(Na＋)>c(HCOO－)>c(H＋)>c(OH－)
B．草酸氢钠溶液中加入甲酸钠溶液至中性：c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)
C．Na2C2O4溶液中：c(HC2O)＋2c(H2C2O4)＋c(H＋)＝c(OH－)
D．足量甲酸与草酸钠溶液反应：2HCOOH＋Na2C2O4===H2C2O4＋2HCOONa
解析：选BC。A.甲酸为弱酸，甲酸钠为强碱弱酸盐，HCOO－水解呈碱性，故c(Na＋)＞c(HCOO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A错误；B.根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(HCOO－)，故B正确；C.根据质子守恒，有c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O)＋2c(H2C2O4)，故C正确；D.根据电离平衡常数Ka1＞Ka＞Ka2，因此足量甲酸与草酸钠反应：HCOOH＋Na2C2O4===HCOONa＋NaHC2O4，故D错误。
9．实验测得0.5 mol·L－1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L－1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．随温度升高，纯水中c(H＋)>c(OH－)
B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH－)减小
C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO－、Cu2＋水解平衡移动方向不同
解析：选C。任何温度时，纯水中H＋浓度与OH－浓度始终相等，A项错误；随温度升高，CH3COONa水解程度增大，溶液中c(OH－)增大，且温度升高，水的电离程度增大，c(OH－)也增大，B项错误；温度升高，水的电离程度增大，c(H＋)增大，又CuSO4水解使溶液显酸性，温度升高，水解平衡正向移动，故c(H＋)增大，C项正确；温度升高，能使电离平衡和水解平衡均向正反应方向移动，而CH3COONa溶液随温度升高pH降低的原因是水的电离程度增大得多，而CuSO4溶液随温度升高pH降低的原因是Cu2＋水解程度增大得多，D项错误。
10．(2020·徐州五校联考)室温下，用0.10 mol·L－1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L－1氢氧化钾溶液和氨水，滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(HCl)]的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．Ⅰ表示的是滴定氨水的曲线
B．当pH＝7时，滴定氨水消耗的V(HCl)<20 mL，且此时溶液中c(NH)＝c(Cl－)
C．滴定氢氧化钾溶液时，若V(HCl)＞20 mL，则可能有c(Cl－)＞c(H＋)＞c(K＋)＞c(OH－)
D．当滴定氨水消耗V(HCl)＝10 mL时，c(NH3·H2O)>c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
解析：选BC。A.KOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，相同浓度时，NH3·H2O的pH小于KOH，因此Ⅱ表示的是滴定氨水的曲线，故A错误；B.NH3·H2O和HCl恰好完全反应时，溶质为NH4Cl，溶液显酸性，因此pH＝7时，溶质为NH4Cl和NH3·H2O，消耗的V(HCl)<20 mL，根据电荷守恒，c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH＝7时，c(H＋)＝c(OH－)，即c(NH)＝c(Cl－)，故B正确；C.滴定KOH溶液时，当V(HCl)>20 mL，溶质为KCl和HCl，离子浓度大小顺序可能是c(Cl－)>c(K＋)>c(H＋)>c(OH－)，也可能是c(Cl－)>c(H＋)>c(K＋)>c(OH－)，故C正确；D.当滴定氨水消耗V(HCl)＝10 mL时，溶质为NH3·H2O和NH4Cl，且两者物质的量相等，根据题图可知，V(HCl)＝10 mL时，溶液显碱性，即NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，因此离子浓度大小顺序是c(NH)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(H＋)，故D错误。
三、非选择题
11．(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液，分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH________(填“>”“＝”或“<”，下同)NaOH溶液的pH。
(2)将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，则盐酸的体积________氨水的体积。
(3)将0.2 mol·L－1HA溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，测得混合溶液中c(Na＋)>c(A－)。
①混合溶液中，c(A－)________c(HA)。
②混合溶液中，c(HA)＋c(A－)________0.1 mol·L－1。
(4)常温时，取0.1 mol·L－1HX溶液与0.1 mol·L－1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＝8。
①混合溶液中由水电离出的c(OH－)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)之比为________。
②已知NH4X溶液呈中性，又知将HX溶液加入Na2CO3溶液中有气体放出，试推断(NH4)2CO3溶液的pH________(填“>”“<”或“＝”)7。
解析：(1)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液中c(OH－)相等，分别加热到相同的温度后，NaOH溶液中n(OH－)不变，而CH3COONa溶液中CH3COO－的水解平衡正向移动，n(OH－)增大，则CH3COONa溶液中c(OH－)大于NaOH溶液中c(OH－)，故CH3COONa溶液的pH大。(2)物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中的c(NH)＝c(Cl－)，据电荷守恒可得c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性；若两溶液恰好完全反应则生成NH4Cl，所得溶液呈酸性，若使溶液呈中性，则有V(HCl)
答案：(1)> (2)< (3)①< ②＝ (4)①107∶1 ②>
12．NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH4Al(SO4)2可做净水剂，其理由是_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“大于”“小于”或“等于”)0.1 mol·L－1 NH4HSO4中c(NH)。
(3)如图1所示是0.1 mol·L－1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填字母)，导致pH随温度变化的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②20 ℃时，0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中2c(SO)－c(NH)－3c(Al3＋)＝________ mol·L－1。
(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，所得溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)Al3＋发生水解反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，吸附水中的悬浮颗粒使其沉降从而净化水
(2)小于
(3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2中NH和Al3＋水解，溶液呈酸性，升高温度使二者水解程度增大，pH减小 ②10－3
(4)a c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)
13．(经典题)在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
(1)一定温度下，向1 L 0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体，则溶液中________(填“增大”“不变”或“减小”)；写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式：______________________________________。
(2)土壤的pH一般为4～9。土壤中Na2CO3含量较高时，pH可高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因：______________________________________。
(3)常温下向20 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 HCl溶液40 mL，溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO__________(填“能”或“不能”)大量共存；
②当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为__________________，溶液中各种离子的物质的量浓度的大小关系为________________________________________________；
③已知在25 ℃时，CO的水解常数Kh＝＝2.0×10－4，当溶液中c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，溶液的pH＝________。
解析：(1)Ka＝，Ka仅受温度影响，温度不变，Ka不变。包含该混合溶液中所有离子浓度的等式即为电荷守恒式：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)。
(2)土壤呈碱性，是CO水解所致，CO的水解以第一步为主。
(3)①通过观察图像可知，H2CO3和CO不能大量共存，会发生反应生成HCO。②通过观察图像可知，当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒为HCO、H2CO3。③当c(HCO)∶c(CO)＝2∶1时，Kh＝＝2c(OH－)＝2.0×10－4，则c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，故c(H＋)＝＝1.0×10－10 mol·L－1，pH＝10。
答案：(1)不变 c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
(2)CO＋H2OHCO＋OH－
(3)①不能
②HCO、H2CO3 c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(HCO)＞c(H＋)＝c(OH－)
③10
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