2021版新高考化学(人教版)一轮复习热点题型9 利用曲线变化判断粒子浓度关系

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：p K a ＝－lg K a ，25 ℃时，H 2SO 3的p K a1＝1.85，p K a2＝7.19。常温下，用0.1 mol·L －1NaOH 溶液滴定20 mL 0.1 mol·L －1 H 2SO 3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 (H 2SO 3)＋c (SO 2－3)＝0.1 mol·

L －

1 B ．b 点所得溶液中：c (H 2SO 3)＋c (H ＋)＝c (SO 2－3)＋c (OH －)

C ．c 点所得溶液中：c (Na ＋)>3c (HSO －3)

D ．d 点所得溶液中：c (Na ＋)>c (SO 2－3)>c (HSO －3)

解析：选A 。滴定过程中发生反应：NaOH ＋H 2SO 3===NaHSO 3＋H 2O 、NaHSO 3＋NaOH===Na 2SO 3＋H 2O 。A.a 点溶液中的溶质为NaHSO 3和H 2SO 3，根据物料守恒得出，

c (H 2SO 3)＋c (HSO －3)＋c (SO 2－3)<0.1 mol·L －1，根据电离平衡常数K a1＝c （HSO －3）·c （H ＋）c （H 2SO 3），此时溶液的pH ＝1.85，即c (H ＋)＝10－1.85 mol ·L －1，推出c (HSO －

3)＝c (H 2SO 3)，代入上式得出，2c (H 2SO 3)＋c (SO 2－

3)<0.1 mol ·L －1，故说法错误；B.b 点加入20 mL NaOH 溶液，NaOH 和H 2SO 3恰好完全反应生成NaHSO 3，即溶质为NaHSO 3，根据电荷守恒：c (Na ＋)＋c (H ＋)

＝c (OH －)＋c (HSO －3)＋2c (SO 2－3)，根据物料守恒：c (Na ＋)＝c (H 2SO 3)＋c (HSO －3)＋c (SO 2－

3)，因此有c (H 2SO 3)＋c (H ＋)＝c (SO 2－

3)＋c (OH －)，故说法正确；C.c 点溶质为Na 2SO 3和NaHSO 3，溶液显碱性，SO 2－3＋H 2O HSO －3＋OH －，根据水解平衡常数K h ＝c （OH －）·c （HSO －3）c （SO 2－3）＝K w K a2，c (OH －)＝K w c （H ＋）

，推出c (HSO －3)＝c (SO 2－3)，根据物料守恒：2c (Na ＋)＝3c (H 2SO 3)＋3c (HSO －3)＋3c (SO 2－3)，则有c (Na ＋)＝3c (HSO －3)＋1.5c (H 2SO 3)，显然：c (Na ＋)>3c (HSO －

3)，故说法正确；D.d 点溶质为Na 2SO 3和NaHSO 3，且n (Na 2SO 3)>n (NaHSO 3)，溶液中离子浓度c (Na ＋)>c (SO 2－3)>c (HSO －

3)，故说法正确。

2.常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的(NH 4)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＋4)>c(SO2－4)>c(OH－)>c(H＋)

B．b点所示溶液中：c(NH＋4)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)

C．c点所示溶液中：c(SO2－4)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)

D．d点以后的溶液中可能出现：c(SO2－4)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH＋4)

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 mL20.00 mL时，不可能存在：c(Cl－)>c(M＋)＝c(H＋)>c(OH－)

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