人教版高三化学一轮复习讲练测试题及答案第十二章　热点强化16　多曲线或多坐标轴图像分析

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(1)复杂图像五看：一看面(坐标)，二看线(变化趋势)，三看点(起点、交点、终点)，四看辅助线，五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lg c(M)、lg c(M)c(N)、pM、lg VV0等，不同符号表示的意义不同。
(2)pH：可以得出c(H+)；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。
(3)交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。
(4)pH=7：常温下表示溶液显中性，此时，c(H+)=c(OH-)，在等式中常进行抵消。
(5)数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，一般要用标明的量进行分析。
(6)守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。
一、分布系数与pH—V曲线的融合
1.(2020·全国卷Ⅰ，13)以酚酞为指示剂，用0.100 0 ml·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-)=c(A2−)c(H2A)+c(HA−)+c(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 ml·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+)，所以c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-)，D项错误。
2.(2021·辽宁，15)用0.100 0 ml·L-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是[如A2-分布分数：δ(A2-)=c(A2−)c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)]( )
A.H2A的Ka1为10-10.25
B.c点：c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.第一次突变，可选酚酞作指示剂
D.c(Na2A)=0.200 0 ml·L-1
答案 C
解析
H2A的Ka1=c(H+)·c(HA−)c(H2A)，根据上图交点1计算可知Ka1=10-6.38，A错误；根据图像可知c点c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)，B错误；根据图像可知第一次滴定突变溶液呈碱性，所以可以选择酚酞作指示剂，C正确；根据图像e点可知，当加入盐酸40 mL时，全部生成H2A，根据Na2A+2HCl===2NaCl+H2A计算可知c(Na2A)=0.100 0 ml·L-1，D错误。
3.(2025·甘肃，14)氨基乙酸(NH2CH2COOH)是结构最简单的氨基酸分子，其分子在水溶液中存在如下平衡：
+NH3CH2COOH+NH3CH2COO-NH2CH2COO-
在25 ℃时，其分布分数δ[如δ(NH2CH2COO-)=c(NH2CH2COO−)c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO−)+c(NH2CH2COO−)]与溶液pH关系如图所示。在100 mL 0.01 ml·L-1 +NH3CH2COOH·Cl-溶液中逐滴滴入0.1 ml·L-1 NaOH溶液，溶液pH与NaOH溶液滴入体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ对应的离子是+NH3CH2COOH
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处c(+NH3CH2COOH)=c(NH2CH2COO-)
D.c点处2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-)
答案 C
解析 曲线Ⅰ对应物质的分布分数随pH增大逐渐减小，pH=0时，溶液呈强酸性，故曲线Ⅰ对应的离子为+NH3CH2COOH，A正确；a点时c(+NH3CH2COO-)=c(NH2CH2COO-)，K2=c(H+)·c(NH2CH2COO−)c(+NH3CH2COO−)=c(H+)=10-9.6，故此时pH=9.6，B正确；b点对应溶液pH=6，滴入10 mL NaOH溶液，该点溶液中存在电荷守恒：
c(H+)+c(Na+)+c(+NH3CH2COOH)=c(OH-)+c(Cl-)+c(NH2CH2COO-)，而c(H+)>c(OH-)、c(Na+)=c(Cl-)，故c(+NH3CH2COOH)c(H2Y2+)>c(Y)
答案 D
解析 含Ag物种存在平衡：[AgY2]+⥫⥬Y+[AgY]+(KD1)、[AgY]+⥫⥬Y+Ag+(KD2)，随着-lg[c(Y)/( ml·L-1)]增大，即c(Y)减小，[AgY2]+减少、[AgY]+先增加后减少、Ag+增加，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应[AgY2]+、[AgY]+、Ag+。将H2Y2+视为二元弱酸，则其存在如下平衡：H2 Y2+⥫⥬H++HY+(Ka1)、HY+⥫⥬H++Y(Ka2)，随着pH增大，H2Y2+减少、HY+先增加后减少、Y增加，故曲线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别对应H2Y2+、HY+、Y。Ⅳ、Ⅴ交点处pH=6.85、c(H2Y2+)=c(HY+)，故Ka1=c(H+)·c(HY+)c(H2Y2+)=c(H+)=10-6.85，同理，可得Ka2=10-9.93。由上述分析知，A正确；Ka1×Ka2=c(HY+)·c(H+)c(H2Y2+)×c(Y)·c(H+)c(HY+)=c2(H+)·c(Y)c(H2Y2+)=10-6.85×10-9.93=10-16.78，δ(HY+)最大时，溶液中c(H2Y2+) =c(Y)，则c2(H+)=10-16.78 ml2·L-2，解得c(H+)=10-8.39 ml·L-1，pH=8.39，B正确；Ag++Y⥫⥬[AgY]+的平衡常数K1=c([AgY]+)c(Ag+)·c(Y)，曲线Ⅱ、Ⅲ的交点处c(Ag+)=c([AgY]+)，c(Y)=10-4.70 ml·L-1，故K1=104.70，C正确；由Ag守恒可知：1.00×10-3 ml·L-1=c(Ag+)+c([AgY]+)+c([AgY2]+)，-lg [c(Y)/(ml·L-1)]=3.00时，c(Ag+)=10-5.01 ml·L-1≈10-5 ml·L-1、c([AgY]+)=c([AgY2]+)=4.95×10-4 ml·L-1≈5.0×10-4 ml·L-1，由Y守恒可知：1.15×10-2 ml·L-1=2c([AgY2]+)+c([AgY]+)+c(Y)+c(HY+)+c(H2Y2+)，将c([AgY]+)、c([AgY2]+)代入计算可得c(Y)+c(HY+)+c(H2Y2+)≈1.15×10-2 ml·L-1-3×5.0×10-4 ml·L-1=1.00×10-2 ml·L-1，则δ(Y)=c(Y)c(H2Y2+)+c(HY+)+c(Y)≈1.0×10−3ml·L−11.0×10−2ml·L−1=0.1，由图2知，δ(Y)=0.1时c(HY+)>c(Y)>c(H2Y2+)，故D错误。
5.(2025·河北，14)已知Cu2+和L3-结合形成两种配离子[CuL]-和[CuL2]4-。常温下，0.100 ml·L-1的H3L和0.002 ml·L-1的CuSO4混合溶液中，HL2-和L3-的浓度对数lg c(实线)、含铜微粒的分布系数δ(虚线)[例如δCu2+=c(Cu2+)c(Cu2+)+c([CuL]−)+c([CuL2]4−)]与溶液pH的关系如图所示：
下列说法错误的是( )
A.Cu2++L3-⥫⥬[CuL]-，K=109.4
B.HL2-⥫⥬H++L3-，K=10-11.6
C.图中a点对应的pH=4.2
D.当pH=6.4时，体系中c(HL2-)>c([CuL2]4-)>c([CuL]-)>c(L3-)
答案 C
解析 HL2-与L3-间存在平衡：HL2-⥫⥬H++L3-，故随溶液pH升高，lg c(L3-)逐渐增加，故曲线Ⅰ代表lg c(HL2-)变化关系，曲线Ⅱ代表lg c(L3-)变化关系。随pH升高，Cu2+依次转化为[CuL]-、[CuL2]4-，故曲线Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ依次代表δ(Cu2+)、δ([CuL]-)、δ([CuL2]4-)的变化曲线。曲线Ⅲ与曲线Ⅳ交点处δ(Cu2+)=δ([CuL]-)，即c(Cu2+)=c([CuL]-)，此时lg c(L3-)=-9.4，c(L3-)=10-9.4 ml·L-1，故K=c([CuL]−)c(Cu2+)×c(L3−)=110−9.4=109.4，A正确；曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点处c(L3-)=c(HL2-)，此时pH=11.6，即c(H+)=10-11.6 ml·L-1，故K=c(L3−)·c(H+)c(HL2−)=10-11.6，B正确；曲线Ⅳ和曲线Ⅴ的交点处c([CuL2]4-)=c([CuL]-)，此时lg c(L3-)=-7.2，可得[CuL]-+L3-⥫⥬[CuL2]4-的平衡常数K'=c([CuL2]4−)c([CuL]−)×c(L3−)=110−7.2=107.2，a点时，c(Cu2+)=c([CuL2]4-)，代入K×K'=c([CuL]−)c(Cu2+)×c(L3−)×c([CuL2]4−)c([CuL]−)×c(L3−)=1c2(L3−)=109.4×107.2=1016.6，解得c(L3-)=10-8.3 ml·L-1，且a点对应c(HL2-)=10-1 ml·L-1，代入HL2-⥫⥬H++L3-的平衡常数K=c(L3−)×c(H+)c(HL2−)=10-11.6，计算得c(H+)=10-4.3 ml·L-1，故pH=4.3，C错误；pH=6.4时，c(HL2-)约为0.1 ml·L-1，结合HL2-⥫⥬H++L3- K=10-11.6，故c(L3-)≈10-6.2 ml·L-1，c([CuL2]4-)=0.90×0.002 ml·L-1=1.8×10-3 ml·L-1，c([CuL]-)=0.09×0.002 ml·L-1=1.8×10-4 ml·L-1，故c(HL2-)>c([CuL2]4-)>c([CuL]-)>c(L3-)，D正确。
三、其他综合图像
6.向x mL 0.1 ml·L-1氨水中滴加等浓度的稀高氯酸，测得混合液的温度和pOH[pOH=-lg c(OH-)]随着加入稀高氯酸的体积变化如图所示(图中实线为温度变化，虚线为pOH变化)。下列说法错误的是( )
A.x=20
B.b、c点由水电离出的c(OH-)大小为b>c
C.b点时溶液中微粒浓度：c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HClO4)+c(ClO4−)
D.a、b点对应NH3·H2O的电离常数：K(a)c，B项正确；滴定终点时溶质为NH4ClO4，HClO4为强酸，溶液中没有HClO4，存在元素守恒：c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(ClO4−)，C项错误；NH3·H2O的电离为吸热过程，体系温度越高，电离常数越大，b点对应温度高于a点，故K(b)>K(a)，D项正确。
7.常温下，向10 mL 0.1 ml·L-1的HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的氨水，不考虑NH4NO2的分解，所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )
A.a点和b点溶液中，水电离程度的大小是a>b
B.b点溶液中离子浓度大小的关系：c(NO2−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.a、d两点的导电能力相同，则a、d两点的pH相同
D.氨水的物质的量浓度为1.0 ml·L-1
答案 B
解析 由题图可知，b点导电能力最大，说明b点HNO2和氨水恰好完全反应，溶质为NH4NO2，NH4NO2水解促进水的电离，a点时HNO2过量，HNO2抑制水的电离，所以水的电离程度：ac(NH4+)>c(H+)>c(OH-)，故B正确；由题图知，a点溶液显酸性，d点溶液显碱性，所以a、d两点的pH不相同，故C错误；b点10 mL 0.1 ml·L-1的HNO2和10 mL氨水恰好完全反应，所以氨水的物质的量浓度为0.1 ml·L-1，故D错误。
8.25 ℃时，向1 L某缓冲溶液(含0.1 ml·L-1 CH3COOH、0.08 ml·L-1 CH3COONa)和1 L 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中分别加入NaOH(s)或通入HCl(g)，两种溶液的pH变化如图所示(不考虑溶液体积变化)。已知缓冲溶液pH=pKa-lg c(酸)c(盐)，下列说法正确的是( )
A.曲线①对应的溶液是缓冲溶液
B.25 ℃时醋酸的电离常数的数量级为10-6
C.a点溶液中粒子浓度的大小关系为c(CH3COO-)=c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
D.b点溶液存在：4c(CH3COOH)+9c(H+)=9c(Cl-)+9c(OH-)+5c(CH3COO-)
答案 D
解析 当两种溶液中均未加入NaOH(s)或通入HCl(g)，即图中横坐标为0时，0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液的pH较小，故①为0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液，②为缓冲溶液，A错误；①为0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液，当醋酸溶液中加入氢氧化钠0.05 ml时，即图中a点，溶质成分为0.05 ml·L-1 CH3COOH和0.05 ml·L-1 CH3COONa，因醋酸的电离和醋酸根离子的水解程度较小，计算时近似认为两者浓度相等，故Ka=c(CH3COO−)·c(H+)c(CH3COOH)≈c(H+)=10-4.75，Ka的数量级为10-5，B错误；根据B项分析，图中a点，溶质成分为等量的CH3COOH和CH3COONa，溶液呈酸性，即醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，故c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)，C错误；b点溶液中溶质成分为0.15 ml·L-1 CH3COOH、0.05 ml·L-1 NaCl、0.03 ml·L-1 CH3COONa，根据元素守恒：9c(Na+)=4[c(CH3COOH)+c(CH3COO-)]，电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(OH-)，联立两式可得4c(CH3COOH)+9c(H+)=9c(Cl-)+9c(OH-)+5c(CH3COO-)，D正确。
9.硼酸(H3BO3)在水溶液中存在电离平衡：H3BO3+H2O⥫⥬[B(OH)4]−+H+ K=10-9.34。室温下，用0.01 ml·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20 mL的0.01 ml·L-1硼酸溶液、0.01 ml·L-1硼酸和甘露醇混合溶液，滴定过程中硼酸溶液pH、混合溶液的ΔpHΔV随加入的NaOH溶液体积的变化如图。
已知：
下列说法不正确的是( )
A.滴定硼酸时加入甘露醇可获得更显著的滴定突跃
B.溶液pH：X点c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.P点和Q点均代表反应终点
答案 C
解析 据已知信息可知，甘露醇和[B(OH)4]−发生反应生成甘露醇⁃硼酸配离子，使[B(OH)4]−浓度减小，促进硼酸的电离平衡正向移动，有利于与氢氧化钠溶液的反应，使混合溶液的ΔpHΔV比硼酸的大，所以可获得更显著的滴定突跃，故A正确；由图可知，加入的氢氧化钠溶液的体积：X点c{[B(OH)4]-}>c(OH-)>c(H+)，即c(Na+)>c(H3BO3)>c(OH-)>c(H+)，故C错误；由于Q点pH变化明显，可推出Q和P点均代表反应终点，故D正确。