新高考化学二轮复习培优训练压轴题06 水溶液中微粒变化图像题（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学二轮复习培优训练压轴题06 水溶液中微粒变化图像题（2份，原卷版+解析版），共20页。试卷主要包含了滴定曲线，分布系数曲线图像分析，坐标为对数或负对数的图像分析，溶液中离子浓度大小的比较，沉淀溶解平衡曲线的分析应用等内容，欢迎下载使用。
一、滴定曲线
1.抓反应的“起始”点：判断酸、碱的相对强弱。
2.抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。
3.抓“恰好”反应点，生成的溶质是什么，判断溶液的酸碱性。
4.抓溶液的“中性”点，生成什么溶质，哪种物质过量或不足。
5.抓反应的“过量”点，溶液中的溶质是什么，判断哪种物质过量。
以室温时用0.1 ml·L－1 NaOH溶液滴定0.1 ml·L－1 HA溶液为例，总结如何抓住滴定曲线的5个关键点。滴定曲线如图所示：
二、分布系数曲线图像分析
1．透析分布曲线，锁定思维方向
2.明确解题要领，快速准确作答
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势；
(2)“读浓度”——通过横坐标的垂线，可读出某pH时的粒子浓度；
(3)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数K；
(4)“可替换”——根据溶液中的元素质量守恒进行替换，分析得出结论。
三、坐标为对数或负对数的图像分析
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值 eq \f(c（A）,c（B）) 取常用对数，即lg c(A)或lg eq \f(c（A）,c（B）) 得到的粒子浓度对数图像。
1．破解对数图像——pH的数据
(1)运算法则：lg ab＝lg a＋lg b、lg eq \f(a,b) ＝lg a－lg b、lg 1＝0。
(2)运算突破点：如lg eq \f(c（A）,c（B）) ＝0的点有c(A)＝c(B)；lg c(D)＝0的点有c(D)＝1 ml·L－1。
2．破解对数图像的步骤
(1)识图像：观察横坐标、纵坐标的含义，看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势，计算电离常数时应利用两种粒子浓度相等的点，如lg eq \f(c（A）,c（B）) ＝0。
(2)找联系：根据图像中的坐标含义和曲线的交点，分析所给电解质的电离平衡常数或pH与纵、横坐标之间的联系。
(3)想原理：涉及电离平衡常数，写出平衡常数表达式，在识图像、想原理的基础上，将图像与原理结合起来思考。
(4)用公式：运用对数计算公式分析。
四、溶液中离子浓度大小的比较
1．单一溶液
(1)对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。例如，在H3PO4溶液中：c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。
(2)对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根离子的分步水解分析。例如，0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中电离过程有Na2CO3=2Na++ CO32-，H2OOH-+H+；水解过程有CO32-+H2O HCO3-+OH-，HCO3-+H2OH2CO3+OH-。故溶液中存在的离子有Na+、CO32-、OH-、HCO3-、H+，因此溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小，如HCO3-以水解为主，0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中：c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)；而HSO3-以电离为主，0.1 ml·L-1 NaHSO3溶液中：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。
(4)不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 ml·L-1的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4溶液中，c(NH4+)的大小顺序为④>①>②>③。
2．混合溶液中各离子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小进行分析。
(1)分子的电离程度大于相应离子的水解程度
例如，等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液中：c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)；等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液中：c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(2)分子的电离程度小于相应离子的水解程度
例如，在0.1 ml·L-1的NaCN和0.1 ml·L-1的HCN混合溶液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
五、沉淀溶解平衡曲线的分析应用
1．有关Ksp曲线图的分析
如：
(1)a→c，曲线上变化，增大c(SOeq \\al(2－,4))。
(2)b→c，加入1×10－5 ml·L－1 Na2SO4溶液(加水不行)。
(3)d→c，加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)。
(4)c→a，曲线上变化，增大c(Ba2＋)。
(5)曲线上方的点表示有沉淀生成；曲线下方的点表示不饱和溶液。
(6)不同曲线(T1、T2)之间变化仅能通过改变温度实现。
2．有关沉淀溶解平衡对数直线图的分析
如：
已知：pM＝－lg c(M)(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)，p(COeq \\al(2－,3))＝－lg c(COeq \\al(2－,3))。
(1)横坐标数值越大，c(COeq \\al(2－,3))越小。
(2)纵坐标数值越大，c(M)越小。
(3)直线上方的点为不饱和溶液。
(4)直线上的点为饱和溶液。
(5)直线下方的点表示有沉淀生成。
(6)直线上任意点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小。
题型01 滴定曲线图像
1.（湖南省衡阳市第一中学2024届高三三模）室温下，向20.00mL 0.1000ml·L−1盐酸中滴加0.1000ml·L−1 NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是
A．NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH=7
B．若向CH3COOH中滴加NaOH，当pH=7，消耗的V(NaOH)CH3COOH
【答案】B
【分析】卤素原子为吸电子基团，且电负性：F>Cl，含有电负性越大的原子越多，吸电子效应越大，使得羧基中O—H键的共用电子对更加靠近吸电子基团，更容易电离出H＋，使酸性增强，因此CH3COOH、CF3COOH和CH2ClCOOH的酸性强弱：CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。在相同的浓度下，HA的酸性越强，电离出的c(H＋)越大，pH越小。根据图像，滴定还未开始时，溶液的pH：曲线Ⅰ>曲线Ⅱ>曲线Ⅲ，则酸性：曲线ⅠCH2ClCOOH>CH3COOH，D正确；故选B。
题型02 分布分数图像
3.（贵州省六盘水市2025届高三下学期适应性考试一模）室温下，某小组用的NaOH标准溶液滴定的次磷酸溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示[已知的分布系数：]，下列叙述正确的是
A．曲线②表示
B．
C．时，
D．当滴定至中性时，
【答案】D
【分析】根据加入NaOH溶液后曲线变化可知③是pH变化，曲线①②代表含磷微粒。含磷微粒只有2种，结合起点pH，可推出H3PO2为一元弱酸(若为一元强酸或二元或三元酸，含磷微粒不是2种或者起点pH不对应)。
【解析】A．由图象分析可知，当时，溶液的pH＞1，则最大，最小；又因曲线①随的增大而减小，曲线②随的增大而增大，所以曲线①代表；曲线②代表，故A错误；
B．H3PO2为一元弱酸，不存在，故B错误；
C．曲线①代表；曲线②代表，根据图象，时，，故C错误；
D．当20mL时达到滴定终点，NaOH与次磷酸二者1∶1恰好反应，溶质为NaH2PO2，其水溶液显碱性，存在物料守恒：c(H3PO2)+c()=c(Na+)；即当溶液为中性时，NaOH不足，溶液为NaH2PO2和H3PO2的混合溶液，溶液中存在：，故D正确；故选D。
4.（北京市石景山区2024届高三模拟）亚砷酸是三元弱酸，可以用于治疗白血病，水溶液中含砷物质的分布分数(平衡时某粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数)与pH的关系如图所示，下列说法正确的是
A．的电离方程式为
B．一步电离的电离常数
C．溶液的pH约为9.2
D．时，溶液中
【答案】B
【解析】A．是三元弱酸，分步发生电离，以第一步电离为主，第一步电离方程式为，A错误；
B．由图可知，pH=9.2时，，则第一步电离的电离常数，B正确；
C．是三元弱酸，其水溶液的pH小于7，不可能是9.2，C错误；
D．时，溶液显碱性，则外加碱进行调节pH，溶液中除了氢离子外还有其他阳离子，根据电荷守恒：，D错误；故选B 。
题型03 滴定曲线与分布分数图像
5.（江西省南昌市2025届高三第一次模拟）常温下，用浓度为的标准溶液滴定10mL浓度均为的NaOH和的混合溶液，溶液中含A微粒的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法错误的是
A．的
B．点a：
C．
D．点c：
【答案】D
【分析】图中左侧溶液中含A微粒的分布曲线只有两条，说明第一步完全电离，溶液中含A微粒有、，随着pH值增大，溶液中逐渐增多，逐渐减小；图中右侧为pH变化曲线；
【解析】A．加入10mL标准溶液时，NaOH恰好完全反应，所得溶液为Na2SO4和的混合溶液，溶液体积为20mL，pH=10.7，溶液中OH-浓度为10-3.3ml/L，根据，求得，的，A正确；
B．点a加入10mL标准溶液，所得溶液为Na2SO4和的混合溶液，溶液体积为20mL，Na2SO4浓度为0.05ml/L，浓度为0.1ml/L，水解程度较小，故，B正确；
C．若，混合后所得溶液中和的浓度相同，由选项A分析知，水解程度大于的电离程度，使得溶液中浓度大于，而b点时浓度等于，可知b点加入标准溶液小于，，C正确；
D．点c加入20mL标准溶液，溶液中存在电荷守恒：，存在物料守恒：，两式联立可得：，D错误；故选D。
6.（云南省2025年普通高校招生适应性测式）盐酸羟胺是一种分析试剂。用溶液滴定和的混合溶液以测定的含量，待测液中溶质总质量为，滴定曲线如图甲所示，四种含氮物质分布分数δ与关系如图乙所示[如：]。
下列说法正确的是
A．曲线②表示的变化关系
B．a点有97.8%的参加了反应
C．b点的电荷守恒关系：
D．溶质中的含量为56.5%
【答案】D
【分析】图甲可知，加入氢氧化钠20mL时，溶液pH为7.61显碱性；图乙起点①③分布分数δ=1，说明①③代表和，加入氢氧化钠会先和反应，其分布系数会先减小，则①代表、③代表；随着和氢氧化钠的反应，会逐渐增大，所以②代表，④代表。
【解析】A．根据分析，曲线③表示的变化关系，A错误；
B．图甲中a点pH为7.61，对应图乙中e和f点，=0.978，a点有97.8%的还未参加反应，B错误；
C．b点的pH在8~10，从图乙可看出此时是与氢氧化钠反应，根据溶液中的阴阳离子列出电荷守恒关系有，C错误；
D．加入氢氧化钠20mL时，即加入，设、、反应消耗的、的物质的量分别为a、b，根据反应列三段式分析：
由消耗的NaOH的物质的量可得①：a+b=0.002ml；由题干待测液中溶质总质量为0.2460g可得②：69.5x+53.5y=0.2460g；由图中pH=7.61时物质分布分数可知③：、④：，由方程①~④可得：，所以的含量为：，D正确；故选D。
题型04 对数曲线图像
7.（四川省2024-2025学年高三下学期二诊模拟）室温下，向含有足量固体的悬浊液中通入HCl气体来调节体系pH。平衡时，随pH的变化如图所示(M表示、、和)，物质的溶解度以物质的量浓度表示。已知：，，。下列说法错误的是
A．表示随pH变化的曲线是Ⅳ
B．的
C．时，的溶解度约为
D．Q点时，溶液中
【答案】C
【分析】向含有足量的悬浊液中，体系中存在一系列平衡，、、，所以在CaC2O4溶液中，增大pH，后两个平衡逆向移动，草酸根浓度增大，其正对数增大，Ⅱ表示，则Ⅰ表示，增大pH的过程中，后这个平衡均逆向移动，草酸氢根减小程度缓于草酸分子，故Ⅲ表示H2C2O4、Ⅳ表示，由图可知，时(Ⅲ、Ⅳ交点)，此时，同理，据此分析解答。
【解析】A．由上述分析可知，表示随pH变化的曲线为Ⅳ，A正确；
B．的，B正确；
C．时，，，代入数据得到，设 的溶解度为 x，则= x，根据物料守恒得，则，解得，即 的溶解度为，C错误；
D．Q点时，=溶液中电荷守恒：，物料守恒：，联立两式可得，溶液呈酸性，故，则，D正确； 故选C。
8.（河北省石家庄市第一中学2025届高三下学期第一次模拟）常温下，向一定浓度H2C2O4溶液中加入KOH(s)，保持溶液体积和温度不变，测得pH与-lgX[X为c(H2C2O4)、c(C2)、]变化如图所示。下列说法正确的是
A．常温下，H2C2O4的Ka1=10-2.3
B．a点溶液中：c(K＋)-c(OH-)=c(HC2)＋c(H2C2O4)-c(H＋)
C．KHC2O4溶液中：c(HC2)>c(C2)>c(H2C2O4)
D．b点溶液中：c(K＋)>3c(HC2)
【答案】C
【分析】向一定浓度草酸溶液中加入氢氧化钾固体，随着增大，减小，减小，增大，则增大，减小，增大，则减小，Ka2=，-lg=-pH-lgKa2(H2C2O4)，即-lg与pH呈直线形关系，所以曲线是pH与变化图，曲线是pH与变化图，并且由时，，可得，则曲线是pH与变化图。
【解析】A．点时，，，则，A错误；
B．点时，，由电荷守恒：，移项可得：，B错误；
C．，即的电离程度大于其水解程度，所以溶液中，，由于草酸氢根电离微弱，所以有，C正确；
D．点时，溶液，溶液呈酸性，c(H+)，并且，则由电荷守恒：，得，D错误；故选C。
题型05 沉淀溶解平衡图像
9.（河南省郑州中学2024-2025学年高三上学期模拟）25℃下，、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样、含水样。
已知：
①为砖红色沉淀；
②相同条件下溶解度大于；
③25℃时，，。
④ (X代表、或)
下列说法错误的是
A．曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B．反应的平衡常数
C．滴定达终点时，溶液中
D．滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
【答案】C
【分析】由于、中阴、阳离子个数比均为1:1，即两者图象平行，所以①代表，由于相同条件下，溶解度大于，即，所以②代表，则③代表，根据①上的点(2.0，7.7)可得，，根据②上的点(2.0，7.7)可得，，根据③上的点(6.1，6.1)可得，。
【解析】A．由上述分析可知，曲线②为沉淀溶解平衡曲线，A项正确；
B．反应的平衡常数，B项正确；
C．滴定达终点时，可以得到的饱和溶液，，则，溶液中，C项错误；
D．滴定时，当恰好沉淀完全时可以得到的饱和溶液，，则，因此，指示剂浓度不宜超过，D项正确；故选C。
10.（重庆市五区2024-2025学年高三上学期质量调研抽测）25℃时，用NaOH溶液分别滴定弱酸HA，、三种溶液，随pH变化关系如图所示，下列说法正确的是
已知；M表示、、；
A．②代表滴定HA溶液的变化关系B．a点对应的pH=3
C．b点对应的D．固体难溶解于HA溶液
【答案】C
【分析】氢氧化亚铁和氢氧化铜形式相同，则、随pH变化曲线斜率相同，③的M代表；已知，加碱后溶液中Cu2+先沉淀，Fe2+后沉淀，即①代表滴定CuSO4溶液的变化关系，②代表滴定FeSO4溶液的变化关系；由点pH=4.2，pOH=9.8，则、，， 同理，由pH=5，，由pH=6.5，；
【解析】A．②代表滴定FeSO4溶液的变化关系，A错误；
B．①与③直线交点处，溶液中=，，，则溶液中氢氧根离子浓度，pOH=10.6，则溶液pH为3.4，B错误；
C．b点为②与③直线交点处，则=，与B分析同理，，，则，即，C正确；
D．，反应的平衡常数为，能溶解于HA溶液，D错误；故选C。
1.（贵州省遵义市2024-2025学年高三上学期第一次适应性考试）某化学兴趣小组用双指示剂法测定Na2CO3中NaHCO3的含量，向10.00mL的样品溶液中缓慢滴入0.0100ml/L的HCl溶液。溶液pH随HCl溶液体积的变化关系如图所示(溶液混合后体积变化忽略不计)。下列说法错误的是
A．滴定过程中选择酚酞和甲基橙作指示剂
B．a点：
C．b点溶液呈酸性的原因是有H2CO3生成
D．该样品溶液中
【答案】B
【分析】由题干图像信息可知，向10.00mL含 Na2CO3中NaHCO3的样品溶液中缓慢滴入0.0100ml/L的HCl溶液，依次发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+H2CO3，先后达到滴定终点即a点为Na2CO3完全转化为NaHCO3，b点为NaHCO3和HCl反应生成H2CO3，由此分析解题。
【解析】A．酚酞变色范围：8.2～10、弱碱性，甲基橙：3.1～4.4、弱酸性，HCl滴定的过程中，溶液由强碱性转化为弱碱性，最后转化为弱酸性，所以指示剂的添加顺序为先加酚酞，后加甲基橙，A正确；
B．由电荷守恒可知，a点：，即，B错误；
C．由分析可知，NaHCO3溶液显碱性，故b点溶液呈酸性的原因是有H2CO3生成，C正确；
D．由分析可知，a点消耗的HCl是与Na2CO3反应生成NaHCO3，根据反应方程式：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+H2CO3，结合a、b点数据可知，原样品中NaHCO3消耗的HCl体积为：50-2×20=10mL，故该样品溶液中，D正确；故选B。
2.（2024届四川省成都市第七中学高三下学期模拟）已知。初始温度25℃时，向氨水中滴加的稀硫酸，测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．水的电离程度：cc(A－)>c(OH－)
反应一半点(点①)
两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，此时溶液pHc(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)
中性点(点②)
此时溶液pH＝7，溶液是中性，酸没有完全被中和，c(Na＋)＝c(A－)>c(HA)>
c(H＋)＝c(OH－)
恰好完全反应点
(点③)
此时二者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液是碱性，
c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)
过量点(点④)
此时，NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质的量的混合液，溶液显碱性，c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)
一元弱酸(以CH3COOH为例)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O eq \\al(\s\up1(－),\s\d4(4)) 分布系数、δ2为C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d4(4)) 分布系数
随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度