pH图像试题归类解析

邹标

化学图像是化学学习的难点，pH也是一个难点，两者结合，更加大了难度，这类题目对学生能力要求较高，下面将有关pH图像的试题进行总结。

一、考查对pH意义的理解

图1

例1 由于水的电离，在水溶液中始终存在着H+和OH-，稀溶液中c（H+）和c（OH-）的乘积也等于水的离子积。在25℃下某溶液中c（H+）、c（OH-）关系如图1所示。

（1）假设100℃时，KW=1×10-12 mol2·L-2，请在图上标注出c（H+）和c（OH-）的变化关系。

（2）pOH也可以用来表示溶液的酸碱度，其规定如下：pOH=-lgc（OH-），则25℃时，pH、pOH关系如何，请做图表示。在100℃时呢？

解析 考查对pH的理解，对图像的理解，并运用数学知识解决化学问题，考查对知识的理解与迁移。KW与温度有关，水的电离是吸热反应，升高温度，有利于水的电离，KW增大，故100 ℃的图像在25℃的图像上方。KW=c（H+）c（OH-），所以，25℃时，pH+pOH=14，25℃时，pH+pOH=12。

答案如图2所示。

图2

二、考查溶液稀释

例2 将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数，则图3中图像正确的是（ ）。

图3

解析 考查溶液稀释时，pH的变化、电解质的电离、水解等。pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数，因为，HCl是强酸，NH4Cl是强酸弱碱盐，NH4Cl存在水解平衡，所以pH的变化程度大HCl比NH4Cl大，故选B。答案：B。

三、考查pH与沉淀溶解

例3 常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图4，纵坐标为Zn2+或Zn（OH）2-4物质的量浓度的对数。下列说法正确的是（ ）。

图4

A.pH<12的溶液中不存在Zn（OH）2-4

B.如果溶液中c（Zn2+）=0.1 mol·L-1，则c（H+）≥1×10-6mol·L-1

C.控制pH在8～12可以分离出溶液中的锌离子

D.Zn（OH）2（s） Zn2+（aq）+2OH-（aq）的溶解平衡常数为1×10-10

解析 考查pH对物质存在形式的影响。由图像可知，pH<12的溶液中存在沉淀溶解平衡，一定存在Zn（OH）2-4，A不正确；pH在8～12，锌 离子以Zn（OH）2形式沉淀可分离出来，C正确；由a点可确定Zn（OH）2（s） Zn2+（aq）+2OH-（aq）的溶解平衡常数为1×10-17，D错，据图可知，c（Zn2+）=10-1 mol·L-1时，c（H+）=1×10-6 mol·L

-1，即在水溶液中时要求c（Zn2+）为0.1 mol·L-1时，其c（H+）的最小值为10-6 mol·L-1，所以c（H+）≥1×10-6 mol·L-1，B正确。答案：B、C。

四、考查分离金属离子

图5

例4 金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度（S/mol·L-1）如图5所示。

（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是

（写化学式）。

（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为 。

A.<1 B.4左右 C.>6

解析 本题考查pH对沉淀的影响，对沉淀溶解平衡的掌握情况，解决分离金属离子的实际情况。

（1）由图可知，在pH=3时，不会出现Cu（OH）2沉淀。

（2）要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此，pH应保持在4左右。

答案：（1）Cu2+ （2）B。

五、考查物质反应后的pH变化

A.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1

B.氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性强

C.b点水的电离程度比c点水的电离程度大

D.a点对应溶液的导电性比d点强

解析 考查物质间实际反应后的pH变化情况，既要对物质间的反应规律理解，还要对相关知识比较熟悉，才能解决此题。A项依据反应2H2S+SO2 3S↓+2H2O，可算出c（H2S）为0.1 mol·L-1；B项H2S的酸性比H2SO3弱；C项b点溶液为中性，水的电离不受影响，而c点溶液显酸性，水的电离受到抑制；D项H2S和H2SO3均为二元酸且d点溶液酸性比a点强，故d点溶液导电性强。答案：C。

六、考查酸碱中和滴定曲线

图7

例6 在25 ℃时，向50.00 mL未知浓度的CH3COOH溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液。滴定过程中，溶液的pH与滴入NaOH溶液体积关系如图7所示，下列说法中正确的是（ ）。

A.该中和滴定过程，最宜用石蕊作指示剂

B.图中点①所示溶液中水的电离程度大于点③所示溶液中水的电离程度

C.图中点②所示溶液中，c（CH3COO-）=c（Na+）

D.滴定过程中的某点，会有c（Na+）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（OH-）的关系存在

解析 考查酸碱中和滴定、滴定曲线（图7）。石蕊变色范围宽，不能用作酸碱中和滴定的指示剂，A项错；①所示溶液抑制水的电离，③所示溶液促进水的电离，B项错；②点pH=7，根据电荷守恒可得出c（CH3COO-）=c（Na+），C项正确；D项中，电荷不守恒，错。答案：C。

总之，有关pH的图像试题，是一种综合性的试题，能考查学生的识图、用图能力，知识的迁移、应用能力，结合此类试题，进行分析、思考，能提升化学素养，培养综合分析问题、解决问题的能力。

（收稿日期：2015-05-15）