2026年全国高考山东化学试卷15题解析

很多同学一看到这种多平衡耦合的对数浓度曲线图就直接犯怵，最大痛点就是分不清四条曲线分别对应NH₄⁺、NH₃、Ca²⁺、HCO₃^-哪一种微粒，pH升高时离子浓度的变化趋势完全理不清；其次是不会灵活套用电离常数、溶度积公式做比值换算，看到lgc的数值不会快速还原成实际浓度；还有极易忽略题干中CaCO₃固体始终存在这个隐藏条件，漏掉沉淀溶解平衡，最后掉进比例计算、酸碱调节方向的陷阱里，整张图像看着线条繁杂，根本找不到解题突破口。

（2026年6月23日）

【第一部分原题呈现】

15.25⁰C下，向初始浓度一定的NH₄Cl溶液中加入CaCO₃(s)，通过加入HNO₃或NaOH调节pH[CaCO₃(s)始终存在，忽略溶液体积变化]。某组分平衡浓度的对数值lg[c(X)/mol·L^-1]随pH的变化如图所示(X表示NH₄⁺、NH₃、Ca²⁺、HCO₃^-)。下列说法错误的是

A.丁线所示物种为HCO₃^-

B.调pH=7.00时，需加入NaOH

C.P点=10^0.90

D.Q点：=10^4.15

【第二部分整体概述】

体系是多重平衡共存体系：NH₄⁺的水解平衡、NH₃·H₂O的电离平衡、CaCO₃沉淀溶解平衡、碳酸的两步电离平衡，外加硝酸、NaOH调pH改变H⁺/OH^-浓度，联动所有平衡移动；纵坐标为lgc(X)，数值越小代表微粒实际浓度越低，pH增大(碱性增强)，NH₄⁺不断转化为NH₃，CaCO₃溶解平衡逆向移动使Ca²⁺浓度下降，碳酸的质子转移生成HCO₃^-再进一步变成CO₃^2-，四条曲线的升降趋势由平衡移动方向决定。考查特点有：1.曲线辨识类：根据pH改变时微粒的浓度变化趋势，匹配四种指定微粒，是高考水溶液图像题最经典的考法，核心是判断平衡移动方向；2.平衡移动定性判断：结合溶液初始酸碱性，判断调节pH至中性需要加酸还是加碱，考查水解本质；3.常数变形比值计算：利用K_b(NH₃·H₂O)、K_sp(CaCO₃)、碳酸电离常数，结合图像定点的lgc数据，推导两种离子浓度之比，是高频计算题型；4.电离常数表达式变式应用：将转化为进行计算，考查常数公式的灵活变形，避开直接查表，全部依托图像pH数据运算。

整体命题模式为：真实化工/溶解耦合情境+对数坐标图像+多重平衡叠加+定性判断+定量计算混合命题，完全复刻高考水溶液压轴选择题的命题框架。

【第三部分选项详解】

曲线对应微粒判定。pH升高(OH^-增多)：NH₄⁺+OH^-⇌NH₃·H₂O：c(NH₄⁺)持续减小，lgc不断下降→甲：NH₄⁺；NH₃：pH越大，游离NH₃浓度越大，lgc持续上升→乙：NH₃；CaCO₃(s)⇌Ca²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)，pH升高，CO₃^2-浓度增大，溶解平衡逆向，c(Ca²⁺)持续降低，后期趋于平缓→丙：Ca²⁺；HCO₃^-：酸性较强时生成HCO₃^-，pH过高时HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，浓度逐渐减少→丁：HCO₃^-。

同时定点O(9.25,-2.60)：甲(NH₄⁺)和乙(NH₃)相交，此时c(NH₄⁺)=c(NH₃)，NH₃·H₂O的K_b==c(OH^-)。pH=9.25，pOH=4.75，K_b=10^-4.75，可作为全程计算的已知常数。

A选项：丁线所示物种为HCO₃^-

趋势分析法。pH较低时，CaCO₃与H⁺反应生成HCO₃^-，HCO₃^-浓度增大；pH增大，HCO₃^-电离出H⁺与OH^-反应，HCO₃^-浓度减小，丁线完全匹配HCO₃^-浓度的变化规律，所以A选项正确。

B选项：调pH=7.00时，需加入NaOH

物料守恒和电荷守恒联立。25⁰C下，向初始浓度一定的NH₄Cl溶液中加入CaCO₃(s)后，由物料守恒有c(NH₄⁺)+c(NH₃)=c(Cl^-)、c(Ca²⁺)=c(CO₃^2-)+c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)，代入电荷守恒式：2c(Ca²⁺)+c(NH₄⁺)+c(H⁺)=c(OH^-)+c(Cl^-)+c(HCO₃^-)+2c(CO₃^2-)，可得c(HCO₃^-)+2c(H₂CO₃)+c(H⁺)=c(OH^-)+c(NH₃)。调pH=7.00时，c(H⁺)=c(OH^-)，又由图可知c(HCO₃^-)>c(NH₃)，则有c(HCO₃^-)+2c(H₂CO₃)>c(NH₃)，根据电荷守恒，此时只有加入HNO₃才能实现c(HCO₃^-)+2c(H₂CO₃)=c(NH₃)+c(NO₃^-)，故调节pH=7.00时，需加入HNO₃而非NaOH，所以B选项错误。

C选项：P点=10^0.9⁰

方法1：K_b和K_W联立。P点(8.35，-3.25)时，曲线乙(NH₃)和丙(Ca²⁺)相交，即c(NH₃)=c(Ca²⁺)，故=====10^{0.90，所以C选项正确}。

方法2：K_a和K_W联立。O点(9.25，-2.60)时，曲线甲(NH₄⁺)和乙(NH₃)相交，即c(NH₄⁺)=c(NH₃)，则反应NH₄⁺⇌NH₃+H⁺的平衡常数K_a==c(H⁺)=10^-9.25。P点时pH=8.35，故====10^0.90，所以C选项正确。

D选项：Q点：=10^4.15

K_a2和K_sp联立。计算K_sp(CaCO₃)：Q点(12.50，-4.25)时，Ca²⁺浓度趋于不变，CaCO₃处于溶解平衡状态，则c(CO₃^2-)≈

c(Ca²⁺)=10^-4.25mol·L^-1，故K_sp(CaCO₃)=c(Ca²⁺)×c(CO₃^2-)=10^-4.25×10^-4.25=10^-8.50；计算K_a2(H₂CO₃)：P点(8.35，-3.25)时，c(H⁺)=10^-8.35mol·L^-1，c(HCO₃^-)=c(Ca²⁺)=10^-3.25mol·L^-1，则此时c(CO₃^2-)===10^-5.25mol·L^-1，故K_a2(H₂CO₃)===10^-10.35；计算Q点时：===10^2.15，非10^{4.15，所以D选项错误。}