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热点专项 溶液中离子平衡的图像
目录
01 考情透视·目标导航............................................................................................................................
02 知识导图·思维引航............................................................................................................................
03 核心精讲·题型突破............................................................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1.一元弱电解质.....................................................................................................................................................
2.二元弱电解质.....................................................................................................................................................
3.沉淀溶解平衡.....................................................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
考向1 沉淀溶解平衡图象......................................................................................................................................
考向2 多曲线离子反应图象...................................................................................................................................
考点要求
考题统计
考情分析
弱酸、弱
碱等相关
曲线
2024· 海南卷,14,4 分;2024·江西卷,
13,3 分;2024·浙江6 月卷,15,3 分;
2024·河北卷,11,3 分;2024·福建卷,
10,4 分;2024·全国新课标卷,7,3
分;2024·广西卷,1,3 分;
近年来将离子反应与图像有机结
合起来进行命题,维系粒子间关系、
曲线、直线间关系的是各种常数,故
命题及设问无围绕着这些常数的计
算、应用,以及三守恒来进行。预测
2025 年高考化学试题仍会保留一定
量的曲线图试题,在题型稳定的基础
上追求创新,图象会变得复杂,信息
量更大,综合性增强。
沉淀溶解
平衡曲线
2024·辽吉黑卷,15,3 分;2024·全国甲
卷,7,6 分;2024·湖北卷,13,3 分;
2023•全国乙卷,13,6 分;2023•辽宁省
选择性考试,15,3 分;2022•山东卷,
14,3 分;
1
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1.(2024· 海南卷,14,4 分)H2O 在生态系统的硫循环中不可或缺。298K,101 kPa 时,水溶液中
价S 不同形态的分布分数如图所示,下列说法正确的是( )
A.线a 表示HS-的分布分数
B.298K 时,Na2S 的PKb2约为7.0
C.1.0L1mol/L 的
溶液吸收H2S(g)的量大于
D.可以向燃气中掺入微量H2S(g)以示警燃气泄漏
【答案】BC
【解析】氢硫酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,溶液pH 增大,溶液中氢硫酸的浓度减小,HS−的浓
度先增大后减小,S2-的浓度先不变后增大,则曲线a、b、c 分别表示氢硫酸、HS−、S2-的分布分数;由图
可知,溶液中氢硫酸的浓度与HS−的浓度相等时,溶液pH 为7,由电离常数Ka1(H2S)=
可知,
电离常数Ka1(H2S)= c(H+)=1×10
7
﹣。A 项,由分析可知,曲线a、b、c 分别表示氢硫酸、HS−、S2-的分布分
2
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数,故A 错误;B 项,电离常数Ka1(H2S)= c(H+)=1×10
7
﹣,则硫化钠的Kb2=
=
=
=1×10
7
﹣,则PKb2约为7,故B 正确;C 项,氢氧化钠溶液与过量的硫化氢反应生成硫氢化钠,
则1.0L1mol/L 的氢氧化钠溶液能与1mol 硫化氢气体反应,由于硫化氢气体溶于水,所以1.0L1mol/L 的氢
氧化钠溶液吸收硫化氢气体的物质的量大于1mol,故C 正确;D 项,硫化氢气体有毒,所以不能向燃气中
掺入微量硫化氢气体以示警燃气泄漏,否则燃气泄漏时可能发生意外事故,故D 错误;故选BC。
2.(2024·江西卷,13,3 分)废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH 水
溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ 与pH 的关系如图。下列说法正确的是( )
已知:Mn(OH)2难溶于水,具有两性;δ(MnOH+)=
;
A.曲线z 为δ(MnOH+) B.O 点,
C.P 点,c(Mn2+)<c(K+) D.Q 点,c(SO4
2-)=2c(MnOH+)+2c(MnO2
2-)
【答案】C
【解析】Mn(OH)2难溶于水,具有两性,某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH 水溶液中,若Mn(Ⅱ)的
分布系数δ 与pH 的关系如图,结合曲线变化和分布分数可知,pH 较小时,Mn 元素存在形式为Mn2+,则
曲线x 为Mn2+,曲线y 为MnOH+,曲线z 为HMnO2
-,结合图象变化分析判断选项。A 项,z 表示
δ(HMnO2
-),故A 错误;B 项,图中O 点存在电离平衡Mn2++OH﹣
MnOH+,在P 点时c(Mn2+)=
3
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c(MnOH+),pH=10.2,K
103.8,O 点δ(Mn2+)=0.6
时,δ(MnOH+)=0.4,则c(OH﹣)
10
3.8
﹣mol/L
10
3.8
﹣mol/L,则
,故
B 错误;C 项,P 点时δ(Mn2+)=δ(MnOH+)=0.5,溶液中含Mn 元素微粒只有这两种,根据物料守恒有
c(Mn2+)+c(MnOH+)=c(SO4
2-),且c(Mn2+)=c(MnOH+)① 即2c(Mn2+)=c(SO4
2-)②,根据电荷守恒有2c(Mn2+)
+c(MnOH+)+cK++cH+=cOH-+2c(SO4
2-)③,将①和②代入③得到cK++cH+=cOH-+cMn2+,
此时pH=10.2,c(H+)<c(OH―) 则c(Mn2+)<c(K+),故C 正确;D 项,Q 点时,根据图像溶液中存在,物
料守恒:c(SO4
2-) =c(Mn2+)+c(MnOH+)+c(HMnO2
-)+c(MnO2
2-)+c[Mn(OH)4
2-] ,且c(MnOH+) =c(HMnO2
-) ,
c(MnO2
2-)=c[Mn(OH)4
2-],则c(SO4
2-)=c(Mn2+)+2c(MnOH+)+2c(MnO2
2-) ,故c(SO4
2-)>2c(MnOH+)+2c(MnO2
2-)
,故D 错误;故选C。
3.(2024·浙江6 月卷,15,3 分)室温下,H2S 水溶液中各含硫微粒物质的量分数随
变化关系如下
图[例如
]。已知:
。
下列说法正确的是( )
A.溶解度:FeS 大于Fe(OH)2
B.以酚酞为指示剂(变色的
范围8.2~10.0),用
标准溶液可滴定H2S 水溶液的浓度
C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L 的Na2S 溶液中S2-水解率约为
D. 0.010mol/L 的FeCl2溶液中加入等体积
的Na2S 溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
【答案】C
【解析】在H2S 溶液中存在电离平衡:H2S
H++HS-、HS-
H++S2-,随着pH 的增大,H2S 的
物质的量分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图
4
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中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH 的
变化,由①和②交点的pH=7 可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0 可知Ka2(H2S)=1×10-13。A 项,
FeS 的溶解平衡为FeS(s)
Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS 溶液物质的量浓度为
=
mol/L=
×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2
Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的
量浓度为
=
mol/L=
×10-6mol/L>
×10-9mol/L,故溶解度:FeS 小于
Fe(OH)2,A 项错误;B 项,酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH 标准溶液滴定H2S 水
溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B 项
错误;C 项,Na2S 溶液中存在水解平衡S2-+H2O
HS-+OH-、HS-+H2O
H2S+OH-(忽略第二步水
解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=
=
=
=
=0.1,设水解的
S2-的浓度为x mol/L,则
=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为
×100%=62%,C 项正确;D
项,0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S 溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S 的
混合液,结合C 项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),
c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS 和
Fe(OH)2,D 项错误;故选C。
4.(2024·福建卷,10,4 分)将草酸钙固体溶于不同初始浓度[c0(HCl)]的盐酸中,平衡时部分组分的
lgc- lgc0(HCl)关系如图。已知草酸Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3。下列说法错误的是( )
5
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A.lgc0(HCl)=-1.2 时,溶液的pH=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:cCa2+=cC2O4
2-+cHC2O4
-+cH2C2O4
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)=Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lgc0(HCl)=-4.1 时,2cCa2++ c(H+)=c(OH―)+2cHC2O4
-+c(Cl-)
【答案】D
【解析】草酸钙为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,滴加盐酸过程中体系中存在一系列平衡CaC2O4(s)
Ca2+(aq)+C2O4
2-(aq)、C2O4
2-+H2O
HC2O4
-+OH-、HC2O4
-+H2O
H2C2O4+OH-,因此曲线Ⅰ代
表C2O4
2-,曲线Ⅱ代表HC2O4
-,曲线Ⅲ代表H2C2O4。A 项,lgc0(HCl)=-1.2 时,c(HC2O4
-)=c(H2C2O4),则
,溶液的pH=1.3,故A 正确;B 项,草酸钙固体滴加稀盐酸,
任意c0(HCl)下均有物料守恒关系cCa2+=cC2O4
2-+cHC2O4
-+cH2C2O4,故B 正确;C 项,lgc0(HCl)=1
时,c(H +)=10mol·L-1 ,c(HC2O4
-)=1.0×10-28mol·L-1 ,
,
c(C2O4
2-)=1.0×10-8.1mol·L-1 ;
,c(H2C2O4)= 1.0×10-
0.5mol·L-1 ,由图可知
lgc0(HCl)=1
时,c(Ca2+)=c(H2C2O4)=1.0×10-0.5mol·L-1 ,则
Ksp(CaC2O4)=
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c(Ca2+)×c(C2O4
2-)=1.0×10-8.6;CaC2O4(s)+2H+(aq)=Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数K=
=
=
=
,故C 正确;D
项,溶液中存在电荷守恒2cCa2++ c(H+)=c(OH―)+cHC2O4
-+2cC2O4
2-+c(Cl-),lgc0(HCl)=-4.1 时,
c(C2O4
2-)=c(HC2O4
-),则存在关系2cCa2++c(H+)=c(OH―)+3cHC2O4
-+c(Cl-),故D 错误;故选D。
5.(2024·河北卷,11,3 分)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z 三种金属离子
分别与CN-形成配离子达平衡时,
与
的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.
的X、Y 转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q 点X、Z 的混合液中加少量可溶性Y 盐,达平衡时
C.由Y 和Z 分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P 点所示,Y 配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A 项,99%的X、Y 转化为配离子时,溶液中
,则
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,根据图像可知,纵坐标约为-2 时,溶液中
,则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A 错误;B 项,Q 点时
,即
,加入少量可溶性Y 盐后,会消耗CN-
形成Y 配离子,使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动),
与
曲线在
Q 点相交后,随着
继续增大,X 对应曲线位于Z 对应曲线上方,即
,则
,B 正确;C 项,设金属离子形成配离
子的离子方程式为金属离子
配离子,则平衡常数
,
,即
,故X、Y、Z 三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多,对应
曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:Y>Z,则由Y、Z 制备等物质的量的
配离子时,消耗CN-的物质的量:Z<Y,C 错误;D 项,由P 点状态移动到形成Y 配离子的反应的平衡状
态时,
不变,
增大,即c(Y)增大、c(Y 配离子)减小,则P 点状态Y 配离子的解
离速率>生成速率,D 错误;故选B。
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6.(2024·全国新课标卷,7,3 分)常温下ClCH2COOH 和Cl2CHCOOH 的两种溶液中,分布系数δ 与
pH 的变化关系如图所示。[比如:
]
下列叙述正确的是
A.曲线M 表示
的变化关系
B.若酸的初始浓度为0.10mol·L-1,则a 点对应的溶液中有c(H+)=c(Cl2CHCOO-)+c(OH―)
C.ClCH2COOH 的电离常数Ka=10-1.3
D.
时,
【答案】D
【解析】随着pH 的增大,ClCH2COOH、Cl2CHCOOH 浓度减小,ClCH2COO-、Cl2CHCOO-浓度增大,
—Cl 为吸电子基团,Cl2CHCOOH 的酸性强于ClCH2COOH,即
,
δ( 酸分子)=δ( 酸根离子)=0.5 时的pH 分别约为1.3 、2.8 ,则两种酸的电离常数分别为
,
。曲线M 表示
的变化
9
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关系,A
错误;B
项,根据
,初始
,
若
溶
液
中
溶
质
只
有
Cl2CHCOOH
,
则
,但a 点对应的
c(H +)=0.1mol·L-1,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H +)>c(Cl2CHCOO -)
+c(OH―),B 错误;CH2ClCOOH 的电离常数Ka=10-2.8,C 错误;电离度
,
,则
=
,
,
pH=2.08
时
,
,
,D 正确;故选D。
7.(2024·广西卷,1,3 分)常温下,用0.1000mol·L-1NaOH 溶液分别滴定下列两种混合溶液:
Ⅰ.20.00mL 浓度均为0.1000mol·L-1HCl 和CH3COOH 溶液
Ⅱ.20.00mL 浓度均为0.1000mol·L-1HCl 和NH4Cl 溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ对应
滴定曲线为N 线
B.
点水电离出的c(OH―)数量级为10-8
C.V(NaOH)=30.00mL 时,Ⅱ中c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(NH4
+)
D.pH=7 时,Ⅰ中c(CH3COO-)、c(CH3COOH)之和小于Ⅱ中c(NH3·H2O)、c(NH4
+)之和
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【答案】D
【解析】溶液中加入40ml 氢氧化钠溶液时,I 中的溶质为氯化钠和醋酸钠,Ⅱ中的溶质为氯化钠和一
水合氨,根据Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,醋酸根、铵根的水解程度小于醋酸、一水合氨的电离
程度,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性更强,故I 对应的滴定曲线
为M,Ⅱ对应的滴定曲线为N。A 项,向溶液中加入40ml 氢氧化钠溶液时,I 中的溶质为氯化钠和醋酸钠,
Ⅱ中的溶质为氯化钠和一水合氨,氯化钠显中性,醋酸根和一水合氨在浓度相同时,一水合氨溶液的碱性
更强,故I 对应的滴定曲线为M,A 错误;B 项,a 点的溶质为氯化钠和醋酸钠,醋酸根发生水解,溶液的
pH 接近8,由水电离的c(H+)=c(OH―),数量级接近10-6,B 错误;C 项,当V(NaOH)=30.00mL 时,Ⅱ中的
溶质为氯化钠、氯化铵、一水合氨,且氯化铵和一水合氨的浓度相同,铵根的水解
,即NH4
+水解程度小于一水合氨的电离程度,所以c(NH4
+)
>c(NH3·H2O),又物料守恒c(Cl-)=2c(NH4
+)+2c(NH3·H2O),即c(Cl-)>c(NH4
+),故c(Cl-)>c(NH4
+)>
c(NH3·H2O),C 错误;D 项, 根据元素守恒,n(CH3COO-)、n(CH3COOH)之和等于n(NH3·H2O)、n(NH4
+)
之和,根据图像,pH=7 时,Ⅱ所加氢氧化钠溶液较少,溶液体积较小,故Ⅰ中c(CH3COO-)、
c(CH3COOH)之和小于Ⅱ中c(NH3·H2O)、c(NH4
+)之和,D 正确;故选D。
8.(2024·全国甲卷,7,3 分)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0mL 悬浊液,向其中滴加0.10mol·L-1的
NaCl 溶液。
(M 代表Ag+、Cl-或CrO4
2-)随加入NaCl 溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.交点a 处:c(Na+)=2c(Cl-) B.
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C.
时,
不变 D.y1=-7.82,y2= -lg34
【答案】D
【解析】向1.0mL 含0.10 mmol Ag2CrO4 的悬浊液中滴加0.10mol·L-1 的NaCl 溶液,发生反应:
Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)
2AgCl(s)+ CrO4
2-(aq),两者恰好完全反应时, NaCl 溶液的体积为v(NaCl)=
,2mL 之后再加NaCl 溶液,c(Cl-) 增大,据AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl -(aq) ,
Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL 后降低的曲线,即最下方的虚线代
表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为CrO4
2-曲线。A 项,2mL 时Ag2CrO4与
NaCl 溶液恰好完全反应,则a 点时溶质为NaCl 和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO4
2-)
+c(Cl-)+c(OH-) ,此时c(H+) 、c(OH-) 、c(Ag+) 可忽略不计,a 点为Cl- 和CrO4
2- 曲线的交点,即
c(CrO4
2-)=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A 错误;B 项,当V(NaCl)=1.0mL 时,有一半的Ag2CrO4转化为
AgCl,Ag2CrO4 与AgCl 共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL 的点,得Ksp(AgCl)=
c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c(CrO4
2-)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则
=
=102.21,B 错误;C 项,V<2.0mL 时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4 和AgCl 共存,则
=
为定值,即
为定值,由图可知,在V≤2.0mL
时c(Ag+)并不是定值,则
的值也不是定值,即在变化,C 错误;D 项,V>2.0mL 时AgCl 处于
饱和状态,V(NaCl)=2.4mL 时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L ,则c(Ag+)=
=
=10-
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7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4 全部转化为AgCl,n(CrO4
2-)守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则
c(CrO4
2-)=
=
=
mol/L,则y2=lg c(CrO4
2-)=lg
=-lg34,D 正确;故选D。
9.(2024·辽吉黑卷,15,3 分)
下,AgCl、AgBr 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某
实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl 溶解度大于AgBr;
③
时,
,
。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为AgCl 沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag2CrO4+2H+
2Ag++HCrO4
-的平衡常数K=10-5.2
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中
【答案】D
【解析】由于AgCl 和AgBr 中阴、阳离子个数比均为1:1,即两者图象平行,所以①代表Ag2CrO4,
由于相同条件下,AgCl 溶解度大于AgBr,即
,所以②代表AgCl,则③代表
AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得
,根据②上的点(2.0,7.7),可求得
13
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,根据③上的点(6.1,6.1),可求得
。A 项,曲线②为AgCl 沉淀溶解平衡曲线,A 正
确;B 项,反应Ag2CrO4+2H+
2Ag++HCrO4
-的平衡常数
,B 正确;
C 项,当Cl-恰好滴定完全时,
,即
,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L,C 正确;
D 项,当Br-到达滴定终点时,
,即
,
,D 错误;故选D。
10.(2024·湖北卷,13,3 分)CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中
铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,
、
,
。下列说法错误的是( )
14
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A.pH=6.5 时,溶液中c(CO3
2-)<c(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L
C.pH=7 时,c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)
D.pH=8 时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
【答案】C
【解析】A 项,由图可知,pH=6.5 时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c(CO3
2-)≤
=
mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+),A 正确;B 项,由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)
+,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L 和Pb 守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B 正确;C 项,溶液中的电荷守
恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)+2c[Pb(CO3)2
2-]+c(OH-),pH=7 时溶液中
c(H+)=c(OH-),则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]= 2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)+2c[[Pb(CO3)2
2-],C 错误;D 项,
NaHCO3溶液中HCO3
-的水解平衡常数为
=
=10-7.6>Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈碱性,
加入少量NaHCO3固体,溶液pH 增大,PbCO3转化成[Pb(CO3)2
2-而溶解,D 正确;故选C。
11.(2023•全国乙卷,13)一定温度下,AgCl 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a 点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl 沉淀
B.b 点时,c(Cl-)=c(CrO4
2-),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-
2AgCl+CrO4
2-的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
15
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【解析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO4
2-)=(1×10-5)2×1×10-
1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl 的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选
项结果。A 项,假设a 点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q 得,Q(AgCl)=10-10.5,
Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A 错误;B 项,Ksp为难
溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不
相同,B 错误;C 项,该反应的平衡常数表达式为K=
,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有
关的式子得K=
=
=
=
=1×107.9,C 正确;D 项,向NaCl、
Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明
此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D 错误;故选C。
电解质溶液图像题解题程序
(1)审题:弄清图像含义,通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位;搞清特殊点的意义,如坐标轴
的原点,曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等;分析曲线的变化趋势,如斜率的大小及升降。
(2)信息提取:挖掘隐含信息,排除干扰信息,提炼有用信息,在提炼信息的基础上进行逻辑推理或运
用数据计算。
(3)答题:联想化学原理,根据选项内容,确定正确选项。
1 .一元弱电解质
16
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2 .二元弱电解质
17
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3 .沉淀溶解平衡
18
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考向
1
沉淀溶解平衡图象
1.[新题型](2025·湖南省a 佳教育高三联考)将一定量BaCO3固体粉末分别投入物质的量浓度均为
0.1mol·L-1Na2SO4、Na2CrO4溶液中,得到
或
与
的变化关系如图。
忽略溶液体积的变化。已知:常温下,
。下
列说法正确的是( )
A.曲线b 表示
与
的变化关系
B.当
,则BaCO3已部分转化为曲线b 对应的沉淀BaM
C.BaCrO4 (s)+ SO4
2- (aq)
BaSO4(s)+ CrO4
2-(aq)的平衡常数
D.m 点时,溶液中存在cCO3
2-+cHCO3
-+cH2CO3=0.1 mol·L-1
【答案】B
【解析】A 项,BaCO3与Na2SO4、Na2CrO4分别发生反应:BaCO3(s)+SO4
2-(aq)
BaSO4(s)+CO3
2-
(aq),
、BaCO3(s)+ CrO4
2-(aq)
BaCrO4 (s)+CO3
2-(aq),
,故曲线a 表示
与
的变化关系,A 错误;B 项,
19
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时,即BaCO3(s)+ CrO4
2-(aq)
BaCrO4 (s)+CO3
2-(aq),
,已达到平衡或逆向
移动,说明BaCrO4(s)已然生成,B 项正确;C 项,BaCrO4 (s)+ SO4
2- (aq)
BaSO4(s)+ CrO4
2-(aq)的平
衡常数
,C 错误;D 项,图示可知,m 点对应碳酸根浓度已然超过0.1
mol·L-1,因此cCO3
2-+cHCO3
-+cH2CO3>0.1 mol·L-1,D 错误; 故选B。
2.(2025·浙江省新阵进教育联盟高三联考)室温下,取浓度均为0.1mol·L-1的NaCl 溶液、K2CrO4溶液
各10.00mL 于锥形瓶中,分别用0.1mol·L-1的AgNO3溶液滴定,滴定过程中的pX[pX=-lg c(X),X=Cl-、
CrO4
2-]与滴加AgNO3溶液体积的关系图所示,已知:Ag2CrO4为红色,lg3=0.47。下列说法不正确的是(
)
A.可用K2CrO4溶液作AgNO3溶液滴定NaCl 溶液的指示剂
B.Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
C.a=8.53
D.其他条件不变,若将NaCl 溶液改为NaI 溶液,则滴定终点向下移动
【答案】D
【解析】由图可知,pX=4 或5 时反应完全,并且二者的起始浓度、体积均相同,即二者溶质的起始物
质的量相同,发生反应为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3、Na2CrO4+2AgNO3=Ag2CrO4↓+2NaNO3,完全反应
时Na2CrO4消耗AgNO3溶液的体积是NaCl 的2 倍,所以曲线Ⅱ表示NaCl 溶液滴定曲线、曲线Ⅰ表示
Na2CrO4溶液滴定曲线,达到滴定终点时pX=4,即c(CrO4
2-)=1.0×10-4 mol/L,Ag2CrO4(s)
2Ag
⇌
+(aq)+CrO4
2-
(aq),则c(Ag+)=2c(CrO4
2-)=2.0×10-4 mol/L,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO4
2-)=(2.0×10-4)2×(1.0×10-4)=4.0×10-12,
pX=5 时,生成恰好生成AgCl,此时c(Cl-)=c(Ag+)=10-5 mol/L,Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=10-10。A 项,由图
可知,当AgCl 沉淀完全时,CrO4
2-浓度几乎不变,即向含有相同浓度的Cl-和CrO4
2-混合溶液中滴加硝酸银
溶液,先产生AgCl 沉淀,故可以用K2CrO4溶液作AgNO3溶液滴定NaCl 溶液的指示剂,故A 正确;B 项,
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)•c(CrO4
2-)=(2.0×10-4)2×(1.0×10-4)=4.0×10-12,故B 正确;C 项,当在NaCl 溶液中加入20
20
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mLAgNO3溶液,混合溶液中c(Ag+)≈
mol/L,则溶液中c(Cl-)=
3×10-9 mol/L,pX=-lg(3×10-9)=9-lg3=9-0.47=8.53,C 正确;D 项,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),其他条件不变,
若将NaCl 溶液改为NaI 溶液,则滴定终点时溶液中c(I-)会更小,则滴定终点上移,故D 错误;故选D。
3.(2025·广西邕衡教育名校联盟高三适应性联考)常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl
或NaOH 调节pH 时溶质各微粒浓度lg c(M) (M 代表H2C2O4、HC2O4
-、C2O4
2-、Ca2+)随pH 变化曲线如图所
示,其中,虚线④代表Ca2+的曲线。已知Ksp(CaC2O4)= 10-8.62。下列有关说法正确的是( )
A.H2C2O4的电离常数Ka1的数量级为10-5
B.pH=7 时,2cCa2+=2cC2O4
2-+cHC2O4
-
C.水的电离程度:A>B>C
D.A 点时,c(H+)>c(HC2O4
-)>c(C2O4
2-)>cOH-
【答案】D
【解析】CaC2O4为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,体系中存在一系列平衡,CaC2O4(s)
Ca2+ (aq)+
C2O4
2-(aq)、C2O4
2-+H2O
HC2O4
-+OH-、HC2O4
-+H2O
H2C2O4+OH-,所以在CaC2O4溶液中,cCa2+
>c(C2O4
2-)>c(HC2O4
-)>c(H2C2O4),即①表示C2O4
2-、②表示H2C2O4、③表示HC2O4
-、④表示Ca2+。A 项,
H2C2O4
HC2O4
-+H+,
,②③相交时c(HC2O4
-)=c(H2C2O4),此时pH=1.3,可得
Ka1=10-1.3,数量级为10-2,故A 错误;B 项,溶液pH=7 时c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒2cCa2++cH+
=cOH-+2cC2O4
2-+cHC2O4
-,但是没有考虑到加入盐酸或者氢氧化钠以后提供的氯离子或钠离子,所
以2cCa2+=2cC2O4
2-+cHC2O4
-,错误,故B 错误;C 项,A 点为溶液显酸性,B、C 点酸性减弱,水的
电离程度增大,故水的电离程度:A<B<C,故C 错误;D 项,A 点时c(H+)=10-1.3mol/L,c(HC2O4
-)=10-
21
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3mol/L,结合C 点,Ka2=
=10-4.2,A 点时,
=
=10-2.9,则A 点,c(C2O4
2-)=10-
5.9mol/L,c(OH-)=
=10-12.7mol/L,即A 点时,该离子浓度比较正确,故D 正确;故选D。
4.[新题型](2025·辽宁省精准教学高三联考)常温下,H2C2O4溶液的分布系数δ 与pH 的变化关系如图
甲,BaC2O4浊液中c(Ba2+)与c(C2O4
2-)的关系如图乙[比如:
]。
常温下,将等体积且浓度均为0.5mol·L-1的BaCl2溶液与H2C2O4溶液混合。下列说法错误的是( )
A.H2C2O4溶液中存在cH+>cHC2O4
->cC2O4
2->cOH-
B.向100mL0.5mol·L-1H2C2O4溶液中加入等体积的水,c(C2O4
2-)几乎不变
C.向BaC2O4浊液中通入
,c(Ba2+)增加
D.混合后溶液中不会产生白色沉淀
【答案】D
【解析】随着溶液pH 的增大,溶液中cH2C2O4减小,c(HC2O4
-)先增大后减小,c(C2O4
2-)增大。根据图
甲中曲线的交点,结合Ka1(H2C2O4)和Ka2(H2C2O4)的表达式,可知Ka1(H2C2O4)=10-1.23,Ka2(H2C2O4)=10-4.19。
根据图乙中曲线上坐标为(10-4,10-5)的点,可得
。A 项,H2C2O4属于二元弱
酸,其电离以第一步为主,其两步电离和水的电离都会产生H+,而HC2O4
-只在第一步电离中生成,在第二
步电离中被消耗,所以cH+>cHC2O4
->cC2O4
2-,且H2C2O4的电离会抑制水的电离,则OH-在四种微粒
中浓度最小,A 正确;B 项,因为Ka1(H2C2O4)的数量级远大于Ka2(H2C2O4)的数量级,所以第二步电离出的
H+与第一步相比,可以忽略不计,即溶液中的H+与HC2O4
-浓度近似相同,再结合Ka2(H2C2O4)的表达式可知,
Ka2(H2C2O4)= c(C2O4
2-),因此,在稀释草酸溶液时c(C2O4
2-)几乎是一个定值,B 正确;C 项,BaC2O4浊液中
22
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存在沉淀溶解平衡:BaC2O4(s)
Ba2+ (aq)+ C2O4
2-(aq),通入HCl 后,H+结合C2O4
2-,使c(C2O4
2-)减小,
沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,c(Ba2+)增大,C 正确;D 项,将等体积,浓度均为0.5mol·L-1的BaCl2溶
液与H2C2O4溶液混合,混合瞬间
,H2C2O4溶液的浓度为0.25mol·L-1,因为
,所以
,且
,所以
,
,因此会出现BaC2O4沉淀,D 错误;故选D。
5.(2025·陕西省十七校联考高三试题)室温下,向10mL0.1mol·L-1NaCl 溶液和10mL0.1mol·L-1Na2SO4
溶液中分别滴入0.1mol·L-1 AgNO3溶液至恰好完全反应,溶液的pM[
或
]与滴
入的AgNO3溶液的体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.室温下,Ksp(AgCl)= 1.0×10-9.6
B.a、c、d 点对应溶液中,c(Ag+)最大的是c 点
C.若用0.05mol·L-1 AgNO3溶液滴定,则a 点向b 点移动
D.室温下,反应Ag2SO4(s)+2Cl- (aq)
2AgCl (s)+SO4
2-(aq)的平衡常数K=2.0×1014.2
【答案】C
【解析】A 项,根据离子反应Ag++Cl-=AgCl↓和
可知,滴入相同体积的
AgNO3溶液,消耗的Cl-的物质的量更多,则剩余的Cl-的物质的量更少,因为Cl-和SO4
2-的物质的量浓度相
23
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同,故剩余的Cl-的pM 值更大,故a 点所在曲线代表
与滴入的AgNO3溶液的体积的关系,a 点
对应溶液中
,室温下,
,A 错误;B
项,滴入20mL0.1mol·L-1 AgNO3溶液,10mL0.1mol·L-1Na2SO4溶液恰好完全反应,根据图像曲线可知,d
点所在曲线代表
与滴入的AgNO3溶液的体积的关系,d 点对应溶液中
,则溶液中
,室温下,
。a 点对应溶液中的
,d 点对
应溶液中的
,c 点对应溶液中Na2SO4还剩余一半,c 点对应溶液中的c(SO4
2-)大
于d 点对应溶液中的c(SO4
2-),c、d 两点温度相同(均为室温下),Ksp(Ag2SO4)相同,则c 点对应溶液中的
c(Ag+)小于d 点对应溶液中的c(Ag+),故a、c、d 点对应溶液中,c(Ag+)最大的是d 点,B 错误;C 项,a 点
所在曲线代表
与滴入的AgNO3溶液的体积的关系,若用0.05mol·L-1 AgNO3溶液滴定
10mL0.1mol·L-1NaCl 溶液,当滴入的
时,NaCl 和AgNO3恰好完全反应,由于温度
不变,则Ksp(AgCl)不变,此时溶液中
,则图中a 点向b 点移动,C 正确;D 项,
室温下,反应
的平衡常数
,D 错误;故选C。
考向
2
多曲线离子反应图象
1.(2025·河南省安阳市湘豫名校联考高三检测)已知1,3-丙二酸是二元弱酸(简记为H2R),在20.00mL
0.1000mol·L-1H2R 溶液中滴加VmL0.1000mol·L-1NaOH,混合溶液中含碳微粒的物质的量分数(分布系数)
与pH 关系如图所示。
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下列叙述错误的是( )
A.当V=20 时,溶液呈酸性
B.Na2R 的水解常数Kh1=10-11.15
C.pH=4 时,cHR->cH2R>cR2->cH+>cOH-
D.T 点对应溶液pH 约为4.26
【答案】B
【解析】A 项,根据电离常数和电离方程式分析,随着pH 增大,cH2R减小,cHR-先增大,后减小;
cR2-增大,结合图像可知,曲线①代表δ(H2R)与pH 的关系;曲线②代表δ(HR-)与pH 的关系;曲线③代表
δ(R2-)与pH 的关系。结合图中数据可知,Ka1=10-2.85,Ka2=10-5.66。当中和恰好生成NaHR 时(V=20),
,HR-的电离程度大于其水解程度,溶液呈酸性,A 项正确;B 项,根据水解常数公式可知:
,B 项错误;C 项,析可知pH=4 时,cHR->cH2R>cR2->cH+>cOH-,C
项正确;D 项,T 点,
,
,
,D 项正确;
故选B。
2.(2025·山西省长治市多校高三联考)常温下,在两个相同的容器中分别加入20mL0.2mol·L-1Na2X 溶
液和10mL0.1mol·L-1NaHX 溶液,再分别用
盐酸滴定,利用
计和压力传感器检测,绘制曲线如
图所示。(已知H2X 溶液达到某浓度后,会放出一定量气体,溶液体积变化可忽略不计)
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下列说法错误的是( )
A.图中曲线①和④表示Na2A 溶液和盐酸反应
B.反应达到滴定终点时,两溶液压力传感器检测的数值相等
C.0.1mol·L-1NaHX 溶液中:cNa+>cHX->cOH->cX2-
D.滴定时,c 点可用甲基橙、d 点可用酚酞作指示剂
【答案】D
【解析】A 项,根据X2-水解程度大于HX-,0.2mol·L-1Na2X 溶液的碱性大于0.1mol·L-1NaHX 溶液的碱
性,所以曲线①表示Na2A 溶液和盐酸反应;随着盐酸的逐渐滴加,反应的顺序依次为:X2--+H+-HX-、HX-
+H+=H2X↑,曲线④表示Na2A 溶液和盐酸反应产生气体H2A 的曲线,故A 正确;B 项,根据已知条件
n(X2-)=n(HX-)=0.004mol,反应达到滴定终点时,产生的H2A 均为0.004mol,并且反应后溶液的体积也相同,
都是60mL,所以压强相等,两溶液压力传感器检测的数值相等,故B 正确;C 项,由图可知NaHX 溶液
pH=8,溶液显碱性,说明HA-的水解程度大于其电离程度,所以离子浓度:cNa+>cHX->cOH->
cX2-,故C 正确;D 项,根据图分析,滴定时,c 点溶液的pH 在8.5 左右,在酚酞的变色范围内,用酚酞
作指示剂,d 点溶液的pH 在4 左右,在甲基橙的变色范围内,用甲基橙作指示剂,故D 错误;故选D。
3.(2025·安徽省合肥一中高三教学质量检测)常温下,向浓度相等的甲酸(HCOOH)和乙酸(CH3COOH)
的混合溶液中滴加氨水,溶液中
与
的关系如图所示。已知甲基为推电子基团,下列叙述错误的是( )
26
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A.上述反应中,先生成HCOONH4和H2O
B.常温下,Ka(CH3COOH)=10-3.73
C.反应至Q 点时,溶液中c(H+)=c(OH-)
D.在CH3COONH4溶液中,c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH3·H2O)+c(OH-)
【答案】B
【解析】已知甲基为推电子基团,则甲酸与乙酸的酸性:HCOOH>CH3COOH。溶液的酸性越强,溶
液电离平衡常数K(HCOOH)>K(CH3COOH)。当X 相同时,酸性强的其溶液的pH 小,根据溶液中pX 与溶
液pH 关系可知:L1表示
,L2表示
,L3表示
与pH 的关系。A 项,
已知甲基为推电子基团,则甲酸与乙酸的酸性:HCOOH>CH3COOH,所以向HCOOH、CH3COOH 的混
合溶液中滴加氨水,首先HCOOH 先发生反应产生HCOONH4和H2O,A 正确;B 项,L1表示
,L2表示
与溶液pH 的关系。对于HCOOH,其电离平衡常数K(HCOOH)=
,当纵坐标为pX=-5 时,X=
=105,此时溶液pH=8.75,可知在常温下
K(HCOOH)=
= 105×10-8.75=10-3.75,同理当pX=-5 时,
=105,在常温下
K(CH3COOH)=
=105×10-9.76=10-4.76,B 错误;C 项,L1表示
与pH 的关系,
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L3表示
与pH 的关系,当pX=-5 时,
=105,K(CH3COOH)=
=105×10-9.76=10-4.76;当pX=-5 时,
=105,K(NH3·H2O)=
= 105×
,可见在常温下CH3COOH、NH3·H2O 电离平衡常数相等,即
K(CH3COOH)=K(NH3·H2O),即:
=
,由于Q 点CH3COOH、
NH3·H2O 的纵坐标相同,即
=
,所以该点溶液中c(H+)=c(OH-),C 正确;D 项,
在CH3COONH4溶液中,根据物料守恒可知c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(NH3·H2O)+c(NH4
+),根据电荷守
恒可知c(OH-)+c(CH3COO-)=c(H+)+c(NH4
+),两式相减,整理可得c(CH3COOH)+c(H+)= c(NH3·H2O)
+c(OH-),D 正确;故选B。
4.常温下,在含有0.10 mol/L H3PO3的溶液中,所有含磷元素的微粒pc 随pOH 的变化关系如图所示。
已知
,
,下列有关说法中正确的是( )
A.曲线①代表H3PO3
B.Na2HPO3溶液显碱性的原因是HPO3
2-的水解程度大于电离
C.H3PO3的Ka1=1.0×10-1.3
D.c 点对应的溶液中:c(H+)= c(H2PO3
-)+2c(HPO3
2-)+ c(OH-)
【答案】C
28
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【解析】pOH 越小,溶液的碱性越强,图中只有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸,碱性较强的情况下,
HPO3
2-的浓度最大,其次为H2PO3
-,最后为H3PO3,因此曲线①表示HPO3
2-,曲线②表示H2PO3
-,曲线③表
示H3PO3。A 项,只有三条微粒浓度变化曲线,因此H3PO3为二元弱酸,曲线①随着pOH 增大即酸性增强,
微粒浓度减小,曲线①表示HPO3
2-,A 错误;B 项,Na2HPO3是正盐,因此溶液显碱性的原因是HPO3
2-的
水解,HPO3
2-不会电离,B 错误;C 项,曲线②和③的交点b 处c(H2PO3
-)=c(H3PO3),H3PO3 的Ka1=
=c(H+)=10-1.3,C 正确;D 项,H3PO3是弱酸,c 点pH 为0,c(H+)=1mol/L,说明溶液中加入
了强酸性物质,因此还含有其他阴离子,此电荷守恒式错误,D 错误;故选C。
5.常温下,体积和浓度一定的NaA 溶液中各微粒浓度的负对数(
)随溶液pH 的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.曲线②表示
随溶液pH 的变化情况
B.等物质的量浓度NaA 和HA 混合溶液:c(Na+)>c(A-)>c(OH―) >c(H+)
C.HA 的Ka的数量级为10-5
D.常温下,将M 点对应溶液加水稀释,
不变
【答案】C
【解析】pH 越大,A-浓度越大,
越小,相应纵坐标越小;pH 越大,HA 浓度越小,
越大,相应纵坐标越大,故M 点代表
,即c(A -)= c(HA) ,则
,
。A 项, 曲线②上的点纵坐标和横坐标数值相等,随
着pH 的增大而增大,表示
随溶液pH 的变化情况,A 错误;B 项,,等物质的量浓度NaA 和HA
29
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混合溶液中,NaA 的水解程度小于HA 的电离程度,呈酸性,结合电荷守恒可知:c(A-)>c(Na+)>c(H+)
>c(OH―),B 错误;C 项,HA 的Ka的数量级为10-5,C 正确;D 项, 常温下,将M 点对应溶液加水稀释
,稀释使氢离子浓度变小、Ka 不变,则比值变大,D 错误;故选C。
6.已知:CH3NH2·H2O 为一元弱碱,性质与NH3·H2O 类似。常温下,将HCl 气体通入0.1mol/
LCH3NH2·H2O 水溶液中(忽略溶液体积的变化),混合溶液中pH 与微粒浓度的对数值(lgc)的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.CH3NH2·H2O 的水溶液中存在:CH3NH2·H2O
CH3NH3
++OH-
B.Ka(CH3NH2·H2O)的数量级为10-5
C.P 点,c(Cl-)+c(CH3NH3
+)+c(CH3NH2·H2O)=0.2mol/L
D.P 点之后,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NH3
+)+c(H+)
【答案】C
【解析】已知:CH3NH2·H2O 为一元弱碱,性质与NH3·H2O 类似,则会发生部分电离, CH3NH2 ·H2O
CH3NH3
++OH-;随着pH 值变大,CH3NH3
+含量变小、CH3NH2 ·H2O 含量变大,结合图像可知,图
中实曲线为混合溶液中pH 与CH3NH3
+浓度的对数值(lgc)的关系、虚线为混合溶液中pH 与CH3NH2 ·H2O 浓
度的对数值(lgc)的关系;两条对角斜线分别为氢离子、氢氧根离子对应曲线,斜率为正的代表氢离子、斜
率为负的代表氢氧根离子。A 项,CH3NH2·H2O 的水溶液中存在:CH3NH2·H2O⇌ CH3NH3
++OH-,A 正确;
B 项,由点Q 可知,pH=9.5,pOH=4.5,则
,故其数量级为
10-5,B 正确;C 项,P 点无法计算氯离子的浓度,故不能计算c(Cl-)+c(CH3NH3
+)+c(CH3NH2·H2O)的值,C
错误; D 项,P 点之后根据电荷守恒可知,溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(CH3NH3
+)+c(H+),D 正确;故选
C。
7.常温下,天然水体中H2CO3与空气中的CO2保持平衡,水体中lgc(X)[X 为H2CO3、HCO3
-、CO3
2-或
Ca2+]与pH 的关系如图所示,已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9。下列说法不正确的是( )
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A.I 代表HCO3
-与pH 的关系曲线
B.pH=10.3 时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9mol·L-1
C.2pH(b)=pH(a)+pH(c)
D.H2CO3的二级电离常数为10-6.3
【答案】D
【解析】A 项,pH 增大则溶液碱性增大,从而会促进HCO3
-的电离。CO3
2-比HCO3
-更容易结合H+,所
以pH 小的时候,HCO3
-的浓度更大。根据以上分析,曲线Ⅰ代表HCO3
-与pH 的关系曲线;曲线Ⅱ代表
CO3
2-与pH 的关系曲线;曲线Ⅲ代表Ca2+与pH 的关系曲线,A 项正确;B 项,pH=10.3 时,c(CO3
2-)=10-
1.1,则c(Ca2+)=
,B 项正确;C 项,H2CO3 的一级电离常数为
,在a 点有c(HCO3
-)=c(H2CO3)=10-5,c(H+)=10-6.3,所以K1=10-6.3;H2CO3 的二级电离
常数
,在c 点有c(HCO3
-)=c(CO3
2-)=10-1.1 ,c(H+)=10-10.3 ,所以K2=10-10.3 。
,在b 点有c(CO3
2-)=c(H2CO3) ,c(H+)=
。pH(a)=6.3 ,pH(c)=10.3 ,
pH(b)=8.3,所以2pH(b)=pH(a)+pH(c),C 项正确;D 项,H2CO3的二级电离常数
,在c
点有c(HCO3
-)=c(CO3
2-)=10-1.1,c(H+)=10-10.3,所以K2=10-10.3,D 项错误。故选D。
8.25℃时,用HCl 气体调节0.1mol·L−1氨水的pH,体系中粒子浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的
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量之比[
]与pH 的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列有关说法正确的
是( )
A.25℃时,NH3·H2O 的电离平衡常数为10-9.25
B.t=0.5 时,2c(H+)+c(NH3·H2O)=c(NH4
+)+2c(OH−)
C.P1所示溶液:c(Cl−)=0.05mol·L−1
D.P2所示溶液:c(NH4
+)>100c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】A 项,NH3·H2O 的电离平衡常数K=
,据图可知当lgc(NH4
+)=lgc(NH3·H2O),即
c(NH4
+)=c(NH3·H2O)时,溶液pH=9.25,则此时c(OH−)=10-4.75mol/L,所以K=10-4.75,A 错误;B 项,t=0.5 时,
溶液中的溶质为等物质的量的NH3·H2O 和NH4Cl,溶液中存在电荷守恒:c(NH4
+)+c(H+)=c(OH−)+c(Cl−),存
在物料守恒2c(Cl−)=c(NH3·H2O)+c(NH4
+),联立可得2c(H+)+ c(NH4
+) = c(NH3·H2O) +2c(OH−),B 错误;C 项,
若c(Cl−)=0.05mol·L−1,则此时溶质应为等物质的量的NH3·H2O 和NH4Cl,由于NH4
+的水解程度和NH3·H2O
的电离程度不同,所以此时溶液中c(NH4
+)≠c(NH3·H2O),与P1不符,C 错误;D 项,K=
=10-
4.75,P2所示溶液pH=7,则c(OH-)=10-7,所以
=
=102.25>100,D 正确;故选D。
9.[新题型](2025·湖北省鄂东南省级示范高中教育改革联盟学学校高三联考)常温下,M2+在不同pH 的
Na2A 溶液中的存在形式不同,有
及难溶物
、
等形式,
溶液中
、含A 微粒的物质的量分数随pH 的变化如图所示,下列说法正确的是( )
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A.当cA2-=cH2A时,溶液的pH=8.0
B.0.1mol·L-1Na2A 与0.1mol·L-1NaHA 的混合溶液中存在:2cOH--2cH+= cA2-+cHA-+3cH2A
C.曲线II 上的点满足
D.常温下b 点,M2+在Na2A 溶液中不能生成M(OH)2沉淀
【答案】D
【解析】H2A 的电离方程式为:H2A
H++HA-,HA-
H++A2-;由图可知,当pH=6.5 时,表
示溶液中cHA-=cH2A,则H2A 的电离平衡常数:
;当pH=10.5 时,表示溶
液中cA2-=cHA-,则HA-的电离平衡常数:
。A 项,当cA2-=cH2A时,代
入
的表达式中得
,化简得
,解得
,可得出溶液的pH=8.5,A 错误;B 项,由电
荷守恒:cNa++cH+=cOH-+2cA2-+cHA-和物料守恒:2cNa+=3[cA2-+cHA-+cH2A],求解
得到:2cOH--2cH++ cA2-=cHA-+3cH2A,B 错误;C 项,由
可得
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,则
,图像II 是直线,故曲线II 表示M(OH)2的溶解平衡曲线,
曲线I 表示MA 的溶解平衡曲线,C 错误;D 项,曲线II 上的点满足
,而
b 点在曲线II 的下方,c(OH―)比平衡时小,故M2+在Na2A 溶液中不能生成M(OH)2沉淀,D 正确;故选
D。
10.(2025·河北省邯郸市高三统测)向AgBr 饱和溶液(有足量AgBr 固体)中滴加 Na2S2O3 溶液,发生反
应:
和
,lgM,lgN 与
的关系如图所示(其中M 代表
或
;N 代表
或
)。
下列说法错误的是( )
A.直线
表示
随
浓度变化的关系
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B.AgBr 的溶度积常数
C.反应
的平衡常数K 的值为
D.
时,溶液中
【答案】C
【解析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,
溶液中银离子浓度减小,溴离子浓度增大,则b 点所在曲线表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的
关系、d 点所在曲线表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶液开始反应时,
溴化银主要转化为
,溶液中
小于
,则直线L1表示
随S2O3
2-浓度变化的关系,直线L2表示
随S2O3
2-浓度变化的关系;由图可知,
溶液中硫代硫酸根离子浓度为
时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为
、
,则溴化银的溶度积常数
。】A 项,直线L2表示
随S2O3
2-浓度变化的关系,A 正确;B 项,AgBr 的溶度积常数
,B 正确;C 项,
由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为
时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为均为
、
,
、
均为
,即
,则反应的平衡常数
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,C 错误;D 项,由图可知,硫代硫
酸根离子浓度为
时,溶液中溴离子浓度最大,
的值大于
的值,
则溶液中
的浓度大于
的浓度,所以溶液中离子浓度大小顺序为
,D 正确;故选C。
11.(2025·四川省绵阳高三第三次统测)
时,一水合二甲胺[(CH3)2NH·H2O]的
,叠氮酸
(HN3)的p Ka=4.7(K 为电离常数)。0.1mol·L-1的(CH3)2NH2N3液中,
、
、
、
随
变化(加入盐酸或
溶液)的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线a、b 分别代表
、
随
的变化
B.图中P 点对应溶液的
C.原溶液中
D.原溶液中
【答案】D
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【解析】CH3)2NH2N3溶液中加酸,pH 减小,
与
增大,CH3)2NH2N3溶液中加碱,pH
增大,
与
增大,
、
随
变化应呈线性关系,因此曲线d
代表
随pH 的变化,曲线c 代表
随pH 的变化,曲线b 代表
随pH
的变化,曲线a 代表
随pH 的变化。A 项,曲线a、b 分别代表
、
随
的变化,
A 正确;B 项,P 点时,
,
,则
,即
,可求出pH=7.5,B 正确;C 项,由物料守恒可知,
,根据电离常数表达式,
,
;同理,
,根据电荷守恒式可知,
,故
,C 正确;D 项,依
据物料守恒,
=0.1mol/L,
和电荷守恒
可得:
,D 错误;
故选D。
12.(2025·河北省沧州市泊头一中高三质检)乙二胺四乙酸用H4Y 表示,可接受质子形成H6Y2+。
H6Y2+在水溶液中存在六级电离,含
微粒的分布分数(δ)与
变化关系如图。已知:H2CO3的Ka1=10-6.37,
Ka2=10-10.25。下列说法正确的是( )
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A.曲线e 代表H3Y-
B.向NaH3Y 溶液中加入过量Na2CO3溶液,离子方程式为H3Y-+CO3
2-=HY3-+CO2↑+H2O
C.酸性条件下溶液中存在:
D.NaH2Y 溶液中存在:cNa+>cH2Y2->cH+>c HY3->c H3Y-
【答案】D
【解析】由题意可知,H6Y2+在水溶液中存在六级电离,溶液pH 越大,溶液中H6Y2+的越小,则曲线
a、b、c、d、e 分别代表H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-的分布分数与pH 变化关系,由公式
可知,H6Y2+的电离常数分别为10—0.9、10—1.6、10—2.0、10—2.67、10—6.16、10—10.26。A 项,曲线e 代表H2Y2-的
分布分数与pH 变化关系,故A 错误;B 项,由分析和碳酸的电离常数可知,酸性:H3Y-> H2Y2-
>H2CO3>HCO3
-> HY3-,则向NaH3Y 溶液中加入过量碳酸钠溶液发生的反应为NaH3Y 溶液与碳酸钠溶液反
应生成Na3HY 和碳酸氢钠,反应的离子方程式为H3Y-+2CO3
2-=HY3-+2HCO3
-,故B 错误;C 项,由电离常
数可知,溶液中
=
=100.4,故C 错误;D 项,
由图可知,NaH2Y 溶液呈酸性,说明H2Y2-在溶液中的电离程度大于水解程度,所以离子浓度的大小顺序
为cNa+>cH2Y2->cH+>c HY3->c H3Y-,故D 正确;故选D。
13.(2025·重庆市巴蜀中学高三适应性考试)常温下,在柠檬酸(H3R)和Cd(NO3)2的混合液中滴加KOH
溶液,混合液中
,X 代表cCd2+、
、
、
与pH 的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
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A.
直线表示
与
关系
B.0.1mol·L-1KH2R 溶液呈碱性
C.b 点的溶液中:cNa++cH+=cH3R+cH2R-+cHR2-+cR3-+cOH-
D.d 点的溶液中无Cd(OH)2沉淀
【答案】D
【解析】Cd(NO3)2的溶液中滴加KOH 溶液生成Cd(OH)2沉淀,pH 越大,cCd2+越小,其对应的
越大,故L4是代表cCd2+与pH 的关系;柠檬酸(H3R)是三元弱酸,与碱反应逐渐转为
H2R-、HR2-、R3-,酸的三步电离平衡常数
,故X 代表
、
、
,分
别乘以c(H+),可以转化为平衡常数的表达式,根据大小可知,由题意L1、L2、L3分别代表
、
、
。A 项,由题意可知,L1和L4分别代表
、
、
和cCd2+,A
错误;B 项,由题意L1分别代表
、
、
。将b(4,-0.9)带入酸的第一步表达式
Ka1=
=100.9×10-4=10-3.1,同理,将(2.7,2)代入酸的第二步电离表达式得到Ka2=10-4.7,将
c(8,-1.6)代入酸的第三步表达式得到Ka3=10-6.4,则H3R 的Ka依次为10-3.1、10-4.7、10-6.4,KH2R 是酸式盐,
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H2R-能水解使溶液呈碱性,水解平衡常数为Kb3=
,也能电离使溶液呈酸性,电离常数
为Ka2=10-4.7,通过比较,电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,B 错误;C 项,b 点含KNO3、KH2R 溶液,
若为电荷守恒:cNa++cH+=cNO3
-+cH2R-+2cHR2-+3cR3-+cOH-,柠檬酸(H3R)和Cd(NO3)2的
混合液中,溶质起始浓度不知,不能简单做判断,同时也不符合元素守恒式,C 错误;D 项,a 点可计算
KSP,d 点在线下,通过计算可知:d 点Q<Ksp,所以没有Cd(OH)2沉淀,D 正确;故选D。
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