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题型二十三 离子反应及平衡图像分析
1.“三种”平衡影响因素的比较
平衡
类型
弱电解质的电离平衡
CH3COOH⥫⥬
CH3COO-+H+
盐溶液的水解平
衡:
CH3COO-+H2O⥫⥬
CH3COOH+OH-
难溶电解质沉淀溶解
平衡:AgCl(s)⥫⥬Ag
+(aq)+Cl-(aq)
影
响
因
素
升温
促进电离
Ka增大
促进水解
Kh增大
若S(溶解
度)与温度
成正比,
促进溶
解;反
之,则抑
制溶解
若S(溶解
度)与温度
成正比,
Ksp增大;
反之,则
Ksp减小
加水
促进电离
Ka不变
促进水解
Kh不变
促进溶解
Ksp不变
加入
相
应离
子
加入
CH3COO
Na 或
HCl,抑
制电离
Ka不变
加入
CH3COO
H 或
NaOH,
抑制水解
Kh不变
加入
AgNO3或
NaCl,抑
制溶解
Ksp不变
加入
反
应离
子
加入OH
-,促进
电离
Ka不变
加入H
+,促进
水解
Kh不变
加入氨
水,促进
溶解
Ksp不变
2.溶液中微粒浓度的关系
微粒浓度关系式特征
套用守恒关系
一边全是阳离子,另一边全是阴离子
电荷守恒
一边全含一种元素,另一边全含另一种元素
元素守恒
一边微粒能电离出H+,另一边微粒能结合H+
质子守恒
关系式中没有明显的上述三种特征
三大守恒
综合运用
3.离子平衡图像分析与计算
(1)酸碱滴定曲线
①pH-V 图像
②对数图像
(2)分布系数图像
1.(2025·广东卷,12)CuCl 微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成
[CuCl2] -和[CuCl3]2-而溶解。将适量CuCl 完全溶于盐酸,得到含[CuCl2] -和
[CuCl3]2-的溶液,下列叙述正确的是( )
A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl 固体,[CuCl2]-浓度一定上升
C.H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2]===H++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c([CuCl2]-)+c([CuCl3]2-)+c(OH-)
解析:A 加水稀释,Cl-浓度降低,溶液中[CuCl3]2-的浓度一定下降,A 正
确;向溶液中加入少量NaCl 固体,①CuCl+Cl-⥫⥬[CuCl2]-、②[CuCl2]-+Cl
-⥫⥬[CuCl3]2-平衡均正向移动,①正移,[CuCl2]-的浓度增大,②正移,[CuCl2]
-的浓度减小,则[CuCl2]-的浓度不一定上升,B 错误;[CuCl2]-不能拆分,
H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2]===H++[CuCl2]-,C 错误;体系中存在电荷
守恒:c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c([CuCl2]-)+2c([CuCl3]2-),D 错误。
2.(2024·安徽卷,13)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS 和H2S 处理水样
中的Cd2+。
已知25 ℃时,H2S 饱和溶液浓度约为0.1 mol· L
-1 ,K a1(H2S) =
10
-6.97 ,K a2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误
的是( )
A.Na2S 溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH
-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S 溶液中:c(Na
+)> c(S
2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S 气体至饱和,所得溶液中:
c(H
+)> c(Cd
2+)
解析:B Na2S 溶液中存在电荷守恒:c(Na
+)+c(H +) =
c(OH
-)+c(HS
-)+ 2c(S
2-),A 项正确;Na2S 溶液中存在水解平衡:S2- +
H2O⥫⥬HS-+OH-、HS-+H2O⥫⥬H2S+OH-,且第一步水解程度远大于第二
步水解程度,Kh(S2-)=c(OH
-)·c(HS
-)
c(S
2-)
=
K w
K a2 (H 2S)
=1.0×10
-14
10
-12.90
=10-1.10,又
c(HS
-)一定小于0.01 mol·L-1,则c(OH
-)
c(S
2-) >10
-1.10
10
-2 >1,故c(OH-)>c(S2-),B 项错误;
由题给条件可知,Ksp(FeS)>Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1 的溶液中加入
FeS,发生沉淀转化:Cd2+(aq)+FeS(s)⥫⥬CdS(s)+Fe2+(aq),该反应的平衡常数
K=c(Fe
2+)
c(Cd
2+)
=c(Fe
2+)·c(S
2-)
c(Cd
2+)·c(S
2-)
=K sp(FeS)
K sp(CdS) =10
-17.20
10
-26.10=108.90>105,反应能进行完
全,则反应后溶液中c(Fe2+)=0.01 mol·L-1,c(Cd2+)=c(Fe
2+)
K
=0.01
10
8.90 mol·L-1=
10-10.90 mol·L-1<10-8 mol·L-1,C 项正确;向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1 的溶液中通入
H2S 气体至饱和,发生反应:Cd2+(aq)+H2S(aq)⥫⥬CdS(s)+2H+(aq),该反应的
平衡常数K =
c
2(H
+)
c(Cd
2+)·c(H 2S)
=K a1 (H 2S)· K a2 (H 2S)
K sp(CdS)
=10
-6.97 ×10
-12.90
10
-26.10
=
106.23>105,反应能进行完全,所得溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,此时溶液中H2S
达到饱和,c(H2S)=0.1 mol·L-1,代入K=
c
2(H
+)
c(Cd
2+)·c(H 2S)
=
0.02
2
c(Cd
2+)×0.1=
106.23,解得c(Cd2+)=4×10-9.23 mol·L-1<c(H+),D 项正确。
3.(2025·重庆卷,13)某兴趣小组为了探究沉淀的转化,在2 mL 0.2 mol·L-1
的AgNO3溶液中加入等体积等浓度的NaCl 溶液得悬浊液1,流程图如下,下列
说法错误的是( )
A.溶液1 中,c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl
-)+c(NO3
-)+c(OH-)
B.溶液2 中,c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)
C.溶液3 中,c(H+)=c(OH-)
D.此操作能证明:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
解析:C 在2 mL 0.2 mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积等浓度的NaCl 溶
液得悬浊液1 ,经分离后,向AgCl 中滴加6 mol·L-1 的氨水,发生反应
AgCl+2 NH 3· H 2O ===[Ag(NH 3)2]Cl +2H2O ,加入0.1 mol·L-1 KI 溶液2
mL,发生反应:[Ag(NH3)2]Cl+KI===AgI↓+KCl+2NH3,得到AgI 沉淀,由
物质的量关系可知,[Ag(NH3)2]Cl 不能完全反应,溶液3 中可能还存在剩余的氨
水以及[Ag(NH3)2]Cl。溶液1 中主要溶质是NaNO3,同时由于存在溶解平衡:
AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq),还存在极少量的Ag+、Cl-,选项中满足电荷守
恒关系,A 正确;根据元素守恒可知,若Ag+不水解,则c(Cl-)=c([Ag(NH3)2]
+),但Ag+会水解生成其他含银的微粒,故c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+),B 正确;溶
液3 中可能存在氨水过量的情况,不能得出c(H+)=c(OH-)的结论,C 错误;由
实验操作可知,存在转化AgCl NH 3· H 2O
→
[Ag(NH3)2]ClKI
→AgI,由此说明AgI 更
难溶,故可得出结论Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D 正确。
4.(2025·安徽卷,14)H2A 是二元弱酸,M2+不发生水解。
25 ℃时,向足量的难溶盐MA 粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中
lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH 的关系如图所示。
已知25 ℃时,K a1(H2A)=10
-1.6 ,K a2 (H 2 A )=10-6.8,lg 2=0.3。下列说法
正确的是( )
A.25 ℃时,MA 的溶度积常数Ksp(MA)=10-6.3
B.pH=1.6 时,溶液中c(M
2+)>c(Cl
-)> c(HA
-)>c(A2-)
C.pH=4.5 时,溶液中c(HA
-)>c(H 2 A)> c( A
2-)
D.pH=6.8 时,溶液中c(H+)+2c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)+c(Cl-)
解析:A MA 存在沉淀溶解平衡:MA(s)⥫⥬ M2+(aq)+A2-(aq)
,向足量的难溶盐MA 粉末中加入稀盐酸,H
+ 结合A
2- 生成HA
- 和H 2 A ,促进MA 溶解,溶
(H2A)=c(HA
-)·c(H
+)
c(H 2 A)
=10-1.6,则当c(H2A)=c(HA-)时,pH=1.6,K a2(H2A)=
c( A
2-)·c(H
+)
c(HA
-)
=
10-6.8
,
则
c(A2-)
=
c(H2A)
时
,
pH
=
6.8,K a1· K a2 =c( A
2-)·c
2(H
+)
c(H 2 A)
=10-8.4,则当c(A2-)=c(H2A)时,pH=4.2,则可
将图像转化为分布系数图像
进行分析。
溶液中存在物料守恒:c(M2+)=c(H 2 A)+c(HA
-)+c(A2-),当pH=6.8 时,
c(HA-)=c(A2-),c(H2A)=c
2(H
+)·c( A
2-)
K a1 · K a2
=(10
-6.8)
2×c( A
2-)
10
-1.6 ×10
-6.8 =10-5.2c(A2-),可忽
略
不
计
,
可
忽
略
不
计
,
则
c(M2+)=2c(A2-)=10-3
mol·L-1
,
Ksp(MA)=c(M2+)×c(A2-)=10-3×1
2 ×10-3= 1
2 ×10-6=
1
10
0.3×10-6=10-6.3,A 正确;根
据物料守恒:c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),c(M2+)>c(HA-),由图像可知,pH=1.6
时,c(HA-)>c(A2-) 成立,由电荷守恒:c(H+)+2c(M2+)=c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)
+c(OH-),结合物料守恒,约掉c(HA-)得到c(H2A)+c(H+)+c(M2+)=c(Cl-)+c(A2-)
+c(OH-),由图像可知,c(H2A)>c(A2-)且c(H+)>c(OH-),则c(M2+)<c(Cl-),故离子
浓度大小顺序:c(Cl-)>c(M2+)>c(HA-)>c(A2-),B 错误;由图像可知,pH=4.5 时,
溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C 错误;pH=6.8 时,结合物料守恒c(M2+)=c(A2-)
+c(HA-)+c(H2A) 及电荷守恒c(H+)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+ c(Cl-)+c(OH-) 可得:
c(H+)+2c(H2A)+c(HA-)=c(Cl-)+c(OH-),D 错误。
5.(2025·湖南卷,13)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下
列实验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol·L-1 KOH 溶
液。混合溶液的pH 与lg X[X =c(HC2O4
-)
c(H 2C2O4)
或
c(C2O4
2-)
c(HC2O4
-)
]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶
液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O4
2-)时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2O4
2-)> c(HC2O4
-)>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl
-)+c(HC2O4
-)+2c(C2O4
2-)
解
析
:
D
草
酸
的
电
离
平
衡
常
数
K a1= c( H C2O4
-)c( H
+)
c( H 2C2O4)
、K a2= c(C2O4
2-)c( H
+)
c( H C2O4
-)
,根据K a1> K a2可知,当lg X=0 时,
K a1对应的c(H+) 大,pH 数值小,因此K a1= c( H C2O4
-)c( H
+)
c( H 2C2O4)
=10-1.2 ,
K a2= c(C2O4
2-)c( H
+)
c( H C2O4
-)
=10
-3.8。K a1× K a2= c( H C2O4
-)c( H
+)
c( H 2C2O4)
× c(C2O4
2-)c( H
+)
c( H C2O4
-)
= c(C2O4
2-)c
2( H
+)
c( H 2C2O4)
=10-5.0,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2O4
2-)时,c(H+)=10-2.5mol·L-1,pH=2.5,A 正确;
当溶液呈中性时,c(H+)=10-7 mol·L-1 ,由两步电离平衡常数可知,
c( H C2O4
-)
c( H 2C2O4) = 10
-1.2
10
-7 >1 ,c(HC2O4
-)>c(H2C2O4) ,c(C2O4
2-)
c( H C2O4
-)
= 10
-3.8
10
-7 >1 ,c(C2O4
2-
)>c(HC2O4
-),B 正确;将草酸的两步电离平衡反应式相加,得到H2C2O4⥫⥬2H+
+C2O4
2- K=10-5.0 ,实验2 中两种溶液等体积混合,混合后c(H2C2O4)=0.1
mol·L-1,列三段式:
H2C2O4⥫⥬2H++C2O4
2-
始(mol·L-1) 0.1 0 0
变(mol·L-1) x 2x x
平(mol·L-1) 0.1-x 2x x
则4 x
3
0.1- x =10-5.0,估算x 的数量级为10-3,故Q=c(Ba
2+)×c(C2O4
2-)≈0.1×10-
3=10-4>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故有沉淀生成,C 正确;根据电荷守恒,右侧缺少
了OH-的浓度,D 错误。
6.(2025·甘肃卷,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 eq ¿(⥫== ⥬,¿¿7( pK _ 1 =2.4))+ NH 3CH 2COO
-
==
⥫
⥬NH2CH2COO-
在25 ℃时,其分布分数δ[如δ(NH2CH2COO-)=
c(NH 2CH 2COO
-)
c(
+ NH 3CH 2COOH +c(
+ NH 3CH 2COO
-)+c(NH 2CH 2COO
-)
]
与溶液pH 关系如图中上部所示。在100 mL 0.01 mol·L-1 +NH3CH2COOH·Cl
-溶液中逐滴滴入0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液pH 与NaOH 溶液滴入体积的变
化关系如图中下部所示。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(
+ NH 3CH 2COOH )+c(
+ NH 3CH 2COO
-)+c(H+)=c(OH-)
解析:C 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( N H 2C H 2COO
-)
c(
+ N H 3C H 2COO
-)
=c(H+)=10-9.6
mol·L-1,故此时pH=9.6,B 正确;b 点加入10 mL NaOH 溶液,含氮溶质为
+NH3CH2COO-,+NH3CH2COO-既可以电离又可以水解,因为此时pH=6,溶液
呈
酸
性
,
即
+NH3CH2COO-
电
离
程
度
>
水
解
程
度
,
故
c(+NH3CH2COOH)<c(NH2CH2COO-),C 错误;c 点加入20 mL NaOH 溶液,所得
溶液中溶质为NH2CH2COONa 和NaCl,结合质子守恒可知,2c(+NH3CH2COOH)
+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-),D 正确。
限时规范训练
(建议用时:45 分钟 满分:33 分)
选择题:每小题3 分,共33 分。
1.(2025·北京石景山一模)25 ℃时,关于浓度均为0.1 mol·L-1 的氨水和
NH4Cl 两种溶液,下列说法不正确的是( )
A.分别通入少量HCl 气体,c(NH4
+)均增大
B.水电离出的c(H+):氨水的小于NH4Cl 溶液的
C.两种溶液等体积混合后(pH>7):c(NH 3· H 2O)>c(NH4
+)>c(Cl-)>c(OH-)
D.两种溶液等体积混合后(pH>7):c(H+)+c(NH4
+)=c(OH-)+c(Cl-)
解析:C 向0.1 mol·L-1的氨水和NH4Cl 两种溶液中,分别通入少量HCl 气
体,盐酸和一水合氨反应,铵根离子浓度增大,氯化铵溶液中铵根离子水解被
抑制,则c(NH4
+)均增大,A 正确;一水合氨电离出氢氧根,抑制水的电离,铵
根促进水的电离,氨水中水电离出的c(H+)小于NH4Cl 溶液水电离出的c(H+),
B 正确;0.1 mol·L-1的氨水和NH4Cl 两种溶液等体积混合后(pH>7),溶液显碱
性,说明一水合氨电离程度大于铵根离子水解程度, c(NH 4
+
)>c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(OH-),C 错误;0.1 mol·L-1的氨水和NH4Cl 两种溶液等体
积混合后(pH>7),溶液显碱性,溶液中存在电荷守恒,c(H+)+c(NH 4
+)=c(OH-)
+c(Cl-),D 正确。
2.(2025·中国人民大学附中三模)下列关于常温下的NaClO 溶液说法不正确
的是( )
资料:25 ℃时,Ka(HClO)=4.0×10
-8 ,K a1 (H 2CO3 )=4.5×10
-7 ,K a2
(H2CO3)=4.7×10-11
A.NaClO 溶液显碱性
B.pH=9.0 的NaClO 和HClO 的混合溶液中,c(ClO-)<c(Na+)<c(HClO)
C.在酸性条件下可能与NaCl 溶液反应产生氯气
D.与少量CO2反应的离子方程式为CO2+ClO-+H2O===HClO+HCO3
-
解析:B NaClO 为强碱弱酸盐,故NaClO 溶液显碱性,A 正确;Ka(HClO)
=c(ClO
-)c(H
+)
c (HClO)
=4.0×10-8,当pH=9.0 时,c(ClO
-)
c (HClO) =4.0×10
-8
c(H
+)
=4.0×10
-8
1.0×10
-9
=40,c(HClO)<c(ClO-),B 错误;在酸性条件下能与NaCl 溶液发生反应Cl-
+ClO -+2H +===Cl2↑+H2O,产生氯气,C 正确;由于酸性强弱顺序:
H 2CO3>HClO>HCO3
-,则与少量CO2 反应的离子方程式为CO2+ClO -+
H2O===HClO+HCO3
-,D 正确。
3.(2025·滨州二模)某平衡体系如图,隔膜允许NH3·H2O 通过,不允许NH4
+
和OH-通过。设溶液中c 总(NH3·H2O)=c(NH3·H2O)+c(NH4
+),且隔膜两侧的溶
液体积相同。下列说法正确的是[已知:室温下Kb(NH3·H2O)=1.0×10-5,lg
2≈0.3]( )
A.水的电离程度:溶液A<溶液B
B.溶液A 中:c 总(NH3·H2O)=101c(NH3·H2O)
C.向溶液A 中通入一定量NH3,重新平衡后,溶液B 的pH 保持不变
D.撤去隔膜使溶液A 与溶液B 充分混合,所得溶液的pH 约为10.7
解析:B 根据题中信息可知,溶液B 的pH 大于溶液A 的pH,因此溶液B
中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B 中水的电离程度小,A 错误;溶
液
A
的
pH =7 ,溶液
A
中
c(OH-) =10-7
mol·L-1 ,故有
c(NH 3· H 2O)
c总 (NH 3· H 2O)
=
c(NH 3· H 2O)
c(NH 3· H 2O)+c(NH4
+)
=
1
1+
K b
c(OH
-)
=1
101,B 正确;向溶液
A 中通入一定量NH3,导致A 中NH3·H2O 浓度增大,NH3·H2O 跨膜进入溶液B
中,导致B 中NH3·H2O 增大,NH3·H2O 的电离平衡正移,OH-浓度增大,pH
也增大,C 错误;假设A、B 溶液的体积均为V,溶液A、B 中c(OH-)分别为
10-7 mol·L-1 和10-3 mol·L-1,故c(OH-)=10
-7V +10
-3V
2V
mol·L-1≈10
-3
2 mol·L-1,
pOH=-lg c(OH-) =-lg 10
-3
2 =3 +0.3 =3.3 ,pH =10.7 ,但在混合过程中
NH3·H2O 的电离平衡会发生移动,故所得溶液的pH 不是10.7,D 错误。
4
.
(2025·
厦
门
二
模
)25
℃
时
,
Ksp[Cu(OH)2]
=
10
-19.3 ,Cu
2+ (aq)+ 4 NH 3(aq)⥫⥬[Cu(NH 3)4 ]2+(aq) K =1012.9 。向10
mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中滴加8 mol·L-1氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水
至沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液。下列说法错误的是( )
A.将浓氨水稀释至8 mol·L-1,
c(NH4
+)
c(OH
-)
不断变小
B.Cu2+沉淀完全时(c=10-5 mol·L-1),pH=7.15
C .Cu(OH )2(s)+ 4 NH 3(aq)⥫⥬[Cu(NH 3)4]2+(aq)+2OH-(aq) K′=10-6.4
D .NH4
+对于Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2+有促进作用
解析:B 浓氨水中存在平衡:NH3·H2O⥫⥬NH 4
++OH-,将浓氨水稀释至8
mol·L-1,c(NH 4
+)和c(OH-)均减小,由于氨水的浓度降低,对水的电离抑制程度
减小,c(OH-)减小的程度小于c(NH 4
+),c( N H 4
+)
c(O H
-)不断变小,A 正确;Cu2+沉淀完
全时(c=10-5 mol·L-1),溶液中c(OH-)=√
K sp[Cu(OH )2]
c(C u
2+)
=√
10
-19.3
10
-5 mol·L-1=10-7.15
mol·L-1 ,c(H+)= 10
-14
10
-7.15 mol·L-1=10-6.85 mol·L-1 ,pH=6.85 ,B 错误;Cu2+(aq)
+4NH3(aq) ⥫⥬ [Cu(NH3)4]2+(aq) 的平衡常数K=c {[Cu( N H 3)4]
2+}
c
4( N H 3)c(C u
2+)=1012.9 ,
Cu(OH)2(s)+4NH3(aq)
⥫⥬
[Cu(NH3)4]2+(aq)+2OH-(aq) 的平衡常数
K'=
c
2(O H
-)c {[Cu( N H 3)4]
2+}
c
4( N H 3)
=
c
2(O H
-)c {[Cu( N H 3)4]
2+}c(C u
2+)
c
4( N H 3)c(C u
2+)
=Ksp[Cu(OH)2]×K=10-19.3×1012.9=10-6.4 ,C
正确;增大NH 4
+的浓度,平衡NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O⥫⥬NH 4
++OH-逆向移动,
溶液中NH3的浓度增大,对于Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2+有促进作用,D 正确。
5.(2025·绍兴二模)25 ℃,向10 mL 浓度均为0.1 mol·L-1 的Na2CO3 和
NaHCO3 混合溶液中,逐滴加入0.1 mol·L-1 的MgCl2 溶液。H2CO3 的电离常数
K a1 =4.5×10
-7 ,K a2=4.7×10-11;Ksp(MgCO3)=4×10-6。下列有关说法正确
的是( )
A.25 ℃时,MgCO3饱和溶液中,含碳微粒最主要以HCO3
-形式存在
B.25 ℃时,0.1 mol MgCO3固体不可全部溶于1 L 0.2 mol·L-1的盐酸中
C .加入10 mL 0.1 mol·L-1 的MgCl2 溶液后,溶液中存在c(Na +) =
c(CO3
2-)+ c(HCO3
-)+c(H2CO3)
D.将上述MgCl2溶液加入到0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中无明显现象
解析:A 25 ℃时,MgCO3溶解度小,MgCO3饱和溶液的pH≈7,H2CO3的
电离常数K a2=4.7×10-11,
c(C O3
2-)c( H
+)
c( HC O3
-)
=4.7×10-11,
c(C O3
2-)×10
-7
c( HC O3
-)
=4.7×10-11,
c(C O3
2-)
c( HC O3
-)=4.7×10-4,所以含碳微粒最主要以HCO3
-形式存在,A 正确;25 ℃时,
0.1 mol MgCO3 与盐酸完全反应消耗0.2 mol 盐酸,固体能全部溶于1 L 0.2
mol·L-1的盐酸中,B 错误;加入10 mL 0.1 mol·L-1的MgCl2溶液后,溶液中的
溶质为0.1 mol·L-1 NaCl、0.05 mol·L-1 NaHCO3 的混合液,根据元素守恒,
c(Na+)=0.15 mol·L-1 、c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(H2CO3)=0.05 mol·L-1 ,溶液中存在
c(Na+)=3c(CO3
2-)+3c(HCO3
-)+3c(H2CO3),C 错误;将上述MgCl2 溶液加入到0.1
mol·L-1 NaHCO3溶液中生成白色沉淀,释放出气体CO2,D 错误。
6.(2025·河南名校联盟二模)常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液中
滴加V mL 0.1 mol·L-1NaOH 溶液,溶液中分布系数δ[如δ(CH3COOH)=
c(CH 3COOH )
c(CH 3COOH )+c(CH 3COO
-)
]与pH 关系如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.L1曲线代表δ(CH3COOH)与pH 关系
B.Ka(CH3COOH)=10-4.75
C.V=10 时溶液中c(H+)>c(CH3COOH)
D.V=5 时溶液的pH<7
解析:C 随pH 增大,醋酸电离平衡向右移动,δ(CH3COO-)增大,
δ(CH3COOH)减小, 可知L1 曲线代表δ(CH3COOH)与pH 关系,A 正确;根据
M
点
c(CH3COOH)=c(CH3COO-)
时
pH=4.75
,
Ka(CH3COOH)=
c(C H 3COO
-)c( H
+)
c(C H 3COOH )
=10-4.75,B 正确;V=10 时溶液的溶质为CH3COONa,醋酸
根离子水解生成醋酸分子和氢氧根离子,c(CH3COOH)≈c(OH-),溶液呈碱性,
c(H+)<c(OH-) ,故c(H+)<c(CH3COOH) ,C 错误;V=5 时溶液为含等浓度
CH3COOH 和CH3COONa 的混合液,Kh=
K w
K a(C H 3COOH ) = 10
-14
10
- 4.75=10-
9.25<Ka(CH3COOH),CH3COOH 电离程度大于CH3COO-水解程度,所以溶液呈酸
性,D 正确。。
7.(2025·新乡三模)常温下,将V0 mL 浓度均为0.1 mol·L-1 的三种一元酸
HX、HY、HZ 分别稀释至V mL。溶液的pH 与lg V
V 0的关系如图所示。下列有
关说法正确的是( )
A.三种酸的酸性:HX>HY>HZ
B.常温下,HX 的电离常数约为10-11.4
C.等物质的量浓度的NaY、NaZ 溶液中,水的电离程度:NaZ>NaY
D.等物质的量浓度的HY 与NaOH 溶液按体积比2∶1 混合,混合溶液中
c (HY )< c(Y
-)
解析:D 由图可知,0.1 mol·L-1 HZ 溶液pH 为1,则HZ 为一元强酸,
HY、HX 溶液的pH 大于1,所以两者为一元弱酸,由HY 溶液pH 小于HX 可
知,HY 的酸性强于HX,则三种酸的酸性强弱顺序为HX<HY<HZ;由图可知,
0.1 mol·L-1 HX 溶液pH 为5.2,则HX 的电离常数约为10
-5.2 ×10
-5.2
0.1
=10-9.4;稀
释100 倍后,HY 溶液pH 为3.4,则HY 的电离常数约为10
-3.4 ×10
-3.4
0.001
=10-3.8。
由以上分析可知,三种酸的酸性强弱顺序为HX<HY<HZ,A 错误;HX 的电离
常数约为10-9.4,B 错误;HY 为一元弱酸、HZ 为一元强酸,则NaZ 在溶液中不
水解,NaY 在溶液中水解促进水的电离,所以等物质的量浓度的NaY、NaZ 溶
液中,NaY 溶液中水的电离程度大于NaZ,C 错误;等物质的量浓度的HY 与
氢氧化钠溶液按体积比2∶1 混合得到等浓度的NaY 和HY 混合溶液,由分析可
知,Y-的水解常数为Kh=
K w
K a
=1.0×10
-14
1.0×10
-3.8<Ka,说明HY 的电离程度大于Y-
在溶液中的水解程度,所以溶液中Y-浓度大于HY,D 正确。
8.(2025·内江三模)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸。常温下,向20 mL 0.1
mol·L-1 H3PO3 溶液中滴加V mL 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,在混合液中pX[
p X =-lg X ,X =c(H 2PO3
-)
c(H 3 PO3)或
c(HPO3
2-)
c(H 2PO3
-)
]与pH 的关系如图所示。下列叙述错
误的是( )
A . K a1的数量级为10-2
B.V=20 时c(Na
+)>c(H 2PO3
-)>c(H
+)>c(HPO3
2-)>c(H3PO3)
C.当c(H 2PO3
-)=10c(HPO3
2-)时溶液pH 为7.7
D.H3PO3+HPO3
2- ⥫⥬2 H 2PO3
-的平衡常数K=1.0×105.3
解析:C 根据电离常数表达式可知,随着pH 增大,-lg c(H 2PO3
-)
c(H 3 PO3)
、-lg
c(HPO3
2-)
c(H 2PO3
-)
减小,而K a1 > K a2,故直线b 代表-lg
c(HPO3
2-)
c(H 2PO3
-)
与pH 关系,直线a
代表-lg c(H 2PO3
-)
c(H 3 PO3)
与pH 关系,根据M、N 点坐标数据可计算电离常数:
K a1 =10
-1.4 ,K a2=10-6.7。K a1=10-1.4,故数量级为10-2,A 正确;V=20 时,
H3PO3 和氢氧化钠溶液恰好完全反应生成NaH2PO3 ,水解常数为Kh =
K w
K a1
=10
-12.6 <K a2,故以电离为主,溶液显酸性,故c(Na+)>c(H2PO3
-
)>c(H+)>c(HPO3
2-)>c(H3PO3) ,B 正确;K a2=10-6.7 ,c(H2PO3
-)=10c(HPO3
2-) 时,
pH=5.7
,
C
错
误
;
H3PO3+HP
O3
2- ⥫⥬2 H 2 PO3
-的平衡常数K =
c
2( H 2 PO3
-)
c( HPO3
2-)·c( H 3 PO3)
= c( H 2 PO3
-)·c( H 2 PO3
-)·c( H
+)
c( HPO3
2-)·c( H 3 PO3)·c( H
+)
=
K a1
K a2
=1.0×105.3,D 正确。
9.(2025·南昌摸底)常温下,向Cu(OH)2饱和溶液[有足量Cu(OH)2固体]中
滴加氨水,发生反应:Cu
2+ (aq)+ 4 NH 3· H 2O(aq)⥫⥬[Cu(NH 3)4 ]2+(aq)
+4H2O(l),滴加氨水过程溶液中lg c(M)与pH 的关系如图所示,其中c(M)表示
Cu2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3·H2O、NH4
+的浓度。下列说法正确的是( )
A.L1表示lg c(Cu2+)与pH 的关系
B.NH3·H2O 的Kb=10-4.7
C.pH=9.3 时,2c(Cu2+)+2c{[Cu(NH3)4]2+}+c(NH3·H2O)=10-4.7 mol·L-1
D .Cu
2+ (aq)+ 4 NH 3· H 2O(aq)⥫⥬[Cu(NH 3)4 ]2+(aq)+4H2O(l)的K=
1020.1
解析:B 向有足量Cu(OH)2固体的饱和Cu(OH)2溶液中滴加氨水,发生反
应:Cu
2+ (aq)+ 4 NH 3· H 2O(aq)⥫⥬[Cu(NH 3)4 ]2+(aq)+4H2O(l),加氨水
前溶液中没有[Cu(NH 3)4]2+,滴加氨水后c{[Cu(NH3)4]2+}迅速增大,故曲线
L4代表[Cu(NH3)4]2+,溶液pH 不断增大,c(OH-)增大,结合Ksp[Cu(OH)2]不变可
知,c(Cu2+) 减小,故曲线L3 代表Cu
2+,NH4
+由NH3·H2O 电离得到:
NH 3· H 2O ⥫⥬NH4
++OH-,随着溶液的碱性增强,NH3·H2O 的电离逐渐被抑制,
最终c(NH4
+)<c(NH3·H2O),故曲线L2代表NH3·H2O,曲线L1代表NH4
+。结合上述
分析可知,L1表示溶液中lgc(NH4
+)与pH 的关系,A 错误;pH=9.3 时,c( N H 4
+)
=c(NH3·H2O),c(OH-)=10-4.7 mol·L-1,代入NH3·H2O 的Kb=
c(NH4
+)·c(OH
-)
c(NH 3· H 2O)
=
10-4.7,B 正确;pH=9.3 时,c(NH4
+)=c(NH3·H2O),根据电荷守恒,c(H+)+c(NH 4
+
)+2c(Cu2+)+2c{[Cu(NH3)4]2+}=c(OH-)=10-4.7 mol·L-1,可得2c(Cu2+)+2c{[Cu(NH3)4]2+}
+c(NH3·H2O)<10-4.7 mol·L-1 ,C 错误;pH=11 时,c(Cu2+)=10-13.7 mol·L-1 ,
c{[Cu(NH3)4]2+}=10-5.6
mol·L-1
,
c(NH3·H2O)=c( N H 4
+)·c(O H
-)
K b
= 10
-3×10
-3
10
- 4.7
mol·L-1=10-1.3 mol·L-1,则Cu2+(aq)+4NH3·H2O(aq) ⥫⥬ [Cu(NH3)4]2+(aq)+4H2O(l)的
K=
c {[Cu( N H 3)4]
2+}
c(C u
2+)·c
4( N H 3· H 2O)
=
10
-5.6
10
-13.7×(10
-1.3)
4=1013.3,D 错误。
10.(2025·邵阳二模)25 ℃时,向0.10 mol·L-1的一元酸HA 溶液中滴加等浓
度的NaOH 溶液,滴定过程中溶液的pH 及-lgc(H
+)水,[c(H+)水指由水电离出
来的H+,单位mol·L-1]变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:a>b>c
B.V(NaOH 溶液)=25.00 mL 时,2c(H+)+c(A-)=2c(OH-)+c(HA)
C.d 点溶液中,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.25 ℃时,反应A-+H2O⥫⥬HA+OH-的平衡常数为:1.0×10-9.2
解析:D 随着NaOH 的加入,发生HA+NaOH===NaA+H2O,溶液的pH
增大,水电离的氢离子浓度先增大后减小,故曲线②表示溶液pH 随NaOH 溶
液体积的变化,曲线①表示-lg c(H+)水随NaOH 溶液体积的变化。曲线①表示-lg
c(H+)水随NaOH 溶液体积的变化,水的电离程度:b>c>a,A 错误;V(NaOH 溶
液)=25.00 mL 时,溶质为等浓度的HA、NaA,由质子守恒可得,2c(H+)
+c(HA)=2c(OH-)+c(A-),B 错误;d 点溶液为HA 溶液与NaOH 溶液恰好完全反
应,溶质为NaA,由于A-水解,且溶液pH>7,则离子浓度大小顺序为:
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C 错误;由初始条件下,0.10 mol·L-1的一元酸HA
溶液中,水电离出来的c(H+)=1×10-11.1 mol·L-1 可知,K a = 10
-2.9×10
-2.9
0.1
=10-4.8,
则
反
应
A-+H2O⥫⥬HA+OH-
的
平
衡
常
数
Kh=
c( HA )c(O H
-)
c( A
-)
= c( HA )c(O H
-)c( H
+)
c( A
-)c( H
+)
= K w
K a
=10-9.2,D 正确。
11.(2025·晋中二模)常温下,用0.1000 mol·L-1NaOH 溶液滴定20.00 mL
H2A 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
图所示。已知:A2-分布分数:δ(A2-)=
c( A
2-)
c(H 2 A)+c(HA
-)+c( A
2-)。
下列说法错误的是( )
A.c(H2A)=0.1000 mol·L-1
B.当c(H2A)=c(A2-)时,溶液的pH=8.0
C.常温下,H2A 的K a1为10-6.38
D.m 点溶液中:c(HA
-)>c(H 2 A)> c( A
2-)
解析:B 由滴定曲线可知,当V(NaOH)=0 时,溶液中只存在H2A,此时
H2A 未发生反应,根据n=cV,NaOH 溶液滴定H2A 溶液,最终完全反应时消耗
NaOH 溶液40.00 mL ,根据反应H2A+2NaOH===Na2A+2H2O ,n(H2A)=1
2
n(NaOH) ,n(NaOH)=0.1000 mol·L-1×0.04 L= 0.004 mol ,则n(H2A)=0.002
mol,H2A 溶液体积为20.00 mL = 0.02 L,c(H2A)=0.002mol
0.02 L =0.1000 mol·L-1,
A 正确;由图可知,曲线a 表示H2A 的分布分数,曲线b 表示HA-的分布分数,
曲线c 表示A2-的分布分数。pH=6.38 时c(H+)=10-6.38 mol·L-1,曲线a 和曲线b 相
交,此时c(H2A)=c(HA-),根据H2A⥫⥬H++HA-,K a1= c( H
+)·c( H A
-)
c( H 2 A )
=10-6.38;
pH=10.26 时c(H+)=10-10.26 mol·L-1,曲线b 和曲线c 相交,此时c(A2-)=c(HA-),根
据
HA-⥫⥬H++A2- ,K a2= c( H
+)·c( A
2-)
c( H A
-)
=10-10.26 。当
c(H2A)=c(A2-) 时,
K a1× K a2= c( H
+)·c( H A
-)
c( H 2 A)
× c( H
+)·c( A
2-)
c( H A
-)
= c
2( H
+)·c( A
2-)
c( H 2 A)
=c2(H+)=10-6.38×10-
10.26=10-16.64,c(H+)=10-8.32 mol·L-1,溶液pH = 8.32,B 错误;由B 选项中的分析
可知K a1=10-6.38,C 正确;由图可知,m 点溶液中:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),D 正确。