2025年高考化学总复习《离子平衡图像分析》专项测试卷（含答案）

2025年高考化学总复习《离子平衡图像分析》专项测试卷含答案

学校:班级：姓名：考号：

1.（2023•浙江1月选考）甲酸（HCOOH）是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换

树脂（含固体活性成分R3N,R为烷基）因静电作用被吸附回收，其回收率（被吸附在树脂上甲酸根的物

质的量分数）与废水初始pH关系如图（已知甲酸K*L8xlO-4）,下列说法不正确的是（）

%7

/

哥6/

I

与5V/

回4

3

2

1

8

+

A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O'-R3NH+OH

B.pH=5的废水中c（HC00j：c（HC00H）=18

C.废水初始pH<2.4,随pH下降，甲酸的电离被抑制，与R3NH+作用的HCOCT数目减少

D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在

2.（2022.浙江1月选考）某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol-L-1Na2cO3溶液和

11

40mL0.2mol-LNaHCO3溶液，再分别用0.4mol-L盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如

下曲线：

1020Vl3040y（HCl）/mL

下列说法正确的是()

A.图中甲、丁线表示向NaHCCh溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2c03溶液中滴加盐酸

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B.当滴加盐酸的体积为VimL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为:HCO]+H+=

CO2T+H2O

C.根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,c点可用酚醐、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点

D.Na2c03和NaHCCh溶液中均满足：c(H2co3)-c(C0g)=c(0H)c(H+)

3.(2024.新课标卷)常温下CH2C1COOH和CHChCOOH的两种溶液中，分布系数3与pH的变化关系

c(CH2c7coeT)

如图所示。[比如：3示H2cle00-)二

C(CH2CZCOOH)+C(CH2CZCOO-)

1.()

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

().0

().00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.66.0

pH

下列叙述正确的是

A.曲线M表示b(CHCl2coe)-)〜pH的变化关系

B.若酸的初始浓度为0.10molU,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHChCOOj+c(OH)

C.CH2C1COOH的电离常数Ka=10-L3

电离度a(CH2QC00H)0.15

D.pH=2.08时

'电离度a(CHCl2COOH)0.85

4.(2024.河北卷)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,1g空答与-lgc(CN)的关系如图。

C(配图十)

(

小(

卜

梃

帼

Mla

邻u

t)

下列说法正确的是()

A.99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中CN的平衡浓度X>Y

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B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时〜望a>

c（X配禺子）c（Z配禺子）

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

5.（2023・湖南卷）常温下，用浓度为0.0200mol-L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.0200mol-L-1

的HC1和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随“（『篇需）的变化曲线如图所示。下

列说法错误的是（）

A.Ka(CH3coOH)约为10-476

+

B.点a：c(Na)=c(Clj=c(CH3COOj+c(CH3COOH)

C点b：c(CH3COOH)<c(CH3COO)

D.水的电离程度:a<b<c<d

考情分析:离子平衡图像试题是高考常考题型，通常以文字和图像组成，文字给出题目情景、研究对象

及数据，图像中含有多种微粒和多条曲线，多步反应，图像类型多为滴定图像和分步系数图像等。

考查角度:⑴曲线含义或对应的微粒种类;⑵离子浓度大小关系;⑶平衡常数的计算;⑷溶液pH判断

等。

1.中和滴定单一曲线的分析

抓反应“起始”点判断酸、碱的相对强弱

抓反应“一半”点判断是哪种溶质的等量混合

抓溶液“中性”点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足

抓“恰好反应”点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性

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抓反应“过量”点判断溶液中的溶质及哪种物质过量

如室温下，向20mLO.lmol-L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol-L-1NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示:

2.中和滴定分布系数图像分析

2c24）2c24

以草酸（H。为例,在不同pH溶液中存在的三种微粒形式（H。、HC2OJ,C2O汇）的分布系数

图如下:

（1）曲线I、n、in分别代表的微粒变化

曲线表示2。4,曲线表示曲线表示。/。

IH2cnHC2OJ,HIc?

⑵利用交点A、C粒子浓度的等量关系，计算草酸（H2c2。4）的Kai和Ka2：

C(HC20]>C(H+)

=c（H+）=10f此时A点对应的pH招Ka/

c(H2c2O4)

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也需等=c(H+)=10-42,此时c点对应的pH=pKa2o

C(H(,r(J/)Z

⑶利用Ka1和Ka?计算特殊点pH：

^C(HCO；)-C(H+)C(C2O»C(H+)_C2(H+)-C(C2

2。。

aia2)

--c(H2c2O4)'C(HC2OJ)—c(H2c2。4

在B点时有c(H2c204)=c(C20歹)，则B点的c(H+)=jKa】•代入可得此时pH="¥包。

⑷利用图像比较粒子浓度：

当pH=。一4叫2时，C(HC2O4)>C(H2c2O4)=C(C20t)；当pK>pH>

2z2a

时,c(HC2O])>c(C2O故)>c(H2c2O4)o

3.中和滴定的直线图像及分析

常温下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所

示：

2

⑴滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY、HY+OHH2O+Yo

⑵滴加NaOH溶液过程中,1g喏白逐渐,1g噜?逐渐o

⑶电离常数:(2(H2Y)=oe点对应溶液中C(H2Y)°(丫2-)(填“>”“<”或“=")。

1.(2024.温州第三次测试)在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力与pH的变化如图。下列

有关说法中正确的是()

A.a点CH3COOH溶液未达到电离平衡状态

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B.离子总浓度越大,溶液导电能力越强

C.向等体积的a、b两点溶液中分别滴入同一NaOH溶液至中性，溶液中的〃(CH3co0-)相同

D.b点后，溶液中加水稀释,所有离子浓度均减小

2.(2024.浙江高考模拟)某水溶液中存在H2XO3/HXO5、HYO广/H2Y0］缓冲对。常温下，该水溶液中

各缓冲对微粒浓度之比的对数值lgG［G表示c(H2XO3)/c(HX0.)或C(HY0/)/C(H2Y0］)］与溶液pH

103

的变化关系如图所示(已知:常温下,H2XO3的电离平衡常数为Ka】=10-64、/fa2=10-,H3YO4的

电离平衡常数为长久=10-2.1、Ka2=10-7.2、乂3=10次7)。下列说法不正确的是()

A.曲线I表示1g嘿缪与溶液pH的关系

B.a-b的过程中，水的电离程度越来越大

C.当C(H2XO3)=C(HX01)时,C(HYOH)>C(H2YO7)

D.当溶液pH逐渐增大时，”当螺萼逐渐减小

3.(2024.金丽衢十二校一模)常温下，向某浓度H2A溶液中加入NaOH(s),保持溶液体积和温度不变，测

得pH与-lgc(H2A)、-lgc(A2)、-1g［器变化如图所示。下列说法不正确的是()

r

<

)

*

TC

卷V

H

(

vlr

K

tr

aTo

A.曲线②代表-1g［吟］变化，曲线③代表-3衣一)

C(HA)

B.由图中的数据计算得Ka］(H2A)=10°8

+2

C.NaHA溶液中c(Na)>c(HAj>c(Aj>c(H2A)

D.b点时，满足c(Na+)>3c(A2)

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4.常温下，用0.10mol-L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol-L-1的CH3coOH溶液和

HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()

A.两种一元弱酸的电离常数:Ka(CH3coOH)<Ka(HCN)

B.溶液中水的电离程度:③，②〉①

C.pH=7时,c(CH3coO)=c(CN)

D.滴定时均可选用甲基橙作指示剂,指示滴定终点

5.赖氨酸［H3N+(CH2)4CH(NH2)CO(X用HR表示］是人体必需氨基酸淇盐酸盐(H3RCI2)在水溶液中存

K,K2K3

在如下平衡:H3R2+-H2R+-HR-R-。向一定浓度的H3RCI2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中

H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系数3(X)随pH变化如图所示。已知3(为=再巧而篇荷丽不，

下列表述正确的是()

B.M点,c(Cl)+c(OH)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)

C.0点,pH」些;脸

D.P点,c(Na+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)

6.某温度下,向一定体积的0.2molL』H2CrO4溶液中逐渐加入KOH固体(溶液体积保持不变),各种含

铭元素微粒及OH的浓度随pH的变化如图所示。下列有关说法中，正确的是)

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(mol-L-1)

A.该温度下的KW=10"3

B.溶液中存在平衡Cr2O丈+H20-2CrOt+2H+,该温度下此反应的^=10-132

C.KHCrCU溶液呈碱性

D.E点溶液中存在c(K+)<2c(Cr2O歹在3c(CrO：-)

对数图像的解题策略

⑴先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。

⑵再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义，是浓度对数还是比值对数。

⑶抓住图像中的特殊点如pH=7、lgx=0、交叉点等。

⑷理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。

⑸将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接，作出选项的正误判断。

参考答案

真题导航

l.D[A项，由图可知,R3N溶液呈碱性，溶液中存在平衡R3N+H2O=R3NH++0H：故A正确;B项，由

电离常数公式可知，黑端=余。当溶液pH为5时，废水中器器=浅占与8,故B正确;C

项面图可知，溶液pH为2.4时,废水中的甲酸及其盐回收率最高。当溶液中pH小于2.4时,随溶液

pH下降，溶液中氢离子浓度增大，甲酸的电离被抑制，溶液中甲酸根离子浓度减小，与R3NH+作用的数

目减小，故C正确;D项，废水中存在平衡R3N+H2O=R3NH++0H,当废水初始pH大于5时,平衡向

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左移动，离子交换树脂活性成分主要以RaN形态存在，故D错误;故选Do］

2.C［因为CO/比HCO］的水解程度大，且Na2c03溶液浓度比NaHCCh溶液大，故Na2c。3溶液的起

始pH较大，甲线表示向Na2c03溶液中滴加盐酸，向Na2c03溶液中滴加盐酸时,COg一

HCO5TH2CO3TCO2,开始加入盐酸时没有C02产生,故丁线表示向Na2c03溶液中滴加盐酸,A项错

误;从图像可以看出,b点尚未放出C02,此时反应的离子方程式是HCO/H+-H2co3,B项错误;图像

显示c点pH在8~10,则可以用酚猷作指示剂,d点pH在3~4,则可以用甲基橙作指示剂,C项正确;根

据质子守恒,Na2c03溶液中c(OH)=c(H+)+c(HCO#2c(H2co3),D项错误。］

3.D［Cl为吸电子基，则CH2cleOOH的酸性弱于CHChCOOH,故

Ka(CH2cleOOH)<Ka(CHCl2coOH)。调pH时,CHC12coOH溶液中CHCkCOOH分布系数减小的趋

势快,CHC12coCT分布系数增大的趋势快,CH2cleOOH溶液中CH2clec)0H分布系数减小的趋势缓

慢,CH2clec)0-分布系数增大的趋势缓慢，故曲线M表示8(CH2ClCOOj~pH的变化关系,A错误;a点

时，溶液的pH=l,即c(H+)=0.1mol-L_1,c(H+)»c(OHj=1x10-13mol-L1,而a点酸的浓度

1+

c(CHChCOOH)=0.6rnol-L-,故c(H)>c(CHCl2COOj+c(OHj,B错

c(CH2c2C00->C(H+)

误；Ka(CH2cle00H)=当C(CH2C1COOH)=C(CH2C1COO)

C(CH2CZCOOW)

时，Ka(CH2clec)OH)=c(H+klO-2.8,同理，Ka(CHCl2coOH)=10」3,c错误；鼠制黑蓝

6(CHC12c。。一)'p.08日寸,d(C2cCOO)05,<5(CC-C00)035,古攵a(cHQ2c00H)o.85f।［石角。］

4.B［设X、Y、Z与CN-形成的配离子化学式分别为X(CN)x、Y(CN),SZ(CN)“以X为例,存在解

离平衡X(CN)x—X+xCN，其平衡常数KX=C%：；£?两边同时取对数并整理得lg-^-=x-［-lg

c(CNj］+lgKx,则X对应的图像为斜率为x的直线，同理,Y对应的图像为斜率为y的直线,Z对应的图

像为斜率为z的直线。设X的初始浓度为见99%的X转化成配离子

时,C(为=0.01区区924=0.990坨益为=恒黑=2同理趣就*产2,在图像中找到X、Y两直

C［八(LN)x\'J.。LI(LNJyJ

线纵坐标值为-2对应的横坐标的值,X的横坐标数值更大,由于横坐标是-lgc(CN)则X对应的c(CNj

更小,A错误;向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,Y会消耗溶液中的CN,新平衡下c(CN)

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会变小,-lgc(CN)就会变大,则此时X、Z对应的点会沿着相应直线向右移动，结合图像可知，移动

后趣就>馆房*7则就>就今田正确;根据上述分析知,x>y>z,因此由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,C错误;直线上的点代表平衡状态,P点在Y对应

直线的下方，在-lgc(CN)不变即c(CN)不变的情况下,P点的1g不繇相比平衡时偏小，即会?偏

小,则此时。丫=久党;？?<KY,则解离平衡Y(CN)y=Y+yCN-会向右移动，故P点时Y配离子的解离

速率大于生成速率,D错误。］

5.D

核心整合

3.⑵增大减小⑶1043=

模拟预测

l.B2.C

3.D［向某浓度H2A溶液中加入NaOH固体时，由于二者发生反应，所以H2A逐渐减少,-lgc(H2A)会

逐渐增大，所以图中呈上升趋势的为-lgc(H2A)与pH变化关系，为曲线①;H2A=H++HA-,HA-

H++A'A2-会逐渐增大,-lgc(A2)会逐渐减小,但是不会等于0,所以呈下降趋势且与横坐标无交点的为

一lgc(A2)与pH变化关系，为曲线③;另一条则是-1g*与pH的变化图为曲线②，以此解答。A.曲线

②代表生陪粉变化曲线③代表-回依2)故A正确;B.电离常数的表达式为J=丝笔等,%=

吗等，当pH=3.05时,-lgc(A2)与-lgc(H2A)相等，即c(A2)=c(H2A)代入Ka】•(2中，可得•

(2=(10-30)2=1061,又由图中②可知，当pH=5.3时,-1g［弁0=0很|］c(A+c(HA)即(2=10e所以

Kai(H2A)Wg=10-°8,故B正确;C.NaHA溶液中HA-既存在电离又存在水解，所以c(Na+)>c(HA)HA-

=H++AtHA-+H2O-H2A+OH,所以c(A2)与c(H?A)的大小取决于电离和水解的程度,(广。,，)

即HA-的水解常数町=詈=日羡=10“32<10-53,所以HA的水解程度小于HA-的电离程度，所以

c(H2A)<c(A2)故NaHA溶液中c(Na+)>c(HA)>c(A2-)>c(H2A),故C正确;D.b点时，电荷守恒为

c(Na+)+c(H+)=2c(A2)+c(HA-)+c(OH)此时pH=5.3,即-1g［箭|］=0,所以c(A2)=c(HA)所以上式变形

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为c(Na+)+c(H+)=3c(A2)+c(OH)c(Na+)-3c(A2)=C(0H)C(H+),因为c(OH)<c(H+),所以c(Na+)<3c(A2j,

故D错误。］

4.B［同浓度的酸溶液，电离平衡常数越大，溶液酸性越强,起始时CH3C00H溶液pH较

小,CH3co0H酸性较强，则室温下，电离平衡常数:Ka(CH3co0H)>Ka(HCN),A错误;由图可知,①对应

溶液显酸性，以CH3C00H的电离为主,此时抑制水的电离，②对应溶液呈中性，对水的电离几乎无影

响,③对应溶液中溶质为CH3co0Na,CH3co0-水解促进水的电离,故溶液中水的电离程度:③，②〉

①，B正确；根据电荷守恒可知，溶液中分别

++++

有：c(CN)+c(OH)=ci(Na)+c(H),c(CH3COO)+c(OHj=C2(Na)+c(H),pH=7时，则有

c(CN)=ci(Na+),c(CH3co0)=C2(Na+),由图可知,C2(Na+)>ci(Na+),即c(CH3co0)>c(CN)C错误油图可

知，滴定终点溶液均显碱性，故滴定时均应选酚猷作指示剂，不能选用甲基橙作指示剂指示滴定终

点,D错误。］

91U0869

5.D［M点c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K31022,同理^2~IO-,^3~1O-,—=^^=10--,—=

10K2

需=1°乜因此，故A错误；M点存在电荷守

1U1\，2