2026版化学步步高大二轮专题复习-专题六　第24练　溶液中离子平衡图像题突破

第24练溶液中离子平衡图像题突破[分值：50分](1~10题，每小题3分，11~14题，每小题5分)[真题专练]1.(2025·安徽，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，Ka1(H2A)=10-1.6，Ka2(H2A)=10-6.8，lg2=0.3。下列说法正确的是()A.25℃时，MA的溶度积常数Ksp(MA)=10-6.3B.pH=1.6时，溶液中c(M2+)>c(Cl-)>c(HA-)>c(A2-)C.pH=4.5时，溶液中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)D.pH=6.8时，溶液中c(H+)+2c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)+c(Cl-)答案A解析由Ka2知pH=6.8时，c(A2-)=c(HA-)，且pH较大时H2A可忽略不计。b点处c(M2+)=10-3.0mol·L-1，根据元素守恒c(M2+)=c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=2c(A2-)知，c(A2-)=0.5×10-3.0mol·L-1，故Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=10-3.0×0.5×10-3.0=1100.3×10-6=10-6.3，A正确；元素守恒式为c(M2+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)，根据电荷守恒，c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)，消去c(HA-)得c(M2+)-c(Cl-)=[c(OH-)-c(H+)]+[c(A2-)-c(H2A)]，pH=1.6时c(OH-)<c(H+)，由Ka1知c(HA-)=c(H2A)，故c(A2-)<c(H2A)，故c(M2+)-c(Cl-)<0，即c(M2+)<c(Cl-)，故B错误；pH=4.5时，溶液中c(H+)=10-4.5mol·L-1，由Ka1(H2A)=10-1.6知c(HA-)c(H2A)=102.9>1，故c(HA-)>c(H2A)，由Ka2(H2A)=10-6.8知c(A2-)c(HA-)=10-2.3<1，故c(HA-)>c(A2-)，由Ka1(H2A)·Ka2(H2A)=c2(H+)·c(A2-)c(H2A)，知c(A2-)c(H2A)=100.6>1，故c(A2-)>c(H2A)，即溶液中c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)，C错误；pH=6.8时，联立电荷守恒c(H+)+2c(M2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(HA-)+2c(A2-)和元素守恒c(M2+)=c(H2A)+c2.(2024·新课标卷，13)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如：δ(CH2ClCOO-)=c(C下列叙述正确的是()A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH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(CHCl2COO-)+c(OH-)C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3D.pH=2.08时，电离度α(CH答案D解析—Cl为吸电子基团，则酸性：CHCl2COOH>CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH)。随着pH的增大，c(CH2ClCOOH)、c(CHCl2COOH)减小，c(CH2ClCOO-)、c(CHCl2COO-)增大。δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8，故两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3，Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8。根据分析，曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系，A错误；CHCl2COOH为弱酸，若c0(CHCl2COOH)=0.1mol·L-1，且溶液中溶质只有CHCl2COOH时，c(H+)<0.1mol·L-1，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(CHCl2COO-)+c(OH-)，B错误；CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，C错误；电离度α=n电离n始，n始=n电离+n未电离，则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-)，α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-)，pH=2.08时，δ(CH2ClCOO-)=0.15，δ(CHCl2COO-)=0.853.(2025·河北，14)已知Cu2+和L3-结合形成两种配离子[CuL]-和[CuL2]4-。常温下，0.100mol·L-1的H3L和0.002mol·L-1的CuSO4混合溶液中，HL2-和L3-的浓度对数lgc(实线)、含铜微粒的分布系数δ(虚线)[例如δCu2+=c(C下列说法错误的是()A.Cu2++L3-[CuL]-，K=109.4B.HL2-H++L3-，K=10-11.6C.图中a点对应的pH=4.2D.当pH=6.4时，体系中c(HL2-)>c([CuL2]4-)>c([CuL]-)>c(L3-)答案C解析HL2-与L3-间存在平衡：HL2-H++L3-，故随溶液pH升高，lgc(L3-)逐渐增加，故曲线Ⅰ代表lgc(HL2-)变化关系，曲线Ⅱ代表lgc(L3-)变化关系。随pH升高，Cu2+依次转化为[CuL]-、[CuL2]4-，故曲线Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ依次代表δ(Cu2+)、δ([CuL]-)、δ([CuL2]4-)的变化曲线。曲线Ⅲ与曲线Ⅳ交点处δ(Cu2+)=δ([CuL]-)，即c(Cu2+)=c([CuL]-)，此时lgc(L3-)=-9.4，c(L3-)=10-9.4mol·L-1，故K=c([CuL]-)c(Cu2+)×c(L3-)=110-9.4=109.4，A正确；曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点处c(L3-)=c(HL2-)，此时pH=11.6，即c(H+)=10-11.6mol·L-1，故K=c(L3-)·c(H+)c(HL2-)=10-11.6，B正确；曲线Ⅳ和曲线Ⅴ的交点处c([CuL2]4-)=c([CuL]-)，此时lgc(L3-)=-7.2，可得[CuL]-+L3-[CuL2]4-的平衡常数K'=c([CuL2]4-)c([CuL]-)·c(L3-)=110-7.2=107.2，a点时，c(Cu2+)=c([CuL2]4-)，代入K×K'=c([CuL]-)c(Cu2+)·c(L3-)×c([CuL2]4-)c([CuL]-)·c(L3-)=1c2(L3-)=109.4×107.2=1016.6，解得c(L3-)=10-8.3mol·L-1，且a点对应c(HL2-)=10-1mol·L-1，代入HL2-H++L3-的平衡常数K=c(L3-)·c(H+)c(HL2-)=10-11.6，计算得c(H+)=10-4.3mol·L-1，故pH=4.3，4.(2025·云南，14)甲醛法测定NH4+的反应原理为4NH4++6HCHO(CH2)6N4H++3H++6H2O。取含NH4Cl的废水浓缩至原体积的110后，移取20.00mL，加入足量甲醛反应后，用0.01000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。滴定曲线如图1，含氮微粒的分布分数δ与pH关系如图2[比如：δ(CHA.废水中NH4+B.c点：c(CH2)6N4H++c(HC.a点：c(CH2)6N4H+>c(H+)>D.(CH2)6N4H+(CH2)6N4+H+的平衡常数K≈7.3×10-6答案D解析由图1中的信息可知，当加入NaOH标准溶液的体积为20.00mL时到达滴定终点，由关系式：4NH4+~[(CH2)6N4H++3H+]~4OH-可知，由于待测液的体积和标准溶液的体积相同，因此，浓缩后的20.00mL溶液中c(NH4+)=c(OH-)=0.01000mol·L-1，则原废水中c(NH4+)=0.01000mol·L-1×110=0.001000mol·L-1，因此，废水中NH4+的含量为0.001000mol·L-1×18×103mg·mol-1=18mg·L-1，A错误；c点加入的NaOH标准溶液过量，得到NaOH、NaCl、(CH2)6N4的混合液，由电荷守恒可知，c[(CH2)6N4H+]+c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)，c(Cl-)<c(Na+)，c(CH2)6N4H++c(H+)<c(OH-)，B错误；a点加入10.00mLNaOH溶液，得到NaCl、(CH2)6N4HCl、HCl的混合液，其浓度之比为2∶1∶1，(CH2)6N4H+水解使溶液显酸性，则c[(CH2)6N4H+]<c(H+)，C错误；图2中虚线代表δ[(CH2)6N4H+]，实线代表δ[(CH2)6N4]，当pH=6.00时，δ(CH2)6N4=0.88，根据氮元素守恒，δ(CH2)6N4H+=0.12，则5.(2025·陕晋青宁，14)常温下，溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时，-lg[c(X)/(mol·L-1)]与-lg[c(H+)/(mol·L-1)]的关系如图{其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-或[Cd(OH)4]2-}。已知：Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2]，Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应，形成[M(OH)4]2-；溶液中c(X)≤10-5mol·L-1时，X可忽略不计。下列说法错误的是()A.L为-lgc{[Al(OH)4]-}与-lgc(H+)的关系曲线B.Zn2++4OH-[Zn(OH)4]2-的平衡常数为1011.2C.调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3D.调节溶液pH为4.7~6.4，可将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离答案B解析Zn(OH)2与Cd(OH)2的组成相似，曲线斜率相同，Ksp=c(X2+)·c2(OH-)，-lgKsp=-lgc(X2+)-2lgc(OH-)=-lgc(X2+)+28+2lgc(H+)，即-lgc(X2+)=-2lgc(H+)-lgKsp-28，结合Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2]，可知Zn2+沉淀完全时所需OH-浓度小，-lgc(H+)小；Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应，则开始生成[Zn(OH)4]2-时OH-浓度小，-lgc(H+)小，[Zn(OH)4]2-、[Cd(OH)4]2-的组成相似，曲线斜率相同，则X对应关系如图：L为-lgc{[Al(OH)4]-}与-lgc(H+)的关系曲线，A正确；由点(8.4，5)可知Ksp[Zn(OH)2]=10-5×(10-5.6)2=10-16.2，根据c{[Zn(OH)4]2-}=10-5mol·L-1时，-lgc(H+)=12.4，知c(OH-)=10-1.6mol·L-1，则Zn2++4OH-[Zn(OH)4]2-的平衡常数K=c{[Zn(OH)4]2-}c(Zn2+)·c4(OH-)=c{[Zn(OH)4]2-}Ksp[Zn(OH)2]·c2(OH-)=10-510-16.2×(10-1.6)2=1014.4，B错误；Al(OH)3完全溶解的pH小于14.0，而Cd(OH)2开始溶解的pH为14.0，故调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3，C正确；由点(3.0，0)可知，Ksp[Al(OH)3]=1×(10-11)3=10-33，浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+，Al3+完全沉淀时c(OH-)=310-3310[模拟演练]6.(2025·辽宁部分重点中学协作体二模)常温常压下，先将NH3缓慢通入饱和食盐水中至饱和，再向所得溶液中缓慢通入CO2(忽略气体的挥发)，测得溶液中水电离的c水(H+)随通入气体(NH3或CO2)体积变化的曲线如图所示[已知：(NH4)2CO3显碱性]。下列叙述正确的是()A.由a点到b点的过程中，溶液中c(NB.c点pH=7C.d点时水电离程度最大，溶液溶质为(NH4)2CO3D.b至e点的总反应为NH3+CO2+H2ONH4HCO3答案A解析由NH3·H2O的电离平衡常数Kb=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)可知c(NH4+)c(NH3·H2O)=Kbc(OH-)，随着NH3的通入，溶液碱性增强，c(OH-)增大，而Kb不变，则c(NH4+)c(NH3·H2O)减小，A正确；由图可知，b点开始水的电离程度不断增大，d点水的电离程度达到最大值，说明在由b点到d点过程中NH3·H2O与通入的CO2反应产生(NH4)2CO3，溶液一直呈碱性，c点处于b点与d点之间，则c点溶液呈碱性，pH>7，B错误；d点时水电离程度最大，在饱和食盐水中的7.(2025·呼和浩特模拟)马来酸(H2A)和富马酸(H2B)是互为同分异构体的二元弱酸，在催化剂作用下的相互转化可表示为H2AH2BK=10(无催化剂不考虑转化)。常温下，催化剂存在时，调节0.1mol·L-1H2A溶液的pH(催化剂自身对pH无影响)，H2B、HB-、B2-的平衡分布系数变化如图。如H2B的分布系数为δ(H2B)=c(H2B)cA.Ka1(H2B)=16Ka2(H2B)B.无催化剂存在时，NaHB溶液显酸性C.常温下，有催化剂存在时，任意pH下c(HA-D.常温下，有催化剂存在且pH=3.6时，c(HB-)>c(HA-)>c(H2B)=c(B2-)>c(A2-)答案D解析随着pH的增大，δ(H2B)逐渐减小、δ(HB-)先增大后减小、δ(B2-)逐渐增大，则图像中①、②、③分别代表H2B、HB-、B2-的平衡分布系数变化。由图中pH=3.6时数据可知，Ka1Ka2=c(H+)·c(HB-)c(H2B)×c(HB-)c(H+)·c(B2-)=c(HB-)c(H2B)×c(HB-)c(B2-)=0.36×0.360.09×0.09=16，则Ka1(H2B)=16Ka2(H2B)，A正确；由图可知，②代表HB-的平衡分布系数变化，当HB-的分布系数最大时，pH<7，说明无催化剂存在时，NaHB溶液显酸性，B正确；常温下，有催化剂存在时，H2AH2BK=10，任意pH下c(HA-)c(HB-)=c(H2A)c(H2B)×c(H+)·c(HA-)·c(H2B)c(H2A)·c(H+)·c(HB-)=1K×Ka1(H2A)Ka1(H2B)，为定值；则c(A2-)c(B2-)=c(H+)·c(A2-)·c(HB-)c(HA-)·c(H+)·c(B2-)×c(HA-)c(HB-)=c(HA-)c(HB-)×Ka2(H8.(2025·哈尔滨模拟)25℃时，0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：①Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq)K1②Cr2O72-(aq)+H2O(l)2HCrO4-(aq③HCrO4-(aq)CrO42-(aq)+H+(aq)K其中lgc(CrO42-)cA.pH增大，c(B.反应③的化学平衡常数K3=KC.pH=9.5时，HCrO4-的浓度约为1.0×10D.a点溶液中离子浓度关系：c(K+)>c(CrO42-)>c(Cr2O72-)>答案A解析K1=c2(H+)·c2(CrO42-)c(Cr2O72-)，c(H+)·c2(CrO42-)c(Cr2O72-)=K1c(H+)，可知pH增大c(H+)减小，平衡常数不变，c(H+)·c2(CrO42-)c(Cr2O72-)的值增大，A错误；反应③=12(①-②)，则反应③的化学平衡常数K3=K1K212，B正确；pH=9.5时，c(H+)=10-9.5mol·L-1，c(CrO42-)c(Cr2O72-)=105.3，K1=c2(H+)·c2(CrO42-)c(Cr2O72-)=3.27×10-15，求得c(CrO42-)=3.27×10-1.3mol·L-1，K3=c(H+)·c(CrO42-)c(HCr9.(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lgc(M2-)lgc(SO42-)或lgc(CrO42-)与lgc(CO32-)的变化关系如图。忽略溶液体积的变化。已知：常温下，Ksp(BaSO4)=10-9.93，Ksp(BaCrO4)A.曲线b表示lgc(SO42-)与lgc(B.当c(M2-)c(CO32-)C.BaCrO4(s)+SO42-(aq)BaSO4(s)+CrO42-(aq)的平衡常数D.m点时，溶液中存在c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO答案B解析BaCO3与Na2SO4、Na2CrO4分别发生反应：BaCO3(s)+SO42-(aq)BaSO4(s)+CO32-(aq)，K=c(CO32-)c(SO42-)=Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4)=101.34、BaCO3(s)+CrO42-(aq)BaCrO4(s)+CO32-(aq)，K=c(CO32-)c(CrO42-)=Ksp(BaCO3)Ksp(BaCrO4)=101.38，故曲线a表示lgc(SO42-)与lgc(CO32-)的变化关系，A错误；Q=c(M2-)c(CO32-)≤10-1.38时，即BaCO3(s)+CrO42-(aq)BaCrO4(s)+CO32-(aq)的Q≥K，说明已生成BaCrO4(s10.(2025·安庆二模)常温下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol·L-1H2A溶液，得到pH与V(NaOH)、-lgXX=c(A2-A.水的电离程度：M>NB.若向M点溶液滴加0.05mol·L-1NaOH溶液，2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)的值保持不变C.浓度均为0.1mol·L-1的H2A、NaHA的混合液中：c(HA-)>c(H2A)D.N点溶液，c(H+)+c(HA-)+c(H2A)=c(OH-)答案C解析M点正好生成NaHA，N点溶液中溶质为Na2A；H2A的Ka1>Ka2，Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)，Ka2=c(H+)·c(A2-)c(HA-)，c(H+)浓度相同时，c(HA-)c(H2A)>c(A2-)c(HA-)，-lgc(HA-)c(H2A)<-lgc(A2-)c(HA-)，m曲线代表-lgc(HA-)c(H2A)与pH关系，n曲线代表-lgc(A2-)c(HA-)与pH关系。N点溶液中溶质为Na2A，A2-发生水解，促进水的电离，故N点水的电离程度更大，A错误；根据电荷守恒：2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，M点为0.05mol·L-1的NaHA溶液，滴加0.05mol·L-1NaOH溶液时，c(Na+)不变，c(H+)减小，2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)的值减小，B错误；由图可得H2A的Ka1=10-1.4，K11.(2024·沈阳二中模拟)常温下向Ni(NO3)2、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的混合液中滴加KCN溶液，混合液中lgx与lgc(CN-)已知：①Ni2++4CN-[Ni(CN)4]2-K1；②Fe2++6CN-[Fe(CN)6]4-K2；③Fe3++6CN-[Fe(CN)6]3-K3，且K3>K2。A.直线a代表lgcNi(CN)42-c(Ni2+B.平衡常数K1的数量级为1032C.[Fe(CN)6]3-+Fe2+[Fe(CN)6]4-+Fe3+不易发生D.向含相同浓度的Fe2+和Fe3+的溶液中滴加KCN溶液，先生成[Fe(CN)6]4-答案C解析x1=c{[Ni(CN)4]2-}c(Ni2+)=c{[Ni(CN)4]2-}·c4(CN-)c(Ni2+)·c4(CN-)=K1·c4(CN-)，同理x2=K2·c6(CN-)，x3=K3·c6(CN-)，根据斜率以及K3>K2，推出直线a代表lgc{[Fe(CN)6]3-}c(Fe3+)与lgc(CN-)的关系，直线b代表lgc{[Fe(CN)6]4-}c(Fe2+)与lgc(CN-)的关系，直线c代表lgc{[Ni(CN)4]2-}c(Ni2+)与lgc(CN-)的关系，A错误；将p点坐标代入x1=K1·c4(CN-)，推出K1=1027.3(10-1)4=1031.3，数量级为1031，B错误；将w12.(2025·石家庄模拟)常温下，浓度均为0.1000mol·L-1的H2A和HB混合溶液中，-lgX[X为c(HA-)c(H2A)、c(A2-)c(H2A)或c(B-)c(HB)]随pH变化关系如图所示。已知KA.曲线Ⅱ表示-lgc(B-B.Ka1(H2A)=10-1.85C.pH=4.54时，溶液中2c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-)D.pH=7时，溶液中c(H2A)<c(HA-)<c(A2-)答案D解析H2AH++HA-，Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)，则-lgKa1=-lgc(H+)-lgc(HA-)c(H2A)，-lgc(HA-)c(H2A)=-pH-lgKa1；同理，-lgc(A2-)c(H2A)=-2pH-lg(Ka1·Ka2)、-lgc(B-)c(HB)=-pH-lgKa，已知Ka1(H2A)>Ka(HB)>Ka2(H2A)，结合斜率，则曲线Ⅰ表示-lgc(HA-)c(H2A)随pH的变化关系、曲线Ⅱ表示-lgc(B-)c(HB)随pH的变化关系、曲线Ⅲ表示-lgc(A2-)c(H2A)随pH的变化关系，A正确；由点(0，1.85)可知，1.85=0-lgKa1，Ka1(H2A)=10-1.85，B正确；pH=4.54时，c(A2-)=c(H2A)，浓度均为0.1000mol·L-1的H2A和HB混合溶液中有元素守恒：c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-)，则2c(A2-)+c(HA-)=c(HB)+c(B-)，C正确；当pH=0时，-lgc(A2-)c(H2A)=-2pH-lg13.(2025·滁州模拟)25℃时，向1Lc(HA)+c(A-)=0.1mol·L-1的HA溶液中通HCl气体或加NaOH固体，溶液中的H+、OH-、A-及HA的浓度的对数值(lgc)与pH的关系如图所示(不考虑溶液温度及体积的变化)，下列说法正确的是(已知100.25≈1.78)()A.a表示lgc(A-)与pH的关系曲线B.25℃时，Ka(HA)为1.78×10-4C.通HCl气体过程中，溶液中c(HA)·c(OH-)增大D.P点溶液中：c(Na+)+c(H+)=0.1mol·L-1答案D解析根据题图分析，微粒浓