2026《金版教程》高考复习方案化学创新版-高考题型专项突破 水溶液中图像与平衡常数的综合考查

水溶液中图像与平衡常数的综合考查一、分布系数图像与平衡常数1．分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)注：pKa为电离常数的负对数δ0为CH3COOH分布系数δ1为CH3COO－分布系数注：pKa1、pKa2为电离常数的负对数δ0为H2C2O4分布系数δ1为HC2Oeq\o\al(－,4)分布系数δ2为C2Oeq\o\al(2－,4)分布系数随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH条件下的微粒分布系数和酸的分析浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度2.解答分布系数图像题应注意的三点明标要想理清溶液中粒子浓度关系，首先看各纵、横坐标表示的含义，尤其多维坐标图像更应注意理线根据坐标内曲线的变化趋势，理清每条曲线、每部分表示的含义，判断曲线所代表的粒子求点要注意图像内的各种交点，通过交点建立不同粒子间的等量关系，由已知量代替未知量，简化求解过程二、对数或负对数图像与平衡常数1．常考有关对数、负对数举例(1)pC：类比pH，即为C离子浓度的负对数，规律是pC越大，C离子浓度越小。(2)pK：平衡常数的负对数，规律是pK越大，平衡常数越小。对于一元弱酸(HX)：pKa＝pH－lgeq\f(c（X－）,c（HX）)，lgeq\f(c（X－）,c（HX）)越大，HX的电离程度越大。(3)AG＝lgeq\f(c（H＋）,c（OH－）)，氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数，规律是AG越大，酸性越强，中性时AG＝0。2．常见图像示例(1)pOH­pH图像Q点为中性M点为酸性，c(OH－)＝1×10－bmol·L－1N点为碱性，c(H＋)＝1×10－bmol·L－1(2)对数图像常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图：①二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度。②lgeq\f(c（X2－）,c（HX－）)＝lgeq\f(c（HX－）,c（H2X）)时，pH越大，表示电离常数越小，因而N代表一级电离的曲线，M代表二级电离曲线，可以根据n点、m点的坐标计算pKa1和pKa2。三、四大常数[Kw、Ka(或Kb)、Kh、Ksp]之间的关系1．Ka、Kh、Kw间的关系强碱弱酸盐：如CH3COONa溶液：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－Kh＝eq\f(c（CH3COOH）·c（OH－）,c（CH3COO－）)＝eq\f(c（CH3COOH）·c（OH－）·c（H＋）,c（CH3COO－）·c（H＋）)＝eq\f(c（OH－）·c（H＋）,\f(c（CH3COO－）·c（H＋）,c（CH3COOH）))＝eq\f(Kw,Ka)。2．Kb、Kh、Kw间的关系强酸弱碱盐：如NH4Cl溶液：NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋Kh＝eq\f(c（NH3·H2O）·c（H＋）,c（NHeq\o\al(＋,4)）)＝eq\f(c（NH3·H2O）·c（H＋）·c（OH－）,c（NHeq\o\al(＋,4)）·c（OH－）)＝eq\f(c（H＋）·c（OH－）,\f(c（NHeq\o\al(＋,4)）·c（OH－）,c（NH3·H2O）))＝eq\f(Kw,Kb)。3．M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq)Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝eq\f(c（OH－）,n)·cn(OH－)＝eq\f(cn＋1（OH－）,n)＝eq\f(1,n)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Kw,10－pH)))eq\s\up12(n＋1)。4．Kh、Kw、Ksp间的关系常温下的CuCl2溶液中：Cu2＋的水解常数Kh＝eq\f(Keq\o\al(2,w),Ksp)。5．K、Ka、Ksp间的关系反应CuS(s)＋2H＋(aq)Cu2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数K＝eq\f(Ksp,Ka1·Ka2)。6．判断溶液的酸碱性NaHS溶液显碱性，离子浓度大小顺序为c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)。上述判断的理由是：HS－的水解常数eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Kw,Ka1)))大于其电离常数(Ka2)。1．(2024·山东卷)常温下Ag(Ⅰ)­CH3COOH水溶液体系中存在反应：Ag＋＋CH3COO－CH3COOAg(aq)，平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag＋)＝c0(CH3COOH)＝0.08mol·L－1，所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是()A．线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况B．CH3COOH的电离平衡常数Ka＝10－nC．pH＝n时，c(Ag＋)＝eq\f(10m－n,K)mol·L－1D．pH＝10时，c(Ag＋)＋c(CH3COOAg)＝0.08mol·L－1答案：C解析：在溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋(①)、Ag＋＋CH3COO－CH3COOAg(aq)(②)，Ag＋的水解平衡：Ag＋＋H2OAgOH＋H＋(③)，随着pH的增大，c(H＋)减小，平衡①③正向移动，c(CH3COOH)、c(Ag＋)减小，pH较小时(约小于7.8)CH3COO－浓度增大的影响大于Ag＋浓度减小的影响，CH3COOAg浓度增大，pH较大时(约大于7.8)CH3COO－浓度增大的影响小于Ag＋浓度减小的影响，CH3COOAg浓度减小，故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CH3COO－的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅲ表示CH3COOAg的摩尔分数随pH变化的关系。根据分析，A错误；由图可知，当c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点)，溶液的pH＝m，则CH3COOH的电离平衡常数Ka＝eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝10－m，B错误；pH＝n时eq\f(c（H＋）·c（CH3COO－）,c（CH3COOH）)＝10－m，c(CH3COO－)＝eq\f(10－mc（CH3COOH）,c（H＋）)＝10n－mc(CH3COOH)，Ag＋＋CH3COO－CH3COOAg(aq)的K＝eq\f(c（CH3COOAg）,c（Ag＋）·c（CH3COO－）)，c(Ag＋)＝eq\f(c（CH3COOAg）,Kc（CH3COO－）)，由图可知pH＝n时，c(CH3COOH)＝c(CH3COOAg)，代入整理得c(Ag＋)＝eq\f(10m－n,K)mol·L－1，C正确；根据元素守恒，pH＝10时溶液中c(Ag＋)＋c(CH3COOAg)＋c(AgOH)＝0.08mol·L－1，D错误。2．(2024·浙江6月选考)室温下，H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(例如δ（H2S）＝\f(c（H2S）,c（H2S）＋c（HS－）＋c（S2－）)))。已知：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17。下列说法正确的是()A．溶解度：FeS大于Fe(OH)2B．以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2～10.0)，用NaOH标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度C．忽略S2－的第二步水解，0.10mol/LNa2S溶液中S2－的水解率约为62%D．0.010mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.20mol/LNa2S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：H2SH＋＋HS－、HS－H＋＋S2－，随着pH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。FeS的沉淀溶解平衡为FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，饱和FeS溶液物质的量浓度为eq\r(Ksp（FeS）)＝eq\r(6.3×10－18)mol/L＝eq\r(6.3)×10－9mol/L，Fe(OH)2的沉淀溶解平衡为Fe(OH)2(s)Fe2＋(aq)＋2OH－(aq)，饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为eq\r(3,\f(\a\vs4\al(Ksp[Fe（OH）2]),4))＝eq\r(3,\f(4.9×10－17,4))mol/L＝eq\r(3,12.25)×10－6mol/L＞eq\r(6.3)×10－9mol/L，故溶解度FeS小于Fe(OH)2，A错误；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错误；Na2S溶液中存在水解平衡S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－(忽略第二步水解)，第一步水解平衡常数Kh(S2－)＝eq\f(c（HS－）·c（OH－）,c（S2－）)＝eq\f(c（HS－）·c（OH－）·c（H＋）,c（S2－）·c（H＋）)＝eq\f(Kw,Ka2（H2S）)＝eq\f(1×10－14,1×10－13)＝0.1，设水解的S2－的浓度为xmol/L，则eq\f(x2,0.1－x)＝0.1，解得x≈0.062，S2－的水解率约为eq\f(0.062mol/L,0.1mol/L)×100%＝62%，C正确；0.01mol/LFeCl2溶液中加入等体积0.2mol/LNa2S溶液，瞬间得到0.005mol/LFeCl2和0.1mol/LNa2S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错误。3．(2024·江西卷)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：δ(MnOH＋)＝eq\f(c（MnOH＋）,c（Mn2＋）＋c（MnOH＋）＋c（HMnOeq\o\al(－,2)）＋c[Mn（OH）eq\o\al(2－,4)]＋c（MnOeq\o\al(2－,2)）)；Mn(OH)2难溶于水，具有两性。A．曲线z为δ(MnOH＋)B．O点，c(H＋)＝eq\f(2,3)×10－10.2mol·L－1C．P点，c(Mn2＋)<c(K＋)D．Q点，c(SOeq\o\al(2－,4))＝2c(MnOH＋)＋2c(MnOeq\o\al(2－,2))答案：C解析：随着pH增大，c(OH－)逐渐增大，Mn2＋逐步转化为MnOH＋、HMnOeq\o\al(－,2)、MnOeq\o\al(2－,2)、Mn(OH)eq\o\al(2－,4)，则曲线x表示δ(Mn2＋)与pH的关系，曲线y表示δ(MnOH＋)与pH的关系，曲线z表示δ(HMnOeq\o\al(－,2))与pH的关系。由上述分析知，A错误；P点δ(Mn2＋)＝δ(MnOH＋)，pH＝10.2，即c(Mn2＋)＝c(MnOH＋)，c(OH－)＝10－3.8mol·L－1，则Mn2＋＋OH－MnOH＋的K＝eq\f(c（MnOH＋）,c（Mn2＋）·c（OH－）)＝103.8，O点δ(Mn2＋)＝0.6，δ(MnOH＋)＝0.4，代入平衡常数表达式得K＝eq\f(c（MnOH＋）,c（Mn2＋）·c（OH－）)＝eq\f(0.4,0.6×c（OH－）)＝103.8，解得c(OH－)＝eq\f(2,3)×10－3.8mol·L－1，则c(H＋)＝eq\f(3,2)×10－10.2mol·L－1，B错误；P点溶液显碱性，δ(Mn2＋)＝δ(MnOH＋)，结合Mn2＋＋OH－MnOH＋，知c(Mn2＋)＝c(MnOH＋)＝c消耗(OH－)，而c(K＋)＝c消耗(OH－)＋c剩余(OH－)，所以c(K＋)>c(Mn2＋)，C正确；Q点c(MnOH＋)＝c(HMnOeq\o\al(－,2))，根据元素守恒c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(Mn2＋)＋c(MnOH＋)＋c(HMnOeq\o\al(－,2))＋c(MnOeq\o\al(2－,2))＋c[Mn(OH)eq\o\al(2－,4)]，知c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(Mn2＋)＋2c(MnOH＋)＋c(MnOeq\o\al(2－,2))＋c[Mn(OH)eq\o\al(2－,4)]，D错误。4．(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即c(H2S)＝0.1mol·L－1，通过调节pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分离，体系中pH与－lgc关系如下图所示，c为HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的浓度，单位为mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列说法正确的是()A．Ksp(CdS)＝10－18.4B．③为pH与－lgc(HS－)的关系曲线C．Ka1(H2S)＝10－8.1D．Ka2(H2S)＝10－14.7答案：D解析：H2S饱和溶液中，随pH升高，HS－、S2－浓度逐渐增大，Ni2＋、Cd2＋浓度逐渐减小，则－lgc(HS－)和－lgc(S2－)随pH的升高而减小，－lgc(Ni2＋)和－lgc(Cd2＋)随pH的升高而增大。pH相同时，HS－的浓度大于S2－浓度，即－lgc(HS－)小于－lgc(S2－)，则③为pH与－lgc(S2－)的关系曲线，④为pH与－lgc(HS－)的关系曲线；S2－浓度相同时，由于Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，所以Cd2＋浓度更小，即－lgc(Ni2＋)小于－lgc(Cd2＋)，则①为pH与－lgc(Cd2＋)的关系曲线，②为pH与－lgc(Ni2＋)的关系曲线。Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,c（H2S）)＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,0.1)为定值，代入④上两组数据计算结果一致，Ka1＝eq\f(10－1.6×10－6.5,0.1)＝eq\f(10－4.2×10－3.9,0.1)＝10－7.1，④代表pH与－lgc(HS－)的关系曲线，B、C错误；取③上任一组数据计算Ka2(H2S)＝eq\f(c（H＋）·c（S2－）,c（HS－）)＝eq\f(10－6.8×10－9.2,c（HS－）)＝eq\f(10－6.8×10－9.2,\f(Ka1×0.1,10－6.8))＝10－14.7，D正确；Ksp(CdS)＝c(Cd2＋)·c(S2－)＝10－13×10－13＝10－26，A错误。5．(2023·湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)­H2L溶液体系，其中c0(Fe3＋)＝2.0×10－4mol·L－1，c0(H2L)＝5.0×10－3mol·L－1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数δ(x)＝eq\f(c（x）,2.0×10－4mol·L－1)，已知lg2≈0.30，lg3≈0.48。下列说法正确的是()A．当pH＝1时，体系中c(H2L)>c([FeL]＋)>c(OH－)>c(HL－)B．pH在9.5～10.5之间，含L的物种主要为L2－C．L2－＋[FeL]＋[FeL2]－的平衡常数的lgK约为14D．当pH＝10时，参与配位的c(L2－)≈1.0×10－3mol·L－1答案：C解析：从题图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2－进行络合，但在pH＝1时，富含L的物种主要为H2L，此时电离出的HL－较少，根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH＝1时溶液中c(HL－)≈5×10－9.46mol·L－1，pH＝1时c(OH－)＝10－13mol·L－1，此时含铁的物种为Fe3＋和[FeL]＋且相等，则c([FeL]＋)＝1×10－4mol·L－1，因此这四种粒子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]＋)>c(HL－)>c(OH－)，A错误；反应L2－＋[FeL]＋[FeL2]－的平衡常数K＝eq\f(c（[FeL2]－）,c（[FeL]＋）·c（L2－）)，当[FeL2]－与[FeL]＋分布分数相等时(浓度均为1×10－4mol·L－1)，K＝eq\f(1,c（L2－）)，此时体系的pH＝4，eq\f(c（HL－）,c（H2L）)＝eq\f(Ka1,c（H＋）)＝eq\f(10－7.46,10－4)＝10－3.46，eq\f(c（L2－）,c（HL－）)＝eq\f(Ka2,c（H＋）)＝eq\f(10－12.4,10－4)＝10－8.4，则可认为此时体系中c(H2L)≈c0(H2L)＝5.0×10－3mol·L－1，Ka1·Ka2＝eq\f(c（L2－）·c2（H＋）,c（H2L）)，代入数据可以计算溶液中c(L2－)＝5.0×10－14.86，则该络合反应的平衡常数K≈1014.16，即lgK≈14，C正确；根据图像，pH＝10时溶液中主要的含Fe物种为[FeL3]3－和[FeL2(OH)]2－，其分布分数均为0.5，因此可以得到c([FeL3]3－)＝c([FeL2(OH)]2－)＝1×10－4mol·L－1，此时形成[FeL3]3－消耗了3×10－4mol·L－1的L2－，形成[FeL2(OH)]2－消耗了2×10－4mol·L－1的L2－，共消耗了5×10－4mol·L－1的L2－，即参与配位的c(L2－)≈5×10－4mol·L－1，则溶液中剩余含L的物种的总浓度为4.5×10－3mol·L－1，当pH＝10时，可计算eq\f(c（L2－）,c（HL－）)＝eq\f(Ka2,c（H＋）)＝10－2.4，eq\f(c（HL－）,c（H2L）)＝eq\f(Ka1,c（H＋）)＝102.54，故在pH＝10时HL－的含量最大，故B、D错误。专项作业[建议用时：40分钟]选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．(2025·湘豫名校联考高三质量检测)25℃时，向2.0×10－3mol·L－1HF溶液中逐渐加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计)，测得25℃时平衡体系中c(F－)、c(HF)与溶液pH的关系如图所示。下列有关说法错误的是()A．曲线ACE描述HF浓度的变化B．25℃时，HF的电离平衡常数Ka(HF)＝4×10－4C．C点时，溶液中存在c(HF)>c(Na＋)D．25℃时，水的电离程度：E点>纯水>D点答案：D解析：逐渐加入NaOH固体，HF浓度逐渐减小，故曲线ACE描述HF浓度的变化，曲线DCB描述F－浓度的变化，故A正确；由题图可知，25℃、pH＝4时，c(H＋)＝1×10－4mol·L－1，c(F－)＝1.6×10－3mol·L－1，c(HF)＝4.0×10－4mol·L－1，则Ka(HF)＝eq\f(c（H＋）·c（F－）,c（HF）)＝eq\f(1×10－4×1.6×10－3,4.0×10－4)＝4×10－4，故B正确；根据图知C点时，c(F－)＝c(HF)、c(H＋)>c(OH－)，再根据溶液的电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(F－)，得到c(HF)>c(Na＋)，故C正确；E点溶液呈酸性，HF的电离程度大于F－的水解程度，HF电离出的H＋对水的电离起抑制作用，故E点水的电离程度小于纯水的电离程度，故D错误。2．(2025·太原市高三年级学业诊断)室温下，用0.10mol·L－1一元强碱MOH溶液滴定10.00mL0.10mol·L－1二元酸H2A溶液所得滴定曲线如图(溶液混合后体积变化忽略不计)。已知：pKa＝－lgKa(Ka表示弱酸的电离常数)，25℃时，pKa1(H2A)＝0.54，pKa2(H2A)＝3.58，下列说法错误的是()A．水的电离程度：点③所示溶液>点⑤所示溶液B．点④所示溶液中：c(HA－)＋c(H2A)＋c(A2－)＝0.04mol·L－1C．点②所示溶液中：c(M＋)＜c(HA－)＋2c(A2－)D．若点①所示溶液的pH＝a，且只考虑H2A第一步电离出的H＋，则第一步电离的电离度eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(c（HA－）,c总（H2A）)×100%))约为101－a×100%答案：A解析：点③所示溶液相当于MHA溶液，点⑤所示溶液相当于M2A溶液，A2－的水解能力比HA－强，而水解促进水的电离，故水的电离程度：点③所示溶液<点⑤所示溶液，A错误；由元素守恒可知：n(HA－)＋n(H2A)＋n(A2－)＝0.10mol·L－1×10.00×10－3L＝10－3mol，而点④所示溶液体积V＝25.00mL，故c(HA－)＋c(H2A)＋c(A2－)＝eq\f(10－3mol,25.00×10－3L)＝0.04mol·L－1，B正确；电解质溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(M＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，而点②所示溶液相当于等浓度的MHA和H2A的混合液，故点②所示溶液显酸性，即c(H＋)>c(OH－)，故c(M＋)<c(HA－)＋2c(A2－)，C正确；点①所示溶液为0.10mol·L－1的H2A溶液，若pH＝a，则c(HA－)≈c(H＋)＝10－amol·L－1，则电离度eq\f(c（HA－）,c总（H2A）)×100%≈eq\f(10－amol·L－1,0.10mol·L－1)×100%＝101－a×100%，D正确。3．三元弱酸亚砷酸(H3AsO3)在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。向1mol·L－1H3AsO3溶液中滴加NaOH溶液，关于该过程的说法不正确的是()A．H3AsO3的第二步电离平衡常数Ka2＝10－cB．H3AsO3的物质的量分数先减小后增大C．pH＝b时c(Na＋)>c(H2AsOeq\o\al(－,3))>c(H3AsO3)＝c(HAsOeq\o\al(2－,3))D．pH＝12，存在的含砷微粒仅有H2AsOeq\o\al(－,3)、HAsOeq\o\al(2－,3)、AsOeq\o\al(3－,3)答案：B解析：由题图可知，H3AsO3的物质的量分数一直在减小，B错误。4．298K时，向H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，溶液中H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)的物质的量分数δ随pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A．0.1mol·L－1H3PO4溶液中：－lgKa2＝7.2B．0.1mol·L－1NaH2PO4溶液中：c(H2POeq\o\al(－,4))>c(H3PO4)>c(HPOeq\o\al(2－,4))C．Kh(H2POeq\o\al(－,4))＝1.0×10－6D．0.1mol·L－1Na2HPO4溶液中存在3个电离平衡答案：A解析：根据题图知，c(H2POeq\o\al(－,4))＝c(HPOeq\o\al(2－,4))时，pH＝7.2，则H3PO4的Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（HPOeq\o\al(2－,4)）,c（H2POeq\o\al(－,4)）)＝c(H＋)＝10－7.2，－lgKa2＝7.2，A正确；c(H2POeq\o\al(－,4))＝c(H3PO4)时，pH＝2.1，则H3PO4的Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（H2POeq\o\al(－,4)）,c（H3PO4）)＝c(H＋)＝10－2.1，H2POeq\o\al(－,4)的水解常数为eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,10－2.1)＝10－11.9<Ka2，说明H2POeq\o\al(－,4)的电离程度大于其水解程度，故0.1mol·L－1NaH2PO4溶液中c(H2POeq\o\al(－,4))>c(HPOeq\o\al(2－,4))>c(H3PO4)，B、C错误；Na2HPO4溶液中存在2个电离平衡，HPOeq\o\al(2－,4)的电离、水的电离，D错误。5．(2025·重庆市高三质量调研)室温下向20.00mL0.1mol·L－1的三元弱酸H3AsO4溶液中滴加等浓度的NaOH溶液。混合溶液中－lgXeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(表示－lg\f(c（AsOeq\o\al(3－,4)）,c（HAsOeq\o\al(2－,4)）)、－lg\f(c（HAsOeq\o\al(2－,4)）,c（H2AsOeq\o\al(－,4)）)、－lg\f(c（H2AsOeq\o\al(－,4)）,c（H3AsO4）)))随溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是()A．曲线c表示－lgeq\f(c（H2AsOeq\o\al(－,4)）,c（H3AsO4）)随pH变化B．室温下Na3AsO4发生水解，一级水解平衡常数为10－2.51C．加入40mLNaOH溶液时，溶液中离子浓度关系为c(Na＋)＝2c(HAsOeq\o\al(2－,4))＋4c(AsOeq\o\al(3－,4))D．溶液的pH＝2.20时，粒子浓度大小关系是c(Na＋)>c(H2AsOeq\o\al(－,4))＝c(H3AsO4)>c(HAsOeq\o\al(2－,4))答案：B解析：根据题意知，－lgeq\f(c（H2AsOeq\o\al(－,4)）,c（H3AsO4）)＝－lgeq\f(Ka1,c（H＋）)＝－pH－lgKa1，同理，－lgeq\f(c（HAsOeq\o\al(2－,4)）,c（H2AsOeq\o\al(－,4)）)＝－lgeq\f(Ka2,c（H＋）)＝－pH－lgKa2，－lgeq\f(c（AsOeq\o\al(3－,4)）,c（HAsOeq\o\al(2－,4)）)＝－lgeq\f(Ka3,c（H＋）)＝－pH－lgKa3，当－lgX＝0，则pH＝－lgKa，由于Ka1>Ka2>Ka3，故曲线a表示－lgeq\f(c（H2AsOeq\o\al(－,4)）,c（H3AsO4）)随pH变化，曲线b表示－lgeq\f(c（HAsOeq\o\al(2－,4)）,c（H2AsOeq\o\al(－,4)）)随pH变化，曲线c表示－lgeq\f(c（AsOeq\o\al(3－,4)）,c（HAsOeq\o\al(2－,4)）)随pH变化。由上述分析知，A错误；由曲线c可知，室温下，H3AsO4的Ka3＝eq\f(c（H＋）×c（AsOeq\o\al(3－,4)）,c（HAsOeq\o\al(2－,4)）)＝10－11.49，由AsOeq\o\al(3－,4)＋H2OHAsOeq\o\al(2－,4)＋OH－可知，AsOeq\o\al(3－,4)的一级水解平衡常数Kh＝eq\f(c（OH－）×c（HAsOeq\o\al(2－,4)）,c（AsOeq\o\al(3－,4)）)＝eq\f(Kw,Ka3)＝10－2.51，B正确；加入40mLNaOH溶液时，溶液中溶质为Na2HAsO4，存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(AsOeq\o\al(3－,4))＋2c(HAsOeq\o\al(2－,4))＋c(H2AsOeq\o\al(－,4))＋c(OH－)，由图中数据可知，HAsOeq\o\al(2－,4)的水解程度(Kh＝10－7)大于电离程度(Ka3＝10－11.49)，故c(H＋)<c(OH－)，c(AsOeq\o\al(3－,4))<c(H2AsOeq\o\al(－,4))，则c(Na＋)>2c(HAsOeq\o\al(2－,4))＋4c(AsOeq\o\al(3－,4))，C错误；pH＝2.20时，溶液显酸性，溶液中溶质为NaH2AsO4和H3AsO4，且以H3AsO4电离为主，故粒子浓度大小关系为c(H3AsO4)＝c(H2AsOeq\o\al(－,4))>c(Na＋)>c(HAsOeq\o\al(2－,4))，D错误。6．(2025·福建泉州检测)常温下，R(OH)4水溶液中含R的物种有R(OH)4、[RO(OH)3]－和[RO2(OH)2]2－，各物种分布系数δ(R)随pH的变化关系如图所示。已知：R(OH)4的分布系数δ[R(OH)4]＝eq\f(c[R（OH）4],c[R（OH）4]＋c{[RO（OH）3]－}＋c{[RO2（OH）2]2－})。下列叙述正确的是()A．曲线M代表δ{[RO2(OH)2]2－}随pH的变化关系B．常温下[RO(OH)3]－＋H2OR(OH)4＋OH－的平衡常数K＝10－4.68C．c点对应的溶液中存在：c(H＋)＝c(OH－)＋2c[R(OH)4]＋c{[RO(OH)3]－}D．以甲基橙为指示剂，用NaOH标准溶液可滴定R(OH)4水溶液答案：B解析：常温下，R(OH)4水溶液中含R的物种有R(OH)4、[RO(OH)3]－和[RO2(OH)2]2－，说明R(OH)4是二元弱酸，随着pH增大，δ[R(OH)4]逐渐减小，δ{[RO(OH)3]－}先增大后减小，δ{[RO2(OH)2]2－}逐渐增大，则曲线M、N、Q分别代表δ[R(OH)4]、δ{[RO(OH)3]－}、δ{[RO2(OH)2]2－}随pH的变化关系，A错误；a点时，c[R(OH)4]＝c{[RO(OH)3]－}，pH＝9.32，则Ka1[R(OH)4]＝eq\f(c{[RO（OH）3]－}·c（H＋）,c[R（OH）4])＝10－9.32，b点时，c{[RO(OH)3]－}＝c{[RO2(OH)2]2－}，pH＝12.15，则Ka2[R(OH)4]＝eq\f(c{[RO2（OH）2]2－}·c（H＋）,c{[RO（OH）3]－})＝10－12.15，[RO(OH)3]－＋H2OR(OH)4＋OH－的平衡常数K＝eq\f(c[R（OH）4]·c（OH－）,c{[RO（OH）3]－})＝eq\f(c[R（OH）4]·c（OH－）·c（H＋）,c{[RO（OH）3]－}·c（H＋）)＝eq\f(Kw,Ka1[R（OH）4])＝eq\f(10－14,10－9.32)＝10－4.68，B正确；c点时，c[R(OH)4]＝c{[RO2(OH)2]2－}，该图像描述的是R(OH)4与碱在溶液中反应的过程，溶液中应该还含有其他阳离子，根据电荷守恒可知，c(H＋)＜c(OH－)＋2c[R(OH)4]＋c{[RO(OH)3]－}，C错误；用NaOH溶液滴定R(OH)4水溶液，达到滴定终点时，溶液溶质为Na2[RO2(OH)2]，溶液呈碱性，应该以酚酞为指示剂，故不能以甲基橙为指示剂，D错误。7．25℃时，往20.00mL0.1mol·L－1HA溶液中滴入0.1mol·L－1NaOH溶液，体系中－lgc(HA)、－lgc(A－)、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是()A．曲线②表示－lgc(HA)与溶液pH的关系B．a点对应的溶液中：c(H＋)＋2c(HA)＝c(OH－)＋2c(A－)C．b点对应的溶液中：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)D．25℃时，HA的电离平衡常数的数量级为10－4答案：C解析：8．(2025·甘肃省天水市麦积区高三质量检测)常温下，二元弱酸(H2A)在溶液中各组分百分含量(δ)随溶液pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．曲线②表示δ(HA－)随溶液pH的变化B．H2A的一级电离常数Ka1＝10－1.25C．NaHA溶液中c(Na＋)>c(HA－)>c(H2A)>c(A2－)D．常温下，若向Na2A溶液中滴加H2A溶液使溶液pH＝7，则一定存在：c(HA－)＋2c(A2－)＝c(Na＋)答案：C解析：向二元弱酸(H2A)溶液中加入NaOH调节pH，先后发生反应：H2A＋OH－=HA－＋H2O、HA－＋OH－=A2－＋H2O，则曲线①代表δ(H2A)随溶液pH的变化，曲线②代表δ(HA－)随溶液pH的变化，曲线③代表δ(A2－)随溶液pH的变化，A正确；曲线①和②交点处，pH＝1.25，所以H2A的一级电离常数Ka1＝eq\f(c（HA－）·c（H＋）,c（H2A）)＝c(H＋)＝10－1.25，B正确；在NaHA溶液中，HA－既可以电离为A2－，也可以水解为H2A，由C点数据可知，H2A的Ka2＝eq\f(c（A2－）·c（H＋）,c（HA－）)＝c(H＋)＝10－4.25，则HA－的Kh＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,10－1.25)<Ka2，HA－电离的趋势大于水解的趋势，所以c(H2A)<c(A2－)，C错误；在pH＝7的溶液中，根据电荷守恒，c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，可得c(HA－)＋2c(A2－)＝c(Na＋)，D正确。9．溶洞水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。现测得溶洞水体中lgc(X)(X为H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)或Ca2＋)与pH的关系如图所示，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9。下列说法错误的是()A．曲线Ⅱ代表lgc(COeq\o\al(2－,3))与pH的关系B．溶洞水体中存在关系式：2pH(b)＝pH(a)＋pH(c)C．a点溶液中，c(Ca2＋)＝0.28mol·L－1D.eq\f(Ka1（H2CO3）,Ka2（H2CO3）)＝104答案：C解析：随着pH的增大，溶液的酸性逐渐减弱，c(HCOeq\o\al(－,3))、c(COeq\o\al(2－,3))都增大，c(Ca2＋)减小，即lgc(HCOeq\o\al(－,3))、lgc(COeq\o\al(2－,3))逐渐增大，lgc(Ca2＋)逐渐减小，并且弱酸性环境中lgc(HCOeq\o\al(－,3))>lgc(COeq\o\al(2－,3))，所以曲线Ⅰ表示lgc(HCOeq\o\al(－,3))与pH的关系，曲线Ⅱ表示lgc(COeq\o\al(2－,3))与pH的关系，曲线Ⅲ表示lgc(Ca2＋)与pH的关系，A正确；由a点(6.3，－5)，且c(H2CO3)＝c(HCOeq\o\al(－,3))，则Ka1＝eq\f(c（HCOeq\o\al(－,3)）·c（H＋）,c（H2CO3）)＝10－6.3，c点(10.3，－1.1)，且c(HCOeq\o\al(－,3))＝c(COeq\o\al(2－,3))，则Ka2＝eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）·c（H＋）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)＝10－10.3，Ka1×Ka2＝eq\f(c（HCOeq\o\al(－,3)）·c（H＋）,c（H2CO3）)×eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）·c（H＋）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)＝eq\f(c（COeq\o\al(2－,3)）·c2（H＋）,c（H2CO3）)＝10－6.3×10－10.3，b点c(H2CO3)＝c(COeq\o\al(2－,3))，则Ka1×Ka2＝ceq\o\al(2,b)(H＋)，pH(b)＝8.3，由此可知2pH(b)＝pH(a)＋pH(c)，B正确；a点溶液中，pH＝6.3，由B项分析可知，Ka1×Ka2＝eq\f(c2（H＋）·c（COeq\o\al(2－,3)）,c（H2CO3）)＝10－16.6，此时，c(H2CO3)＝10－5mol·L－1、c(H＋)＝10－6.3mol·L－1，则c(COeq\o\al(2－,3))＝10－9mol·L－1，c(Ca2＋)＝eq\f(Ksp（CaCO3）,c（COeq\o\al(2－,3)）)＝eq\f(2.8×10－9,1.0×10－9)mol·L－1＝2.8mol·L－1，C错误；eq\f(Ka1（H2CO3）,Ka2（H2CO3）)＝eq\f(10－6.3,10－10.3)＝104，D正确。10．(2025·河北省部分高三质量检测)25℃时，用NaOH溶液分别滴定一元酸HA溶液和CuSO4溶液，pM[p表示负对数，M表示eq\f(c（A－）,c（HA）)，c(Cu2＋)]与溶液pH的变化关系如图所示。已知：①CuA2易溶于水，②平衡常数K>105时反应进行完全。下列说法错误的是()A．该温度下，Cu(OH)2的Ksp＝10－19.6B．滴定CuSO4溶液至x点时，改为滴加HA溶液，沉淀逐渐完全溶解C．25℃，NaA溶液中，A－水解常数的数量级为10－7D．滴定HA溶液至x点时，溶液中c(HA)>c(A－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)答案：B解析：根据NaOH溶液与HA溶液、CuSO4溶液的反应可知，随着NaOH溶液的滴加，pH增大，c(Cu2＋)逐渐减小，－lgc(Cu2＋)变大；分析可知，线①代表滴定CuSO4溶液时pc(Cu2＋)与溶液pH的变化关系；线②代表滴定一元酸HA溶液时peq\f(c（A－）,c（HA）)与溶液pH的变化关系。根据线①上的点，当pc(Cu2＋)＝0时，c(Cu2＋)＝1mol·L－1，pH＝4.2，c(OH－)＝10－9.8mol·L－1，Cu(OH)2的Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝10－19.6，故A正确；若发生反应：Cu(OH)2(s)＋2HA(aq)=Cu2＋(aq)＋2A－(aq)＋2H2O(l)，则该反应的K＝eq\f(c（Cu2＋）·c2（A－）,c2（HA）)＝eq\f(Ksp[Cu（OH）2]·Keq\o\al(2,a),Keq\o\al(2,w))，根据线②与横坐标轴的交点可知peq\f(c（A－）,c（HA）)＝0，即eq\f(c（A－）,c（HA）)＝1.0时，c(H＋)＝10－7.4mol·L－1，所以Ka(HA)＝10－7.4，K＝10－19.6×eq\f(（10－7.4）2,（10－14）2)＝10－6.4＜105，故沉淀不能完全溶解，故B错误；A－水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(10－14,10－7.4)＝10－6.6，数量级为10－7，故C正确；x点溶液呈酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，根据电荷守恒得c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，所以c(A－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，再根据x点的pM＞0，即c(A－)＜c(HA)，可得c(HA)>c(A－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故D正确。11．(2025·哈尔滨第三中学高三质量检测)MB是一种难溶盐，H2B是一种二元弱酸(Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝2.6×10－15)，难挥发，M2＋不发生水解。室温下，将MB溶于一定浓度的一元强酸HA溶液中，直到不再溶解，所得溶液中c2(H＋)­c2(M2＋)有如图所示线性关系(已知：eq\r(6.76)＝2.6，忽略溶液体积的变化)，下列说法错误的是()A．在图示实线对应的pH范围内，溶液中c(M2＋)≈c(H2B)B．MB的溶度积Ksp(MB)≈2.0×10－24C．溶液中存在c(HB－)＋c(H＋)＋2c(H2B)＝c(A－)＋c(OH－)D．将0.02molMB溶于1.0LHA溶液中，所需HA的最低浓度为0.26mol·L－1答案：D解析：在图示实线对应的pH范围内，发生的反应为MB＋2HA=MA2＋H2B，H2B电离程度很小，可以忽略不计，M2＋与H2B的浓度几乎相等，故A正确；由题中：MB＋2H＋=M2＋＋H2B，Ksp(MB)＝c(M2＋)·c(B2－)，Ka1×Ka2＝eq\f(c2（H＋）·c（B2－）,c（H2B）)，由Ka1、Ka2可知H2B酸性极弱，故c(M2＋)≈c(H2B)，所以Ka1×Ka2≈eq\f(c2（H＋）×\f(Ksp（MB）,c（M2＋）),c（M2＋）)，即有c2(H＋)≈eq\f(Ka1×Ka2,Ksp（MB）)c2(M2＋)，代入一组数据得Ksp(MB)≈2.0×10－24，故B正确；由质子守恒可得出c(HB－)＋c(H＋)＋2c(H2B)＝c(A－)＋c(OH－)，故C正确；由题图可知，c(M2＋)＝0.02mol·L－1时，溶液中c(H＋)＝eq\r(0.0676)mol·L－1＝0.26mol·L－1，再加上溶液中溶解0.02molMB时需消耗0.04molHA，故所需HA的最低浓度为0.3mol·L－1，故D错误。12．(2024·福建卷)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lgc­lgc0(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()A．lgc0(HCl)＝－1.2时，溶液的pH＝1.3B．任意c0(HCl)下均有：c(Ca2＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))C．CaC2O4(s)＋2H＋(aq)=Ca2＋(aq)＋H2C2O4(aq)的平衡常数为10－3.0D．lgc0(HCl)＝－4.1时，2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(Cl－)答案：D解析：草酸钙为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，溶于不同初始浓度盐酸过程中体系中存在一系列平衡CaC2O4(s)Ca2＋(aq)＋C2Oeq\o\al(2－,4)(aq)、C2Oeq\o\al(2－,4)＋H2OHC2Oeq\o\al(－,4)＋OH－、HC2Oeq\o\al(－,4)＋H2OH2C2O4＋OH－，因此曲线Ⅰ代表C2Oeq\o\al(2－,4)，曲线Ⅱ代表HC2Oeq\o\al(－,4)，曲线Ⅲ代表H2C2O4。lgc0(HCl)＝－1.2时，c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(H2C2O4)，则Ka1＝eq\f(c（HC2Oeq\o\al(－,4)）×c（H＋）,c（H2C2O4）)＝c(H＋)＝10－1.3，溶液的pH＝1.3，A正确；草酸钙固体溶于盐酸，任意c0(HCl)下均有元素守恒关系c(Ca2＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(H2C2O4)＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))，B正确；由题图可知，lgc0(HCl)＝1时，c(Ca2＋)＝c(H2C2O4)，c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝1×10－2.8mol/L，Ka1＝eq\f(c（HC2Oeq\o\al(－,4)）×c（H＋）,c（H2C2O4）)＝10－1.3，即eq\f(c（H2C2O4）,c（H＋）)＝eq\f(c（HC2Oeq\o\al(－,4)）,10－1.3)＝10－1.5，所以CaC2O4(s)＋2H＋(aq)=Ca2＋(aq)＋H2C2O4(aq)的平衡常数K＝eq\f(c（H2C2O4）×c（Ca2＋）,c2（H＋）)＝(10－1.5)2＝10－3.0，C正确；溶液中存在电荷守恒2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(Cl－)，lgc0(HCl)＝－4.1时，c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))，则存在关系2c(Ca2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(HC2O