高考复习选择题突破水溶液中的离子反应与平衡

选择题突破九水溶液中的离子反应与平衡高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026突破点1溶液中的离子浓度关系与滴定曲线分析突破点2分布分数图像及对数图像分析目录索引

突破点1溶液中的离子浓度关系与滴定曲线分析必备知识•梳理1.基于“三大守恒”规律,明确溶液中粒子浓度的关系

比较项目具体含义以Na2CO3溶液为例电荷守恒电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性元素守恒在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒质子守恒电解质溶液中分子或离子得到和失去质子(H+)的物质的量相等2.滴定曲线(1)强碱滴定弱酸曲线特点由图可知:酸性越弱,Ka越小,滴定突跃范围就越小。

(2)抓住酸碱滴定过程中“五点”,判断溶液中的粒子浓度的关系起点判断酸、碱的相对强弱,计算弱酸(碱)的电离常数半点判断是哪种溶质的等量混合,根据溶液酸碱性,判断电离与水解程度的大小中性点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足,利用电荷守恒求算电离常数中和点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性,确定酸、碱的强弱过量点判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量如:常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:关键点溶质水的电离应用起点CH3COOH抑制半点CH3COOH、CH3COONa(1∶1)抑制粒子浓度:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)中性点CH3COONa、CH3COOH(少量)正常电离中和点CH3COONa促进粒子浓度:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)过量一倍点CH3COONa、NaOH(1∶1)抑制粒子浓度:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)

D

2.(经典真题)常温下,用0.100

0

mol·L-1的盐酸分别滴定20.00

mL浓度均为0.100

0

mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(

)A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)D.分别滴加20.00

mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)C解析:由于NaX为强碱弱酸盐,X-会部分水解使溶液呈弱碱性,所以NaX溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A项正确;由于等浓度的三种盐溶液的pH大小关系为NaZ>NaY>NaX,根据盐类水解规律“越弱越水解”可知,NaZ对应的酸(HZ)的酸性最弱,而NaX对应的酸(HX)的酸性最强,则电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B项正确;由于三种盐溶液的体积和浓度相同,但碱性强弱不同,所以要使滴定后的溶液pH=7,所滴加盐酸的体积也不相同,即NaZ溶液中滴加盐酸最多,而NaX溶液中滴加盐酸最少,所以最后呈中性的三种溶液中c(Cl-)不相等,据电荷守恒及溶液呈中性条件可知,三种溶液中有c(Cl-)=c(X-)、c(Cl-)=c(Y-)、c(Cl-)=c(Z-),C项错误;将三种溶液混合后所得的混合溶液中的电荷守恒式为c(Cl-)+c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于混合前三种溶液的物质的量浓度和体积与所加盐酸的物质的量浓度和体积都相等,则混合后的溶液中c(Cl-)=c(Na+),则c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(OH-)=c(H+),D项正确。关键能力•提升

B

D

提升2

滴定曲线分析3.(2025·安徽卷)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的关系如下图所示。

A解析:此种类型的题首先要写出题目中涉及的化学平衡方程式,本题涉及的平衡方程式为

4.(2024·湖南卷)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20mL0.10mol·L-1NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是(

)A.水的电离程度:M<NB.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)C.当V(HCOOH溶液)=10mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)+c(HCOO-)D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)D解析:结合起点和终点,向20

mL

0.10

mol·L-1

NaOH溶液中滴入相同浓度的HCOOH溶液,发生浓度改变的粒子有Na+、OH-和HCOO-等,当V(HCOOH溶液)=0

mL,溶液中存在的粒子有Na+、OH-等,随着HCOOH的加入,OH-被消耗,浓度逐渐减小,最终变为0,即经过M点呈下降趋势的曲线表示的是OH-浓度的变化;反应过程中产生HCOO-,即经过M点、N点呈上升趋势的曲线表示的是HCOO-浓度的变化。M点时,V(HCOOH溶液)=10

mL,溶液中溶质的浓度为c(HCOONa)∶c(NaOH)=1∶1,溶液中仍剩余有未反应的NaOH,抑制水的电离,N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,HCOONa的水解促进水的电离,此时水的电离程度最大,A项正确;

学科素养•发展1.(2025·安徽蚌埠第二次质检)常温下,某化学兴趣小组将mgNaOH粉末缓慢加入20.00mL0.1000mol·L-1醋酸溶液(HAc)中,HAc的电离常数Ka=10-4.76,若加入NaOH的质量为m1g,溶液的pH=7(溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是(

)A.pH=7时水的电离程度大于m=0.08时水的电离程度B.NaAc溶液中:c(HAc)+c(H+)=c(OH-)C.pH=4.76时溶液中:c(HAc)=c(CH3COO-)D.0.1000mol·L-1的HAc溶液中:c(HAc)+c(CH3COO-)=0.1000mol·L-1A

C

C

4.(2025·广西玉林一模)在25℃时,向体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的两种酸(HX、HY)中分别滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。下列叙述正确的是(

)A.HX的电离方程式为HXH++X-B.0.1mol·L-1HY溶液中c(H+)=10-3mol·L-1C.V(NaOH溶液)=20mL时,反应后的两种溶液中c(X-)=c(Y-)D.b点时:c(Y-)-c(HY)>c(H+)-c(OH-)D解析:由图可知,0.1

mol·L-1HX的pH=1,则HX为强酸,电离方程式为HX══H++X-,A错误;由图可知,HY的pH=4,0.1

mol·L-1

HY溶液中c(H+)=10-4

mol·L-1,B错误;V(NaOH溶液)=20

mL时,两种溶液恰好反应分别生成等量的NaX和NaY,NaY发生水解,所以溶液中c(X-)>c(Y-),C错误;b点加入NaOH溶液体积为10

mL,对于HY溶液中,反应恰好生成等量的HY和NaY,根据元素守恒:c(Y-)+c(HY)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),联立得:c(Y-)-c(HY)=2[c(H+)-c(OH-)],则c(Y-)-c(HY)>c(H+)-c(OH-),D正确。5.(2025·湖南株洲一模)25℃时,向10mL某浓度新制氯水中滴入0.1mol·L-1的NaOH溶液,滴定曲线如图所示。已知次氯酸的电离平衡常数为Ka=2.5×10-8。下列说法错误的是(

)A.甲点溶液中存在:n(Cl2)+n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)=0.01NAB.乙到丁的过程中,水的电离程度先增大后减小C.丙点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO-)>c(H+)D.氯水中存在平衡:Cl2(aq)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq),其平衡常数K约为10-5A解析:氯水中存在反应Cl2+H2OHClO+HCl,加入NaOH溶液,NaOH首先和HCl反应,再和HClO反应;乙点为第一个突跃点,HCl完全反应,得到HClO、NaCl的混合溶液,加入20

mL

NaOH溶液对应第二个突跃点,HClO完全反应,得到氯化钠、次氯酸钠的混合溶液。加入20

mL氢氧化钠溶液得到氯化钠、次氯酸钠的混合溶液,钠离子的物质的量为0.02

L×0.1

mol·L-1=0.002

mol,结合钠、氯元素守恒,则2n(Cl2)+n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)=0.002

mol,A错误;乙到加入20

mL氢氧化钠溶液的过程中,氯气与水反应的产物不断与NaOH发生反应,水的电离程度一直增大;从加入20

mL氢氧化钠溶液到丁的过程中,溶液中氢氧化钠过量,对水电离的抑制作用不断增大,水的电离程度不断减小,B正确;

突破点2分布分数图像及对数图像分析必备知识•梳理1.对数图像(1)对数图像及分析利用某种离子浓度(或两种离子浓度比值)的对数(或负对数)与溶液的pH为坐标,建立滴定过程中对数关系图像,电解质溶液中四种常考对数关系及分析如下表:类型含义变化规律pH=-lgc(H+)氢离子浓度的负对数值pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强pC=-lgc(C)C离子浓度的负对数值pC越大,c(C)越小生成物与反应物离子浓度比的对数值稀释后与稀释前体积比的对数值(2)沉淀溶解平衡图像及分析

图像分析纵坐标数值越大,c(M)越小曲线上方的点为该物质的不饱和溶液曲线下方的点表示有该物质的沉淀生成曲线上的点为该物质的饱和溶液根据曲线上任意一点的坐标,可计算该物质的Ksp

D解析:已知H2S饱和溶液中随着pH的增大,H2S的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,则有-lg

c(HS-)和-lg

c(S2-)随着pH增大而减小,且pH相同时,HS-浓度大于S2-浓度,即-lg

c(HS-)小于-lg

c(S2-),则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg

c(Ni2+)和-lg

c(Cd2+)随着pH增大而增大,且有-lg

c(Ni2+)小于-lg

c(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-、④代表HS-。由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13

mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)·c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;曲线③为pH与-lg

c(S2-)的关系曲线,B错误;

D

2.分布分数图像分布分数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布分数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,这里分布分数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的分数。一元弱酸和二元弱酸的分布分数图像及分析如下: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

链接高考2(2025·湖北卷)铜(Ⅰ)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为1.0×10-3

mol·L-1。下列描述正确的是(

)A.Cu++3L[CuL3]+的lgK=0.27B.当c(Cu+)=c{[CuL]+}时,c{[CuL2]+}=2.0×10-4

mol·L-1C.n从0增加到2,[CuLn]+结合L的能力随之减小D.若c{[CuL]+}=c{[CuL3]+},则2c{[CuL2]+}<c{[CuL]+}+3c{[CuL3]+}C关键能力•提升

B解析:Al3++3OH-══Al(OH)3↓,Zn2++2OH-══Zn(OH)2↓,Cd2++2OH-══Cd(OH)2↓,由系数关系知Al3+的-lg[c(H+)/(mol·L-1)]~-lg[c(X)/(mol·L-1)]的斜率与Zn2+和Cd2+不同,Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2]可确定a为Al3+,b为Zn2+,c为Cd2+。

B

D

提升2

分布分数图像分析4.(2025·甘肃卷)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:

下列说法错误的是(

)A.曲线Ⅰ对应的离子是+NH3CH2COOHB.a点处对应的pH为9.6C.b点处c(+NH3CH2COOH)=c(NH2CH2COO-)D.c点处2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-)Cc点处,发生总反应H2A++2OH-══A-+2H2O,此时溶液中溶质为NaCl、NaA,且二者浓度相同,由元素守恒得2c(H2A+)+2c(HA)+2c(A-)=c(Na+),由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)+c(H2A+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(A-),联立得3c(H2A+)+2c(HA)+c(A-)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),又因c(Cl-)=c(H2A+)+c(HA)+c(A-),可得2c(H2A+)+c(HA)+c(H+)=c(OH-),D项正确。

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-)C

D

学科素养•发展

D

D

图1图2下列说法错误的是(

)A.曲线Ⅰ对应的离子是[AgY2]+B.δ(HY+)最大时对应的pH=8.39C.反应Ag++Y

[AgY]+的平衡常数K1=104.70D.-lg[c(Y)/(mol·L-1)]=3.00时,c(HY+)>c(H2Y2+)>c(Y)D

B

5.(2025·河北保定一模)工业回收废旧铅酸蓄