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压轴冲关：压轴11 水溶液中的离子平衡
【高考命题】
水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用，也是高考中考点分布较多的内容之一。一是在选择题某一选项中以图像或者文字的形式考查，二是在填空题中结合化学反应原理综合考查。从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。
【增分攻略】
1、比较溶液中粒子浓度大小的解题思路
2、离子平衡图象分析
(1)图形题——坐标曲线图。坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础，析图是关键，用图是目的。①识图。识图的关键是三看：一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X轴和函数Y轴表示的意义)，寻找X、Y轴之间的关系，因为这是理解题意和进行正确思维的前提；二看点即曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、拐点、交叉点)；三看线即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。②析图。分析：图中为什么会出现这些特殊点，曲线为什么有这样的变化趋势和走向，分析曲线变化的因果关系；联想：通过联想，把课本内的有关化学概念、原理、规律等与图像曲线中的图形与相关点建立联系。③用图。迁移：将相关的化学知识与图像曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线——知识体系，然后运用新的曲线——知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。
(2)表格题——数据表格分析题。该题常常以列表形式，传递有关化学的概念、原理等基础知识的信息，主要考查学生对基础知识的理解和掌握程度，获取并处理信息，综合分析问题等能力。题目信息一般比较隐蔽，它要求学生作答时首先要能够从题目中获取相关的信息，并能够将此信息与教材相关的理论紧密结合，从而寻找解答题目的切入点。解题步骤：①审题。要明确行标题、列标题和数据标题的含义；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点。②找答案。把表格转变成文字，经联想找出所要考的知识；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点的原因。③定答案。结合概念和原理答题，把表格转变成文字，要表达准确，尽量用课本上的术语表述；书写要工整、条理要清楚。
【限时特训】
1. （2023·浙江·高考真题）甲酸是重要的化工原料。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，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)与废水初始关系如图(已知甲酸)，下列说法不正确的是
A. 活性成分在水中存在平衡：
B. 的废水中
C. 废水初始，随下降，甲酸的电离被抑制，与作用的数目减少
D. 废水初始，离子交换树脂活性成分主要以形态存在
【答案】D
【解析】A．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，故A正确；
B．由电离常数公式可知，溶液中=，当溶液pH为5时，溶液中==18，故B正确；
C．由图可知，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，溶液中甲酸根个离子浓度减小，与作用的数目减小，故C正确；
D．由图可知，溶液呈碱性，溶液中存在如下平衡，当废水初始pH大于5时，平衡向左移动，离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在，故D错误；
故选D。
2.（2023·浙江·高考真题）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：
[已知，，的电离常数]，下列有关说法正确的是
A. 上层清液中存在
B. 上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C. 向体系中通入气体，溶液中保持不变
D. 通过加溶液可实现向的有效转化
【答案】B
【解析】A．上层清液为碳酸钙的饱和溶液，碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子，因此，A错误；
B．根据Ka2=4.7×10-11可得，则碳酸根的水解平衡常数为，说明碳酸根的水解程度较大，则上层清液中含碳微粒主要为碳酸氢根离子，B正确；
C．向体系中通入CO2，，c()减小，CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动，溶液中钙离子浓度增大，C错误；
D．由题干可知，，，碳酸钙比硫酸钙更难溶，加入硫酸钠后碳酸钙不会转化成硫酸钙，D错误；
故答案选B。
3．（2022·福建·统考高考真题）锂辉石是锂的重要来源，其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子，可在0~14范围内调节对其净化(即相关离子浓度)。时，与关系见下图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法正确的是
A．可被净化的区间最大
B．加入适量，可进一步提升净化程度
C．净化的先后顺序：
D．
【答案】B
【解析】A．对离子净化时，相关离子浓度c<10-5mol/L，则lgc<-5，由图可知，可作净化的pH区间最大的是Fe3+，A错误；
B．加入适量H2O2，可将Fe2+氧化为Fe3+，提高净化程度，B正确；
C．由图可知，净化的先后顺序为，C错误；
D．对离子净化时，相关离子浓度c<10-5mol/L，lgc<-5，，由图可知，Fe3+完全沉淀的pH约为2.5，c(H+)=10-2.5mol/L，c(OH-)=10-11.5mol/L，，Al3+完全沉淀的pH约为4.5，c(H+)=10-4.5mol/L，c(OH-)=10-9.5mol/L，，Fe2+完全沉淀的pH约为8.5，c(H+)=10-8.5mol/L，c(OH-)=10-5.5mol/L， ，则有，D错误；
故选B。
4．（2022·福建·统考高考真题）氨是水体污染物的主要成分之一，工业上可用次氯酸盐作处理剂，有关反应可表示为：
①
②
在一定条件下模拟处理氨氮废水：将的氨水分别和不同量的混合，测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与投入量(用x表示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．的数值为0.009
B．时，
C．时，x越大，生成的量越少
D．时，
【答案】C
【解析】A．x1时，氨的去除率为100%、总氮残留率为5，，95%的氨气参与反应①、有5%的氨气参与反应②，反应①消耗，参与反应②消耗，，A错误；
B．x>x1时，反应①也生成氯离子，所以，B错误；
C．x>x1时，x越大，氨总去除率不变，氮残余率增大，说明生成的硝酸根离子越多，生成N2的量越少，C正确；
D．x=x1时，氨的去除率为100%，溶液中没有和ClO-，含有Na+、H+、、Cl-和OH-，根据电荷守恒得，D错误；
故本题选C。
5．(2022.1·浙江卷)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A．在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B．向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3，则H2A的电离度为0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11，则c(A2-)＞c(HA-)
D．取pH=a的H2A溶液10mL，加蒸馏水稀释至100mL，则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】A项，在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2-的水解程度大于HA-，水的电离程度前者大于后者，故A错误；B项，向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3，，则H2A的电离度 0.013%，故B正确；C项，向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11，，则c(A2-)6．向溶液a中加入溶液b。灯泡亮度不会出现“亮—灭(或暗)—亮”变化的是( )
选项 A B C D
试剂a Ba(OH)2 Ba(OH)2 CH3COOH Ca(OH)2
试剂b CuSO4 H2SO4 氨水 NH4HCO3
【答案】C
【解析】A项，Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应：Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，随着反应的进行，溶液中自由移动的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时，其电离产生的Cu2+、SO42-导电，使灯泡逐渐又变亮，A不符合题意；B项，Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应：Ba2++2OH-+2H++ SO42-=BaSO4↓+2H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时，其电离产生的H+、SO42-导电，使灯泡逐渐又变亮，B不符合题意；C项，CH3COOH与氨水发生离子反应：CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O，反应后自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，灯泡更明亮，不出现亮—灭(或暗)—亮的变化，C符合题意；D项，Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应：Ca2++2OH-+ NH4++ HCO3-=CaCO3↓+H2O +NH3·H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动离子浓度减小，灯泡逐渐变暗，当二者恰好反应时，溶液中自由移动的微粒浓度很小，灯泡很暗。当NH4HCO3溶液过量时，其电离产生的NH4+、HCO3-导电，使灯泡逐渐又变亮，D不符合题意；故选C。
7．常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A．在0.1mol·L-1H3PO4溶液中c(H3PO4)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)
B．在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中c(Na＋)+c(H＋)= c(OH―)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
C．在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+ c(HCO3-)=0.1mol·L-1
D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液中c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(OH―)＞c(H＋)
【答案】A
【解析】A项，由于磷酸为多元酸，第一步电离大于第二步电离大于第三步电离，所以在0.1mol·L-1H3PO4溶液中，离子浓度大小为：c(H3PO4)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)，故A正确；B项，在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)+c(H＋)= c(OH―)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-)，故B错误；C项，在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中，根据物料守恒得到c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)=0.1mol·L-1，故C错误；D项，氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液，则c(OH―)＞c(H＋)，根据电荷守恒c(Cl－)+c(OH―)=c(NH4＋)+c(H＋)，则c(Cl－)＜c(NH4＋)，故D错误；故选A。
8． 25℃时，下列说法正确的是( )
A．NaHA溶液呈酸性，可以推测H2A为强酸
B．可溶性正盐BA溶液呈中性，可以推测BA为强酸强碱盐
C．0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1＜α2
D．100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
【答案】D
【解析】A项，NaHA溶液呈酸性，可能是HA－的电离程度大于其水解程度，不能据此得出H2A为强酸的结论，A错误；B项，可溶性正盐BA溶液呈中性，不能推测BA为强酸强碱盐，因为也可能是B＋和A－的水解程度相同，即也可能是弱酸弱碱盐，B错误；C项，弱酸的浓度越小，其电离程度越大，因此0.010 mol·L-1、0.10 mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1＞α2，C错误；D项，100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中氢氧根离子的浓度是1×10－4mol/L，碳酸根水解促进水的电离，则水电离出H＋的浓度是1×10－4mol/L，其物质的量为0.1L×1×10－4mol/L＝1×10－5mol，D正确；故选D。
9．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40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液，再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如图曲线：
下列说法正确的的是( )
A．图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B．当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO3-+H+=CO2↑+H2O
C．根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D．Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足：c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH-)-c(H+)
【答案】C
【解析】A项，碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠，故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，再产生二氧化碳气体，故图中甲、丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，A错误；B项，当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点)，所发生的反应为碳酸根离子与氢离子结合生成碳酸氢根离子，离子方程式表示为：CO32-+H+= HCO3-，B错误；C项，根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点的pH在9左右，符合酚酞的指示范围，故可用酚酞作指示剂；d点的pH在4左右，符合甲基橙的指示范围，故可用甲基橙作指示剂指示滴定终点，C正确；D项，根据电荷守恒和物料守恒，则Na2CO3中存在c(OH-)-c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)， NaHCO3溶液中满足c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH-)-c(H+)，D错误；故选C。
10．已知相同温度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某温度下，饱和溶液中－lg[c(SO42-)、－lg[c(CO32-)、与－lg[c(Ba2＋)]的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B．该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10－10
C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D．c(Ba2＋)＝10－5.1时两溶液中
【答案】B
【解析】因BaCO3、BaSO4均为难溶物，饱和溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c(SO42-)]}＝－lg[c(Ba2＋)×c(SO42-)]＝－lg[Ksp(BaSO4)]，同理可知溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c(CO32-)]}＝－lg[Ksp(BaCO3)]，因Ksp(BaSO4)＜ Ksp(BaCO3)，则－lg[Ksp(BaCO3)]＜－lg[Ksp(BaSO4)]，由此可知曲线①为－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(SO42-)]的关系，曲线②为－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(CO32-)]的关系。A项，由题可知，曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系，由上述分析可知，曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线，故A错误；B项，曲线①为BaSO4溶液中－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(SO42-)]的关系，由图可知，当溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3时，－lg[c(SO42-)＝7，则－lg[Ksp(BaSO4)]＝7＋3＝10，因此Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，故B正确；C项，向饱和BaSO4溶液中加入适量BaCl2固体后，溶液中c(Ba2＋)增大，根据温度不变则Ksp(BaSO4)不变可知，溶液中c(SO42-)将减小，因此a点将沿曲线①向左上方移动，故C错误；D项，由图可知，当溶液中c(Ba2＋)＝10－5.1时，两溶液中＝＝，故D错误；故选B。
11． HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化，M+不发生水解。实验发现，时c2(M+)-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。
下列叙述错误的是( )
A．溶液pH＝4时，c(M+)＜3.0×10-4 mol·L－1
B．MA的溶度积度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C．溶液pH＝7时，c(M＋)+c(H＋) =c(A－)+c(OH―)
D．HA的电离常数Ka1(HA)≈2.0×10-4
【答案】C
【解析】A项，由图可知pH=4，即c(H+)=10×10-5mol/L时，c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2，c(M+)=mol/L<3.0×10-4mol/L，A正确；B项，由图可知，c(H+)=0时，可看作溶液中有较大浓度的OH-，此时A-的水解极大地被抑制，溶液中c(M+)=c(A-)，则Ksp(MA)= c(M＋)×c(A－)= c2(M＋)=5.0×10-8，B正确；C．设调pH所用的酸为HnX，则结合电荷守恒可知c(M＋)+c(H＋) =c(A－)+c(OH―)+ nc(Xn-)，题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-)，C错误；D项，当c(HA)= c(A－)时，由物料守恒知c(A－)+ c(HA)=c(M＋)，则，，则c2(M＋)=5.0×10-8，对应图得此时溶液中c(H＋) =2.0×10-4mol/L，，D正确；故选C。
12．下列说法正确的是( )
A．25℃时，水电离出的c(H＋)＜10-7 mol·L-1溶液，其pH＞7
B．25℃时，pH=3的HCl与pH=11的MOH溶液混合，测得pH＞7，则MOH为弱碱
C．25℃时，若测得HR溶液pH=a，取该溶液10.0mL，滴入10.0mLNaR浓溶液，测得pH=b，b＞a，则HR是弱酸
D．25℃时，物质的量浓度相等的盐溶液NaX与NaY，若c(X-)=c(Y－)+c(HY)，则HX为强酸
【答案】D
【解析】A项，常温下，水电离出的c(H＋)＜10-7 mol·L-1，溶液既可能是酸性，也可能是碱性，故A错误；B项，选项中没有说明两溶液是等体积混合，故无法判断MOH是强碱还是弱碱，故B错误；C项，若HR是强酸，则NaR溶液显中性，取HR溶液10.0mL，滴入10.0mLNaR浓溶液，则氢离子浓度减半，pH增大，b＞a，因此无法判断HR是弱酸，故C错误；D项，在NaY溶液中，根据物料守恒有：c(Na+)=c(Y－)+c(HY)，两溶液中c(Na+)相等，说明在NaX溶液中，c(Na+)= c(X-)，说明X-不水解，则HX为强酸，故D正确。
13．常温下，0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH=8.8，发生：
①：H2OH++OH Kw
②：CH3COO +H+CH3COOH K1
③：CH3COO +H2OCH3COOH+OH K2
下列说法不正确的是( )
A．K2=K1×Kw
B．由水电离的氢离子浓度为10 8.8mol·L 1
C．常温下，该溶液加水稀释后，n(H+)与n(OH-)的乘积变大
D．常温下，向100mL该溶液中加入100mL pH=8.8的NaOH溶液，所得溶液的pH仍为8.8
【答案】B
【解析】A项，反应①+反应②可得反应③，所以 K2=K1×Kw，A正确；B项，溶液的pH=8.8，则溶液中c(H+)=10-8.8mol/L，则c(OH-)=10-5.2mol/L，溶液中的氢氧根全部由水电离，所以水电离出的c(OH-)=10-5.2mol/L，则由水电离的氢离子浓度为10-5.2mol/L，B错误；C项，n(H+)·n(OH-)=c(H+)V·c(OH-)V= Kw·V2，温度不变则Kw不变，加水稀释，即V变大，所以n(H+)·n(OH-)变大，C正确；D项，混合前两溶液中c(H+)、c(OH-)相等，则混合后依然相等，即pH不变，D正确；故选B。
14．常温下，用0.1000mol L﹣1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol 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20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)＝c(H+)﹣c(OH﹣)
【答案】C
【解析】A项，因为HX为弱酸，NaX溶液存在水解：X﹣+H2O HX+OH﹣，所以c(Na+)＞c(X﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)，故A正确；B项，根据盐类水解的规律：越弱越水解可知，相同浓度的强碱弱酸盐溶液中，一元弱酸越弱，则其盐溶液碱性越强，结合图片可知溶液碱性强弱为：NaX＜NaY＜NaZ，则酸性强弱为：HX＞HY＞HZ，一元弱酸中，酸性越强，电离程度越大，电离平衡常数K越大，所以有：Ka(HX)＞Ka(HY)＞Ka(HZ)，故B正确；C项，当pH＝7时，c(H+)＝c(OH﹣)，根据电荷守恒，NaX溶液中有：c(H+)+c(Na+)＝c(OH﹣)+c(X﹣)+c(Cl﹣)，则有：c(X﹣)＝c(Na+)﹣c(Cl﹣)，同理有：c(Y﹣)＝c(Na+)﹣c(Cl﹣)，c(Z﹣)＝c(Na+)﹣c(Cl﹣)，又因三种溶液滴定到pH＝7时，消耗的HCl的量是不一样的，即溶液中的c(Cl﹣)是不一样的，所以c(X﹣)≠c(Y﹣)≠c(Z﹣)，故C错误；D项，分别滴加20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合后存在电荷守恒：c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)+c(OH﹣)+c(Cl﹣)＝c(H+)+c(Na+)，又混合溶液中c(Na+)0.05mol/L，混合溶液中c(Cl﹣)0.05mol/L，代入电荷守恒表达式，有c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)＝c(H+)﹣c(OH﹣)，故D正确。故选C。
15．窒温下，向20mL0.10mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol/LNaOH溶液，溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lgc(H水+)]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法错误的是( )
A．室温下，醋酸的电离常数约为1.0×10-5
B．c、e两点溶液：c点显中性，e点显碱性
C．d点溶液中：c(Na+)+c(CH3COO-)=0.05mol/L
D．b、f点溶液中均有：c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
【答案】C
【解析】A项，0.10mol/LCH3COOH溶液，[-lgc(H水+)]=11，c(H+)=10-3mol/L，醋酸的电离常数约为=1.0×10-5，A正确；B项，d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa，溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则醋酸应该稍微过量，c点醋酸过量、e点NaOH过量，则c点溶液呈中性、e点溶液呈碱性，B正确；C项，d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa，混合溶液体积是醋酸或NaOH溶液体积的2倍，则浓度是原来一半，根据物料守恒得c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L， c(CH3COOH)很小，故c(Na+)+c(CH3COO-)>0.05mol/L，C错误；D项，点加入n(NaOH)是醋酸的一半，则混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa，CH3COOH抑制水电离、CH3COONa促进水电离，根据图知，水的电离出的c(H+)＜10-7mol/L，水的电离被抑制，说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度，则溶液中存在c(CH3COO-)＞c(CH3COOH)；f点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NaOH，故存在 c(CH3COO-)＞c(CH3COOH)，D正确；故选C。
16． 25 ℃时，将0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液滴加到10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中，与pH的关系如图所示，C点坐标是(6，1.7)。下列说法不正确的是( )
A．pH=11时，的数量级为106
B．溶液中，水的电离程度：C ＞A
C．B点存在c(Na＋)-c(CH3COO-)=(10-5.8-10-8.2)mol·L-1
D．CH3COONa的水解常数Kh=10-9.7
【答案】C
【解析】根据C点坐标，pH=6，即c(H＋)=10-6mol·L－1时，，醋酸电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+，电离常数，代入数据可得。A项，根据醋酸的电离常数，可得，pH=11时，c(H＋)=10-1mol·L－1，代入数据可得，数量级为106，故A正确；B项，向NaOH溶液中滴入醋酸溶液的过程中，因为有醋酸钠的生成，水的电离程度不断增大，恰好反应时达到最大值，此时溶质为醋酸钠，溶液呈碱性，继续滴加醋酸，因为酸过量，水的电离程度开始减小。A点溶液中pH约为13，水电离出的，C点溶液中溶质为醋酸和醋酸钠，pH=6，溶液呈酸性，以醋酸电离为主，水电离出的，即C点水的电离程度大于A点，故B正确；C项，B点时，即，根据，可得，由，可得，根据电荷守恒：，得，故C错误；D项，醋酸钠得水解常数，故D正确；故选C。
17． 25℃时，用HCl气体调节0.1mol·L 1氨水的pH，体系中粒子浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比[]与pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法正确的是( )
A．25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数为10-9.25
B．t=0.5时，2c(H+)+c(NH3·H2O)=c(NH4+)+2c(OH )
C．P1所示溶液：c(Cl )=0.05mol·L 1
D．P2所示溶液：c(NH4+)>100c(NH3·H2O)
【答案】D
【解析】A项，NH3·H2O的电离平衡常数K=，据图可知当lgc(NH4+)=lgc(NH3·H2O)，即c(NH4+)=c(NH3·H2O)时，溶液pH=9.25，则此时c(OH )=10-4.75mol/L，所以K=10-4.75，A错误；B项，t=0.5时，溶液中的溶质为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl，溶液中存在电荷守恒：c(NH4+)+c(H+)=c(OH )+c(Cl )，存在物料守恒2c(Cl )=c(NH3·H2O)+c(NH4+)，联立可得2c(H+)+ c(NH4+) = c(NH3·H2O) +2c(OH )，B错误；C项，若c(Cl )=0.05mol·L 1，则此时溶质应为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl，由于NH4+的水解程度和NH3·H2O的电离程度不同，所以此时溶液中c(NH4+)≠c(NH3·H2O)，与P1不符，C错误；D项，K==10-4.75，P2所示溶液pH=7，则c(OH-)=10-7，所以==102.25＞100，D正确；故选D。
18． 25℃时，用的NaOH溶液滴定100ml某二元弱酸H2A，滴定过程中溶液的pH及H2A、HA-及A2-的物质的量浓度变化如图所示，下列说法不正确的是
A．H2A的Ka1=1×10-4
B．在Y点时， (Na+)＜3c(A2-)
C．X点、Z点时水的电离程度：Z＞X
D．溶液中：c(Na+)＞c(HA-)＞c(A2-)＞c(H2A)
【答案】B
【解析】H2A是二元弱酸，在溶液中存在电离平衡：H2AH++HA-；HA-H++A2-，主要是第一步电离，随着氢氧化钠溶液滴入，H2A不断减小、HA-先增后减、A2-的量一开始几乎为0、加入氢氧化钠溶液一定体积之后不断增加，故根据离子浓度大小可知：图像中最细的实线表示H2A，最粗的实线表示HA-，中间的实线则表示A2-，根据溶液中各种各种离子浓度与溶液体积、pH关系分析。A项，由图知，加入氢氧化钠溶液5mL时，，对应溶液pH=4(X点)，c(H+)=1×10-4 mol·L-1，则H2A的，A正确；B项，根据图示可知：Y点对应溶液为Na2A与NaHA等浓度的混合溶液，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，由于此时溶液pH=8，说明溶液中c(H+)＜c(OH-)，所以c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-)，由于溶液中c(HA-)=c(A2-)，则c(Na+)＞3c(A2-)，B错误； C项，酸H2A溶液中酸电离产生H+，对水电离平衡起抑制作用，向H2A溶液中逐滴加入NaOH溶液，H2A不断被中和，溶液的酸性逐渐减弱，水电离程度逐渐增大，在恰好被完全中和前，水电离程度逐渐增大。X点时酸H2A仅部分被中和，Z点恰好完全中和生成Na2A，所以水的电离程度：Z＞X，故C正确；D项，根据滴定曲线可知：在恰好发生反应：H2A+NaOH=NaHA+H2O时，得到的溶液为NaHA溶液，此时溶液pH=6，溶液显酸性，说明HA-的电离程度大于其水解程度，所以c(A2-)＞c(H2A)；NaHA是强碱弱酸盐，HA-发生电离、水解而消耗，所以c(Na+)＞c(HA-)；但盐电离产生的离子电离和水解程度是微弱的，主要以盐电离产生的离子存在，则c(HA-)＞c(A2-)，故0.01 mol·L-1NaHA溶液中：四种微粒浓度关系为c(Na+)＞c(HA-)＞c(A2-)＞c(H2A)，D正确；故选B。
19．类比pH，对于稀溶液，。室温下，向某浓度H2A溶液加入NaOH(s)，保持溶液体积和温度不变，测得pH与pc(H2A)、pc(HA-)、、pc(A2-)变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．曲线Ⅲ表示c(HA-)变化
B．常温下，
C．b点时，
D．pH=6.00时，c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)
【答案】C
【解析】随pH增大，c(H2A)逐渐减小，c(HA-)先增大后减小，c(A2-)逐渐增大，pc=-lgc，则pc(H2A)逐渐增大、pc(HA-)先减小后增大、pc(A2-)逐渐减小，即曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、A2-、HA-。A项，随pH增大， c(HA-)先增大后减小，pc=-lgc，则pc(HA-)先减小后增大，即曲线Ⅲ代表c(HA-)变化，故A正确；B项，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的粒子为H2A、A2-、HA-，c点时c(HA-)=c(A2-)，此时Ka2==c(H+)=10-pH=10-5.30，则，故B正确；C项，b点时，c(H2A)= c(A2-)=10-3mol/L，c(H+)=10-3.05mol/L，室温下c(OH-)=，由电荷守恒：c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+ c(HA-)+2 c(A2-)，则c(Na+)= 2 c(A2-)+ c(OH-)- c(H+)+ c(HA-)= c(HA-)，故C错误；D项，pH=6.00时，由图知pc(HA-)> pc(A2-)> pc(H2A)，pc=-lgc，则c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)，故D正确；故选C。
20． 25℃时，用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol·L-1的H2A溶液，溶液中各微粒的分布系数δ与pH、NaOH溶液体积的变化如图所示。[A2-的分布系数：δ(A2-)=。下列说法正确的是( )
A．H2A在水中的电离方程式：H2A=H++HA-、HA-H++A2-
B．当V(NaOH)=30mL时，溶液中存在以下关系：2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
C．HA-的电离平衡常数Ka=1.0×10-5
D．滴定终点时，溶液中c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-)
【答案】D
【解析】A项，根据题中图示可知，用强碱滴定二元酸，只有一个突跃，说明H2A第一步完全电离，第二步部分电离，所以H2A在水中电离的方程式为H2A=H++HA-、HA-H++A2-，故A错误；B项，当V(NaOH)=30.00mL时，溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，由于H2A第一步完全电离，第二步部分电离，所以HA-只电离，不水解，即溶液中不存在H2A，所以物料守恒3[c(HA-)+c(A2-)]=2c(Na+)，联立电荷守恒和物料守恒，得c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)，故B错误；C项，根据题中图示可知，常温下，由于H2A一级电离为完全电离，HA-的起始浓度为0.1mol/L，当V(NaOH)=0mL，HA-浓度大，即HA-的分布系数为0.9，溶液的pH=1，A2-的分布系数为0.1，则HA-的电离平衡为HA-H++A2-，其电离平衡常数Ka==≈1.0×10-2，故C错误；D项，当滴定终点时，溶液的溶质为Na2A，溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)，由于A2-离子水解，溶液呈碱性，即c(H+)＜c(OH-)，所以c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-)，故D正确；故选D。
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压轴冲关：压轴11 水溶液中的离子平衡
【高考命题】
水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用，也是高考中考点分布较多的内容之一。一是在选择题某一选项中以图像或者文字的形式考查，二是在填空题中结合化学反应原理综合考查。从高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。
【增分攻略】
1、比较溶液中粒子浓度大小的解题思路
2、离子平衡图象分析
(1)图形题——坐标曲线图。坐标曲线题解题时可以拆分为识图、析图、用图三个步骤。其中识图是基础，析图是关键，用图是目的。①识图。识图的关键是三看：一看轴即横、纵坐标所表示的化学含义(自变量X轴和函数Y轴表示的意义)，寻找X、Y轴之间的关系，因为这是理解题意和进行正确思维的前提；二看点即曲线中的特殊点(顶点、始点、终点、拐点、交叉点)；三看线即曲线的走势(变化趋势是上升、下降、波动、正态、偏态等变化)。②析图。分析：图中为什么会出现这些特殊点，曲线为什么有这样的变化趋势和走向，分析曲线变化的因果关系；联想：通过联想，把课本内的有关化学概念、原理、规律等与图像曲线中的图形与相关点建立联系。③用图。迁移：将相关的化学知识与图像曲线紧密结合，在头脑中构建新的曲线——知识体系，然后运用新的曲线——知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。
(2)表格题——数据表格分析题。该题常常以列表形式，传递有关化学的概念、原理等基础知识的信息，主要考查学生对基础知识的理解和掌握程度，获取并处理信息，综合分析问题等能力。题目信息一般比较隐蔽，它要求学生作答时首先要能够从题目中获取相关的信息，并能够将此信息与教材相关的理论紧密结合，从而寻找解答题目的切入点。解题步骤：①审题。要明确行标题、列标题和数据标题的含义；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点。②找答案。把表格转变成文字，经联想找出所要考的知识；分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点的原因。③定答案。结合概念和原理答题，把表格转变成文字，要表达准确，尽量用课本上的术语表述；书写要工整、条理要清楚。
【限时特训】
1. （2023·浙江·高考真题）甲酸是重要的化工原料。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，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)与废水初始关系如图(已知甲酸)，下列说法不正确的是
A. 活性成分在水中存在平衡：
B. 的废水中
C. 废水初始，随下降，甲酸的电离被抑制，与作用的数目减少
D. 废水初始，离子交换树脂活性成分主要以形态存在
2.（2023·浙江·高考真题）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：
[已知，，的电离常数]，下列有关说法正确的是
A. 上层清液中存在
B. 上层清液中含碳微粒最主要以形式存在
C. 向体系中通入气体，溶液中保持不变
D. 通过加溶液可实现向的有效转化
3．（2022·福建·统考高考真题）锂辉石是锂的重要来源，其焙烧后的酸性浸出液中含有和杂质离子，可在0~14范围内调节对其净化(即相关离子浓度)。时，与关系见下图(碱性过强时和会部分溶解)。下列说法正确的是
A．可被净化的区间最大
B．加入适量，可进一步提升净化程度
C．净化的先后顺序：
D．
4．（2022·福建·统考高考真题）氨是水体污染物的主要成分之一，工业上可用次氯酸盐作处理剂，有关反应可表示为：
①
②
在一定条件下模拟处理氨氮废水：将的氨水分别和不同量的混合，测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与投入量(用x表示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．的数值为0.009
B．时，
C．时，x越大，生成的量越少
D．时，
5．(2022.1·浙江卷)已知25℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A．在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B．向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3，则H2A的电离度为0.013%
C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11，则c(A2-)＞c(HA-)
D．取pH=a的H2A溶液10mL，加蒸馏水稀释至100mL，则该溶液pH=a+1
6．向溶液a中加入溶液b。灯泡亮度不会出现“亮—灭(或暗)—亮”变化的是( )
选项 A B C D
试剂a Ba(OH)2 Ba(OH)2 CH3COOH Ca(OH)2
试剂b CuSO4 H2SO4 氨水 NH4HCO3
7．常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是( )
A．在0.1mol·L-1H3PO4溶液中c(H3PO4)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)
B．在0.1mol·L-1Na2C2O4溶液中c(Na＋)+c(H＋)= c(OH―)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
C．在0.1mol·L-1NaHCO3溶液中c(H2CO3)+ c(HCO3-)=0.1mol·L-1
D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液中c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(OH―)＞c(H＋)
8． 25℃时，下列说法正确的是( )
A．NaHA溶液呈酸性，可以推测H2A为强酸
B．可溶性正盐BA溶液呈中性，可以推测BA为强酸强碱盐
C．0.010 mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，则α1＜α2
D．100 mL pH=10.00的Na2CO3溶液中水电离出H+的物质的量为1.0×10-5mol
9．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40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液，再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如图曲线：
下列说法正确的的是( )
A．图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B．当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO3-+H+=CO2↑+H2O
C．根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D．Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足：c(H2CO3)-c(CO32-)=c(OH-)-c(H+)
10．已知相同温度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某温度下，饱和溶液中－lg[c(SO42-)、－lg[c(CO32-)、与－lg[c(Ba2＋)]的关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B．该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10－10
C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D．c(Ba2＋)＝10－5.1时两溶液中
11． HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化，M+不发生水解。实验发现，时c2(M+)-c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。
下列叙述错误的是( )
A．溶液pH＝4时，c(M+)＜3.0×10-4 mol·L－1
B．MA的溶度积度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C．溶液pH＝7时，c(M＋)+c(H＋) =c(A－)+c(OH―)
D．HA的电离常数Ka1(HA)≈2.0×10-4
12．下列说法正确的是( )
A．25℃时，水电离出的c(H＋)＜10-7 mol·L-1溶液，其pH＞7
B．25℃时，pH=3的HCl与pH=11的MOH溶液混合，测得pH＞7，则MOH为弱碱
C．25℃时，若测得HR溶液pH=a，取该溶液10.0mL，滴入10.0mLNaR浓溶液，测得pH=b，b＞a，则HR是弱酸
D．25℃时，物质的量浓度相等的盐溶液NaX与NaY，若c(X-)=c(Y－)+c(HY)，则HX为强酸
13．常温下，0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH=8.8，发生：
①：H2OH++OH Kw
②：CH3COO +H+CH3COOH K1
③：CH3COO +H2OCH3COOH+OH K2
下列说法不正确的是( )
A．K2=K1×Kw
B．由水电离的氢离子浓度为10 8.8mol·L 1
C．常温下，该溶液加水稀释后，n(H+)与n(OH-)的乘积变大
D．常温下，向100mL该溶液中加入100mL pH=8.8的NaOH溶液，所得溶液的pH仍为8.8
14．常温下，用0.1000mol L﹣1的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol 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20.00mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X﹣)+c(Y﹣)+c(Z﹣)＝c(H+)﹣c(OH﹣)
15．窒温下，向20mL0.10mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol/LNaOH溶液，溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lgc(H水+)]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法错误的是( )
A．室温下，醋酸的电离常数约为1.0×10-5
B．c、e两点溶液：c点显中性，e点显碱性
C．d点溶液中：c(Na+)+c(CH3COO-)=0.05mol/L
D．b、f点溶液中均有：c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
16． 25 ℃时，将0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液滴加到10 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中，与pH的关系如图所示，C点坐标是(6，1.7)。下列说法不正确的是( )
A．pH=11时，的数量级为106
B．溶液中，水的电离程度：C ＞A
C．B点存在c(Na＋)-c(CH3COO-)=(10-5.8-10-8.2)mol·L-1
D．CH3COONa的水解常数Kh=10-9.7
17． 25℃时，用HCl气体调节0.1mol·L 1氨水的pH，体系中粒子浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比[]与pH的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法正确的是( )
A．25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数为10-9.25
B．t=0.5时，2c(H+)+c(NH3·H2O)=c(NH4+)+2c(OH )
C．P1所示溶液：c(Cl )=0.05mol·L 1
D．P2所示溶液：c(NH4+)>100c(NH3·H2O)
18． 25℃时，用的NaOH溶液滴定100ml某二元弱酸H2A，滴定过程中溶液的pH及H2A、HA-及A2-的物质的量浓度变化如图所示，下列说法不正确的是
A．H2A的Ka1=1×10-4
B．在Y点时， (Na+)＜3c(A2-)
C．X点、Z点时水的电离程度：Z＞X
D．溶液中：c(Na+)＞c(HA-)＞c(A2-)＞c(H2A)
19．类比pH，对于稀溶液，。室温下，向某浓度H2A溶液加入NaOH(s)，保持溶液体积和温度不变，测得pH与pc(H2A)、pc(HA-)、、pc(A2-)变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．曲线Ⅲ表示c(HA-)变化
B．常温下，
C．b点时，
D．pH=6.00时，c(A2-)>c(HA-)>c(H2A)
20． 25℃时，用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol·L-1的H2A溶液，溶液中各微粒的分布系数δ与pH、NaOH溶液体积的变化如图所示。[A2-的分布系数：δ(A2-)=。下列说法正确的是( )
A．H2A在水中的电离方程式：H2A=H++HA-、HA-H++A2-
B．当V(NaOH)=30mL时，溶液中存在以下关系：2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)=c(A2-)+c(OH-)
C．HA-的电离平衡常数Ka=1.0×10-5
D．滴定终点时，溶液中c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-)
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