2025年高考化学抢押秘籍(浙江专用)猜押08水溶液中的离子平衡曲线分析(学生版+解析)

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名称 2025年高考化学抢押秘籍(浙江专用)猜押08水溶液中的离子平衡曲线分析(学生版+解析)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-04-20 19:48:22

文档简介

猜押08水溶液中的离子平衡曲线分析
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
浓度(分数)变化曲线 (2023年1月第13题) 将离子反应与图像有机结合起来进行命题,很好地考查学生的观察能力、获取信息采集处理数据的能力、图形转化能力和推理判断能力。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。考查重点落在考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。 在题型稳定的基础上追求创新,图象会变得复杂,信息量更大,也可能根据题目情景考查学生绘图的能力。对数、分布系数图象将成为水溶液中的离子平衡的高考新宠,命题设计更趋新颖灵活,综合性强,难度较大。
对数曲线
分布系数图象 (2024年6月第15题)
押题一 浓度(分数)变化曲线
1.(2025·浙江省北斗星盟高三联考)常温下,“H2S-HS—S2-”水溶液体系中三种含硫微粒的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示。
已知:CuS的Ksp=6.3×10-36,HgS的Ksp=1.6×10-52,FeS的Ksp=6.3×10-18。下列说法错误的是( )
A.向含Cu2+和Hg2+均为0.1mol·L-1的溶液中滴加饱和H2S溶液(约0.1mol·L-1),可使CuS沉淀和HgS沉淀分离
B.0.05mol·L-1的Na2S溶液中含硫微粒大小关系:c(S2-)>c(HS-)>c(H2S)
C.若的H2S初始浓度为0.1mol·L-1,则A点对应溶液中有:c(H)<c(HS-)+2c(S2-)+cOH-
D.pH=2的盐酸溶液中FeCl2的浓度为1mol·L-1,向其中通入H2S气体至H2S浓度为0.1mol·L-1时,有FeS沉淀出现(忽略Fe2+与Cl-的配位情况)
【答案】B
【解析】随pH增大,H2S浓度逐渐减小、HS-的浓度先增大后减小、S2-浓度增大。c(H2S)=c(HS-)时,pH=6.9,Ka1(H2S)=10-6.9;c(S2-)=c(HS-)时,pH=13,Ka2(H2S)=10-13。A项,向含Cu2+和Hg2+均为0.1mol·L-1的溶液中滴加饱和H2S溶液,HgS的Ksp=1.6×10-52,Hg2+完全沉淀时c(S2-)= mol/L;Q(CuS)=,Q小于CuS的Ksp=6.3×10-36,没有CuS生成,所以可使CuS沉淀和HgS沉淀分离,故A正确;B项,假设0.05mol·L-1的Na2S溶液中有50%的S2-水解,则根据S2-+H2OHS-+OH-可知,达到水解平衡时,S2-、HS-、OH-的浓度均为0.025mol/L,此时,而Kh1=>Qc,水解平衡还会正向进行,S2-的水解率大于50%,则c(HS-)>c(S2-),故B错误;C项,Ka1(H2S)=10-6.9,若H2S初始浓度为0.1mol·L-1,,,pH≈3.95,则A点对应溶液pH=6,说明H2S中加碱调节了pH,根据电荷守恒,故C正确;D项,Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=,pH=2的盐酸溶液中FeCl2的浓度为1mol·L-1,向其中通入H2S气体至H2S浓度为0.1mol·L-1时,,,Q(FeS)=1×10-16.9=10-16.9> Ksp(FeS)=6.3×10-18,所以有FeS沉淀出现,故D正确;故选B。
2.H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)
B.c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+2c(C2O42-)
C.c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L-1+c(HC2O4-)
D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)
【答案】B
【解析】根据图像知pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+ c(C2O42-)< c(HC2O4-),A错误;根据物料守恒和电荷守恒分析c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+ c(C2O42-),B错误;c(HC2O4-)= c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)<0.100 mol·L-1+ c(HC2O4-),C错误;由图像知pH=7的溶液为草酸钠溶液,草酸根水解,c(Na+)>2c(C2O42-),D正确。
3.40℃时,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(HCO3 (ˉ))>c(NH2COOˉ)>c(CO32-)
B.不同pH的溶液中存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COOˉ)+c(OHˉ)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液中pH不断降低的过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成
【答案】C
【解析】A项,在pH=9.0时,作直线垂直于横坐标,从图上可直接看得出:c(NH4+)>c(HCO3 (ˉ))>c(NH2COOˉ)>c(CO32-),A正确;B项,根据电荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COOˉ)+c(OHˉ),B正确;C项,NH3·H2O (OHˉ)=,Kb不变,c(NH4+)不断增大,则比值不断减小,C不正确;D项,从图上看,pH降低过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成,D正确。
4.常温下,向二元弱酸H2A溶液中加入NaOH固体,配制一组c(H2A)+c(HA-)+ c(A2-)=0.01 mol·L-1的混合溶液,溶液中含A微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ka1=10 Ka2
B.M点溶液中, c(Na+)=0.01 mol·L-1
C.M点溶液中由水电离出的c(H+)小于N点溶液中由水电离出的c(H+)
D.NaHA溶液中,c(H2A) 小于c(A2-)
【答案】B
【解析】由题干图示可知,二元弱酸的电离方程式为H2HA-+H+,HAA2-+H+,图中实线为H2A,过M点的实线为HA-,过N点的虚线为A2-。A项,由图可知,pH=4.4时,c(H2A)=c(HA-),则,同理Ka1=10-5.4,则Ka1=10 Ka2,A确;B项,M点时,由电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+ c(HA-)+c(OH-),又此时c(H2A)= c(A2-),且c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<c(H2A)+c(HA-)+ c(A2-)<0.01 mol·L-1,B错误;C项,M点时,NaOH滴定H2A仍未到达生成Na2A的滴定终点,此时水的电离程度一直在增大,C正确;D项,由于Ka1=10 Ka2>KW,则NaHA的电离程度大于水解程度,c(H2A)小于c(A2-),D正确;故选B。
5.25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
已知:①固态氟化氢中存在(HF)n形式;②Ksp(CaF2)= 1.5×10-10。
下列说法不正确的是( )
A.常温下NaF溶液呈碱性
B.固态氟化氢中存在(HF)3,其链状结构可表示为:
C.HF的电离平衡常数的值为Ka=10-3.45
D.4.0×10-3mol·L-1HF溶液与4.0×10-4mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为3.45(忽略调节混合液体积的变化),无CaF2沉淀产生
【答案】D
【解析】A项,NaF为强碱弱酸盐,常温下由于氟离子水解,所以NaF溶液呈碱性,故A正确;B项,F具有较强的电负性,可以与氢原子形成氢键,所以其链状结构可表示为:,故B正确;C项,根据电离方程式HFH++F-,可知;,故C正确;D项,pH=3.45,c(F-)=1.0×10-3mol·L-1,而溶液中的c(Ca2+)=2.0×10-4mol·L-1,,有少量沉淀产生,故D错误;故选D。
押题二 对数曲线
6.(2025·杭州市学军中学高三选考模拟)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lgc-lgc0(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=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:cCa2+=cH2C2O4+c(HC2O4-)+ c(C2O42-)
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lgc0(HCl)= -4.1时,2cCa2++cH+=cOH-+2cHC2O4-+c(Cl-)
【答案】D
【解析】草酸钙为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,滴加盐酸过程中体系中存在一系列平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq)、C2O42-+H2OHC2O4-+OH-、HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,因此曲线Ⅰ代表C2O42-,曲线Ⅱ代表HC2O4-,曲线Ⅲ代表H2C2O4。A项,lgc0(HCl)= -1.2时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),则,溶液的pH=1.3,故A正确;B项,草酸钙固体滴加稀盐酸,任意c0(HCl)下均有物料守恒关系cCa2+=cH2C2O4+c(HC2O4-)+ c(C2O42-),故B正确;C项,lgc0(HCl)=1时,c(H+)=10mol·L-1,c(HC2O4-)=1.0×10-2.8mol·L-1,,c(C2O42-)=1.0×10-8.1mol·L-1;,c(H2C2O4)= 1.0×10-0..5mol·L-1,由图可知lgc0(HCl)=1时,c(Ca2+)=c(H2C2O4)= 1.0×10-0.5mol·L-1,则Ksp(CaC2O4)= c(Ca2+)×c(C2O42-)=1.0×10-8.6;CaC2O4(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数K====,故C正确;D项,溶液中存在电荷守恒2cCa2++cH+=cOH-+cHC2O4-+2c(C2O42-)+c(Cl-),lgc0(HCl)= -4.1时,c(C2O42-)=c(HC2O4-),则存在关系2cCa2++cH+=cOH-+3cHC2O4-+c(Cl-),故D错误;故选D。
7.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol/L的NaCl溶液。lg[c(M)/(mol·L 1))](其中M代表Ag+、Cl 或CrO42-)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.交点a处溶液中c(Na+)=2c(Cl )
B.V≤2.0 mL时,c(CrO42-)/c(Cl )减小
C.y2的值为 lg34
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【解析】将0.10mmol Ag2CrO4配制成1.0mL悬浊液,溶液中存在沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+ CrO42- (aq),向其中滴加0.10mol L-1的NaCl溶液,氯化银溶解度小于铬酸银,则Ag2CrO4转化为AgCl,由Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,银离子浓度减小,氯离子浓度增大,CrO42-浓度增大,溶液体积增大,综合影响可知,铬酸根离子浓度变化不大,则图象中最上方曲线为CrO42-离子浓度的变化,中间为氯离子浓度的变化,最下面为Ag+离子浓度的变化,结合图象中的数据和变化过程回答问题。A项,2mL时Ag2CrO4溶液与NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO42-)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和CrO42-曲线的交点,即c(CrO42-)=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;B项,V<2.0mL时,Ag2CrO4未完全转化为AgCl,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL,随着NaCl溶液的加入,c(Ag+)减小,则增大,B错误;C项,V=2.4mL时,Ag2CrO4完全转化为AgCl,溶液中c(CrO42-)=,则y2=lgc(CrO42-)=-lg34,C正确;D项,由图可知,向Ag2CrO4溶液中加入NaCl溶液,Ag2CrO4转化为AgCl,说明氯化银溶解度小于铬酸银,向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液,溶解度小的AgCl先产生,D错误;故选C。
8.(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)室温下,探究在不同体系中,Mg2+在Na2CO3溶液中的产物。已知:
①图1中曲线I、Ⅱ代表难溶物达到沉淀溶解平衡时,lg[c(Mg2+)]与的关系。
②图2中曲线表示Na2CO3溶液中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
③图1和图2中Na2CO3溶液的起始浓度都为0.1mol·L-1。
下列说法正确的是( )
A.当pH=12时,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp(MgCO3)
B.当pH=4时,cCO32-+cHCO3-+cH2CO3=0.1mol·L-1
C.当cCO32-=cH2CO3时,pH=8.20
D.当pH=9、c(Mg2+)=0.01mol·L-1时,生成的产物为MgCO3沉淀
【答案】D
【解析】A项,当pH=12时,c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,根据图1,曲线I对应的lg[c(Mg2+)]≈-7,则;曲线Ⅱ对应的lg[c(Mg2+)]≈-4,Na2CO3溶液的起始浓度都为0.1mol·L-1,由图2可知,pH=12时,CO32-物质的量分数为1,cCO32-≈0.1mol·L-1,则,则Ksp[Mg(OH)2] <Ksp(MgCO3),A错误;B项,已知Na2CO3溶液为0.1mol·L-1,Na2CO3溶液中存在物料平衡:2cCO32-+2cHCO3-+2cH2CO3= cNa+=0.2mol·L-1,但是Na2CO3溶液呈碱性,需加酸调节pH=4,溶液体积增大,则cCO32-+cHCO3-+cH2CO3<0.1mol·L-1,B错误;C项,由图2可知,,,当时,,则,pH=8.30,C错误;D项,当pH=9、c(Mg2+)=0.01mol·L-1时,此时lg[c(Mg2+)]=-2,图1中(9,2)位于曲线II的上方,属于MgCO3的过饱和溶液,生成MgCO3沉淀,D正确;故选D。
9.(2025·浙江省诸暨市高三第一次模拟)25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:,,,下列说法正确的是( )
A.曲线②为AgBr沉淀溶解平衡曲线
B.a点条件下上述三种沉淀均不会生成
C.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO4-的平衡常数K=10-11
D.向浓度均为0.01mol/L的KCl和K2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,此时先沉淀的固体为Ag2CrO4
【答案】B
【解析】氯化银和溴化银结构相似,两者的沉淀溶解平衡曲线相互平行,由于AgCl的溶解度大于AgBr,故当c(Ag+)相同时,c(Cl―)>c(Br-),由此可知曲线①为Ag2CrO4曲线溶解平衡曲线,②为AgCl溶解平衡曲线,曲线③为AgBr的溶解平衡曲线。A项,曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A项错误;B项,由图可知a点处均小于Ksp(AgCl)、Ksp(AgBr)及Ksp(Ag2CrO4),故三种沉淀均不会生成,B项正确;C项,反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO4-的平衡常数,由已知条件可知,,根据曲线①上的点可知,,则,那么,C项错误;D项,使AgCl沉淀所需,使Ag2CrO4沉淀所需,根据曲线上数据可知,Ksp(AgCl)=10-9.7,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,则通过计算可知,AgCl沉淀时需要c(Ag+)至少为10-7.7mol/L,Ag2CrO4沉淀时需要c(Ag+)至少为10-4.85mol/L,所以AgCl先沉淀,D项错误;故选B。
10.CaF2是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用NaF固体除去工业废水中的Ca2+。常温下,向一定体积的工业废水中加入NaF固体,溶液中,表示Ca2+或F-与的关系如图所示的电离常数,下列说法不正确的是( )
A.曲线II表示与变化关系
B.CaF2的溶度积常数Ksp= 10-10.57
C.c(HF)=104c(F-)时,溶液中c(Ca2+)>c(F-)
D.反应CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数的值为10-4.21
【答案】A
【解析】横坐标越大,表示c(F-)越小,即曲线I表示与变化关系,曲线II表示与变化关系。A项,由上述分析可知曲线II表示与变化关系,故A错误;B项,由图可知,当=1时,c(F-)=10-1mol/L,c(Ca2+)=10-8.57mol/L,Ksp(CaF2)=c2(F-)·c(Ca2+)= (10-1)210-8.57=10-10.57,故B正确;C项,时,即=4,由图像可知溶液中c(Ca2+)>c(F-),故C正确;D项,CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数K===,故D正确。故选A。
押题三 分布系数图象
11.(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)25℃时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数δ1、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数δ2随pH变化关系如图。[例如]。已知:Ksp(SrCO3)= 1.6×10-9,Ksp(SrSO4)=2.5×10-7。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表δ(SO42-)
B.SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4 溶液中的溶解度大于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度
C.1molSrSO4与1L1mol·L-1的Na2CO3溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为SrCO3
D.若空气中CO2的分压增大10倍,此时向CO2饱和溶液中加入等体积的Sr(NO3)2溶液,会产生SrCO3沉淀
【答案】C
【解析】A项,随pH增大,δ(SO42-)增大,曲线②代表δ(SO42-),故A错误;B项,0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中c(SO42-)大于0.1mol·L-1的硫酸溶液中c(SO42-),SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中的溶解度小于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度,故B错误;C项,1molSrSO4与1L mol·L-1的Na2CO3溶液反应,反应后c(SO42-)≈1mol·L-1,,所以c(CO32-)≈0.006mol·L-1,仅需一次就能使99.4%的SrSO4转化为SrCO3,故C正确;D项,若空气中CO2的分压增大10倍,此时CO2饱和溶液中碳酸根离子浓度极小,加入等体积2mol·L-1的Sr(NO3)2溶液,不会产生SrCO3沉淀,故D错误;故选C。
12.(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)室温下,H2CO3水溶液中各含微粒物质的量分数随变化关系如下图,[例如:]。
已知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.9×10-17,Ksp(FeCO3)=2.0×10-11。
下列说法不正确的是( )
A.H2CO3的Ka2为10-10.25
B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围为8.2~10.0),用盐酸标准溶液可准确滴定碳酸钠溶液的浓度
C.0.0200mol·L-1的H2CO3溶液稀释为0.0100mol·L-1,溶液中的CO32-的浓度几乎不变
D.向0.0100mol·L-1 FeCl2溶液中加入等体积0.0100mol·L-1 NaHCO3溶液,反应初始生成的沉淀是Fe(OH)2
【答案】D
【解析】由图可知,溶液中碳酸浓度与碳酸氢根离子浓度相等时,溶液的pH为6.37,则碳酸的电离常数Ka1(H2CO3)= = c(H+)=10—6.37,同理可知,碳酸的电离常数Ka2(H2CO3)= 10—10.25。A项,碳酸的电离常数Ka2(H2CO3)= 10—10.25,故A正确;B项,盐酸溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和氯化钠,由图可知,碳酸氢钠溶液的pH为8左右,所以由酚酞的pH变色范围可知,用盐酸标准溶液可准确滴定碳酸钠溶液的浓度时应选用酚酞做指示剂,故B正确;C项,碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以一级电离为主,则cmol/L碳酸溶液中氢离子浓度为mol/L,碳酸根离子浓度为=10—6.37,所以0.0200mol·L-1的碳酸溶液稀释为0.0100mol·L-1,溶液中的碳酸根离子的浓度几乎不变,故C正确;D项,由电离常数可知,0.01mol/L碳酸氢钠溶液中,碳酸根离子和氢离子浓度都约为=10—6.125mol/L,则溶液中碳酸亚铁的浓度熵Qc=10—2×10—6.125>2×10—11,氢氧化亚铁的浓度熵Qc=10—2×(10—7.875)2<4.9×10—17,所以由溶度积规则可知,反应初始生成的沉淀是碳酸亚铁,故D错误;故选D。
13.(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)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:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.CH2ClCOOH的电离常数
D.时,
【答案】D
【解析】随着pH的增大,CH2ClCOOH、CHCl2COOH浓度减小,CHCl2COO-、CH2ClCOO-浓度增大,—Cl为吸电子基团,CHCl2COOH的酸性强于CH2ClCOOH,即),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为,。A项,曲线M表示的变化关系,A错误;B项,根据,初始,若溶液中溶质只有CHCl2COOH,则,但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,,B错误;C项,CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8,C错误;D项,电离度,,则=,,时,,,D正确;故选D。
14.(2025·浙江省NBchem联盟高三联考)分布系数在处理平衡浓度时,应用广泛。图为草酸的分布系数与pH的关系图。其中,草酸Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5下列说法不正确的是( )
A.忽略第二步水解,0.1mol·L-1的Na2C2O4中C2O42-的水解率约为
B.当cC2O42-=cHC2O4-,有
C.草酸氢钠溶液的介于2.5~3之间
D.此图像不可以完全根据滴定Na2C2O4的实验数据绘出
【答案】A
【解析】pH较小时,草酸主要以草酸分子形式存在,随着pH的逐渐增大,草酸分子的分布系数减小,草酸氢根的分布系数逐渐增大,则δ2表示H2C2O4的分布系数,δ1表示HC2O4-的分布系数,随着pH值的继续增大,草酸氢根的分布系数减小,草酸根的分布系数增大,则δ0表示C2O42-的分布系数。且Kal=,Ka2=,则图像中的两条竖线分别代表pKa1和pKa2。A项,C2O42-的水解平衡常数Kh1==1.6×10-10,即cHC2O4-=4.0×10-6 mol/L,则忽略第二步水解,0.1mol/L的Na2C2O4中的水解率约为4.0×10-3%<12%,A错误;B项,,,由图可知,当 c(H2C2O4) =c(C2O42-) 时,215.向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4。平衡时lg[c(Ca2+)],分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2C2O4、HC2O4-或C2O42-)。比如,。已知。
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示lg[c(Ca2+)]~pH的变化关系
B.时,溶液中c(Cl-)>cHC2O4-+2cH2C2O4
C.总反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的平衡常数
D.pH=5时,C2O42-和HC2O4-的分布系数关系为
【答案】B
【解析】增大c(Ca2+),CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4平衡逆向进行,c(H+)增大,故曲线II代表lg[c(Ca2+)]与pH的变化关系;H2C2O4为二元中强酸,分布电离H2C2O4H++HC2O4-,HC2O4-H++C2O42-,随着酸性减弱,H2C2O4含量减小,HC2O4-含量增大后减小,C2O42-含量越高。故曲线I代表δ(H2C2O4)与pH的变化关系,曲线III代表δ(HC2O4-)与pH的变化关系,曲线IV代表δ(C2O42-)与pH的变化关系。A项,增大c(Ca2+),CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4平衡逆向进行,c(H+)增大,故曲线II代表lg[c(Ca2+)],A错误;B项,溶液中存在电荷守恒①2cCa2++cH+=2cC2O42-+cHC2O4-+ c(Cl-)+c(OH―),物料守恒②cCa2+=cC2O42-+cHC2O4-+cH2C2O4,将①-②得cH+=c(Cl-)+c(OH―)- cHC2O4--2cH2C2O4;当pH=3时c(H+)>c(OH―),所以c(Cl-)>cHC2O4-+2cH2C2O4,B正确;C项,当pH=1.27时,,;当pH=4.27时,,;总反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的 ,C错误;D项,pH=5时,c(H+)= 10-5mol·L-1,,,C2O42-和HC2O4-的分布系数关系为,D错误;故选B。
16.H2A为二元弱酸,常温下向H2A溶液加入固体(忽略溶液体积变化),溶液中H2A、HA-、A2-的分布系数与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a表示H2A
B.H2A的Ka1的数量级为101-2
C.M点:c(Na+)>3c(A2-)
D.溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
【答案】A
【解析】H2A是二元弱酸:H2AHA +H+,HA-A2-+H+,图中pOH越小,c(OH-)增大,溶液碱性越强,H2A的百分含量随pOH的增大而增大,为曲线c,HA-的百分含量随pOH的增大先增大后减小,为曲线b,溶液中A2-的百分含量随pOH的增大而减小,为曲线a。A项,曲线a是A2-的百分含量,故A错误;B项,b、c曲线的交点N,表示H2A和HA-的百分含量相等,即,根据N点pOH=12.1,c(OH-)=10-12.1mol/L,则c(H )=10-1.9mol/L,Ka1==10-1.9,数量级为10-2,故B正确;C项,M点有c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒有2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),M点pOH=6.8,即c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>3c(A2-),故C正确;D项,NaHA完全电离出Na+和HA-,HA-发生水解和电离,故c(HA-)<c(Na+),但浓度均大于HA-水解产生的H2A和其电离产生的A2-;M点有c(A2-)=c(HA-),pOH=6.8,可计算Ka2==10-7.2,HA-的水解方程式为:HA-+H2OH2A+OH-,由选项B可计算HA-的水解常数为=10-12.1,故HA-的水解常数小于HA-的电离常数,故c(H2A)<c(A2-),溶液中离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故D正确;故选A。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)猜押08水溶液中的离子平衡曲线分析
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
浓度(分数)变化曲线 (2023年1月第13题) 将离子反应与图像有机结合起来进行命题,很好地考查学生的观察能力、获取信息采集处理数据的能力、图形转化能力和推理判断能力。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。考查重点落在考生的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。 在题型稳定的基础上追求创新,图象会变得复杂,信息量更大,也可能根据题目情景考查学生绘图的能力。对数、分布系数图象将成为水溶液中的离子平衡的高考新宠,命题设计更趋新颖灵活,综合性强,难度较大。
对数曲线
分布系数图象 (2024年6月第15题)
押题一 浓度(分数)变化曲线
1.(2025·浙江省北斗星盟高三联考)常温下,“H2S-HS—S2-”水溶液体系中三种含硫微粒的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示。
已知:CuS的Ksp=6.3×10-36,HgS的Ksp=1.6×10-52,FeS的Ksp=6.3×10-18。下列说法错误的是( )
A.向含Cu2+和Hg2+均为0.1mol·L-1的溶液中滴加饱和H2S溶液(约0.1mol·L-1),可使CuS沉淀和HgS沉淀分离
B.0.05mol·L-1的Na2S溶液中含硫微粒大小关系:c(S2-)>c(HS-)>c(H2S)
C.若的H2S初始浓度为0.1mol·L-1,则A点对应溶液中有:c(H)<c(HS-)+2c(S2-)+cOH-
D.pH=2的盐酸溶液中FeCl2的浓度为1mol·L-1,向其中通入H2S气体至H2S浓度为0.1mol·L-1时,有FeS沉淀出现(忽略Fe2+与Cl-的配位情况)
2.H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42-)>c(HC2O4-)
B.c(Na+)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+2c(C2O42-)
C.c(HC2O4-)=c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)>0.100 mol·L-1+c(HC2O4-)
D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42-)
3.40℃时,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(HCO3 (ˉ))>c(NH2COOˉ)>c(CO32-)
B.不同pH的溶液中存在关系:c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COOˉ)+c(OHˉ)
C.随着CO2的通入,不断增大
D.在溶液中pH不断降低的过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成
4.常温下,向二元弱酸H2A溶液中加入NaOH固体,配制一组c(H2A)+c(HA-)+ c(A2-)=0.01 mol·L-1的混合溶液,溶液中含A微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ka1=10 Ka2
B.M点溶液中, c(Na+)=0.01 mol·L-1
C.M点溶液中由水电离出的c(H+)小于N点溶液中由水电离出的c(H+)
D.NaHA溶液中,c(H2A) 小于c(A2-)
5.25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
已知:①固态氟化氢中存在(HF)n形式;②Ksp(CaF2)= 1.5×10-10。
下列说法不正确的是( )
A.常温下NaF溶液呈碱性
B.固态氟化氢中存在(HF)3,其链状结构可表示为:
C.HF的电离平衡常数的值为Ka=10-3.45
D.4.0×10-3mol·L-1HF溶液与4.0×10-4mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合液pH为3.45(忽略调节混合液体积的变化),无CaF2沉淀产生
押题二 对数曲线
6.(2025·杭州市学军中学高三选考模拟)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lgc-lgc0(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=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:cCa2+=cH2C2O4+c(HC2O4-)+ c(C2O42-)
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lgc0(HCl)= -4.1时,2cCa2++cH+=cOH-+2cHC2O4-+c(Cl-)
7.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol/L的NaCl溶液。lg[c(M)/(mol·L 1))](其中M代表Ag+、Cl 或CrO42-)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.交点a处溶液中c(Na+)=2c(Cl )
B.V≤2.0 mL时,c(CrO42-)/c(Cl )减小
C.y2的值为 lg34
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
8.(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)室温下,探究在不同体系中,Mg2+在Na2CO3溶液中的产物。已知:
①图1中曲线I、Ⅱ代表难溶物达到沉淀溶解平衡时,lg[c(Mg2+)]与的关系。
②图2中曲线表示Na2CO3溶液中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
③图1和图2中Na2CO3溶液的起始浓度都为0.1mol·L-1。
下列说法正确的是( )
A.当pH=12时,Ksp[Mg(OH)2]>Ksp(MgCO3)
B.当pH=4时,cCO32-+cHCO3-+cH2CO3=0.1mol·L-1
C.当cCO32-=cH2CO3时,pH=8.20
D.当pH=9、c(Mg2+)=0.01mol·L-1时,生成的产物为MgCO3沉淀
9.(2025·浙江省诸暨市高三第一次模拟)25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:,,,下列说法正确的是( )
A.曲线②为AgBr沉淀溶解平衡曲线
B.a点条件下上述三种沉淀均不会生成
C.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO4-的平衡常数K=10-11
D.向浓度均为0.01mol/L的KCl和K2CrO4混合溶液中滴加AgNO3溶液,此时先沉淀的固体为Ag2CrO4
10.CaF2是一种难溶于水、可溶于酸的盐,工业上常用NaF固体除去工业废水中的Ca2+。常温下,向一定体积的工业废水中加入NaF固体,溶液中,表示Ca2+或F-与的关系如图所示的电离常数,下列说法不正确的是( )
A.曲线II表示与变化关系
B.CaF2的溶度积常数Ksp= 10-10.57
C.c(HF)=104c(F-)时,溶液中c(Ca2+)>c(F-)
D.反应CaF2(s)+2H+(aq)Ca2+(aq) +2HF(aq)的平衡常数的值为10-4.21
押题三 分布系数图象
11.(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)25℃时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数δ1、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数δ2随pH变化关系如图。[例如]。已知:Ksp(SrCO3)= 1.6×10-9,Ksp(SrSO4)=2.5×10-7。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表δ(SO42-)
B.SrSO4在0.1mol·L-1的Na2SO4 溶液中的溶解度大于在0.1mol·L-1的硫酸溶液中的溶解度
C.1molSrSO4与1L1mol·L-1的Na2CO3溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为SrCO3
D.若空气中CO2的分压增大10倍,此时向CO2饱和溶液中加入等体积的Sr(NO3)2溶液,会产生SrCO3沉淀
12.(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)室温下,H2CO3水溶液中各含微粒物质的量分数随变化关系如下图,[例如:]。
已知:Ksp[Fe(OH)3]= 4.9×10-17,Ksp(FeCO3)=2.0×10-11。
下列说法不正确的是( )
A.H2CO3的Ka2为10-10.25
B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围为8.2~10.0),用盐酸标准溶液可准确滴定碳酸钠溶液的浓度
C.0.0200mol·L-1的H2CO3溶液稀释为0.0100mol·L-1,溶液中的CO32-的浓度几乎不变
D.向0.0100mol·L-1 FeCl2溶液中加入等体积0.0100mol·L-1 NaHCO3溶液,反应初始生成的沉淀是Fe(OH)2
13.(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)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:]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示的变化关系
B.若酸的初始浓度为,则a点对应的溶液中有
C.CH2ClCOOH的电离常数
D.时,
14.(2025·浙江省NBchem联盟高三联考)分布系数在处理平衡浓度时,应用广泛。图为草酸的分布系数与pH的关系图。其中,草酸Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5下列说法不正确的是( )
A.忽略第二步水解,0.1mol·L-1的Na2C2O4中C2O42-的水解率约为
B.当cC2O42-=cHC2O4-,有
C.草酸氢钠溶液的介于2.5~3之间
D.此图像不可以完全根据滴定Na2C2O4的实验数据绘出
15.向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4。平衡时lg[c(Ca2+)],分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2C2O4、HC2O4-或C2O42-)。比如,。已知。
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示lg[c(Ca2+)]~pH的变化关系
B.时,溶液中c(Cl-)>cHC2O4-+2cH2C2O4
C.总反应CaC2O4+2H+Ca2++H2C2O4的平衡常数
D.pH=5时,C2O42-和HC2O4-的分布系数关系为
16.H2A为二元弱酸,常温下向H2A溶液加入固体(忽略溶液体积变化),溶液中H2A、HA-、A2-的分布系数与的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a表示H2A
B.H2A的Ka1的数量级为101-2
C.M点:c(Na+)>3c(A2-)
D.溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
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