2022年高考化学真题和模拟题分类汇编专题10水溶液中的离子平衡

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022·安徽淮北·二模）为二元弱酸，在25℃时，溶液中及HA-浓度的负对数pc随溶液pH变化的关系如图所示[已知：溶液中始终保持]。下列有关叙述错误的是A．H2A的Ka1为1.0×10-3B．b点：C．由a点到c点的过程中，水的电离程度一直增大D．NaHA溶液呈碱性【答案】D【解析】pH为0时，溶液中主要是H2A，以H2A的一级电离为主，故c(HA-)=10-4mol/L，ab所在曲线为HA-的曲线，另一条线为A2-的曲线，c(H2A)近似为0.1mol/L，。A．由分析可知，Ka1=10-3，A正确；B．b点溶液显酸性，氢氧根浓度很小，根据图知，c(HA-)>c(A2-)，故c(HA-)>c(A2-)>c(OH-)，B正确；C．由a点经b点到c点的过程中，溶液一直呈酸性，且酸性越来越弱，酸抑制水电离程度越来越弱，故水的电离程度一直增大，C正确；D．pH=4.4时，c(HA-)=c(A2-)，故，HA-的水解平衡常数，故NaHA溶液显酸性，D错误；故选D。6．（2022·安徽合肥·三模）常温下，保持某含少量CaCO3浊液的水体中H2CO3与空气中CO2的平衡，调节水体pH，水体中-lg[c(X)]与pH的关系如下图所示(其中X为H2CO3、HCO3、CO或Ca2+)。下列说法错误的是A．曲线II表示-lg[c(CO)]与pH的关系B．该温度下，H2CO3的电离常数Ka1的数量级为10-7C．a点的水体中：c(Ca2+)>c(HCO)>c(CO)D．向水体中加入适量Ca(OH)2固体，可使溶液由b点变到c点【答案】D【解析】根据图象分析，随着pH的增大，溶液的碱性增强，、的浓度都逐渐增大，-lg[c(X)]均减小，随着浓度增大，逐渐生成CaCO3沉淀，溶液中Ca2+逐渐减小，-lg[c(X)]逐渐增大，由于碳酸分步电离，第一步电离产生，第二步电离时产生，且以第一步电离为主，则起始时的浓度大于，因此曲线Ⅲ代表与pH的关系，曲线Ⅱ为与pH的关系，曲线Ⅰ为与pH的关系，。A．由上述分析可知，曲线Ⅱ为与pH的关系，选项A正确；B．由图可知，a点时，此时H2CO3的电离常数，数量级为，选项B正确；C．曲线Ⅲ代表与pH的关系，曲线Ⅱ为与pH的关系，曲线Ⅰ为与pH的关系，经过a点作一条垂直与pH轴的直线，曲线Ⅱ在最上面，曲线Ⅲ在最下面，因此a点的水体中：，选项C正确；D．，向水体中加入适量Ca(OH)2固体，、减小，增大，不能使溶液由b点变到c点，选项D错误；答案选D。7．（2022·安徽黄山·二模）25℃时，将HCl气体缓慢通入0.1mol·L−1的氨水中，溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值(lgc)与反应物的物质的量之比[]的关系如下图所示。若忽略溶液体积变化，下列有关说法错误的是A．25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数为10−4.75B．t=0.5时，c(NH)＞c(Cl−)＞c(NH3·H2O)C．P2所示溶液：c(NH)＞100c(NH3·H2O)D．P1所示溶液：c(Cl−)=0.05mol·L−1【答案】D【解析】由图可知P1时铵根和一水合氨的浓度相同，P2时溶液显中性氢离子和氢氧根离子相同，同时结合一水合氨的电离常数的表达式，，以此解题。A．由图可知，图中P1点pH=9.25，c(OH−)=10-4.75mol·L−1，此时，则NH3·H2O的电离平衡常数，A正确；B．t=0.5时溶质为等浓度的氯化铵和一水合氨的混合物，由图可知溶液此时显碱性，则一水合氨的电离大于铵根离子水解，则此时溶液中的离子浓度大小顺序为：c(NH)＞c(Cl−)＞c(NH3·H2O)，B正确；C．P2所示溶液pH=7，c(OH−)=10-7mol·L−1，根据其电离常数，则，故c(NH)＞100c(NH3·H2O)，C正确；D．P1所示溶液中电荷守恒，，由图可知P1点时，且c()=10-1mol·L−1，，则，，D错误；故选D。8．（2022·安徽合肥·二模）常温下，向100mL0.1mol·L-1的NaA溶液中通入HF(g)，溶液中lg(X代表A或F)的值和pH的关系如图所示，已知酸性：HF>HA，忽略溶液体积的变化，下列叙述错误的是A．HA的电离常数K=10-7.5B．当c(F-)=c(HA)时，混合溶液pH=7C．通入0.01molHF时，c(F-)>c(A-)>c(HF)D．随着HF的通入，溶液导电性先增大后减小【答案】D【解析】根据图像可知，当lg=0时，则=1，则由于同浓度酸性：HF大于HA，根据电离平衡常数表达式可知，K(HF)==10-3.45，曲线M代表lg随pH的变化情况，同理可得K(HA)=10-7.5，即曲线N表示lg随pH的变化情况。A．HA的电离常数K=10-7.5，A正确；B．根据溶液中的电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(A－)+c(F－)+c(OH－)，根据物料守恒c(A－)+c(HA)=c(Na+)，若溶液中c(F-)=c(HA)，联立方程可得，得出c(H+)=c(OH－)，即pH=7，B正确；C．通入HF，发生反应为：HF+NaA=HA+NaF，通入0.01molHF时，HF与NaA恰好完全反应，溶液的溶质为等浓度的HA和NaF，因为HA的电离平衡常数为K(HA)=10-7.5，根据HF的电离平衡常数可知，NaF的水解平衡常数Kh(NaF)=，推出溶液HA的电离程度大于F-的水解程度，所以离子浓度大小关系为：c(F-)>c(A-)>c(HF)，C正确；D．通入HF，发生反应为：HF+NaA=HA+NaF，随着HF的增多，溶液中A-不断转化为F-，水解程度减弱，总离子浓度增大，即溶液的导电性增大，当NaA恰好与HF反应完后，溶液中溶质为HF、HA和NaF，HF会更多的电离出H+与F-，导电性也会增大，D错误；故选D。9．（2022·河南洛阳·三模）常温下，向10mL一定浓度的硝酸银溶液中，逐滴加入0.1mol·L-1的氨水，反应过程中-1gc(Ag+)或-1gc([(Ag(NH3)2]+)与加入氨水体积的关系如图所示。下列说法错误的是A．常温下，Ksp(AgOH)的数量级为10-8B．原硝酸银溶液的浓度是0.1mol·L-1C．溶液m点c()-c(Ag+)-c()=0.01mol·L-1D．溶液b点的浓度大于溶液m点的浓度【答案】C【解析】向10mL一定浓度的硝酸银溶液中，逐滴加入0.1mol•L-1的氨水，首先发生反应：Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+，継而发生AgOH+2NH3•H2O=+2H2O+OH-；b点-1gc(Ag+

)达到最大值，可认为此时Ag+与NH3•H2O恰好完全反应，阴离子完全沉淀，据此来分析。A．b点溶液溶质为NH4NO3，Ag+完全沉淀，存在沉淀溶解平衡AgOH(s)=Ag+(aq)+OH-(aq)，所以可以近似地认为c(Ag+)=c(OH-)，此时-1gc(Ag+)=4，则c(Ag+)=c(OH-)=1×10-4mol，Ksp(AgOH)=c(Ag+)•c(OH-)=1×10-8，A正确；B．b点完全反应，此时加入的氨水为10mL，氨水的浓度0.1mol/L，原硝酸银溶液也为10mL，根据方程式Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+可知，硝酸银溶液的浓度为0.1mol/L，B正确；C．m点溶液存在电荷守恒c(OH-)+c()=c(Ag+)+c[]+c()+c(H+)，此时加入了过量的氨水，溶液应呈碱性，则有：c()-c(Ag+)-c()=c[]+c(H+)-c(OH-)=10-2+c(H+)-c(OH-)＜10-2mol/L，C错误；D．b点溶液溶质为NH4NO3，b到m过程发生反应AgOH+2NH3•H2O=+2H2O+OH-，随着氨水的加入，并没有引入铵根离子，虽然碱性增强铵根离子的水解受到促进，则铵根离子的浓度减小，即b点铵根离子的浓度大于溶液m点铵根离子的浓度，D正确；故答案为：C。10．（2022·河南开封·三模）谷氨酸[HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH，用H2R表示]是人体内的基本氨基酸之一，在水溶液中存在如下平衡：H2RHR-R2-。常温下，向一定浓度的H2R溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液中lgx[x表示或]随pOH[pOH=-lgc(OH-)]的变化如图所示。下列说法正确的是A．K1=1×10-9.7B．pH=7时，c(HR-)＞c(H2R)＞c(R2-)C．曲线II表示pOH与lg的变化关系D．M点时，c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+3c(HR-)【答案】D【解析】由题意可知，k1>k2，一级电离时酸性最强，故曲线Ⅰ表示随pOH和lg关系，曲线Ⅱ表示随pOH和lg关系。A．k1=，当，pOH=9.7，则氢离子浓度为10-4.3mol/L，A项错误；B．pH=7时，pOH=7，由曲线Ⅰ可知，时，>0，则c(HR-)>c(R2-),由曲线Ⅱ可知，<0，则c(HR-)＞c(H2R)，但c(H2R)和c(R2-)的大小关系无法判断，B项错误；C．曲线Ⅱ表示随pOH和lg关系，C项错误；D．M点时，=0，c(HR-)=c(R2-)，依据电荷守恒，c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-)，则有c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+3c(HR-)，D项正确。故选D。11．（2022·河南洛阳·二模）三甲胺[N(CH3)3]是一种一元有机弱碱，可简写为MOH。常温下，向20mL0.5mol/LMOH溶液中逐滴加入浓度为0.25mol/L的HC1溶液，溶液中，、中和率(中和率=被中和的MOH的物质的量/反应前MOH的总物质的量)的变化如图所示。下列说法不正确的是A．a点时，B．b点时，C．溶液中水的电离程度：c点>d点D．三甲胺[N(CH3)3]的电离常数为【答案】A【解析】A．根据图示，a点中和率小于50%，根据物料守恒，故A错误；B．b点时中和率为50%，溶质为等浓度的MOH和MCl，溶液呈碱性，说明MOH电离大于MCl水解，所以，故B正确；C．c点溶液中和率为100%，溶质只有MCl，d点盐酸过量，盐酸抑制水电离，所以水的电离程度c点>d点，故C正确；D．根据a点，时c(OH-)=10-4.2，三甲胺[N(CH3)3]的电离常数为，故D正确；选A。11．（2022·河南新乡·三模）已知：AgA、Ag2B都是难溶盐。室温下，向体积均为10mL、浓度均为0.1mol·L-1的NaA溶液、Na2B溶液中分别滴加0.1mol·L-1的AgNO3溶液，溶液中pX与AgNO3溶液体积的关系如图所示[已知：pX=—lgc(A—)或—lgc(B2—)]。下列推断错误的是A．室温下，Ksp(Ag2B)=4×10-3aB．对应溶液中c(Ag+)：e>fC．室温下，溶解度：S(AgA)<S(Ag2B)D．若c(AgNO3)变为0.05mol·L-1，则c点向e点移动【答案】D【解析】由图可知，室温下，加入10mL硝酸银溶液时，NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液，溶液中A—离子和Ag+离子浓度都为10—bmol/L，AgA的溶度积为10—2b，加入20mL硝酸银溶液时，Na2B溶液完全反应得到Ag2B饱和溶液，溶液中B2—离子浓度为10—amol/L、Ag+离子都为2×10—2mol/L，Ag2B的溶度积为4×10-3a。A．由分析可知，室温下，Ag2B的溶度积Ksp(Ag2B)=4×10-3a，故A正确；B．由图可知，e点时NaA溶液过量，f点时NaA溶液恰好反应，由温度不变，溶度积不变可知，e点银离子浓度小于f点，故B正确；C．由分析可知，AgA饱和溶液中银离子浓度小于Ag2B饱和溶液，所以AgA的溶解度小于Ag2B，故C正确；D．若硝酸银溶液浓度变为0.05mol/L，则加入20mL硝酸银溶液时，NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液，由温度不变，溶度积不变可知，溶液中Ag+离子浓度还是10—bmol/L，则c点会向d点移动，故D错误；故选D。12．（2022·河南商丘·三模）用0.10的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度为c1的醋酸、c2的草酸(H2C2O4)溶液，得到如图滴定曲线，其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列说法错误的是A．由滴定曲线可判断：c1＞c2B．滴定过程中始终有n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH-)-n(H+)-n(Na+)C．若a点V(NaOH)=7.95mL，则a点有c(Na+)＞c(C2O)＞c(HC2O)＞c(H2C2O4)D．若b点时溶液中c(CHCOO-)=c(CHCOOH)，则b点消耗了8.60mL的NaOH溶液【答案】D【解析】A．草酸是二元弱酸，滴定过程中有两次滴定突变；醋酸是一元酸，滴定时只有一次滴定突变，所以根据图示可知X曲线代表草酸，Y曲线代表醋酸。其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点，滴定根据恰好反应时消耗NaOH溶液的体积数值可知，，，故A正确；B．对于醋酸溶液，在滴定过程中始终存在电荷守恒，根据物料上述可知，故，所以有，故B正确；C．完全中和时需消耗V(NaOH)=10.60mL，则a点V(NaOH)=7.95mL时为、按1：1形成的混合溶液，pH＜7，显酸性，故的电离程度大于及的水解程度，则，故C正确：D．若b点时加入氢氧化钠体积为8.6mL，则此时溶液中和相等，由图可知此时溶液显酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，则，如果要求，则此时加入氢氧化钠的体积，取，D错误；故答案选D。13．（2022·河南许昌·二模）常温下，体积均为25.00mL的磷酸、硫酸及草酸(H2C2O4)分别用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定，其滴定曲线如下：已知：常温下，H3PO4的Ka1、Ka2、Ka3依次为7.1×10-3。6.2×10-8、4.5×10-13；H2C2O4的Ka1、Ka2依次为5.6×10-2、5.4×10-5。下列说法正确的是A．曲线Y、曲线Z分别代表H2SO4、H2C2O4B．起始时，磷酸、硫酸及草酸的物质的量浓度相同C．当V(NaOH溶液)=50.00mL时，滴定磷酸的溶液中：c(PO)>c(HPO)>c(H2PO)D．当V(NaOH溶液)=50.00mL时，滴定草酸的溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(C2O)【答案】B【解析】A．据图可知，当加入的NaOH溶液达到50.00mL时，曲线X、Y的pH发生两次突变，Z发生一次突变，则曲线Z代表的应为强酸，即H2SO4；继续滴加NaOH溶液，曲线Y和Z重合，则Y也应是二元酸，即H2C2O4，而X的pH小于二者，说明X中还含有能电离出氢离子的物质，即X为三元酸，即H3PO4，A错误；B．加入的50.00mLNaOH溶液后Y和Z重合，说明二者均完全反应，所以H2SO4和H2C2O4的起始浓度相同，滴定H3PO4时依次发生反应H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O、NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O、Na2HPO4+NaOH=Na3PO4+H2O，每一步反应恰好进行完时pH发生一次突变，据图可知第二次突变时加入的NaOH溶液为50.00mL，即反应掉“2个氢离子”时消耗的NaOH和另外两种二元酸相同，所以H3PO4的起始浓度与另外两种酸也相同，B正确；C．V(NaOH溶液)=50.00mL时，滴定磷酸的溶液中溶质为Na2HPO4，存在HPO的电离和水解，据图可知此时溶液显碱性，所以水解程度大于电离程度，且水解和电离都是微弱的，所以溶液中c(HPO)＞c(H2PO)＞c(PO)，C错误；D．当V(NaOH溶液)=50.00mL时，滴定草酸的溶液中溶质为Na2C2O4，存在质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)，且C2O由Na2C2O4电离产生，c(C2O)远大于c(OH-)，D错误；综上所述答案为B。14．（2022·山西太原·二模）某温度下，25mL含KX和KY的混合溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(Y-与H+的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。已知：Ⅰ.Ag+与Y-反应过程为：①Ag++2Y-=[AgY2]-、②[AgY2]-+Ag+=2AgY↓Ⅱ.该温度下，Ksp(AgY)=2×10-16，Ksp(AgX)=2×10-10。下列说法不正确的是A．若HY为弱酸，则从开始到B点，水的电离程度不断减小B．原混合溶液中c(KX)=0.02000mol·L-1C．若反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则=Ksp2(AgY)D．AgX(s)+Y-(aq)AgY(s)+X-(aq)的平衡常数为106【答案】B【解析】A．溶度积小的先生成沉淀，根据反应的方程式可知，B点生成AgY，若HY为弱酸，Y-被消耗，HY的电离程度增大，H+浓度增大，抑制水的电离，则从开始到B点，水的电离程度不断减小，故A正确；B．B点KY完全和AgNO3反应生成AgY，则KX和硝酸银完全反应消耗V(AgNO3)=(12.50-5.00)mL=7.50mL，BC段发生反应Ag++X-=AgX↓，则原溶液中c(X-)=0.1000mol·L-1×7.5×10-3L=7.5×10-4mol，则c(KX)=7.5×10-4mol÷0.025L=0.03000mol·L-1，故B错误；C．①的平衡常数为K1=，反应②的平衡常数为K2=，K1×K2=，Ag++Y-═AgY↓，Ksp(AgY)=c(Ag+)×c(Y-)=，则=Ksp2(AgY)，故C正确；D．AgX(s)+Y-(aq)⇌AgY(s)+X-(aq)的平衡常数为===106，故D正确；答案选B。15．（2022·山西太原·一模）已知HA为一元弱酸，Ka为HA的电离常数，25℃时，某混合溶液中c(HA)+c(A-)=0.1mol·L-1，lgc(HA)、lgc(A-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是A．O点时，pH=7B．Ka(HA)的数量级为10-5C．M点时，存在c(H+)=c(OH-)+C(A-)D．该体系中，c(HA)=mol·L-1【答案】C【解析】pH=-lgc(H+)，所以随pH升高直线减小的是lgc(H+)，则直线升高的是lgc(OH-)，而pH升高时，HA会与氢氧根发生反应HA+OH-=H2O+A-，所以开始几乎不变，后续随pH增大而减少的是lgc(HA)，随pH增大而增加，后续几乎不变的是lgc(A-)。A．据图可知O点处lgc(H+)=lgc(OH-)，即c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，温度为25℃，所以pH=7，A正确；B．Ka(HA)=，据图可知N点处c(A-)=c(HA)，pH=4.74，即c(H+)=10-4.74mol/L，所以Ka(HA)=10-4.74，数量级为10-5，B正确；C．据图可知M点处c(A-)=c(H+)，C错误；D．该体系中c(HA)+c(A-)=0.1mol·L-1，即c(A-)=0.1mol/L-c(HA)，c(HA)==，解得c(HA)=mol/L，D正确；综上所述答案为C。16．（2022·吉林长春·二模）25°C时，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定同浓度的H2A溶液，H2A被滴定分数、pH及微粒分布分数，X表示H2A、HA-或A2-]的关系如图所示：下列说法正确的是A．25°C时，H2A第一步电离平衡常数Ka1≈10-7B．c点溶液中：c(Na+)=2c(HA-)+c(A2-)C．b点溶液中：c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H+)>c(H2A)>c(OH-)D．a、b、c、d四点溶液中水的电离程度：c>d>b>a【答案】B【解析】由图可知，a、b、c、d所在实线为0.1mol•L-1NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的滴定曲线，当＜1时，H2A部分反应，溶液中溶质为NaHA和H2A；当=1时，反应生成NaHA，NaHA溶液显酸性；当2＞＞1时，溶液中溶质为NaHA和Na2A；当=2时，反应生成Na2A，Na2A溶液显碱性。A．25°C时，pH=7时，c点c(HA-)=c(A2-)，H2A第二步电离平衡常数Ka2=≈10-7，H2A第一步电离平衡常数Ka1>10-7，故A错误；B．c点溶液中，溶液中溶质为NaHA和Na2A，且c(HA-)=c(A2-

)，由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)═c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-

)，pH=7，c(H+)═c(OH-)，故c(Na+)═c(HA-)+2c(A2-

)═3c(HA-)==3c(A2-

)=2c(HA-)+c(A2-)，故B正确；C．b点溶液中，由图象可知c(Na+)＞c(HA-)＞c(A2-

)＞c(H2A)，b点pH<7，c(H+)>c(OH-)，H2A被滴定分数>1，c(OH-)>c(H2A)，故C错误；D．未加氢氧化钠溶液时，H2A电离出氢离子，抑制水的电离，加入氢氧化钠溶液，酸逐渐被中和为盐，对水的抑制程度减弱，生成的NaHA、Na2A能水解，促进水的电离，当酸碱恰好中和为Na2A，即d点附近(pH突变)，对水的电离促进程度最大，故a、b、c、d四点溶液中水的电离程度：d＞c＞b＞a，故D错误；故选B。17．（2022·陕西汉中·二模）常温下，用