水溶液中的离子平衡高考真题汇编

水溶液中的离子平衡高考真题汇编

1．[2018·全国卷III]用0.100 mol·L－1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L－1 Cl－溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()

A．根据曲线数据计算可知K sp(AgCl)的数量级为10－10

B．曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp(AgCl)

C．相同实验条件下，若改为0.0400 mol·L－1 Cl－，反应终点c移到a

D．相同实验条件下，若改为0.0500 mol·L－1 Br－，反应终点c向b方向移动

答案C

解析选取横坐标为50 mL的点，此时向50 mL 0.0500 mol·L－1的Cl－溶液中，加入了50 mL 0.100 mol·L－1的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag＋浓度为0.025 mol·L－1(按照银离子和氯离子1∶1的比例沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来的2倍)，由图示得到此时Cl－的浓度约为1×10－8 mol·L－1(实际稍小)，所以K sp(AgCl)约为0.025×10－8＝2.5×10－10，所以其数量级为10－10，A正确。由于K sp(AgCl)极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以曲线上各点的溶液均满足c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp(AgCl)，B正确。滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50 mL 0.0500 mol·L－1的Cl－溶液改为50 mL 0.0400 mol·L－1的Cl－溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25 mL变为25 mL×0.8＝20 mL，而a点对应的是15 mL，C错误。卤化银从氟化银到碘化银的溶解度逐渐减小，所以K sp(AgCl)大于K sp(AgBr)，将50 mL 0.0500 mol·L－1的Cl－溶液改为50 mL 0.0500 mol·L－1的Br－溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是按比例1∶1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的

浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由点c向b方向移动，D正确。

2.[2018·天津高考]LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO－4)的

变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO－4的分布分数δ随pH的变化如图2所示，δ＝[

c(H2PO－4)

c总(含P元素的粒子)]

下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是()

A．溶液中存在3个平衡

B．含P元素的粒子有H2PO－4、HPO2－4、PO3－4

C．随c初始(H2PO－4)增大，溶液的pH明显变小

D．用浓度大于1 mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4

答案D

解析溶液中存在H2PO－4的电离平衡和水解平衡，存在HPO2－4的电离平衡，存在水的电离平衡，所以至少存在4个平衡，A错误。含P元素的粒子有H2PO－4、HPO2－4、PO3－4和H3PO4，B错误。从图1中得到随着c初始(H2PO－4)增大，溶液的pH不过大约从5.5减小到4.66，谈不上明显变小，同时达到4.66的pH值以后就不变了，C错误。由图2得到，pH＝4.66的时候，δ＝0.994，即溶液中所有含P的成分中H2PO－4占99.4%，所以此时H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4，D正确。

3.[2018·江苏高考]（双选）H2C2O4为二元弱酸，K a1(H2C2O4)＝5.4×10－2，K a2(H2C2O4)＝5.4×10－5，设H2C2O4溶液中c(总)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L－1 H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是()

A．0.1000 mol·L－1 H2C2O4溶液：c(H＋)＝0.1000 mol·L－1＋c(C2O2－4)＋c(OH－)－c(H2C2O4)

B．c(Na＋)＝c(总)的溶液：c(Na＋)＞c(H2C2O4)＞c(C2O2－4)＞c(H＋)

C．pH＝7的溶液：c(Na＋)＝0.1000 mol·L－1＋c(C2O2－4)－c(H2C2O4)

D．c(Na＋)＝2c(总)的溶液：c(OH－)－c(H＋)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2O－4)

答案AD

解析 H 2C 2O 4溶液中的电荷守恒为c (H ＋)＝

c (HC 2O －4 )＋2c (C 2O 2－4 )＋c (OH －)，0.1000 mol·L －1 H 2C 2O 4溶液中0.1000 mol·L －1＝c (H 2C 2O 4)＋c (HC 2O －4)＋c (C 2O 2－4)，两式整理得c (H ＋)＝0.1000 mol·L －1－c (H 2C 2O 4)＋c (C 2O 2－4)＋c (OH －)，A 正确；c (Na ＋)＝c (总)时溶液中溶质为NaHC 2O 4，HC 2O －4既存在电离平衡又存在水解平衡，HC 2O －4水

解的离子方程式为HC 2O －4＋H 2O H 2C 2O 4＋OH －，HC 2O －4水解常数K h ＝

c (H 2C 2O 4)·c (OH －)

c (HC 2O －4

)＝c (H 2C 2O 4)·c (OH －)·c (H ＋)c (HC 2O －4)·c (H ＋)

＝K w

K a1(H 2C 2O 4)＝1×10－145.4×10－2

≈1.85×10

－13? K a2(H 2C 2O 4)，HC 2O －4的电离程度大于水解程度，则c (C 2O 2－

4)＞c (H 2C 2O 4)，B 错误；滴入NaOH 溶液后，溶液中的电荷守恒为c (Na ＋)＋c (H ＋)＝c (HC 2O －4)＋2c (C 2O 2－4)＋c (OH －)，室温pH ＝7即c (H ＋)＝c (OH －)，则

c (Na ＋)＝c (HC 2O －4)＋2c (C 2O 2－4)＝c (总)＋c (C 2O 2－

4)－c (H 2C 2O 4)，由于溶液体积变

大，c (总)＜0.1000 mol·L －1，c (Na ＋)＜0.1000 mol·L －1＋c (C 2O 2－4)－c (H 2C 2O 4)，C 错误；c (Na ＋)＝2c (总)时溶液中溶质为Na 2C 2O 4，溶液中的电荷守恒为c (Na ＋)＋c (H ＋)＝c (HC 2O －4 )＋2c (C 2O 2－4 )＋c (OH －)，物料守恒为c (Na ＋)＝2[c (H 2C 2O 4)＋c (HC 2O －4)＋c (C 2O 2－

4)]，

两式整理得c (OH －)－c (H ＋)＝2c (H 2C 2O 4)＋c (HC 2O －4)，D 正确。

4.[2017·全国卷Ⅰ]常温下将NaOH 溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中，混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )

A ．K a2(H 2X)的数量级为10－6

B ．曲线N 表示pH 与lg c (HX －)c (H 2X )的变化关系

C ．NaHX 溶液中c (H ＋)>c (OH －)

D ．当混合溶液呈中性时，c (Na ＋)>c (HX －)>c (X 2－)>c (OH －)＝c (H ＋) 答案 D 解析 由H 2X

H ＋＋HX －可知：K a1＝

c (H ＋)·c (HX －)c (H 2X )，则c (H ＋)＝K a1·c (H 2

X )c (HX －)，等式两边同取负对数可得：pH 1＝－lg K a1＋lg c (HX －)c (H 2X )。同

理，由HX －

H ＋＋X 2－可得：pH 2＝－lg K a2＋lg c (X 2－)

c (HX －)

。因1＞K a1?K a2，则－lg K a1＜－lg K a2。

当lg c (HX －)c (H 2X )＝lg c (X 2－)c (HX －)时，有pH 1＜pH 2，故曲线N 表示pH 与lg c (HX －)

c (H 2X )的变化关系，曲线M 表

示pH 与lg

c (X 2－)c (HX －)

的变化关系，B 项正确。由曲线M 可知，当pH ＝4.8时，lg

c (X 2－)c (HX －)

≈－0.6，由

pH 2＝－lg K a2＋lg c (X 2－)

c (HX －)可得：lg K a2≈－0.6－4.8＝－5.4，K a2＝10－5.4＝100.6×10－6，故K a2的数量级为10－6，A 项正确。NaHX 溶液中，

c (X 2－)c (HX －)

＜1，则lg c (X 2－)

c (HX －)

＜0，此时溶液pH ＜5.4，溶液

呈酸性，所以c (H ＋)＞c (OH －)，C 项正确。由以上分析可知，HX －的电离程度大于其水解程度，故当溶液呈中性时，c (Na 2X)＞c (NaHX)，溶液中各离子浓度大小关系为c (Na ＋)＞c (X 2－)＞c (HX －)＞c (OH －)＝c (H ＋)，D 项错误。

5．[2017·全国卷Ⅱ]改变0.1 mol·L －1二元弱酸H 2A 溶液的pH ，溶液中H 2A 、HA －、A 2－的物质的量

分数δ(X)随pH 的变化如图所示已知。

下列叙述错误的是( ) A ．pH ＝1.2时，c (H 2A)＝c (HA －)

B ．lg [K 2(H 2A)]＝－4.2

C ．pH ＝2.7时，c (HA －)>c (H 2A)＝c (A 2－)

D ．pH ＝4.2时，c (HA －)＝c (A 2－)＝c (H ＋) 答案 D

解析 A 对：根据题给图像，pH ＝1.2时，H 2A 与HA －的物质的量分数相等，则有c (H 2A)＝c (HA －)。B 对：根据题给图像，pH ＝4.2时，HA －与A 2－的物质的量分数相等，K 2(H 2A)＝c (H ＋)·c (A 2－)

c (HA －)＝c (H ＋)

＝10－4.2，则lg [K 2(H 2A)]＝－4.2。C 对：根据题给图像，pH ＝2.7时，H 2A 与A 2－的物质的量分数相等，且远小于HA －的物质的量分数，则有c (HA －)>c (H 2A)＝c (A 2－)。D 错：根据题给图像，pH ＝4.2时，HA －与A 2－的物质的量分数相等，c (HA －)＝c (A 2－)，且c (HA －)＋c (A 2－)约为0.1 mol·L －1，c (H

＋)＝10－4.2 mol·L －1，则

c (HA －)＝c (A 2－)>c (H ＋)。

6．[2017·全国卷Ⅲ]在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl －会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu 和CuSO 4，生成CuCl 沉淀从而除去Cl －。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )

A ．K sp (CuCl)的数量级为10－7

B ．除Cl －反应为Cu ＋Cu 2＋＋2Cl －===2CuCl

C ．加入Cu 越多，Cu ＋浓度越高，除Cl －效果越好

D ．2Cu ＋===Cu 2＋＋Cu 平衡常数很大，反应趋于完全 答案 C

解析 A 对：当－lg

c (Cl －)mol·L －1＝0时，lg c (Cu ＋)

mol·L －1

约为－7，即c (Cl －)＝1 mol·L －1，c (Cu

＋)＝10－7 mol·L －1，因此

K sp (CuCl)的数量级为10－7。B 对：分析生成物CuCl 的化合价可知，Cl 元素的化合价没有发

生变化，Cu 元素由0价和＋2价均变为＋1价，因此参加该反应的微粒为Cu 、Cu 2＋和Cl －，生成物为CuCl ，则反应的离子方程式为Cu ＋Cu 2＋＋2Cl －===2CuCl 。C 错：铜为固体，用量改变平衡不移动，

即Cu的量对除Cl－效果无影响。D对：2Cu＋===Cu2＋＋Cu的平衡常数K＝c(Cu2＋)

c2(Cu＋)

，可取图像中的

c(Cu＋)＝c(Cu2＋)＝1×10－6 mol·L－1代入平衡常数的表达式中计算，即为K＝

1×10－6 mol·L－1 (1×10－6 mol·L－1)2

＝

1×106 L·mol－1，因此平衡常数很大，反应趋于完全。

7．[2017·江苏高考](双选)常温下，K a(HCOOH)＝1.77×10－4，

K a(CH3COOH)＝1.75×10－5，K b(NH3·H2O)＝1.76×10－5，下列说法正确的是()

A．浓度均为0.1 mol·L－1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者B．用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积相等

C．0.2 mol·L－1 HCOOH与0.1 mol·L－1 NaOH等体积混合后的溶液中：c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(HCOOH)＋c(H＋)

D．0.2 mol·L－1CH3COONa与0.1 mol·L－1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7)：c(CH3COO－)>c(Cl －)>c(CH3COOH)>

c(H＋)

答案AD

解析A对：相同浓度的HCOONa和NH4Cl溶液，水解程度NH＋4大于HCOO－，根据电荷守恒c(Na ＋)＋c(H＋)＝c(HCOO－)＋c(OH－)，c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，可比较c(Na＋)＋c(H＋)和c(Cl －)＋c(OH－)，c(Na＋)＝c(Cl－)，又根据NH＋4和HCOO－的水解程度得HCOONa中的c(H＋)大于NH4Cl溶液中c(OH－)，所以阳离子浓度之和，前者大于后者。B错：用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液，因为CH3COOH的酸性弱于HCOOH，CH3COOH 消耗NaOH溶液的体积比HCOOH的大。C错：根据电荷守恒c(HCOO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，c(Na＋)>c(HCOOH)，所以错误。D对：反应后溶液相当于相同浓度的CH3COOH、CH3COONa、NaCl 溶液的混合物，溶液显酸性，c(CH3COO－)>0.05 mol·L－1，c(CH3COOH)<0.05 mol·L－1，c(Cl－)＝0.05 mol·L－1，c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)。

8．[2016·全国卷Ⅰ]298 K时，在20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水中滴入0.10

mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10

mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是()

A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂

B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL

C．M点处的溶液中c(NH＋4)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)

D．N点处的溶液中pH<12

答案D

解析强酸滴定弱碱，达到滴定终点时溶液呈酸性，应选用甲基橙作指示剂，A错误；若氨水和盐酸恰好反应生成NH4Cl，由于NH＋4水解，溶液呈酸性，要使pH为7，盐酸应偏少，即M点对应的盐酸体积小于20.0 mL，B错误；M点对应的溶液中离子浓度大小关系应为c(NH＋4)＝c(Cl－)>c(H ＋)＝c(OH－)，C错误；N点对应的溶液为氨水，c(OH－)＝0.10 mol·L－1×1.32%＝1.32×10－3 mol·L

－1，c(H＋)＝K w

c(OH－)＝

10－14

1.32×10－3

mol·L－1，pH＝11＋

lg 1.32<12，D正确。

9．[2016·全国卷Ⅲ]下列有关电解质溶液的说法正确的是()

A．向0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中

c(H＋)

c(CH3COOH)减小

B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中

c(CH3COO－)

c(CH3COOH)·c(OH－)增大

C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中c(NH＋4) c(Cl－)

>1

D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中c(Cl－)

c(Br－)不变答案D

解析温度不变时，CH3COOH的电离平衡常数K a＝c(H＋)·c(CH3COO－)

c(CH3COOH)

是不变的，加水时

c(CH3COO－)变小，c(H＋)

c(CH3COOH)

应变大，A错误；CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－的平衡

常数K＝c(CH3COOH)·c(OH－)

c(CH3COO－)

，升温，K增大，

c(CH3COO－)

c(CH3COOH)·c(OH－)＝1

K

减小，B错误；根据电荷守恒得c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，溶液

呈中性时c (H ＋)＝c (OH －)，则c (NH ＋4)＝c (Cl －)，c (NH ＋4)

c (Cl －)＝1，C 错误；向AgCl 、AgBr 的饱和溶液

中加入少量AgNO 3，c (Cl －)c (Br －)＝c (Ag ＋)·c (Cl －)c (Ag ＋)·c (Br －)＝K sp (AgCl )

K sp (AgBr )，温度不变，K sp (AgCl)、K sp (AgBr)均不变，

则c (Cl －)c (Br －)

不变，D 正确。

10．[2016·北京高考]在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H 2SO 4、NaHSO 4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。

下列分析不正确的是( )

A ．①代表滴加H 2SO 4溶液的变化曲线

B ．b 点，溶液中大量存在的离子是Na ＋、OH －

C ．c 点，两溶液中含有相同量的OH －

D ．a 、d 两点对应的溶液均显中性 答案 C

解析 向Ba(OH)2溶液中加入等物质的量浓度的H 2SO 4溶液，发生反应H 2SO 4＋Ba(OH)2===BaSO 4↓＋2H 2O ，当加入的H 2SO 4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，溶液中的离子浓度最低，导电能力最弱，对应①中a 点，继续滴加H 2SO 4溶液，导电能力逐渐增强，故①代表滴加H 2SO 4溶液的曲线，A 正确；另一份溶液，当加入少量NaHSO 4溶液时，发生反应NaHSO 4＋Ba(OH)2===BaSO 4↓＋H 2O ＋NaOH ，当加入的NaHSO 4的物质的量与Ba(OH)2的物质的量相等时，反应后混合液的主要溶质为NaOH ，此时对应②中b 点，B 正确；继续滴加NaHSO 4溶液，发生反应NaOH ＋NaHSO 4===Na 2SO 4＋H 2O ，当加入的NaHSO 4的物质的量与Ba(OH)2的总物质的量之比为2∶1时，发生反应：2NaHSO 4＋Ba(OH)2===BaSO 4↓＋Na 2SO 4＋H 2O ，溶质为Na 2SO 4，对应②中d 点。c 点两溶液导电能力相同，但①中主要溶质为H 2SO 4，溶液显酸性，②中主要溶质为NaOH 和Na 2SO 4，溶液显碱性，故C 错误；a 点溶液几乎为纯水，d 点主要溶质为Na 2SO 4，a 、d

两点溶液均显中性，D正确。

11．[2016·浙江高考]苯甲酸钠(，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A－。已知25 ℃时，HA的K a＝6.25×10－5，H2CO3的K a1＝4.17×10－7，K a2＝4.90×10－11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25 ℃，不考虑饮料中其他成分)()

A．相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低

B．提高CO2充气压力，饮料中c(A－)不变

C．当pH为5.0时，饮料中c(HA)

c(A－)＝0.16

D．碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(OH－)－c(HA)

答案C

解析根据题中所给的电离平衡常数可知，酸性：HA>H2CO3>HCO－3。碳酸饮料因充有CO2而使HA的电离受到抑制，故相比于未充CO2的饮料，碳酸饮料中HA的浓度较大，抑菌能力较强，A 错误；提高CO2充气压力，CO2的溶解度增大，HA的电离平衡左移，c(A－)减小，B错误；因为HA H＋＋A－，K a＝c(H＋)·c(A－)/c(HA)，故c(HA)/c(A－)＝c(H＋)/K a＝10－5/(6.25×10－5)＝0.16，C正确；依据溶液中电荷守恒可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(A－)，结合物料守恒：c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)，所以，c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)－c(HA)，D错误。12．[2016·江苏高考]下列说法正确的是()

A．氢氧燃料电池工作时，H2在负极上失去电子

B．0.1 mol·L－1Na2CO3溶液加热后，溶液的pH减小

C．常温常压下，22.4 L Cl2中含有的分子数为6.02×1023个

D．室温下，稀释0.1 mol·L－1CH3COOH溶液，溶液的导电能力增加

答案A

解析氢氧燃料电池负极上的电极反应为：H2－2e－===2H＋，A正确；Na2CO3溶液中的CO2－3水解的离子方程式为CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－，温度升高平衡向右移动，c(OH－)增大，溶液pH 变大，B错误；常温常压下，22.4 L Cl2的物质的量不是1 mol，C错误；CH3COOH溶液中存在CH3COOH CH3COO－＋H＋，加水稀释，平衡正向移动，产生的离子数量增加，但溶液体积增

大的多，溶液中CH3COO－和H＋浓度减小，导电能力减弱，D错误。

13．[2016·江苏高考]下列图示与对应的叙述不相符合的是()

A．图甲表示燃料燃烧反应的能量变化

B．图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化

C．图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程

D．图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线

答案A

解析燃烧反应一定是放热反应，而甲图表示的是吸热反应，A错误；升高温度可以增大反应速率，但温度过高时，酶失去活性，反应速率反而减小，B正确；弱电解质的电离在开始时，分子电离为离子的速率最大，随后逐渐减小，而开始时离子结合为分子的速率最小，随后逐渐增大，当二者相等时，则达到电离平衡，C正确；在强酸中滴入强碱，pH不断增大，接近滴定终点时，溶液中的pH发生突变，D正确。

14．[2016·江苏高考]H 2C2O4为二元弱酸。20 ℃时，配制一组c(H2C2O4)＋

c(HC2O－4)＋c(C2O2－4)＝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(C2O2－4)>c(HC2O－4)

B．c(Na＋)＝0.100 mol·L－1的溶液中：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(OH－)＋c(C2O2－4)

C．c(HC2O－4)＝c(C2O2－4)的溶液中：c(Na＋)>0.100 mol·L－1＋c(HC2O－4)

D．pH＝7.0的溶液中：c(Na＋)>2c(C2O2－4)

答案BD