2024年新课标卷T13-溶液中的离子平衡变式题

1．常温下和的两种溶液中，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．的电离常数 D．时， 2．浸金液浸取金的原理：Au+2S2O+Cu(NH3)=Au(S2O3)+2NH3(aq)+Cu(NH3)。常温下，往pH=10.00、c(Cu+)=0.01mol/L、c(S2O)=0.10mol/L的初始溶液中通入NH3配制浸金液。不同c(NH3)体系中含Cu微粒的分布系数如图所示，其中M、N分别代表Cu(NH3)或Cu(NH3) 。如Cu(NH3)的分布系数δ=。下列说法错误的是 A．N代表的物质是Cu(NH3) B．反应Cu(NH3)Cu(NH3)+NH3的平衡常数K的值为3.5 C．浸金液中存在关系：2c(S2O)+c(HS2O)+c(OH-)=2c[Cu(NH3)]+2c[Cu(NH3) ]+c(H+) D．c(NH3)=1mol/L时，c(S2O)＞c[Cu(NH3)]＞c[Cu(NH3)]＞c[Cu(S2O3)] 3．室温下，向0.1 mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积变化)，溶液中H3A、H2A-、HA2-和A3-的分布系数(X) (某种含A微粒浓度与所有含A微粒浓度之和的比值)随pH变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．曲线d表示A3- B．A3-水解平衡常数Kh1=10-7.6 C．n点： D．pH为5左右时，通入HCl发生的反应为HA2-+H+=H2A- 4．向一定浓度的H3AsO4水溶液中滴加NaOH溶液，含砷的各物种分布系数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．NaH2AsO4溶液中： c(HAsO)=c(H3AsO4) C．P点：pH=− D．Na2HAsO4溶液中：c(AsO)＞c(H2AsO)+2c(H3AsO4) 5．室温下，向柠檬酸钠溶液中通入气体（忽略溶液体积变化），溶液中和的分布系数（某种含A微粒浓度与所有含A微粒浓度之和的比值）随变化曲线如图所示．下列说法错误的是 A．曲线c表示 B．的水解平衡常数 C．n点： D．约为5时，通入发生的反应为 6．室温下，向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液，各含硫微粒分布系数（平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数）与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线Ⅲ为离子随溶液pH的变化 B．能抑制水的电离 C．pH＝7时， D．的平衡常数为 7．乙二胺()是二元弱碱，分步电离，在溶液中的电离类似于氨。25℃时，向10 mL乙二胺溶液中滴加等浓度的盐酸，微粒的分布系数(平衡时某含氮微粒的浓度与各含氮微粒浓度之和的比值)随溶液pH的变化曲线如图。下列说法正确的是 A．曲线a代表的分布系数随溶液pH的变化曲线 B．交点m处对应加入的盐酸的体积约为5 mL C．乙二胺的数量级为 D．当溶液中加入10 mL盐酸时，溶液中存在以下关系： 8．Cu2+-NH3体系中存在如下平衡：、、、，平衡常数依次为已知，体系中含Cu物种的组分分布系数δ与的关系如图所示，N点的横坐标为-2.2，δ(x)= 。下列说法错误的是 A．曲线①为的变化曲线 B．lg C．M点的横坐标为-3.9 D．时， 9．25℃时，向0.1 mol/L的某三元羧酸(用表示)溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，溶液中含A微粒的分布系数(δ为某种含A微粒占所有含A微粒的物质的量分数)随pH变化如下图所示，已知碳酸的，()则下列说法错误的是 A．b点溶液中： B．d点溶液的 C．反应的平衡常数 D．与足量溶液反应的离子方程式为 10．25℃时，向含有1 mol甘氨酸盐酸盐()的溶液中加入NaOH固体，溶液pH及体系中，，三种粒子的分布系数变化如图所示。 [比如中的分布系数：] 下列说法正确的是 A．a代表 B．m点：pH小于2.35 C．n点溶液中 D．曲线上任意点溶液均存在： 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【分析】随着pH的增大，、浓度减小，、浓度增大，—Cl为吸电子基团，的酸性强于，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，，由此分析解题。 【详解】A．根据分析，曲线M表示的变化关系，A错误； B．根据，初始，若溶液中溶质只有，则，但a点对应的，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．根据分析，CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，C错误； D．电离度，，则=，，时，，，D正确； 故答案选D。 2．C 【分析】浓度越大，的x值越大，则N代表的物质是，M表示物质是，据此分析解答。 【详解】A．浓度越大，的x值越大，则N代表的物质是，A正确； B．和浓度相等时，，因此，B正确； C．选项关系式表示的是电荷守恒，因为浸金液配制时用到硫代硫酸盐，且原溶液中c(Cu2+)＜c()，因此溶液中可能含有其他金属阳离子如，以及Cu(S2O3)等阴离子，C错误； D．结合图像可知：c(NH3)=1mol/L时，c[]＞c[]＞c[]；且δ[]小于80%，δ[]约为20%，δ[]、δ[]、δ[]约为0，则溶液中Cu主要以铜氨配合物形式存在，且原溶液中c(Cu2+)=0.01mol/L，c()=0.10mol/L，故c()＞c[]，综上所述，c()＞c[]＞c[]＞c[]，D正确； 故选C。 3．C 【分析】0.1 mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体，依次发生反应：A3-+H+=HA2-、HA2-+H+=H2A-、H2A-+H+=H3A，所以根据溶液pH及含有A微粒浓度关系可知a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-，然后根据水解平衡常数、盐溶液中离子浓度大小关系分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知曲线d表示的为A3-浓度变化与溶液pH的关系，A正确； B．根据分析可知： a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-，图中几个曲线交点从左到右依次表示=1、=1、=1、与溶液pH的关系，结合电离平衡常数表达式，可知H3A的三级电离平衡常数分别Ka1为10-3.13；Ka2为10-4.76，Ka3为10-6.40，A3-水解平衡常数Kh1==，B正确； C．n点：c(H2A-)=c(HA2-)，溶液pH＜7，故c(H+)＞c(OH-)，电解质溶液电荷守恒式为，故溶液中离子浓度关系为：，C错误； D．根据图中信息当溶液pH约为5时，随着pH减小，c(HA2-)逐渐减小、c(H2A-)逐渐增大，发生反应HA2-+H+=H2A-，D正确； 故合理选项是C。 4．A 【分析】根据每个交点分别得到H3AsO4的电离常数K1、K2、K3。 【详解】A．根据图中信息pH=2.2时得到，同理pH=7.0时，，pH=11.5时，，则，故A正确； B．NaH2AsO4溶液中，由于，电离程度大于水解程度，因此 c(HAsO)＞c(H3AsO4)，故B错误； C．P点：pH=11.5，而−=−，故C错误； D．Na2HAsO4溶液中，根据电荷守恒和物料守恒得到c(AsO)+ c(OH－)=c(H2AsO)+2c(H3AsO4) + c(H＋)，由于，电离程度小于水解程度，溶液显碱性：则c(AsO)＜c(H2AsO)+2c(H3AsO4)，故D错误。 综上所述，答案为A。 5．C 【分析】0.1mol/L的柠檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl气体，依次发生反应：A3-+H+=HA2-、HA2-+H+=H2A-、H2A-+H+=H3A，所以根据溶液pH及含有A微粒浓度关系可知a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-， 【详解】A．银据上述分析可知，曲线c表示，A正确；   B．由ab、bc、cd交点可知，H3A的三级电离平衡常数分别Ka1=10-3.13；Ka2=10-4.76，Ka3=10-6.40，A3-水解平衡常数，B正确； C．n点：c(H2A-)=c(HA2-)，溶液pH＜7，故c(H+)＞c(OH-)，电解质溶液电荷守恒式为，故溶液中离子浓度关系为：，C错误；   D．根据图中信息当溶液pH约为5时，随着pH减小，c(HA2-)逐渐减小、c(H2A-)逐渐增大，发生反应，D正确； 故选C。 6．C 【分析】向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液，亚硫酸物质的量浓度逐渐减小，亚硫酸氢根物质的量浓度逐渐增大，因此曲线I为亚硫酸，曲线Ⅱ为亚硫酸氢根，再继续加NaOH溶液，亚硫酸氢根物质的量浓度减小，亚硫酸根物质的量浓度增大，因此曲线Ⅲ为亚硫酸根。 【详解】A．根据分析知，曲线Ⅲ为离子随溶液pH的变化，A正确； B．根据图中信息得到NaHSO3溶液pH大约为4，说明溶液显酸性，即亚硫酸氢根的电离程度大于水解程度，所以抑制水的电离，B正确； C．pH=7时，，再根据电荷守恒得到，又根据图像知，pH=7时，因此，，C错误； D．I、Ⅱ交点时，,pH=2，,Ka1(H2SO3)= c(H+)=1×10-2，Ⅱ、Ⅲ交点时，,pH=7.2，,Ka2(H2SO3)= c(H+)=1×10-7.2，则，平衡常数，D正确； 故选C。 7．D 【分析】根据图示，pH值较小时浓度降低的曲线为a(H3NCH2CH2NH)，增加的曲线为b(H2NCH2CH2NH)，交点m处两者浓度相等，故Kb2= =c(OH-)≈10-7.9；随着pH的增大，c(H2NCH2CH2NH)逐渐减小，c(H2NCH2CH2NH2)逐渐增大，n点时两者相等，Kb1= =c(OH-)≈10-4.9；H2NCH2CH2NH的水解平衡常数Kh=。 【详解】A. 曲线a代表c(H3NCH2CH2NH)的分布系数随溶液pH的变化曲线，故A错误； B. 加5mL盐酸得H2NCH2CH2NH，和H2NCH2CH2NH浓度相等时，应是交点n处，故B错误； C. pH值较小时浓度降低的曲线为a(H3NCH2CH2NH)，增加的曲线为b(H2NCH2CH2NH)，交点m处两者浓度相等，故Kb2= =c(OH-)≈10-7.9，乙二胺的数量级为，故C错误； D. 当溶液中加入10 mL盐酸时，溶液中的溶质相当于H2NCH2CH2NH，溶液中存在质子守恒：，故D正确； 故选D。 8．D 【分析】随着NH3浓度的增大，含铜微粒逐渐由Cu2+生成、、、，所以曲线①为Cu2+、②为、③为、④为、⑤为的组分分布系数δ与的关系。 【详解】A．由以上分析可知，曲线①为的变化曲线，故A正确； B．，N点时，，c(NH3)=10-2.2mol/L，所以lg，故B正确； C．、=103.6，M点时，，所以M点c2(NH3)=10-7.8，c(NH3)=10-3.9mol/L，lg c(NH3)=-3.9，即M的横坐标为-3.9，故C正确； D．=102.9，③与④的交点，即交点横坐标为-2.9，时，横坐标减小，，故D错误； 故答案为：D。 9．D 【分析】向0.1 mol/L的某三元羧酸(用表示)溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，以此发生反应、、，则曲线①表示的分布系数，曲线②表示的分布系数，曲线③表示的分布系数，曲线④表示的分布系数，a点时，，则，同理，由b点可得，，由c点可得，。 【详解】A．b点溶液中，电荷守恒关系为：，又溶液显酸性，，则，故A正确； B．若d点溶液的，则可推出，，又，d点时，，则，故B正确； C．已知反应①、反应②，由①-②可得反应，故该反应的平衡常数，故C正确； D．由分析以及已知信息知，，则与足量溶液反应的离子方程式为，故D错误； 故选D。 10．D 【分析】     ；由分布系数图像交点可知、； 【详解】A．由图知，c代表，A错误； B．m点mol时，反应后溶液中，但由于的电离平衡常数大于的水解平衡常数，因此，根据分布系数分布图，m点pH大于2.35，B错误； C．电荷守恒：，C错误； D．由可得到，D正确； 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$