【能力版】微专题42 四大平衡常数的计算与应用-备战2025年高考化学一轮复习考点微专题

第42讲 四大平衡常数的计算与应用 01考情分析 02真题精研 03规律·方法·技巧 04经典变式练 05核心知识精炼 06基础测评 07能力提升 考情分析 电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展，它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。要想掌握此点，在复习时就要以化学平衡原理为指导，以判断平衡移动的方向为线索，以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据，以各平衡常数之间的联系为突破口，联系元素及化合物知识，串点成线，结线成网，形成完整的认识结构体系，就能势如破竹，水到渠成。 真题精研 1．（2024·山东·高考真题）常温下水溶液体系中存在反应：，平衡常数为K。已初始浓度，所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A．线Ⅱ表示的变化情况 B．的电离平衡常数 C．时， D．时， 2．（2024·安徽·高考真题）环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时，饱和溶液浓度约为，，，，。下列说法错误的是 A．溶液中： B．溶液中： C．向的溶液中加入，可使 D．向的溶液中通入气体至饱和，所得溶液中： 规律·方法·技巧 四大平衡常数的比较 常数 符号 适用体系 影响因素 表达式 水的离子积常数 K 任意水溶液 升温，Kw增大 Kw＝c(OH-)·c(H+) 电离常数 酸Ka 弱酸溶液 升温，Ka增大 Kb增大 A-+H2OHA+OH- 碱Kb 弱碱溶液 BOHB++OH- 盐的水解常数 Kh 盐溶液 升温，Kh增大 A-+H2OHA+OH- 溶度积常数 Ksp 难溶电解质溶液 升温，大多数Ksp增大 MmmAnn的饱和溶液：Ksp＝cmm(Mn+n＋)·cnn(Am-m－) 注意： (1)四大平衡的基本特征相同，包括逆、动、等、定、变，其研究对象均为可逆变化过程。 (2)溶解平衡有放热反应、吸热反应，升高温度后Ksp可能变大或变小；而电离平衡、水解平衡均为吸热过程，升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。 经典变式练 1．（2024·湖北·高考真题）气氛下，溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知，、，。下列说法错误的是 A．时，溶液中 B．时， C．时， D．时，溶液中加入少量，会溶解 2．（2024·全国·高考真题）将配制成悬浊液，向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示（忽略溶液体积变化）。 下列叙述正确的是 A．交点a处： B． C．时，不变 D． 核心知识精炼 一、Kh与Ka(或Kb)、Kw的关系及其应用 1．强碱弱酸盐： 如：CH3COONa溶液：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ Kh＝ ＝ ＝＝ 2．强酸弱碱盐： 如：NH4Cl溶液：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ Kh＝ ＝ ＝＝ 其中：Kh为水解平衡常数、Ka(Kb)为弱酸(或弱碱)的电离平衡常数、Kw为水的离子积常数。 二、溶度积常数及其应用 1．溶度积和离子积 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)， 式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)， 式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2.影响Ksp的因素 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是决定因素。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 ②温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。 ③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 3．KW和Ksp曲线 不同温度下水溶液中[H+]与[OH-]的变化曲线 常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6 mol2·L-2] (1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,KW依次增大 (2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,T2温度时KW=1×10-14 (mol·L-1)2 (3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点均有[H+]<[OH-] (1)a、c点在曲线上,a→c的变化为增大[S],如加入Na2SO4固体,但Ksp不变 (2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成 (3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4 基础测评 1．（2024·陕西商洛·模拟预测）室温下，用的二甲胺溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定盐酸溶液。溶液随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 A．x=1，y=7 B．a、b两点的溶液中，不相等 C．本实验应该选择酚酞作指示剂 D．b点溶液中存在： 2．（2024·陕西西安·一模）常温下，往溶液中滴入溶液，溶液中由水电离出的的负对数与所加溶液体积的关系如图所示，下列说法错误的是 已知：常温下，。 A．a点溶液中， B．b点溶液中， C．c点溶液中，由水电离出的和由水电离出的的乘积为 D．往碳酸钠溶液中加入足量的溶液，一定无气泡产生 3．（2024·黑龙江·三模）常温下，用浓度为的盐酸滴定浓度均为的和的混合溶液，滴定过程中溶液的随的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．该温度下，约为 B．水的电离程度： C．点 D．点 4．（23-24高三下·江西·阶段练习）一定温度下，在不同的体系中存在以下图像。图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2中曲线的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。起始，反应过程中溶液总体积不变。     下列说法不正确的是 A．的 B．初始状态为时，有沉淀生成 C．初始状态为时，平衡后溶液中存在 D．由图1和图2，初始状态，发生反应： 5．（2024·贵州贵阳·模拟预测）时，用气体调节氨水的，体系中粒子浓度的对数、反应物的物质的量之比与溶液的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法错误的是 A．点溶液中： B．点溶液中： C．时，的水解平衡常数的数量级为 D．时， 6．（2024·山西·二模）常温下，向H2C2O4 (电离常数Ka1=1×10-1.23，Ka2=1×10-4.19)溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液中lgX[X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ⅰ表示随pH的变化 B．P点坐标为(1.23，2.96) C．0.1 mol/LNaHC2O4溶液中： D．已知反应的平衡常数K=1×10-3.21，则Ksp(CaC2O4)=10-8.63 7．（2024·山西晋中·模拟预测）有一种有机三元弱酸广泛存在于水果中，用表示，时，用调节溶液的，溶液中含各种微粒的分布系数与的关系如图所示[比如的分布系数：]，下列叙述正确的是 A． B．曲线1代表，曲线4代表 C．反应的 D．溶液、溶液都显酸性 能力提升 1．（2024·贵州六盘水·模拟预测）(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示，已知物质溶解度为每100g水中能溶解该物质的最大质量，关于各点对应的溶液，下列说法错误的是 A．(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而升高 B．NH在M点的水解程度小于N点 C．M点KW小于N点KW D．P点 2．（2024·山西·模拟预测）常温下，向浓度均为的的混合溶液中通入气体，溶液中的与(代表三种酸根离子，表示三种弱酸)的分布系数随溶液的变化如图所示： 已知：三种弱酸的酸性强弱为。下列说法错误的是 A．的电离常数 B．反应的平衡常数 C．交点a处的 D．原混合溶液中： 3．（2024·云南·模拟预测）常温下，用硫酸滴定氨水溶液，所得溶液的和的物质的量分数与滴加硫酸体积的关系如图所示，忽略溶液混合过程中的温度变化。（假设：氨水溶液中的含氮微粒只有和）下列说法不正确的是 A．当滴入硫酸时，溶液中 B．当溶液呈中性时，滴入硫酸的体积小于，且此时溶液中 C．常温下，的水解常数为 D．曲线②代表点溶液中 4．（2024·山东烟台·三模）25℃时，分别向20mL浓度均的、溶液中逐滴加入浓度均NaOH、HCl溶液VmL，溶液的pH与[或]的关系如下图所示。下列说法错误的是 A．25℃时， B．当时，滴入溶液的体积 C．当滴入体积时， D．25℃时，溶液的 5．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）赖氨酸[，用表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐中的阳离子在水溶液中存在三级电离平衡，电离常数分别为。向一定浓度的溶液中滴加溶液，溶液中和的分布系数随变化如图所示[例如，]。下列说法错误的是 A．曲线b表示随的变化 B．M点溶液中 C．O点溶液的 D．常温下水溶液中的水解常数与的关系为 6．（23-24高三下·江西鹰潭·阶段练习）已知常温下水溶液中的分布分数[如]随变化曲线如图1所示；用溶液滴定溶液，溶液中和关系如图2所示。下列说法错误的是 A．的水解平衡常数的数量级为 B．曲线e为 C． D．滴定过程中始终存在： 7．（2024·河南·模拟预测）常温下，向某工业废水中通入使其浓度保持不变时，通过调节溶液的pH使和形成硫化物沉淀而分离，体系中与（c为、、、、的浓度，单位为）的关系如图所示。已知：，离子浓度时，可认为沉淀完全。下列说法正确的是 A．④为pOH与的关系曲线 B．的数量级为 C．时， D．时，可将、分开沉淀 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第42讲 四大平衡常数的计算与应用 01考情分析 02真题精研 03规律·方法·技巧 04经典变式练 05核心知识精炼 06基础测评 07能力提升 考情分析 电解质溶液中的电离常数、水的离子积常数、水解常数及溶度积常数是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展，它是定量研究平衡移动的重要手段。各平衡常数的应用和计算是高考的热点和难点。要想掌握此点，在复习时就要以化学平衡原理为指导，以判断平衡移动的方向为线索，以勒夏特列原理和相关守恒定律为计算依据，以各平衡常数之间的联系为突破口，联系元素及化合物知识，串点成线，结线成网，形成完整的认识结构体系，就能势如破竹，水到渠成。 真题精研 1．（2024·山东·高考真题）常温下水溶液体系中存在反应：，平衡常数为K。已初始浓度，所有含碳物种的摩尔分数与变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A．线Ⅱ表示的变化情况 B．的电离平衡常数 C．时， D．时， 【答案】C 【分析】在溶液中存在平衡：CH3COOHCH3COO-+H+（①）、Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)（②），Ag+的水解平衡Ag++H2OAgOH+H+（③），随着pH的增大，c(H+)减小，平衡①③正向移动，c(CH3COOH)、c(Ag+)减小，pH较小时（约小于7.8）CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响，CH3COOAg浓度增大，pH较大时（约大于7.8）CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响，CH3COOAg浓度减小，故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅲ表示CH3COOAg随pH变化的关系。 【解析】A．根据分析，线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况，A项错误； B．由图可知，当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时（即线Ⅰ和线Ⅱ的交点），溶液的pH=m，则CH3COOH的电离平衡常数Ka==10-m，B项错误； C．pH=n时=10-m，c(CH3COO-)==10n-mc(CH3COOH)，Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K=，c(Ag+)=，由图可知pH=n时，c(CH3COOH)=c(CH3COOAg)，代入整理得c(Ag+)=mol/L，C项正确； D．根据物料守恒，pH=10时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L，D项错误； 答案选C。 2．（2024·安徽·高考真题）环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时，饱和溶液浓度约为，，，，。下列说法错误的是 A．溶液中： B．溶液中： C．向的溶液中加入，可使 D．向的溶液中通入气体至饱和，所得溶液中： 【答案】B 【解析】A．溶液中只有5种离子，分别是，溶液是电中性的，存在电荷守恒，可表示为，A正确； B．溶液中，水解使溶液呈碱性，其水解常数为，由于，根据硫元素守恒可知，所以，则，B不正确； C．远远大于，向的溶液中加入时，可以发生沉淀的转化，该反应的平衡常数为，因此该反应可以完全进行，的饱和溶液中，若加入足量时可使，C正确 D．的平衡常数，该反应可以完全进行，因此，当向的溶液中通入气体至饱和，可以完全沉淀，所得溶液中，D正确； 综上所述，本题选B。 规律·方法·技巧 四大平衡常数的比较 常数 符号 适用体系 影响因素 表达式 水的离子积常数 K 任意水溶液 升温，Kw增大 Kw＝c(OH-)·c(H+) 电离常数 酸Ka 弱酸溶液 升温，Ka增大 Kb增大 A-+H2OHA+OH- 碱Kb 弱碱溶液 BOHB++OH- 盐的水解常数 Kh 盐溶液 升温，Kh增大 A-+H2OHA+OH- 溶度积常数 Ksp 难溶电解质溶液 升温，大多数Ksp增大 MmmAnn的饱和溶液：Ksp＝cmm(Mn+n＋)·cnn(Am-m－) 注意： (1)四大平衡的基本特征相同，包括逆、动、等、定、变，其研究对象均为可逆变化过程。 (2)溶解平衡有放热反应、吸热反应，升高温度后Ksp可能变大或变小；而电离平衡、水解平衡均为吸热过程，升高温度Ka(或Kb)、Kh均变大。 经典变式练 1．（2024·湖北·高考真题）气氛下，溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知，、，。下列说法错误的是 A．时，溶液中 B．时， C．时， D．时，溶液中加入少量，会溶解 【答案】D 【解析】A．由图可知，pH=6.5时δ(Pb2+)>50%，即c(Pb2+)>1×10-5mol/L，则c()≤=mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+)，A项正确； B．由图可知，δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时，溶液中还存在Pb(OH)+，根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒，溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L，B项正确； C．由Pb(ClO4)2的化学式，结合物料守恒，溶液中所有含铅粒子的物质的量浓度之和等于物质的量浓度的，则2｛c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] ｝＜c()，故2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] ＜c()+2c()+c()，C项正确； D．NaHCO3溶液中的水解平衡常数为==10-7.6>Ka2(H2CO3)，的水解程度大于其电离程度，溶液中浓度几乎没有变化，且加入少量NaHCO3固体，形成缓冲溶液，溶液的pH变化不明显，结合图像，PbCO3不会溶解，D项错误； 答案选D。 2．（2024·全国·高考真题）将配制成悬浊液，向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示（忽略溶液体积变化）。 下列叙述正确的是 A．交点a处： B． C．时，不变 D． 【答案】D 【分析】向含的悬浊液中滴加的溶液，发生反应：，两者恰好完全反应时,溶液的体积为v(NaCl)=，2mL之后再加溶液，c(Cl-)增大，据，Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知，c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小，所以2mL后降低的曲线，即最下方的虚线代表Ag+，升高的曲线，即中间虚线代表Cl-，则剩余最上方的实线为曲线。由此分析解题： 【解析】A．2mL时与溶液恰好完全反应，则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4，电荷守恒：c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-)，此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计，a点为Cl-和曲线的交点，即c()=c(Cl-)，则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-)，A错误； B．当V(NaCl)=1.0mL时，有一半的Ag2CrO4转化为AgCl，Ag2CrO4与AgCl共存，均达到沉淀溶解平衡，取图中横坐标为1.0mL的点，得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75，Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96，则==102.21，B错误； C．V＜2.0mL时，Ag+未沉淀完全，体系中Ag2CrO4和AgCl共存，则=为定值，即为定值，由图可知，在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值，则的值也不是定值，即在变化，C错误； D．V＞2.0mL时AgCl处于饱和状态，V(NaCl)=2.4mL时，图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L，则c(Ag+)===10-7.82mol/L，故y1=-7.82，此时Ag2CrO4全部转化为AgCl，n()守恒，等于起始时n(Ag2CrO4)，则c(CrO)===mol/L，则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34，D正确； 故答案选D。 核心知识精炼 一、Kh与Ka(或Kb)、Kw的关系及其应用 1．强碱弱酸盐： 如：CH3COONa溶液：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－ Kh＝ ＝ ＝＝ 2．强酸弱碱盐： 如：NH4Cl溶液：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ Kh＝ ＝ ＝＝ 其中：Kh为水解平衡常数、Ka(Kb)为弱酸(或弱碱)的电离平衡常数、Kw为水的离子积常数。 二、溶度积常数及其应用 1．溶度积和离子积 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)， 式中的浓度都是平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)， 式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2.影响Ksp的因素 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是决定因素。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 ②温度：绝大多数难溶物的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。 ③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。 3．KW和Ksp曲线 不同温度下水溶液中[H+]与[OH-]的变化曲线 常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6 mol2·L-2] (1)A、C、B三点均为中性,温度依次升高,KW依次增大 (2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,T2温度时KW=1×10-14 (mol·L-1)2 (3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点均有[H+]<[OH-] (1)a、c点在曲线上,a→c的变化为增大[S],如加入Na2SO4固体,但Ksp不变 (2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成 (3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4 基础测评 1．（2024·陕西商洛·模拟预测）室温下，用的二甲胺溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定盐酸溶液。溶液随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 A．x=1，y=7 B．a、b两点的溶液中，不相等 C．本实验应该选择酚酞作指示剂 D．b点溶液中存在： 【答案】D 【解析】A．的盐酸溶液的，加入溶液，两者恰好完全反应生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，故，A项错误； B．常温下，在任何溶液中均相等，B项错误； C．因为两者恰好完全反应生成，溶液显酸性，故本实验应该选择甲基橙作指示剂，C项错误； D．b点溶液中元素质量守恒：，D项正确； 选D。 2．（2024·陕西西安·一模）常温下，往溶液中滴入溶液，溶液中由水电离出的的负对数与所加溶液体积的关系如图所示，下列说法错误的是 已知：常温下，。 A．a点溶液中， B．b点溶液中， C．c点溶液中，由水电离出的和由水电离出的的乘积为 D．往碳酸钠溶液中加入足量的溶液，一定无气泡产生 【答案】C 【解析】A．a点水电离出的氢离子10-7mol/L，此时溶液呈中性，氢氧根和氢离子浓度相等，由电荷守恒可知钠离子浓度等于氰根离子，所以，A正确； B．b点水的电离程度最大，即此加入的氢氧化钠恰好和反应完，溶质为氰化钠，由电荷守恒、物料守恒，可得，所以，B正确； C．c点溶液溶质为氢氧化钠和氰化钠，由于氢氧化钠的电离抑制水的电离，所以由水电离出的和由水电离出的的乘积小于，C错误； D．没有加入氢氧化钠溶液时，由水电离出电离出的氢离子10-8.9mol/L，即溶液中氢氧根浓度等于10-8.9mol/L，结合水的离子积常数可求出溶液中氢离子浓度为10-5.1mol/L，所以氢氰酸电离常数为小于，所以往碳酸钠溶液中加入足量的溶液，一定无气泡产生，D正确； 故选C。 3．（2024·黑龙江·三模）常温下，用浓度为的盐酸滴定浓度均为的和的混合溶液，滴定过程中溶液的随的变化曲线如图所示，下列说法正确的是 A．该温度下，约为 B．水的电离程度： C．点 D．点 【答案】C 【解析】A．当在x点时，氢氧化钠溶液恰好被盐酸反应，此时氨水的物质的量浓度为，则，A错误； B．x点溶质为氯化钠和，从x点到z点，氨水浓度不断降低，逐渐变为氯化铵，水的电离程度不断增大，即水的电离程度：，B错误； C．x点溶质氯化钠和氨水，且两者物质的量浓度之比为，溶液显碱性，其离子浓度，C正确； D．y点溶质为氯化钠、氯化铵、且三者物质的量浓度之比为，溶液显碱性，则氨水电离程度大于铵根水解程度，且,存在元素质量守恒：，故，D错误； 故选C。 4．（23-24高三下·江西·阶段练习）一定温度下，在不同的体系中存在以下图像。图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2中曲线的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。起始，反应过程中溶液总体积不变。     下列说法不正确的是 A．的 B．初始状态为时，有沉淀生成 C．初始状态为时，平衡后溶液中存在 D．由图1和图2，初始状态，发生反应： 【答案】C 【解析】A．由图1知，在图1中pH=6.73时，与的物质的量分数相等，则的，A正确； B．由图2知，初始状态为时，该点位于曲线的上方，故有沉淀生成，B正确； C．由图2知，初始状态为时，该点位于曲线和曲线Ⅱ的下方，不会生成沉淀，由物料守恒得，平衡后溶液中存在，C错误； D．pH=8时，溶液中主要含碳微粒是时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为，D正确； 故选C。 5．（2024·贵州贵阳·模拟预测）时，用气体调节氨水的，体系中粒子浓度的对数、反应物的物质的量之比与溶液的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法错误的是 A．点溶液中： B．点溶液中： C．时，的水解平衡常数的数量级为 D．时， 【答案】C 【解析】A．由图可知，P3点时=1.0，则该溶液的溶质为NH4Cl，根据物料守恒得，c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c()，故有c(Cl-)>c(NH3·H2O)，A正确； B．P2点c(H+)=c(OH-)，由电荷守恒得c()+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，故c()=c(Cl-)，B正确； C．NH3·H2O的Kb=，根据图可知当lgc()=lgc(NH3·H2O)，即c()=c(NH3·H2O)时，溶液pH=9.25，则此时c(OH-)=10-4.75mol/L，所以NH3·H2O的电离平衡常数为10-4.75，的水解常数Kh==10-9.25，数量级为10-10，C错误； D．=0.5时，溶液相当于等浓度的NH3·H2O和NH4Cl混合，根据元素守恒，c(NH3·H2O)+c()=2c(Cl-)，D正确； 故选C。 6．（2024·山西·二模）常温下，向H2C2O4 (电离常数Ka1=1×10-1.23，Ka2=1×10-4.19)溶液中滴加NaOH溶液，混合溶液中lgX[X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．Ⅰ表示随pH的变化 B．P点坐标为(1.23，2.96) C．0.1 mol/LNaHC2O4溶液中： D．已知反应的平衡常数K=1×10-3.21，则Ksp(CaC2O4)=10-8.63 【答案】D 【分析】H2C2O4电离平衡常数Ka1=×c(H+)；Ka2=×c(H+)，当或=0时，Ka1=c(H+)；Ka2=c(H+)。由于Ka1＞Ka2，所以斜线Ⅰ表示随pH的变化；斜线Ⅱ表示随pH的变化。向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液，反应后得到的NaHC2O4溶液中存在电荷守恒、结合电离平衡和水解平衡常数关系分析解答。 【解析】A．根据上述分析可知斜线Ⅰ表示随pH的变化；Ⅱ表示随pH的变化，A错误； B．根据上述分析可知斜线Ⅰ表示随pH的变化；Ⅱ表示随pH的变化。P点的横坐标为b点的pH，纵坐标为斜线Ⅰ的纵坐标c点的。Ka2=1×10-4.19，Ka1=×c(H+)，×1×10-4.19=1×10-1.23，P点在斜线Ⅰ上，则=102.96，所以=2.96，故P点坐标为(4.19，2.96)，B错误； C．在0.1 mol/L的NaHC2O4溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()；的水解平衡常数Kh2===10-12.77；的电离平衡常数Ka2=1×10-4.19，其电离程度大于水解程度，因此溶液显酸性，c(H+)＞c(OH-)，所以c(Na+)＜c()+2c()，C错误； D．的平衡常数K=1×10-3.21，根据平衡常数含义可知： K==，所以Ksp(CaC2O4)=K·Ka1·Ka2=10-3.21×10-1.23×10-4.19=10-8.63，D正确； 故合理选项是D。 7．（2024·山西晋中·模拟预测）有一种有机三元弱酸广泛存在于水果中，用表示，时，用调节溶液的，溶液中含各种微粒的分布系数与的关系如图所示[比如的分布系数：]，下列叙述正确的是 A． B．曲线1代表，曲线4代表 C．反应的 D．溶液、溶液都显酸性 【答案】A 【分析】H3A为有机三元弱酸，与氢氧化钠溶液反应时，溶液的pH越小，H3A的分布系数越大，溶液的pH越大，A3—的分布系数越大，则曲线1、2、3、4发表代表H3A、H2A—、HA2—、A3—的分布系数；由图可知，溶液中H3A、H2A—的浓度相等时，溶液pH为2.1，则电离常数Ka1(H3A)= = c(H+)=10—2.1，同理可知，Ka2(H3A)=10—7.2、Ka3(H3A)=10—12.3。 【解析】A．由分析可知，H3A的电离常数Ka1(H3A)=10—2.1、Ka2(H3A)=10—7.2、Ka3(H3A)=10—12.3，则==10—5.1，==10—5.1，故A正确； B．由分析可知，曲线1、2、3、4发表代表H3A、H2A—、HA2—、A3—的分布系数，故B错误； C．由方程式可知，反应的平衡常数K=====105.1，故C错误； D．由电离常数可知，HA2—的水解常数Kh==＞Ka2，则HA2—在溶液中的水解程度大于电离程度，Na2HA溶液呈碱性，故D错误； 故选A。 能力提升 1．（2024·贵州六盘水·模拟预测）(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示，已知物质溶解度为每100g水中能溶解该物质的最大质量，关于各点对应的溶液，下列说法错误的是 A．(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而升高 B．NH在M点的水解程度小于N点 C．M点KW小于N点KW D．P点 【答案】D 【解析】A．图像显示，(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而升高，故A正确； B．图像显示M、N点均为该温度下的饱和溶液，N点溶解度略高于M点，但M温度为20℃、N点温度为50℃，水解过程吸热，温度的影响更大，所以在M点的水解程度小于N点，故B正确； C．水的电离为吸热过程，温度越高，水的电离程度越大，KW越大，图像显示M点温度更低，所以M点KW小于N点KW，故C正确； D．P点溶液电荷守恒，故D错误； 故答案为：D。 2．（2024·山西·模拟预测）常温下，向浓度均为的的混合溶液中通入气体，溶液中的与(代表三种酸根离子，表示三种弱酸)的分布系数随溶液的变化如图所示： 已知：三种弱酸的酸性强弱为。下列说法错误的是 A．的电离常数 B．反应的平衡常数 C．交点a处的 D．原混合溶液中： 【答案】C 【解析】 本题以多元弱酸的分布系数图像为情境，考查溶液、电离平衡常数计算等知识，意在考查分析与推测能力，变化观念与平衡思想的核心素养。 Ａ．由图可知，的电离常数为的电离常数为的电离常数为，A项正确； Ｂ．反应的，B项正确； Ｃ．交点a处，由元素守恒可得，，所以，，C项错误； Ｄ．原混合溶液中，根据电荷守恒可得：，根据元素守恒可得：，整理两个等式可得：，D项正确； 故选Ｃ。 3．（2024·云南·模拟预测）常温下，用硫酸滴定氨水溶液，所得溶液的和的物质的量分数与滴加硫酸体积的关系如图所示，忽略溶液混合过程中的温度变化。（假设：氨水溶液中的含氮微粒只有和）下列说法不正确的是 A．当滴入硫酸时，溶液中 B．当溶液呈中性时，滴入硫酸的体积小于，且此时溶液中 C．常温下，的水解常数为 D．曲线②代表点溶液中 【答案】A 【分析】往氨水溶液中加入稀硫酸，随着滴加稀硫酸的体积变化，溶液pH的变化由一个突变过程，逐渐与盐酸反应生成氯化铵和水，含量下降为曲线①，的含量逐渐上升为曲线②，曲线③代表溶液的pH。 【解析】A．当滴入硫酸时，得到溶液溶质为和，且此时两者物质的量之比为2:1，由电荷守恒可知，，由物料守恒可知，，则存在，A错误； B．得到硫酸铵为强酸弱碱盐，溶液酸性，则当溶液呈中性时，稀硫酸稍微不足，滴入硫酸的体积小于，由电荷守恒可知，，故此时溶液中，B正确； C．由图可知，时，pH=9.26，pOH=4.74，则的，常温下，的水解常数为，C正确； D．曲线②代表，a点溶液加入硫酸溶液后溶液体积增大，导致，D正确； 故选A。 4．（2024·山东烟台·三模）25℃时，分别向20mL浓度均的、溶液中逐滴加入浓度均NaOH、HCl溶液VmL，溶液的pH与[或]的关系如下图所示。下列说法错误的是 A．25℃时， B．当时，滴入溶液的体积 C．当滴入体积时， D．25℃时，溶液的 【答案】B 【分析】pH越大，H+浓度越小，从而促进CH3COOH的电离，抑制CH3COO-的水解，所以溶液中c(CH3COOH)减小，c(CH3COO-)增大，则增大，减小，所以曲线①中的Y=，②中的Y=；pH=4.74时，=，即c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，所以Ka==c(H+)=10-4.74，Kh==10-9.26。 【解析】A．根据分析可知Ka==c(H+)=10-4.74，A正确； B．pH=4.74时，=，即c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，若是CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液，由电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+c(CH3COOH)，但若是向CH3COONa溶液中滴加HCl溶液，有电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+c(Cl-)+c(CH3COOH)，因此可能是，B错误； C．若V=10mL，则溶液中的溶质均为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa，此时溶液为酸性，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度， ，C正确； D．设25℃时，1.0mol·L−1的CH3COONa的溶液中c(OH-)=x，则c(CH3COOH)=c(OH-)=x，Kh===10-9.26，解得x≈10-4.63mol/L，所以c(H+)=10-9.37mol/L，pH=9.37，D正确； 故答案选B。 5．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）赖氨酸[，用表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐中的阳离子在水溶液中存在三级电离平衡，电离常数分别为。向一定浓度的溶液中滴加溶液，溶液中和的分布系数随变化如图所示[例如，]。下列说法错误的是 A．曲线b表示随的变化 B．M点溶液中 C．O点溶液的 D．常温下水溶液中的水解常数与的关系为 【答案】D 【解析】A．向溶液中滴加溶液，依次发生的离子反应为：，溶液中逐渐减小，和先增大后减小，逐渐增大。由图可知，曲线a、b、c、d分别表示随的变化，A正确； B．根据电荷守恒可知，溶液中，因为M点溶液中，所以M点溶液中，B正确； C．因为，则，由图可知，O点溶液中，即，解得：，故，等式两边取负对数，得到，即，C正确； D．水溶液中的水解常数，则，故常温下水溶液中的水解常数与的关系为，D错误； 故选：D。 6．（23-24高三下·江西鹰潭·阶段练习）已知常温下水溶液中的分布分数[如]随变化曲线如图1所示；用溶液滴定溶液，溶液中和关系如图2所示。下列说法错误的是 A．的水解平衡常数的数量级为 B．曲线e为 C． D．滴定过程中始终存在： 【答案】D 【分析】由题中信息可知，H2A为二元弱酸，，用溶液滴定溶液，发生反应：，则酸性；随着pH增大，溶液中减少，增多，HA-先增多后减少，所以曲线a、b、c表示H2A的各微粒分布曲线，曲线a表示H2A，曲线b表示HA-，曲线c表示A2-，曲线d为HB，曲线e为B-。 【解析】A．的水解反应为，则水解平衡常数，曲线d、e相交时,此时pH=8.3，所以，则其数量级为，A正确； B．根据分析可知曲线e为B-，B正确； C．根据图2可知，，C正确； D．若滴定过程中不产生沉淀，则根据电荷守恒：，未产生沉淀时有元素质量守恒：，则，随着H2A溶液的滴入，Ca2+转化成CaA沉淀而析出，溶液中，则，D错误； 所以答案选D。 7．（2024·河南·模拟预测）常温下，向某工业废水中通入使其浓度保持不变时，通过调节溶液的pH使和形成硫化物沉淀而分离，体系中与（c为、、、、的浓度，单位为）的关系如图所示。已知：，离子浓度时，可认为沉淀完全。下列说法正确的是 A．④为pOH与的关系曲线 B．的数量级为 C．时， D．时，可将、分开沉淀 【答案】C 【分析】随着pOH的减小，H2S饱和溶液中H2S的电离平衡正向移动，增大，逐渐增大，则lgc(HS−)和lgc(S2−)随着pOH减小而增大，且pOH相同时，大于，即lgc(HS−)大于lgc(S2−)，即②③分别代表pOH与、的关系曲线；随着pOH的增大，逐渐减小，和逐渐增大，即lgc(Ni2+)和lgc(Cd2+)随pOH增大而增大，且，即当c(S2−)相同时，c(Ni2+)>c(Cd2+)，lgc(Ni2+)>lgc(Cd2+)，由此可知曲线④⑤分别代表pOH与lgc(Ni2+)、lgc(Cd2+)的关系曲线；因为浓度保持不变，则①代表pOH与的关系曲线。 【解析】A．根据分析知，④为pOH与lgc(Ni2+)的关系曲线，A错误； B．由图示曲线③④交点可知，此时，则有，数量级为，B错误； C．由图示曲线②可知，pOH=12时,c(H+)=10-2mol/L时，c(HS﹣)=10-5.9mol/L，，则，即c(H+)=10-6.9mol/L时，，C正确； D．由图示曲线③⑤交点可知，此时，则有，由图示曲线③可知，，则时，，此时，，因为离子浓度时，可认为沉淀完全，即时，、都已经完全沉淀，D错误； 故选C。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$