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考法突破19 溶液中微粒浓度关系判断
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高考真题
1.★★★(2025广东,12,4分)CuCl微溶于水,但在Cl-浓度较高的溶液中因形成[CuCl2]-和
[CuCl3]2-而溶解,将适量CuCl完全溶于盐酸,得到含[CuCl2]-和[CuCl3]2-的溶液,下列叙述
正确的是 ( )
A.加水稀释,[CuCl3]2-浓度一定下降
B.向溶液中加入少量NaCl固体,[CuCl2]-浓度一定上升
C.H[CuCl2]的电离方程式为H[CuCl2] H++Cu++2Cl-
D.体系中,c(Cu+)+c(H+)=c(Cl-)+c{[CuCl2]-}+c{[CuCl3]2-}+c(OH-)
A
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解析 加水稀释,[CuCl2]-+Cl- [CuCl3]2-平衡向微粒数增加的方向移动即逆向移动,
[CuCl3]2-的浓度下降,A正确。加入少量NaCl固体后,溶液中Cl-的浓度增大,[CuCl2]-+Cl-
[CuCl3]2-平衡正向移动,[CuCl2]-的浓度下降,B错误。H[CuCl2]的电离方程式为H
[CuCl2] H++[CuCl2]-,C错误。根据电荷守恒可得c(Cu+) + c(H+)=c(Cl-) + c{[CuCl2]-}+
2c{[CuCl3]2-}+c(OH-),D错误。
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2.★★★(2024安徽,13,3分)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的
Cd2+。
已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1, (H2S)=10-6.97, (H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=
10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。
下列说法错误的是 ( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
B
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解析 A项,Na2S溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),正确;B项,Kh
(S2-)= = =10-1.1,若S2-能够完全水解,此时c(OH-)=0.01 mol·L-1,实际上S2-不
能完全水解,所以c(OH-)<0.01 mol·L-1, = >1,即c(HS-)>c(S2-),错误;C项,将FeS
加入溶液中,发生反应:FeS(s)+Cd2+(aq) CdS(s)+Fe2+(aq),反应的平衡常数K= =
=108.9>105,说明该反应进行彻底,0.01 mol·L-1 Cd2+完全沉淀,c(Fe2+)=0.01 mol·L-1,
c(Cd2+)= =10-10.9 mol·L-1<10-8 mol·L-1,正确;D项,将H2S通入溶液中至饱和,发生反应:
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Cd2++H2S CdS+2H+,反应的平衡常数K= = =106.23>105,说明该反
应进行彻底,Cd2+可以完全沉淀,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+),正确。
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3.★★★(2025甘肃,14,3分)氨基乙酸(NH2CH2COOH)是结构最简单的氨基酸分子,其分
子在水溶液中存在如下平衡:
在25 ℃时,其分布分数δ[如δ(NH2CH2COO-)=
]与溶液pH关系如图1所示。在10
0 mL 0.01 mol/L+NH3CH2COOH·Cl-溶液中逐滴滴入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH与
NaOH溶液滴入体积的变化关系如图2所示。
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下列说法错误的是 ( )
A.曲线Ⅰ对应的离子是+NH3CH2COOH
B.a点处对应的pH为9.6
C.b点处c(+NH3CH2COOH)=c(NH2CH2COO-)
D.c点处2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=c(OH-)
C
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图像分析
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+NH3CH2COOH的电离分两步:+NH3CH2COOH +NH3CH2COO-+H+(pK1=2.4)、+NH3
CH2COO- NH2CH2COO-+H+(pK2=9.6),随着pH增大,δ(+NH3CH2COOH)逐渐减小,δ(+
NH3CH2COO-)先增大后减小,δ(NH2CH2COO-)逐渐增大,据此得出三条分布分数曲线对
应的微粒。向+NH3CH2COOH·Cl-溶液中滴加NaOH溶液,+NH3CH2COOH先与NaOH溶液
反应生成+NH3CH2COO-,当加入10 mL NaOH溶液,即NaOH的物质的量与+NH3CH2
COOH·Cl-的物质的量相等(均为0.001 mol)时,溶液中溶质为+NH3CH2COO-(即NH2CH2
COOH)和NaCl;继续滴加NaOH溶液,+NH3CH2COO-与NaOH溶液反应生成NH2CH2COO-,
当加入20 mL NaOH溶液时,溶液中溶质为NH2CH2COONa和NaCl。
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解析 根据前述分析可知,A正确。+NH3CH2COO- NH2CH2COO-+H+,K2=
,a点处存在c(+NH3CH2COO-)=c(NH2CH2COO-),则K2=c(H+),故pH=
pK2=9.6,B正确。由前述分析可知,b点溶液中含氮溶质为+NH3CH2COO-,+NH3CH2COO-
既能电离也能水解,+NH3CH2COO-的水解平衡常数Kh= = =10-11.6<K2,即+NH3CH2
COO-的电离程度大于水解程度,故c(+NH3CH2COOH)<c(NH2CH2COO-),C错误。c点时,
加入NaOH溶液的体积为 20 mL,n(NaOH)=0.1 mol/L×20×10-3 L=0.002 mol,n(+NH3CH2
COOH·Cl-)=0.01 mol/L×100×10-3 L=0.001 mol,反应后溶质为等物质的量的NH2CH2
COONa和NaCl,根据电荷守恒可得c(+NH3CH2COOH)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c
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(NH2CH2COO-),根据元素守恒可得c(Na+)=2c(+NH3CH2COOH)+2c(+NH3CH2COO-)+2c
(NH2CH2COO-),以及c(Cl-)=c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(NH2CH2COO-),将元
素守恒式代入电荷守恒式,化简可得2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=
c(OH-),D正确。
快解方法 D项,c点溶液中溶质为等物质的量的 NH2CH2COONa和NaCl,NaCl 不水解,
根据NH2CH2COONa的质子守恒可得2c(+NH3CH2COOH)+c(+NH3CH2COO-)+c(H+)=
c(OH-)。
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4.★★★★(2025湖南,13,3分)草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实
验探究了草酸的性质:
实验1:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴入一定量0.2 mol·L-1 KOH溶液。混合溶液
的pH与lgX[X= 或 ]的关系如图所示。
实验2:向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2
溶液。
已知:25 ℃时,Ksp(BaC2O4)=10-7.6。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是 ( )
A.实验1,当溶液中c(H2C2O4)=c(C2 )时,pH=2.5
B.实验1,当溶液呈中性时:c(C2 )>c(HC2 )>c(H2C2O4)
C.实验2,溶液中有沉淀生成
D.实验2,溶液中存在:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2 )+2c(C2 )
D
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图像分析
(H2C2O4)= 、 (H2C2O4)= ,根据 (H2C2O4)> (H2C2O4)
可知,当lgX=0时, (H2C2O4)对应的c(H+)大,pH小,因此 (H2C2O4)= =10-1.
2, (H2C2O4)= =10-3.8。
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解析 (H2C2O4)· (H2C2O4)= × = =10-1.2×
10-3.8=10-5.0,则当溶液中c(H2C2O4)=c(C2 )时,c(H+)=10-2.5 mol·L-1,pH=2.5,A正确;当溶液呈
中性时,c(H+)=10-7 mol·L-1,由 (H2C2O4)、 (H2C2O4)可知, = >1,即c(HC2
)>c(H2C2O4),同理 = >1,即c(C2 )>c(HC2 ),故c(C2 )>c(HC2 )>c(H2
C2O4),B正确;向10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1 BaCl2溶液,c(Ba2+)
=0.1 mol·L-1,根据H2C2O4的第一步电离有c(H+)≈c(HC2 ), (H2C2O4)= ≈
c(C2 )≈10-3.8 mol·L-1,则Q=c(Ba2+)·c(C2 )≈0.1×10-3.8=10-4.8>Ksp(BaC2O4)=10-7.6,故实验2
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溶液中有沉淀生成,C正确;实验2,溶液中存在电荷守恒:2c(Ba2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HC2 )
+2c(C2 )+c(OH-),选项中缺少c(OH-),D错误。
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高考模拟
5.★★(2025安徽蚌埠二模,13)常温下,某化学兴趣小组将m g NaOH粉末缓慢加入20.00
mL 0.100 0 mol·L-1醋酸(HAc)溶液中,HAc的电离常数Ka=10-4.76,若加入NaOH的质量为m1
g时,溶液的pH=7(溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 ( )
A.pH=7时水的电离程度大于m=0.08时水的电离程度
B.NaAc溶液中:c(HAc)+c(H+)=c(OH-)
C.pH=4.76时溶液中:c(HAc)=c(Ac-)
D.0.100 0 mol·L-1的HAc溶液中:c(HAc)+c(Ac-)=0.100 0 mol·L-1
A
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解析 n(HAc)=20.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=2×10-3 mol,m=0.08时,n(NaOH)=2×10-3 mol,
二者恰好反应完全,溶液中溶质为NaAc,Ac-水解促进水的电离;pH=7时,HAc过量,此时
溶液中溶质为NaAc和HAc,HAc会抑制水的电离,故pH=7时水的电离程度小于m=0.08
时水的电离程度,A错误。NaAc溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Ac-),元素
守恒:c(Na+)=c(HAc)+c(Ac-),两式联立可得c(HAc)+c(H+)=c(OH-),B正确。HAc的电离常
数Ka= =10-4.76,pH=4.76时,c(H+)=10-4.76 mol·L-1,c(HAc)=c(Ac-),C正确。根据元
素守恒,0.100 0 mol·L-1的HAc溶液中c(HAc)+c(Ac-)=0.100 0 mol·L-1,D正确。
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方法总结 质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到质子(H+)与失去质子(H+)的物质的
量相等,如在Na2CO3溶液中:
得出c(HC )+2c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)。
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6.★★★(2026届江苏南京中华中学8月调研,12)一种利用K2CO3捕集水煤气中CO2的工
艺如图所示。已知该温度下 (H2CO3)=4.6×10-7, (H2CO3)=5.0×10-11。
下列说法正确的是 ( )
A.K2CO3溶液中:2c(K+)=c(C )+c(HC )+c(H2CO3)
B.吸收塔中溶液pH=10时,c(C )∶c(HC )=1∶2
C.再生塔所得到的溶液中可能存在:c(H2CO3)>c(HC )
D.再生塔中发生反应的化学方程式:KHCO3+KOH K2CO3+H2O+CO2↑
B
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解析 K2CO3溶液中存在元素守恒:c(K+)=2[c(C )+c(HC )+c(H2CO3)],A错误;吸收塔
中溶液pH=10时,c(H+)=10-10 mol·L-1, (H2CO3)= =5.0×10-11,则 =
= ,B正确;结合题图可知再生塔中KHCO3在高温水蒸气加热下反应生成K2CO
3和CO2,化学方程式为2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2↑,则再生塔所得到的溶液为K2CO3
溶液,C 的第一步水解程度远大于第二步,则c(HC )>c(H2CO3),C、D错误。
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7.★★★(2025河北沧州二模,14)某温度下,分别向10.00 mL 0.10 mol·L-1 KCl和K2CrO4溶
液中滴加0.10 mol·L-1 AgNO3溶液,滴加过程中-lgc(M)(M为Cl-或Cr )与AgNO3溶液体
积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 ( )
A.曲线L2表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B.A点溶液中:c(N )>c(K+)>c(Ag+)>c(OH-)>c(H+)
C.该温度下,Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的K2CrO4溶液,
则曲线L2中反应终点由B点移到C点
D
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解析 KCl和K2CrO4溶液的浓度和体积都相同,滴入等浓度的AgNO3溶液时,根据反应:
Ag++Cl- AgCl↓、2Ag++Cr Ag2CrO4↓,可知恰好完全反应时,Cr 消耗的
AgNO3溶液的体积是Cl-的两倍,故曲线L1表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系,曲线L2表
示-lgc(Cr )与V(AgNO3)的变化关系,A错误。根据反应KCl+AgNO3 AgCl↓+
KNO3知,加入10 mL AgNO3溶液时,KCl恰好反应完全,A点时,加入AgNO3溶液的体积是
15 mL,则溶液中的溶质为KNO3和AgNO3,两者的浓度之比为2∶1,Ag+水解使溶液呈酸
性,即c(H+)>c(OH-),则A点溶液中离子浓度:c(N )>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),B错误。
结合A项分析可知,加入10 mL AgNO3溶液时,与KCl恰好完全反应生成AgCl沉淀,体系
中c(Ag+)=c(Cl-),由题图知此时-lgc(Cl-)=4.9,即c(Cl-)=10-4.9 mol·L-1,则Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c
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(Ag+)=10-4.9×10-4.9=1×10-9.8;加入20 mL AgNO3溶液时K2CrO4恰好完全反应生成Ag2CrO4沉
淀,此时体系中c(Ag+)=2c(Cr ),由题图知此时-lgc(Cr )=4.0,即c(Cr )=10-4.0 mol·L-1,
则Ksp(Ag2CrO4)=c(Cr )·c2(Ag+)=10-4.0×(2×10-4.0)2=4×10-12.0,得出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),C
错误。若改为0.05 mol·L-1 K2CrO4溶液,则消耗的V(AgNO3)为原来的一半即10 mL时,达
到滴定终点,相同实验条件下Ksp(Ag2CrO4)为定值,则c(Cr )=10-4.0 mol·L-1,曲线L2中反应
终点由B点移到C(10,4.0)点,D正确。
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8.★★★(2026届湖南邵东一中第二次月考,14)常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.
00 mL cx mol·L-1 H2A溶液,得到pH与V(NaOH)、-lgX[X= 或 ]关系如图所
示。下列叙述不正确的是 ( )
A.m表示pH与-lg 的变化关系
B.若M点存在c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),则cx=0.1
C.当pH=7时,c(HA-)<c(A2-)
D.N点c(Na+)+c(H+)+c(H2A)-c(OH-)=0.05 mol·L-1+c(A2-)
D
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解析 (H2A)= , (H2A)= , (H2A)> (H2A),当-lgX相同时,
对应的pH小于 对应的pH,即m表示pH与-lg 的变化关系,A正确。
由题图中pH变化曲线知,M点时,反应的n(NaOH)=n(H2A),此时溶液中溶质为NaHA,则0.
1 mol·L-1×20.00×10-3 L=cx mol·L-1×20.00×10-3 L,解得cx=0.1,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+
c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),元素守恒:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),两式联立得:c(H
2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)[提示:也可用质子守恒直接得出],B正确。结合A中分析,由题
图知,pH=0时,-lg =6.7,即 =10-6.7,则 = =10-6.7,则当c(H+)=10-6.7
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mol·L-1时,c(HA-)=c(A2-),继续滴加NaOH溶液,c(HA-)减小,c(A2-)增大,故当pH=7时,c(HA-)
<c(A2-),C正确。由题图知,N点时H2A与NaOH恰好完全反应生成Na2A,溶液中存在电荷
守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),存在元素守恒:c(Na+)=2c(H2A)+2c(HA-)+2c(A
2-)= ,则c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)≈0.033 mol·L-1,c(HA-)=0.033 mol·L-1-c
(H2A)-c(A2-),代入电荷守恒式中得c(Na+)+c(H+)+c(H2A)-c(OH-)=0.033 mol·L-1+c(A2-),D错
误。
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9.★★★★(2025湖北襄阳五中四模,15)一定温度下,K2CrO4溶液中含H2CrO4、HCr 、
Cr 、Cr2 四种含铬物种。初始浓度为0.2 mol·L-1的K2CrO4溶液中,四种含铬物种的
浓度随pH变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
已知:2HCr Cr2 +H2O的K≈30。
A.物种X对应HCr
B.pH=3.5时,c(Cr )>c(H2CrO4)
C.B点2c(Cr2 )+3c(HCr )+c(OH-)=c(H+)+c(K+)
D.2Cr +2H+ Cr2 +H2O的K'≈3×1014
D
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解析 由题图知,随着pH的增大,物种X和Y均呈现先增大后减小的趋势,在pH=12及以
上时,溶液中几乎只含有Cr ,浓度约为0.195 mol·L-1。在pH=4左右时,溶液中几乎只含
有物种X和物种Y,物种X的浓度约为0.075 mol·L-1,物种Y的浓度约为0.045 mol·L-1,根据
Cr元素守恒,物种X与物种Y中Cr元素之和约为0.195 mol·L-1,则物种Y为HCr ,物种X为
Cr2 ,A错误。H2CrO4为二元弱酸,A点时c(H2CrO4)=c(HCr ), =c(H+)=10-0.74;B点时c
(HCr )=c(Cr ), =c(H+)=10-6.50; · = =10-7.24,在pH=3.5时,c(H+)=10-3.
5 mol·L-1,则 =10-0.24<1,c(Cr )<c(H2CrO4),B错误。H2CrO4为二元弱酸,则K2CrO
4溶液显碱性,而B点溶液的pH=6.5,显酸性,则在K2CrO4溶液中加入了酸,则电荷守恒式
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中缺少了该酸的酸根离子,C错误。2Cr +2H+ Cr2 +H2O的平衡常数K'=
,根据2HCr Cr2 +H2O的K= ≈30, = =
10-6.50,可知K'= ≈ =3×1014,D正确。
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