专题09 水溶液中的离子平衡(6年汇编)(湖北专用)2021-2026年高考化学真题分类汇编
2026-07-22
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摘要:
**基本信息**
聚焦水溶液离子平衡曲线分析,汇编2021-2026年湖北高考真题(6道)及2026年模拟题(18道),精准匹配高考命题趋势。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|24道|多元弱酸(H₃PO₃)、络合平衡(Cu(I)-乙腈)、沉淀溶解(ZnS)等|以复杂体系(如配体酸、金属配合物)为背景,结合δ-pH/pc-pOH曲线,考查平衡常数计算与图像信息提取,体现从单一平衡向复合平衡延伸趋势|
内容正文:
专题09 水溶液中的离子平衡
6年真题1年模拟
考点分类
湖北考情(2021-2026)
命题规律
考点1 离子平衡曲线分析
2026湖北(1题)、2025湖北(1题)、2024湖北(1题)、2023湖北(1题)、2022湖北(1题)、2021湖北(1题)
· 情境设置:常以多元弱酸、金属离子配合物、有机配体等复杂体系为背景,结合分布曲线δ-pH或pc-pOH图,如Zn²⁺、Cu(I)-乙腈、Pb(ClO₄)₂、H₃PO₃等。
· 考查重点:曲线交点、电离/水解常数计算、物种浓度变化、平衡常数与pH关系,强调图像信息提取和定量推理。
· 命题趋势:逐年深化,从单一酸碱平衡向多组分竞争、络合-沉淀等复合平衡延伸,图像类型多样化,突出综合应用与高阶思维。
考点1 离子平衡曲线分析
1.(2026·湖北·高考真题)某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示,除了、外不考虑其他含物种。已知时,电离常数的,。下列说法错误的是
A. 时,溶液中有生成
B. 时,
C. 平衡常数的
D. 点对应的溶液中,
【答案】D
【解析】pH较低时,未发生反应,、,随着pH升高,发生络合反应:,从0开始上升,据此解答。
【解析】
A.从图像中可以看出,在之后,代表的平衡曲线就已经离开横轴(分布系数大于0),说明在时,已经有络合产物有生成,A正确;
B.pH=3.25时,的,故;此时消耗的物质的量为,生成;由HL电离常数,得; 因此浓度顺序为,B正确;
C.反应的平衡常数; 时,,约去后得; 由B项知,则,因此,C正确;
D.c点即,根据物料守恒: 总L:, 总Zn:,两边乘2得: 联立两式消去相同项得:,代入得: ,D错误;
故选D。
2.(2025·湖北·高考真题)铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A. 的
B. 当时,
C. n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D. 若,则
【答案】C
【解析】A.的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误;
B.当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误;
C.结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确;
D.若,由图像交点可知,,,则,故,D错误;
故选C。
3.(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/L2+),A正确;
B.由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)+,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)<50%,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L和Pb守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B正确;
C.由物料守恒可知,,则,则,则,C正确;
D.pH=8时,向溶液中加入少量NaHCO3固体,溶液的pH变化不大,由图可知PbCO3不会溶解,D错误;
答案选D。
4.(2023·湖北·高考真题)为某邻苯二酚类配体,其,。常温下构建溶液体系,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数,已知,。下列说法正确的是
A. 当时,体系中
B. pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
C. 的平衡常数的lgK约为14
D. 当时,参与配位的
【答案】C
【解析】从图给的分布分数图可以看出,在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的pH,利用此规律解决本题。
【解析】
A.从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合,但在pH=1时,富含L的型体主要为H2L,此时电离出的HL-较少,根据H2L的一级电离常数可以简单计算pH=1时溶液中c(HL-)≈5×10-9.46,但pH=1时c(OH-)=10-13,因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-),A错误;
B.根据图示的分布分数图可以推导出,H2L在pH≈9.9时HL-的含量最大,而H2L和L2-的含量最少,因此当pH在9.5~10.5之间时,含L的物种主要为HL-,B错误;
C.该反应的平衡常数K=,当[FeL2]-与[FeL]+分布分数相等时,可以将K简化为K=,此时体系的pH=4,在pH=4时可以计算溶液中c(L2-)=5.0×10-14.86,则该络合反应的平衡常数K≈1014.16,即lg K≈14,C正确;
D.根据图像,pH=10时溶液中主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-,其分布分数均约为0.5,因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-4mol·L-1,此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-,形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-,共消耗了5×10-4mol·L-1的L2-,即参与配位的c(L2-)≈5×10-4,D错误;
故答案选C。
5.(2022·湖北·高考真题)下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是
A. 的为
B. 的酸性比的强
C. 时,的浓度比的高
D. 时,溶液中浓度最高的物种为
【答案】D
【解析】由图分析,左侧纵坐标浓度的数量级为10-3mol/L,右坐标浓度的数量级为10-6mol/L,横坐标为pH,随着pH的增大,先变大,然后再减小,同时变大,两者浓度均为右坐标,说明变化的程度很小,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6。pH继续增大,则减小,同时增大,当pH=9.1时,=,,二者用左坐标表示,浓度比较大,说明变化的幅度比较大,但混合溶液中存在着酒石酸,电离常数远大于亚砷酸,且总T浓度也大于总As。
【解析】
A.,,当pH=9.1时,=,,为,A正确;
B.,当pH=4.6时,=,Ka=10-4.6,而由A选项计算得H3AsO3的,即Ka > Ka1,所以的酸性比的强,B正确;
C.由图可知的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3mol/L,的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6mol/L,所以时,的浓度比的高,C正确;
D.由可知条件,酒石酸,的为,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以当时,溶液中浓度最高的物种不是,D错误;
故选D。
6.(2021·湖北·高考真题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A. 曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B. H3PO3的结构简式为
C. pH=4的溶液中:c(H2PO)<0.1mol·L-1-2c(HPO)
D. H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105
【答案】D
【解析】
A.图象中含P物质只有3种,说明为二元弱酸。随着逐渐增大,减小,根据 、 ,知逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,,则逐渐增大,先减小后增大,逐渐减小,故曲线③ 表示,曲线② 表示,曲线① 表示;根据x点知,时,,c(OH-)=10-7.3mol/L,c(H+)=10-6.7mol/L,则的,根据z点知,,,c(OH-)=10-12.6mol/L,c(H+)=10-1.4mol/L,则的,曲线① 表示随的变化,故A错误;
B.为二元弱酸,其结构简式为,故B错误;
C.即,由图可知,此时,,即,而,故,故C错误;
D.由减去,可得,则平衡常数,故D正确;
故答案:D。
1.(2026·湖北武汉·4月模拟)常温下,在初始浓度均为的顺丁烯二酸(H2A)和反丁烯二酸(H2B)的两种溶液中,含A、B物种的分布系数δ[比如]与pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ表示随pH的变化
B. pH=3.8时,
C. 的平衡常数
D. 用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液,选甲基橙作指示剂,当溶液恰好变为黄色时,消耗NaOH溶液的体积:H2A>H2B
【答案】D
【解析】由的位置可推断出Ⅰ对应,Ⅴ对应,Ⅲ对应,Ⅱ对应,Ⅳ对应,据此作答。
【解析】
A.由分析可知,曲线Ⅲ表示随pH的变化,A正确;
B.由曲线Ⅱ、Ⅲ的交点可知的,由曲线Ⅲ、Ⅳ的交点可知H2B的,故pH=3.8时,,故,B正确;
C.由曲线Ⅰ、Ⅴ与的两个交点可知的,,故反应的平衡常数,C正确;
D.用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液,选甲基橙(变色范围为3.1~4.4)作指示剂,溶液恰好变黄时,由图可知,滴定H2A溶液时溶液中含A粒子主要为HA-,滴定H2B溶液时溶液中含B粒子为HB-和B2-,故消耗NaOH溶液的体积:,D错误;
故答案为:D。
2.(2026·湖北新八校·二模)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:常温下,,,,。当离子浓度不超过时,认为离子沉淀完全。
下列说法错误的是
A. 酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率
B. 恰好除铁完全时,pH=3
C. 当溶液pH=0、时,Cd2+已沉淀完全
D. 沉锌前可加入ZnO或Zn(OH)2调节溶液的pH
【答案】C
【解析】闪锌矿中含ZnS、FeS、少量硫化镉等,加入H2SO4、O2,酸浸后,ZnS、FeS、CdS分别转化为Zn2+、Fe3+、Cd2+,硫元素转化为硫单质,经过除铁、除镉除去Fe3+和Cd2+,调pH、沉锌后获得ZnS,据此解答;
【解析】
A.酸浸时,通入O2可将-2价S元素氧化成S,使ZnS的沉淀溶解平衡ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)正向移动,提高Zn2+浸出率,A正确;
B.,当恰好除铁完全时,,,,B正确;
C.,代入、,,,未沉淀完全,C错误;
D.除镉时溶液酸性较强,沉锌前调节溶液的pH至4~5,故应在不引入新杂质的同时消耗溶液中的H+,则加入的氧化物为ZnO或Zn(OH)2,D正确;
故选C。
3.(2026·湖北恩施州·二模)常温下,向0.1mol/L的二元弱酸溶液中加入NaOH固体,忽略溶液体积变化,溶液中、和的分布系数(如的分布系数)随溶液pH的变化如图。下列说法错误的是
A. NaHX溶液中
B. M、N、Q三点中水的电离程度:
C. 时,
D. 反应的平衡常数
【答案】D
【解析】首先明确分布系数规律:二元弱酸H2X随pH升高,δ(H2X)逐渐减小,δ(HX–)先增后减,δ(X2–)逐渐增大。因此M点:c(H2X) = c(HX–),可得;N点:c(HX–) = c(X2–),可得。
【解析】
A.NaHX溶液中,HX–的水解常数,HX–的电离常数Ka2 = 10–13,Kh>Ka2,说明HX–水解程度大于电离程度,因此c(H2X)>c(X2–),A正确;
B.pH越小,H+浓度越大,对水的电离抑制越强;随NaOH加入,pH升高,酸逐渐被中和为盐,X2–增多,盐的水解促进水的电离,因此水的电离程度随pH升高而增大,B正确;
C.电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH–)+c(HX–)+2c(X2–),pH=7时c(H+)=c(OH–),因此c(Na+)=c(HX–)+2c(X2–)。物料守恒(原溶液H2X总浓度为0.1 mol/L,体积不变):c(H2X)+c(HX–)+c(X2–)=0.1 mol/L,即c(X2–)=0.1–c(H2X)–c(HX–),代入得:c(Na+)=c(HX–)+2[0.1–c(H2X)–c(HX–)]=0.2–2c(H2X)–c(HX–),C正确;
D.反应的平衡常数,D错误;
故选D。
4.(2026·湖北襄阳·调研)常温下,用浓度为的溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。已知:[分布分数:]。
下列说法正确的是
A. 曲线代表的分布分数
B. b点对应的约为8.4
C. 与足量反应的离子方程式为
D. c点:
【答案】B
【解析】向10 ml浓度均为0.2 mol/L的氢氧化钠和Na2A的混合溶液滴入10 ml 0.1 mol/L硫酸溶液时,氢氧化钠溶液恰好与硫酸溶液反应得到硫酸钠和Na2A的混合溶液;滴入20 ml 0.1 mol/L硫酸溶液时得到硫酸钠和H2A的混合溶液;反应中,A2-的浓度减小,HA-的浓度增大,则曲线Ⅰ、Ⅱ分别代表A2-、HA-的分布分数;由图可知,滴定过程中只存在A2-和HA-的分布分数变化,说明H2A在溶液中的第一步电离完全电离出氢离子和HA-离子,HA-离子在溶液中部分电离出氢离子和A2-离子;a点时,溶液的pH为10.7,则溶液中Na2A的浓度为:=0.1 mol/L,A2-离子的水解常数为:Kh= ≈=10-7.6,所以H2A的二级电离常数为:Ka2(H2A)= ==10-8.4。
【解析】
A.由分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ分别代表A2-、HA-的分布分数,A错误;
B.由图可知,b点溶液中HA-离子和A2-离子浓度相等,则由电离常数可知,Ka2(H2A)= = c(H+)=10-8.4,则溶液的pH约为8.4,B正确;
C.由分析可知,H2A在溶液中的第一步电离完全电离出氢离子和HA-离子,HA-离子在溶液中部分电离出氢离子和A2-离子,则Na2A与足量硫酸溶液反应的离子方程式为:,C错误;
D.由分析可知,c点得到的溶液为硫酸钠和H2A的混合溶液;H2A在溶液中的第一步电离完全电离出氢离子和HA-离子,HA-离子在溶液中部分电离出氢离子和A2-离子,则溶液中存在的质子守恒关系为:,D错误;
故选B。
5.(2026·湖北武汉5月模拟)25℃时,向足量的难溶盐中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如图所示。已知,,不发生水解。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
【答案】B
【解析】A.难溶盐的溶解平衡为:,其溶度积常数表达式为: 。在b点,pH = 6.8,,即,已知,当pH = 时,溶液中,根据物料守恒,从溶解出的A元素的总浓度是M元素浓度的2倍:,在pH = 6.8时,,因此可以忽略,则,,数量级为,A正确;
B.由A可知,pH = 6.8时,,且,所以,,B错误;
C.和的浓度关系由pH和决定,,当pH = 4.2时,mol/L,,所以,C正确;
D.溶液中存在电荷守恒方程:,pH = 3.0时,mol/L,和的大小,,,则,D正确;
故答案选B。
6.(2026·湖北襄阳·调研)已知难溶于水、可溶于强酸。常温下,用调节浊液的,测得不同条件下,体系中(为或)与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 代表与的变化曲线
B. M点的坐标为
C. 反应的平衡常数
D. 点的溶液中存在
【答案】D
【解析】由HF的电离平衡得;易知,即与成线性关系,直线斜率为1,则代表与的变化曲线,如图可知:当时,,即,;由反应得;易知,即与成线性关系,直线斜率为-2,则代表与的变化曲线,如图可知:当时;据此解答。
【解析】
A.据分析,代表与的变化曲线,A正确;
B.M点为两曲线交点,因此,即,的溶度积,当时,,,则,M点,得,,代入,得故M点坐标为,B正确;
C.据分析,反应的平衡常数,C正确;
D.点,则,即,根据物料守恒,F元素总浓度等于2倍Ca浓度:,M点,得,结合电荷守恒可推得,故浓度关系为,D错误;
故选D。
7.(2026·湖北孝感·二模)已知乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。常温时,向其盐酸盐溶液中加入固体(溶液体积变化忽略不计),体系中、、三种粒子浓度的对数值、所加固体质量与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一步电离常数的数量级为
B. a点时,
C. 点时,
D. 点时,加入的质量
【答案】C
【解析】由于越小,碱性越强,越小,曲线从上到下溶液碱性增强。根据的起始浓度为0.1 mol/L,溶液中含X微粒总浓度0.1 mol/L,因此图像左侧曲线从左向右微粒浓度逐渐增大,X在水中发生电离的方程式依次为,因此向中加入固体过程中,随加入,pOH 越小,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,由此可知① 代表X,② 代表,③ 表示。
【解析】
A.乙二胺X的第一步电离,电离常数,当时,,,,数量级为,选项A错误;
B.a点时,溶液呈酸性,即,根据电荷守恒:,由于,所以,选项B错误;
C.根据物料守恒:且,所以根据电荷守恒:,将物料守恒代入电荷守恒,整理可得,由于b点,,因此,选项C正确;
D.c点时,,几乎完全转化为,反应为。初始,完全反应需要加入的的物质的量,质量为,选项D错误;
8.(2026·湖北新高考协作体学情自测)磷酸铁是制造电池的重要材料,选择合适的条件下制得磷酸铁是科学家研究的方向。时通过加入固体或通入气体调节,可得到溶液中各种含磷的微粒分布系数如图1所示,氢氧化铁在水中的溶解情况如图2中的线,磷酸铁在水中的溶解度若不考虑铁离子的水解只考虑磷酸根离子水解得到如图2所示的曲线。已知的。下列说法正确的是
A. 图1中时,
B. 图1中时,溶液中存在:
C. 时将均为的和混合溶解配成溶液,则溶液
D. 在的溶液中会发生:
【答案】A
【解析】磷酸存在三级电离平衡、、,结合图1微粒分布曲线交点可得电离常数:、、,曲线① ② ③ ④依次代表,据此分析。
【解析】
A.由图1得,;时,,,故 ,A正确;
B.时溶液中含,电荷守恒应为 ,B错误;
C.等物质的量与混合,、电离水解程度不等, ,,C错误;
D.计算反应的平衡常数,由图2中N线可知,当时,,即,此时,可得;结合题干所给,平衡常数,正向反应趋势极小,不能发生,D错误;
故选A。
9.(2026·湖北·4月调研)室温下,将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag++NH3⇌[Ag(NH3)]+和Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数分别为K1和K2,的水解常数。下列说法错误的是
A. Ⅱ为的变化曲线
B. A点溶液中浓度最大的阳离子是
C.
D. C点:
【答案】D
【解析】首先根据水解常数推导的关系: ,总浓度约为,,整理得:,即,验证可知:时,时,时,与图中坐标完全吻合,可知IV为的变化曲线;pH增大,增大,浓度逐渐减小,逐渐增大,故最上方上升线I为;浓度随pH升高持续增大,持续减小,故下降线III为;根据排除法,曲线II为的变化曲线;
【解析】
A.根据分析,II为的变化曲线,A正确;
B.A点,原溶液为,仅极少部分水解,浓度远大于、配离子、等阳离子,故浓度最大的阳离子为,B正确;
C.反应的平衡常数,Ⅰ与Ⅱ的交点,和浓度相等,此时对应D点,故c(NH3)=10-3.24mol/L,则,反应的平衡常数,反应的平衡常数,Ⅲ与Ⅱ的交点,,此时对应B点,故c(NH3)=10-3.80mol/L,则,,C正确;
D.C点时时,,则,D错误;
故选D。
10.(2026·湖北随州·模拟)常温下,向含有足量难溶盐MA的悬浊液中通入HCl气体,平衡时溶液中(X表示、、或)随pH的变化如图所示。已知:不水解。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示随pH的变化
B. 常温下,MA的溶度积常数
C. b点对应溶液中
D. b点对应溶液的pH=4.77
【答案】D
【解析】A.MA悬浊液存在溶解平衡,通入HCl气体,与反应生成和,随着pH减小,增大,减小,增大,先增大后减小,先减小后增大,增大,减小,不水解,增大,减小,所以曲线Ⅱ表示,曲线Ⅲ表示,曲线Ⅰ表示,曲线Ⅳ表示,A错误;
B.当pH=3.27时,,根据的一级电离常数,当pH = 6.27时,,根据 的二级电离常数,由图可知pH较大时,,,B错误;
C.根据MA+2HCl=MCl2+H2A可知,C错误;
D..b点 ,根据电离常数可知mol/L,pH=4.77,D正确;
故答案选D。
11.(2026·湖北新八校·二模)常温下,M2+在不同酸碱性的Na2A溶液中的存在形式不同,有M2+及难溶物MA、M(OH)2等形式,Na2A溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示H2A的物质的量分数,曲线Ⅲ表示A2-的物质的量分数
B. 溶液中存在:
C. 曲线Ⅳ上的点满足
D. 常温下a点,M2+在Na2A溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OH)2沉淀
【答案】D
【解析】在该溶液中存在如下电离平衡,,,根据横坐标可知,pOH越大,越小,越大,上述电离程度越小,溶液中含A微粒的变化为,所以曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,曲线和曲线的交点处,即,,所以,曲线和曲线的交点处,即,,所以,,pM越大,越小,据此分析。
【解析】
A.由分析可知,曲线表示的物质的量分数,曲线表示的物质的量分数,A错误;
B.由分析可知,的电离常数,的水解常数,说明水解程度大于电离程度,水解生成的更多,故,B错误;
C.对于,pOH增大,减小,平衡时增大,pM减小,变化幅度小;对于,pOH增大,减小,减小更快,平衡时增大更快,pM减小更快,因此下降更快的曲线Ⅳ是的溶解平衡曲线,曲线Ⅴ才是MA的溶解平衡曲线,C错误;
D.对MA的沉淀溶解平衡,a点pM小于平衡曲线Ⅴ的pM,说明大于平衡浓度,,能生成MA沉淀;对的沉淀溶解平衡,a点pM大于平衡曲线Ⅳ的pM,说明小于平衡浓度,,不能生成沉淀,D正确;
答案选D。
12.(2026·湖北黄冈·二模)某邻苯二酚类配体(用表示)、F(Ⅲ)组成的水溶液体系中含铁物种的分布曲线如图。纵坐标()为含铁物种占总铁的物质的量分数。总铁浓度为,总浓度为。已知:。下列描述正确的是
A. 的
B. pH=4.1时,体系中
C. pH=10.0时,
D. 当时,主要含铁物种为
【答案】C
【解析】A.对于平衡,平衡常数。 时,,故。,。 时,,由图可知,溶液中含L物种主要是,,结合,计算得,因此,A错误;
B.pH=4.1时,,故。 ,此时含L的物种主要是,计算得,即,B错误;
C.介于和之间,解离后游离态主要以形式存在,计算得占游离总L的比例约为。 时,(每个结合3个L),(每个结合2个L),总结合L的浓度为:。 总浓度为,游离总L浓度约为,因此,C正确;
D.当时,由,得,接近,由图可知此时主要含铁物种为和,不是,D错误;
故选C。
13.(2026·湖北鄂州·质量监测)常温下,在与均为的混合溶液中(为二元弱酸,MR为难溶物,不考虑的水解),(X代表、、或)随pH的变化关系如下图。下列说法错误的是
A. 图中Ⅰ表示的变化曲线
B. 常温时,溶液的pH约为4.03
C. H2R的二级电离常数数量级为
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】由图可知,随着溶液pH增大,c(H2R)减小,c(HR-)先增大后减小,c(R2-)增大。则Ⅰ为lg c(HR-)随溶液pH的变化曲线,Ⅳ为lg c(R2-)随溶液pH的变化曲线;由Ⅰ与Ⅱ、Ⅰ与Ⅲ交叉点时c(X)的对数值,可确定Ⅱ为lg c(M2+)随溶液pH的变化曲线,Ⅲ为lg c(H2R)随溶液pH的变化曲线。Ka1(H2R)==10-7.05,Ka2(H2R)==10-12.92。
【解析】
A.由分析可知,图中Ⅰ表示的变化曲线,A正确;
B.常温时,溶液中,设c(H+)=x,Ka1(H2R)=≈=10-7.05,x=10-4.03mol/L,pH约为4.03,B正确;
C.由分析可知,Ka2(H2R) =10-12.92,则H2R的二级电离常数数量级为,C正确;
D.时,说明体系中加入了外来碱性物质,此时溶液中存在外来碱性物质电离产生的金属阳离子,依据电荷守恒,溶液中,D错误;
故选D。
14.(2026·湖北十堰·调研)常温下,向溶液中滴加氨水,溶液中[,、、]与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下,的
B. 的溶液的
C. 溶液中:
D. 向溶液中滴加溶液至,此时溶液的
【答案】C
【解析】为二元弱酸,分两步电离:,电离常数;,电离常数,且;氨水的电离平衡为,电离常数。根据电离方程式,结合电离常数表达式,有相关表达式如下:,,且;,由图示可知,代表与关系,代表与关系,代表与关系;利用图像中a、b点数据计算:,,据此分析。
【解析】
A.根据草酸的第一步电离大于第二步电离可知,,,A不符合题意;
B.的溶液中,的水解常数,水解程度小于电离程度,其溶液呈酸性,B不符合题意;
C.根据图中点知的,的水解常数,而的水解常数,故的水解程度略大于,草酸铵溶液呈微酸性,C符合题意;
D.根据电离常数表达式可知,,,,D不符合题意;
故选C。
15.(2026·湖北荆州·调研)肼(联氨N2H4)是火箭发射的重要燃料,为二元弱碱。常温下将盐酸滴加到联氨的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. Ka=10-8.0
B. N2H5Cl溶液中存在:
C. 等浓度N2H5Cl与N2H6Cl2的混合溶液中:c(H+)<c(OH-)
D. 反应的pK=-0.45(已知pK=-lgK)
【答案】A
【解析】联氨()是二元弱碱,分步电离: 、根据图像,交点处微粒浓度相等(相等):
时,,得,故;时,,得,故。
【解析】
A.对,电离常数: ,A正确;
B.溶液中,由电荷守恒和物料守恒得 ,与选项给出的式子不符,B错误;
C.等浓度混合溶液中,水解常数水解大于电离,溶液呈酸性,水解常数,水解显强酸性,故溶液整体显酸性,,C错误;
D.对反应,平衡常数: ,故,与选项不符,D错误;
故选A。
16.(2026·湖北随州·二模)向AgBr悬浊液(AgBr固体足量)中滴加溶液,发生如下反应:、,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅳ可视为AgBr溶解度随浓度变化曲线
B. AgBr的溶度积常数
C. 反应的平衡常数K的值为
D. 时有:
【答案】D
【解析】饱和溶液中存在,当滴入的非常少时,可以认为浓度和浓度相等,随着的滴入,浓度减小,的沉淀溶解平衡正向移动,浓度增大,的溶解度也增大,故曲线Ⅲ表示,曲线Ⅳ表示。随着的滴入,先转化为,再转化为,所以开始时,浓度比浓度小,则曲线Ⅰ表示,曲线Ⅱ表示。
【解析】
A.曲线Ⅳ表示,也可视为的溶解度随浓度的变化曲线,A正确;
B.由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为、,则溴化银的溶度积常数,B正确;
C.c点和浓度相等,反应的平衡常数就等于浓度的倒数,故,C正确;
D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.01 mol/L时,溶液中离子浓度大小顺序为,D错误;
故选D。
17.(2026·湖北孝感·二模)常温下,将0.1mol·L-1 NaOH溶液滴入50mL 0.1mol·L-1 H3T溶液中,溶液中含T微粒(H3T、H2T-、HT2-、T3-)的分布系数、溶液pH与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。
已知:(T3-)=。下列叙述错误的是
A. a、c线分别代表H3T、HT2-的分布系数变化情况
B. pH=7时,c(Na+)>3c(HT2-)+3c(T3-)
C. c(H3T)=c(HT2-)时溶液pH=4.98
D. 由M至N的滴定过程中,不可用甲基橙作指示剂
【答案】C
【解析】向H3T中滴加NaOH溶液,逐步生成H2T-、HT2-、T3-,所以a、b、c、d曲线分别为H3T、H2T-、HT2-、T3-,加入50 mL NaOH时,恰好生成NaH2T,加入100 mL NaOH时,恰好生成Na2HT,加入150 mL NaOH时,恰好生成Na3T。
【解析】
A.由分析可知,A正确;
B.溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(H2T-)+2c(HT2-)+3c(T3-)+c(OH-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(H2T-)+2c(HT2-)+3c(T3-),从图中可以得到,pH=7时,c(H2T-)>c(HT2-),所以c(Na+)>3c(HT2-)+3c(T3-),B正确;
C.由图可知,pH=2.1时,c(H3T)=c(H2T-),则=c(H+)=10-2.1,pH=7.2时c(H2T-)=c(HT2-),所以当pH=7.2时,,由Ka1·Ka2可得当c(H3T)=c(HT2-)时,pH=4.65,C错误;
D.由M至N的滴定过程中,由图可知,突变在pH=8之后,而甲基橙在pH>4.4后一直为黄色,滴定过程中,没有颜色变化,所以不可用甲基橙作指示剂,D正确;
故答案选C。
18.(2026·湖北黄石·模拟考试)已知和结合形成两种配离子和。常温下,0.100 mol/L的H3L和0.002 mol/L的CuSO4混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线){例如}与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表,曲线Ⅳ代表
B. ,
C. 图中a点对应的pH=4.3
D. 当pH=6.4时,体系中
【答案】B
【解析】在混合溶液中存在以下平衡:① ;② ;③ ;随溶液pH的增大,平衡① 正向移动,生成更多的,说明在pH较小时,则曲线Ⅰ代表,Ⅱ曲线代表。随溶液pH的增大,溶液中浓度增大,先发生反应② ,再发生反应③ ,故溶液中持续减小,曲线Ⅲ代表,先增大后减小,曲线Ⅳ代表,一直增大,曲线Ⅴ代表。
【解析】
A.由上述分析可知,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别代表、、、、与溶液pH的关系,故A正确;
B.由图可知,曲线Ⅲ和Ⅳ交点处,,则反应的平衡常数;曲线Ⅳ和Ⅴ交点处,,则反应的平衡常数。则反应的平衡常数,故B错误;
C.曲线Ⅰ和Ⅱ交点处pH=11.6,,则,反应①的。a点时pH为x,此时,,对应,则,由,得、pH=4.3,故C正确;
D.由图可知,pH=6.4时,的电离平衡常数,此时溶液中,分布系数、,根据Cu原子守恒可知,,,则体系中,故D正确;
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题09 水溶液中的离子平衡
6年真题1年模拟
考点分类
湖北考情(2021-2026)
命题规律
考点1 离子平衡曲线分析
2026湖北(1题)、2025湖北(1题)、2024湖北(1题)、2023湖北(1题)、2022湖北(1题)、2021湖北(1题)
· 情境设置:常以多元弱酸、金属离子配合物、有机配体等复杂体系为背景,结合分布曲线δ-pH或pc-pOH图,如Zn²⁺、Cu(I)-乙腈、Pb(ClO₄)₂、H₃PO₃等。
· 考查重点:曲线交点、电离/水解常数计算、物种浓度变化、平衡常数与pH关系,强调图像信息提取和定量推理。
· 命题趋势:逐年深化,从单一酸碱平衡向多组分竞争、络合-沉淀等复合平衡延伸,图像类型多样化,突出综合应用与高阶思维。
考点1 离子平衡曲线分析
1.(2026·湖北·高考真题)某溶液含有初始浓度为和配体酸。溶液中的部分物种分布系数随变化如图所示,除了、外不考虑其他含物种。已知时,电离常数的,。下列说法错误的是
A. 时,溶液中有生成
B. 时,
C. 平衡常数的
D. 点对应的溶液中,
2.(2025·湖北·高考真题)铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A. 的
B. 当时,
C. n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D. 若,则
3.(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
4.(2023·湖北·高考真题)为某邻苯二酚类配体,其,。常温下构建溶液体系,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数,已知,。下列说法正确的是
A. 当时,体系中
B. pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为
C. 的平衡常数的lgK约为14
D. 当时,参与配位的
5.(2022·湖北·高考真题)下图是亚砷酸和酒石酸混合体系中部分物种的图(浓度:总为,总T为)。下列说法错误的是
A. 的为
B. 的酸性比的强
C. 时,的浓度比的高
D. 时,溶液中浓度最高的物种为
6.(2021·湖北·高考真题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A. 曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B. H3PO3的结构简式为
C. pH=4的溶液中:c(H2PO)<0.1mol·L-1-2c(HPO)
D. H3PO3+HPO2H2PO的平衡常数K>1.0×105
……………………
1.(2026·湖北武汉·4月模拟)常温下,在初始浓度均为的顺丁烯二酸(H2A)和反丁烯二酸(H2B)的两种溶液中,含A、B物种的分布系数δ[比如]与pH的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ表示随pH的变化
B. pH=3.8时,
C. 的平衡常数
D. 用等浓度的NaOH标准溶液滴定等体积的上述两种酸溶液,选甲基橙作指示剂,当溶液恰好变为黄色时,消耗NaOH溶液的体积:H2A>H2B
2.(2026·湖北新八校·二模)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:常温下,,,,。当离子浓度不超过时,认为离子沉淀完全。
下列说法错误的是
A. 酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率
B. 恰好除铁完全时,pH=3
C. 当溶液pH=0、时,Cd2+已沉淀完全
D. 沉锌前可加入ZnO或Zn(OH)2调节溶液的pH
3.(2026·湖北恩施州·二模)常温下,向0.1mol/L的二元弱酸溶液中加入NaOH固体,忽略溶液体积变化,溶液中、和的分布系数(如的分布系数)随溶液pH的变化如图。下列说法错误的是
A. NaHX溶液中
B. M、N、Q三点中水的电离程度:
C. 时,
D. 反应的平衡常数
4.(2026·湖北襄阳·调研)常温下,用浓度为的溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,溶液中所有含微粒的分布分数随变化曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。已知:[分布分数:]。
下列说法正确的是
A. 曲线代表的分布分数
B. b点对应的约为8.4
C. 与足量反应的离子方程式为
D. c点:
5.(2026·湖北武汉5月模拟)25℃时,向足量的难溶盐中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如图所示。已知,,不发生水解。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 时,溶液中
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
6.(2026·湖北襄阳·调研)已知难溶于水、可溶于强酸。常温下,用调节浊液的,测得不同条件下,体系中(为或)与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 代表与的变化曲线
B. M点的坐标为
C. 反应的平衡常数
D. 点的溶液中存在
7.(2026·湖北孝感·二模)已知乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。常温时,向其盐酸盐溶液中加入固体(溶液体积变化忽略不计),体系中、、三种粒子浓度的对数值、所加固体质量与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一步电离常数的数量级为
B. a点时,
C. 点时,
D. 点时,加入的质量
8.(2026·湖北新高考协作体学情自测)磷酸铁是制造电池的重要材料,选择合适的条件下制得磷酸铁是科学家研究的方向。时通过加入固体或通入气体调节,可得到溶液中各种含磷的微粒分布系数如图1所示,氢氧化铁在水中的溶解情况如图2中的线,磷酸铁在水中的溶解度若不考虑铁离子的水解只考虑磷酸根离子水解得到如图2所示的曲线。已知的。下列说法正确的是
A. 图1中时,
B. 图1中时,溶液中存在:
C. 时将均为的和混合溶解配成溶液,则溶液
D. 在的溶液中会发生:
9.(2026·湖北·4月调研)室温下,将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag++NH3⇌[Ag(NH3)]+和Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+的平衡常数分别为K1和K2,的水解常数。下列说法错误的是
A. Ⅱ为的变化曲线
B. A点溶液中浓度最大的阳离子是
C.
D. C点:
10.(2026·湖北随州·模拟)常温下,向含有足量难溶盐MA的悬浊液中通入HCl气体,平衡时溶液中(X表示、、或)随pH的变化如图所示。已知:不水解。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ表示随pH的变化
B. 常温下,MA的溶度积常数
C. b点对应溶液中
D. b点对应溶液的pH=4.77
11.(2026·湖北新八校·二模)常温下,M2+在不同酸碱性的Na2A溶液中的存在形式不同,有M2+及难溶物MA、M(OH)2等形式,Na2A溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示H2A的物质的量分数,曲线Ⅲ表示A2-的物质的量分数
B. 溶液中存在:
C. 曲线Ⅳ上的点满足
D. 常温下a点,M2+在Na2A溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OH)2沉淀
12.(2026·湖北黄冈·二模)某邻苯二酚类配体(用表示)、F(Ⅲ)组成的水溶液体系中含铁物种的分布曲线如图。纵坐标()为含铁物种占总铁的物质的量分数。总铁浓度为,总浓度为。已知:。下列描述正确的是
A. 的
B. pH=4.1时,体系中
C. pH=10.0时,
D. 当时,主要含铁物种为
13.(2026·湖北鄂州·质量监测)常温下,在与均为的混合溶液中(为二元弱酸,MR为难溶物,不考虑的水解),(X代表、、或)随pH的变化关系如下图。下列说法错误的是
A. 图中Ⅰ表示的变化曲线
B. 常温时,溶液的pH约为4.03
C. H2R的二级电离常数数量级为
D. 时,溶液中
14.(2026·湖北十堰·调研)常温下,向溶液中滴加氨水,溶液中[,、、]与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 常温下,的
B. 的溶液的
C. 溶液中:
D. 向溶液中滴加溶液至,此时溶液的
15.(2026·湖北荆州·调研)肼(联氨N2H4)是火箭发射的重要燃料,为二元弱碱。常温下将盐酸滴加到联氨的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数δ(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. Ka=10-8.0
B. N2H5Cl溶液中存在:
C. 等浓度N2H5Cl与N2H6Cl2的混合溶液中:c(H+)<c(OH-)
D. 反应的pK=-0.45(已知pK=-lgK)
16.(2026·湖北随州·二模)向AgBr悬浊液(AgBr固体足量)中滴加溶液,发生如下反应:、,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅳ可视为AgBr溶解度随浓度变化曲线
B. AgBr的溶度积常数
C. 反应的平衡常数K的值为
D. 时有:
17.(2026·湖北孝感·二模)常温下,将0.1mol·L-1 NaOH溶液滴入50mL 0.1mol·L-1 H3T溶液中,溶液中含T微粒(H3T、H2T-、HT2-、T3-)的分布系数、溶液pH与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。
已知:(T3-)=。下列叙述错误的是
A. a、c线分别代表H3T、HT2-的分布系数变化情况
B. pH=7时,c(Na+)>3c(HT2-)+3c(T3-)
C. c(H3T)=c(HT2-)时溶液pH=4.98
D. 由M至N的滴定过程中,不可用甲基橙作指示剂
18.(2026·湖北黄石·模拟考试)已知和结合形成两种配离子和。常温下,0.100 mol/L的H3L和0.002 mol/L的CuSO4混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线){例如}与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表,曲线Ⅳ代表
B. ,
C. 图中a点对应的pH=4.3
D. 当pH=6.4时,体系中
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专题09
水溶液中的离子平衡
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考点1离子平衡曲线分析
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2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】A
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16.【答案】D
17.【答案】C
18.【答案】B
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