第三章 微点集训(六) 水溶液中离子平衡图像(课件PPT)-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步测试配套课件(人教版)
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教辅
内容正文:
微点集训(六)
水溶液中离子平衡图像
|思维点拨|
分析粒子浓度关系的策略
(1)若使用的是“>”或“<”,应主要考虑“电离”和“水解”。
(2)若用“=”连接,应根据“守恒”原理,视不同情况而定。
①若等号一端全部是阴离子或阳离子,应首先考虑电荷守恒式;
②若等号一端各项中都含有同一种元素,应首先考虑这种元素的元素
守恒式;
③若出现等号,但既不是电荷守恒式,也不是元素守恒式,则可考虑将电
荷守恒式和元素守恒式进行合并处理,即推得质子守恒式。
1. 常温下,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1醋酸溶
液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. a点溶液中,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
B. b点溶液中,2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
C. c点溶液中,c(Na+)<c(CH3COO-)
D. d点溶液中,2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)<c(Na+)
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解析:a点溶液为0.100 mol·L-1醋酸溶液,其中氢离子浓度为10-3 mol·L-1,说明醋酸根离子浓度为10-3 mol·L-1,则c(CH3COO-)<c(CH3COOH),A错误;b点溶液为等浓度的醋酸和醋酸钠溶液,根据元素守恒有:c(CH3COOH)+
c(CH3COO-)=2c(Na+),根据电荷守恒有:c(OH-)+c(CH3COO-)=
c(Na+)+c(H+),二者联立,消去钠离子浓度,可得2c(H+)+
c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+2c(OH-),B正确;c点溶液呈中性,有
c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒有:c(OH-)+c(CH3COO-)=
c(Na+)+c(H+),可知c(CH3COO-)=c(Na+),C错误;d点溶液中,醋酸钠和氢氧化钠的物质的量浓度之比为2∶1,根据元素守恒有3c(CH3COOH)+3c(CH3COO-)=2c(Na+),则2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)>
c(Na+),D错误。
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2. (2026·浙江杭州高二测试)常温下,在10 mL 0.1 mol·L-1 MOH溶液中滴加
pH=1的盐酸,溶液中AG 与盐酸体积(V)之间的关系如
图所示:
下列说法不正确的是( )
A. 常温下,MOH的电离常数约为1.0×10-5
B. F点溶液中:c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C. 图中曲线E→Q过程中水的电离程度逐渐增大
D. Q点溶液中:c(H+)>2c(MOH)+c(M+)
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解析:由题意分析可知,MOH为弱碱,0.1 mol·L-1 MOH溶液中c(OH-)=10-3 mol·L-1,MOH的电离常数为 = ≈1.0×
10-5,A项正确;F点溶液由等物质的量浓度的MOH和MCl组成,F点溶液的AG>0,说明溶液呈碱性,MOH的电离程度大于M+的水解程度,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),
B项正确;
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酸、碱对水的电离起抑制作用,可水解的盐对水的电离起促进作用,在MOH溶液中滴入盐酸,随着盐酸的滴入,水的电离程度逐渐增大,当两者恰好完全反应时水的电离程度最大,之后盐酸过量,水的电离程度又逐渐减小,C项错误;Q点溶液由等物质的量浓度的MCl和HCl组成,溶液中的电荷守恒为c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),元素守恒为c(Cl-)=2c(M+)+2c(MOH),两式整理得c(H+)=c(OH-)+c(M+)+2c(MOH),则c(H+)>c(M+)+2c(MOH),D项正确。
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3. (2026·浙江嘉兴高二质检)常温下,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴
定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定
曲线如图:
下列说法错误的是( )
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A. 常温下,CH3COOH的电离常数Ka≈1×10-5
B. 含有等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液中:c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
C. ②对应溶液中存在:2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
D. 将④和⑤对应溶液混合,混合后的溶液中存在:c(CH3COO-)-c(CN-)>c(HCN)-c(CH3COOH)
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解析:点①和点②为反应一半的点,溶质分别为等浓度HCN和NaCN、等浓度CH3COOH和CH3COONa,点③为pH=7的点,溶液呈中性,点④、点⑤是恰好完全反应的点,溶液呈碱性。根据题图知,未加NaOH溶液时,0.100 0
mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,则该溶液中c(H+)≈10-3mol·L-1,
CH3COOH电离程度较小,则c(CH3COO-)≈c(H+)≈10-3 mol·L-1,
c(CH3COOH)≈0.100 0 mol·L-1,醋酸的电离平衡常数Ka=
≈ =10-5,故A正确;
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含有等物质的量的HCN和NaCN的混合溶液,即为①点对应的溶液,此时溶液
呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,则c(Na+)>
c(CN-),溶液以这两种离子为主,则c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+),故B正确;②点对应的溶液中溶质为等物质的量的CH3COOH和
CH3COONa,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+
c(OH-),根据元素守恒得2c(Na+)=c(CH3COO-)+
c(CH3COOH),联立可得2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+
c(CH3COO-),故C正确;将④和⑤对应溶液混合,根据元素守恒得
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(CN-)+c(HCN),所以得
c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),故D错误。
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4. 在某温度时,将n mol·L-1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L-1盐酸中,溶液pH和温
度随加入氨水体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. a点Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B. b点水的电离程度最大,c点水的电离程度最小
C. d点:c(Cl-)>c(N )>c(OH-)>c
(H+)
D. 25 ℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7
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解析:水的离子积与温度有关,a点时溶液温度小于25 ℃,则水的离子积
Kw<1.0×10-14,故A错误;b点溶液温度最高,说明此时两溶液恰好反应生成
氯化铵,N 水解促进水的电离,水的电离程度最大,c点为氯化氨和氨水的
混合溶液,pH=7,溶液呈中性,水的电离既不被抑制,也不被促进,a点为盐
酸,d点为氯化氨和氨水的混合溶液,两点都抑制水的电离,故c点水的电离程
度不是最小的,故B错误;d点时溶液的pH>7,则c(H+)<c(OH-),根
据电荷守恒可知:c(Cl-)<c(N ),溶液中离子浓度大小关系为c
(N )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),故C错误;
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根据图像可知,25 ℃时溶液的pH=7,则c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·
L-1,c(Cl-)=c(N )=0.5 mol·L-1,根据元素守恒可知:
c(NH3·H2O)=(0.5n-0.5)mol·L-1,则25 ℃时NH4Cl水解常数为Kh=
=(n-1)×10-7,故D正确。
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5. (2026·湖北武汉高二练习)25 ℃时,0.10 mol·L-1R2SO4溶液加水稀释,混合溶液中-lg 与lg c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. Kb(ROH)=10-10.3
B. P、Q点对应溶液中 的值:P<Q
C. 若将溶液无限稀释,溶液中c(R+)≈c(S )
D. 相同条件下,若c(R2SO4)=0.20 mol·L-1,P点移至W点
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解析:R2SO4属于强酸弱碱盐,ROH是弱碱,根据P点数据,-lg=-2.3时,lg c(OH-)=-8,即 =102.3时,c(OH-)=10-8mol·
L-1,Kb(ROH)= =10-5.7,故A错误;Q→P加水稀
释,Kh= 不变,c(ROH)减小, 增大,则
减小,所以P、Q点对应溶液中 的值:P<Q,故B正确;
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根据电荷守恒:c(R+)+c(H+)=2c(S )+c(OH-),若将溶液
无限稀释,溶液呈中性,溶液中c(R+)≈2c(S ),故C错误;相同条
件下,Kb(ROH)=10-5.7不变,若c(R2SO4)=0.20 mol·L-1,P点应该在
直线PQ上移动,所以P点不可能移至W点,故D错误。
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6. 常温下,向15.00 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离出的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. a、b之间的点可能存在:c >c =c
>c 或c >c >c >c
B. d点代表溶液呈中性
C. 从a→b→c→d,水的电离程度一直在增大
D. 常温下,NH3·H2O的电离常数Kb约为1×10-6
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解析:本题为酸滴定碱的图像,纵坐标为由水电离出的氢离子浓度,当水的电离程度最大时则恰好完全反应,所以c点为酸碱恰好完全反应的点,c点之前的点(起点除外)碱过量,c点之后的点酸过量。b点溶质为一水合氨和氯化铵,溶液呈中性,a、b之间溶液呈碱性,则c(N )>c(Cl-)、c(OH- )>c(H+ ),加入适量盐酸时可满足c(N )>c(Cl-)=c(OH- )>c(H+ )或c(N )>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),A正确;d点溶质为氯化铵和HCl,水电离出的氢离子浓度为10-7 mol·L-1,说明N 对水电离的促进程度与HCl对水电离的抑制程度相等,此时溶液呈酸性,B错误;
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c点水的电离程度最大,则从a→b→c过程中水的电离程度逐渐增大,但d点水的
电离程度小于c点,C错误;a点为0.1 mol·L-1的氨水,水电离出的氢离子浓度
为10-11 mol·L-1,说明此时溶液中氢氧根离子浓度为10-3 mol·L-1,常温下
NH3·H2O 的电离常数Kb≈ =1×10-5,D错误。
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7. (2026·天津高二测试)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 H2C2O4溶液
中滴加0.100 0 mol·L-1氨水,滴加过程中pH随滴入氨水体积的变化和pX[pX
=-lg X,X为 、 或 ]随pH的变化曲线如
图所示。
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下列说法错误的是( )
A. L2表示p 随pH的变化曲线
B. 该温度下,Kb(NH3·H2O)=10-4.8
C. 水的电离程度:c点<d点
D. c点溶液中:c(H2C2O4)+c(HC2 )+c(C2 )=c(N )+
c(NH3·H2O)
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解析:多元弱酸的各步电离常数:Ka1>Ka2,由题给信息分析可知,L3表
示p 随pH的变化曲线,L2表示p 随pH的变化曲线,L1表
示p 随pH的变化曲线,A错误;根据分析,L1表示p
随pH的变化曲线,由a点数据可得Kb(NH3·H2O)= =
=10-4.8,B正确;d点溶液中溶质为 C2O4,c点溶液中溶
质为NH4HC2O4,所以水的电离程度:c点<d点,C正确;c点溶质为NH4HC2O4,根据元素守恒可知c点溶液中:c(H2C2O4)+c(HC2 )+
c(C2 )=c(N )+c(NH3·H2O),D正确。
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8. 向0.1 mol·L-1H2A溶液中加入NaOH固体,保持溶液体积和温度不变,测得
pH与-lg X 的变化关系如图所示。下列
说法正确的是( )
A. 曲线M表示-lg c(A2-)与pH的关系
B. 水的电离程度:c<b<a
C. NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
>c(H2A)
D. b点溶液中:c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+
c(A2-)
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解析:向0.1 mol·L-1H2A溶液中加入NaOH固体时,氢氧化钠会与H2A溶液
发生反应,溶液中H2A浓度减小,-lg c(H2A)会逐渐增大,所以题图中呈上
升趋势的曲线M表示-lg c(H2A)与pH的变化关系;溶液中A2-浓度先增大后
不变,-lg c(A2-)会逐渐减小,但是不会等于0,所以呈下降趋势且与横坐
标无交点的曲线N表示-lg c(A2-)与pH的变化关系,所以曲线L表示-
lg 与pH的变化关系。由分析可知,曲线M表示-lg c(H2A)与pH的
关系,故A错误。由题图可知,a、b、c三点溶液的pH依次增大且均小于7,溶
液的酸性减弱,水的电离程度逐渐增大,故B错误。
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由题图可知,溶液pH=2.8时,溶液中c(A2-)=c(H2A),由电离常数可
知,Ka1·Ka2= × = =
c2 =1×10-5.6;-lg =0时,溶液pH=4.3,则电离常数Ka2=
=c(H+)=1×10-4.3,所以Ka1=1×10-1.3,由电离常数
可知,HA-的水解平衡常数Kh= = =1×10-12.7<Ka2,说明NaHA
溶液中HA-的电离程度大于HA-的水解程度,则溶液中粒子浓度的大小关系为
c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),故C正确。
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b点对应溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(HA-)+2c(A2-),由题图可知,b点溶液中c(A2-)=c(H2A),溶液呈酸性,则溶液中粒子浓度的大小关系为c(Na+)<c(HA-)+c(A2-)+c(H2A),故D错误。
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9. (2026·浙江温州高二检测)乙二酸(H2C2O4,俗名草酸)是一种二元弱
酸,广泛分布于植物、动物和真菌体中。
(1)常温下NaHC2O4水解的离子方程式为 。
解析:向20 mL 0.1 mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,由题
知所得溶液中含H2C2O4、HC2 、C2 三种粒子,由交点A可求出Ka1=
=10-1.2,由交点C可求出Ka2= =10
-4.2。NaHC2O4水解的离子方程式为HC2 +H2O H2C2O4+OH-。
HC2 +H2O H2C2O4+OH-
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(2)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1草酸溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶
液,所得溶液中H2C2O4、HC2 、C2 三种微粒的物质的量分数(δ)与溶
液pH的关系如图所示。[如:δ(H2C2O4)=
]
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①向草酸溶液中滴加NaOH溶液至pH=2.5,该过程中发生的主要反应的离子
方程式
是 。
解析:由题图可知,pH=2.5时,溶液中主要存在的粒子是HC2 ,所以向草
酸溶液中滴加NaOH溶液,草酸与NaOH反应生成NaHC2O4和水,故离子方程
式为OH-+H2C2O4 HC2 +H2O。
OH-+H2C2O4 HC2 +H2O
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②常温下,草酸的第一步电离常数Ka1= 。
解析:H2C2O4 HC2 +H+,pH=1.2时,c(H2C2O4)=c(HC2 ),
常温下,草酸的Ka1= =c(H+)=1×10-1.2。
1×10-1.2
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③当溶液中 =10时,溶液的pH为 。
解析:由题图知,pH=4.2时,c(HC2 )=c(C2 ),常温下,草酸
的Ka2= =c(H+)=1×10-4.2;溶液中 =10
时, =10,c(H+)= = mol·L-1=1×10-5.2
mol·L-1,所以溶液的pH为5.2。
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④浓度均为0.1 mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中,下列粒子浓度关系
正确的是 (填字母)。
A. c(Na+)+c(H+)=c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-)
B. c(Na+)>c(HC2 )>c(C2 )>c(H2C2O4)
C. 2c(Na+)=3[c(HC2 )+c(C2 )+c(H2C2O4)]
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解析:根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-),A正确;Na+不水解,且来自两种盐,浓度最高,混合后C2 与HC2 初始浓度相等,C2 水解,HC2 既电离又水解,但HC2 的电离程度(Ka2=1×10-4.2)大于其水解程度(Kh2= = =1×10-12.8),也大于C2 的水解程度(Kh1= = =1×10-9.8),所以平衡后C2 的浓度大于HC2 ,溶液中HC2 水解产生H2C2O4,但水解程度很弱,产生的H2C2O4浓度远小于HC2 ,所以c(Na+)>c(C2 )>c(HC2 )>
c(H2C2O4),B错误;根据元素守恒,浓度均为0.1 mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中,Na原子和C原子的物质的量之比为3∶4,所以2c(Na+)=3[c(HC2 )+c(C2 )+c(H2C2O4)],C正确。
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