2026高三二轮专题复习化学习题_专题六　选择题专攻2　溶液中的离子浓度关系与滴定曲线分析（含解析）

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(一)溶液中的离子浓度关系
1.解题模型——分清主次，抓主要矛盾
例1 单一溶液
(1)0.1 ml·L-1 H2S溶液中离子浓度大小关系： 。
(2)NaHS溶液中离子浓度大小关系： 。
例2 物质的量浓度1∶1的缓冲溶液
等浓度的NaOH和CH3COOH按1∶2体积比混合后pHc(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时，三种溶液中：c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
4.(2024·新课标卷，13)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中，分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如：δ(CH2ClCOO-)=c(CH2ClCOO-)c(CH2ClCOOH)+c(CH2ClCOO-)]
下列叙述正确的是( )
A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系
B.若酸的初始浓度为0.10 ml·L-1，则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)
C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3
D.pH=2.08时，电离度α(CH2ClCOOH)电离度α(CHCl2COOH)=
5.(2023·湖北，14)H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1=7.46，pKa2=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L溶液体系，其中c0(Fe3+)=2.0×10-4 ml·L-1，c0(H2L)=5.0×10-3 ml·L-1。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δ(x)=c(x)2.0×10-4ml·L-1，已知lg 2≈0.30，lg 3≈0.48。下列说法正确的是( )
A.当pH=1时，体系中c(H2L)>c([FeL]+)>c(OH-)>c(HL-)
B.pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为L2-
C.L2-+[FeL]+[FeL2]-的平衡常数的lg K约为14
D.当pH=10时，参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 ml·L-1
6.(2017·全国卷Ⅰ，13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时，c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
7.(2021·辽宁，15)用0.100 0 ml·L-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是[如A2-分布分数：δ(A2-)=c(A2-)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)]( )
A.H2A的Ka1为10-10.25
B.c点：c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.第一次突变，可选酚酞作指示剂
D.c(Na2A)=0.200 0 ml·L-1
答案精析
盘点核心知识
(一)
1.例1 (1)c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
(2)c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)
例2 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
2.(3)①c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
②c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)
2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
③c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
解析 ③方法一：由电荷守恒式和元素守恒式联立消去阳离子(Na+)得到。
方法二：框图法快速求Na2CO3的质子守恒。
(二)
例1 CH3COONa、CH3COOH c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) CH3COONa、CH3COOH
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-) CH3COONa c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) CH3COONa、NaOH c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
例2 (1)H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43-
(2)H3PO4+OH-===H2PO4-+H2O
H2PO4-+OH-===HPO42-+H2O
HPO42-+OH-===PO43-+H2O
(3)10-2 10-7.1 10-12.2 (4)①酸性 ②碱性
解析 (4)①Kh(H2PO4-)=KwKa1=10-1410-2=10-1210-12.2，溶液呈碱性。
例3 c(HC2O4-)c(H2C2O4)
解析 当lg X=0时，c(HC2O4-)=c(H2C2O4)，c(C2O42-)=c(HC2O4-)，直线Ⅰ中pH=1.22，直线Ⅱ中pH=4.19，则直线Ⅰ中X表示的是c(HC2O4-)c(H2C2O4)。
精练高考真题
1.D [a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH，c(CH3COOH)≈0.010 0 ml·L-1，c(H+)=10-3.38 ml·L-1，Ka(CH3COOH)=c(H+)·c(CH3COO-)c(CH3COOH)≈10-3.38×10-，故A正确；a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素守恒：c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，故B正确；点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和CH3COONa，由于pHc(HCOO-)、c(OH-)>c(H+)，由图中N点可知，c(HCOO-)≈0.05 ml·L-1，根据Ka(HCOOH)=c(H+)·c(HCOO-)c(HCOOH)=1.8×10-4，可知c(HCOOH)>c(H+)，故D错误。]
3.C [NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)，故A正确；弱酸的酸性越弱，电离常数越小，分析可知，HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)，故B正确；当溶液pH为7时，酸越弱，向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-)，故C错误；向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸，三种盐都完全反应，溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-)，由c(Na+)=c(Cl-)可得：c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)，故D正确。]
4.D [—Cl为吸电子基团，则酸性：CHCl2COOH>CH2ClCOOH，即Ka(CHCl2COOH)>Ka(CH2ClCOOH)。随着pH的增大，c(CH2ClCOOH)、c(CHCl2COOH)减小，c(CH2ClCOO-)、c(CHCl2COO-)增大。δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8，故两种酸的电离常数分别为Ka(CHCl2COOH)≈10-1.3，Ka(CH2ClCOOH)≈10-2.8。根据分析，曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系，A错误；CHCl2COOH为弱酸，若c0(CHCl2COOH)=0.1 ml·L-1，且溶液中溶质只有CHCl2COOH时，c(H+)c(CHCl2COO-)+c(OH-)，B错误；CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-2.8，C错误；电离度α=n电离n始，n始=n电离+n未电离，则α(CH2ClCOOH)=δ(CH2ClCOO-)，α(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-)，pH=2.08时，δ(CH2ClCOO-)=0.15，δ(CHCl2COO-)=0.85，D正确。]
5.C [由图可知，pH=1，即c(H+)=0.1 ml·L-1时c([FeL]+)=1.0×10-4 ml·L-1，又c0(H2L)=5.0×10-3 ml·L-1，根据Fe3++H2L[FeL]++2H+知，此时c(H2L)=(5.0-0.1)×10-3 ml·L-1=4.9×10-3 ml·L-1，结合Ka1=c(H+)·c(HL-)c(H2L)=10-7.46知，此时c(HL-)=10-7.46×4.9×10-3×10=4.9×10-9.46 ml·L-1，又pH=1时，c(OH-)=10-13 ml·L-1，故A错误；pH在9.5~10.5之间时c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=10-4 ml·L-1，其中两种离子共含c(L2-)=3×10-4 ml·L-1+2×10-4 ml·L-1=5×10-4 ml·L-1，当pH=10时，c(H+)=10-10 ml·L-1，根据Ka1=c(H+)·c(HL-)c(H2L)=10-10c(HL-)c(H2L)=10-7.46，c(HL-)=102.54c(H2L)，即c(HL-)>c(H2L)，由Ka2=c(H+)·c(L2-)c(HL-)=10-12.4，得c(HL-)=102.4c(L2-)，即c(HL-)>c(L2-)，B、D错误；该反应的平衡常数K=c([FeL2]-)c(L2-)·c([FeL]+)，由题图知，当c([FeL2]-)=c([FeL]+)时，pH=4，由Ka1·Ka2=10-19.86=c2(H+)·c(L2-)c(H2L)，得①式：10-19.86×c(H2L)=10-8c(L2-)，此时c(H2L)=5.0×10-3 ml·L-1-3×10-4 ml·L-1=4.7×10-3 ml·L-1，代入①式，c(L2-)=4.7×10-22.8610-8=4.7×10-14.86 ml·L-1，则K=14.7×10-14.86≈2.1×1013.86，故lg K=13.86+lg 2.1≈14，C正确。]
6.D [横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX-)=c(H2X)，所以曲线N表示pH与lgc(HX-)c(H2X)的变化关系，B正确；c(X2-)c(HX-)=1时，即lgc(X2-)c(HX-)=0，pH≈5.4，c(H+)=1×10-5.4 ml·L-1，Ka2(H2X)=c(H+)·c(X2-)c(HX-)=1×10-5.4，A正确；由图像可知，当lgc(HX-)c(H2X)=0时，pH≈4.4，则Ka1(H2X)=10-4.4，NaHX溶液中，HX-的电离常数Ka2(H2X)大于其水解常数[KwKa1(H2X)]，此时溶液呈酸性，C正确；当溶液呈中性时，由曲线M可知lgc(X2-)c(HX-)>0，c(X2-)c(HX-)>1，即c(X2-)>c(HX-)，D错误。]
7.C
[H2A的Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)，根据上图交点1计算可知Ka1=10-6.38，A错误；根据图像可知c点c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)，B错误；根据图像可知第一次滴定突变溶液呈碱性，所以可以选择酚酞作指示剂，C正确；根据图像e点可知，当加入盐酸40 mL时，全部生成H2A，根据Na2A+2HCl===2NaCl+H2A计算可知c(Na2A)=0.100 0 ml·L-1，D错误。]加入NaOH溶液
剩余HCl溶液体积/mL
过量NaOH溶液体积/mL
pH
滴定/%
V/mL
99.9
19.98
0.02
4.30
滴定突
跃ΔpH
=5.4
100.0
20.00
0.00
0.00
7.00
100.1
20.02
0.02
9.70
NaOH溶
液的浓度
HCl溶液
的浓度
A点
pH
B点
pH
滴定
突跃
1.00 ml·L-1
1.00 ml·L-1
3.30
10.70
ΔpH=7.4
0.10 ml·L-1
0.10 ml·L-1
4.30
9.70
ΔpH=5.4
0.01 ml·L-1
0.01 ml·L-1
5.30
8.70
ΔpH=3.4