2022届优质校一模试卷专题汇编10 水溶液中的反应与平衡 解析版


专题 10
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水溶液中的反应与平衡




对接高考

题 型
考查年份
关联知识点
水溶中的平衡
2021年全国乙卷
难溶盐的水解、分布系数曲线、弱酸的电离、离子浓度关系、电离平衡常数计算
2021年全国甲卷
难溶物的电离平衡、沉淀平衡曲线、溶度积的计算
2021年天津卷
离子浓度大小的比较
2020年山东卷
水溶液离子与pH变化图像、离子浓度大小比较、电离平衡常数
2021年湖南卷
酸滴定盐溶液曲线、离子浓度大小比较，酸的电离平衡常数大小比较
2021年湖北卷
酸中离子浓度分布曲线、离子浓度关系式、电离平衡常数
2021年广东卷
电离方程式、溶液稀释pH变化、离子浓度关系式
2021年海南卷
滴定曲线图、离子浓度大小、离子浓度关系式
2021年辽宁卷
滴定曲线图、酸的电离平衡常数、离子浓度大小比较、指示剂的选择

方法点拨

考点1 弱电解质的电离与pH
1．溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)计算
（1）酸或碱溶液：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(OH－)或c(H＋)。
（2）水解呈酸性或碱性的盐溶液：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(H＋)或c(OH－)。
2．酸碱混合液性质的两种判断
（1）同浓度同体积的HA与BOH混合，溶液的性质决定谁强显谁性。
（2）25 ℃，pH之和为14的HA与BOH等体积混合，溶液的性质决定于谁弱谁过量显谁性。
3．强酸与强碱混合的有关计算
（1）n(OH－)>n(H＋)：c(OH－)＝⇒c(H＋)⇒pH
（2）n(OH－)
B．M点，c(Cl-) +c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C．O点，pH=
D．P点，c(Na+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)

考点2 盐类水解离子浓度大小比较
1．理解溶液中的“三大守恒”
（1）电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子的正电荷总数与所有阴离子的负电荷总数相等。
（2）物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，但离子或分子中某些特定元素的原子的总数存在确定的比例关系。
（3）质子守恒：即H2O电离出的氢离子和氢氧根离子总数相等。一般根据电荷守恒式和物料守恒式整理得到。
2．建立解题思维模型
（1）单一溶液
（2）混合溶液
（3）不同溶液中某离子浓度的变化
若其他离子能促进该离子的水解，则该离子浓度减小，若抑制其水解，则该离子浓度增大。
例题2．（2021年天津卷）常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是
A．在溶液中
B．在溶液中
C．在溶液中
D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH=9的溶液中

考点3 水溶液中的三大平衡及其常数的有关计算
1．电离平衡与水解平衡的比较

电离平衡（如CH3COOH溶液）
水解平衡（如CH3COONa溶液）
实质
弱电解质的电离
盐促进水的电离
升高温度
促进电离，离子浓度增大，Ka增大
促进水解，水解常数Kh增大
加水稀释
促进电离，离子浓度（除OH－外）减小，Ka不变
促进水解，离子浓度（除H＋外）减小，水解常数Kh不变
加入相
应离子
加入CH3COONa固体或盐酸，抑制电离，Ka不变
加入CH3COOH或NaOH，抑制水解，水解常数Kh不变
加入反
应离子
加入NaOH，促进电离，Ka不变
加入盐酸，促进水解，水解常数Kh不变
2．沉淀溶解平衡的影响
（1）升高温度，沉淀溶解平衡大部分右移，少部分左移。
（2）加少量水，溶解平衡右移，但离子浓度一般不变。
（3）加沉淀本身，溶解平衡不移动。
（4）加同离子可溶物，抑制溶解，溶解度减小，但Ksp不变。
（5）加反应离子，促进溶解，溶解度增大，但Ksp不变。
3．Ksp与离子积的关系

溶度积
离子积
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；③Qcc(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)。
c点：离子浓度大小：c(A－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)。
d点：离子浓度大小：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。
e点：离子浓度大小：c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)。
例题4．（2021年海南卷）25℃时，向的溶液中滴加的盐酸，溶液的随加入的盐酸的体积变化如图所示。下列有关说法正确的是

A．点，溶液是由于水解程度大于电离程度
B．点，
C．点，溶液中的主要来自的电离
D．点，

考点5 图像综合分析
1．两坐标为对数的直线型示例分析
（1）常考有关对数示例
①pC：类比pH，即为C离子浓度的负对数，规律是pC越大，C离子浓度越小。
②pK：平衡常数的负对数，规律是pK越大，平衡常数越小，对于一元弱酸(HX)：pKa＝pH－lg ，lg 越大，HX的电离程度越大。
③AG＝lg ，氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数；规律是AG越大，酸性越强，中性时AG＝0。
（2）图像示例
①pOH—pH曲线：

⇒
②常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示：

⇒
③常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图：

⇒
2．粒子的物质的量分数或浓度与pH的关系图像分析
T ℃时，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中三种微粒H2C2O4、HC2O、C2O的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示：

⇒
3．沉淀、溶解平衡图像分析
（1）两坐标为离子浓度的曲线型图像
⇒
（2）两坐标为对数或负对数的直线型图像
已知：pCu＝－lg c(Cu＋)，pX＝－lg c(X－)，式中X－表示卤素阴离子。298 K时，Ksp(CuCl)≈1.0×10－7，Ksp(CuBr)≈1.0×10－9，Ksp(CuI)≈1.0×10－12。298 K时，CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中pCu和pX的关系如图所示。

⇒
例5．（21年全国乙卷）HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中随c(H+)而变化，不发生水解。实验发现，时为线性关系，如下图中实线所示。

下列叙述错误的是
A．溶液时，
B．MA的溶度积度积
C．溶液时，
D．HA的电离常数

试题汇编

1．（2021·江苏海门·模拟）室温下：、、、实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下：
实验
实验操作和现象
1
测定0.10mol·L-1NaHCO3溶液的pH约为8
2
测定0.10mol·L-1HCN与0.05mol·L-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7
3
向NaClO溶液中通入少量的CO2，测得pH降低
4
向0.01mol·L-1Na2CO3溶液中加入等体积0.02mol·L-1CaCl2溶液，产生白色沉淀
下列所得结论正确的是
A．实验1溶液中存在：
B．由实验2可得
C．实验3反应的离子方程式：CO2+H2O+2=+2HClO
D．实验4所得上层清液中的
2．（2021·浙江·高三）常温下，在体积均为、浓度均为的HX溶液、HY溶液中分别滴加同浓度的NaOH溶液，反应后溶液中水电离的c(H+)的负对数[-lgc(H+)水]与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示：下列说法正确的是

A．a、b、c三点溶液均显中性
B．c点溶液，
C．b点溶液中的离子总浓度大于d点溶液
D．常温下用蒸馏水分别稀释a、c点溶液，pH都降低
3．（2021·福建·厦门一中高三）常温下，等浓度MOH碱溶液和HA酸溶液互相滴定，溶液中pH与或的关系如图所示，下列说法错误的是

A． B．水的电离程度：e=f＜g
C．e、f点对应溶液中c(A-)相等 D．g点酸碱恰好完全中和且溶液呈中性
4．（2021·辽宁实验中学高三）邻苯二甲酸(H2M)的pKa1=2.95，pKa2=5.41(已知pK=-lgK)。室温下，向一定浓度的H2M溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液混合溶液中x与pH的关系如图所示。其中x=lg或lg，下列说法正确的是

A．a=c=2.95，b=d=5.41
B．c(Na+)=c(HM-)+c(M2-)时，pH>7
C．直线II上的所有点对应溶液中水的电离程度小于直线I
D．溶液中c(M2-)>c(HM-)时，pH≤7
5．（2021·浙江余姚·高三）在25 ℃时，将1.0 L x mol·L-1CH3COOH溶液与0.1 mol NaOH固体混合，使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化)，溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量变化如图所示。下列叙述不正确的是

A．水的电离程度：a＞b＞c
B．a点对应的混合溶液中：c(CH3COO-)=c(Na＋)＞c(OH-)=c(H＋)
C．b点对应的混合溶液中：c(CH3COOH)= mol·L-1
D．该温度下，CH3COOH的电离平衡常数均为Ka=
6．（2021·四川达州·一模）用0.100mol/LNaOH溶液滴定20.00mLcmol/L二元酸H2A溶液，滴定曲线如图所示，下列叙述正确的是

A．HA—的电离常数的数量级是10-5
B．a点：c(HA-)＞c (Na+)＞c(H+)＞c(A2-)＞c(OH-)
C．b点：c(H+)=c(A2-)+c(OH-)
D．c点：c(Na+)＜c(HA-)+2c(A2-)
7．（2021·安徽·六安一中高三）已知：，25℃时，的，。常温下，用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是

A．A点加入溶液的体积
B．B点所得溶液中：
C．C点所得溶液中：
D．D点所得溶液中：
8．（2021·安徽·六安一中高三）已知：常温下，的水解常数。该温度下，将浓度均为的溶液和溶液等体积混合。下列说法正确的是
A．混合溶液的
B．混合液中水的电离程度小于纯水的
C．混合溶液中存在
D．若c盐酸与溶液等体积混合后溶液呈中性，则
9．（2021·安徽·六安一中高三）已知室温下氢氟酸的电离常数，有关下列溶液(均在常温下)说法一定正确的是
A．的氯化铵溶液中：
B．向悬浊液中加少量硝酸，溶液中
C．对溶液加适量水稀释过程中，水解平衡右移，溶液碱性增强
D．1L的溶液中，由水电离产生的的物质的量为
10．（2021·全国·高三期中）亚砷酸(H3AsO3)作为一种化疗药物，常用于白血病的治疗，其在水溶液中存在多种微粒形态。常温下，用NaOH溶液滴定H3AsO3时，各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法不正确的是

A．②代表H2AsO，0.1 mol/L亚砷酸c(H+)约为10−5.15 mol∙L−1
B．等浓度的H3AsO3与NaOH等体积混合，所得溶液中水的电离受到促进
C．以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为H3AsO3+2OH－=HAsO+2H2O
D．b点溶液中c(H2AsO)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(OH－)=c(H+)+c(Na+)
11．（2021·山东·高三）碳酸和亚硫酸电离平衡常数(25℃)如下表所示：
名称
碳酸
亚硫酸
电离常数




下列说法正确的是
A．pH相同的①②溶液中：① < ②
B．少量通入溶液中反应的离子方程式为：
C．某溶液，则该溶液中的
D．等浓度的和等体积混合后，则
12．（2021·黑龙江·牡丹江一中高三）常温下，用0.2mol·L-1盐酸滴定25.00mL 0.2mol·L-1某弱碱ROH溶液，所得溶液pH、R+和ROH的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述不正确的是

A．曲线①代表φ(ROH)，曲线②代表φ(R+)
B．b点溶液中存在c(C1—) b > c，故A选项正确。B．a点加入0.1molNaOH，混合溶液呈中性，说明，根据电荷守恒得，故c(CH3COO-)=c(Na＋)＞c(OH-)=c(H＋)，故B选项正确。C．b点处醋酸过量，溶液呈酸性，由物料守可知，醋酸电离平衡常数为：， 则，则则则，故C选项正确。D．a点溶液中pH=7，，，溶液中，该温度下醋酸电离平衡常数，故D选项错误。故正确答案D。
6．【答案】C
【解析】由图可知，c点加入40mL0.100mol/L氢氧化钠溶液时，氢氧化钠溶液与20.00mLcmol/L二元酸H2A溶液恰好完全反应得到Na2A溶液，二元酸H2A溶液的浓度c=×2=0.100mol/L；未加入氢氧化钠溶液时，H2A溶液pH接近1.0说明H2A在溶液中第一步完全电离；a点时反应得到等浓度的H2A和NaHA的混合溶液；b点时反应得到NaHA溶液。A．由c点溶液pH为7.26可知，HA—的电离常数Ka==c(A2-)= ≈0.033，数量级是10-2，故A错误；B．由分析可知，a点时反应得到等浓度的H2A和NaHA的混合溶液，H2A在溶液中完全电离，则溶液中c (H+)＞c(Na +)，故B错误；C．由分析可知，b点时反应得到NaHA溶液，溶液中存在质子守恒关系c(H+)=c(A2-)
+c(OH-)，故C正确；D．由分析可知，c点反应得到Na2A溶液，溶液呈碱性，溶液中c(OH-)＞c(H+)，由电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+ c(OH-)可知，溶液中c(Na+)＞c(HA-)+2c(A2-)，故D错误；故选C。
7．【答案】C
【解析】A．A点溶液中pH=1.85，则溶液中c(H+)=10-1.85mol/L，H2A的一级电离平衡常数为Ka1==10-1.85mol/L，所以c(H+)=Ka1，表明溶液中c(NaHA)=c(H2A)，若恰好是10mLNaOH，反应起始时存在c(NaHA)=c(H2A)，平衡时c(H2A)＜c(NaHA)，因此所加NaOH体积需小于10mL，会得到平衡时c(NaHA)=c(H2A)，即V0＜10mL，A错误；B．B点加入NaOH溶液的体积为20mL，此时反应恰好产生NaHA，由物料守恒可得c(Na+)=c(H2A)+c(A2-)+c(HA-)，电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，将c(Na+)等量替换后得c(H2A)+
c(H+)=c(A2-)+c(OH-)，B错误；C．C点所得溶液中，pH=7.19，即c(H+)=10-7.19，此时溶液显碱性，c(OH-)＞c(H+)，又，则c(A2-)=c(HA-)，因此存在，C正确；D．D点为加入NaOH溶液40mL，此时溶液中恰好生成Na2A，为第二个滴定终点，此时Na2A水解使溶液显碱性，发生水解的方程式为A2-+H2O⇌HA-+OH-，HA-+H2O⇌H2A+OH-，则存在，D错误；答案选C。
8．【答案】D
【解析】的水解常数，则HCN的电离常数是。
A．的溶液和溶液等体积混合，水解大于HCN电离，溶液呈碱性，混合溶液的，故A错误；B．水解促进水电离、HCN电离抑制水电离，水解大于HCN电离，混合液中水的电离程度大于纯水的，故B错误；C．水解大于HCN电离，混合溶液呈碱性，混合溶液中存在，故C错误；D．若c盐酸与溶液等体积混合后溶液呈中性，根据电荷守恒c(Na+)= c(CN-)+ c(Cl-)，根据物料守恒，c(Na+)= c(CN-)+ c(HCN)=0.3mol/L，c(Cl-)=，则c(HCN)= c(Cl-)=，根据的水解常数，则，c(CN-)=； c(CN-)+ c(HCN)=0.3mol/L，即+=0.3 mol/L，所以，故D正确；选D。
9．【答案】B
【解析】A．的氯化铵溶液中遵循质子守恒，即，A错误；B．悬浊液中加少量硝酸后MgF2的溶解度变大，但是不能改变原本存在的物料守恒，，B正确；D．溶液的pH=7，浓度为，溶液中的 H+ 的物质的量等于10−7mol；醋酸根离子与铵根离子能同等程度促进水的电离，因此，1L该溶液中水电离产生的 H+ 的物质的量大于10−7mol，D错误；C．在水中的水解的离子方程式为，加水会促进氟离子水解，使其平衡向右移动，氢氧根离子的个数增多，但由于溶液体积变大对溶液浓度的影响更大，所以溶液的碱性减弱，C错误；故选B。
10．【答案】C
【解析】用NaOH溶液滴定H3AsO3时，各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示，曲线①为H3AsO3，曲线②为H2AsO，曲线③为HAsO，曲线④为AsO。A．根据前面分析得到②代表H2AsO，亚砷酸的，根据，解得，则0.1 mol∙L−1亚砷酸c(H+)约为10−5.15 mol∙L−1，故A正确；B．等浓度的H3AsO3与NaOH等体积混合，溶质为NaH2AsO3，则，根据b点得到，因此水解大于电离，溶液中促进了水的电离，故B正确；C．以酚酞为指示剂，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加，根据图中信息得到溶液为NaH2AsO3，因此该过程中主要反应的离子方程式为H3AsO3+OH－=H2AsO+H2O，故C错误；D．根据电荷守恒，b点得到c(H2AsO)+2c(HAsO)+3c(AsO)+c(OH－)=c(H+)+c(Na+)，故D正确。综上所述，答案为C。
11．【答案】A
【解析】A．根据电离常数可知，则的水解程度大，pH相同时需要的浓度小，碳酸钠溶液中钠离子浓度小，①