2025年高考化學總復習《離子平衡圖像分析》專項測試卷含答案

學校:班級：姓名：考號：

1.（2023?浙江1月選考）甲酸（HCOOH）是重要的化工原料。工業廢水中的甲酸及其鹽,通過離子交換

樹脂（含固體活性成分R3N,R為烷基）因靜電作用被吸附回收，其回收率（被吸附在樹脂上甲酸根的物

質的量分數）與廢水初始pH關系如圖（已知甲酸K*L8xlO-4）,下列說法不正確的是（）

%7

/

哥6/

I

與5V/

回4

3

2

1

8

+

A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O'-R3NH+OH

B.pH=5的廢水中c（HC00j：c（HC00H）=18

C.廢水初始pH<2.4,隨pH下降，甲酸的電離被抑制，與R3NH+作用的HCOCT數目減少

D.廢水初始pH>5,離子交換樹脂活性成分主要以R3NH+形態存在

2.（2022.浙江1月選考）某同學在兩個相同的特制容器中分別加入20mL0.4mol-L-1Na2cO3溶液和

11

40mL0.2mol-LNaHCO3溶液，再分別用0.4mol-L鹽酸滴定，利用pH計和壓力傳感器檢測，得到如

下曲線：

1020Vl3040y（HCl）/mL

下列說法正確的是()

A.圖中甲、丁線表示向NaHCCh溶液中滴加鹽酸，乙、丙線表示向Na2c03溶液中滴加鹽酸

第1頁共12頁

B.當滴加鹽酸的體積為VimL時(a點、b點)，所發生的反應用離子方程式表示為:HCO]+H+=

CO2T+H2O

C.根據pH-V(HCl)圖,滴定分析時,c點可用酚醐、d點可用甲基橙作指示劑指示滴定終點

D.Na2c03和NaHCCh溶液中均滿足：c(H2co3)-c(C0g)=c(0H)c(H+)

3.(2024.新課標卷)常溫下CH2C1COOH和CHChCOOH的兩種溶液中，分布系數3與pH的變化關系

c(CH2c7coeT)

如圖所示。[比如：3示H2cle00-)二

C(CH2CZCOOH)+C(CH2CZCOO-)

1.()

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

().0

().00.40.81.21.62.02.42.83.23.64.04.44.85.25.66.0

pH

下列敘述正確的是

A.曲線M表示b(CHCl2coe)-)?pH的變化關系

B.若酸的初始濃度為0.10molU,則a點對應的溶液中有c(H+)=c(CHChCOOj+c(OH)

C.CH2C1COOH的電離常數Ka=10-L3

電離度a(CH2QC00H)0.15

D.pH=2.08時

'電離度a(CHCl2COOH)0.85

4.(2024.河北卷)在水溶液中,CN-可與多種金屬離子形成配離子。X、Y、Z三種金屬離子分別與CN

形成配離子達平衡時,1g空答與-lgc(CN)的關系如圖。

C(配圖十)

(

小(

卜

梃

幗

Mla

鄰u

t)

下列說法正確的是()

A.99%的X、Y轉化為配離子時，兩溶液中CN的平衡濃度X>Y

第2頁共12頁

B.向Q點X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽，達平衡時?望a>

c（X配禺子）c（Z配禺子）

C.由Y和Z分別制備等物質的量的配離子時，消耗CN-的物質的量Y<Z

D.若相關離子的濃度關系如P點所示,Y配離子的解離速率小于生成速率

5.（2023?湖南卷）常溫下，用濃度為0.0200mol-L-1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.0200mol-L-1

的HC1和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨“（『篇需）的變化曲線如圖所示。下

列說法錯誤的是（）

A.Ka(CH3coOH)約為10-476

+

B.點a：c(Na)=c(Clj=c(CH3COOj+c(CH3COOH)

C點b：c(CH3COOH)<c(CH3COO)

D.水的電離程度:a<b<c<d

考情分析:離子平衡圖像試題是高考常考題型，通常以文字和圖像組成，文字給出題目情景、研究對象

及數據，圖像中含有多種微粒和多條曲線，多步反應，圖像類型多為滴定圖像和分步系數圖像等。

考查角度:⑴曲線含義或對應的微粒種類;⑵離子濃度大小關系;⑶平衡常數的計算;⑷溶液pH判斷

等。

1.中和滴定單一曲線的分析

抓反應“起始”點判斷酸、堿的相對強弱

抓反應“一半”點判斷是哪種溶質的等量混合

抓溶液“中性”點判斷溶液中溶質的成分及哪種物質過量或不足

抓“恰好反應”點判斷生成的溶質成分及溶液的酸堿性

第3頁共12頁

抓反應“過量”點判斷溶液中的溶質及哪種物質過量

如室溫下，向20mLO.lmol-L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol-L-1NaOH溶液，溶液pH的變化如圖所示:

2.中和滴定分布系數圖像分析

2c24）2c24

以草酸（H。為例,在不同pH溶液中存在的三種微粒形式（H。、HC2OJ,C2O匯）的分布系數

圖如下:

（1）曲線I、n、in分別代表的微粒變化

曲線表示2。4,曲線表示曲線表示。/。

IH2cnHC2OJ,HIc?

⑵利用交點A、C粒子濃度的等量關系，計算草酸（H2c2。4）的Kai和Ka2：

C(HC20]>C(H+)

=c（H+）=10f此時A點對應的pH招Ka/

c(H2c2O4)

第4頁共12頁

也需等=c(H+)=10-42,此時c點對應的pH=pKa2o

C(H(,r(J/)Z

⑶利用Ka1和Ka?計算特殊點pH：

^C(HCO；)-C(H+)C(C2O?C(H+)_C2(H+)-C(C2

2。。

aia2)

--c(H2c2O4)'C(HC2OJ)—c(H2c2。4

在B點時有c(H2c204)=c(C20歹)，則B點的c(H+)=jKa】?代入可得此時pH="￥包。

⑷利用圖像比較粒子濃度：

當pH=。一4叫2時，C(HC2O4)>C(H2c2O4)=C(C20t)；當pK>pH>

2z2a

時,c(HC2O])>c(C2O故)>c(H2c2O4)o

3.中和滴定的直線圖像及分析

常溫下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關系如圖所

示：

2

⑴滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY、HY+OHH2O+Yo

⑵滴加NaOH溶液過程中,1g喏白逐漸,1g嚕?逐漸o

⑶電離常數:(2(H2Y)=oe點對應溶液中C(H2Y)°(丫2-)(填“>”“<”或“=")。

1.(2024.溫州第三次測試)在一定溫度下，冰醋酸稀釋過程中溶液的導電能力與pH的變化如圖。下列

有關說法中正確的是()

A.a點CH3COOH溶液未達到電離平衡狀態

第5頁共12頁

B.離子總濃度越大,溶液導電能力越強

C.向等體積的a、b兩點溶液中分別滴入同一NaOH溶液至中性，溶液中的〃(CH3co0-)相同

D.b點后，溶液中加水稀釋,所有離子濃度均減小

2.(2024.浙江高考模擬)某水溶液中存在H2XO3/HXO5、HYO廣/H2Y0］緩沖對。常溫下，該水溶液中

各緩沖對微粒濃度之比的對數值lgG［G表示c(H2XO3)/c(HX0.)或C(HY0/)/C(H2Y0］)］與溶液pH

103

的變化關系如圖所示(已知:常溫下,H2XO3的電離平衡常數為Ka】=10-64、/fa2=10-,H3YO4的

電離平衡常數為長久=10-2.1、Ka2=10-7.2、乂3=10次7)。下列說法不正確的是()

A.曲線I表示1g嘿繆與溶液pH的關系

B.a-b的過程中，水的電離程度越來越大

C.當C(H2XO3)=C(HX01)時,C(HYOH)>C(H2YO7)

D.當溶液pH逐漸增大時，”當螺萼逐漸減小

3.(2024.金麗衢十二校一模)常溫下，向某濃度H2A溶液中加入NaOH(s),保持溶液體積和溫度不變，測

得pH與-lgc(H2A)、-lgc(A2)、-1g［器變化如圖所示。下列說法不正確的是()

r

<

)

*

TC

卷V

H

(

vlr

K

tr

aTo

A.曲線②代表-1g［吟］變化，曲線③代表-3衣一)

C(HA)

B.由圖中的數據計算得Ka］(H2A)=10°8

+2

C.NaHA溶液中c(Na)>c(HAj>c(Aj>c(H2A)

D.b點時，滿足c(Na+)>3c(A2)

第6頁共12頁

4.常溫下，用0.10mol-L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol-L-1的CH3coOH溶液和

HCN溶液所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.兩種一元弱酸的電離常數:Ka(CH3coOH)<Ka(HCN)

B.溶液中水的電離程度:③，②〉①

C.pH=7時,c(CH3coO)=c(CN)

D.滴定時均可選用甲基橙作指示劑,指示滴定終點

5.賴氨酸［H3N+(CH2)4CH(NH2)CO(X用HR表示］是人體必需氨基酸淇鹽酸鹽(H3RCI2)在水溶液中存

K,K2K3

在如下平衡:H3R2+-H2R+-HR-R-。向一定濃度的H3RCI2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中

H3R2+、H2R+、HR和R-的分布系數3(X)隨pH變化如圖所示。已知3(為=再巧而篇荷麗不，

下列表述正確的是()

B.M點,c(Cl)+c(OH)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)

C.0點,pH」些;臉

D.P點,c(Na+)>c(Cl)>c(OH)>c(H+)

6.某溫度下,向一定體積的0.2molL』H2CrO4溶液中逐漸加入KOH固體(溶液體積保持不變),各種含

銘元素微粒及OH的濃度隨pH的變化如圖所示。下列有關說法中，正確的是)

第7頁共12頁

(mol-L-1)

A.該溫度下的KW=10"3

B.溶液中存在平衡Cr2O丈+H20-2CrOt+2H+,該溫度下此反應的^=10-132

C.KHCrCU溶液呈堿性

D.E點溶液中存在c(K+)<2c(Cr2O歹在3c(CrO：-)

對數圖像的解題策略

⑴先確定圖像的類型是對數圖像還是負對數圖像。

⑵再弄清楚圖像中橫坐標和縱坐標的含義，是濃度對數還是比值對數。

⑶抓住圖像中的特殊點如pH=7、lgx=0、交叉點等。

⑷理清圖像中曲線的變化趨勢及含義,根據含義判斷線上、線下的點所表示的意義。

⑸將圖像中數據或曲線的變化與所學知識對接，作出選項的正誤判斷。

參考答案

真題導航

l.D[A項，由圖可知,R3N溶液呈堿性，溶液中存在平衡R3N+H2O=R3NH++0H：故A正確;B項，由

電離常數公式可知，黑端=余。當溶液pH為5時，廢水中器器=淺占與8,故B正確;C

項面圖可知，溶液pH為2.4時,廢水中的甲酸及其鹽回收率最高。當溶液中pH小于2.4時,隨溶液

pH下降，溶液中氫離子濃度增大，甲酸的電離被抑制，溶液中甲酸根離子濃度減小，與R3NH+作用的數

目減小，故C正確;D項，廢水中存在平衡R3N+H2O=R3NH++0H,當廢水初始pH大于5時,平衡向

第8頁共12頁

左移動，離子交換樹脂活性成分主要以RaN形態存在，故D錯誤;故選Do］

2.C［因為CO/比HCO］的水解程度大，且Na2c03溶液濃度比NaHCCh溶液大，故Na2c。3溶液的起

始pH較大，甲線表示向Na2c03溶液中滴加鹽酸，向Na2c03溶液中滴加鹽酸時,COg一

HCO5TH2CO3TCO2,開始加入鹽酸時沒有C02產生,故丁線表示向Na2c03溶液中滴加鹽酸,A項錯

誤;從圖像可以看出,b點尚未放出C02,此時反應的離子方程式是HCO/H+-H2co3,B項錯誤;圖像

顯示c點pH在8~10,則可以用酚猷作指示劑,d點pH在3~4,則可以用甲基橙作指示劑,C項正確;根

據質子守恒,Na2c03溶液中c(OH)=c(H+)+c(HCO#2c(H2co3),D項錯誤。］

3.D［Cl為吸電子基，則CH2cleOOH的酸性弱于CHChCOOH,故

Ka(CH2cleOOH)<Ka(CHCl2coOH)。調pH時,CHC12coOH溶液中CHCkCOOH分布系數減小的趨

勢快,CHC12coCT分布系數增大的趨勢快,CH2cleOOH溶液中CH2clec)0H分布系數減小的趨勢緩

慢,CH2clec)0-分布系數增大的趨勢緩慢，故曲線M表示8(CH2ClCOOj~pH的變化關系,A錯誤;a點

時，溶液的pH=l,即c(H+)=0.1mol-L_1,c(H+)?c(OHj=1x10-13mol-L1,而a點酸的濃度

1+

c(CHChCOOH)=0.6rnol-L-,故c(H)>c(CHCl2COOj+c(OHj,B錯

c(CH2c2C00->C(H+)

誤；Ka(CH2cle00H)=當C(CH2C1COOH)=C(CH2C1COO)

C(CH2CZCOOW)

時，Ka(CH2clec)OH)=c(H+klO-2.8,同理，Ka(CHCl2coOH)=10」3,c錯誤；鼠制黑藍

6(CHC12c。。一)'p.08日寸,d(C2cCOO)05,<5(CC-C00)035,古攵a(cHQ2c00H)o.85f?［石角。］

4.B［設X、Y、Z與CN-形成的配離子化學式分別為X(CN)x、Y(CN),SZ(CN)“以X為例,存在解

離平衡X(CN)x—X+xCN，其平衡常數KX=C%：；￡?兩邊同時取對數并整理得lg-^-=x-［-lg

c(CNj］+lgKx,則X對應的圖像為斜率為x的直線，同理,Y對應的圖像為斜率為y的直線,Z對應的圖

像為斜率為z的直線。設X的初始濃度為見99%的X轉化成配離子

時,C(為=0.01區區924=0.990坨益為=恒黑=2同理趣就*產2,在圖像中找到X、Y兩直

C［八(LN)x\'J.。LI(LNJyJ

線縱坐標值為-2對應的橫坐標的值,X的橫坐標數值更大,由于橫坐標是-lgc(CN)則X對應的c(CNj

更小,A錯誤;向Q點X、Z的混合液中加少量可溶性Y鹽,Y會消耗溶液中的CN,新平衡下c(CN)

第9頁共12頁

會變小,-lgc(CN)就會變大,則此時X、Z對應的點會沿著相應直線向右移動，結合圖像可知，移動

后趣就>館房*7則就>就今田正確;根據上述分析知,x>y>z,因此由Y和Z分別制

備等物質的量的配離子時，消耗CN-的物質的量Y>Z,C錯誤;直線上的點代表平衡狀態,P點在Y對應

直線的下方，在-lgc(CN)不變即c(CN)不變的情況下,P點的1g不繇相比平衡時偏小，即會?偏

小,則此時。丫=久黨;？?<KY,則解離平衡Y(CN)y=Y+yCN-會向右移動，故P點時Y配離子的解離

速率大于生成速率,D錯誤。］

5.D

核心整合

3.⑵增大減小⑶1043=

模擬預測

l.B2.C

3.D［向某濃度H2A溶液中加入NaOH固體時，由于二者發生反應，所以H2A逐漸減少,-lgc(H2A)會

逐漸增大，所以圖中呈上升趨勢的為-lgc(H2A)與pH變化關系，為曲線①;H2A=H++HA-,HA-

H++A'A2-會逐漸增大,-lgc(A2)會逐漸減小,但是不會等于0,所以呈下降趨勢且與橫坐標無交點的為

一lgc(A2)與pH變化關系，為曲線③;另一條則是-1g*與pH的變化圖為曲線②，以此解答。A.曲線

②代表生陪粉變化曲線③代表-回依2)故A正確;B.電離常數的表達式為J=絲筆等,%=

嗎等，當pH=3.05時,-lgc(A2)與-lgc(H2A)相等，即c(A2)=c(H2A)代入Ka】?(2中，可得?

(2=(10-30)2=1061,又由圖中②可知，當pH=5.3時,-1g［弁0=0很|］c(A+c(HA)即(2=10e所以

Kai(H2A)Wg=10-°8,故B正確;C.NaHA溶液中HA-既存在電離又存在水解，所以c(Na+)>c(HA)HA-

=H++AtHA-+H2O-H2A+OH,所以c(A2)與c(H?A)的大小取決于電離和水解的程度,(廣。,，)

即HA-的水解常數町=詈=日羨=10“32<10-53,所以HA的水解程度小于HA-的電離程度，所以

c(H2A)<c(A2)故NaHA溶液中c(Na+)>c(HA)>c(A2-)>c(H2A),故C正確;D.b點時，電荷守恒為

c(Na+)+c(H+)=2c(A2)+c(HA-)+c(OH)此時pH=5.3,即-1g［箭|］=0,所以c(A2)=c(HA)所以上式變形

第10頁共12頁

為c(Na+)+c(H+)=3c(A2)+c(OH)c(Na+)-3c(A2)=C(0H)C(H+),因為c(OH)<c(H+),所以c(Na+)<3c(A2j,

故D錯誤。］

4.B［同濃度的酸溶液，電離平衡常數越大，溶液酸性越強,起始時CH3C00H溶液pH較

小,CH3co0H酸性較強，則室溫下，電離平衡常數:Ka(CH3co0H)>Ka(HCN),A錯誤;由圖可知,①對應

溶液顯酸性，以CH3C00H的電離為主,此時抑制水的電離，②對應溶液呈中性，對水的電離幾乎無影

響,③對應溶液中溶質為CH3co0Na,CH3co0-水解促進水的電離,故溶液中水的電離程度:③，②〉

①，B正確；根據電荷守恒可知，溶液中分別

++++

有：c(CN)+c(OH)=ci(Na)+c(H),c(CH3COO)+c(OHj=C2(Na)+c(H),pH=7時，則有

c(CN)=ci(Na+),c(CH3co0)=C2(Na+),由圖可知,C2(Na+)>ci(Na+),即c(CH3co0)>c(CN)C錯誤油圖可

知，滴定終點溶液均顯堿性，故滴定時均應選酚猷作指示劑，不能選用甲基橙作指示劑指示滴定終

點,D錯誤。］

91U0869

5.D［M點c(H3R2+)=c(H2R+),由此可知K31022,同理^2~IO-,^3~1O-,—=^^=10--,—=

10K2

需=1°乜因此，故A錯誤；M點存在電荷守

1U1\，2