2027年高考化学一轮总复习 第44讲 溶液中粒子浓度变化及图像分析 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第44讲 溶液中粒子浓度变化及图像分析 专项练习（含解析），共19页。试卷主要包含了某一元弱酸HA,常温下Ka=1等内容，欢迎下载使用。
1.(2026·南京外国语一模)室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。已知:Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11,Ksp(CaCO3)=3.4×10-9。
实验1:用pH试纸测得0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液的pH约为8。
实验2:将0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液加热煮沸后冷却至室温,溶液pH约为11。
实验3:向10 mL 0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中滴加0.1 ml·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A.0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中:c(H2CO3)>c(CO32-)+c(OH-)
B.实验2所得溶液中:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.实验2所得溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)
D.实验3中发生反应的离子方程式为Ca2++HCO3-CaCO3↓+H+
2.(2025·南通三模)NaOH溶液可以吸收废气中的NO2,生成NaNO3和NaNO2。现用100 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液吸收含NO2的废气(无其他含氮气体,忽略溶液体积的变化)。已知Ka(HNO2)=5×10-4、Ka1(H2CO3)=4.5×10-7。室温下,下列说法正确的是( )
A.0.1 ml·L-1 NaNO2溶液中存在:c(H+)=c(OH-)+c(HNO2)
B.n总(N)=0.01 ml时吸收液中存在:c(Na+)=c(NO3-)+c(NO2-)+c(HNO2)
C.吸收过程中溶液中可能存在:c(NO3-)c(A2-)
B.实验2滴加KOH溶液过程中水的电离程度逐渐减小
C.实验2所得的溶液中:c(H+)+c(H2A)+c(HA-)=c(OH-)
D.实验3中反应的离子方程式:Ca2++2OH-+2HA-CaA↓+A2-+2H2O
4.(2025·无锡模拟)某一元弱酸HA,常温下Ka(HA)=1.8×10-4,向20 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HA溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HA溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.曲线a表示Na+的浓度随加入HA溶液体积的变化
B.M点:2c(A-)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(HA)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+c(HA)+c(A-)
D.N点:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)>c(HA)
5.(2025·新高考基地大联考)配合物三草酸合铁酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}是制备活性铁催化剂的主要原料。制备三草酸合铁酸钾晶体主要流程如下:
已知:“调节pH”时,溶液中c(C2O42-)c(H2C2O4)随pH变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.“溶解”后的溶液中存在:c(Fe2+)+c(H+)+c(NH4+)=c(SO42-)+c(OH-)
B.0.1 ml·L-1 K2C2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
C.“调节pH”反应最佳pH为3.5,此时c(C2O42-)c(H2C2O4)=101.6
D.三草酸合铁酸钾晶体溶于水存在:c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
6.(2025·苏锡常镇二模)室温下,H2C2O4溶液中含碳微粒的分布分数与pH的关系如图所示。
已知C2O42-的分布分数:δ(C2O42-)=c(C2O42-)c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
下列说法正确的是( )
A.pH=3.0时:c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
B.浓度均为0.1 ml·L-1 Na2C2O4和NaHC2O4的混合液中:c(HC2O4-)>c(C2O42-)
C.向0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液中滴加氨水至pH=7的溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)>c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)
D.向0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液中加入NaOH溶液至pH=4.2的反应:3H2C2O4+5OH-HC2O4-+2C2O42-+5H2O
7.常温下,已知H3PO4溶液中含磷物种的浓度之和为0.01 ml·L-1,溶液中各含磷物种的lg c-pOH关系如图所示[pOH=-lg c(OH-)]。下列说法错误的是( )
A.曲线③表示lg c(H2PO4-)随pOH的变化
B.当c(H2PO4-)=c(HPO42-),溶液的pH约为7.2
C.y点溶液中:c(HPO42-)c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4)
参考答案
1.C 解析:0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中,根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),根据物料守恒可知c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),两式联立可得c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(CO32-),则c(H2CO3)c(HCO3-),C正确;实验3中向10 mL 0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液中滴加0.1 ml·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀,反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-CaCO3↓+H2O+CO2↑,D错误。
2.B 解析:0.1 ml·L-1 NaNO2溶液中存在质子守恒,应为c(H+)+c(HNO2)=c(OH-),A错误;N的总物质的量为0.01 ml时,NaOH和NO2恰好完全反应,所以溶液中的溶质为NaNO2和NaNO3,但NaNO2会发生水解反应生成HNO2,故元素守恒为n(Na+)=n(NO3-)+n(NO2-)+n(HNO2),因体积相同,则c(Na+)=c(NO3-)+c(NO2-)+c(HNO2),B正确;NaOH溶液吸收NO2,生成等量的NaNO3和NaNO2,但NO2-水解使其浓度降低,故c(NO3-)>c(NO2-),C错误;用0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液吸收废气可发生反应:CO32-+2NO2NO3-+NO2-+CO2,题给离子方程式不符合要求,D错误。
3.D 解析:0.05 ml·L-1KHA溶液的pH约为4.01,溶液显酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程度,所以c(A2-)>c(H2A),A错误;实验2滴加KOH溶液过程中,KOH与KHA反应的离子方程式为OH-+HA-A2-+H2O,溶液酸性减弱,电离程度增大,且生成的A2-水解促进水的电离,故水的电离程度增大,B错误;实验2所得的溶液为K2A溶液,列出电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),以及元素守恒:c(K+)=2[c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)],联立得到:c(H+)+2c(H2A)+c(HA-)=c(OH-),C错误;向0.05 ml·L-1 KHA溶液中滴加少量澄清石灰水,氢氧化钙量不足,氢氧根离子被HA-完全反应,生成A2-与Ca2+结合生成CaA沉淀,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HA-CaA↓+A2-+2H2O,D正确。
4.B 解析:在氢氧化钠溶液中缓慢滴入相同浓度的某一元弱酸HA溶液,发生反应:HA+NaOHNaA+H2O,随着HA的加入,溶液中c(OH-)减小,c(A-)增加,根据图示信息,a曲线表示c(OH-),b曲线表示c(A-);当HA加到10 mL时,氢氧化钠消耗了一半,溶液中存在等物质的量的NaOH和NaA,当HA加到20 mL时,恰好与氢氧化钠完全反应,溶液的溶质为NaA。根据分析,a曲线表示c(OH-),加入20 mL HA溶液时,c(Na+)等于0.05 ml·L-1不为0,A错误;M点时,HA加入了10 mL,氢氧化钠消耗了一半,溶液中存在等物质的量的NaOH和NaA,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由于此时溶液中存在等物质的量的NaOH和NaA,可近似认为c(A-)=c(OH-),代入电荷守恒式,得:2c(A-)=c(Na+)+c(H+),B正确;当V(HA)=10 mL时,溶液中存在等物质的量的NaOH和NaA,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)和元素守恒:c(Na+)=2c(A-)+2c(HA),两式合并,消去钠离子,则得c(OH-)=c(H+)+2c(HA)+c(A-),C错误;当HA加到20 mL时,恰好与氢氧化钠完全反应,溶液中的溶质为NaA(N点)。A-发生水解:A-+H2OHA+OH-,溶液显碱性,再加上其余的水电离出的OH-,所以c(OH-)>c(HA),因此N点存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),D错误。
5.C 解析:“溶解”后的溶液中存在电荷守恒:2c(Fe2+)+c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),A错误;0.1 ml·L-1 K2C2O4溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4),B错误;对于H2C2O4,H2C2O4H++HC2O4-,Ka1=c(H+)·c(HC2O4-)c(H2C2O4);HC2O4-H++C2O42-,Ka2=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-),根据图示坐标(3.7,100)得Ka1·Ka2=c2(H+)·c(C2O42-)c(H2C2O4)=100×(10-3.7)2=10-5.4,则当pH为3.5时,c(C2O42-)c(H2C2O4)=Ka1·Ka2c2(H+)=10-5.4(10-3.5)2=101.6,C正确;三草酸合铁酸钾溶于水后,主要以[Fe(C2O4)3]3-和K+存在,配离子中的C2O42-部分解离并发生水解,D错误。
6.C 解析:草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,存在电离平衡:H2C2O4HC2O4-+H+、HC2O4-C2O42-+H+,随着pH增大,c(H2C2O4)减小,c(HC2O4-)先增大,后减小,c(C2O42-)增大,故曲线Ⅰ表示δ(H2C2O4)随pH变化,曲线Ⅱ表示δ(HC2O4-)随pH变化,曲线Ⅲ表示δ(C2O42-)随pH变化,Ka1=c(H+)·c(HC2O4-)c(H2C2O4),由Ⅰ和Ⅱ交点可知,Ka1=c(H+)·c(HC2O4-)c(H2C2O4)=10-1.2,同理Ka2=c(H+)·c(C2O42-)c(HC2O4-)=10-4.2。pH=3.0时,由曲线各微粒分布分数可知,Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,则离子浓度:c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),A错误;溶液中存在电离平衡:HC2O4-C2O42-+H+、电离常数Ka2=10-4.2,水解平衡:C2O42-+H2OHC2O4-+OH-、水解常数:Kh1=KWKa2=10-9.8,显然HC2O4-电离程度大于C2O42-水解程度,则溶液中:c(HC2O4-)c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),C正确;向0.1 ml·L-1 H2C2O4溶液中加入NaOH溶液至pH=4.2时,溶液中HC2O4-和C2O42-浓度相等,则离子方程式为2H2C2O4+3OH-HC2O4-+C2O42-+3H2O,D错误。
7.C 解析:H3PO4溶液中含P微粒有H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-。由图示可知,随着pOH减小,溶液碱性增强,H3PO4浓度减小,H2PO4-、HPO42-浓度先增加后减小,PO43-浓度逐渐增大,故曲线①表示pc(PO43-)随pOH的变化,曲线②表示pc(HPO42-)随pOH的变化,曲线③表示pc(H2PO4-)随pOH的变化,曲线④表示pc(H3PO4),并可写出H3PO4平衡常数的表达式Ka1=c(H2PO4-)·c(H+)c(H3PO4),Ka2=c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-),Ka3=c(PO43-)·c(H+)c(HPO42-)。曲线③表示pc(H2PO4-)随pOH的变化,A正确;图中z(11.98,-2.3),此时pc(H2PO4-)=pc(H3PO4),当pOH=11.98时,即c(H+)=10-2.02时,c(H2PO4-)=c(H3PO4),则Ka1=c(H2PO4-)·c(H+)c(H3PO4)=c(H+)=10-2.02;根据图中y(9.38,-4.5)知当pOH=9.38时,pc(HPO42-)=pc(H3PO4),即当c(H+)=10-4.62时,c(HPO42-)=c(H3PO4),则Ka1·Ka2=c(H2PO4-)·c(H+)c(H3PO4)·c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-)=c2(H+)=(10-4.62)2=10-9.24,Ka2=c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-)=10-9.24Ka1=10-9.2410-2.02=10-7.22≈10-7.2,当c(HPO42-)=c(H2PO4-)时,Ka2=c(H+)≈10-7.2,溶液的pH约为7.2,B正确;y点溶液中c(H2PO4-)>c(H3PO4),根据P原子守恒可知c(HPO42-)+c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(PO43-)=0.01 ml·L-1,c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+c(PO43-)>0.01 ml·L-1,c(HPO42-)>0.01 ml·L-1-2c(H2PO4-)-c(PO43-),C错误;NaH2PO4溶液中Kh(H2PO4-)=KWKa1=10-1410-2.02=10-11.98,Ka2≈10-7.2,Kh(H2PO4-)c(H3PO4),故溶液中c(Na+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(H3PO4),D正确。