专题 10 水溶液中的离子平衡 【真题体验】 1． 【 2021· 山 东 卷 】 赖 氨 酸 [H3N ＋ (CH2)4CH(NH2)COO － ， 用 HR 表 示 ] 是 人 体 必 需 氨 基 酸 ， 其 盐 酸 盐 （H3RCl2）在水溶液中存在如下平衡： H3R2＋ H2R＋ HR R－ 向一定浓度的 H3RCl2 溶液中滴加 NaOH 溶液，溶液中 H3R2＋、H2R＋、HR 和 R－的分布系 δ(x)随 pH 变 化如图所示。已知 δ(x)＝，下列表述正确的是 A．＞ 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＋) 【答案】CD 【解析】各曲线所代表微粒如图所示。 M 点时 c(H3R2＋ )＝c(H2R ＋ )，则 K1 ＝＝c(H ＋ )≈10 －2 ；N 点时 c(H2R＋)＝c(HR)，则 K2＝＝c(H＋)≈10－9；P 点时 c(HR)＝c(R－)，则 K3 ＝≈10－11。 A 项，≈10－7，≈10－2，则＜，错误； B 项，由电荷守恒可知 c(Cl － )＋c(OH － )＋c(R － )＝2c(H3R2 ＋ )＋ c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)，因 M 点时，c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，所以 c(Cl － )＋c(OH－)＋c(R－)＝3c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)，错误； C 项，O 点 c(H2R＋)＝c(R－)，－lg K2－lg K3＝－lg K2·K3＝－lg·＝－lg c2(H＋)＝2×[－lg c(H＋)]＝2pH， 正确； D 项，由电荷守恒可知 c(Cl－)＋c(OH－)＋c(R－)＝2c(H3R2＋)＋c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)，在 P 点时，由 图像可知 c(H3R2＋)、c(H2R＋)可忽略不计，则 c(Cl－)＋c(OH－)＋c(R－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，此时溶液呈碱性， 即 c(OH－)＞c(H＋)，则 c(Cl－)＋c(R－)＜c(Na＋)，所以 c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)，正确。 2 ． 【 2020· 山 东 卷 】 25℃ 时 ， 某 混 合 溶 液 中 c(CH3COOH) ＋ c(CH3COO － )=c(CH3COOH)=0.1mol/L，1gc( CH3COOH)、1gc(CH3COO －)、lgc(H＋)和 1gc(OH－)随 pH 变化的关系如下 图所示。Ka 为 CH3COOH 的电离常数，下列说法正确的是( ) A．O 点时，c(CH3COOH)=c(CH3COO－) B．N 点时， pH=-lgK a C．该体系中， c  CH 3COOH  = 0.1c  H +  K a +c  H +  mol � L-1 D．pH 由 7 到 14 的变化过程中， CH3COO－的水解程度始终增大 【答案】BC 【解析】根据图像分析可知，随着 pH 的升高，氢氧根离子和醋酸根离子浓度增大，氢离子和醋酸离 子 浓 度 减 小 ， 又 pH=7 的 时 候 ， 氢 氧 根 离 子 浓 度 等 于 氢 离 子 浓 度 ， 故 可 推 知 ， 图 中 各 曲 线 代表的浓度分别是：曲线 1 为 lgc(CH3COO－)随 pH 的变化曲线，曲 线 2 为 lgc(H＋)随 pH 的变化曲线，曲线 3 为 lgc(OH－)随 pH 的变化曲线，曲线 4 为 lgc(CH3COOH)随 pH 的 变化曲线。A 项，根据上述分析可知，O 点为曲线 2 和曲线 3 的交点，对应的 pH=7，应该得出的结论为： c(H ＋ )= c(OH － )，故 A 错误；B 项，N 点为曲线 1 和曲线 4 的交点， lgc(CH3COO － )=lgc(CH3COOH)，即 c(CH3COO － )=c(CH3COOH)，因 Ka= c  CH3COO-  � c  H+  c  CH 3COOH  ，代入等量关系并变形可知 pH=－lgKa，故 B 正确；C 项，c(CH3COO － )＋c(CH3COOH)=0.1mol/L，则 c(CH3COO － )=0.1mol/L－ c(CH3COOH)，又 Ka= c  CH 3COO -  � c  H+  c  CH3COOH  0.1c(H + ) ， 联 立 两 式 消 去 c(CH3COO ) 并 化 简 整 理 可 得 出 ， c(CH3COOH)= K a  c(H + ) － mol/L，故 C 正确；D 项，醋酸根离子的水解平衡为：CH3COO －＋H2O � CH3COOH ＋OH－，pH 由 7 到 14 的变化过程中，碱性不断增强，c(OH－)不断增大，则使不利于醋酸根离子的水解平衡，会使其水解程度 减小，故 D 错误；故选 BC。 【模拟试题】 1．【2021 泰安一模】下列说法正确的是( ) A．常温下，由水电离产生的 c(H＋)＝10－12 mol·L－1 的溶液中：K＋、Na＋、ClO－、I－大量共存 B．pH＝a 的氨水溶液，稀释 10 倍后，其 pH＝b，则 a＞b＋1 C．次氯酸钠溶液中通少量 CO2：ClO－＋CO2＋H2O＝HClO＋HCO－ 3 D．电解氯化镁溶液：2Cl－＋2H2O=======2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 2．【 2021 德州 一模】 常温下，向一定物质的量浓度的亚磷酸 H3PO3(二元弱 酸)溶液中逐滴加人某浓度的 NaOH 溶液，混合溶液的 pH 与离子浓度的关 系如图所示。下列说法错误的是 A．亚磷酸常温下的电离平衡常数 Ka1、Ka2 均可由图中信息计算得出 B．表示 pH 与 lg 的变化关系曲线的Ⅰ C． NaH2PO3 溶液中 H2PO－ 3 的电离能力小于其水解能力 － D．当滴入一定量的 NaOH 溶液时 c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(HPO3 )＋c(H2PO－ 3 )＋c(OH ) 2－ 3．【2021 临沂一模】研究含铅废水的处理具有重要意义。向含 Pb2＋的废水中逐滴滴加 NaOH 溶液，溶液 变浑浊，继续滴加 NaOH 溶液又变澄清。溶液中 Pb2＋及其与 OH －形成的微粒的浓度分数(α)随溶液 pH 变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．Pb2＋的浓度分数先减小后增大 B．除去溶液中的 Pb2＋，应将溶液的 pH 调至约为 10 C．pH＝7 时，溶液中的阳离子仅有 Pb2＋和 Pb(OH)＋ － D．pH≥13 时，溶液中发生的主要反应为：Pb(OH)－ 3 ＋OH ＝Pb(OH)4 2－ 4．【2021 青岛一模】常温下，将 NaOH 溶液滴 加到二元弱酸 H2A 溶液中，混合溶液的 pH 与粒子浓度变化 关系如图所示。 下列叙述错误的是 A．M 是曲线 lg 与 pH 的关系 B．Ka2(H2A)＝10－5.4 C．水的电离程度：d＞b＞c＞a D．d 点溶液：c(Na ＋ )＞c(A2－ )＞c(HA － )＞ 5．【2021 滨州二模】室温下，向两份浓度均为 c(H＋)＝c(OH－) 0.1 mol·L － 1 HX 溶液中分别滴加 0.1 mol·L－1 盐酸和 NaOH 溶液，向两份 0.1 mol·L－1 HY 溶液中也进行同样操作，测得 x[x＝－lg 其中 A＝X 或 Y]与溶液 pH 的关系如图 所示。 已知：Ka(HX)＞Ka(HY) 下列说法正确的是 A ． HY 溶 液 对 应 的 曲 线 为 I ， Ka(HY) 的 数 量 级 为 10－4 B．a 点溶液中：c(HY)＋c(Y－)＝0.10 mol·L－1 C．溶液中水的电离程度：f＞e＞d D ． e 点 溶 液 中 ： c(Na ＋ ) ＜ c(HX) ， NaX 的 Kh ＝ 1.0×10－10.5 6．【2021 滨州一模】室温下，用 0.1 mol·L －1 的 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L －1 的 HAuCl4 溶液。溶液 中，含氯微粒 a、b 的分布系数 δ、NaOH 溶液体积 V(NaOH)与 pH 的关系如图所示[比如 HAuCl4 的分布 系数，δ(HAuCl4)＝]。 下列叙述错误的是( ) A．X 点，溶液中 c(Na＋)＞c(HAuCl4) B．p 点，溶液中 c(HAuCl4)＋c(H ＋ )＜c(AuCl － 4 )＋c(OH － ) C．n 点，溶液中 δ(AuCl－ 4 )约为 0.75 D．q 点，溶液的 pH 在 8~9 之间 7．【 2021 德 州 二 模 】 某温度下，分别向 10mL 浓度均为 0.1 mol·L －1 的 CuCl2 和 ZnCl2 溶液中滴加 0.1 mol·L －1 的 Na2S 溶液，滴加过程中溶液 中－lgc(Cu2＋)和－lgc(Zn2＋)与 Na2S 溶液体积(V)的关系如图所示。[已 知：Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，1g3≈0.5]，下列说法正确的是 A．a 点的 ZnCl2 溶液中：c(Cl－)＜2[c(Zn2＋)＋c(H＋)] B．由图像可以计算得出该温度下 Ksp(ZnS)＝10－35.4 C．a—b—e 为滴定 CuCl2 溶液的曲线 D．d 点纵坐标约为 33.9 8．【2021 菏泽二模】25℃时，将 SO2 通入蒸馏水中模拟酸雨形成过程，实验数据如图。已知 H2SO3 的 Ka1 ＝10－2，Ka2＝10－7。下列说法不正确的是 A．在 50 s~300 s 时间段，pH 下降的原因是二氧化硫与水反应 生成了亚硫酸 B．在 300 s 未通 O2 时，溶液中 c(H2SO3)＝10－5.46 mol•L－1 C．在 400s 时，溶液中 －6.75 c(HSO－ mol•L－1 3 )＋c(SO3 )＋c(SO4 )＋c(H2SO3)≈10 2－ 2－ D．在 600s 时，溶液中 c(H＋)约为 c(SO4 )的 2 倍 2－ 9．【2021 菏泽一模】某二元酸(化学式用 H2X 表示)在水中的电离方程式是：H2X＝H＋＋HX－，HX－ H ＋ ＋ X2 － 。 25℃ 时 ， 向 20.00 ML 0.1 mol·L － 1 H2X 溶液中滴入 0.1 mol·L －1 NaOH 溶液，pOH 水 表示溶液中由水电离出的 c 水(OH －)的负对数[－ lgc 水 (OH － )]，pOH,与所加 NaOH 溶液体积的关 系如图所示。下列说法中正确