2026年高考黑吉辽蒙化学试卷15题解析
(2026年6月10日)
【第一部分原题呈现】
15.室温下,0.10mol·L-1醋酸铜(CuAc2,Ac-表示CH3COO-)溶液中CuAc2、CuAc+、Cu2+和HAc的pX-pH曲线如图。保持体系中Cu元素总物质的量、C元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除氢氧化铜以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是
A.Ⅰ为CuAc+的变化曲线
B.室温下,K=10-2.60
C.室温下,Ksp[Cu(OH)2]=10-20.97
D.Q点:c(HAc)×[3+Kac/(H+)]<0.20mol·L-1
【第二部分整体概述】
本题是一道以醋酸铜溶液多重平衡体系为背景的高考压轴级水溶液平衡图像题,以pX-pH曲线为载体,融合弱酸电离、配位平衡、沉淀溶解平衡与物料守恒,全面考查学生对复杂平衡体系的综合分析能力,是高考化学“水溶液与离子平衡”模块的典型命题形式。
题目构建了0.10mol·L-1CuAc2溶液的多物种共存体系,涉及Cu2+的配位(与Ac-形成CuAc+、CuAc2)、HAc的电离、Cu(OH)2的沉淀溶解三类平衡,通过pX=-lgc(X)的图像形式呈现物种浓度随pH的变化规律,同时给出HAc的Ka数据,要求学生通过图像解读、平衡推导、守恒分析完成选项判断。
从考查方式看,本题具有以下典型特征:1.情境创新:以醋酸铜配位平衡为载体,突破了传统弱酸/盐溶液的单一平衡情境,考查真实化学体系的分析能力;2.图像综合:pX-pH图像同时呈现4种物种的浓度变化,需结合平衡移动规律判断曲线对应物种,考查图像解读与平衡关联能力;3.多重平衡融合:将弱酸电离、配位平衡、沉淀溶解平衡联立,考查平衡常数的推导与应用;4.守恒变形考查:选项D通过物料守恒的变形形式,考查学生对守恒思想的灵活应用能力;5.定量与定性结合:既有曲线趋势的定性判断,也有平衡常数、溶度积的定量计算,全面考查学生的逻辑推理与数据处理能力。(如果有收获,请点赞、关注、收藏并转发)
【第三部分选项详解】
判断四条曲线对应的物种。pH变化对体系的影响分析:pH升高,溶液中c(Ac-)增大(HAc电离平衡正向移动),Cu2+与Ac-的配位平衡正向移动,因此c(Cu2+)降低、c(CuAc+)先升后降(继续配位生成CuAc2)、c(CuAc2)升高;pH升高,c(H+)降低,HAc的电离平衡正向移动,c(HAc)降低;结合pX=-lgc(X)(pX越大,浓度越小),以及pH=3.0时的初始浓度[c(CuAc2)≈10-3mol·L-1,pX=3.0],可得:下降曲线:CuAc2(pH升高,配位正向移动,浓度升高,pX降低);曲线Ⅰ:pH升高时pX先降后升,对应CuAc+(先生成后配位生成CuAc2,浓度先升后降,pX先降后升);曲线Ⅱ:pH升高时pX逐渐升高,对应Cu2+(配位/水解导致浓度降低,pX升高);曲线Ⅲ:pH升高时pX逐渐升高,对应HAc(电离正向移动,浓度降低,pX升高)。
A选项:Ⅰ为CuAc+的变化曲线
平衡移动趋势判断。pH较低时,c(Ac-)低,Cu2+主要以游离态存在;pH升高,c(Ac-)增大,Cu2+与Ac-结合生成CuAc+,c(CuAc+)升高,pX降低;pH继续升高,c(Ac-)进一步增大,CuAc+继续与Ac-结合生成CuAc2,c(CuAc+)降低,pX升高。因此曲线I呈现“pX先降后升”的趋势,符合CuAc+的浓度变化规律,所以A选项正确。
B选项:室温下,K=10-2.60
反应Cu2++HAc⇌CuAc++H+的平衡常数K=【c(CuAc+)∙c(H+)】/【c(Cu2+)∙c(HAc)】。当pH=3.46时,曲线Ⅰ和Ⅱ相交,则c(CuAc+)=c(Cu2+)。又由M点坐标可知,此时c(HAc)=10-0.86mol·L-1。代入平衡常数表达式有K==【c(CuAc+)∙c(H+)】/【c(Cu2+)∙c(HAc)】=10−3.46/10−0.86 =10-2.60,所以B选项正确。
C选项:室温下,Ksp[Cu(OH)2]=10-20.97
根据P点坐标计算。此时pH=5.75,c(CuAc+)=c(HAc)=10-1.87mol·L-1,反应Cu2++HAc⇌CuAc++H+的平衡常数K=【c(CuAc+)∙c(H+)】/【c(Cu2+)∙c(HAc)】=10-2.60,代入数据可得到:10−5.75/c(Cu2+) =10-2.60,故c(Cu2+)=10-3.15mol·L-1,因此Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=10-3.15×(10−14/10−5.75)2=
10-19.65,所以C选项错误。
D选项:Q点:c(HAc)×[3+]<0.20mol·L-1
C元素物料守恒分析。溶液中C元素的物料守恒:c(HAc)+c(Ac-)+ c(CuAc+)+2c(CuAc2)=0.20mol·L-1。由Ka=c(H+)∙c(Ac−)/c(HAc),得c(Ac−)/c(HAc)=Kac/(H+),故c(HAc)×[3+Kac/(H+)]=
3c(HAc)+c(Ac-),因Q点c(HAc)=c(CuAc2),则3c(HAc)+c(Ac-)=
c(HAc)+c(Ac-)+2c(CuAc2)<c(HAc)+c(Ac-)+c(CuAc+)+2c(CuAc2)
=0.20mol·L-1,所以D选项正确。
综上所述,C选项错误,为本题正确答案。
【第四部分必备知识】
1.水溶液多重平衡知识。①弱酸电离平衡:HAc的电离平衡、电离常数Ka的表达式与应用;②配位平衡:金属离子(Cu2+)与配体(Ac-)的配位反应及平衡移动规律;③沉淀溶解平衡:Cu(OH)2的溶度积Ksp的表达式及pH对沉淀生成的影响。
2.守恒思想。①元素守恒(物料守恒):Cu元素、Ac元素的物料守恒式书写与变形;②电离平衡的守恒变形:利用Ka将c(Ac-)转化为含c(HAc)和c(H+)的表达式。
3.图像分析方法。①pX的定义与意义:pX=-lgc(X),pX与浓度的关系;②曲线趋势与平衡移动的关联:pH变化对物种浓度的影响;特殊点(交点、拐点、标注点)的化学意义与数据提取。
4.平衡常数计算。①多重平衡常数的联立推导:配位平衡与弱酸电离平衡的常数联立;②利用图像数据计算K、Ksp的方法。
【第五部分 复习启示】
1.夯实基础,构建知识网络:系统梳理水溶液中各类平衡的知识点,形成关联的知识网络,避免孤立学习。
2.专项突破图像题:主动练习pX-pH、分布系数等图像题,总结图像解读的方法与技巧。
3.强化守恒思想的应用:多练习复杂体系的物料守恒、电荷守恒书写与变形,提升守恒思想的应用能力。
4.培养“定性+定量”的解题思维:先通过平衡移动规律定性判断选项,再通过数据计算定量验证,形成严谨的解题逻辑。
【说明】
因本人水平有限,以上解析仅代表个人观点,仅供诸君参考审度,其中可能存在不足之处,敬请诸君批评指正,不胜感激!