《2026年新高考5年真题化学河北专版》

10. [2025·山东卷，15T，4 分](双选)常温下，假设 1L 水溶液中 Co²⁺和 C₂O₄²⁻初始物质的量浓度均为 0.01mol·L⁻¹。平衡条件下，体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随 pH 的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知：体系中含钴物种的存在形式为 Co²⁺、CoC₂O₄(s)和 Co(OH)₂(s)；Kₛₚ(CoC₂O₄)=6.0×10⁻⁸，Kₛₚ[Co(OH)₂]=5.9×10⁻¹⁵。下列说法正确的是(CD)


A.甲线所示物种为 HC₂O₄⁻
B.H₂C₂O₄的电离平衡常数 Kₐ₂=10⁻ᵃ
C.pH=a 时，Co²⁺物质的量浓度为 1.6×10⁻³mol·L⁻¹
D.pH=b 时，物质的量浓度：c(OH⁻)＜c(C₂O₄²⁻)

答案： 10. 参考答案CD
命题意图本题结合${pH}$调控的含碳物种分布图为情境，考查电离平衡、溶度积计算等知识，体现了“变化观念与平衡思想”等化学学科核心素养。
解题思路由题意可知，四种含碳物种分别为${H_{2}C_{2}O_{4}}$、${HC_{2}O^{-}_{4}}$、${C_{2}O^{2-}_{4}}$和${CoC_{2}O_{4}(s)}$，在该体系中存在如下平衡，${H_{2}C_{2}O_{4}⇌ HC_{2}O^{-}_{4} + H^{+}}$，${HC_{2}O^{-}_{4} + Co^{2+}⇌ CoC_{2}O_{4}(s) + H^{+}}$，${CoC_{2}O_{4}(s) + 2OH^{-}⇌ Co(OH)_{2}(s) + C_{2}O^{2-}_{4}}$。随着${pH}$增大，上述平衡正向移动，则甲、乙、丙、丁线所示物种分别为${CoC_{2}O_{4}(s)}$、${H_{2}C_{2}O_{4}}$、${HC_{2}O^{-}_{4}}$、${C_{2}O^{2-}_{4}}$，A项错误。${H_{2}C_{2}O_{4}}$的电离平衡常数$K_{ a2} = \dfrac{c{(H^{+})} · c{(C_{2}O^{2-}_{4})}}{c{(HC_{2}O^{-}_{4})}}$，根据图像，无法同时获得$c{(H^{+})}$、$c{(C_{2}O^{2-}_{4})}$、$c{(HC_{2}O^{-}_{4})}$的具体数值，无法计算${H_{2}C_{2}O_{4}}$的电离平衡常数$K_{ a2}$，B项错误。${pH} = a$时，${H_{2}C_{2}O_{4}}$和${HC_{2}O^{-}_{4}}$的摩尔分数相等，均为$0.08$，则由碳元素守恒可知，此时${CoC_{2}O_{4}(s)}$的摩尔分数为$0.84$，${CoC_{2}O_{4}(s)}$的物质的量为$0.01 \ mol· L^{-1} × 0.84 = 0.0084 \ mol$，此时没有${Co(OH)_{2}}$，则${Co^{2+}}$的物质的量为$0.01 \ mol - 0.0084 \ mol = 1.6× 10^{-3} \ mol$，物质的量浓度为$\dfrac{1.6× 10^{-3} \ mol}{1 \ L} = 1.6× 10^{-3} \ mol· L^{-1}$，C项正确。${pH} = b$时，${C_{2}O^{2-}_{4}}$、${CoC_{2}O_{4}}$的摩尔分数均为$0.50$，则${C_{2}O^{2-}_{4}}$的浓度为$0.01 \ mol· L^{-1} × 0.50 = 0.005 \ mol· L^{-1}$，${CoC_{2}O_{4}(s) + 2OH^{-}⇌ Co(OH)_{2}(s) + C_{2}O^{2-}_{4}}$的平衡常数$K = \dfrac{c{(C_{2}O^{2-}_{4})}}{c^{2}{(OH^{-})}} = \dfrac{K_{ sp}{(CoC_{2}O_{4})}}{K_{ sp}{[Co(OH)_{2}]}} = \dfrac{6.0× 10^{-8}}{5.9× 10^{-15}} \approx 10^{7}$，$c{(OH^{-})} = \sqrt{5} × 10^{-5} \ mol· L^{-1} ＜ 0.005 \ mol· L^{-1} = c{(C_{2}O^{2-}_{4})}$，D项正确。

11. [2024·贵州卷，12T，3 分]硼砂[Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O]水溶液常用于 pH 计的校准。硼砂水解生成等物质的量的 B(OH)₃(硼酸)和 Na[B(OH)₄](硼酸钠)。
已知：①25℃时，硼酸显酸性的原理

②lg√5.8≈0.38。
下列说法正确的是(B)

A.硼砂稀溶液中 c(Na⁺)=c[B(OH)₃]
B.硼酸水溶液中的 H⁺主要来自水的电离
C.25℃时，0.01mol·L⁻¹硼酸水溶液的 pH≈6.38
D.等浓度等体积的 B(OH)₃和 Na[B(OH)₄]溶液混合后，溶液显酸性

答案： 11. 参考答案B
命题意图本题以硼砂为素材，主要考查水溶液中的离子反应与平衡，意在考查考生的灵活应用能力，体现了“变化观念与平衡思想”化学学科核心素养。
解题思路由已知信息①知$25\ ^{\circ} C$时$K_{ a}{[B(OH)_{3}]} = 5.8× 10^{-10}$，故$K_{ h}{[B(OH)_{4}]^{-}} = \dfrac{K_{ w}}{K_{ a}{[B(OH)_{3}]}} ＞ K_{ a}{[B(OH)_{3}]}$，故${B(OH)_{3}}$的电离程度小于${[B(OH)_{4}]^{-}}$的水解程度。硼砂水解生成等物质的量的${B(OH)_{3}}$和${Na[B(OH)_{4}]}$，硼砂稀溶液中$c{(Na^{+})} ＜ c{[B(OH)_{3}]}$，A项错误。根据已知信息①${B(OH)_{3} + 2H_{2}O⇌ H_{3}O^{+} + [B(OH)_{4}]^{-}}$，${H^{+}}$是由水提供的，B项正确。$25\ ^{\circ} C$时，${B(OH)_{3} + 2H_{2}O⇌ H_{3}O^{+} + [B(OH)_{4}]^{-}}$的$K_{ a} = 5.8× 10^{-10}$，设平衡时，$c{(H_{3}O^{+})} = c{([B(OH)_{4}]^{-})} = x \ mol· L^{-1}$，则
${B(OH)_{3} + 2H_{2}O⇌ H_{3}O^{+} + [B(OH)_{4}]^{-}}$
起始/${(mol· L^{-1})}$ $0.01$ $0$ $0$
变化/${(mol· L^{-1})}$ $x$ $x$ $x$
平衡/${(mol· L^{-1})}$ $0.01 - x$ $x$ $x$
$K_{ a} = \dfrac{c{(H_{3}O^{+})} · c{([B(OH)_{4}]^{-})}}{c{[B(OH)_{3}]}} = \dfrac{x^{2}}{0.01 - x} \approx \dfrac{x^{2}}{0.01}$，$c{(H_{3}O^{+})} \approx \sqrt{5.8× 10^{-10} × 0.01} \ mol· L^{-1}$，${pH} = -\lg c{(H_{3}O^{+})} \approx 6 - 0.38 = 5.62$，C项错误。${B(OH)_{3}}$电离程度小于${[B(OH)_{4}]^{-}}$水解程度，等浓度等体积的${B(OH)_{3}}$和${Na[B(OH)_{4}]}$溶液混合后，溶液显碱性，D项错误。