2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测(四十四) 水溶液中的新型图像分析 (含答案)
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课时跟踪检测(四十四) 水溶液中的新型图像分析
1.室温下,向20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lg c(H+)水]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法错误的是( )
A. 室温下,醋酸的电离常数约为1.0×10-5
B. c、e两点溶液:c点显中性,e点显碱性
C. d点溶液中:c(Na+)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1
D. b、f点溶液中均有:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
2.室温下,将0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴加到0.10 mol·L-1 HA溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.溶液中水的电离程度:N>P>Q
B.P点溶液中:c(Na+)=c(OH-)+c(HA)-c(H+)
C.Q点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)
D.室温下,NaA的水解平衡常数Kh=10-4.75
3.25 ℃时,用1.00 mol·L-1NaOH溶液调节0.10 L某二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量浓度及pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.该二元弱酸溶液的pH约为2.5
B.pH=5时,c(H2A)=100c(A2-)
C.V(NaOH溶液)=0.015 L时,c(Na+)c(X2-)>c(H2X)
D.25 ℃时,NaHX溶液中:c(OH-)>c(H+)
7. 已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lg的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A. L1代表-lg c(Sr2+)与lg的变化曲线
B.Ksp(SrF2)数量级为10-9
C.a、c两点的溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF)
D.c点的溶液中存在c(Cl-)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+)
8.草酸(H2C2O4)是一种二元有机弱酸,广泛分布于各种植物、动物和真菌体中。常温下,向草酸溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg M随pH的变化关系如图所示,其中M代表或。已知:碳酸的电离常数Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ中M代表
B.向K2CO3溶液中加入少量草酸溶液的离子方程式为CO+H2C2O4===C2O+H2O+CO2↑
C.当溶液的pH=1.22~4.19时,c(Na+)>2c(C2O)+c(HC2O)
D.当溶液的pH=2.705~4.19时,c(HC2O)> c(H2C2O4)> c(C2O)
9.某温度下,分别向10 mL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-lg c(Cu2+)和-lg c(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg 3≈0.5]。下列说法错误的是( )
A.溶液pH:a<b<e
B.a点的ZnCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Zn2+)+c(H+)]
C.a—b—e为滴定CuCl2溶液的曲线
D.d点纵坐标约为33.9
10.常温下,用0.100 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液,NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂,测得溶液中pSCN[pSCN=-lg c(SCN-)]、pAg[pAg=-lg c(Ag+)]随加入NH4SCN溶液体积的变化关系如图所示。已知:Ag++SCN-===AgSCN↓;常温下,Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3;Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。下列说法错误的是( )
A.滴定终点时溶液颜色变为红色,且振荡后不褪色
B.该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)=10-12
C.为防止指示剂失效,溶液应维持pH小于1.9
D.当加入17.00 mL NH4SCN溶液时溶液中c(SO)=0.14 mol·L-1
11.常温下,用NaOH溶液滴定二元弱酸亚磷酸溶液,溶液中-lg 与-lg c(H2PO)或-lg 与-lg c(HPO)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线L2表示-lg 与-lg c(HPO)的变化关系
B.Ka1(H3PO3)的数量级为10-2
C.等浓度等体积的H3PO3溶液与NaOH溶液充分混合后,溶液中:c(HPO)<c(H3PO3)
D.pH=6.54时,溶液中:c(Na+)<3c(HPO)
12.常温下,0.1 mol·L-1H2R溶液中含R各粒子的分布分数δ(R)[如δ(R2-)=]随溶液pH的变化关系如图1所示,向0.1 mol·L-1Na2R溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的pH与P[P=lg或lg ]的变化关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:c>d>b>a
B.图1中M点即为图2中N点,对应溶液的pH=2.8
C.b点时,c(H2R)>c(HR-)>c(R2-)
D.d点时,3c(HR-)<c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)
13.25 ℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Fe2+)]随pH的变化关系如图所示,已知:Ksp[Fe(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2](不考虑二价铁被氧化)。下列说法错误的是( )
A.曲线②代表pc(Fe2+)随pH的变化关系
B.相对于Cu(OH)2,Fe(OH)2更易溶于HX溶液
C.调节溶液的pH=6.0时,可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
D.滴定HX溶液至a点时,溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
14.某温度下,向0.1 mol·L-1 H2X溶液中缓慢加入固体NaOH,溶液pH、温度随的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.M点对应溶液中,Ka1(H2X)≈1.0×10-5
B.N点对应溶液中,c(H2X)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-)
C.P点对应溶液中,c(Na+)>c(HX-)+2c(X2-)
D.Q点对应溶液中,Kh1(X2-)=1.0×10-10
15.常温下,AgCl(白色)与Ag2CrO4(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示 [其中pAg=-lg c(Ag+),pX=-lg c(X),X=Cl-或CrO]。下列说法错误的是( )
A.Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-12
B.区域Ⅰ只存在AgCl沉淀,区域Ⅱ只存在Ag2CrO4沉淀
C.用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-时,可用K2CrO4作指示剂
D.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=108.2
课时跟踪检测(四十四) 水溶液中的新型图像分析
1.室温下,向20 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lg c(H+)水]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法错误的是( )
A. 室温下,醋酸的电离常数约为1.0×10-5
B. c、e两点溶液:c点显中性,e点显碱性
C. d点溶液中:c(Na+)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1
D. b、f点溶液中均有:c(CH3COO-)>c(CH3COOH)
解析:选C 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,[-lg c(H+)水]=11,c(H+)=10-3 mol·L-1,醋酸的电离常数约为=1.0×10-5,选项A正确;d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa,溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,c点醋酸过量、e点NaOH过量,则c点溶液呈中性、e点溶液呈碱性,选项B正确;d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa,混合溶液体积是醋酸或NaOH溶液体积的2倍,则浓度是原来一半,根据物料守恒得c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1, c(CH3COOH)很小,故c(Na+)+c(CH3COO-)>0.05 mol·L-1,选项C错误;b点加入n(NaOH)是醋酸的一半,则混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,CH3COOH抑制水电离、CH3COONa促进水电离,根据图知,水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1,水的电离被抑制,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则溶液中存在c(CH3COO-)>c(CH3COOH);f点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NaOH,故存在 c(CH3COO-)>c(CH3COOH),选项D正确。
2.室温下,将0.10 mol·L-1 NaOH溶液滴加到0.10 mol·L-1 HA溶液中,溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.溶液中水的电离程度:N>P>Q
B.P点溶液中:c(Na+)=c(OH-)+c(HA)-c(H+)
C.Q点溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(HA)
D.室温下,NaA的水解平衡常数Kh=10-4.75
解析:选B 三点的pH都小于7,水的电离受到抑制,且pH越小,水的电离程度越小,故溶液中的水的电离程度为N<P<Q,A错误;P点lg=0,即c(A-)=c(HA),根据电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA)或c(Na+)=c(OH-)+c(HA)-c(H+),B正确;Q点lg=1,pH小于7,c(H+)>c(OH-),则根据电荷守恒分析,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),则有c(A-)>c(Na+),C错误;由N、Q点的坐标可以计算P点坐标(0,4.75),lg=0,根据电离平衡常数K=分析,K=10-4.75,则室温下,NaA的水解平衡常数Kh===10-9.25,D错误。
3.25 ℃时,用1.00 mol·L-1NaOH溶液调节0.10 L某二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量浓度及pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.该二元弱酸溶液的pH约为2.5
B.pH=5时,c(H2A)=100c(A2-)
C.V(NaOH溶液)=0.015 L时,c(Na+)3c(A2-),C项错误。
4.天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9, 某溶洞水体中lg c(X) (X为H2CO3、HCO、CO或Ca2+) 与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表CO
B.H2CO3的一级电离常数为10-8.3
C.c(Ca2+)随 pH升高而增大
D.pH=10.3 时,c(Ca2+)=2.8×10-7.9 mol·L-1
解析:选D 由图可知,曲线①代表HCO,A错误;由点(6.3,-5)可知,H2CO3的一级电离常数Ka1==1.0×10-6.3,B错误;曲线③代表Ca2+,根据图可知,c(Ca2+)随pH升高而减小,C错误;已知Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,根据图示,pH=10.3时,c(HCO)=c(CO)=10-1.1,则c(Ca2+)===2.8×10-7.9 mol·L-1,D正确。
5.25 ℃时,某二元弱酸H2A溶液中加入烧碱溶液后,所得混合溶液中H2A、HA-和A2-三者中各自所占的物质的量分数(α)与溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.弱酸H2A电离常数Ka2的数量级为10-3
B.等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,pH可能大于7
C.NaHA加入水中,会抑制水的电离
D.Na2A溶液中,存在c(H2A)+2c(A2-)+c(H+)=c(OH-)
解析:选C B项,Ka(HA-)=10-4.2,Kh(A2-)==10-9.8,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,pHc(X2-)>c(H2X)
D.25 ℃时,NaHX溶液中:c(OH-)>c(H+)
解析:选C lg=lg=lgKa2+pH,lg=lg=lg Ka1+pH。因为Ka1>Ka2,因此当pH相同时lg较大,故曲线n表示lg ,曲线m表示lg,A正确;根据m曲线上坐标(9.3,-1)可计算lg=lg Ka2+pH=lg Ka2+9.3=-1,故Ka2=10-10.3,同理可计算得Ka1=10-6.4=100.6×10-7,故B正确;由Ka1=10-6.4,则pH=7时,lg=0.6,故c(HX-)>c(H2X),同理,c(HX-)>c(X2-),由Ka1·Ka2==10-16.7,可得c(X2-)电离,故NaHX溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),D正确。
7. 已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节SrF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Sr2+或F-)与lg的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A. L1代表-lg c(Sr2+)与lg的变化曲线
B.Ksp(SrF2)数量级为10-9
C.a、c两点的溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF)
D.c点的溶液中存在c(Cl-)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+)
解析:选A 根据题意,SrF2浊液存在溶解平衡:SrF2(s)Sr2++2F-,用HCl调节溶液存在平衡:H++F-HF。随着lg的增大,则H++F-HF逆向移动,F-浓度增大,溶解平衡逆向移动,c(Sr2+)减小,则-lg c(Sr2+)增大,对应曲线L2,A错误;Ksp(SrF2)=c(Sr2+)·c2(F-),取lg值为1,代入图示数据,Ksp(SrF2)=10-4×(10-2.2)2=10-8.4,数量级为10-9,B正确;根据原子守恒,由溶解平衡可知2c(Sr2+)=c(F-),有平衡H++F-HF可知,溶解得到的c(F-)等于溶液中存在的c(F-)与生成的c(HF)之和,故溶液中均存在2c(Sr2+)=c(F-)+c(HF),C正确;由图可知c点处c(Sr2+)=c(F-),则与H+结合的F-占了SrF2溶解出来的一半,则加入的HCl多于生成的HF;c点对应lg值大于0,则>1,即c(HF)>c(H+),故溶液中存在c(Cl-)>c(Sr2+)=c(HF)>c(H+),D正确。
8.草酸(H2C2O4)是一种二元有机弱酸,广泛分布于各种植物、动物和真菌体中。常温下,向草酸溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg M随pH的变化关系如图所示,其中M代表或。已知:碳酸的电离常数Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ中M代表
B.向K2CO3溶液中加入少量草酸溶液的离子方程式为CO+H2C2O4===C2O+H2O+CO2↑
C.当溶液的pH=1.22~4.19时,c(Na+)>2c(C2O)+c(HC2O)
D.当溶液的pH=2.705~4.19时,c(HC2O)> c(H2C2O4)> c(C2O)
解析:选B 草酸的Ka1=>Ka2=,当pH=0时,c(H+)=1 mol·L-1,Ka1=,Ka2=,所以曲线Ⅰ中M代表,曲线Ⅱ中M代表,A选项错误;pH=1.22~4.19时,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),则2c(C2O)+c(HC2O)>c(Na+),C选项错误;D项,应是c(HC2O-4>c(C2O2-4>c(H2C2o4),错误。
9.某温度下,分别向10 mL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-lg c(Cu2+)和-lg c(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg 3≈0.5]。下列说法错误的是( )
A.溶液pH:a<b<e
B.a点的ZnCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Zn2+)+c(H+)]
C.a—b—e为滴定CuCl2溶液的曲线
D.d点纵坐标约为33.9
解析:选C Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故终点时-lg c(Zn2+)<-lg c(Cu2+),故a—b—e表示ZnCl2的滴定曲线,C错误;对于D项,10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CuCl2中滴加10 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液,达到滴定终点时,-lg c(Cu2+)=17.7,Ksp(CuS)=10-35.4,d点时,c(S2-)约为×0.1 mol·L-1,c(Cu2+)=mol·L-1=10-33.9 mol·L-1,故d点纵坐标约为33.9,D项正确。
10.常温下,用0.100 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L-1 AgNO3溶液,NH4Fe(SO4)2·12H2O作指示剂,测得溶液中pSCN[pSCN=-lg c(SCN-)]、pAg[pAg=-lg c(Ag+)]随加入NH4SCN溶液体积的变化关系如图所示。已知:Ag++SCN-===AgSCN↓;常温下,Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3;Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。下列说法错误的是( )
A.滴定终点时溶液颜色变为红色,且振荡后不褪色
B.该温度下AgSCN的溶度积常数Ksp(AgSCN)=10-12
C.为防止指示剂失效,溶液应维持pH小于1.9
D.当加入17.00 mL NH4SCN溶液时溶液中c(SO)=0.14 mol·L-1
解析:选D Fe3+与SCN-反应使溶液显红色,因此滴定终点时溶液颜色变为红色,且振荡后不褪色,A项正确;根据题图知,当加入NH4SCN溶液的体积为25.00 mL时,pAg=pSCN=6,则Ksp(AgSCN)=c(Ag+)·c(SCN-)=10-6×10-6=10-12,B项正确;由“常温下,Fe3+在pH大于1.9时易形成沉淀Fe(OH)3”可知,为防止指示剂失效,溶液应维持pH小于1.9,C项正确;当加入17.00 mL 0.100 mol·L-1 NH4SCN溶液时,溶液中Ag+过量,且其浓度为 mol·L-1≈0.019 mol·L-1,此时c(SO)== mol·L-1≈0.039 mol·L-1,D项错误。
11.常温下,用NaOH溶液滴定二元弱酸亚磷酸溶液,溶液中-lg 与-lg c(H2PO)或-lg 与-lg c(HPO)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线L2表示-lg 与-lg c(HPO)的变化关系
B.Ka1(H3PO3)的数量级为10-2
C.等浓度等体积的H3PO3溶液与NaOH溶液充分混合后,溶液中:c(HPO)<c(H3PO3)
D.pH=6.54时,溶液中:c(Na+)<3c(HPO)
解析:选C Ka1(H3PO3)=,等式两边同时取对数,lg Ka1(H3PO3)=lg =lg +lg c(H2PO),则-lg c(H2PO)=-lg Ka1(H3PO3)-[-lg ],同理可得-lg c(HPO)=-lg Ka2(H3PO3)-[-lg ],因为Ka1>Ka2,则-lg Ka1<-lg Ka2,则曲线L1表示-lg c(H2PO)与-lg 的变化关系,曲线L2表示-lg c(HPO)与-lg 的变化关系,A正确。将点(1,0.43)代入-lg c(H2PO)=-lg Ka1(H3PO3)-[-lg ],得lg Ka1(H3PO3)=-1.43,则Ka1(H3PO3)=10-1.43,数量级为10-2,B正确。等浓度等体积的H3PO3溶液与NaOH溶液充分混合,得到NaH2PO3溶液,H2PO既发生电离又发生水解,将点(3,3.54)代入-lg c(HPO)=-lg Ka2(H3PO3)-[-lg ],得lg Ka2(H3PO3)=-6.54,即Ka2(H3PO3)=10-6.54,Kh(H2PO)==10-12.57,则H2PO的水解程度小于其电离程度,故混合后的溶液中c(HPO)>c(H3PO3),C错误。将-lg c(HPO)=-lg Ka2(H3PO3)-[-lg ]变形可得到lg Ka2(H3PO3)=lg c(H+)-lg c(H2PO)+lg c(HPO),由Ka2(H3PO3)=10-6.54,则pH=6.54时,c(H+)=10-6.54 mol·L-1,c(H2PO)=c(HPO),由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+c(OH-)=3c(HPO)+c(OH-),又此时溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则c(Na+)<3c(HPO),D正确。
12.常温下,0.1 mol·L-1H2R溶液中含R各粒子的分布分数δ(R)[如δ(R2-)=]随溶液pH的变化关系如图1所示,向0.1 mol·L-1Na2R溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的pH与P[P=lg或lg ]的变化关系如图2所示。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:c>d>b>a
B.图1中M点即为图2中N点,对应溶液的pH=2.8
C.b点时,c(H2R)>c(HR-)>c(R2-)
D.d点时,3c(HR-)<c(Cl-)+c(OH-)-c(H+)
解析:选B HR-、H2R抑制水的电离,R2-促进水的电离,随着pH增大,c(H2R)逐渐减小,c(HR-)先增大后减小,c(R2-)逐渐增大,则水的电离程度逐渐增大,c、d点pH均为3,水的电离程度相同,则水的电离程度c=d>b>a,A错误。N点为曲线L1与L2的交点,则lg =lg,即c(H2R)=c(R2-),则图2中N点对应图1中M点,Ka1(H2R)·Ka2(H2R)=·=c2(H+)=10-1.3×10-4.3=10-5.6,则c(H+)=10-2.8 mol·L-1,即溶液pH=2.8,B正确。b点对应溶液的pH大于2,小于N点(即图1中M点)对应溶液pH,则由图1可知,此时溶液中c(HR-)>c(H2R)>c(R2-),C错误。d点时,由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+2c(R2-)+c(HR-),由物料守恒知,c(Na+)=2[c(H2R)+c(HR-)+c(R2-)],两式联立有c(HR-)+2c(H2R)=c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),又溶液pH=3,由题图1知,c(HR-)>c(H2R),所以有3c(HR-)>c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),D错误。
13.25 ℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Fe2+)]随pH的变化关系如图所示,已知:Ksp[Fe(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2](不考虑二价铁被氧化)。下列说法错误的是( )
A.曲线②代表pc(Fe2+)随pH的变化关系
B.相对于Cu(OH)2,Fe(OH)2更易溶于HX溶液
C.调节溶液的pH=6.0时,可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
D.滴定HX溶液至a点时,溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
解析:选C 根据已知信息可知,Ksp[Fe(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],加NaOH溶液后,溶液中Cu2+先沉淀,Fe2+后沉淀,又Cu(OH)2和Fe(OH)2的组成相似,二者的pM随pH的变化关系曲线应是平行线,则曲线①代表pc(Cu2+)随pH的变化关系,曲线②代表pc(Fe2+)随pH的变化关系,曲线③代表p 随pH的变化关系,A正确。pc(Cu2+)=0时,c(Cu2+)=1 mol·L-1,pH=4.2,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,c(OH-)== mol·L-1=10-9.8 mol·L-1,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=1×(10-9.8)2=10-19.6;同理,Ksp[Fe(OH)2]=1×(10-7.5)2=10-15;p=0时,pH=5.0,c(HX)=c(X-),则Ka(HX)==c(H+)=10-5。反应Cu(OH)2+2HXCu2++2X-+2H2O的平衡常数K1==·===10-1.6;同理,反应Fe(OH)2+2HXFe2++2X-+2H2O的平衡常数K2=103,K1<K2,则相对于Cu(OH)2,Fe(OH)2更易溶于HX溶液,B正确。由上述可知,Ksp[Cu(OH)2]=10-19.6,调节溶液的pH=6.0时,c(OH-)=10-(14-6) mol·L-1=10-8 mol·L-1,c(Cu2+)==mol·L-1=10-3.6 mol·L-1>10-5 mol·L-1,Cu2+沉淀不完全,C错误。由题图可知,a点时c(Fe2+)=,即=,c(OH-)== mol·L-1=10-6 mol·L-1,溶液pH=8,c(OH-)>c(H+),X-部分水解,c(Na+)>c(X-);则溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
14.某温度下,向0.1 mol·L-1 H2X溶液中缓慢加入固体NaOH,溶液pH、温度随的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.M点对应溶液中,Ka1(H2X)≈1.0×10-5
B.N点对应溶液中,c(H2X)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-)
C.P点对应溶液中,c(Na+)>c(HX-)+2c(X2-)
D.Q点对应溶液中,Kh1(X2-)=1.0×10-10
解析:选D 酸碱中和反应放热,随着NaOH的加入,溶液温度逐渐升高,当NaOH过量后溶液温度又开始下降,故曲线Ⅰ表示温度随的变化关系;随着NaOH的加入,溶液pH逐渐增大,故曲线Ⅱ表示pH随的变化关系。M点对应溶液中c(HX-)≈c(H+)=10-3 mol·L-1,c(H2X)≈0.1 mol·L-1,则Ka1(H2X)===1.0×10-5,A正确。N点对应溶液中加入的n(NaOH)=n(H2X),则反应后溶液的溶质为NaHX,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),根据物料守恒有c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H2X),则有c(H2X)+c(H+)=c(OH-)+c(X2-),B正确。P点对应溶液的温度大于25 ℃,则pH=7的溶液显碱性,c(H+)<c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),则c(Na+)>c(HX-)+2c(X2-),C正确。Q点对应溶液中加入的n(NaOH)=2n(H2X),则反应后溶液的溶质为Na2X,X2-发生水解:X2-+H2OHX-+OH-,则Kh1(X2-)===,溶液温度未知,Kw未知,故无法计算,D错误。
15.常温下,AgCl(白色)与Ag2CrO4(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示 [其中pAg=-lg c(Ag+),pX=-lg c(X),X=Cl-或CrO]。下列说法错误的是( )
A.Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-12
B.区域Ⅰ只存在AgCl沉淀,区域Ⅱ只存在Ag2CrO4沉淀
C.用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-时,可用K2CrO4作指示剂
D.反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=108.2
解析:选B b点对应溶液中c(Ag+)=10-0.7 mol·L-1,c(CrO)=10-10 mol·L-1,则Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(10-0.7)2×10-10=10-11.4,数量级为10-12,A正确。曲线上的点为饱和溶液,曲线下方为过饱和溶液,曲线上方为不饱和溶液,故在区域Ⅰ有AgCl沉淀和Ag2CrO4沉淀析出,区域Ⅱ只存在Ag2CrO4沉淀,B错误。由题图可知,阴离子浓度较大时,Cl-先生成沉淀,故用AgNO3标准溶液直接滴定Cl-时,可用K2CrO4作指示剂,C正确。a点对应溶液中,c(Ag+)=10-7 mol·L-1,c(Cl-)=10-2.8 mol·L-1,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-7×10-2.8=10-9.8,反应Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=====108.2,D正确。
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