2024届高考化学一轮复习练习第八章水溶液中的离子反应与平衡第45讲沉淀溶解平衡图像
展开类型一 沉淀溶解平衡图像
1.阳离子—阴离子单曲线
2.阴、阳离子浓度——温度双曲线图
1.在T ℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.T ℃时,在Y点和Z点,Ag2CrO4的Ksp相等
B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点
C.T ℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8
D.图中a= eq \r(2) ×10-4
C [一定温度下溶度积是常数,所以T ℃时,Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等,A正确;在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体仍为饱和溶液,点仍在曲线上,不能使溶液由Y点变为X点,B正确;曲线上的点都是沉淀溶解平衡点,Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),Ksp=c2(Ag+)·c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=(1×10-3)2×1×10-5=10-11,C错误;Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=1×10-11,Z点时c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=5×10-4,c2(Ag+)=2×10-8,所以a= eq \r(2) ×10-4,D正确。 ]
2.绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的物质的量浓度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
B [A项:CdS在水中存在沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq),其溶度积Ksp=c(Cd2+)·c(S2-),在饱和溶液中,c(Cd2+)=c(S2-),结合图像可以看出,图中a和b分别表示T1和T2温度下CdS的物质的量浓度,正确;B项:CdS的沉淀溶解平衡中的溶度积受温度影响,m、n和p点均在温度为T1条件下所测的对应离子浓度,则其溶度积相同,错误;C项:m点达到沉淀溶解平衡,向其中加入硫化钠后,平衡向逆反应方向移动,c(Cd2+)减小,c(S2-)增大,溶液组成由m沿mpn向p方向移动,正确;D项:从图像中可以看出,随着温度的升高,离子浓度增大,说明CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)为吸热反应,则温度降低时,q点对应饱和溶液的溶解度下降,溶液中的c(Cd2+)与c(S2-)同时减小,会沿qp线向p点方向移动,正确。]
学生用书第214页
3.常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是( )
A.Ksp[Cu(OH)2]
C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
D.b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等
B [根据图中b、c两点的数据计算Ksp,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)·(10-9.6)2=c(Cu2+)×10-19.2,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)·(10-12.7)3=c(Fe3+)×10-38.1,由于c(Cu2+)=c(Fe3+),从而可得:Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],A错误。由图可知,d点溶液中:Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]
1.对数图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]取常用对数,即lg c(A),反映到图像中是:
(1)若c(A)=1时,lg c(A)=0
(2)若c(A)>1时,lg c(A)取正值且c(A)越大,lg c(A)越大
(3)若c(A)<1时,lg c(A)取负值,且c(A) 越大,lg c(A)越大,但数值越小
(4)当坐标表示浓度的对数时,要注意离子浓度的换算,如lg c(X)=a,则c(X)=10a
(5)当坐标表示浓度的负对数[-lg c(X)=pX]时,pX越大,c(X)越小,c(X)=10-pX
2.正对数[lg c(M+)~lg c(R-)]曲线
3.负对数[-lg c(M+)~-lg c(R-)]曲线
1.25 ℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(用M2+表示),所需SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 最低浓度的负对数值p(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )与p(M2+)的关系如图所示。已知p(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=-lg c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),p(M2+)=-lg c(M2+)。下列说法正确的是( )
学生用书第215页
A.Ksp(CaSO4)
C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)
D [p(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=-lg c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),p(M2+)=-lg c(M2+),根据Ksp=c(M2+)·c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),显然Ksp的大小:Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上,表示CaSO4的饱和溶液,但a点对应的p(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )>p(Ca2+),则有c(Ca2+)>c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),B错误;b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方,p(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )或p(Pb2+)小于平衡值,则b点时c(Pb2+)或c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )大于平衡值,b点表示PbSO4的过饱和状态,存在PbSO4沉淀,C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),则CaSO4的溶解度大于BaSO4,故向Ba2+的废水中加入CaSO4粉末,CaSO4会转化为溶解度更小的BaSO4,D正确。]
2.已知相同温度下,Ksp(BaSO4)
A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线
B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10
C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点
D.c(Ba2+)=10-5.1时两溶液中 eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )) =10y2-y1
B [BaCO3、BaSO4均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )]}=-lg[c(Ba2+)×c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )]=-lg[Ksp(BaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )]}=-lg[Ksp(BaCO3)],因Ksp(BaSO4)< Ksp(BaCO3),则-lg[Ksp(BaCO3)]<-lg[Ksp(BaSO4)],由此可知曲线①为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )]的关系,曲线②为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )]的关系。A项:由题可知,曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系,由上述分析可知,曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线,选项A错误;B项:曲线①为BaSO4溶液中-lg[c(Ba2+)]与-lg[c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )]的关系,由图可知,当溶液中-lg[c(Ba2+)]=3时,-lg[c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )]=7,则-lg[Ksp(BaSO4)]=7+3=10,因此Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,选项B正确;C项:向饱和BaSO4溶液中加入适量BaCl2固体后,溶液中c(Ba2+)增大,根据温度不变则Ksp(BaCO3)不变可知,溶液中c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )将减小,因此a点将沿曲线②向左上方移动,选项C错误;D项:由图可知,当溶液中c(Ba2+)=10-5.1时,两溶液中 eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )) = eq \f(10-y2,10-y1) =10y1-y2,选项D错误。]
3.已知PbF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下,用HCl调节PbF2浊液的pH,测得在不同pH条件下,体系中-lg c(X)(X为Pb2+或F-)与lg eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(c(HF),c(H+)))) 的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ksp(PbF2)的数量级为10-7
B.Ka(HF)的数量级为10-3
C.向PbF2浊液中加入NaF固体,lg c(Pb2+)增大
D.a点溶液中:c(H+)+2c(Pb2+)
向10 mL 0.2 ml/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 ml/L 的 Na2S 溶液:
1.已知:pNi=-lg c(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的电离平衡常数:Ka1=1.3×10-7,
Ka2=7.1×10-15。常温下,向10 mL 0.1 ml·L-1 Ni(NO3)2溶液中滴加0.1 ml·L-1 Na2S溶液,滴加过程中pNi与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
学生用书第216页
A.E、F、G三点中,F点对应溶液中水电离程度最小
B.常温下,Ksp(NiS)=1×10-21
C.在NiS和NiCO3的悬浊液中 eq \f(c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),c(S2-)) =1.4×1014
D.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数Kh1= eq \f(1.0×10-14,1.3×10-7)
D [A.硝酸镍是强酸弱碱盐,硫化钠是强碱弱酸盐,它们都能促进水的电离。F点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应,溶液中溶质是硝酸钠,水的电离程度最小,故A正确;B.NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1×10-21,故B正确;C.NiCO3(s)+S2-(aq)NiS(s)+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (aq),K= eq \f(c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ),c(S2-)) = eq \f(Ksp(NiCO3),Ksp(NiS)) =1.4×1014,故C正确;D.S2-+H2OHS-+OH-,Kh1= eq \f(Kw,Ka2) = eq \f(1.0×10-14,7.1×10-15) ,故D错误。]
2.常温下,向10 mL 0.10 ml/L CuCl2溶液中滴加0.10 ml/L Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ksp(CuS)的数量级为10-34
B.曲线上a点溶液中,c(S2-)·c(Cu2+) > Ksp(CuS)
C.a、b、c三点溶液中,n(H+)和n(OH-)的积最小的为b点
D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
D [A.求算CuS的Ksp,利用b点。在b点,CuCl2和Na2S恰好完全反应,方程式为Cu2++S2-===CuS↓,溶液中的Cu2+和S2-的浓度相等,-lg c(Cu2+)=17.7,则c(Cu2+)=10-17.7 ml/L。则Ksp=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10-35.4,其数量级为10-36,A项错误;B.曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液,c(S2-) ·c(Cu2+)=Ksp(CuS),B项错误;C.在水溶液中,c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,其Kw不变, eq \f(n(H+),V溶液) · eq \f(n(OH-),V溶液) =Kw,则n(H+)·n(OH-)=Kw·V eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(溶液)) ,V溶液在增大,所以a点的值最小,C项错误;D.c点溶液Na2S溶液多加了一倍,CuCl2+Na2S===CuS↓+2NaCl,溶液为NaCl和Na2S的混合溶液,浓度之比为2∶1。c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-),S2-会水解,S2-+H2OHS-+OH-溶液呈现碱性,c(OH-)>c(H+),水解是微弱的,有c(S2-) >c(OH-)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+),D项正确。]
真题演练 明确考向
1.(双选)(2022·海南选择考,14)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为:M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq)、M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),25 ℃,-lg c与pH的关系如图所示,c为M2+或M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 浓度的值,下列说法错误的是( )
A.曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系
B.M(OH)2的Ksp约为1×10-10
C.向c(M2+)=0.1 ml·L-1的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在
D.向c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]=0.1 ml·L-1的溶液中加入等体积0.4 ml/L的HCl后,体系中元素M主要以M2+存在
BD [由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]减小,因此曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]与pH的关系。A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;B.由图像,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则M(OH)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;C.向c(M2+)=0.1 ml/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;D.c[M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ]=0.1 ml/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4 ml/L的HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH) eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 存在,D错误。]
2.(2021·全国乙卷)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如图中实线所示。
下列叙述错误的是( )
A.溶液pH=4时,c(M+)<3.0×10-4 ml·L-1
B.MA的溶度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C.溶液pH=7时,c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10-4
C [A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5 ml/L时,c2(M+)=7.5×10-8 ml2/L2,c(M+)= eq \r(7.5×10-8) ml/L= eq \r(7.5) ×10-4 ml/L<3.0×10-4 ml/L,A正确;B.由图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(M+)×c(A-)=c2(M+)=5.0×10-8,B正确;C.设调pH所用的酸为HnX,则结合电荷守恒可知c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+nc(Xn-),选项等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;D.Ka(HA)= eq \f(c(H+)×c(A-),c(HA)) 当c(A-)=c(HA)时,由元素质量守恒知c(A-)+c(HA)=c(M+),则c(A-)= eq \f(c(M+),2) ,Ksp(MA)=c(M+)×c(A-)= eq \f(c2(M+),2) =5.0×10-8,则c2(M+)=10×10-8,对应图像得此时溶液中c(H+)=2.0×10-4 ml·L-1,Ka(HA)= eq \f(c(H+)×c(A-),c(HA)) =c(H+)≈2.0×10-4,D正确。]
3.(2022·山东等级考,14)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 ml·L-1、1.0 ml·L-1 Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 ml·L-1、1.0 ml·L-1
学生用书第217页
Na2SO4溶液。在一定pH范围内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/ml·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO4(s)+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) SrCO3(s)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的平衡常数K= eq \f(Ksp(SrSO4),Ksp(SrCO3))
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 ml·L-1 Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 ml·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化
D [A.反应SrSO4(s)+CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) SrCO3(s)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的平衡常数K= eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )) = eq \f(c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )·c(Sr2+),c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )·c(Sr2+)) = eq \f(Ksp(SrSO4),Ksp(SrCO3)) ,故A正确;B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10-5.5×0.1=10-6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为 eq \f(10-6.5,1) ml/L=10-6.5 ml·L-1,则a为-6.5,故B正确;C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1 ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确。]
课时精练(四十五) 沉淀溶解平衡图像 eq \a\vs4\al(\f(对应学生,用书P440))
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.某温度时,BaSO4在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
C [A项,温度不变,加入Na2SO4会导致BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)溶解平衡向左移动,但两离子浓度的乘积仍不变,仍在曲线上,不会由a点变到b点;B项,通过蒸发,水量减小,Ba2+和SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 浓度都增大,不可能由d点变到c点;C项,d点还没有形成饱和溶液,因此无BaSO4沉淀生成;D项,a点与c点的Ksp相等。]
2.已知t ℃时,Ksp(AgCl)=4×10-10,该温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中a点对应的是t ℃时AgBr的不饱和溶液
B.向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变为b点
C.t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
D.t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
B [由t ℃时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线可知,a点对应的是AgBr的不饱和溶液,A项正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体时,可促使平衡:AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)逆向移动,c(Ag+)减小,B项错误;由图中数据确定AgBr的Ksp=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13,C项正确;该反应的平衡常数K= eq \f(c(Cl-),c(Br-)) = eq \f(Ksp(AgCl)/c(Ag+),Ksp(AgBr)/c(Ag+)) = eq \f(Ksp(AgCl),Ksp(AgBr)) = eq \f(4×10-10,4.9×10-13) ≈816,D项正确。]
3.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点
C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出
D.a点和b点的Ksp相等
D [因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高,硫酸钡的Ksp增大,T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp,故T2>T1,A错误;硫酸钡溶液中存在着沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl2,c(Ba2+)增大,平衡左移,c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T1时c点溶液的Q>Ksp,有沉淀析出,在T2时c点溶液的Q<Ksp,没有沉淀析出,C错误;Ksp是一常数,温度不变,Ksp不变,同一温度下,在曲线上的任意一点Ksp都相等,D正确。]
4.25 ℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
B.25 ℃时,Ksp(CuS)约为1×10-35
C.向100 mL浓度均为10-5 ml·L-1 Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入10-4 ml·L-1 Na2S溶液,Cu2+先沉淀
D.向Cu2+浓度为10-5 ml·L-1废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出
A [A项,根据元素质量守恒c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)= eq \f(1,2) c(Na+);B项,当c(S2-)=10-10 ml·L-1时,c(Cu2+)=10-25 ml·L-1,所以Ksp(CuS)=1×10-35;C、D项,由于Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以向等浓度的Cu2+、Zn2+的混合溶液加入Na2S溶液,Cu2+先沉淀,ZnS沉淀会转化为CuS沉淀。]
5.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是( )
A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )的增大而减小
B.三个不同温度中,313 K时Ksp(SrSO4)最大
C.363 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
B [A.Ksp只与温度有关而与离子浓度大小无关,A错误;B.由图像可知:在相同条件下,温度在313 K时,c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )·c(Sr2+)乘积最大,则在该温度时Ksp(SrSO4)最大,B正确;C.a点在363 K的上方,属于该温度下饱和溶液,C错误;D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后会有晶体析出,析出后的溶液属于饱和溶液,D错误。]
6.已知p(Ba2+)=-lg c(Ba2+)、p(X2-)=-lg c(X2-),常温下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.p(Ba2+)=a时,两种盐的饱和溶液中离子浓度c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )>c(CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) )
B.M点对应的溶液中Ba2+、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 能形成BaCO3沉淀
C.相同条件下,SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 比CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 更易与Ba2+结合形成沉淀
D.BaSO4不可能转化为BaCO3
C [由图像信息知Ksp(BaSO4)
A.原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L-1
B.图中x点的坐标为(100,6)
C.图中x点表示溶液中Ag+被恰好完全沉淀
D.把0.1 ml·L-1的NaCl换成0.1 ml·L-1 NaI,则图像在终点后变为虚线部分
B [A项,加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 ml·L-1,错误;B项,由于x点c(Ag+)=10-6 ml·L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 ml·L-1=0.01 ml,所以V(NaCl)=100 mL,B正确,C错误;若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大,D错误。]
8.已知Ag2SO4的Ksp=c2(Ag+)×c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=1.4×10-5,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,此时溶液中c(Ag+)=0.030 ml·L-1。若t1时刻改变条件,以下各图中不正确的是( )
D [c(Ag+)=0.030 ml·L-1,c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=0.015 ml·L-1,加入100 mL蒸馏水后变为不饱和溶液,离子浓度变为原来的一半,A项正确;饱和溶液Ag2SO4的浓度是0.015 ml·L-1,则加入100 mL 0.010 ml·L-1的Ag2SO4溶液变为不饱和,c(Ag+)和c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )减小,B项正确;当加入100 mL 0.020 ml·L-1 Na2SO4溶液后,c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=0.017 5 ml·L-1,c(Ag+)=0.015 ml·L-1,此时Q
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )比原来的大
B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )都变小
C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )都变小
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )比原来的大
D [由图像可知Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,当加入400 mL 0.01 ml·L-1 Na2SO4溶液时,此时c(Ca2+)= eq \f(3.0×10-3ml·L-1×0.1 L,0.5 L) =6×10-4 ml·L-1,c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )= eq \f(3.0×10-3ml·L-1×0.1 L+0.01 ml·L-1×0.4 L,0.5 L) =8.6×10-3ml·L-1,Q=c(Ca2+)·c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=5.16×10-6
A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10
B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C.相同实验条件下,若改为0.040 0 ml·L-1 Cl-,反应终点c移到a
D.相同实验条件下,若改为0.050 0 ml·L-1Br-,反应终点c向b方向移动
C [根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为 eq \f(0.040 0 ml·L-1×50.0 mL,0.100 ml·L-1) =20.0 mL,C项错误;由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 ml·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)= eq \f(0.100 ml·L-1×50.0 mL-0.050 0 ml·L-1×50.0 mL,100 mL) =2.5×10-2 ml·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A项正确;因反应过程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲线上的各点均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B项正确;相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)
A.室温下,Ksp(Ag2B)=4×10-3a
B.对应溶液中c(Ag+):e>f
C.室温下,在等量的水中,AgA溶解的物质的量更多
D.若c(AgNO3)变为0.05 ml·L-1,则NaA溶液中的反应终点移至d点
C [由图像及题意分析知,含有c点的曲线为AgNO3溶液滴定NaA溶液曲线,含有e点的曲线为AgNO3滴定Na2B溶液曲线。A.由图可知沉淀溶解平衡方程式:Ag2B(s)2Ag+(aq)+B2-(aq),Na2B溶液与AgNO3溶液反应时e点符合,则c(Ag+)=2c(B2-),根据pX=a可知,c(B2-)=10-aml/L,c(Ag+)=2×10-aml/L,Ksp(Ag2B)=c2(Ag+)×c(B2-)=(2×10-a)2×10-a,A项正确;B.B2-抑制Ag2B溶解,c(B2-)越大,溶液中c(Ag+)越小,c(B2-):f点>e点,则c(Ag+):e>f,B项错误;C.由图分析,AgA饱和溶液中银离子的浓度小于Ag2B饱和溶液,所以AgA的溶解度小于Ag2B,故在等量的水中,AgA溶解的物质的量更少,C项错误;D.若c(AgNO3)变为0.05 ml·L-1,则加入20 mL硝酸银溶液时,NaA溶液完全反应得到AgA饱和溶液,由温度不变,溶度积不变可知,溶液中Ag+的浓度不变,则NaA溶液中的反应终点由c移至d点,D项正确。]
12.t ℃时,已知:Ksp(AgCl)=10-10,Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t ℃时,Ag2CrO4的Ksp数量级为10-9
B.无法计算Y点与Z点的Ksp
C.Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)的平衡常数:K=108
D.在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,可使溶液由Y点变到X点,最终变到Z点
C [A项,曲线上的点满足沉淀溶解平衡,Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq),则Ksp=c2(Ag+)·c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=(10-3)2×10-6=10-12,错误;B项,沉淀溶解平衡曲线上任何一点的Ksp均相同,所以Y点与Z点的Ksp相同,均为Ksp=10-12,错误;C项,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)的平衡常数K= eq \f(c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ),c2(Cl-)) = eq \f(Ksp(Ag2CrO4),K eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(sp)) (AgCl)) = eq \f(10-12,(10-10)2) =108,正确;D项,在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,c(CrO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )增大,c(Ag+)减小,但仍为饱和溶液,点仍在曲线上,所以在饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4,不能使溶液由Y点变为X点,错误。]
13.常温下,CaSO4、CaCO3、MnCO3三种物质的pM与pR的关系如图所示,已知:pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数;离子浓度≤10-5ml·L-1时认为其沉淀完全。下列说法错误的是( )
A.常温下,溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3
B.X点对应CaCO3的不饱和溶液
C.常温下,向物质的量浓度均为0.5 ml·L-1 Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入CaCl2溶液,当CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 恰好完全沉淀时,溶液中c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )=10-1.4 ml·L-1
D.常温时,CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常数K=0.01
答案: B 以“BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) (aq)”为例
图像展示
点的变化
a→c
在曲线上变化,增大c(SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) )
b→c
加入1×10-5 ml·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
d→c
加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
c→a
在曲线上变化,增大c(Ba2+)
溶液蒸发时,离子浓度的变化
原溶液不饱和时,离子浓度都增大;原溶液饱和时,离子浓度都不变
溶度积常数只是温度的函数,与溶液中溶质的离子浓度无关,在同一曲线上的点,溶度积常数相同
以“BaSO4”为例
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
T2曲线:a、b、c点都表示不饱和溶液
②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp
③比较T1和T2大小:因BaSO4沉淀溶解平衡吸热,可知:T1
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液
ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液
CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液
②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp
③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
图像
展示
关系
函数关系:随着CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 浓度增大,Ca2+浓度减小
曲线
可知
信息
①横坐标数值越大,CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 越小;纵坐标数值越小,c(M)越大
②直线上各点的意义:直线上的任何一点为饱和溶液;直线上方的点为不饱和溶液;直线下方的点为过饱和溶液,有沉淀生成
如:c点,相对于MgCO3来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO3来说,处于直线下方,为过饱和溶液,此时有CaCO3沉淀生成
③计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算出相应的Ksp
④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>
Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
滴定曲线
曲线可知信息
①曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液
②计算Ksp:由b点恰好完全反应可知c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4
③比较a、b、c三点水的电离程度大小
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