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备战2025年高考二轮复习化学（通用版）选择题热点练13 沉淀溶解平衡曲线及分析（Word版附解析）
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这是一份备战2025年高考二轮复习化学（通用版）选择题热点练13 沉淀溶解平衡曲线及分析（Word版附解析），共5页。试卷主要包含了49，5=10-7，37，1 ml·L-1，已知等内容，欢迎下载使用。
学生用书P275
(选择题每小题3分)
1.(2024·安徽黄山二模)室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX{[pX=-lgc(X)],X=IO3-、SCN-、CrO42-}和pAg[pAg=-lgc(Ag+)]的关系如图所示,已知:Ksp(AgSCN)A.线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系
B.d点线Ⅱ和线Ⅲ对应的两种沉淀的Ksp相同
C.向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成AgSCN沉淀
D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数K为104.49
答案:B
解析:由化学式KSCN、KIO3可知,其中的酸根离子均为一价离子,因此,溶液中pSCN-和pIO3-与pAg变化趋势相似,则线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由AgSCN的溶度积小于AgIO3可知,溶液中pAg相同时,pSCN-大于pIO3-,则线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系;由a、b、c三点的数据可知,AgIO3、Ag2CrO4、AgSCN的溶度积分别为100×10-7.5=10-7.5、(10-3)2×10-5.95=10-11.95、10-2×10-9.99=10-11.99。
由分析可知,线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,A正确;线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系,AgIO3和Ag2CrO4的溶度积不相等,B错误;线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由图可知,溶液中SCN-和CrO42-浓度相等时,Ag2CrO4对应银离子浓度大于AgSCN的,所以向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加硝酸银溶液时,AgSCN优先沉淀,C正确;由方程式可知,反应的平衡常数K=c(IO3-)c(SCN-)=c(IO3-)·c(Ag+)c(SCN-)·c(Ag+)=Ksp(AgIO3)Ksp(AgSCN)=10-7.510-11.99=104.49,D正确。
2.(2024·江苏泰州一模调研)室温下,Na2CO3体系中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示。在c起始(Na2CO3)=0.1 ml·L-1的体系中,研究Mg2+在不同pH时的可能产物,c(Mg2+)与pH的关系如图2所示,曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ksp(MgCO3),曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]。
图1
图2
下列说法正确的是( )
A.由M点可求得Ka2(H2CO3)=1×10-6.37
B.pH=11的体系中:c(CO32-)C.Q点的体系中,发生反应Mg2++2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑
D.P点的体系中,c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1
答案:D
解析:图1表示Na2CO3体系,随着pH的逐渐减小,溶液中c(CO32-)逐渐减小,c(HCO3-)先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,且当pH=6.37时,两曲线交点表示溶液中c(HCO3-)=c(H2CO3),由此可算出对应的电离平衡常数;图2中图像的纵坐标是-lg[c(Mg2+)],数值从下往上在增大,即从下往上c(Mg2+)在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点时未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀。
根据图1,当pH=10.25时,溶液中c(HCO3-)=c(CO32-),则Ka2=c(CO32-)·c(H+)c(HCO3-)=c(H+)=10-10.25,A错误;pH=11的体系中,观察图1可知c(CO32-)>c(HCO3-),B错误;Q点的体系中,观察图2的横坐标和纵坐标可知pH=8,观察图1可知,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是碳酸氢根离子,Q点位于Mg(OH)2曲线(Ⅱ)的上方,表示未生成该沉淀,位于MgCO3曲线下方,因此会生成碳酸镁沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O,C错误;P点的体系中,从图2可以看出pH=11、-lg[c(Mg2+)]=6时,该点位于曲线Ⅰ、Ⅱ的上方,不会生成碳酸镁沉淀和氢氧化镁沉淀,c起始(Na2CO3)=0.1 ml·L-1,根据元素守恒,溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1,D正确。
3.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)已知:AgCl、Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡分别为AgCl(s,白色)Ag+(aq)+Cl-(aq)、Ag2CrO4(s,深红色)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)。常温下,分别向20 mL等浓度的KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加等浓度的AgNO3溶液,所加硝酸银溶液的体积与阴离子的浓度关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①
B.由b点数据可得c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1
C.增大AgNO3溶液的浓度,图中a点或b点向右平移
D.K2CrO4可作为AgNO3溶液标定KCl溶液浓度的指示剂
答案:C
解析:由图可知,曲线①所示反应在加入20 mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,曲线②所示反应在加入40 mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,结合信息中的沉淀溶解平衡可知,曲线①表示滴入KCl溶液的变化曲线,曲线②表示滴入K2CrO4溶液的变化曲线,根据b点计算:c(CrO42-)=10-4 ml·L-1、c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=(2×10-4)2×10-4=4×10-12,同理根据a点计算Ksp(AgCl)=10-4.6×10-4.6=10-9.2。由分析可知,KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①,A正确;b点c(CrO42-)=10-4 ml·L-1,此时恰好反应,结合沉淀溶解平衡可知,c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,B正确;增大AgNO3溶液的浓度,可使消耗AgNO3溶液的体积减小,可实现图像中a点或b点向左平移,C错误;AgCl(s,白色)恰好沉淀时-lgc(Cl-)=4.6,Ag2CrO4(s,深红色)恰好沉淀时-lgc(CrO42-)=4,Ag2CrO4溶解能力稍大于AgCl,结合终点颜色变化,可知K2CrO4可作为AgNO3溶液标定KCl溶液浓度的指示剂,D正确。
4.(2024·陕西商洛尖子生学情诊断)T ℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pCd2+=-lgc(Cd2+),pN=-lgc(CO32-)或-lgc(OH-)。下列说法正确的是( )
A.T ℃时,Ksp[Cd(OH)2]>Ksp(CdCO3)
B.Y点对应的CdCO3溶液是不饱和溶液
C.Z点对应的溶液中,c(H+)D.向CdCO3悬浊液中通入CO2气体(忽略溶液体积的变化),溶液中c(Cd2+)保持不变
答案:C
解析:CdCO3:-lgKsp(CdCO3)=-lg[c(Cd2+)·c(CO32-)]=-lgc(Cd2+)-lgc(CO32-),pKsp(CdCO3)=pc(Cd2+)+pc(CO32-),pc(Cd2+)=-pc(CO32-)+pKsp(CdCO3),同理对于Cd(OH)2:pc(Cd2+)=-2pc(OH-)+pKsp[Cd(OH)2],则斜率绝对值较大的Ⅰ对应Cd(OH)2,斜率绝对值较小的Ⅱ对应CdCO3;根据Z的坐标可以求出Ksp(CdCO3)=10-7×10-5=10-12、根据X的坐标可以求出Ksp[Cd(OH)2]=10-4×(10-5)2=10-14,A错误;pN越小N越大,Y点和溶解平衡点的c(CO32-)浓度相等时,Y点Cd2+浓度更大,则Y点为CdCO3的过饱和溶液,B错误;Z点c(Cd2+)=10-5 ml·L-1>c(CO32-)=10-7 ml·L-1,根据电荷守恒有,2c(Cd2+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),则c(H+)5.(2024·吉林省吉林地区三模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20 mL 0.1 ml·L-1 H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(M2+)与c(H+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法正确的是( )
A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×10-5 ml·L-1
B.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)
C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×10-24
D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度大小关系:c>b>a
答案:C
解析:a点处,没有加入MSO4粉末,即为H2A溶液。设0.1 ml·L-1 H2A溶液中c(H+)为x ml·L-1,根据电离方程式H2AHA-+H+,弱电解质的电离是微弱的,则有c(H2A)≈0.1 ml·L-1,只考虑第一步电离,且忽略水的电离,则有c(H+)≈c(HA-)。根据Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)=x20.1=1.0×10-9,可求得x=1.0×10-5。水电离出的c(H+)等于溶液中的c(OH-),则c(OH-)=KWc(H+)=10-141.0×10-5 ml·L-1=1.0×10-9 ml·L-1,则水电离出的c(H+)=1.0×10-9 ml·L-1,A错误;溶液中的阴离子还有SO42-,根据电荷守恒,有c(H+)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)+2c(SO42-),溶液呈中性时,有2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+2c(SO42-),B错误;温度不变,因此c点处MA的溶度积常数与b点处的相同,可利用b点的数据求Ksp。根据电离方程式:H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,可得Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A),Ka2=c(H+)·c(A2-)c(HA-),联立得,Ka1Ka2=c(H+)·c(HA-)c(H2A)×
c(H+)·c(A2-)c(HA-)=c2(H+)·c(A2-)c(H2A),加入MSO4粉末,发生反应:MSO4+H2AMA↓+H2SO4,再结合b点的数据,c(H+)=0.1 ml·L-1,则反应消耗了0.05 ml·L-1 H2A,溶液中剩余的c(H2A)=0.05 ml·L-1,代入数据,Ka1Ka2=c2(H+)·c(A2-)c(H2A)=0.12×c(A2-)0.05=1.0×10-9×1.0×10-13,可得c(A2-)=5×10-22 ml·L-1。Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=0.002×5×10-22=1.0×10-24,C正确;根据反应的方程式:H2A+MSO4MA↓+H2SO4,可知随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中水的电离程度大小关系是a>b>c,D错误。
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法错误的是( )
A.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO32-
B.z点,Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>Ksp(PbCO3)
C.Ksp(PbI2)的数量级为10-10
D.PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大
答案:C
解析:由Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)和Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)可知,PbI2中pM受pR的影响更大,故L1为PbI2达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,L2为PbCO3达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。由图可知,当c(Pb2+)相同时,c(CO32-)更小(即pR更大),故完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO32-,A正确;z点在曲线L2下方,溶液中PbCO3的浓度商大于PbCO3的溶度积,即Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>Ksp(PbCO3),B正确;由点(0,8)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=10-8×12=10-8[或由点(4,0)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=1×(10-4)2=10-8],C错误;由点(0,13.1)[或点(13.1,0)]可知,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)=10-13.1×1=10-13.1,则反应PbI2(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=c2(I-)c(CO32-)=Ksp(PbI2)Ksp(PbCO3)=10-810-13.1=105.1,所以PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大,D正确。
7.(2024·江西景德镇第三次质检)常温下向CaC2O4饱和溶液(始终有CaC2O4固体存在)中滴加HCl溶液或者NaOH溶液调节pH,测得溶液中Ca2+浓度的对数lgc(Ca2+)与溶液的pH之间的关系如下图。已知H2C2O4的电离常数的负对数:pK1=1.25,pK2=4.25;下列说法正确的是( )
A.溶液中始终存在:2c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
B.Ksp(CaC2O4)的数量级为10-8
C.pH=7时,2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)
D.A点时,c(Ca2+)>c(Cl-)
答案:B
解析:由元素守恒得,在溶液中始终存在:c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),A错误;由CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),c(Ca2+)=c(C2O42-),Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-)=10-3.7×10-3.7=10-7.4,数量级为10-8,B正确;由电荷守恒得2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),故2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl-),C错误;A点时,pH=2.75,c(Cl-)=c(H+)=10-2.75 ml·L-1,c(Ca2+)=10-2.94 ml·L-1,故c(Cl-)>c(Ca2+),D错误。
8.(2024·山东菏泽一模)将CaCO3(s)或ZnCO3(s)悬浊液置于分压固定的CO2气相中,体系中pH与lgc关系如图所示。pH变化对H2CO3的浓度基本无影响。c为H2CO3、HCO3-、CO32-、Ca2+、Zn2+的浓度,单位为ml·L-1。已知:Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3),CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)。下列说法正确的是( )
A.L1表示lgc(CO32-)-pH曲线
B.c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)=1×10-16.7 (ml·L-1)2
C.CaCO3(s)+Zn2+(aq)ZnCO3(s)+Ca2+(aq),平衡常数K=102.5
D.向a点溶液中加入ZnCl2,可以到达b点
答案:B
解析:分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,且pH变化对H2CO3的浓度基本无影响,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH逐渐增大,HCO3-、CO32-的浓度逐渐增大,且pH较小时HCO3-的浓度大于CO32-的浓度,所以L1表示HCO3-,L2表示CO32-;根据Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4为Ca2+的浓度,L5为Zn2+的浓度,A错误;由图可知L1和L3交于pH=6.4的点,此时c(H2CO3)=c(HCO3-),则Ka1(H2CO3)=c(H+)=10-6.4,同理L1和L2交点可求得Ka2(H2CO3)=c(H+)=10-10.3,c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)=Ka1Ka2=10-10.3×10-6.4(ml·L-1)2=1×10-16.7(ml·L-1)2,B正确;通过b点数据可得lgc(Ca2+)=-3.2,与b点pH相同的L2上的点纵坐标为-5.3,即lgc(CO32-)=-5.3,故Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=10-3.2×10-5.3=10-8.5,L2和L5两线交点纵坐标为-5,即c(Zn2+)=c(CO32-)=10-5 ml·L-1,故Ksp(ZnCO3)=c(Zn2+)·c(CO32-)=10-10,根据CaCO3(s)+Zn2+(aq)ZnCO3(s)+Ca2+(aq),K=Ksp(CaCO3)Ksp(ZnCO3)=10-8.510-10=101.5,C错误;b为L1和L4交点,向a点溶液中加入CaCl2可以到达b点,D错误。
学生用书P275
(选择题每小题3分)
1.(2024·安徽黄山二模)室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX{[pX=-lgc(X)],X=IO3-、SCN-、CrO42-}和pAg[pAg=-lgc(Ag+)]的关系如图所示,已知:Ksp(AgSCN)
B.d点线Ⅱ和线Ⅲ对应的两种沉淀的Ksp相同
C.向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成AgSCN沉淀
D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数K为104.49
答案:B
解析:由化学式KSCN、KIO3可知,其中的酸根离子均为一价离子,因此,溶液中pSCN-和pIO3-与pAg变化趋势相似,则线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由AgSCN的溶度积小于AgIO3可知,溶液中pAg相同时,pSCN-大于pIO3-,则线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系;由a、b、c三点的数据可知,AgIO3、Ag2CrO4、AgSCN的溶度积分别为100×10-7.5=10-7.5、(10-3)2×10-5.95=10-11.95、10-2×10-9.99=10-11.99。
由分析可知,线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,A正确;线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系,AgIO3和Ag2CrO4的溶度积不相等,B错误;线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由图可知,溶液中SCN-和CrO42-浓度相等时,Ag2CrO4对应银离子浓度大于AgSCN的,所以向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加硝酸银溶液时,AgSCN优先沉淀,C正确;由方程式可知,反应的平衡常数K=c(IO3-)c(SCN-)=c(IO3-)·c(Ag+)c(SCN-)·c(Ag+)=Ksp(AgIO3)Ksp(AgSCN)=10-7.510-11.99=104.49,D正确。
2.(2024·江苏泰州一模调研)室温下,Na2CO3体系中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示。在c起始(Na2CO3)=0.1 ml·L-1的体系中,研究Mg2+在不同pH时的可能产物,c(Mg2+)与pH的关系如图2所示,曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c(CO32-)=Ksp(MgCO3),曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]。
图1
图2
下列说法正确的是( )
A.由M点可求得Ka2(H2CO3)=1×10-6.37
B.pH=11的体系中:c(CO32-)
D.P点的体系中,c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1
答案:D
解析:图1表示Na2CO3体系,随着pH的逐渐减小,溶液中c(CO32-)逐渐减小,c(HCO3-)先增大后减小,c(H2CO3)逐渐增大,且当pH=6.37时,两曲线交点表示溶液中c(HCO3-)=c(H2CO3),由此可算出对应的电离平衡常数;图2中图像的纵坐标是-lg[c(Mg2+)],数值从下往上在增大,即从下往上c(Mg2+)在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点时未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀。
根据图1,当pH=10.25时,溶液中c(HCO3-)=c(CO32-),则Ka2=c(CO32-)·c(H+)c(HCO3-)=c(H+)=10-10.25,A错误;pH=11的体系中,观察图1可知c(CO32-)>c(HCO3-),B错误;Q点的体系中,观察图2的横坐标和纵坐标可知pH=8,观察图1可知,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是碳酸氢根离子,Q点位于Mg(OH)2曲线(Ⅱ)的上方,表示未生成该沉淀,位于MgCO3曲线下方,因此会生成碳酸镁沉淀,反应的离子方程式为Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O,C错误;P点的体系中,从图2可以看出pH=11、-lg[c(Mg2+)]=6时,该点位于曲线Ⅰ、Ⅱ的上方,不会生成碳酸镁沉淀和氢氧化镁沉淀,c起始(Na2CO3)=0.1 ml·L-1,根据元素守恒,溶液中c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1,D正确。
3.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)已知:AgCl、Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡分别为AgCl(s,白色)Ag+(aq)+Cl-(aq)、Ag2CrO4(s,深红色)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)。常温下,分别向20 mL等浓度的KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加等浓度的AgNO3溶液,所加硝酸银溶液的体积与阴离子的浓度关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①
B.由b点数据可得c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1
C.增大AgNO3溶液的浓度,图中a点或b点向右平移
D.K2CrO4可作为AgNO3溶液标定KCl溶液浓度的指示剂
答案:C
解析:由图可知,曲线①所示反应在加入20 mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,曲线②所示反应在加入40 mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,结合信息中的沉淀溶解平衡可知,曲线①表示滴入KCl溶液的变化曲线,曲线②表示滴入K2CrO4溶液的变化曲线,根据b点计算:c(CrO42-)=10-4 ml·L-1、c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=(2×10-4)2×10-4=4×10-12,同理根据a点计算Ksp(AgCl)=10-4.6×10-4.6=10-9.2。由分析可知,KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①,A正确;b点c(CrO42-)=10-4 ml·L-1,此时恰好反应,结合沉淀溶解平衡可知,c(Ag+)=2×10-4 ml·L-1,B正确;增大AgNO3溶液的浓度,可使消耗AgNO3溶液的体积减小,可实现图像中a点或b点向左平移,C错误;AgCl(s,白色)恰好沉淀时-lgc(Cl-)=4.6,Ag2CrO4(s,深红色)恰好沉淀时-lgc(CrO42-)=4,Ag2CrO4溶解能力稍大于AgCl,结合终点颜色变化,可知K2CrO4可作为AgNO3溶液标定KCl溶液浓度的指示剂,D正确。
4.(2024·陕西商洛尖子生学情诊断)T ℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pCd2+=-lgc(Cd2+),pN=-lgc(CO32-)或-lgc(OH-)。下列说法正确的是( )
A.T ℃时,Ksp[Cd(OH)2]>Ksp(CdCO3)
B.Y点对应的CdCO3溶液是不饱和溶液
C.Z点对应的溶液中,c(H+)
答案:C
解析:CdCO3:-lgKsp(CdCO3)=-lg[c(Cd2+)·c(CO32-)]=-lgc(Cd2+)-lgc(CO32-),pKsp(CdCO3)=pc(Cd2+)+pc(CO32-),pc(Cd2+)=-pc(CO32-)+pKsp(CdCO3),同理对于Cd(OH)2:pc(Cd2+)=-2pc(OH-)+pKsp[Cd(OH)2],则斜率绝对值较大的Ⅰ对应Cd(OH)2,斜率绝对值较小的Ⅱ对应CdCO3;根据Z的坐标可以求出Ksp(CdCO3)=10-7×10-5=10-12、根据X的坐标可以求出Ksp[Cd(OH)2]=10-4×(10-5)2=10-14,A错误;pN越小N越大,Y点和溶解平衡点的c(CO32-)浓度相等时,Y点Cd2+浓度更大,则Y点为CdCO3的过饱和溶液,B错误;Z点c(Cd2+)=10-5 ml·L-1>c(CO32-)=10-7 ml·L-1,根据电荷守恒有,2c(Cd2+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),则c(H+)
A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×10-5 ml·L-1
B.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)
C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×10-24
D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度大小关系:c>b>a
答案:C
解析:a点处,没有加入MSO4粉末,即为H2A溶液。设0.1 ml·L-1 H2A溶液中c(H+)为x ml·L-1,根据电离方程式H2AHA-+H+,弱电解质的电离是微弱的,则有c(H2A)≈0.1 ml·L-1,只考虑第一步电离,且忽略水的电离,则有c(H+)≈c(HA-)。根据Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)=x20.1=1.0×10-9,可求得x=1.0×10-5。水电离出的c(H+)等于溶液中的c(OH-),则c(OH-)=KWc(H+)=10-141.0×10-5 ml·L-1=1.0×10-9 ml·L-1,则水电离出的c(H+)=1.0×10-9 ml·L-1,A错误;溶液中的阴离子还有SO42-,根据电荷守恒,有c(H+)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)+2c(SO42-),溶液呈中性时,有2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+2c(SO42-),B错误;温度不变,因此c点处MA的溶度积常数与b点处的相同,可利用b点的数据求Ksp。根据电离方程式:H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,可得Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A),Ka2=c(H+)·c(A2-)c(HA-),联立得,Ka1Ka2=c(H+)·c(HA-)c(H2A)×
c(H+)·c(A2-)c(HA-)=c2(H+)·c(A2-)c(H2A),加入MSO4粉末,发生反应:MSO4+H2AMA↓+H2SO4,再结合b点的数据,c(H+)=0.1 ml·L-1,则反应消耗了0.05 ml·L-1 H2A,溶液中剩余的c(H2A)=0.05 ml·L-1,代入数据,Ka1Ka2=c2(H+)·c(A2-)c(H2A)=0.12×c(A2-)0.05=1.0×10-9×1.0×10-13,可得c(A2-)=5×10-22 ml·L-1。Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=0.002×5×10-22=1.0×10-24,C正确;根据反应的方程式:H2A+MSO4MA↓+H2SO4,可知随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中水的电离程度大小关系是a>b>c,D错误。
6.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法错误的是( )
A.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO32-
B.z点,Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>Ksp(PbCO3)
C.Ksp(PbI2)的数量级为10-10
D.PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大
答案:C
解析:由Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)和Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)可知,PbI2中pM受pR的影响更大,故L1为PbI2达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,L2为PbCO3达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。由图可知,当c(Pb2+)相同时,c(CO32-)更小(即pR更大),故完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO32-,A正确;z点在曲线L2下方,溶液中PbCO3的浓度商大于PbCO3的溶度积,即Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>Ksp(PbCO3),B正确;由点(0,8)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=10-8×12=10-8[或由点(4,0)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=1×(10-4)2=10-8],C错误;由点(0,13.1)[或点(13.1,0)]可知,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)=10-13.1×1=10-13.1,则反应PbI2(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=c2(I-)c(CO32-)=Ksp(PbI2)Ksp(PbCO3)=10-810-13.1=105.1,所以PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大,D正确。
7.(2024·江西景德镇第三次质检)常温下向CaC2O4饱和溶液(始终有CaC2O4固体存在)中滴加HCl溶液或者NaOH溶液调节pH,测得溶液中Ca2+浓度的对数lgc(Ca2+)与溶液的pH之间的关系如下图。已知H2C2O4的电离常数的负对数:pK1=1.25,pK2=4.25;下列说法正确的是( )
A.溶液中始终存在:2c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
B.Ksp(CaC2O4)的数量级为10-8
C.pH=7时,2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)
D.A点时,c(Ca2+)>c(Cl-)
答案:B
解析:由元素守恒得,在溶液中始终存在:c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),A错误;由CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),c(Ca2+)=c(C2O42-),Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-)=10-3.7×10-3.7=10-7.4,数量级为10-8,B正确;由电荷守恒得2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-),pH=7时,c(H+)=c(OH-),故2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl-),C错误;A点时,pH=2.75,c(Cl-)=c(H+)=10-2.75 ml·L-1,c(Ca2+)=10-2.94 ml·L-1,故c(Cl-)>c(Ca2+),D错误。
8.(2024·山东菏泽一模)将CaCO3(s)或ZnCO3(s)悬浊液置于分压固定的CO2气相中,体系中pH与lgc关系如图所示。pH变化对H2CO3的浓度基本无影响。c为H2CO3、HCO3-、CO32-、Ca2+、Zn2+的浓度,单位为ml·L-1。已知:Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3),CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)。下列说法正确的是( )
A.L1表示lgc(CO32-)-pH曲线
B.c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)=1×10-16.7 (ml·L-1)2
C.CaCO3(s)+Zn2+(aq)ZnCO3(s)+Ca2+(aq),平衡常数K=102.5
D.向a点溶液中加入ZnCl2,可以到达b点
答案:B
解析:分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,且pH变化对H2CO3的浓度基本无影响,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH逐渐增大,HCO3-、CO32-的浓度逐渐增大,且pH较小时HCO3-的浓度大于CO32-的浓度,所以L1表示HCO3-,L2表示CO32-;根据Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4为Ca2+的浓度,L5为Zn2+的浓度,A错误;由图可知L1和L3交于pH=6.4的点,此时c(H2CO3)=c(HCO3-),则Ka1(H2CO3)=c(H+)=10-6.4,同理L1和L2交点可求得Ka2(H2CO3)=c(H+)=10-10.3,c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)=Ka1Ka2=10-10.3×10-6.4(ml·L-1)2=1×10-16.7(ml·L-1)2,B正确;通过b点数据可得lgc(Ca2+)=-3.2,与b点pH相同的L2上的点纵坐标为-5.3,即lgc(CO32-)=-5.3,故Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=10-3.2×10-5.3=10-8.5,L2和L5两线交点纵坐标为-5,即c(Zn2+)=c(CO32-)=10-5 ml·L-1,故Ksp(ZnCO3)=c(Zn2+)·c(CO32-)=10-10,根据CaCO3(s)+Zn2+(aq)ZnCO3(s)+Ca2+(aq),K=Ksp(CaCO3)Ksp(ZnCO3)=10-8.510-10=101.5,C错误;b为L1和L4交点,向a点溶液中加入CaCl2可以到达b点,D错误。
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