2025年高考化学一轮复习讲练测第04讲沉淀溶解平衡(新教材新高考)含解析答案
展开目录01.考情透视 目标导航
02.知识导图 思维引航
03 考点突破 考法探究
考点一 难溶电解质的溶解平衡
知识点1 沉淀溶解平衡
知识点2 沉淀溶解平衡的应用
考向1 沉淀溶解平衡及影响因素
考向2 沉淀溶解平衡的应用
考点二 溶度积常数
知识点1 溶度积和离子积
知识点2 Ksp的意义和影响因素
考向1 溶度积常数及计算
考向2 沉淀溶解平衡图像
考向3 XXXX
04 真题练习 命题洞见
考点一 难溶电解质的溶解平衡
知识点1 沉淀溶解平衡
1.概念
在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态,把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2.影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因
难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
(2)外因
①浓度:加水稀释,平衡向沉淀溶解的方向移动;
②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;
③同离子效应:向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子,平衡向生成沉淀的方向移动;
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。
以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,填写外因对溶解平衡的影响
【名师提醒】
1.难溶电解质不一定是弱电解质,如BaSO4、AgCl等都是强电解质。
2.沉淀溶解平衡移动过程是固体溶解和析出的相互转化过程,属于物理变化,但遵循勒夏特列原理。
3.沉淀溶解达到平衡时,再加入该难溶物对平衡无影响。
知识点2 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,反应是Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3N。
(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子(如Cu2+、Hg2+等)生成极难溶的硫化物(如CuS、HgS等)沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
2.沉淀的溶解
(1)酸碱溶解法:加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。如难溶于水的BaCO3可溶于酸中。
(2)用某些盐溶解:如Mg(OH)2 可溶于NH4Cl溶液中,化学方程式为Mg(OH)2(s)+2NH4Cl(aq)=MgCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)。
3.沉淀的转化
(1)实质
沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
(2)应用
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地转变为铜蓝(CuS)。其反应为 Cu2++ ZnS=CuS+Zn2+,Cu2++PbS=CuS+Pb2+。
【易错提醒】
1.用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部转化为沉淀而除去,一般认为残留在溶液中的离子浓度小于或等于1×10-5 ml·L-1时沉淀完全。
2.对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大,分步沉淀效果越好。
3.对于不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀。
考向1 沉淀溶解平衡及影响因素
【例1】
1.有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度降低
【名师点睛】
(1)沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样,具有动态平衡的特征,平衡时溶液中各离子浓度保持恒定,平衡只受温度的影响,与浓度无关。
(2)溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质的性质和溶液的温度有关,相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
【变式训练】
2.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如图所示实验。
①中现象:产生红色沉淀;②中现象:溶液先变浑浊,后澄清;③中现象:产生白色沉淀。
下列关于该实验的分析不正确的是
A.①浊液中存在平衡:Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO(aq)
B.②中溶液变澄清的原因:AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O
C.③中颜色变化说明有AgCl生成
D.该实验可以证明AgCl比Ag2CrO4更难溶
考向2 沉淀溶解平衡的应用
【例2】(2024·浙江1月卷,15,3分)
3.常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:
下列说法不正确的是
A.溶液中存在
B.将溶液稀释到,几乎不变
C.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
【名师点晴】
1.AgCl的澄清饱和溶液,加水稀释,沉淀溶解平衡右移,但离子浓度减小,而AgCl悬浊液加水稀释,平衡右移,但c(Ag+)和c(Cl-)不变。AgCl沉淀溶解达到平衡时,再加入AgCl固体对平衡无影响。
2.用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 ml·L-1时,沉淀已经完全。
3.溶度积小的难溶电解质在一定条件下也能向溶度积大的难溶电解质转化。当两种难溶电解质的Ksp差别不是很大时,通过调节某种离子的浓度,可由溶度积小的难溶电解质向溶度积大的难溶电解质转化。
【变式训练】
4.牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37ml9•L-9,已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61ml9•L-9。下列说法错误的是
A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,使羟基磷酸钙沉淀溶解平衡右移,破坏牙釉质
B.按时刷牙可减少食物残留,从而减少有机酸的产生,防止腐蚀牙齿
C.用含NaOH的溶液漱口,可使平衡左移,保护牙齿
D.含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,促进牙齿表面矿物质的沉积,修复牙釉质
考点二 溶度积常数
知识点1 溶度积和离子积
以AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
知识点2 Ksp的意义和影响因素
1.Ksp的意义
Ksp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,一般溶解度也越大;但阴、阳离子个数比不相同时,Ksp大的难溶电解质的溶解度不一定大。
2.Ksp的影响因素
溶度积只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。
【易错提醒】
1.沉淀溶解一般是吸热的,升高温度,平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
2.并非Ksp越小,其物质的溶解度就越小。对于阴、阳离子个数比相同的难溶电解质,它们的溶解度可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解度就不能直接用Ksp的大小来比较。
考向1 溶度积常数及计算
【例1】(2024·江苏卷,16,15分)
5.贵金属银应用广泛。Ag与稀制得,常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中浓度约为 。[已知:,]
(2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将转化为单质Ag的化学方程式为 。
②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是 。
③为判断是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实验中必须使用的试剂和设备:稀、溶液,通风设备]
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag溶解产生的离子方程式为 。
②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是 。
【思维建模】
溶度积常数计算的几种类型
【变式训练】
6.请回答下列问题:
(1)在化学分析中采用K2CrO4作指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与CrO生成砖红色沉淀指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10-5 ml·L-1)时,溶液中c(Ag+)为 ml·L-1,此时溶液中c(CrO)等于 ml·L-1(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(2)一定温度下,将0.1 ml AgCl固体加入1 L 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:Ksp(AgCl)=2×10-10;Ksp(Ag2CO3)=1×10-11,沉淀转化反应2AgCl(s)+CO(aq)Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为 。
(3)在T ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知T ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,在T ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数约为 。
考向2 沉淀溶解平衡图像
【例2】(2024·全国甲卷,7,3分)
7.将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是
A.交点a处:
B.
C.时,不变
D.
【思维建模】
溶度积图像是沉淀溶解平衡理论的难点,溶度积图像突破方法:
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等;曲线上的点表示达到平衡状态,曲线上方的点代表“过饱和溶液”,曲线下方的点代表“不饱和溶液”。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
【变式训练】(2024·河北省保定市高三二模)
8.室温下,在含、和的溶液中滴加溶液,混合液中pX[,X代表,、]和[]的关系如图所示。已知:。下列叙述正确的是
A.直线II代表和pAg的关系
B.
C.室温下,的饱和溶液的物质的量浓度比AgSCN大
D.的平衡常数K为
(2024·辽吉黑卷,15)
9.25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③25℃时,,。
下列说法错误的是
A.曲线②为沉淀溶解平衡曲线
B.反应的平衡常数
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定Br-达终点时,溶液中
(2024·浙江6月卷,15)
10.室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
(2024·湖北卷,13)
11.气氛下,溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标()为组分中铅占总铅的质量分数。已知,、,。下列说法错误的是
A.时,溶液中
B.时,
C.时,
D.时,溶液中加入少量,会溶解
(2024•浙江省1月选考,15)
12.常温下、将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,出现白色浑浊;再滴加过量的溶液,振荡,出现白色沉淀。
已知:
下列说法不正确的是
A.溶液中存在
B.将溶液稀释到,几乎不变
C.溶液与溶液混合后出现的白色浑浊不含有
D.存在反应是出现白色沉淀的主要原因
(2023•全国甲卷,13)
13.下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(;可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由点可求得
B.时的溶解度为
C.浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离
D.混合溶液中时二者不会同时沉淀
(2023•北京卷,14)
14.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态,无沉淀生成
C.由图2,初始状态,平衡后溶液中存在
D.由图1和图2,初始状态、,发生反应:
(2022•山东卷,14)
15.工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应的平衡常数
B.
C.曲线④代表含的溶液的变化曲线
D.对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
(2022•海南省选择性考试,14)
16.某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是
A.曲线①代表与pH的关系
B.的约为
C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D.向的溶液中加入等体积0.4ml/L的HCl后,体系中元素M主要以存在
(2021•全国甲卷,12)
17.已知相同温度下,。某温度下,饱和溶液中、、与的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表的沉淀溶解曲线
B.该温度下的值为
C.加适量固体可使溶液由a点变到b点
D.时两溶液中
考点要求
考题统计
考情分析
沉淀溶解平衡的应用
2024·浙江1月卷15题,3分;2024·江苏卷16题,15分;2023浙江1月选考15题,3分;
本讲考查的重点是溶度积常数的相关计算及应用,以选择题、图象题的形式呈现,在工艺流程题中出现概率很大。能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分析,并能解释一些生活问题,试题通常以图象形式直观呈现微观浓度的变化,考查数形结合能力、信息整合能力和对溶解平衡的理解应用能力。掌握沉淀溶解平衡曲线的分析技巧,能从图像或者文字的形式沉淀溶解平衡情境问题,获取有效信息,提高证据推理能力。
离子曲线
2024·辽吉黑卷15题,3分;2024·浙江6月卷15题,3分;2024·湖北卷13题,3分;2024·全国甲卷7题,3分;2023辽宁卷15题,3分;2023全国甲卷13题,6分;2023全国新课标卷13题,6分;2023山东卷15题,4分;2023北京卷14题,3分;2022福建卷7题,4分;2022湖南卷10题,3分;2022山东卷14题,4分;2022海南卷14题,4分;2021全国甲卷12题,6分;2021全国乙卷13题,6分;
复习目标:1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡,以及影响因素。
2.理解溶度积的含义,能进行相关的计算。
3.利用难溶电解质的沉淀溶解平衡解决实际问题。
4.学会分析沉淀溶解平衡图像。
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
溶度积
离子积
概念
沉淀溶解平衡的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
Qc
表达式
Ksp(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是平衡浓度
Qc(AmBn)=cm(An+)·cn(Bm-),式中的浓度是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出
②Qc=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态
③Qc
计算技巧
判断沉淀的生成或沉淀是否完全
①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Q,若Q>Ksp,则有沉淀生成;②利用Ksp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5 ml·L-1,则该离子沉淀完全
常温下,计算氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时溶液的pH
①根据氢氧化物的Ksp,先计算初始浓度溶液中的c(OH-),再求得溶液的pH;②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度小于或等于10-5 ml·L-1,依据Ksp可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH-),进而求得pH
计算沉淀转化反应的平衡常数,并判断沉淀转化的程度
依据沉淀的转化反应和Ksp,计算该反应的平衡常数,K值越大,转化反应越易进行,转化程度越大
沉淀先后的计算与判断
①沉淀类型相同,则Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀类型不同,则需要根据Ksp计算出沉淀时的离子浓度,离子浓度小的先沉淀
参考答案:
1.B
【详解】A.溶解平衡是动态平衡,则AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行,速率相等,故A正确;
B.AgCl沉淀的溶解平衡中,离子与固体均存在,AgCl难溶于水,但溶液中有Ag+和Cl-,故B错误;
C.AgCl沉淀的溶解平衡为吸热反应,升高温度,溶解平衡正向移动,AgCl沉淀的溶解度增大,故C正确;
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,溶解平衡逆向移动,则AgCl沉淀的溶解的量减少,故D正确;
故选B。
2.D
【详解】A.①中产生红色沉淀Ag2CrO4(s),①浊液中存在平衡:Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO(aq),A正确;
B.②中溶液变澄清的原因是氢氧化银与氨水反应生成可溶于水的[Ag(NH3)2]OH,发生反应AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O,B正确;
C.③中产生白色沉淀说明有AgCl生成,C正确;
D.AgNO3溶液过量,故余下浊液中含有Ag+,加入KCl溶液生成AgCl白色沉淀,不能证明AgCl比Ag2CrO4更难溶,D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.亚硫酸是二元弱酸,存在二次电离,电离方程式为:,,则溶液中,A正确;
B.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,B正确;
C.加入双氧水之前,生成的白色浑浊为BaSO3沉淀,C错误;
D.过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确;
故选C。
4.C
【详解】A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,则将消耗OH-,导致生成物OH-浓度减小,使羟基磷酸钙沉淀溶解平衡右移,破坏牙釉质,A正确;
B.由A项分析可知,按时刷牙可减少食物残留,从而减少有机酸的产生,防止腐蚀牙齿,B正确;
C.NaOH碱性太强,具有强腐蚀性,不能用含NaOH的溶液漱口,否则将腐蚀口腔等组织,C错误;
D.由题干信息Ca5(PO4)3OH的Ksp=6.8×10-37ml9•L-9,而Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61ml9•L-9可知,含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,促进牙齿表面矿物质的沉积,修复牙釉质,D正确;
故答案为:C。
5.(1)
(2) 铁还原AgCl成Ag,形成铁银原电池,未接触的AgCl在Ag表面得电子被还原成银 用蒸馏水洗涤滤渣至取最后一次洗涤滤液加硝酸银溶液(和稀硝酸)无沉淀产生;转移滤渣至烧杯中,打开通风设备;向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生;若无固体残留,则氯化银转化完全(若有固体残留,则氯化银转化不完全)
(3) 纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降
【详解】(1)浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀,此时,;
(2)①沉淀中埋入铁圈并压实,铁将AgCl转化为单质Ag,反应的化学方程式为:;
②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是:铁还原AgCl成Ag,形成铁银原电池,未接触的AgCl在Ag表面得电子被还原成银;
③判断AgCl是否完全转化,即检验混合物中是否含有AgCl,若AgCl完全转化,则剩余固体全部为银,可完全溶于稀硝酸,若AgCl未完全转化,剩余AgCl不能溶于稀硝酸,则可用稀硝酸检验,稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物,反应需在通风设备中进行,反应后的溶液中存在氯离子,若未将滤渣洗净,氯离子会干扰实验,所以首先需要检验氯离子是否洗净,实验方案补充为:用蒸馏水洗涤滤渣至取最后一次洗涤滤液加硝酸银溶液(和稀硝酸)无沉淀产生;转移滤渣至烧杯中,打开通风设备;向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生;若无固体残留,则氯化银转化完全(若有固体残留,则氯化银转化不完全)。
(3)①纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为:;
②溶解氧浓度过高,纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降,抗菌性能下降。
6.(1) 2.0×10-5 5.0×10-3
(2)4×10-9
(3)816
【详解】(1)由沉淀的溶度积计算c(Ag+)=;在该溶液中c()=;
(2)根据离子方程式可知,Ksp(Ag2CO3)=c(Ag+)2×0.1=1×10-11,c(Ag+)=10-5,Ksp(AgCl)=c(Cl-)×10-5=2×10-10,c(Cl-)=2×10-5ml/L,平衡常数K====4×10-9;
(3)由图象知在t℃时,Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-)=4.9×10-13K====≈816;
7.D
【分析】向含的悬浊液中滴加的溶液,发生反应:,两者恰好完全反应时,溶液的体积为v(NaCl)=,2mL之后再加溶液,c(Cl-)增大,据,Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为曲线。由此分析解题:
【详解】A.2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;
B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;
C.V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;
D.V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93ml/L,则c(Ag+)===10-7.82ml/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===ml/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确;
故答案选D。
8.C
【分析】直线I、III平行,代表难溶电解质的组成类型相同,故直线II代表和pAg的关系,因为,则直线I代表和pAg的关系,直线III代表和pAg的关系。
【详解】A.直线I、III平行,代表难溶电解质的组成类型相同,故直线II代表和pAg的关系,A错误;
B.根据图像中数据可知,,由于,则,,B错误;
C.根据溶度积计算:设饱和溶液的物质的量浓度为x,AgSCN饱和溶液的物质的量浓度为y,则,C正确;
D.的平衡常数,D错误;
故选C。
9.D
【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1:1,即两者图象平行,所以①代表,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即,所以②代表AgCl,则③代表AgBr,根据①上的点(2.0,7.7),可求得,根据②上的点(2.0,7.7),可求得,根据③上的点(6.1,6.1),可求得。
【详解】A.由分析得,曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;
B.反应的平衡常数,B正确;
C.当Cl-恰好滴定完全时,,即,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2ml/L,C正确;
D.当Br-到达滴定终点时,,即,,D错误;
故选D。
10.C
【分析】
在H2S溶液中存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,随着pH的增大,H2S的物质的量分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH的变化,由①和②交点的pH=7可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知Ka2(H2S)=1×10-13。
【详解】A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=ml/L=×10-9ml/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=ml/L=×10-6ml/L>×10-9ml/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;
C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x ml/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;
D.0.01ml/L FeCl2溶液中加入等体积0.2ml/L Na2S溶液,瞬间得到0.005ml/L FeCl2和0.1ml/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005ml/L×(0.1ml/L-0.062ml/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005ml/L×(0.062ml/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误;
答案选C。
11.D
【详解】A.由图可知,pH=6.5时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5ml/L,则c()≤=ml/L=10-7.1ml/L
C.溶液,则,pH=7时,,,,,则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<,故2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+] <c()+2c()+c(),C正确;
D.NaHCO3溶液中的水解平衡常数为==10-7.6>Ka2(H2CO3),的水解程度大于其电离程度,溶液中浓度几乎没有变化,且加入少量NaHCO3固体,形成缓冲溶液,溶液的pH变化不明显,结合图像,PbCO3不会溶解,D错误;
答案选D。
12.C
【详解】A.亚硫酸是二元弱酸,存在二次电离,电离方程式为:,,则溶液中,A正确;
B.亚硫酸根离子是其二级电离产生的,则稀释的时候对氢离子的影响较大,稀释的时候,亚硫酸的浓度变为原来的一半,另外稀释的平衡常数不变,对第二级电离影响很小,则稀释时亚硫酸根浓度基本不变,B正确;
C.加入双氧水之前,生成的白色浑浊为BaSO3沉淀,C错误;
D.过氧化氢具有强氧化性,可以将+4价硫氧化为+6价硫酸根离子,则存在反应,,则出现白色沉淀的主要原因生成BaSO4沉淀,D正确;
故选C。
13.C
【详解】A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则===,故A错误;
B.由图中信息可知,时的浓度为,因此,的溶解度不是,故B错误;
C.由图可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀和,故C正确;
D.由图可知,沉淀完全时,,pM5,此时pH约为4.7,在此pH下刚开始沉淀的浓度为,而题中>,则会同时沉淀,故D错误;
答案选C。
14.C
【详解】A.水溶液中的离子平衡 从图1可以看出时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A项正确;
B.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C项错误;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,,时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D项正确;
故选C。
15.D
【分析】溶液pH变化,含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1ml/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1ml/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线。
【详解】A.反应SrSO4(s)+COSrCO3(s)+SO的平衡常数K===,A正确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1ml/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=10—6.5,则a为-6.5,B正确;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,C正确;
D.曲线②代表含硫酸锶固体的1ml/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1ml/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线交点是(6.9,a),就可以发生沉淀转化,D错误;
故选D。
16.BD
【分析】由题干信息,M(OH)2(s)M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH)2(s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH)]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)]与pH的关系,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;
B.由图象,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+)=0.1ml/L的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,根据图象,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在,C正确;
D.根据图象,c[M(OH)]=0.1ml/L时溶液的pH约为14.5,c(OH-)≈ml/L≈3.2ml/L,加入等体积的0.4ml/L的HCl后,发生中和反应,反应后c (OH-)=ml/L=1.4ml/L,此时体系中元素M仍主要以M(OH)存在,D错误;
答案选BD。
17.B
【分析】BaCO3、BaSO4均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-lg[c(Ba2+)×c()]=-lg[Ksp(BaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-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()]的关系,曲线②为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系。
【详解】A.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.曲线①为BaSO4溶液中-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系,由图可知,当溶液中-lg[c(Ba2+)]=3时,-lg[c()=7,则-lg[Ksp(BaSO4)]=7+3=10,因此Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,选项B正确;
C.向饱和BaCO3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()将减小,因此a点将沿曲线②向左上方移动,选项C错误;
D.由图可知,当溶液中c(Ba2+)=10-5.1时,两溶液中==,选项D错误;
答案选B。
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