文档内容
微考点 电解质溶液的图像分析
目录
.............................................................................................................................................1
1.高考真题考点分布...................................................................................................................................1
2.命题规律及备考策略...............................................................................................................................1
.............................................................................................................................................2
考法01 电解质溶液微粒变化图像...........................................................................................................2
考法02 沉淀溶解平衡图像.......................................................................................................................9
...........................................................................................................................................15
1.高考真题考点分布
考点内容 考点分布
电解质溶液微粒变 2023湖南卷,3分;2022河北卷,3分;2022浙江卷,2分;2022福建卷,4分;
化图像 2022浙江卷,2分;2021浙江卷,2分;2021浙江卷,2分;2021湖南卷,3分;
沉淀溶解平衡图像 2024·辽宁卷,3分;2024·浙江卷,3分;2024·湖北卷,3分;2024·全国甲卷,6
分;2023辽宁卷,3分;2023全国甲卷,6分;2023新课标卷,6分;2023山东
卷,4分;2023北京卷,3分;2022福建卷,4分;2022湖南卷,3分;2022山东
卷,4分;
2022海南卷,4分;
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看,酸碱中和滴定、沉淀滴定、沉淀溶解平衡曲线、中和滴定曲线、对
数曲线等仍是高考命题的热点。
【备考策略】【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查沉淀溶解平衡曲线、中和滴定曲线、对数曲线、分布曲线等知识,
考查数形结合能力、信息整合能力,题目难度一般较大。
考法01 电解质溶液微粒变化图像
1.滴定曲线特殊点的分析
(1)强酸与强碱滴定过程中pH曲线
(以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
(2)强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱
碱反应)
案例:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CHCOOH溶液所得滴定曲线
3
如图:(3)pH—V图 各特殊点粒子大小关系及变化趋势
点 溶质 离子浓度大小比较
A CHCOOH c(H+)>c(CHCOO-)>c(OH-)
3 3
B(1∶1) CHCOOH、HCOONa c(CHCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
3 3 3
C(pH=7) CHCOOH、CHCOONa c(CHCOO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
3 3 3
D CHCOONa c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+)
3 3
E(2∶1) CHCOONa、NaOH c(Na+)>c(CHCOO-)>c(OH-)>c(H+)
3 3
F(1∶1) CHCOONa、NaOH c(Na+)>c(OH-)>c(CHCOO-)>c(H+)
3 3
(4)各特殊点对水电离程度的影响
点 溶质 水的电离情况 pH—V图
A CHCOOH 抑制
3
B CHCOOH、CHCOONa 抑制
3 3
C CHCOOH、CHCOONa 正常电离
3 3
D CHCOONa 只促进
3
E CHCOONa、NaOH 抑制
3
F CHCOONa、NaOH 抑制
3
结论:水的电离程度大小顺序为: D > C > B > A > E > F
2.分布曲线
分布系数图及分析【分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标
的关系曲线】
一元弱酸(以CHCOOH为例) 二元弱酸(以草酸HC O 为例)
3 2 2 4
δ 为CHCOOH分布系数,δ 为CHCOO-分 δ 为HC O 分布系数、δ 为HC O分布系数、δ 为C O分布
0 3 1 3 0 2 2 4 1 2 2 2
布系数 系数
1.随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一
定pH时所发生反应的离子方程式
2.同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
3.坐标为对数或负对数的图像分析
(1)pC:类比pH,即为C离子浓度的负对数,规律是pC越大,C离子浓度越小。
(2)pK:平衡常数的负对数,规律是pK越大,平衡常数越小,对于一元弱酸(HX):pK=pH-lg ,lg 越
a
大,HX的电离程度越大。
(3)AG=lg,氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数;规律是:AG越大,酸性越强,中性时AG=0。
【图像示例】
(1)pOH—pH曲线
(2)常温下,二元弱酸HY溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:
2
(3)常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图:
2
考向01 考查滴定曲线
【例1】(2024·陕西商洛·模拟预测)室温下,用 的二甲胺 溶液(二甲胺在水中的电
离与一水合氨相似)滴定 盐酸溶液。溶液 随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽
略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是A.x=1,y=7
B.a、b两点的溶液中, 不相等
C.本实验应该选择酚酞作指示剂
D.b点溶液中存在:
【答案】D
【解析】A. 的盐酸溶液的 ,加入 溶液,两者恰好完全反应生
成强酸弱碱盐,溶液呈酸性,故 ,A项错误;
B.常温下, 在任何溶液中均相等,B项错误;
C.因为两者恰好完全反应生成 ,溶液显酸性,故本实验应该选择甲基橙作指示剂,C项错
误;
D.b点溶液中元素质量守恒: ,D项正确;
选D。
考向02 考查分布曲线图像
【例2】(2024·江苏苏州·模拟)HC O 为二元弱酸,20 ℃时,配制一组c(H C O)+c(HC O)+c(C O)=
2 2 4 2 2 4 2 2
0.1 mol ·L-1的HC O 和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下
2 2 4
列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A.pH=2.5的溶液中:c(H C O)+c(C O)>c(HC O)
2 2 4 2 2
B.pH=7的溶液中,c(Na+)=2c(C O)
2
C.c(HC O)=c(C O)的溶液中:c(Na+)>0.1+c(HC O)
2 2 2
D.c(Na+)=0.1 mol ·L-1的溶液中:c(H+)+c(H C O)=c(OH-)+c(C O)
2 2 4 2
【答案】D
【解析】A.由图像可知,pH=2.5的溶液中 c(H C O)和c(C O)浓度之和小于 c(HC O),则c(H C O)+
2 2 4 2 2 2 2 4
c(C O)<c(HC O),A错误;B.20 ℃时, pH=7的溶液中,显中性,(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(H+)
2 2
+c(Na+)=2c(C O)+c(HC O)+c(OH-),所以c(Na+)>2c(C O),B错误;C.c(H C O)+c(HC O)+c(C O)=
2 2 2 2 2 4 2 20.100 mol ·L-1,c(HC O)=c(C O),电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C O)+c(HC O)+c(OH-),pH约4,此时
2 2 2 2
氢离子浓度大于氢氧根,得到溶液中c(Na+)<0.100 mol ·L-1+c(HC O),C错误;D.依据溶液中电荷守恒和
2
元素质量守恒分析,c(Na+)=0.100 mol/L的溶液中为NaHC O 溶液,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=
2 4
2c(C O)+c(HC O)+c(OH-),元素质量守恒c(Na+)=c(C O)+c(HC O)+c(H C O),代入计算得到c(H+)+
2 2 2 2 2 2 4
c(H C O)=c(OH-)+c(C O),D正确。
2 2 4 2
考向03 考查坐标为对数或负对数的图像
【例3】(2024·河北衡水·模拟))已知常温下HF酸性强于HCN,分别向1 L 1 mol·L-1的HF、HCN溶液中
加NaOH固体(忽略温度和溶液体积变化),溶液pH随lg(X表示F或者CN)变化情况如图所示,下列说法错
误的是( )
A.lgK(HF)-lgK(HCN)=6
a a
B.溶液中对应的c(X-):d点>c点
C.b点溶液的pH=5.2
D.e点溶液中c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】由题干信息可知,常温下HF酸性强于HCN,即K(HF)>K(HCN),当横坐标为0时,即lg=0或
a a
者lg=0即c(F-)=c(HF)或c(CN-)=c(HCN),则有K(HF)==c(H+)=10-3.2, K(HCN)==c(H+)=10-9.2,即
a a
Ⅰ代表HF,Ⅱ代表HCN,据此分析解题。A.由分析可知,K(HF)=10-3.2, K(HCN)=10-9.2,则lgK(HF)-
a a a
lgK(HCN)=6,A正确;B.由于弱电解质的电离是微弱的,故溶液中c(HF)=c(HCN)≈1 mol/L,则溶液中对
a
应的c(X-):d点为:c(CN-)==,c点为:c(F-)==,则c>d,B错误;C.由分析可知,Ⅰ代表HF,
K(HF)=10-3.2,b点溶液中lg=2,则有:c(H+)==10-5.2,故b点对应溶液的pH=5.2,C正确;D.由图像
a
可知,e点溶液中pH为9.2,此时lg=0即c(CN-)=c(HCN),根据电荷守恒可知:c(Na+)+ c(H+)=c(CN-)
+c(OH-),结合c(OH-)>c(H+),则有c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) 即有c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H
+),D正确。
【对点1】(2024·山西朔州·模拟)T K时,现有25 mL含KCl和KCN的溶液,用0.1000 mol⋅L 的硝酸
银标准溶液对该混合液进行电位滴定( 与 的反应可以忽略),获得电动势(E)和硝酸银标准溶液
体积(V)的电位滴定曲线如图所示,曲线上的转折点即为化学计量点。下列说法不正确的是已知:Ⅰ. 与 的反应过程为① ,
② ;
Ⅱ.T K时, , .
A. ,A→B发生反应: ;
B.原溶液中,
C.C点时,溶液中
D.D点:
【答案】D
【分析】已知曲线上的转折点为化学计量点,根据题意和图像,结合化学方程式可知:A点为 完全反
应生成 的终点,B点为 转化为AgCN沉淀,看作第一滴定终点,C点生成AgCl沉
淀,看作第二滴定终点。
【解析】A.根据 与 反应过程:① 、②
可知:A点体积为2.50 mL,B点体积为5.0 mL,故A正确;
B.原溶液中 mol/L.
mol/L.根据物料守恒关系可知: ,故B正确;
C.C点, 和 完全沉淀,溶液中同时存在二者的沉淀溶解平衡,
,故C正确;
D.D点,硝酸银溶液过量,根据 和图像关系可知: ,故D错误;
故选D。
【对点2】(2024·河南濮阳·模拟)以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol ·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸HA溶液。溶液中,pH、分布分数δ随滴加NaOH溶液体积V 的变化关系如图所示。[比
2 NaOH
如A2-的分布分数:δ(A2-)=],下列说法错误的是( )
A.曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-)
B.H A溶液的浓度为0.100 0 mol ·L-1
2
C.A2-+HO HA-+OH-的平衡常数为1.0×10-9
2
D.V =40 mL 时,溶液中c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
NaOH
【答案】C
【解析】A.没有加入NaOH时,pH约为1,说明HA第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表
2
δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),故A正确;B.根据反应2NaOH+HA===Na A+2HO,c(H A)==0.100 0
2 2 2 2
mol ·L-1,故B正确;C.根据曲线当δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数K==c(H+)
a
=1×10-2,所以A2-+HOHA-+OH-的平衡常数为=1.0×10-12,故C错误;D.当加入40.00 mL NaOH
2
溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,根据反应 2NaOH+HA===Na A+2HO知,溶质为
2 2 2
NaA,由物料守恒可得c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),D正确。
2
【对点3】(2024·黑龙江鸡西·模拟)常温下,二元弱酸HY溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH
2
与离子浓度变化的关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.曲线M表示pH与lg的变化关系
B.K (H Y)=10-4.3
a2 2
C.a点溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
D.交点c的溶液中:c(H Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)
2
【答案】D
【解析】K (H Y)=,随着pH增大,c(H+)减小,增大,lg增大,故曲线M表示pH与lg 的变化关系,A
a1 2
项正确;曲线N表示pH与lg的变化关系,当pH=3时,c(H+)=10-3mol·L-1,lg=1.3,=10-1.3,
K (H Y)==10-3×10-1.3=10-4.3,B项正确;a点溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+
a2 2
c(OH-),故c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+),C项正确;交点c的溶液中:lg=lg=1.5,则
c(H Y)=c(Y2-)K (CuS)
sp sp sp
3.负对数[-lg c(M+)~-lg c(R-)]曲线
图像
展示
关系 函数关系:随着CO浓度增大,Ca2+浓度减小
①横坐标数值越大,CO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
曲线 的点为过饱和溶液,有沉淀生成
可知 如:c点,相对于MgCO 来说,处于直线上方,为不饱和溶液;相对于CaCO 来说,处于直线
3 3
信息 下方,为过饱和溶液,此时有CaCO 沉淀生成
3
③计算K :由曲线上面给定数据可以计算出相应的K
sp sp
④比较K 大小:K (MgCO )>K (CaCO)>K (MnCO )
sp sp 3 sp 3 sp 3
3.沉淀滴定曲线分析
向10 mL 0.2mol/L CuCl 溶液中滴加 0.2 mol/L 的 NaS 溶液:
2 2
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K :由b点恰好完全反应可知c(Cu2+)=10-17.7,进而求出K =10-
sp sp
17.7×10-17.7=10-35.4
③比较a、b、c三点水的电离程度大小
4.沉淀溶解平衡图像题解题策略
(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液,曲线上方的任意一点均表示过
饱和溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任意一点均表示不饱和溶液。
(2)从图像中找到数据,根据K 公式计算得出K 的值。
sp sp(3)比较溶液的Q与K 的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
sp
(4)涉及Q的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶
液体积也必须是混合溶液的体积。
考向01 考查沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析
【例1】(2024·浙江嘉兴·一模)常温下,K (CaSO)=9×10-6,常温下CaSO 在水中的沉淀溶解平衡曲线
sp 4 4
如图所示。下列说法正确的是( )
A.在任何溶液中,c(Ca2+)、c(SO)均相等
B.b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c(Ca2+)和c(SO)都等于3×10-3 mol·L-1
C.a点对应的K 等于c点对应的K
sp sp
D.d点溶液通过蒸发可以变到c点
【答案】C
【解析】只有在单一CaSO 溶液中c(Ca2+)、c(SO)才相等,A项错误;b点Q>K ,故有沉淀生成,开始
4 sp
c(Ca2+)、c(SO)不相等而反应消耗的Ca2+、SO相等,因此平衡后的两种离子浓度也不会都等于3×10-3
mol·L-1,B项错误;在沉淀溶解平衡曲线上的K 均相等,C项正确;d点通过蒸发后各离子浓度都增大,
sp
不可能保持SO浓度不变而到达c点,D项错误。
考向02 考查有关沉淀溶解平衡对数图像分析
【例2】(2024·湖北鄂州·模拟)T ℃时,CdCO 和Cd(OH) 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pCd2+为
3 2
Cd2+浓度的负对数,pN为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是( )
A.曲线 Ⅰ 是CdCO 的沉淀溶解平衡曲线
3
B.加热可使溶液由X点变到Z点
C.Y点对应的Cd(OH) 溶液是过饱和溶液
2
D.T ℃,在CdCO(s)+2OH-(aq) Cd(OH) (s)+CO(aq)平衡体系中,平衡常数K=102
3 2
【答案】D
【解析】A.CdCO(s) Cd2+(aq)+CO(aq),则c(Cd2+)=c(CO),CdCO 的沉淀平衡中pCd2+=pN,故曲
3 3
线Ⅱ是CdCO 的沉淀溶解平衡曲线,A错误;B.由A分析可知,曲线Ⅰ是Cd(OH) 的沉淀溶解平衡曲线,
3 2Cd(OH) (s) Cd2+(aq)+2OH- (aq),则2c(Cd2+)=c(OH-),加热平衡正向移动,Cd2+、OH-离子浓度变
2
大,但是不会相等,B错误;C.曲线上的点为达到了沉淀溶解平衡,pCd2+为Cd2+浓度的负对数,pN为阴
离子浓度的负对数,则数值越大,离子浓度越小,Y点在曲线上方,说明离子浓度小,故为不饱和溶液,
C错误;D.T ℃,由图可知,pN=4时,CdCO 中pCd2+为8,即K (CdCO)=c(CO)·c(Cd2+)=10-12;pN=
3 sp 3
4时,Cd(OH) 中pCd2+为6,即K [Cd(OH) ]=c2(OH-)·c(Cd2+)=10-14;在CdCO(s)+2OH-(aq)
2 sp 2 3
Cd(OH) (s)+CO(aq)平衡体系中,平衡常数K====102,D正确。
2
考向03 考查沉淀滴定曲线分析
【例2】(2024·江西上饶·模拟)某温度下,分别向10.00 mL 0.1 mol/L的KCl和KCrO 溶液中滴加0.1
2 4
mol/L AgNO 溶液,滴加过程中-lgc(M)(M为Cl-或CrO)与AgNO 溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略
3 3
溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )
A.曲线L 表示-lgc(Cl-)与V(AgNO)的变化关系
1 3
B.M点溶液中:c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,K (Ag CrO)=4.0×10-12
sp 2 4
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol/L的KCl和KCrO 溶液,则曲线L 中N点移到Q点
2 4 2
【答案】D
【解析】A.KCl和硝酸银反应的化学方程式为:KCl+AgNO===AgCl↓+KNO,铬酸钾和硝酸银反应的化
3 3
学方程式为:KCrO+2AgNO===Ag CrO↓+2KNO,根据反应方程式可知在相同浓度的KCl和KCrO 溶
2 4 3 2 4 3 2 4
液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小的更快,所以L 代表是-lgc(Cl-)与V(AgNO)的变化关
1 3
系,故 A正确;B.M点加入的硝酸银溶液体积是15 mL,根据反应方程式KCl+AgNO===AgCl↓+KNO
3 3
可知,生成0.001 mol硝酸钾和0.001 mol氯化银,剩余0.000 5 mol硝酸银,则c(NO)>c(K+)>c(Ag+),银离
子水解使溶液表现酸性,则c(H+)>c(OH-),所以M点溶液中,离子浓度为:c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(H
+)>c(OH-),故 B正确;C.N点纵坐标的数值是4,则Ag CrO 在沉淀溶解平衡中c(CrO)=10-4,c(Ag+)=
2 4
2×10-4mol/L,K (Ag CrO)=c(CrO)×c2(Ag+)=10-4×(2×10-4)2=4.0×10-12,故C正确;D.相同实验条件下
sp 2 4
同一种溶液的K 相同,平衡时溶液中c(CrO)=10-4,Q对应的纵坐标数值是4.0,即c(CrO)=10-4,曲线
sp
L 中N点移到Q点上方,故D错误。
2
【对点1】(2024·广东深圳·模拟)一定温度下,将足量的BaSO 固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加
4
入NaCO 固体,随着c(CO)增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
2 3A.该温度下,K (BaSO)>K (BaCO)
sp 4 sp 3
B.加入NaCO 固体,立即有BaCO 固体生成
2 3 3
C.BaCO 的K =2.5×10-9
3 sp
D.曲线BC段内,=
【答案】C
【解析】当c(CO)=0时,c(SO)=c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1,故BaSO 的溶度积K =1.0×10-5×1.0×10-5
4 sp
=1.0×10-10。由题图可知当c(CO)>2.5×10-4 mol·L-1时,开始有BaCO 生成,BaCO 的溶度积K =
3 3 sp
2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9,A、B项错误,C项正确。曲线BC段内,BaSO(s)和BaCO (s)在溶液中都
4 3
达到了沉淀溶解平衡状态,故====25,D项错误。
【对点2】(2024·安徽巢湖·模拟)已知298 K时, K (NiS)=1.0×10-21,K (FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶
sp sp
解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是( )
(已知:≈2.4,≈3.2)
A.M点对应的溶液中, c(S2-)≈3.2×10-11 mol·L-1
B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的
C.FeS+Ni2+ NiS+Fe2+的平衡常数K=6 000
D.向N点对应的溶液中加水,可转化成Q点对应的溶液
【答案】C
【解析】已知298 K时,K (NiS)=1.0×10-21,K (FeS)=6.0×10-18,可知NiS较难溶于水,则图中Ⅰ为
sp sp
FeS、Ⅱ为NiS,直线上的点为平衡点。A.M点对应的溶液中,c(S2-)= mol/L=2.4×10-9 mol/L,A错误;
B.对于NiS,P点在平衡点以下,为过饱和溶液,会有沉淀生成,为悬浊液,是不稳定的分散系,B错误;
C.FeS+Ni2+ NiS+Fe2+的平衡常数K==6 000,C正确;D.N点为平衡点,向N点对应的溶液中加水,
Ni2+和S2-的浓度同时减小,故无法转化成Q点对应的溶液,D错误。
【对点3】(2024·山东枣庄·模拟)某温度下,向10 mL 0.01 mol·L-1 PbCl 溶液中滴加0.01 mol·L-1的
2
NaS溶液,滴加过程中-lgc(Pb2+)与NaS溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
2 2A.该温度下,K (PbS)=1.0×10-28
sp
B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为a点
C.若改用0.02 mol·L-1 Na S溶液,b点应该水平右移
2
D.若改用0.02 mol·L-1 PbCl 溶液,b点移向右下方
2
【答案】A
【解析】该温度下,平衡时c(Pb2+)=c(S2-)=10-14 mol·L-1,则K (PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)=(10-14)2=10-
sp
28,A项正确;Pb2+单独存在或S2-单独存在均会水解,促进水的电离,b点时恰好形成PbS的沉淀,此时
水的电离程度最小,B项错误;若改用0.02 mol·L-1的NaS溶液,由于温度不变,K (PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)
2 sp
不变,即平衡时c(Pb2+)不变,纵坐标不变,但消耗的NaS体积减小,故b点水平左移,C项错误;若改用
2
0.02 mol·L-1的PbCl 溶液,则消耗的NaS的体积增大,反应终点时c(Pb2+)不变,纵坐标不变,即b点应
2 2
向右平移,D项错误。
1.(2024·四川成都·模拟预测)已知 。初始温度25℃时,向 氨水中滴
加 的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法不
正确的是
A.水的电离程度:cc(H+),则可得到 ,B正确;
C.b点的混合溶液中,K (H CO)= ,则
a2 2 3
= ,代入题中给出的数据 =
,即 的数量级为10-6,C正确;
D.点溶液中溶质有NaHCO 和CaCl ,水的电离被促进,b点溶液中溶质有NaCl 和HCO,水的电离被
3 2 2 3
抑制,对比之下发现, 的过程中,水的电离程度不断减小,D错误;
故选D。
3.(2024·广东江门·三模)亚磷酸 常温下电离平衡常数 , 。常温下,向
溶液中滴加 盐酸,利用电位滴定法(在化学计量点附近,指示电极电位
发生突跃)得到电极电位 和溶液 随盐酸体积变化曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.滴定过程需要加入酚酞做指示剂
B.水的电离程度:
C. 点对应的溶液中:
D. 点溶液中存在
【答案】A
【分析】根据电离平衡常数Ka1,计算出NaHPO 的水解常数 ,则 的电
2 3
离程度大于水解程度;【解析】根据电离平衡常数Ka1,,计算出NaHPO 的水解常数 ,则 的
2 3
电离程度大于水解程度;
A.因为是利用强酸滴定弱碱,根据酚酞变色的pH范围是8.0—10.0,可以选择酚酞作指示剂,故A正
确;
B.a点的时候,溶液溶质是NaHPO ,水解为主,故a点水解程度最大,b点为第一个计量点,反应为
2 3
HCl+ Na HPO = NaCl+NaH PO ,b点溶质为等物质的量的NaCl、NaHPO ,根据 可以电离出H+,水
2 3 2 3 2 3
的电离会受到抑制。c点的反应为HCl+NaH PO = NaCl+H PO ,溶液酸性为最强,所以水的抑制最大,故
2 3 3 3
B错误;
C.b点对应的溶液中,溶质为等物质的量的NaCl、NaH PO ,因为Cl-不水解,而 会水解,则Cl->
2 3
,同时根据分析可知, 的电离程度大于水解程度,则 >HPO ,而NaHPO 是二元弱
3 3 2 3
酸,溶液中不存在 离子,所以判断结果应该是:Cl-> > >HPO ,故C错误;
3 3
D.c点溶液中,存在等物质的量的NaCl和HPO ,根据电荷守恒,c(Na+)=c(Cl-),HPO 溶液中电荷
3 3 3 3
守恒关系为c(H+)=c(OH-)+c( )+2c( ),故D错误;
故答案选A。
4.(2024·山东菏泽·模拟预测)常温下,向0.1mol/L 溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的 与
分布系数 的变化关系如图1, 与
的变化关系如图2。
下列说法正确的是
A.N点和c点溶液中 相同,为10-2.8mol/L
B.a点时,
C.水的电离程度:
D.d点时,
【答案】A【解析】A.根据图中点M、P得到 , ,根据c
点得到 ,则有 , ,
,解得 ,即N点,c点对应的 ,故A项正确;
B.a点时,根据电荷守恒,有 。根据元素质量
守恒,有 ,两式联立,得
,再根据a点对应 和分布系数图,得
,则有 ,故B项错误;
C.a、b两点pH相等,水的电离程度相等,因此水的电离程度:a=b>c>d>e,故C项错误;
D.d点时, ,则有 ,故D项错误;
故本题选A。
5.(2024·黑龙江双鸭山·模拟预测)常温下,二元弱酸 体系中 [其中X表示 或 ]
随溶液 变化如图所示(通过加入 固体调节溶液 且忽略溶液体积变化)。下列说法中错误的是
A. 表示 随溶液 的变化
B. 的溶液中存在
C. 溶液中存在
D.水的电离程度:
【答案】D【解析】A.根据 、 可知,当 时,a点对应 ,b
点对应 ,结合 大于 ,则 , , 表示 随溶液 的变
化,A正确;
B.由选项A分析可知,L 表示 随溶液pH的变化, 的溶液中, ,
2
,根据电荷守恒 可得:
,B正确;
C. , 水解程度大于其电离程度,因此 溶液中
,C正确;
D.盐的水解促进水的电离,弱酸电离抑制水的电离。NaHA水解大于电离,NaA只水解。a点为等浓度
2
NaHA和HA混合溶液,b点为等浓度的NaHA和NaA混合溶液,则b点对水的电离促进作用大,即水的
2 2
电离程度: ,D错误;
故选D。
6.(2024·山东·模拟预测)某小组根据常温下 溶液的分布系数(如图所示)开展以下实验:
实验1:向 溶液中加入等体积 溶液;
实验2:向 溶液中加入足量 溶液,有沉淀生成。
下列说法中正确的是
A.常温下, 的
B.实验1所得的溶液中:
C.实验2中所得沉淀是黑色
D.向实验1所得溶液中滴加 溶液,将促进水的电离
【答案】B【分析】对图中曲线进行标记如图 ,pH较小时,主要以HS存在,
2
随pH增大,HS逐渐减少,HS-逐渐增多,pH继续增大,HS-减少,S2-增多,故曲线a表示HS,曲线b表
2 2
示HS-,曲线c表示S2-,图中a、b曲线交点,c(HS)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,HS的K =
2 2 a1
=10-6.9,同理,由b、c曲线交点,K =10-13.0;
a2
【解析】A.图中a、b曲线交点,c(HS)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,HS的K =
2 2 a1
=10-6.9,A错误;
B.实验1即HS和NaOH等量混合,相当于溶质为NaHS,由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(HS−)
2
+2c(S2−),由于K = =10-7.1>K =10-13.0;即HS−水解程度大于电离程度溶液显碱性,c(OH−)>c(H+),故
h2 a2
c(Na+)>c(HS−)+2c(S2−),B正确;
C.铁离子有氧化性,HS有还原性,故实验2中所得沉淀是淡黄色的S单质,C错误
2
D.实验1所得溶液相当于NaHS溶液,加入氢氧化钠溶液,刚开始氢氧化钠溶液和NaHS反应得NaS,
2
NaS水解程度大于NaHS,促进水的电离,但是当NaHS全部反应完后,继续滴加氢氧化钠溶液相当于溶
2
液中加碱,会抑制水的电离,所以是先促进后抑制,D错误;
本题选B。
7.(2024·安徽合肥·三模)常温下,用0.1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1 溶液,得到
pH与V(NaOH)、 [ 或 ]关系如图所示。下列或叙述正确的是A.M点对应的溶液中:
B.曲线n表示pH与 的变化关系
C.当pH=7时,
D. 的平衡常数
【答案】C
【解析】A.由图可知, 为二元弱酸,在水中分两步电离,当 纵坐标为0时,
,由于 ,曲线m代表 ,曲线n代表 ,且 、 ,由图可
知,M点溶质主要溶质为NaHA,NaHA为酸式盐,且此时溶液为酸性(pH=4),故 的电离程度大
于其水解程度, ,质子守恒式: ,故A项错误;
B.根据上述分析可,曲线m表示pH与 的变化关系,故B项错误;
C.根据上述分析,当pH=7时, ,则 ,故 ,
故C项正确;
D. 的平衡常数 ,故D项错误;
故本题选C。
8.(2024·湖南衡阳·模拟预测)某温度下, 与不同 的 体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示 体系中各含碳粒子的物质的量分数与 的关系。图2表示 与不同 的 体系
反应生成沉淀的情况,其中曲线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]。
下列说法正确的是
A. 溶液中, 时, 和 一定相等
B.符合 的 范围:
C. , 时,溶液中存在 和 两种沉淀
D. , 时可发生反应:
【答案】D
【解析】A. 溶液中发生水解反应 , 时,温度不一定是常温,
Kw不一定为10-14,则c(OH-)不一定是10-3.75mol/L, 和 不一定相等,A错误;
B.由图1可知,当pH=6.37时 , ,同理Ka2=10-10.25,
Ka1×Ka2=10-16.62。若 ,则满足下列两个关系:① >1,②
。将①代入Ka2表达式,可得 ,即pH<10.25;将②代入Ka1×Ka2
表达式,可得 ,即pH>8.31。因此,符合条件的pH范围是
,B错误;
C.分析图2, , 时,溶液中只存在 沉淀,C错误;
D.分析图1和图2,pH=8时,溶液中主要含碳离子为 ,Mg2+浓度为0.1 mol/L时,只产生 沉淀,因此可以发生 ,D正确;
故选D。
9.(2024·山西·模拟预测)常温下,向浓度均为 的 的混合溶液
中通入 气体,溶液中的 与 ( 代表三种酸根离子, 表示三种弱酸)的分布系数 随溶液
的变化如图所示:
已知:三种弱酸的酸性强弱为 。下列说法错误的是
A. 的电离常数
B.反应 的平衡常数
C.交点a处的
D.原混合溶液中:
【答案】C
【解析】 本题以多元弱酸的分布系数图像为情境,考查溶液 、电离平衡常数计算等知识,意在考查分
析与推测能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
A.由图可知, 的电离常数为 的电离常数为 的电离常数为 ,A项
正确;
B.反应 的
,B项正确;
C.交点a处 ,由元素守恒可得 ,
,所以
, ,C项错误;
D.原混合溶液中,根据电荷守恒可得: ,根据元素守恒可得: ,
整理两个等式可得: ,D项正确;
故选C。
10.(2024·福建泉州·模拟预测)湿法提银工艺中,浸出的 需加入 进行沉淀。 时,平衡体系
中含 微粒的分布系数 [如 ]随 的变化曲线如图所示。
已知: 。下列叙述错误的是
A.随着 增大, 的溶解度先减小后增大
B. 时, 的平衡常数
C.当 时,溶液中
D. 时,随着 的不断加入,溶液中 的比值逐渐减小
【答案】D
【解析】A.由图可知,溶液中 增大时,氯化银的分布系数δ先增大后不断减小,说明氯化银的溶
解度起始时随着 增大而不断减小,当溶液中银离子和氯离子形成络离子时,随着 增大,氯化
银的溶解度增大,即随着 增大, 的溶解度先减小后增大,故A正确;
B.由方程式可知,反应的平衡常数 ,由图可知, ,溶液中
,则平衡常数 =100.2,故B正确;
C.由图可知,当 时, ,故C正确;
D.根据题中所给信息有, ,则有 ,K只受温度影响,比值不变,故D错误;
故答案选D。
11.(2024·湖南·模拟预测)常温下,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HX(弱酸)、 (可溶性
盐)和 (可溶性盐)三种溶液。 [M表示 、 、 ]随溶液pH的变化如图所示。已
知: 。下列说法错误的是
A.曲线I代表 随溶液pH的变化关系
B. 的数量级是
C. 固体能完全溶解在 溶液中
D.滴定HX溶液至 时,溶液中:
【答案】D
【分析】 、 是同种类型的难溶电解质,故曲线I、Ⅲ代表 或 随溶液
pH的变化关系。对于 , ,同理,对
于 , ,将 即 、 分别代入,
可得 , ,又 ,则
,故曲线I代表 随溶液pH的变化关系,曲线Ⅲ代表 随溶液pH的变化关
系,则曲线Ⅱ代表 随溶液pH的变化关系。将I和Ⅲ曲线横轴上的点代入计算式,可得到
, ;
【解析】A.由上述分析可知,曲线I代表 随溶液pH的变化关系,A正确;
B.根据曲线Ⅱ可知, 时, ,则, ,数量级是 ,B正确;
C.若 固体能完全溶解在 溶液中,则HX溶液与 发生反应
,
,
,则 ,又 ,则
,故 固体能完全溶解在 溶液中,C正确;
D.滴定HX溶液至 时,根据 可知, ,则
,由电荷守恒得 ,可知 ,故
,D错误;
选D。
12.(2024·山东德州·三模)向 饱和溶液(有足量 固体)中滴加 溶液,发生反应
和 、 与 的关系如图
所示。其中 代表 或 代表 或 。下列说法错误的是
A. 表示 随 的变化关系
B. 的
C. 的平衡常数为D. 时,溶液中
【答案】AC
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,溶液
中银离子浓度减小、溴离子浓度增大,则b点所在曲线表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的关
系、d点所在曲线表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶液开始反应时,
溴化银主要转化为 ,溶液中 小于 ,则直线L 表示
1
随 变化的关系、直线L 表示 随 的关系;由图可
2
知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—3.85mol/L、10—
8.35mol/L,则溴化银的溶度积常数 ,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,直线L 表示 随 变化的关系、直线L 表示随
1 2
的 关系,故A错误;
B.据分析可知AgBr的 ,故B正确;
C.由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—
3.85mol/L、10—8.35mol/L, 为10—4.2, 的浓度为: ,
的平衡常数为 ,故C错误;
D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.001 mol/L时,溶液中溴离子浓度最大, 大于
,则溶液中 的浓度小于 的浓度,所以溶液中离子浓度大小顺
序为 ,故D正确;
故选AC。
13.(2024·四川成都·模拟预测)常温下,分别在 溶液中滴加NaOH溶液,溶液中 ,X代表 、 、 、 与pH关系如图所示。已知:
> 。下列叙述正确的是
A.图中 代表: 与pH的关系, 代表 与pH的关系
B.同时产生两种沉淀时,
C.再向体系中加入硫化钠溶液, 减少, 将变小
D. 的平衡常数
【答案】D
【分析】分别在 溶液中滴加NaOH溶液,溶液中 、 、
逐渐减小, 逐渐增大, 溶液中 逐渐增大且起始时pH
,则图中 分别代表 、 、 、 与pH的关系,结合图中a点数值计算
,结合c点数值计算
,同理 。
【解析】A.图中 分别代表 、 、 、 与pH的关系,故A错误;
B. , ,则同时产生两种沉淀时,,故B错误;
C.再向体系中加入硫化钠溶液, 减少, 将不变,其只受温度的影响,故C错误;
D. ,
反应 的平
衡常数
,故D正确。
答案选D。
14.(2024·安徽·三模)常温下,分别在 、 、 溶液中滴加NaOH溶液,溶液
pX=-lgX,X代表 、 、 与pH的关系如图所示。
已知: 。下列说法不正确的是
A.
B. 的数量级为
C.
D.d点存在
【答案】C【分析】Mn(OH) 、Zn(OH 的物质类型相似,二者的pX随pH的变化曲线应是平行线,则曲线ad代表
2 2
与pH的关系,由图中a点可知可知pX=0时 ,溶液的pH=3.3,此时
=c(H+)=1×10-3.3;已知: ,纵坐
标值越大表示阳离子浓度越小,可以判断出b所在曲线表示 与pH的关系曲线,c所在的曲线表
示 与pH的关系曲线
【解析】A.由上述分析可知, ,A正确;
B.b所在曲线表示,与pH的关系曲线,根据b点的坐标值,此时c(Zn2+)=1×10-6.15,c(OH-)=1×10-5,
,数量级为10-17,B正确;
C.c所在曲线表示,与pH的关系曲线,根据c点的坐标值,此时c(Mn2+)=1×101.3,c(OH-)=1×10-7,
,
的平衡常数 ,C错误;
D.d点溶液呈中性,电荷守恒等式为: ,根据 可得
,D正确。
故选C。
15.(2024·山西大同·模拟预测)某温度时,卤化银(AgX,X=Cl、Br、I)的3条溶解平衡曲线如图所
示,AgCl、AgBr、AgI的 依次减小。已知 , ,利用pX、pAg的坐标
系可表示出AgX的溶度积与溶液中 和 的相互关系。下列说法错误的是
A.坐标点p形成的溶液是AgCl的不饱和溶液
B.向含有 、 和 的溶液中逐滴加入 溶液, 首先沉淀
C.该温度时, 的平衡常数
D.m、n、p三点的 相同【答案】B
【分析】由题意可知, 、 越大,pAg、pX越小,由于AgCl、AgBr、AgI的 依次减小,故
A线表示AgCl的溶解平衡直线,B线表示AgBr的溶解平衡直线,C线表示AgI的溶解平衡直线。
【解析】A.p点位于AgCl的溶解平衡直线上方,其形成的溶液为AgCl的不饱和溶液,A正确;
B.若向含有等物质的量浓度的 、 和 的溶液中逐滴加入 溶液, 首先沉淀,该题没有控制
三种离子的物质的量浓度相同,B错误;
C.该反应的平衡常数 ,根据题图,t℃时,pAg=0时,pCl-=10,
则 ,pAg=0时,pI-=16,则 ,故 ,C正
确;
D.m、n、p三点的温度相同, 相同,D正确;
故选B。
1.(2024·辽宁卷) 下,AgCl、AgBr和Ag CrO 的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以
2 4
KCrO 为指示剂,用AgNO 标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
2 4 3
已知:①Ag CrO 为砖红色沉淀;
2 4
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③ 时, , 。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag CrO+2H+ 2Ag++HCrO-的平衡常数K=10-5.2
2 4 4
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中【答案】D
【解析】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Ag CrO,由于
2 4
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 。A项,曲线②为AgCl沉淀溶解平
衡曲线,A正确;B项,反应Ag CrO+2H+ 2Ag++HCrO-的平衡常数
2 4 4
,B正确;
C项,当Cl-恰好滴定完全时, ,即
,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L,C正
确;D项,当Br-到达滴定终点时, ,即
, ,D错误;故选D。
2.(2024·浙江卷)室温下,HS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
2
]。已知: 。
下列说法正确的是( )
A.溶解度:FeS大于Fe(OH)
2
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HS水溶液的浓度
2
C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L的NaS溶液中S2-水解率约为
2
D. 0.010mol/L的FeCl 溶液中加入等体积 的NaS溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
2 2
【答案】C【解析】在HS溶液中存在电离平衡:HS H++HS-、HS- H++S2-,随着pH的增大,HS的物质
2 2 2
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HS、HS-、S2-的物质的量分数随pH的
2
变化,由①和②交点的pH=7可知K (H S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0可知K (H S)=1×10-13。A项,
a1 2 a2 2
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 =
mol/L= ×10-9mol/L,Fe(OH) 的溶解平衡为Fe(OH) Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH) 溶液物质的
2 2 2
量浓度为 = mol/L= ×10-6mol/L> ×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于
Fe(OH) ,A项错误;B项,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HS水
2 2
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项,NaS溶液中存在水解平衡S2-+H O HS-+OH-、HS-+H O HS+OH-(忽略第二步水
2 2 2 2
解),第一步水解平衡常数K (S2-)= = = = =0.1,设水解的
h
S2-的浓度为x mol/L,则 =0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为 ×100%=62%,C项正确;D
项,0.01mol/L FeCl 溶液中加入等体积0.2mol/L Na S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl 和0.1mol/L Na S的
2 2 2 2
混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>K (FeS),
sp
c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>K [Fe(OH) ],故反应初始生成的沉淀是FeS和
sp 2
Fe(OH) ,D项错误;故选C。
2
3.(2024·湖北卷)CO 气氛下,Pb(ClO) 溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量
2 4 2
分数。已知c(Pb2+)=2.0×10-5mol/L, 、 ,
0
。下列说法错误的是( )
A.pH=6.5时,溶液中c(CO2-)50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c(CO2-)≤ =
3
mol/L=10-7.1mol/LK (H CO),NaHCO 溶液呈碱
3 3 a2 2 3 3
性,加入少量NaHCO 固体,溶液pH增大,PbCO 转化成[Pb(CO)2-而溶解,D正确;故选C。
3 3 3 2
4.(2023·全国甲卷)下图为Fe (OH)、Al(OH) 和Cu(OH) 在水中达沉淀溶解平衡时的 关系图(
3 3 2
; 可认为 离子沉淀完全)。下列叙述正确的是( )
A.由 点可求得K [Fe (OH)]=10-8.5
sp 3
B.pH=4时Al(OH) 的溶解度为
3
C.浓度均为0.01mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+) =0.2mol·L-1时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】A项,由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则K [Fe (OH)] =c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-
sp 3
12)3=10-38.5,故A错误;B项,由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则K [Al(OH) ] =c Al3+)·c3(OH-)=10-
sp 3
6×(10-9)3=10-33,pH=4时Al(OH) 的溶解度为 =10-3 mol·L-1,故B错误;C项,由图可知,当铁离子
3
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Al3+和Fe3+,故C正确;D项,由图可知,Al3+沉淀完全时,pH约为4.7,Cu2+刚要开始沉淀,此时c(Cu2+) =0.1mol·L-1,若c(Cu2+)
=0.2mol·L-1> 0.1mol·L-1,则Al3+、Cu2+会同时沉淀,故D错误;故选C。
5.(2023·北京卷)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同 的NaCO 体系中的可能产物。
2 3
已知:i.图1中曲线表示NaCO 体系中各含碳粒子的物质的量分数与 的关系。
2 3
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=K[Mg(OH) )];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
s 2
c(Mg2+)·c(CO2-)=K(MgCO ) [注:起始c(Na CO)=0.1mol·L-1,不同 下c(CO2-)由图1得到]。
3 s 3 2 3 3
下列说法不正确的是( )
A.由图1,pH=10.25,c(HCO -)= c(CO2-)
3 3
B.由图2,初始状态pH=11、lg[c(Mg2+)]= -6,无沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9、lg[c(Mg2+)]= -2,平衡后溶液中存在c(H CO)+ c(HCO -)+ c(CO2-)=0.1mol·L-1
2 3 3 3
D.由图1和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]= -1,发生反应:Mg2++2HCO-= MgCO ↓+CO ↑+H O
3 3 2 2
【答案】C
【解析】A项,水溶液中的离子平衡 从图1可以看出pH=10.25时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相
同,A项正确;B项,从图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]= -6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项,从图2可以看出pH=9、lg[c(Mg2+)]= -2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(H CO)+ c(HCO -)+ c(CO2-)<0.1mol·L-1,C项
2 3 3 3
错误;D项,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是HCO -,pH=8,lg[c(Mg2+)]= -1时,该点位于曲线Ⅱ的上方,
3
会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为Mg2++2HCO-= MgCO ↓+CO ↑+H O,D项正确;故选C。
3 3 2 2
6.(2022·湖北卷)下图是亚砷酸As(OH) 和酒石酸(H T, lgK =-3.04, lgK =-4.37)混合体系中部分物种的c
3 2 a1 a2
-pH图(浓度:总As为5.0×10-4 mol ·L-1,总T为1.0×10-3 mol ·L-1)。下列说法错误的是( )A.As(OH) 的lgK 为-9.1
3 a1
B.[As(OH) T]-的酸性比As(OH) 的强
2 3
C.pH=3.1时,As(OH) 的浓度比[As(OH) T]-的高
3 2
D.pH=7.0时,溶液中浓度最高物种为As(OH)
3
【答案】D
【解析】A.As(OH) [As(OH) O]-+H+,K =,当pH=9.1时,c=c[As(OH) ],K =c(H+)=10-9.1,
3 2 a1 3 a1
lgK 为-9.1,A正确;B.[As(OH) T]- [AsO(OH)T]2-+H+,K=,当pH=4.6时,c=c,K=10-4.6,
a1 2 a a
而由A选项计算得HAsO 的K =c(H+)=10-9.1,即K>K ,所以[As(OH) T]-的酸性比As(OH) 的强,B
3 3 a1 a a1 2 3
正确;C.由图可知As(OH) 的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3 mol/L,[As(OH) T]-的浓度为右坐标,
3 2
浓度的数量级为10-6 mol/L,所以pH=3.1时,As(OH) 的浓度比[As(OH) T]-的高,C正确;D.由题给条
3 2
件可知,酒石酸(H T lgK =-3.04 lgK =-4.37),As(OH) 的lgK 为-9.1,即酒石酸的第一步电离常数远
2 a1 a2 3 a1
大于亚砷酸的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于As(OH) ,另外总As的浓度也小于总T的浓度,
3
所以当pH=7.0时,溶液中浓度最高的物种不是As(OH) ,D错误。
3
7.(2022·浙江卷)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol·L-1 Na CO 溶液和40 mL 0.2 mol·L
2 3
-1 NaHCO 溶液,再分别用0.4 mol·L-1盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:
3
下列说法正确的是( )
A.图中甲、丁线表示向NaHCO 溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaCO 溶液中滴加盐酸
3 2 3
B.当滴加盐酸的体积为V mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO+H+===CO ↑+
1 2
HO
2
C.根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点D.Na CO 和NaHCO 溶液中均满足:c(H CO)-c(CO)=c(OH-)-c(H+)
2 3 3 2 3
【答案】C
【解析】因为CO比HCO的水解程度大,且NaCO 溶液浓度比NaHCO 溶液大,故NaCO 溶液的起始
2 3 3 2 3
pH较大,甲线表示向NaCO 溶液中滴加盐酸,向NaCO 溶液中滴加盐酸时,CO→HCO→H CO→CO,
2 3 2 3 2 3 2
开始加入盐酸时没有CO 产生,故丁线表示向NaCO 溶液中滴加盐酸,A项错误;从图像可以看出,b点
2 2 3
尚未放出CO,此时反应的离子方程式是HCO+H+===H CO,B项错误;图像显示c点pH在8~10,则
2 2 3
可以用酚酞作指示剂,d点pH在3~4,则可以用甲基橙作指示剂,C项正确;根据质子守恒,NaCO 溶
2 3
液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H CO),D项错误。
2 3
8.(2022·山东卷)工业上以SrSO (s)为原料生产SrCO (s),对其工艺条件进行研究。现有含SrCO (s)的0.1
4 3 3
mol·L-1、1.0 mol·L-1NaCO 溶液,含SrSO (s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1NaSO 溶液。在一定pH范围
2 3 4 2 4
内,四种溶液中lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应SrSO (s)+CO(aq) SrCO (s)+SO(aq)的平衡常数K=
4 3
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO (s)的1.0 mol·L-1NaCO 溶液的变化曲线
3 2 3
D.对含SrSO (s)且NaSO 和NaCO 初始浓度均为1.0 mol·L-1的混合溶液,pH≥7.7时才发生沉淀转化
4 2 4 2 3
【答案】D
【解析】硫酸是强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则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0.1 mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1.0 mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;
碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1.0 mol/L碳酸钠
溶液中碳酸根离子浓度大于0.1 mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1 mol/L碳酸钠溶液的
变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0 mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。A.反应SrSO (s)+CO(aq)
4
SrCO (s)+SO(aq)的平衡常数K===,故A正确;B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol/L
3
硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积K (SrSO )=10-5.5×0.1=10-6.5,温度不变,溶度积不变,则溶
sp 4
液pH为7.7时,曲线②中c(SO)=1.0 mol/L,锶离子的浓度为 mol/L=10-6.5 mol/L,则a为-6.5;C.由分
析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1.0 mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,故C正确;D.由分析可知,硫酸是
强酸,溶液pH变化,溶液中硫酸根离子浓度几乎不变,则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几
乎不变,所以硫酸锶的生成与溶液pH无关,故D错误。
9.(2022·海南卷)某元素M的氢氧化物M(OH) (s)在水中的溶解反应为:M(OH) (s) M2+(aq)+2OH-(aq)、
2 2
M(OH) (s)+2OH-(aq) M(OH)(aq),25 ℃,-lgc与pH的关系如图所示,c为M2+或M(OH)浓度的值。
2下列说法错误的是( )
A.曲线①代表-lgc(M2+)与pH的关系
B.M(OH) 的K 约为1×10-10
2 sp
C.向c(M2+)=0.1 mol·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) (s)存在
2
D.向c[M(OH)]=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.4 mol/L的HCl后,体系中元素M主要以M2+存在
【答案】BD
【解析】M(OH) (s) M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH) (s)+2OH-(aq)M(OH)(aq),随着pH增大,c(OH-)
2 2
增大,则c(M2+)减小,c[M(OH)]增大,即-lgc(M2+)增大,-lgc[M(OH)]减小,因此曲线①代表-lgc(M2+)
与pH的关系,曲线②代表-lgc[M(OH)]与pH的关系,据此分析解答。A.由分析可知,曲线①代表-
lgc(M2+)与pH的关系,A正确;B.由图像,pH=7.0时,-lgc(M2+)=3.0,则M(OH) 的K =c(M2+)·c2(OH
2 sp
-)=1×10-17,B错误;C.向c(M2+)=0.1 mol/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)]均极小,则体系中元素M主要以M(OH) (s)存在,C正确;D.c[M(OH)]=0.1 mol/L
2
的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4 mol/L的HCl后,体系中元素M仍主要以
M(OH)存在,D错误。