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水溶液中存在着弱电解质的电离平衡,盐的水解平衡,难溶电解质的溶解平衡,而有关这些平衡的图
象分析是近几年高考的热点和必考点,且不断探索创新点,这样不仅创新了考查形式,而且大大增加了试
题的综合性和难度。要想攻克此点,就需要学生在利用好数形结合思想的基础上,提高自己的迁移运用能
力和科学思维,达到考题万变不离其宗。
1.(2024·湖南·高考真题)常温下
,向
溶液中缓慢滴入相
同浓度的
溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入
溶液体积的变化关系如图所示,下
列说法错误的是
A.水的电离程度:
B.M 点:
C.当
时,
第39 讲 水溶液中平衡图像的拓展与探析
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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D.N 点:
【答案】D
【分析】结合起点和终点,向
溶液中滴入相同浓度的
溶液,发生浓度改变
的微粒是Na+、
、
和
;当
,溶液中存在Na+、H+和
,
,随着加入
溶液,
减少但不会降到0,当
,
,随着加入
溶液,
会与
反应而减少,
当
,溶质为
,
很
少,接近于0,则斜率为负的曲线代表
;当
时,
中
=
,很小,随着加入
溶液,溶质由
变为
和
混物,最终为
,
增加的很少,而
增加的多,当
,溶质为
,
少部分水解,
,斜率为正的曲线代表
,即经过M 点在下降的曲
线表示的是
浓度的改变,经过M 点、N 点的在上升的曲线表示的是
浓度的改变。
【解析】A.N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa 的水解,M 点
时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A 正确;
B.M 点溶液中电荷守恒有
,M 点为交点可知
,
联合可得
,故B 正确;
2
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C.当
时,溶液中的溶质为
,根据电荷守恒有
,根据物料守恒
,两式整理可
得
,故C 正确;
D.N 点HCOOH 溶液与NaOH 溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此
及
观察图中N 点可知,
,根据
,可知
,故D 错误;
故答案选D。
2.(2024·浙江·高考真题)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
3
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D.
的
溶液中加入等体积
的
溶液,反应初始生成的沉淀是
【答案】C
【分析】
在H2S 溶液中存在电离平衡:H2S
H++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。
【解析】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
=
mol/L=
×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2
Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶
液物质的量浓度为
=
mol/L=
×10-6mol/L>
×10-9mol/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-+H2O
HS-+OH-、HS-+H2O
H2S+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
mol/L,则
=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为
×100%=62%,C 项正确;
4
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D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S 溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S 的
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>Ksp(FeS),
c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/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。
一、分布系数图像题应注意的三点
1.明标:要想理清溶液中粒子浓度关系,首先看各纵、横坐标表示的含义,尤其多维坐标图像更应注意。
2.理线:根据坐标内曲线的变化趋势,理清每曲线、每部分表示的含义,判断曲线所代表的粒子。
3.求点:要注意图像内的各种交点,通过交点建立不同粒子间的等量关系,由已知量代替未知量,简化求
解过程。
二、解沉淀溶解平衡图像题三步骤
第一步:明确图像中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步:理解图像中线上点、线外点的含义。
(1)曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Qc=Ksp。在
温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲
线上变化,不会出现在曲线以外。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp。
第三步:抓住Ksp 的特点,结合选项分析判断。
(1)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:
①原溶液不饱和时,离子浓度都增大;
②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
(2)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
规律·方法·技巧
5
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同一曲线上的点,溶度积常数相同。
1.(2024·全国·高考真题)常温下
和
的两种溶液中,分布系数δ 与pH 的变化关
系如图所示。[比如:
]
下列叙述正确的是
A.曲线M 表示
的变化关系
B.若酸的初始浓度为
,则a 点对应的溶液中有
C.
的电离常数
D.
时,
【答案】D
【分析】随着pH 的增大,
、
浓度减小,
、
浓度增大,
—Cl 为吸电子基团,
的酸性强于
,即
),
经典变式练
6
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δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5 时的pH 分别约为1.3、2.8,则两种酸的电离常数分别为
,
,由此分析解题。
【解析】A.根据分析,曲线M 表示
的变化关系,A 错误;
B.根据
,初始
,若溶液中溶质
只有
,则
,但a
点对应的
,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,
,B 错误;
C.根据分析,CH2ClCOOH 的电离常数Ka=10-2.8,C 错误;
D.电离度
,
,则
=
,
,
时,
,
,D 正
确;
故答案选D。
2.(2023·辽宁·高考真题)某废水处理过程中始终保持H2S 饱和,即
,通过调节pH 使
和
形成硫化物而分离,体系中
与
关系如下图所示,c 为
和
的浓度,
单位为
。已知
,下列说法正确的是
7
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A.
B.③为
与
的关系曲线
C.
D.
【答案】D
【分析】已知H2S 饱和溶液中随着pH 的增大,H2S 的浓度逐渐减小,HS-的浓度增大,S2-浓度逐渐增大,
则有-lgc(HS-)和-lg(S2-)随着pH 增大而减小,且相同pH 相同时,HS-浓度大于S2-,即-lgc(HS-)小于-lg(S2-),
则Ni2+和Cd2+浓度逐渐减小,且
,即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lgc(Ni2+)和-
lg(Cd2+)随着pH 增大而增大,且有-lgc(Ni2+)小于-lg(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表
S2-,④代表HS-,据此分析结合图像各点数据进行解题。
【解析】A.由分析可知,曲线①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时
c(Cd2+)=c(S2-)=10-13mol/L,则有
,A 错误;
B.由分析可知,③为
与
的关系曲线,B 错误;
C.由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,此时c(H+)=10-1.6mol/L 时,c(HS-)=10-
6.5mol/L,
或者当c(H+)=10-4.2mol/L 时,c(HS-)=10-
8
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3.9mol/L,
,C 错误;
D.已知Ka1Ka2=
=
,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)=10-4.9mol/L 时,
c(S2-)=10-13mol/L,或者当c(H+)=10-6.8mol/L 时,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有Ka1Ka2=
=
=10-21.8,结合C 项分析可知Ka1=10-7.1,故有
,D 正确;
故答案为D。
一、平衡常数(KW、Ksp)曲线
1.双曲线型
不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲
线
常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6 ]
(1)A、C、B 三点均为中性,温度依次升高,KW
依次增大
(2)D 点为酸性溶液,E 点为碱性溶液,T2温度时
KW=1×10-14
(3)AB 直线的左上方均为碱性溶液,任意一点均
有c(H+)<c(OH-)
(1)a、c 点在曲线上,a→c 的变化为增大c(SO4
2-),如加入
Na2SO4固体,但Ksp不变
(2)b 点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成
(3)d 点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶
解CaSO4
2.直线型(pM-pR 曲线)
pM 为阳离子浓度的负对数,pR 为阴离子浓度的负对数
核心知识精炼
9
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①直线AB 上的点对应的溶液中:c(M2+)=c(R2-)
②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3;
③X 点对于CaSO4来说要析出沉淀,对于CaCO3来说是不饱和溶液,能继续溶解CaCO3;
④Y 点:c(SO4
2-)>c(Ca2+),二者浓度的乘积等于10-5;Z 点:c(CO3
2-)<c(Mn2+),二者浓度的乘积等于10-10.6。
二、正态分布系数图及分析[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CH3COOH 为例)
二元酸(以草酸H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH 分布分数,δ1为CH3COO-分布
分数
δ0为H2C2O4分布分数、δ1为HC2O4
-分布分数、δ2为C2O4
2-
分布分数
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。根据分布分数可以书写一定pH 时
所发生反应的离子方程式
同一pH 条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH 的溶液中微粒分布分数和酸的初始浓度,就可以计
算各成分在该pH 时的平衡浓度
10
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1.(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
,
,
基础测评
11
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,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。
2.(2024·甘肃张掖·模拟预测)工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微
粒
、
、
、
、
的分布系数随pH 的变化关系如图所示。下
列说法错误的是
A.曲线3 代表的含铜微粒是
B.曲线4 的最高点对应溶液的pH=11.6
12
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C.
的平衡常数
D.向
溶液中滴加2mol/LNaOH 溶液至过量,反应的离子方程式是
【答案】D
【分析】随着pH 增加,Cu2+分布系数逐渐减小,
、
、
的分布系数逐渐增
加,然后再逐渐减小,
分布系数逐渐增加,故曲线1 为 Cu2+,曲线2 为
,曲线3
为
,曲线4 为
,曲线5 为
,以此解答。
【解析】A.由分析可知,曲线3 代表的含铜微粒是
,A 正确;
B.由图可知,当
、
浓度相等时pH=10.7,当
、
浓度相等
时pH=12.5,曲线4 最高点对应溶液中
的浓度最高,此时pH=
=11.6,B 正确;
C.
,当
、
浓度相等时,pH=10.7,c(H+)=10-
10.7mol/L,c(OH-)=10-3.3mol/L,K3=
=
=103.3,
,当
[Cu(OH)3]和[Cu(OH)4]2-浓度相等时,pH=12.5,c(H+)=10-12.5mol/L,c(OH-)=10-1.5mol/L,K4=
=101.5,则K4=
,
,K=
=10-4.8,C 正确;
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D.向
溶液中滴加2mol/LNaOH 溶液至过量,生成的
还会继续和OH-反应生成
和
,D 错误;
故选D。
3.(2024·陕西商洛·模拟预测)常温下,分别取未知浓度的MOH 和HA 溶液,加水稀释至原体积的n 倍。
稀释过程中,两溶液pH 的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.P 线代表HA 的稀释图像且HA 为强酸
B.水的电离程度:Z>Y=X
C.将X 点溶液与Y 点溶液混合至中性时,
D.将X 点溶液与Z 点溶液等体积混合,所得溶液中一定有:
【答案】C
【分析】根据图中曲线MOH 溶液不断稀释,碱性减弱,pH 不断减小,因此Q 线是MOH 的稀释曲线,
HA 溶液不断稀释,酸性不断减弱,pH 不断增大,因此P 线是HA 溶液的稀释曲线。根据lg n 与pH 变化关
系得到MOH 是强碱,HA 为弱酸。
【解析】A.根据图中分析P 线代表HA 的稀释图像,再根据lg n 与pH 变化分析稀释10 倍pH 变化不到1
个单位,说明HA 为弱酸,故A 错误;
B.Y 点pH=10,Z 点pH=9,则Y 点碱性更强,抑制水的电离能力更强,因此水电离程度更小,Z 点
pH=9,X 点pH=5,两者抑制水的电离能力相同,水电离程度相等,因此X、Y、Z 三点溶液中水的电离程
度: Z =X>Y,故B 错误;
C.X 点溶液与Y 点溶液混合至pH=7 时,根据电荷守恒
和pH=7 得到
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,故C 正确;
D.X 点与Z 点等体积混合溶质是MA 和HA 的混合溶液,且HA 物质的量浓度大于MA 物质的量浓度,一
般来说溶液显酸性,故D 错误;
答案为C。
4.(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;
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B.由选项A 分析可知,L2表示
随溶液pH 的变化,
的溶液中,
,
,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,Na2A 只水解。a 点为等浓度
NaHA 和H2A 混合溶液,b 点为等浓度的NaHA 和Na2A 混合溶液,则b 点对水的电离促进作用大,即水的
电离程度:
,D 错误;
故选D。
5.(2024·山东日照·三模)室温下,向一定浓度
溶液中加入盐酸,溶液中粒子(
、
、
、
、
)浓度的负对数(用pc 表示)与溶液pOH 变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A.M 点纵坐标为2.7
B.水的电离程度:X>M>Y>N
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C.随着pH 减小,
先增大后减小
D.N 点溶液中
【答案】D
【分析】
越小,碱性越强,
也会越大,因此线MX 代表
,线XY 代表
,线MY 代表
,最后两条线分别是
、
。X 点时,
,则
的
;同理,Y 点
时,
,则
的
;据此分析解答。
【解析】A.M 点时,
,也是
取最大值时,
,
再根据
,求出
,
,则
,故A 正确;
B.X→M→Y→N 过程,
逐渐减少,水的电离程度逐渐减小,故B 正确;
C.当pH 减小时,根据
不变,而
先增大后减小,则
先增大后减小,
故C 正确;
D.N 点时,根据电荷守恒
,N 点时
,
由此可以得出
,而
,则
,
故D 错误;
故选D。
6.(2024·河北衡水·模拟预测)氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似。室温下,测得溶液中pc{
或
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}与溶液pH 的关系如下图。已知
,下列说法错误的是
A.a 线表示
与pH 的关系
B.室温下,
C.室温下,向氢氧化锌的悬浊液中通入HCl 气体,当pH=8 时氢氧化锌开始溶解
D.
【答案】C
【分析】随着pH 的增大,OH-的浓度在增大,c(Zn2+)在减小,−lgc(Zn2+)在增大,则a 为−lgc(Zn2+)与溶液
pH 的关系,b 为−lgc[Zn(OH)4]2−与溶液pH 的关系,
【解析】A.根据分析可知,a 线表示−lgc(Zn2+)与pH 的关系,A 正确;
B.当溶液的pH=8.0 时,c(Zn2+)=10-5.4mol•L-1,常温下Ksp(Zn(OH)2)=c2(OH-)c(Zn2+)=(10-6)2×10-5.4=10-17.4,B
正确;
C.室温下,Zn2+在pH=8 时沉淀完全,在开始沉淀的时候,pH 小于8,则向氢氧化锌的悬浊液中通入HCl
气体,沉淀立刻开始溶解的pH 也小于8,C 错误;
D.
①,Ksp=
=10-17.4,
②,
K1=
,当pH=14 时,c[Zn(OH)4]2−=0.1mol/L,则K1=0.1,②-①得到
,K=
=
,D 正确;
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故选C。
7.(2024·河南·模拟预测)常温下,向某工业废水中通入
使其浓度保持
不变时,通过调节
溶液的pH 使
和
形成硫化物沉淀而分离,体系中
与
(c 为
、
、
、
、
的浓度,单位为
)的关系如图所示。已知:
,离子浓度
时,可认为沉淀完全。下列说法正确的是
A.④为pOH 与
的关系曲线
B.
的数量级为
C.
时,
D.
时,可将
、
分开沉淀
【答案】C
【分析】随着pOH 的减小,H2S 饱和溶液中H2S 的电离平衡正向移动,
增大,
逐渐增大,则
lgc(HS−)和lgc(S2−)随着pOH 减小而增大,且pOH 相同时,
大于
,即lgc(HS−)大于lgc(S2−),即
②③分别代表pOH 与
、
的关系曲线;随着pOH 的增大,
逐渐减小,
和
逐渐增大,即lgc(Ni2+)和lgc(Cd2+)随pOH 增大而增大,且
,即当c(S2−)相同时,
c(Ni2+)>c(Cd2+),lgc(Ni2+)>lgc(Cd2+),由此可知曲线④⑤分别代表pOH 与lgc(Ni2+)、lgc(Cd2+)的关系曲线;
因为
浓度保持
不变,则①代表pOH 与
的关系曲线。
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【解析】A.根据分析知,④为pOH 与lgc(Ni2+)的关系曲线,A 错误;
B.由图示曲线③④交点可知,此时
,则有
,数量级为
,B 错误;
C.由图示曲线②可知,pOH=12 时,c(H+)=10-2mol/L 时,c(HS﹣)=10-5.9mol/L,
,则
,即c(H+)=10-6.9mol/L 时,
,C 正确;
D.由图示曲线③⑤交点可知,此时
,则有
,由图示曲线③可知,
,则
时,
,此时
,
,因
为离子浓度
时,可认为沉淀完全,即
时,
、
都已经完全沉淀,D 错误;
故选C。
8.(2024·河北·高考真题)在水溶液中,
可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z 三种金属离子分别
与
形成配离子达平衡时,
与
的关系如图。
20
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下列说法正确的是
A.
的X、Y 转化为配离子时,两溶液中
的平衡浓度:
B.向Q 点X、Z 的混合液中加少量可溶性Y 盐,达平衡时
C.由Y 和Z 分别制备等物质的量的配离子时,消耗
的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P 点所示,Y 配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A.
的X、Y 转化为配离子时,溶液中
,则
,根据图像可知,纵坐标约为
时,溶液中
,则
溶液中
的平衡浓度:
,A 错误;
B.Q 点时
,即
,加入少量可溶性Y 盐后,会消耗
形成Y 配离子,使得溶液中
减小(沿横坐标轴向右移动),
与
曲线在
Q 点相交后,随着
继续增大,X 对应曲线位于Z 对应曲线上方,即
,
则
,B 正确;
21
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C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子
配离子,则平衡常数
,
,即
,故X、Y、Z 三种金属离子形成配离子时结合的
越多,对应
曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:
,则由Y、Z 制备等物质的量的配
离子时,消耗
的物质的量:
,C 错误;
D.由P 点状态移动到形成Y 配离子的反应的平衡状态时,
不变,
增大,即
增大、c(Y 配离子)减小,则P 点状态Y 配离子的解离速率>生成速率,D 错误;
本题选B。
1.(2023·湖南·高考真题)常温下,用浓度为
的
标准溶液滴定浓度均为
的
和
的混合溶液,滴定过程中溶液的
随
(
)的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
能力提升
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A.
约为
B.点a:
C.点b:
D.水的电离程度:
【答案】D
【分析】NaOH 溶液和HCl、CH3COOH 混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,
a 点时NaOH 溶液和HCl 恰好完全反应生成NaCl 和水,CH3COOH 未发生反应,溶质成分为NaCl 和
CH3COOH;b 点时NaOH 溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH 和 CH3COONa;c
点时NaOH 溶液与CH3COOH 恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d 点时NaOH 过量,溶质成
分为NaCl、CH3COONa 和NaOH,据此解答。
【解析】A.由分析可知,a 点时溶质成分为NaCl 和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-
3.38mol/L,
=
=10-4.76,故A 正确;
B.a 点溶液为等浓度的NaCl 和CH3COOH 混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)
+c(CH3COO-),故B 正确;
C.点b 溶液中含有NaCl 及等浓度的CH3COOH 和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明
CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故C 正确;
D.c 点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d 点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D 错
23
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误;
答案选D。
2.(2024·山东·高考真题)常温下
水溶液体系中存在反应:
,平衡常数为K。已初始浓度
,所
有含碳物种的摩尔分数与
变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.线Ⅱ表示
的变化情况
B.
的电离平衡常数
C.
时,
D.
时,
【答案】C
【分析】在溶液中存在平衡:CH3COOH
CH3COO-+H+(①)、Ag++CH3COO-
CH3COOAg(aq)(②),
Ag+的水解平衡Ag++H2O
AgOH+H+(③),随着pH 的增大,c(H+)减小,平衡①③正向移动,
c(CH3COOH)、c(Ag+)减小,pH 较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度增大,pH 较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响,
CH3COOAg 浓度减小,故线Ⅰ表示CH3COOH 的摩尔分数随pH 变化的关系,线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分
数随pH 变化的关系,线Ⅲ表示CH3COOAg 随pH 变化的关系。
24
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【解析】A.根据分析,线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况,A 项错误;
B.由图可知,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-)相等时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点),溶液的pH=m,则
CH3COOH 的电离平衡常数Ka=
=10-m,B 项错误;
C.pH=n 时
=10-m,c(CH3COO-)=
=10n-mc(CH3COOH),Ag++CH3COO-
CH3COOAg(aq)的K=
,c(Ag+)=
,由图可知pH=n 时,
c(CH3COOH)=c(CH3COOAg),代入整理得c(Ag+)=
mol/L,C 项正确;
D.根据物料守恒,pH=10 时溶液中c(Ag+)+c(CH3COOAg)+c(AgOH)=0.08mol/L,D 项错误;
答案选C。
3.(2023·福建·高考真题)
时,某二元酸
的
、
。
溶液
稀释过程中
与
的关系如图所示。已知
的分
布系数
。下列说法错误的是
25
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A.曲线n 为
的变化曲线
B.a 点:
C.b 点:
D.c 点:
【答案】B
【分析】
溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-
H++A-和水解平衡HA-
+H2O
OH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n 为
的变化曲线,
的增大,
减小,
增大明显,故曲线m 为
的变化曲线,则曲线p 为
的变化曲线;
【解析】A.
溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-
H++A-和水解平衡
HA-+H2O
OH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n 为
的变化曲线,选
项A 正确;
B.a 点,
=1.0,则
=0.1mol/L,
=0.70,
=
=0.15,
,
,
,选项B 错误;
C.b 点,
=0.70,
=
=0.15,即
=
,根据物料守恒有,
,故
,选项C 正确;
D.c 点:
=
,故
根据电荷守恒有
,故
,选项D 正确;
答案选B。
4.(2024·吉林·高考真题)
下,
、
和
的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小
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组以
为指示剂,用
标准溶液分别滴定含
水样、含
水样。
已知:①
为砖红色沉淀;
②相同条件下
溶解度大于
;
③
时,
,
。
pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)]
pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X 代表Cl-、Br-或CrO
)
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
时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过
D.滴定
达终点时,溶液中
【答案】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
27
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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
。
【解析】A.由分析得,曲线②为AgCl 沉淀溶解平衡曲线,故A 正确;
B.反应
的平衡常数
,故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10-2mol/L,故C 正确;
D.当Br-到达滴定终点时,
,即
,
,故D 错误;
故选D。
5.(2023·北京·高考真题)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]。
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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:
【答案】C
【解析】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
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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。
6.(2023·全国·高考真题)一定温度下,AgCl 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.a 点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl 沉淀
B.b 点时,c(Cl-)=c(CrO
),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-
2AgCl+CrO
的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【分析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO
)=(1×10-5)2×1×10-
1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl 的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选
项结果。
【解析】A.假设a 点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q 得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-
17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A 错误;
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B.Ksp为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者
的溶度积不相同,B 错误;
C.该反应的平衡常数表达式为K=
,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=
=
=
=
=1×107.9,C 正确;
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和
10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D 错误;
故答案选C。
7.(2024·湖南长沙·三模)氢硒酸是一种比醋酸略强的二元弱酸。室温下,通过调节0.1 mol/L H2Se 溶液
的pH(假设溶液体积不变),测得溶液中
随pH 的变化关系如图所示。下列叙
述错误的是
A.直线①对应的纵坐标中X 为
B.m 点对应溶液的pH=7.45
C.随着溶液pH 的改变,溶液的导电能力也会改变
D.含有等物质的量Na2Se 和NaHSe 的溶液中:
【答案】D
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【解析】A.随pH 的增大c(H2Se)减小,c(HSe-)增大,因此
减小,即直线①代表
与pH
的关系,A 正确;
B.依据图像信息及电离平衡常数表达式,可求出氢硒酸的电离平衡常数
、
,m 点为两
直线的交点,可得
,m 点存在
即pH 为7.45,B 正确;
C.改变溶液的pH,可能是通过加入酸或碱进行,故导电能力会改变,,C 正确;
D.根据电离平衡常数,Na2Se 是强碱弱酸盐,NaHSe 的水解大于电离,溶液呈碱性,即以水解为主,溶
液中
,D 错误;
故选D。
32.(2024·湖北·三模)室温,向amol/L 的H2C2O4溶液中滴加等浓度的KOH 溶液,测得pc(H2C2O4)、pc(
)、pc(
)随pH 的变化如图所示。下列说法正确的是
已知:pc(H2C2O4)=-lgc(H2C2O4),其它类似。
A.曲线③表示pc(
)随pH 的变化
B.KHC2O4溶液中c(H2C2O4)>c(
)
C.b 点对应溶液的pH 约为5.07
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D.过程中c(H2C2O4)+c(
)+c(
)=amol/L
【答案】A
【分析】根据
;
,pH 逐渐变大时,pc 先减小后增大的是pc(
);pH 越大,c(H+)越小,则电离平衡正向移动程度越大,pc 增大的曲线是pc(
),pc 减小的
曲线是pc(
),即曲线①、②、③分别表示pc(
)、pc(
)、pc(
);pH=1.25 时,c(
)=c(
),可求得
,同理,pH=3.82 时,c(
)=c(
),可求得Ka2=10-3.82,据此分析解答。
【解析】A.由分析得,曲线③表示pc(
)随pH 的变化,故A 正确;
B.
的电离常数K=10-3.82,水解常数
,电离程度大于水解程度,因此c(
)>c(H2C2O4),故B 错误;
C.由图可知,b 点横坐标在2 和3 之间,故C 错误;
D.过程中溶液混合体积增大,c(H2C2O4)+c(
)+c(
) < a mol/L,故D 错误;
故选A。
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