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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
化图像
2023 湖南卷,3 分;2022 河北卷,3 分;2022 浙江卷,2 分;2022 福建卷,4 分;
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】
1
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【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
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲
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 CH3COOH 溶液所得滴定曲线
如图:
2
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(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
CH3COOH
c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B(1 1)
∶
CH3COOH、H3COONa
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(pH=7)
CH3COOH、CH3COONa
c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D
CH3COONa
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
E(2 1)
∶
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
F(1 1)
∶
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
(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
CH3COOH
抑制
B
CH3COOH、CH3COONa
抑制
C
CH3COOH、CH3COONa
正常电离
D
CH3COONa
只促进
E
CH3COONa、NaOH
抑制
F
CH3COONa、NaOH
抑制
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CH3COOH 为例)
二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH 分布系数,δ1为CH3COO-分
布系数
δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O 分布系数、δ2为C2O 分布
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
3
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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):pKa=pH-lg ,lg 越
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H2Y 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:
(3)常温下将KOH 溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系图:
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
4
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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)H2C2O4为二元弱酸,20 ℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=
0.1 mol ·L-1的H2C2O4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
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(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B.pH=7 的溶液中,c(Na+)=2c(C2O)
C.c(HC2O)=c(C2O)的溶液中:c(Na+)>0.1+c(HC2O)
D.c(Na+)=0.1 mol ·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O)
【答案】D
【解析】A.由图像可知,pH=2.5 的溶液中c(H2C2O4)和c(C2O)浓度之和小于c(HC2O),则c(H2C2O4)+
c(C2O)<c(HC2O),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+)
+c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),所以c(Na+)>2c(C2O),B 错误;C.c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=
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0.100 mol ·L-1,c(HC2O)=c(C2O),电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),pH 约4,此时
氢离子浓度大于氢氧根,得到溶液中c(Na+)<0.100 mol ·L-1+c(HC2O),C 错误;D.依据溶液中电荷守恒和
元素质量守恒分析,c(Na+)=0.100 mol/L 的溶液中为NaHC2O4溶液,溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=
2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-),元素质量守恒c(Na+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4),代入计算得到c(H+)+
c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O),D 正确。
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.lgKa(HF)-lgKa(HCN)=6
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Ka(HF)>Ka(HCN),当横坐标为0 时,即lg=0 或
者lg=0 即c(F-)=c(HF)或c(CN-)=c(HCN),则有Ka(HF)==c(H+)=10-3.2, Ka(HCN)==c(H+)=10-9.2,即
Ⅰ代表HF,Ⅱ代表HCN,据此分析解题。A.由分析可知,Ka(HF)=10-3.2, Ka(HCN)=10-9.2,则lgKa(HF)-
lgKa(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
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,
Ka(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
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
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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
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浓度的二元酸H2A 溶液。溶液中,pH、分布分数δ 随滴加NaOH 溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比
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.H2A 溶液的浓度为0.100 0 mol ·L-1
C.A2-+H2O
HA-+OH-的平衡常数为1.0×10-9
D.VNaOH=40 mL 时,溶液中c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)
【答案】C
【解析】A.没有加入NaOH 时,pH 约为1,说明H2A 第一步完全电离,第二步部分电离,曲线①代表
δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),故A 正确;B.根据反应2NaOH+H2A===Na2A+2H2O,c(H2A)==0.100 0
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Ka==c(H+)
=1×10-2,所以A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数为=1.0×10-12,故C 错误;D.当加入40.00 mL NaOH
溶液时,溶液的pH 发生突变,说明恰好完全反应,根据反应2NaOH+H2A===Na2A+2H2O 知,溶质为
Na2A,由物料守恒可得c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),D 正确。
【对点3】(2024·黑龙江鸡西·模拟)常温下,二元弱酸H2Y 溶液中滴加KOH 溶液,所得混合溶液的pH
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.Ka2(H2Y)=10-4.3
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(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)
【答案】D
【解析】Ka1(H2Y)=,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
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,
Ka2(H2Y)==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-)+
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(H2Y)=c(Y2-)<c(HY-),D 项错误。
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考法02 沉淀溶解平衡图像
一、沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析
1.阳离子—阴离子单曲线
以“BaSO4(s)
Ba2+(aq)+SO(aq)”为例
图像展示
点的变化
a→c
在曲线上变化,增大c(SO)
b→c
加入1×10-5 mol·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
2.阴、阳离子浓度——温度双曲线图
以“Ba
SO4”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<T2
二、有关沉淀溶解平衡对数图像分析
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
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(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
以CuS、
ZnS 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
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)
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
曲线
可知
信息
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
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)
3.沉淀滴定曲线分析
向10 mL 0.2mol/L CuCl2 溶液中滴加 0.2 mol/L 的 Na2S 溶液:
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
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Ksp公式计算得出Ksp的值。
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(3)比较溶液的Q 与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
(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,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线
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Ksp等于c 点对应的Ksp
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CaSO4溶液中c(Ca2+)、c(SO)才相等,A 项错误;b 点Q>Ksp,故有沉淀生成,开始
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Ksp均相等,C 项正确;d 点通过蒸发后各离子浓度都增大,
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,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pCd2+为
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CdCO3的沉淀溶解平衡曲线
B.加热可使溶液由X 点变到Z 点
C.Y 点对应的Cd(OH)2溶液是过饱和溶液
D.T ℃,在CdCO3(s)+2OH-(aq)
Cd(OH)2(s)+CO(aq)平衡体系中,平衡常数K=102
【答案】D
【解析】A.CdCO3(s)
Cd2+(aq)+CO(aq),则c(Cd2+)=c(CO),CdCO3的沉淀平衡中pCd2+=pN,故曲
线Ⅱ是CdCO3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)2的沉淀溶解平衡曲线,
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Cd(OH)2 (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
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,CdCO3中pCd2+为8,即Ksp(CdCO3)=c(CO)·c(Cd2+)=10-12;pN=
4 时,Cd(OH)2中pCd2+为6,即Ksp[Cd(OH)2]=c2(OH-)·c(Cd2+)=10-14;在CdCO3(s)+2OH-(aq)
Cd(OH)2(s)+CO(aq)平衡体系中,平衡常数K====102,D 正确。
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K2CrO4溶液中滴加0.1
mol/L AgNO3溶液,滴加过程中-lgc(M)(M 为Cl-或CrO)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略
溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )
A.曲线L1表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B.M 点溶液中:c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol/L 的KCl 和K2CrO4溶液,则曲线L2中N 点移到Q 点
【答案】D
【解析】A.KCl 和硝酸银反应的化学方程式为:KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3,铬酸钾和硝酸银反应的化
学方程式为:K2CrO4+2AgNO3===Ag2CrO4↓+2KNO3,根据反应方程式可知在相同浓度的KCl 和K2CrO4溶
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L1代表是-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关
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+AgNO3===AgCl↓+KNO3
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Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(CrO)=10-4,c(Ag+)=
2×10-4mol/L,Ksp(Ag2CrO4)=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
同一种溶液的Ksp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
L2中N 点移到Q 点上方,故D 错误。
【对点1】(2024·广东深圳·模拟)一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL 水中,充分搅拌,慢慢加
入Na2CO3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( )
12
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A.该温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B.加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C.BaCO3的Ksp=2.5×10-9
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BaSO4的溶度积Ksp=1.0×10-5×1.0×10-5
=1.0×10-10。由题图可知当c(CO)>2.5×10-4 mol·L-1时,开始有BaCO3生成,BaCO3的溶度积Ksp=
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,BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都
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, Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,其沉淀溶
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,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18,可知NiS 较难溶于水,则图中Ⅰ为
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 PbCl2溶液中滴加0.01 mol·L-1的
Na2S 溶液,滴加过程中-lgc(Pb2+)与Na2S 溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
13
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A.该温度下,Ksp(PbS)=1.0×10-28
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 Na2S 溶液,b 点应该水平右移
D.若改用0.02 mol·L-1 PbCl2溶液,b 点移向右下方
【答案】A
【解析】该温度下,平衡时c(Pb2+)=c(S2-)=10-14 mol·L-1,则Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)=(10-14)2=10-
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Na2S 溶液,由于温度不变,Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)
不变,即平衡时c(Pb2+)不变,纵坐标不变,但消耗的Na2S 体积减小,故b 点水平左移,C 项错误;若改用
0.02 mol·L-1的PbCl2溶液,则消耗的Na2S 的体积增大,反应终点时c(Pb2+)不变,纵坐标不变,即b 点应
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:c<a<b
B.图中b 点溶液中,
C.a、b、c 三点对应
的水解平衡常数:
14
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D.若
,则c 点对应溶液中
【答案】C
【解析】A.b 点温度最高,说明b 点氨水和硫酸恰好反应,b 点溶质只有(NH4)2SO4,a 点溶质为
(NH4)2SO4、氨水,c 点溶质为(NH4)2SO4、H2SO4、(NH4)2SO4促进水电离、H2SO4和氨水都抑制水电离,b 点
水的电离程度最大,故A 正确;
B.b 点温度最高,说明b 点氨水和硫酸恰好反应,b 点溶质只有(NH4)2SO4,(NH4)2SO4水解呈酸性,所以b
点溶液中,
,故B 正确;
C.水解吸热,温度越高
的水解平衡常数越大,a、b、c 三点对应
的水解平衡常数:
,故C 错误;
D.若
,根据物料守恒①
,根据电荷守恒②
,综合①②得
,故D 正确;
选C。
2.(2024·福建厦门·模拟预测)在
时,用
溶液滴定
溶液,加
入的
溶液体积与溶液
变化曲线如图所示,其中
时溶液中无沉淀,之后出现白色浑浊
且逐渐增多,当滴加的
溶液体积为
时,溶液的
稳定在7.20 左右,整个滴定过程中未
见气泡产生。下列叙述不正确的是
已知:
,
,
。
A.总反应的化学方程式:
B.
点的混合溶液:
C.点的混合溶液,
的数量级为
D.
的过程中,水的电离程度不断增大
【答案】D
【分析】由图可知,a 点之前,
和
未发生反应,随
的加入
浓度增大,水解增
强,溶液pH 逐渐增大;
过程中,溶液中出现白色浑浊且无气体生成,说明发生反应
15
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,据此分析解答。
【解析】A.根据题干中信息,有白色浑浊生成且全程无气体生成,得出反应的化学方程式:
,A 正确;
B.a 点时溶液中存在电荷守恒
,a 点溶液显
碱性,所以c(OH-)>c(H+),则可得到
,B 正确;
C.b 点的混合溶液中,Ka2(H2CO3)=
,则
=
,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NaHCO3和CaCl2,水的电离被促进,b 点溶液中溶质有NaCl 和H2CO3,水的电离被
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Na2HPO3的水解常数
,则
的电
离程度大于水解程度;
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【解析】根据电离平衡常数Ka1,,计算出Na2HPO3的水解常数
,则
的
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Na2HPO3,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
HCl+ Na2HPO3= NaCl+NaH2PO3,b 点溶质为等物质的量的NaCl、Na2HPO3,根据
可以电离出H+,水
的电离会受到抑制。c 点的反应为HCl+NaH2PO3= NaCl+H3PO3,溶液酸性为最强,所以水的抑制最大,故
B 错误;
C.b 点对应的溶液中,溶质为等物质的量的NaCl、NaH2PO3,因为Cl-不水解,而
会水解,则Cl->
,同时根据分析可知,
的电离程度大于水解程度,则
>H3PO3,而Na2HPO3是二元弱
酸,溶液中不存在
离子,所以判断结果应该是:Cl->
>
>H3PO3,故C 错误;
D.c 点溶液中,存在等物质的量的NaCl 和H3PO3,根据电荷守恒,c(Na+)=c(Cl-),H3PO3溶液中电荷
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
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【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
18
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【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,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。
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
19
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【分析】对图中曲线进行标记如图
,pH 较小时,主要以H2S 存在,
随pH 增大,H2S 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H2S,曲线b 表
示HS-,曲线c 表示S2-,图中a、b 曲线交点,c(H2S)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,H2S 的Ka1=
=10-6.9,同理,由b、c 曲线交点,Ka2=10-13.0;
【解析】A.图中a、b 曲线交点,c(H2S)=c(HS-)且pH=6.9,即c(H+)=10-6.9mol/L,H2S 的Ka1=
=10-6.9,A 错误;
B.实验1 即H2S 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−)
+2c(S2−),由于Kh2=
=10-7.1>Ka2=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
c(Na+)>c(HS−)+2c(S2−),B 正确;
C.铁离子有氧化性,H2S 有还原性,故实验2 中所得沉淀是淡黄色的S 单质,C 错误
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Na2S,
Na2S 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
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
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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
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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
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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:
,
23
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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
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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
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,
,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
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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L1表示
随
变化的关系、直线L2表示
随
的关系;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,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L1表示
随
变化的关系、直线L2表示随
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
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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<pOH,即随着NaOH
溶液的滴加,
和
逐渐增大,pOH-和
逐渐减小,
>
,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,
28
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,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
29
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【分析】Mn(OH)2、Zn(OH2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
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
30
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【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;
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Ag2CrO4+2H+
2Ag++HCrO4
-的平衡常数K=10-5.2
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
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【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Ag2CrO4,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
。A 项,曲线②为AgCl 沉淀溶解平
衡曲线,A 正确;B 项,反应Ag2CrO4+2H+
2Ag++HCrO4
-的平衡常数
,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,H2S 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: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H2S 水溶液的浓度
C.忽略S2-的第二步水解,0.1mol/L 的Na2S 溶液中S2-水解率约为
D. 0.010mol/L 的FeCl2溶液中加入等体积
的Na2S 溶液,反应初始生成的沉淀是FeS
【答案】C
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【解析】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。A 项,
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 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 项,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;D
项,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;故选C。
3.(2024·湖北卷)CO2气氛下,Pb(ClO4)2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
分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L,
、
,
。下列说法错误的是( )
A.pH=6.5 时,溶液中c(CO3
2-)<c(Pb2+)
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B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L
C.pH=7 时,c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)
D.pH=8 时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
【答案】C
【解析】A 项,由图可知,pH=6.5 时δ(Pb2+)>50%,即c(Pb2+)>1×10-5mol/L,则c(CO3
2-)≤
=
mol/L=10-7.1mol/L<c(Pb2+),A 正确;B 项,由图可知,δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,溶液中还存在Pb(OH)
+,根据c0(Pb2+)=2.0×10-5mol/L 和Pb 守恒,溶液中c(Pb2+)<1.0×10-5mol/L,B 正确;C 项,溶液中的电荷守
恒为2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)=2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)+2c[Pb(CO3)2
2-]+c(OH-),pH=7 时溶液中
c(H+)=c(OH-),则2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]= 2c(CO3
2-)+c(HCO3
-)+c(ClO4
-)+2c[[Pb(CO3)2
2-],C 错误;D 项,
NaHCO3溶液中HCO3
-的水解平衡常数为
=
=10-7.6>Ka2(H2CO3),NaHCO3溶液呈碱
性,加入少量NaHCO3固体,溶液pH 增大,PbCO3转化成[Pb(CO3)2
2-而溶解,D 正确;故选C。
4.(2023·全国甲卷)下图为Fe (OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2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Ksp[Fe (OH)3]=10-8.5
B.pH=4 时Al(OH)3的溶解度为
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Ksp[Fe (OH)3] =c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-
12)3=10-38.5,故A 错误;B 项,由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则Ksp[Al(OH)3] =c Al3+)·c3(OH-)=10-
6×(10-9)3=10-33,pH=4 时Al(OH)3的溶解度为
=10-3 mol·L-1,故B 错误;C 项,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Al3+和Fe3+,故C 正确;D 项,由
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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Na2CO3体系中的可能产物。
已知:i.图1 中曲线表示Na2CO3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c(Mg2+)·c2(OH-)=Ks[Mg(OH)2)];曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
c(Mg2+)·c(CO3
2-)=Ks(MgCO3) [注:起始c(Na2CO3)=0.1mol·L-1,不同
下c(CO3
2-)由图1 得到]。
下列说法不正确的是( )
A.由图1,pH=10.25,c(HCO3
-)= c(CO3
2-)
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(H2CO3)+ c(HCO3
-)+ c(CO3
2-)=0.1mol·L-1
D.由图1 和图2,初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]= -1,发生反应:Mg2++2HCO3
-= MgCO3↓+CO2↑+H2O
【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(H2CO3)+ c(HCO3
-)+ c(CO3
2-)<0.1mol·L-1,C 项
错误;D 项,pH=8 时,溶液中主要含碳微粒是HCO3
-,pH=8,lg[c(Mg2+)]= -1 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Mg2++2HCO3
-= MgCO3↓+CO2↑+H2O,D 项正确;故选C。
6.(2022·湖北卷)下图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T, lgKa1=-3.04, lgKa2=-4.37)混合体系中部分物种的c
-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( )
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A.As(OH)3的lgKa1为-9.1
B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强
C.pH=3.1 时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高
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)3
[As(OH)2O]-+H+,Ka1=,当pH=9.1 时,c=c[As(OH)3],Ka1=c(H+)=10-9.1,
lgKa1为-9.1,A 正确;B.[As(OH)2T]-
[AsO(OH)T]2-+H+,Ka=,当pH=4.6 时,c=c,Ka=10-4.6,
而由A 选项计算得H3AsO3的Ka1=c(H+)=10-9.1,即Ka>Ka1,所以[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的强,B
正确;C.由图可知As(OH)3的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3 mol/L,[As(OH)2T]-的浓度为右坐标,
浓度的数量级为10-6 mol/L,所以pH=3.1 时,As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高,C 正确;D.由题给条
件可知,酒石酸(H2T lgKa1=-3.04 lgKa2=-4.37),As(OH)3的lgKa1为-9.1,即酒石酸的第一步电离常数远
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)3,另外总As 的浓度也小于总T 的浓度,
所以当pH=7.0 时,溶液中浓度最高的物种不是As(OH)3,D 错误。
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 Na2CO3溶液和40 mL 0.2 mol·L
-1 NaHCO3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:
下列说法正确的是( )
A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V1 mL 时(a 点、b 点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO+H+===CO2↑+
H2O
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
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D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)-c(CO)=c(OH-)-c(H+)
【答案】C
【解析】因为CO 比HCO 的水解程度大,且Na2CO3溶液浓度比NaHCO3溶液大,故Na2CO3溶液的起始
pH 较大,甲线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,向Na2CO3溶液中滴加盐酸时,CO→HCO→H2CO3→CO2,
开始加入盐酸时没有CO2产生,故丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,A 项错误;从图像可以看出,b 点
尚未放出CO2,此时反应的离子方程式是HCO+H+===H2CO3,B 项错误;图像显示c 点pH 在8~10,则
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,Na2CO3溶
液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),D 项错误。
8.(2022·山东卷)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
mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1 mol·L-1、1.0 mol·L-1Na2SO4溶液。在一定pH 范围
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SrSO4(s)+CO(aq)
SrCO3(s)+SO(aq)的平衡常数K=
B.a=-6.5
C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L-1Na2CO3溶液的变化曲线
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3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
【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SrSO4(s)+CO(aq)
SrCO3(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
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,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)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)(aq),25 ℃,-lgc 与pH 的关系如图所示,c 为M2+或M(OH)浓度的值。
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下列说法错误的是( )
A.曲线①代表-lgc(M2+)与pH 的关系
B.M(OH)2的Ksp约为1×10-10
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)2(s)存在
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)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-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)2的Ksp=c(M2+)·c2(OH
-)=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)2(s)存在,C 正确;D.c[M(OH)]=0.1 mol/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 mol/L 的HCl 后,体系中元素M 仍主要以
M(OH)存在,D 错误。
38