选择题突破11 沉淀溶解平衡曲线的分析应用(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块五 反应变化与规律

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选择题突破11 沉淀溶解平衡曲线的分析应用(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块五 反应变化与规律

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沉淀溶解平衡曲线的分析应用
【知识网络 悉考点】
【真题研析 明方向】
1.(2025·陕晋宁青卷)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时,-lg[c(X)/(mol·L-1)]与
-lg[c(H+)/(mol·L-1)]的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-,或[Cd(OH)4]2-。已知:Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2],Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应,形成[M(OH)4]2-;溶液中c(X)≤10-5mol·L-1时,X可忽略不计。下列说法错误的是(  )
A.L为-lgc([Al(OH)4]-)与-gc(H+)的关系曲线
B.Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D.调节溶液pH为4.7~6.4,可将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
2.(2025·重庆卷)Cr(OH)3是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶液中c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c。-lg c随pH的变化关系如图所示(忽略体积变化)。下列叙述正确的是(  )
已知:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq) Ksp
Cr(OH)3(s)+OH-(aq)[Cr(OH)4]-(aq) K=10-0.4
A.由M点可以计算Ksp=10-30.2 B.Cr3+恰好沉淀完全时pH为6.7
C.P点沉淀质量小于Q点沉淀质量 D.随pH增大先减小后增大
3.(2024·全国甲卷)将0.10 mol Ag2CrO4配制成1.0 mL悬浊液,向其中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液lg[c(M)/(mol·L-1)](M代表Ag+、Cl-或CrO)随加入NaCl溶液体积(V)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-) B.=10-2.21
C.V≤2.0 mL时,eq \f(c(CrO),c(Cl-))不变 D.y1=-7.82 y2=-lg34
4.(2024·黑吉辽卷)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。下列说法错误的是( )
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③ 25℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO 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 eq \f(c(Br-),c(CrO))=10-0.5
【核心考点精讲 固基础】
1.“单、双曲线”溶解平衡图像的分析
(1)阳离子~阴离子单曲线图:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子
以“BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)”为例
图像展示
曲线可知信息 ①曲线上任意一点(a点、c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(b点)均为过饱和溶液,此时Qc>Ksp,表示有沉淀生成③曲线下方区域的点(d点)均为不饱和溶液,此时Qc<Ksp,表示无沉淀生成④计算Ksp:由c点可以计算出Ksp
点的变化 ac 曲线上变化,增大c(SO),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变
bc 加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不可以)
dc 加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)
ca 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:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度
信息解读
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点都表示不饱和溶液,c点表示不饱和溶液②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp③比较T1和T2大小:因沉淀溶解平衡大部分为吸热,可知:T1<T2
2.“对数曲线”溶解平衡图像的分析
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
(1)正对数[lgc(M+)~lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的正对数
CuS、ZnS 信息解读
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Ksp③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
(2)负对数[-lg c(M+)~-lg c(R-)]曲线:横、纵坐标分别为阳离子或阴离子的负对数
函数关系 横坐标中,p(CO)=-lg c(CO);纵坐标中,M代表Mg2+、Ca2+或Mn2+,pM=-lg c(M)
信息解读 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Ksp④比较Ksp大小:Ksp(MgCO3)>Ksp(CaCO3)>Ksp(MnCO3)
3.“pM—浓度”溶解平衡图像的分析:纵坐标为阳离子的负对数,横坐标为滴加阴离子的溶液的体积
向 10mL 0.2 mol·L-1 CuCl2 溶液中滴加 0.2 mol·L-1 的 Na2S 溶液 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的c(Cu2+)=10-17.7,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4③比较a、b、c三点水的电离程度大小:b点最小
【精准演练 提能力】
1.制备Ni2O3的酸浸液中含有Ni2+、Fe3+、Fe2+和Al3+,可通过调节pH、氧化等方式对酸浸液进行净化(即相关离子浓度c<10-5 mol·L-1)。25 ℃时,溶液中相关离子的lg c(M)与pH的关系如图所示{其中M代表Ni2+、Fe3+、Fe2+、Al3+或[Al(OH)4]-}。下列有关说法正确的是(  )
A.Al3+可被净化的pH区间最大
B.净化的先后顺序:Fe3+、Al3+、Fe2+
C.Fe3+、Al3+的混合溶液中c(Al3+)=0.01 mol·L-1时二者不会同时沉淀
D.当净化完成时,溶液中=10-1.5
2.T ℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pCd2+=-lg c(Cd2+),pN=-lg c(CO)或-lg c(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+)<c(HCO)+c(OH-)
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
3.一定温度下,向含一定浓度金属离子M2+(M2+代表Zn2+、Fe2+和Mn2+)的溶液中通H2S气体至饱和[c(H2S)为0.1 mol·L-1]时,相应的金属硫化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的lg[c(M2+)]与pH关系如下图。
己知:当溶液中M2+的浓度小于10-5 mol·L-1时认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是(  )
A.a点所示溶液中,c(H+)>c(Zn2+)
B.该温度下,Ksp(ZnS)<Ksp(FeS)<Ksp(MnS)
C.b点所示溶液中,可发生反应Fe2++H2S===FeS↓+2H+
D.Zn2+、Mn2+浓度均为0.1 mol·L-1的混合溶液,通入H2S并调控pH可实现分离
4.为处理工业废水中的重金属离子,经常用Na2S作为沉淀剂。室温下CuS和Ag2S在不同溶液中分别达到沉淀溶解平衡时,-lg c(S2-)与-lg c(Ag+)或 -lg c(Cu2+)的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.曲线①代表-lg c(S2-)与-lg c(Ag+)的关系
B.a点对应的是未饱和的CuS溶液
C.向浓度均为1 mol·L-1的AgNO3和 Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,先析出Ag2S沉淀
D.向b点溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成向a点方向移动
5.常温下,用0.12 mol·L-1的Na2SO4溶液滴定50.00 mL未知浓度的BaCl2溶液。溶液中电导率k、-lg c(Ba2+)随滴入Na2SO4溶液体积V[Na2SO4(aq)]的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.当k=1.2×10-4 μS·cm-1时,溶液中的溶质为NaCl
B.该BaCl2溶液的物质的量浓度为6.0×10-3 mol·L-1
C.该温度下BaSO4的溶度积常数Ksp=1.0×10-10
D.当V(Na2SO4)=3.00 mL时,溶液中c(Na+)>c(Cl-)=c(SO)
6.某温度下,分别向10.00 mL 0.10 mol·L-1 KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加0.10 mol·L-1AgNO3溶液,滴加过程中-lg c(M)(M为Cl-或CrO)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如下图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(  )
A.曲线L2表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系
B.A点溶液中:c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(OH-)>c(H+)
C.该温度下,Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的KCl溶液和K2CrO4溶液,则曲线L2中反应终点由B点移到C点
7.氯化银、铬酸银都是难溶电解质。T ℃下,将0.1 mol·L-1 AgNO3溶液分别逐滴滴入体积均为10 mL、浓度均为0.1 mol·L-1 KCl溶液和K2CrO4溶液中,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(X为Cl-或CrO)。下列叙述不正确的是(  )
A.当AgNO3溶液滴入15 mL时:c(Cl-)>c(CrO)
B.T ℃下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
C.曲线Ⅰ表示-lg c(Cl-)与V[AgNO3(aq)]的变化关系
D.Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数为4.0×107.6
8.298 K时,BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,已知101.4=25。下列说法错误的是(  )
A.298 K时,BaCO3的溶解度大于BaSO4的溶解度
B.U点坐标为(4,4.8)
C.作为分散质BaSO4,W点v(沉淀)<v(溶解)
D.BaSO4(s)+COBaCO3(s)+SO的平衡常数K=0.04
9.图1为CdCO3和Cd(OH)2在25 ℃时的沉淀溶解平衡曲线,图2为向两份等体积等浓度的CdCl2溶液中分别滴加等浓度的NaOH溶液和Na2CO3溶液滴定关系图(图1中横坐标为阴离子浓度的负对数,pCd2+为Cd2+浓度的负对数)。下列说法正确的是(  )
A.X为Cd(OH)2对应的沉淀溶解平衡曲线,Ksp=1×10-14
B.M为向CdCl2溶液中滴加NaOH溶液对应的曲线
C.图1中a点对应的溶液为CdCO3的不饱和溶液
D.图2中c点、b点对应取值分别为c=6,b>5
10.某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时,-lg c(Pb2+)与-lg c(CO)或-lg c(I-)的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.L1对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的关系变化
B.p点PbCO3的结晶速率小于其溶解速率
C.将PbCO3浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为PbI2
D.q点是L2对应溶液的悬浊液,通过加水可以使浊液由q点向m点方向移动
11.常温下,AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表Ag+或Pb2+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是(  )
A.a点有AgIO3沉淀生成,无Pb(IO3)2沉淀生成
B.表示Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点在线段bc之间
C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均为10-5.09 mol·L-1
D.c(IO)=0.1 mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中=10-4.09
12.工业上使用Na2CO3溶液可将BaSO4转化为BaCO3。一定温度下BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),处理过程中忽略溶液体积的变化,lg5=0.7。下列说法错误的是(  )
A.曲线Ⅰ为BaCO3的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(BaCO3)=5×10-9
B.向m点饱和溶液中加适量BaCl2固体,可使溶液由m点变到n点
C.p点条件下,能生成BaSO4沉淀,不能生成BaCO3沉淀
D.用1 L 1.8 mol·L-1Na2CO3处理46.6 g BaSO4,处理5次可使SO完全进入溶液
13.常温下,用0.100 0 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定10.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3溶液)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用)。
已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
下列说法错误的是(  )
A.a点溶液中有黄色沉淀生成 B.b点溶液中Cl-浓度为 mol·L-1
C.c点溶液中的数量级为10-4 D.d点溶液中c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)
14.常温下,在烧杯中将0.025 mol BaSO4粉末加水配成1 L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体并充分搅拌(忽略溶液体积的变化)。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.常温下,BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
B.常温下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9
C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入0.625 mol Na2CO3
D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(OH-)>c(Ba2+)
15.室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX{[pX=-lg c(X)],X=IO、SCN-、CrO}和pAg[pAg=-lg c(Ag+)]的关系如图所示,已知:Ksp(AgSCN)<Ksp(AgIO3),下列叙述错误的是(  )
A.直线Ⅱ代表pCrO和pAg的关系
B.d点直线Ⅱ和直线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+IO得平衡常数K为104.49
16.常温下,向含Ag+、Hg和Pd2+的溶液中滴加KSCN溶液,混合物中-lg x[x=c(Ag+)、c(Hg)、c(Pd2+)]与-lg c(SCN-)关系如图所示。已知常温下,Hg2(SCN)2的溶解度大于Pd(SCN)2;溶液为过饱和状态时,振荡或搅拌即可使晶体析出。下列叙述错误的是(  )
A.L3代表-lg c(Ag+)和-lg c(SCN-)的关系
B.在M点对应溶液中须加入KSCN才能使Hg2(SCN)2晶体析出
C.Q点坐标为(7.52,4.47)
D.当Pd(SCN)2和Hg2(SCN)2完全共沉时,上层清液中 eq \f(c(Hg),c(Pd2+))=102.85
17.一定温度下,AgCl和Ag2C2O4两种难溶化合物的溶解平衡曲线如图所示,下列说法中错误的是(  )
A.a代表AgCl溶解平衡图像
B.N点为Ag2C2O4的过饱和溶液
C.该温度下,Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+C2O(aq)的平衡常数为10-0.71
D.向NaCl、Na2C2O4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,Cl-先沉淀
18.利用平衡移动原理,分析常温下Ni2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系;图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Ni2+)·c(CO)=Ksp(NiCO3);曲线Ⅱ的离子浓度关系符合c(Ni2+)·c2(OH-)=Ksp[Ni(OH)2];[注:起始Na2CO3体系中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1 mol·L-1;不同pH下c(CO)由图1得到]。下列说法错误的是(  )
A.Ksp[Ni(OH)2]=10-15
B.M点时,溶液中存在c(CO)=c(OH-)
C.pH=7时,eq \f(c(CO),c(H2CO3))=10-2.62
D.根据图1和图2,初始状态pH=11,lg [c(Ni2+)]=-6,发生反应:Ni2++2CO+2H2O===Ni(OH)2↓+2HCO
19.已知:pAg=-lg c(Ag+),常温下向10 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中滴加0.1 mol·L-1NaCl溶液的滴定曲线Ⅰ如图所示。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。下列说法正确的是(  )
A.常温下,Ksp(AgCl)=1.0×10-5.87 B.溶液中水的电离程度:a=c<b
C.c点溶液中c(Ag+)=5×10-8.74 mol·L-1 D.将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液,图像变为曲线Ⅱ
20.常温下,向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、Na2CrO4、Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液,溶液中-lg c(X)[X=Cl-、CrO、PO]与lg c(Ag+)的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.Ksp(Ag2CrO4)=10-16.05 B.上述过程中最先生成Ag3PO4,最后生成AgCl
C.常温下,饱和AgCl溶液中c(Ag+)=10-5.95 mol·L-1 D.c点坐标为(-3.15,6.6)
21.Ni(OH)2和NiCO3是Ni2+在不同pH的Na2CO3溶液体系中的两种可能产物。25 ℃时,二者的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是(  )
已知:25 ℃时,Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,Ksp[Ni(OH)2]=5.48×10-16。
A.Na2CO3溶液中2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.M点,溶液中存在c(CO)<c(OH-)
C.P点所示条件下,能生成NiCO3沉淀,不能生成Ni(OH)2沉淀
D.NiCO3(s)+2OH-(aq)Ni(OH)2(s)+CO(aq)的平衡常数K≈2.6×108
22.常温下,用AgNO3溶液分别滴定KCl和K2CrO4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑Ag+或CrO的水解)。下列说法正确的是(  )
A.向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01 mol/L的溶液滴加AgNO3溶液,先产生的沉淀是Ag2CrO4
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-11
C.常温下,反应2AgCl(s)+CrO(aq)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为10-2
D.溶液中离子浓度处于阴影部分时,加入少量AgCl和Ag2CrO4固体,会发生Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀的反应
【沉淀溶解平衡曲线的分析应用】答案
【真题研析 明方向】
1.B。解析:本题考查沉淀溶解平衡图像分析。本题的关键是先判断出每一条曲线所代表的意义。Al3+在pH=3开始生成Al(OH)3沉淀,pH=5左右沉淀完全;Zn2+和Cd2+沉淀生成Zn(OH)2和Cd(OH)2,沉淀溶解平衡表达式相似,则Zn2+和Cd2+的随着pH变化的曲线平行。Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2],则Zn2+先沉淀Cd2+后沉淀。Zn(OH)2和Cd(OH)2分别与2OH-结合生成[Zn(OH)4]2-和[Cd(OH)4]2-,反应形式相似,因此对应两条曲线也平行。[Zn(OH)4]2-生成的pH低于[Cd(OH)4]2-,故从左到右曲线依次为:Al3+、Zn2+、Cd2+、[Al(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-、[Cd(OH)4]2-。如图所示:
根据图上的数据可知:
Al(OH)3的Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=100·[10-(14-3)]3=100-3×11=10-33,
Zn(OH)2的Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)= 10-5·[10-(14-8.4)]2=10-5-2×5.6=10-16.2,
Cd(OH)2的Ksp[Cd(OH)2]=c(Cd2+)·c2(OH-)=10-5·[10-(14-9.4)]2=10-5-2×4.6=10-14.2,
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-的平衡常数为K==100.6
Cd(OH)2+2OH-===[Cd(OH)4]2-的平衡常数为K==10-5
【解法一】L为-lgc([Al(OH)4]-)与-gc(H+)的关系曲线,A正确;如下图,调节NaOH溶液浓度使pH处于后边矩形框内,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3;C正确;调节溶液pH为4.7~6.4,则恰好处于左边那个矩形框内,则Al3+完全沉淀而Zn2+未开始沉淀,可以将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离。D正确。本题选B
Zn(OH)2(s)===Zn2+(aq)+2OH-(aq) (1) Ksp[Zn(OH)2]=10-5×(10-5.6)2=10-16.2
Zn(OH)2(s)+2OH-(aq)===[Zn(OH)4]2-(aq) (2) K1==10-1.8
(2)-(1)得:Zn2+(aq)+4OH-(aq)===[Zn(OH)4]2-(aq) K===1014.4
故B错误;
CD选项的另一思路:如图可知,pH=14时Cd(OH)2开始溶解,pH=8.4时Al(OH)3开始溶解,且pH=14时c[Al(OH)4-] > 1mol·L-1,即可认为Al(OH)3完全溶解,并转化为[Al(OH)4]-,因此调节NaOH溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3,故C正确;0.1mol·L-1的Zn2+开始沉淀pH为14+lg(eq \r())=6.4,0.1 mol·L-1的Al3+完全沉淀pH为14+lg(eq \r())=4.7,因此调节溶液pH为4.7~6.4, 可将浓度均为0.1mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离,故D正确;故答案为B。
2.A。解析:c(Cr3+)与c([Cr(OH)4]-)的总和为c,随着pH增大,发生反应:Cr3+(aq)+3OH-(aq)Cr(OH)3(s) ,含铬微粒总浓度下降,随着pH继续增大,发生反应 :Cr(OH)3(s)+OH-(aq)[Cr(OH)4]-(aq)含铬微粒总浓度上升,据此解答。A.M点时,c(OH-)==10-9mol·L-1,K==10-0.4,c([Cr(OH)4]-)=10-9.4
mol·L-1,几乎可以忽略不计,含Cr微粒主要为Cr3+,Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-3.2×()3=10-30.2,A正确;
B.Cr3+恰好完全沉淀时,c(Cr3+)<10-5mol·L-1,由Ksp数据计算可知,c(OH-)>eq \r(3,)=10-8.4,恰好完全沉淀pH最小值5.6,B错误;C.P和Q点溶液中含Cr微粒总和相等,生成的Cr(OH)3(s)质量相等,则P点沉淀质量等于Q点沉淀质量,C错误;D.随着pH的增大,c(Cr3+)减小,而c([Cr(OH)4]-)增大,比值减小,D错误;故选A。
3.D。解析:向1.0 mL含0.10 mmol的悬浊液中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液,发生反应:
Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积为V(NaCl)==2 mL,2 mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),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CrO曲线。由此分析解题。A.2 mL时Ag2CrO4与NaCl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(CrO)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和CrO曲线的交点,即c(CrO)=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(CrO)=(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=eq \f(c(Ag+)c(Cl-),c2(Ag+)c(CrO))为定值,
即eq \f(c(Ag+)c(CrO),c(Cl-))为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则eq \f(c(CrO),c(Cl-))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-)=10-1.93mol·L-1,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n(CrO)守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)=eq \f(n(CrO),V)==mol·L-1,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确;故答案选D。
4.D。解析:AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,则曲线的斜率相同,结合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,则①表示Ag2CrO4。
结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。由以上分析可知,曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数K=eq \f(c2(Ag+)·c(HCrO),c(H+))=eq \f(c2(Ag+)·c(HCrO)·c(CrO),c(H+)·c(CrO))===
10-5.2,B正确;Cl-与Ag+恰好反应生成AgCl沉淀时,c(Ag+)=c(Cl-)==10-4.85 mol·L-1,在此之前CrO不能沉淀,故c(CrO)≤= mol·L-1=10-2.0 mol·L-1,则滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1,C正确;滴定Br-达终点时,溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀,则溶液中eq \f(c(Br-),c(CrO))==10-0.5c(Ag+),D错误。
【精准演练 提能力】
1.C。解析:由图像可知,Fe3+可被净化的pH区间为3.2~7.2,Al3+可被净化的pH区间为4.7~7.2,故Fe3+可被净化的pH区间最大,A项错误;净化的先后顺序为Fe2+(先氧化为Fe3+)、Fe3+、Al3+,B项错误;由图像可知,Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,此时Al3+的浓度大于0.01 mol·L-1,Fe3+、Al3+的混合溶液中c(Al3+)=0.01 mol·L-1时,二者不会同时沉淀,C正确;利用横纵坐标可求 Ksp[Fe(OH)3]=10-37.4,Ksp[Al(OH)3]=10-32.9,当净化完成时,溶液中===10-4.5,D项错误。
2.C。解析:CdCO3:-lg Ksp(CdCO3)=-lg[c(Cd2+)·c(CO)]=-lg c(Cd2+)-lg c(CO),pKsp(CdCO3)=pc(Cd2+)+pc(CO),pc(Cd2+)=-pc(CO)+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(CO)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 mol·L-1>c(CO)=10-7 mol·L-1,根据电荷守恒有,2c(Cd2+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-),则c(H+)<c(HCO)+c(OH-),C正确;向CdCO3悬浊液中通入CO2气体,发生反应CdCO3+CO2+H2O===Cd(HCO3)2,溶液中c(CO)减小,则c(Cd2+)增大,D错误。
3.C。解析:a点所示溶液中lg[c(Zn2+)]=-4,即c(Zn2+)=10-4 mol·L-1,由图像可知此时pH<1,c(H+)>0.1 mol·L-1,所以c(H+)>c(Zn2+),A正确;Ksp(MS)=c(M2+)·c(S2-),又在c(H2S)=0.1 mol·L-1时,Ka1Ka2= c(S2-)=,当图像上取相同的横坐标时 c(H+)相同,即c(S2-)相同时,lg[c(Zn2+)]<lg[c(Fe2+)]<lg[c(Mn2+)],即c(S2-)相同时c(Zn2+)<c(Fe2+)<c(Mn2+),所以该温度下,Ksp(ZnS)<Ksp(FeS)<Ksp(MnS),B正确;从图中可以得知b对应的溶液中 c(Fe2+)=10-5 mol·L-1,c(H+)=10-3 mol·L-1,而当c(H+)=10-3 mol·L-1其饱和溶液中c(Fe2+)>10-5 mol·L-1,即b点Q<Ksp(FeS),即无FeS沉淀生成,所以不能发生反应Fe2++H2S===FeS↓+2H+,C错误;通入H2S并调控pH能否实现分离,取决于Zn2+完全沉淀时Mn2+是否沉淀了,当Zn2+完全沉淀时c(Zn2+)=10-5 mol·L-1,图中对应pH约为1.2,而Zn2+、Mn2+浓度均为0.1 mol·L-1的混合溶液Mn2+开始沉淀的pH约为4.5,即Zn2+完全沉淀时Mn2+还没有开始沉淀,可以实现分离,D正确。
4.D。解析:CuS沉淀溶解平衡曲线中横纵坐标截距相等,故曲线②代表-lg c(S2-)与 -lg c(Cu2+)的关系,曲线①代表-lg c(S2-)与-lg c(Ag+)的关系,故A正确;a点在曲线②的上方,纵坐标值大于曲线②上的点,但离子浓度小于曲线②上的点,故a点对应的是未饱和的CuS溶液,故B正确;向浓度均为 1 mol·L-1的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,由题图可知,生成Ag2S沉淀所需S2-浓度较小,先析出Ag2S沉淀,故C正确;向b点溶液中加入少量Na2S固体,c(S2-)增大,Ag2S的沉淀溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故D错误。
5.D。解析:根据图示可知:当k=1.2×10-4 μS·cm-1时,Na2SO4与BaCl2恰好反应完全,溶液的电导率最小,则此时溶液中的溶质为NaCl,A正确;根据反应Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl,n(BaCl2)=n(Na2SO4)=0.12 mol·L-1×2.5 mL×10-3 L·mL-1=3.0×10-4 mol,而BaCl2溶液体积是 50 mL,故 c(BaCl2)==6.0×10-3 mol·L-1,B正确;根据图示可知当 V[Na2SO4(aq)]=2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl,此时 -lg c(Ba2+)=5.0,c(Ba2+)=10-5.0 mol·L-1,溶液中的Ba2+为BaSO4电离产生,则c(SO)=c(Ba2+)=10-5.0 mol·L-1,所以Ksp(BaSO4)=c(SO)·c(Ba2+)=10-5.0×10-5.0=10-10,C正确;当V[Na2SO4(aq)]=2.5 mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl,此时溶液中溶质为NaCl,n(NaCl)=6.0×10-4 mol。当V[Na2SO4(aq)]=3.00 mL时,n(Na2SO4)=0.12 mol·L-1×(3.0-2.5)×10-3 L=6.0×10-5 mol,所以 c(Cl-)>c(SO),D错误。
6.D。解析:KCl和AgNO3反应的化学方程式为KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3,K2CrO4和AgNO3反应的化学方程式为K2CrO4+2AgNO3===Ag2CrO4↓+2KNO3,根据反应的化学方程式可知,分别向相同浓度的KCl溶液和K2CrO4溶液中加入相同浓度的硝酸银溶液,氯离子浓度减小得更快,所以曲线L1表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3溶液)的变化关系,曲线L2表示-lg c(CrO)与V(AgNO3溶液)的变化关系。由分析可知,曲线L2表示-lg c(CrO)与V(AgNO3溶液)的变化关系,A错误。A点加入的硝酸银溶液体积是15 mL,根据反应KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3可知,应生成0.001 mol硝酸钾和0.001 mol氯化银,剩余0.000 5 mol硝酸银,Ag+水解使溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),所以A点溶液中,各离子浓度关系为c(NO)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),B错误。加入20 mL硝酸银溶液时,K2CrO4恰好完全反应,B点所示溶液为Ag2CrO4饱和溶液,c(CrO)=10-4.0mol·L-1,c(Ag+)=2.0×10-4.0 mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO)·c2(Ag+)=10-4.0×(2.0×10-4.0)2=4.0×10-12.0;加入10 mL硝酸银溶液时,KCl恰好完全反应,D点所示溶液为AgCl饱和溶液,c(Cl-)=c(Ag+)=10-4.9 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-4.9×10-4.9=10-9.8;故Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),C错误。若改为0.05 mol·L-1的K2CrO4溶液,CrO完全沉淀需要10 mL AgNO3溶液,相同实验条件下,Ag2CrO4的Ksp不变,即平衡时溶液中c(CrO)=10-4.0 mol·L-1,C点对应的纵坐标数值是4.0,故曲线L2中反应终点由B点移到C点,D正确。
7.A。解析:根据反应KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3和K2CrO4+2AgNO3===Ag2CrO4↓+2KNO3可知,加入相同体积的硝酸银溶液,沉淀消耗的氯离子更多,故 c(Cl-)减小更快,-lg c(Cl-)增加更快,故曲线Ⅰ表示-lg c(Cl-)与V[AgNO3(aq)]的变化关系,据此作答。根据图示,当AgNO3溶液滴入15 mL时,-lg c(Cl-)>-lg c(CrO),则c(Cl-)8.B。解析:离子浓度的负对数越大,离子浓度越小,对于同种类型难溶电解质,越难溶,Ksp越小,结合题图可知,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),即298 K时,BaCO3的溶解度大于BaSO4的溶解度,故A正确;根据X点坐标可以求出Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO)=10-0.6×10-8=10-8.6,U点为BaCO3沉淀溶解平衡曲线上的点,因为c(CO)=10-4 mol·L-1,所以c(Ba2+)=10-4.6 mol·L-1,故U点坐标为(4,4.6),故B错误;由题图可知,W点在BaSO4沉淀溶解平衡曲线上方,即W点BaSO4的Qc<Ksp,故v(沉淀)<v(溶解),故C正确;结合V点可知,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,BaSO4(s)+COBaCO3(s)+SO的平衡常数K= eq \f(c(SO),c(CO)) ===10-1.4=0.04,故D正确。
9.A。解析:CdCO3(s)Cd2++CO,Ksp(CdCO3)=c(Cd2+)·c(CO),-lg Ksp(CdCO3)=-lg c(Cd2+)-lg c(CO),即pCd2+=-lg Ksp(CdCO3)-pCO,则CdCO3对应的沉淀溶解平衡曲线的斜率应该为-1,故Y为CdCO3对应的沉淀溶解平衡曲线,X为Cd(OH)2对应的沉淀溶解平衡曲线,利用曲线上点可算出Ksp[Cd(OH)2]=1×10-4×(1×10-5)2=1×10-14,A正确;根据滴定终点可知,Cd2+沉淀完全时所需的氢氧化钠溶液的体积要大一些,故M应该为向CdCl2溶液中滴加Na2CO3溶液对应的曲线,B错误;利用曲线上点可算出Ksp(CdCO3)=
1×10-8×1×10-4=1×10-12,a点溶液Qc(CdCO3)=1×10-5×1×10-6=1×10-11>1×10-12,故a点对应的溶液为CdCO3的过饱和溶液,C错误;c点有Ksp(CdCO3)=c2(Cd2+)=1×10-12,c(Cd2+)=1×10-6 mol·L-1,则c=6;设b点
c(Cd2+)=x,Ksp[Cd(OH)2]=x×(2x)2=1×10-14,x>1×10-5 mol·L-1,则b<5,D错误。
10.B。解析:Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO)、Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-),则-lg c(Pb2+)=lg c(CO)-lg Ksp(PbCO3),-lg c(Pb2+)=2lg c(I-)-lg Ksp(PbI2),由两直线斜率可知L1对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(I-)的关系变化、L2对应的是-lg c(Pb2+)与-lg c(CO)的关系变化,故A正确;p点PbCO3的离子积大于PbCO3溶度积常数,所以结晶速率大于其溶解速率,故B错误;PbCO3(s)+2I-(aq)PbI2(s)+CO(aq),k===10-5.1,将PbCO3浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为PbI2,故C正确;q点是L2对应溶液的悬浊液,c(Pb2+)>c(CO),加水稀释,Ksp(PbCO3)不变,c(Pb2+)减小,c(CO)增大,最终c(Pb2+)、c(CO)几乎相等,可以使浊液由q点向m点方向移动,故D正确。
11.D。解析:图像分析
a点时,Ksp[Pb(IO3)2]Q,故a点无AgIO3沉淀生成,有Pb(IO3)2沉淀生成,A错误;Pb(IO3)2在纯水中溶解时,溶液中存在关系2c(Pb2+)≈c(IO),即 -lg c(Pb2+)>-lg c(IO),应该在b点的左上方,B错误;向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb (IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3的溶解度为 10-5.09 mol·L-1,Pb(IO3)2的溶解度为 eq \f(c(IO),2)=5×10-6.09 mol·L-1,C错误;由c点坐标可知,Ksp(AgIO3)=10-2.21×10-5.09=10-7.30,Ksp[Pb(IO3)2]=10-2.21×(10-5.09)2=10-12.39,c(IO)=0.1 mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中= eq \f(c(Pb2+)c2(IO),c(Ag+)c(IO))= eq \f(c(Pb2+)c(IO),c(Ag+))==10-5.09,则=10-4.09,D正确。
12.D。解析:已知Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4),在c(Ba2+) 相同时,c(CO)>c(SO),-lgc(CO)<-lgc(SO),所以曲线Ⅰ为BaCO3的沉淀溶解平衡曲线,曲线Ⅱ为BaSO4的沉淀溶解平衡曲线。当-lgc(Ba2+)=5时,-lgc(CO)=3.3,Ksp(BaCO3)=10-5×10-3.3=10-8.3=100.7×10-9=5×10-9,A正确;向m点饱和溶液中加适量BaCl2固体,c(Ba2+)增大,c(SO)减小,可以使溶液由m点变到n点,B正确;p点条件下Q(BaCO3)Ksp(BaSO4),能生成BaSO4沉淀,C正确;由图可知,Ksp(BaSO4)=c(SO)·c(Ba2+)=10-7×10-3=10-10,则BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq),K====0.02,设每次用1 L 1.8 mol/L Na2CO3溶解x mol BaSO4,则=0.02,x=,5次溶解BaSO4的质量=×5×233 g≈41.1 g<46.6 g,D错误。
13.B。解析:由题意可知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),则a点溶液中优先生成黄色的AgI沉淀,A正确;因Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),则b点时Cl-还未被沉淀,即c(Cl-)==mol·L-1,B错误;根据Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可知,c点时I-、Br-已被沉淀,则c点溶液中==≈1.57×10-4,其数量级为10-4,C正确;d点时Cl-、Br-和I-均已被沉淀完全,此时c(X-)=(X=Cl、Br、I),因Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),则溶液中c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),且此时c(Ag+)最大,所以d点溶液中c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),D正确
14.D。解析:BaSO4在BaCl2溶液中由于Ba2+的存在,使沉淀溶解平衡逆向移动,因此BaSO4在BaCl2溶液中的溶解度比在水中的小,Ksp只随温度的改变而改变,温度相同时,无论在水中还是BaCl2溶液中,Ksp是不变的,A错误;常温下,没有加入碳酸钠时,c(Ba2+)=c(SO)=1×10-5 mol·L-1,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10,B错误;由图像知,当c(CO)=2.5×10-4 mol·L-1时开始形成BaCO3沉淀,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO)=1.0×10-5×2.5×10-4=2.5×10-9,BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq)反应的平衡常数K=====0.04,若0.025 mol BaSO4全部转化为BaCO3,则反应消耗0.025 mol CO、生成0.025 mol SO,反应达到平衡,由K===0.04,得c(CO)=0.625 mol·L-1,则至少需要Na2CO3的物质的量为0.625 mol·L-1×1 L+0.025 mol=0.65 mol,C错误;根据C项计算,当BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,c(CO)=0.625 mol·L-1,c(SO)=0.025 mol·L-1,c(Ba2+)= mol·L-1=4×10-9 mol·L-1,由于CO水解使溶液呈碱性,离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(OH-)>c(Ba2+),D正确。
15.B。解析:由化学式KSCN、KIO3可知,其中的酸根均为一价离子,因此,溶液中pSCN-和pIO与pAg变化趋势相似,则直线Ⅱ代表pCrO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pIO,则直线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、直线Ⅲ表示pIO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,直线Ⅱ代表pCrO和pAg的关系,故A正确;由分析可知,直线Ⅱ代表pCrO和pAg的关系、直线Ⅲ表示pIO和pAg的关系,AgIO3和Ag2CrO4的溶度积不相等,故B错误;由分析可知,直线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、直线Ⅱ代表pCrO和pAg的关系,由图可知,溶液中SCN-和CrO浓度相等时,Ag2CrO4溶液中银离子浓度大于AgSCN溶液中银离子浓度,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,故C正确;由方程式可知,反应的平衡常数K=====104.49,故D正确。故选B。
16.B。解析:Hg2(SCN)2和Pd(SCN)2组成类型相同,在图像中直线呈平行关系,图像中L1、L2直线平行,故L3代表lg c(Ag+)与-lg c(SCN-)的关系,又因为Hg2(SCN)2的溶解度大于Pd(SCN)2,所以,L1代表Pd(SCN)2,L2代表Hg2(SCN)2。由图示中a、b、c数据可分别计算:Ksp[Pd(SCN)2]=10-22.36,Ksp[Hg2(SCN)2]=10-19.51,Ksp(AgSCN)=10-11.99。Hg2(SCN)2和Pd(SCN)2组成类型相同,在图像中直线呈平行关系。图像中L1、L2直线平行,故L3代表lgc(Ag+)与-lg c(SCN-)的关系,A正确;M点对AgSCN是不饱和溶液,对于Pd(SCN)2或Hg2(SCN)2,它是过饱和溶液,用玻璃棒搅拌可析出Pd(SCN)2或Hg2(SCN)2,B错误;Q点是L2和L3的交叉点,设此点-lg c(SCN-)为a,则有11.99-a=19.51-2a,解得:a=7.52,-lg x=4.47,C正确; eq \f(c(Hg),c(Pd2+))==102.85,D正确。
17.C。解析:根据难溶性物质的组成,可知两种物质的溶度积常数表达式分别是Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O),AgCl构型为AB型,Ag2C2O4为A2B型,由于在难溶性物质的溶液中离子浓度很小,当离子浓度相同时,AB型的AgCl斜率大于A2B型斜率Ag2C2O4沉淀溶解平衡的斜率,故曲线a表示的物质为AgCl沉淀,而曲线b代表铬酸银沉淀,然后根据a、b两条线上的特殊点计算相应物质的溶度积常数及沉淀转化的化学平衡常数,并判断离子形成沉淀的先后顺序。根据上述分析可知:斜率较大的曲线a表示的物质为AB型的AgCl沉淀溶解平衡图像,而曲线b代表A2B型铬酸银沉淀溶解平衡图像,A正确;N点位于铬酸银沉淀溶解度平衡曲线下方,在阴离子浓度相等时,纵坐标越小,c(Ag+)就越大,由于N点c(Ag+)大于沉淀溶解平衡的c(Ag+),因此N点为Ag2C2O4的过饱和溶液,B正确;由曲线a可计算出Ksp(AgCl)=10-2×10-7.75=10-9.75,根据曲线b可计算出Ksp(Ag2C2O4)=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,该反应的平衡常数K= eq \f(c(C2O),c2(Cl-))= eq \f(c2(Ag+)·c(C2O),c2(Ag+)·c2(Cl-))= eq \f(Ksp(Ag2C2O4),K(AgCl))==109.04,C错误;向NaCl、Na2C2O4均为0.1 mol/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液,形成AgCl沉淀需要Ag+的浓度c(Ag+)=mol/L=10-8.75mol/L;形成Ag2C2O4沉淀需要Ag+的浓度c(Ag+)= mol/L==10-4.23(mol/L)>10-8.75mol/L,可见当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需Ag+浓度更小,故先生成AgCl沉淀,D正确。
18.B。解析:由图2的曲线Ⅱ可知,当pH=10,lg [c(Ni2+)]=-7时,Ni(OH)2达到溶解平衡,此时Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=10-7×(10-4)2=10-15,A正确;M点的pH=8.25,由图1可知此时溶液中的c(HCO)≈0.1 mol/L,结合K2(H2CO3)的数值,可得c(CO)=0.001 mol/L≠c(OH-),B错误;pH=7时,eq \f(c(CO),c(H2CO3))===10-2.62,C正确;由图2可知,当pH=11,lg [c(Ni2+)]=-6,此时Qc[Ni(OH)2]>Ksp[Ni(OH)2],Qc(NiCO3)<Ksp(NiCO3),溶液中生成Ni(OH)2沉淀,结合图1可知,当pH=11时,溶液中含碳粒子为CO和少量的HCO,此时反应的离子方程式为Ni2++2CO+2H2O===Ni(OH)2↓+2HCO,D正确。
19.C。解析:根据图中信息可知,常温下,b点为滴定终点,此时饱和溶液中,pAg=-lg c(Ag+)=4.87,
c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.87 mol·L-1,Ksp(AgCl)=1.0×10-9.74,A错误;由图可知,c(Ag+):a>b>c,Ag+促进水的电离,故溶液中水的电离程度:a>b>c,B错误;c点溶液中c(Cl-)==0.02 mol·L-1,c(Ag+)= mol·L-1=5.0×10-8.74 mol·L-1,C正确;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),把0.1 mol·L-1的NaCl溶液换成0.1 mol·L-1的NaI溶液,则终点后溶液中c(Ag+)更小,pAg更大,虚线应在实线的上方,图像不可能变为曲线Ⅱ,D错误。
20.D。解析:根据溶度积表达式可知,两边取负对数得-lg c(Cl-)=-lg Ksp(AgCl)+lg c(Ag+),-lg c(CrO)=-lg Ksp(Ag2CrO4)+2lg c(Ag+),-lg c(PO)=-lg KspKsp(Ag3PO4)+3lg c(Ag+),结合图像中直线斜率可知,L1、L2、L3直线斜率依次减小,L1代表-lg c(PO)与lg c(Ag+)的关系,L2代表-lg c(CrO)与lg c(Ag+)的关系,L3代表-lg c(Cl-)与lg c(Ag+)的关系,根据a点坐标数据计算:Ksp=(10-11.95)2×10-3.75=10-11.95,Ksp=(10-4.1)3×10-3.75=10-16.05,根据b点坐标数据计算:Ksp=10-2.2×10-7.55=10-9.75。浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、Na2CrO4、Na3PO4溶液中滴加AgNO3溶液,分别生成AgCl、Ag2CrO4、Ag3PO4时,所需最低Ag+浓度依次为10-8.75 mol·L-1,10-5.475 mol·L-1和10-5 mol·L-1,故生成沉淀的先后顺序为AgCl、Ag2CrO4、Ag3PO4,B错误;Ksp=10-9.75,常温下饱和氯化银溶液中,c(Ag+)== mol·L-1=10-4.875 mol·L-1,C错误;计算c点坐标:9.75+lg c(Ag+)=16.05+3lg c(Ag+),解得:lg c(Ag+)=-3.15,代入数据计算,可得:-lg c(Cl-)=-lg c eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(PO))=6.6,即c点坐标为(-3.15,6.6),D正确。
21.D。解析:M点c(OH-)=10-5.75 mol·L-1,曲线上的点均为饱和溶液,因此c(Ni2+)===5.48×10-4.5 mol·L-1,c(CO)== mol·L-1≈2.6×10-3.5 mol·L-1,因此c(CO)>c(OH-),B项错误;P点位于Ni(OH)2溶度积曲线之上、NiCO3溶度积曲线之下,纵坐标越往上,c越大,因此P点为Ni(OH)2的过饱和状态,为NiCO3的不饱和溶液,C项错误;NiCO3(s)+2OH-(aq)Ni(OH)2(s)+CO(aq)的平衡常数K= eq \f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CO)),c2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH-)))==≈2.6×108,D项正确。
22.D。解析:当c(Ag+)=1 mol·L-1时,c(Cl-)=10-9.7 mol·L-1,c(CrO)=10-11.7 mol·L-1,所以Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=1 mol·L-1×10-9.7 mol·L-1=10-9.7,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO)=(1 mol·L-1)2×10-11.7 mol·L-1=10-11.7。向含有KCl和K2CrO4两种溶质且浓度均为0.01 mol/L的溶液滴加AgNO3溶液时,Cl-所需最小的银离子浓度为:c(Ag+)==,CrO所需最小的银离子浓度为:c(Ag+)= eq \r(\f(Ksp(Ag2CrO4),c(CrO)))= eq \r(\f(10-11.7,c(CrO))),由于Cl-和CrO浓度相同,故Cl-所需最小的银离子浓度更小,故先生成AgCl沉淀,A错误;Ksp只与温度有关,由图可知,常温下Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,所以常温下,Ksp(Ag2CrO4)的数量级为10-12,B错误;常温下,反应2AgCl(s)+CrO(aq) Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为:Ksp= eq \f(c2(Cl-),c(CrO))= eq \f(c2(Cl-)×c2(Ag+),c(CrO)×c2(Ag+))= eq \f(K(AgCl),Ksp(Ag2CrO4))==10-7.7,C错误;溶液中离子浓度处于阴影部分时,Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),Qc(Ag2CrO4)21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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