内容正文:
微专题 溶液中离子平衡的有关图像
1.(2023·山东卷)(不定项)在含HgI2(s)的溶液中,一定c(I-)范围内,存在平衡关系:HgI2(s)HgI2(aq);HgI2(aq)Hg2++2I-;HgI2(aq)HgI++I-;HgI2(aq)+I-HgI;HgI2(aq)+2I-HgI,平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lg c(Hg2+)、lg c(HgI+),lg c(HgI)、lg c(HgI)随lg c(I-)的变化关系如图所示,下列说法错误的是( BD )
A.线L表示lg c(HgI)的变化情况
B.随c(I-)增大,c[HgI2(aq)]先增大后减小
C.a=lg
D.溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2∶1
解析:图像分析:HgI2溶液中各反应达到平衡后,增大c(I-),平衡HgI2(aq)HgI++I-、HgI2(aq)Hg2++2I-逆向移动,c(HgI+)、c(Hg2+)减小,且开始时c(HgI+)<c(Hg2+);平衡HgI2(aq)+I-HgI、HgI2(aq)+2I-HgI正向移动,c(HgI)、c(HgI)增大,且开始时c(HgI)>c(HgI)。
曲线L表示lg c(HgI)的变化情况,A正确;增大c(I-),HgI2(aq)Hg2++2I-、HgI2(aq)HgI++I-平衡逆向移动,c[HgI2(aq)]增大,从而使HgI2(s)HgI2(aq)平衡逆向移动,该溶液为HgI2的饱和溶液,则c[HgI2(aq)]不变,B错误;已知HgI2(aq)Hg2++2I-、HgI2(aq)HgI++I-的平衡常数分别为K1、K2,由第二个反应-第一个反应,可得Hg2++I-HgI+ K==,M点c(HgI+)=c(Hg2+),则c(I-)=,a=lg c(I-)=lg ,C正确;加入I-使各平衡移动,故溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比不始终为2∶1,D错误。
2.(2023·江苏卷)室温下,用含少量Mg2+的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。已知Ksp(MgF2)=5.2×10-11,Ka(HF)=6.3×10-4。下列说法正确的是( C )
A.0.1 mol·L-1NaF溶液中:c(F-)=c(Na+)+c(H+)
B.“除镁”得到的上层清液中:c(Mg2+)=
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)-c(OH-)
D.“沉锰”后的滤液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
解析:A项,NaF溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)===c(F-)+c(OH-),错误;B项,根据Ksp的定义,c(Mg2+)=,错误;C项,根据质子守恒:c(CO)+c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3),正确;D项,“沉锰”后的滤液中还含有SO,错误。
3.(2023·新课标卷)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应Ag++NH3[Ag(NH3)]+和[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+。lg[c(M)/(mol·L-1)]与lg[c(NH3)/(mol·L-1)]的关系如图所示(其中M代表Ag+、Cl-、[Ag(NH3)]+或[Ag(NH3)2]+)。
下列说法错误的是( A )
A.曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线
B.AgCl的溶度积常数Ksp=c·c=10-9.75
C.反应[Ag(NH3)]++NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K的值为103.81
D.c(NH3)=0.01 mol·L-1时,溶液中c>c(+)>c
解析:AgCl饱和溶液中存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当滴入的氨水非常少时,可以认为Ag+浓度和Cl-浓度相等,随着氨水的滴入,Ag+浓度减小,AgCl的沉淀溶解平衡正向移动,Cl-浓度增大,AgCl的溶解度也增大,故曲线Ⅲ表示Ag+,曲线Ⅳ表示Cl-,曲线Ⅳ也可视为AgCl的溶解度随NH3浓度的变化曲线,A错误;AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关,由图可知,当c(NH3)=10-1 mol·L-1时,c(Cl-)=10-2.35 mol·L-1,c(Ag+)=10-7.40 mol·L-1,则Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-2.35×10-7.40=10-9.75,B正确;随着氨水的滴入,Ag+先转化为[Ag(NH3)]+,[Ag(NH3)]+再转化为[Ag(NH3)2]+,所以开始时,[Ag(NH3)2]+浓度比[Ag(NH3)]+浓度小,则曲线Ⅰ表示[Ag(NH3)2]+,曲线Ⅱ表