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二轮强化(三) 水溶液中的陌生图像分析
1.(2023·湖南等级考)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.a点:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.b点:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b<c<d
解析:选D 由题意分析
a点溶液中溶质为NaCl和CH3COOH,CH3COOH微弱电离,根据CH3COOHCH3COO-+H+,可近似认为a点c(H+)=c(CH3COO-),又a点pH=3.38,c(H+)=10-3.38mol·L-1,故Ka(CH3COOH)≈=10-4.76,A项正确;a点HCl恰好完全中和,溶液中溶质为NaCl和CH3COOH,由物料守恒可得溶液中c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;由图像分析可知,b点溶液c(CH3COOH)=c(CH3COONa),又b点pH<7,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,即溶液中 c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C项正确;a、b两点溶液呈酸性,水的电离均受到抑制,溶液pH越小,水的电离受抑制程度越大,c点酸碱恰好完全中和,CH3COO-水解促进水的电离,d点NaOH过量,又抑制水的电离,故c点溶液中水的电离程度最大,D项错误。
2.(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pM-pH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )
A.由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4时Al(OH)3的溶解度为 mol·L-1
C.浓度均为0.01 mol·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+)=0.2 mol·L-1时二者不会同时沉淀
解析:选C a点pH=2、pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,A错误;pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=10-3 mol·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3 mol·L-1,B错误;由图可知,c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时的pH小于c(Al3+)=0.01 mol·L-1时的pH,则浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过调pH分步沉淀进行分离,C正确;由图可知,c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时(此时Cu2+的pM<1)Al3+没有沉淀完全,随着Cu2+的沉淀,Al3+还会继续沉淀,在c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时,二者会同时沉淀,D错误。
3.[双选](2023·山东等级考)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( )
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:选BD 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)