内容正文:
1.常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是
B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点
C.常温下,CaCO3(s)+SOCaSO4(s)+CO的K=3.1×10-4
D.除去锅炉中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3
解析 a点位于沉淀溶解平衡曲线上,所以为饱和溶液,b点位于曲线下方,为不饱和溶液,故A正确;b点和a点溶液中硫酸根离子浓度相同,蒸发水硫酸根离子和钙离子浓度均会增大,无法变化到a点,故B错误;对于反应CaCO3(s)+SOCaSO4(s)+CO平衡常数K====≈3.1×10-4,故C正确;常温下Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),二者为同类型沉淀,硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,所以Na2CO3溶液可将CaSO4转化为CaCO3,故D正确。
答案 B
2.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移动,Pb2+的浓度减小
C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2的Ksp增大
D.常温下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数为5×1018
解析 根据题图知,常温下平衡时溶液中c(Pb2+)、c(I-)分别是1×10-3mol·L-1、2×10-3mol·L-1,因此Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=4×10-9,A错误;PbI2饱和溶液中存在平衡:PbI2(s)Pb2++2I-,温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,Pb2+浓度增大,平衡逆向移动,最终平衡时Pb2+浓度仍然比原平衡时大,B错误;根据题图知,t时刻改变的条件是增大I-的浓度,温度不变,PbI2的Ksp不变,C错误;反应PbI2(s)+S2-PbS(s)+2I-的平衡常数K===5×1018,D正确。
答案 D
3.T ℃时,向5 mL a mol·L-1 BaCl2溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,滴加过程中溶液的-lg c(Ba2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是[已知:lg 5=0.7,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10]( )
A.A、B两点溶液中c(Ba2+)之比为2 000∶3
B.a=10-4.3
C.T ℃时,C点对应的含BaCO3的分散系很稳定
D.若用同浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液,则图像在A点后的变化曲线如虚线部分
解析 由题图可知,当未加入碳酸钠溶液时,V=0、-lg c(Ba2+)=1,则a=0.1,A点氯化钡溶液与碳酸钠溶液恰好完全反应,溶液中c(Ba2+)=c(CO)=10-4.3 mol·L-1,则碳酸钡的溶度积Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO)=10-4.3×10-4.3=10-8.6。B点碳酸钠溶液过量,溶液中c(CO)== mol·L-1,由溶度积可知溶液中c(Ba2+)== mol·L-1=3×10-7.6 mol·L-1,则A、B两点溶液中c(Ba2+)之比为,由lg 5=0.7可知,103.3=2 000,则=,故A项正确,B项错误;由题图可知,T ℃时,C点溶液中离子积Q大于溶度积Ksp,能析出沉淀,分散系是不稳定的悬浊液,故C项错误;碳酸钡的溶度积Ksp(BaCO3)=1.0×10-8.6>Ksp(BaSO4)=10-10,则图中横坐标为5~10的曲线应该在实线的上面,故D项错误。
答案 A
4.一定温度下,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。下列说法不正确的是( )
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,=25
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(BaSO4)=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(BaCO3)=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9,A、C项正确,B项错误;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项正确。
答案 B
5.(2023·邯郸高三统考)向某Na2A、NaHA的混合液中加入CaCl2固体(忽略溶液体积、温度的变化),测出溶液中离子浓度变化如图所示。已知Ksp(CaA)=2×10-9,H2A为二元弱酸,其Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,Ca(HA)2易溶于水。下列说法正确的是( )
A.当c(A2-)=c(H2A)时,pH=5.4
B.Y点存在:c(A2-)=c(HA-)=2×10-3 mol·L-1
C.X点存在:c(A2-)<c(HA-)
D.向Y溶液中通入HCl,可使Y点溶液向Z点转化
解析 Ka1==10-1.2,Ka2==10-4.2,Ka1×Ka2=×,当c(A2-)=c(H2A)时,Ka1×Ka2=c2(H+)=10-5.4,c(H+)=10-2.7,pH=2.7,A错误;Y点-lg=0,说明c(HA-)=c(A2-),lgc(Ca2+)=-7,则c(Ca2+)=1.0×10-7 mol/L,Ksp(CaA)=2×10-9,则c(A2-)=2.0×10-2 mol/L,B错误;X点-lg<0,>1,则c(A2-)>c(HA-),C错误;向Y点溶液中通入HCl气体,A2-与H+反应,c(A2-)减小,减小,-lg增大,因此可以使Y点溶液向Z点溶液转化,D正确。
答案 D
6.(2024·荆州模拟)常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1Pb(NO3)2溶液中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液,混合溶液中-lgc(Pb2+)与滴加Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:常温下Ksp(FeS)=10-17.2]。下列说法错误的是( )
A.图中A、B、C三点的Ksp(PbS)相等
B.常温下,Ksp(PbS)=1×10-27.2
C.用FeS可除尽废水中的Pb2+
D.PbS对应的D点分散系中,v(沉淀)<v(溶解)
解析 难溶性电解质的Ksp值只与温度有关,A正确;由B点坐标值知,两种盐恰好反应完,此时溶液中c(Pb2+)=1×10-13.6 mol·L-1=c(S2-),Ksp(PbS)=c(Pb2+)×c(S2-)=1×10-27.2,B正确;用FeS除去Pb2+的原理为FeS+Pb2+PbS+Fe2+,该转化反应的K===1×1010>1×105,即该转化向右进行的程度非常大,C正确;D点分散系为过饱和分散系,此时分散系内v(沉淀)>v(溶解),D错误。
答案 D
7.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K 时c2(M+)~c(H+)为线性关系,如图中实线所示。
下列叙述错误的是( )
A.溶液pH=4时,c(M+)<3.0×10-4 mol·L-1
B.MA的溶度积Ksp(MA)=5.0×10-8
C.溶液pH=7时,c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.HA的电离常数Ka(HA)=2.0×10-4
解析 由题图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5 mol·L-1时,c2(M+)=7.5×10-8 mol2·L-2,c(M+)= mol·L-1=×10-4 mol·L-1<3.0×10-4 mol·L-1,A正确;由题图可知,c(H+)=0时,可看作溶液中有较大浓度的OH-,此时A-的水解极大地被抑制,溶液中c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)=c2(M+)=5.0×10-8,B正确;MA饱和溶液中,M+不发生水解,A-水解使溶液呈碱性,若使pH=7,需加入酸,会引入其他阴离子,此时c(M+)+c(H+)≠c(A-)+c(OH-),C错误;Ka(HA)=,当c(A-)=c(HA)时,由元素质量守恒知c(A-)+c(HA)=c(M+),则c(A-)=,Ksp(MA)=c(M+)·c(A-)==5.0×10-8,则c2(M+)=10×10-8 mol2·L-2,对应题图得此时溶液中c(H+)=2.0×10-4 mol·L-1,Ka(HA)==2.0×10-4,D正确。
答案 C
8.(2024·衡水中学模拟)298 K时,BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是( )
已知101.4=25
A.298 K时,BaSO4的溶解度小于BaCO3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.对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq),其平衡常数K=0.04
解析 结合图像可知:Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),常温下BaCO3的溶解度大于BaSO4,A正确;根据X点坐标可以求出Ksp(BaCO3)=c(Ba+)·c(CO)=10-0.6×10-8,U点为BaCO3沉淀溶解平衡曲线上的点,因为c(CO)=1×10-4 mol·L-1,所以c(Ba+)=1×10-4.6 mol·L-1,-lgc(Ba+)=4.6,U点坐标为(4,4.6),B错误;由图像可知,W点的坐标在BaSO4沉淀溶解平衡曲线上方,即W点BaSO4的Qc<Ksp(BaSO4),则v(沉淀)<v(溶解),C正确;结合V点可知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)+COBaCO3(s)+SO,其K====10-1.4=0.04,D正确。
答案 B
9.(2024·沧州沧县中学模拟)某元素M的氢氧化物M(OH)3(s)在水中的溶解反应为M(OH)3(s)M3++3OH-、M(OH)3(s)+OH-M(OH),25 ℃时,lg c与pH的关系如图所示,c为M3+或M(OH)的浓度。下列说法错误的是( )
A.曲线①代表lgc(M3+)与pH的关系
B.M(OH)3的Ksp为1×10-33.5
C.4.5≤pH≤9.3时,体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在
D.M(OH)与M3+在溶液中可以大量共存
解析 随着pH的增大,c(OH-)增大,则c(M3+)减小,c[M(OH)]增大,即lgc(M3+)减小,lgc[M(OH)]增大,因此曲线①代表lgc(M3+)与pH的关系,曲线②代表lgc[M(OH)]与pH的关系,A正确;由题给图像可知,pH=4.5时,lgc(M3+)=-5,则M(OH)3的Ksp=c(M3+)·c3(OH-)=1×10-33.5,B正确;由题图可知,4.5≤pH≤9.3时,c(M3+)和c[M(OH)]均小于等于10-5 mol·L-1,体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在,C正确;含M(OH)的溶液显碱性,含M3+的溶液显酸性,M(OH)与M3+在溶液中因发生互相促进的水解反应而不能共存,D错误。
答案 D
10.在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-的反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除去Cl-的效果越好
D.2Cu+(aq)Cu2+(aq)+Cu(s)平衡常数很大,反应趋于完全
解析 A项,根据CuCl(s)Cu++Cl-可知Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),由题图可知,横坐标为1时,lg c(Cu+)>-6,则Ksp(CuCl)的数量级为10-7,正确;B项,由题干中“可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-”可知Cu、Cu2+与Cl-可以发生反应生成CuCl沉淀,正确;C项,Cu(s)+Cu2+2Cu+,固体对平衡无影响,故增加固体Cu的量,平衡不移动,错误;D项,2Cu+Cu(s)+Cu2+,反应的平衡常数K=,从图中两条曲线上任取横坐标相同的c(Cu2+)、c(Cu+)两点代入计算可得K≈106,反应的平衡常数较大,反应趋于完全,正确。
答案 C
11.(2024·济南调研)已知:pAg=-lg c(Ag+),Ksp(AgCl)=1×10-12。如图是向10 mL AgNO3溶液中逐渐加入0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像回答下列问题[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]:
(1)原AgNO3溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)图中在x点时加入NaCl的体积为________________________。
(3)相同温度下,AgCl在热水中溶解度________(填“>”“<”或“=”)在NaCl溶液中的溶解度。
(4)若将0.1 mol·L-1的NaCl溶液换成0.1 mol·L-1 NaI溶液,用虚线在原图中画出x点后的图像。
解析 (1)加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1 mol·L-1。
(2)由于c(Ag+)=10-6 mol·L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,所以V(NaCl)===0.1 L=100 mL。
(3)AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag++Cl-,相同温度下,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,溶解度减小,温度升高,平衡右移,溶解度增大。
(4)若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大。
答案 (1)1 (2)100 mL (3)>
(4)
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