高考题型专练——水溶液中的图像分析-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷全书Word(区域A版 新版本)
高考题型专练——水溶液中的图像分析
1.(2024·福建卷)将草酸钙固体溶于不同初始浓度[c0(HCl)]的盐酸中,平衡时部分组分的lg clg c0(HCl)关系如图。已知草酸Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3。下列说法错误的是( )
A.lg c0(HCl)=-1.2时,溶液的pH=1.3
B.任意c0(HCl)下均有:c(Ca2+)=c(HC2O)+c(H2C2O4)+c(C2O
)
C.CaC2O4(s)+2H+(aq)===Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数为10-3.0
D.lg c0(HCl)=-4.1时,2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+2c(HC2O)+c(Cl-)
答案 D
解析 草酸钙为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,溶于不同初始浓度盐酸过程中体系中存在一系列平衡CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O(aq)、C2O
+H2OHC2O
+OH-、HC2O
+H2OH2C2O4+OH-,因此曲线Ⅰ代表C2O
,曲线Ⅱ代表HC2O
,曲线Ⅲ代表H2C2O4。lg c0(HCl)=-1.2时,c(HC2O
)=c(H2C2O4),则Ka1=
=c(H+)=10-1.3,溶液的pH=1.3,A正确;草酸钙固体溶于盐酸,任意c0(HCl)下均有元素守恒关系c(Ca2+)=c(HC2O
)+c(H2C2O4)+c(C2O
),B正确;lg c0(HCl)=1时,c(H+)=10 mol/L,c(HC2O
)=1×10-2.8 mol/L,Ka2=
=
=10-4.3,c(C2O
)=1×10-8.1 mol/L;Ka1=
=
=10-1.3,c(H2C2O4)=1×10-0.5 mol/L,由图可知lg c0(HCl)=1时,c(Ca2+)=c(H2C2O4)=1×10-0.5 mol/L,则Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)×c(C2O
)=1×10-8.6;CaC2O4(s)+2H+(aq)===Ca2+(aq)+H2C2O4(aq)的平衡常数K=
=
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=
=
=10-3.0,C正确;溶液中存在电荷守恒2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O
)+2c(C2O
)+c(Cl-),lg c0(HCl)=-4.1时,c(C2O
)=c(HC2O
),则存在关系2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+3c(HC2O
)+c(Cl-),D错误。
2.(2024·辽宁卷)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。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;③25 ℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
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+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=10-0.5
答案 D
解析 由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1,即两者图像平行,所以①代表Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则③代表AgBr的沉淀溶解平衡曲线,根据①上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO)=(10-2)2×10-7.7=10-11.7,根据②上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2。由分析得,A正确;反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO
的平衡常数K=
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=
=
=
=10-5.2,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,c(Ag+)=
=10-4.85 mol·L-1,即c(CrO
)=
=
mol·L-1=10-2.0 mol·L-1,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1,C正确;当Br-到达滴定终点时,c(Ag+)=c(Br-)=
=10-6.1 mol·L-1,即c(CrO
)=
=
mol·L-1=100.5 mol·L-1,
=
=10-6.6,D错误。
3.(2024·河北卷)在水溶液中,CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时,lg 与-lg c(CN-)的关系如图。
下列说法正确的是( )
A.99%的X、Y转化为配离子时,两溶液中CN-的平衡浓度:X>Y
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时>
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗CN-的物质的量:Y<Z
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
答案 B
解析 99%的X、Y转化为配离子时,溶液中=
=
,则lg
=lg
≈-2,根据图像可知,纵坐标约为-2时,溶液中-lg cX(CN-)>-lg cY(CN-),则溶液中CN-的平衡浓度:X<Y,A错误。Q点时lg
=lg
,即
=
,加入少量可溶性Y盐后,会消耗CN-形成Y配离子,使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动),lg
与lg
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