专题06 电解质溶液曲线分析(重难点讲义)化学人教版2019选择性必修1
2025-11-24
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2份
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41页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 水的电离和溶液的pH,第三节 盐类的水解,第四节 沉淀溶解平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性,弱电解质的电离,盐类的水解,沉淀溶解平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.89 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-11-21 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54138923.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题96 电解质溶液曲线分析
1.掌握酸碱中和滴定图像的分析。
2.掌握难溶电解质沉淀溶解平衡图像的分析。
3.掌握电解质溶液曲线综合分析。
一、溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
(3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
(4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
二、沉淀溶解平衡图像分析
1.难溶盐的c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
2.pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
3.沉淀溶解平衡滴定曲线
(1)沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
(2)沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
题型01 酸碱中和滴定图像
【典例01】已知常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为一元弱酸,其电离平衡常数的数量级为10-5
B.b点溶液中:c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA)
C.c点溶液中:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.若d点溶液的pH=8.4,则水电离出的c(H+)=10-8.4 mol·L-1
题型02 酸碱中和滴定分布系数曲线
【典例02】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中pH、分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:A2-的分布系数δ(A2-)=,10-1.7≈0.02]
下列叙述不正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
题型03 酸碱中和滴定的对数图像
【典例03】已知HX和HY是两种一元弱酸,常温下用NaOH溶液分别滴定这两种弱酸溶液,若pKa=-lg Ka,y=lg 或lg ,得到y和溶液pH的变化关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.常温下,Ka(HX)=10-4,Ka(HY)=10-8.5
B.a点溶液中,c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH大于0.1 mol·L-1NaY溶液的pH
D.向HY溶液中滴入NaOH溶液后所得的混合溶液中,=
题型04 难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
【典例04】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
题型05 沉淀溶解平衡的对数曲线
【典例05】一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
题型06 沉淀溶解平衡滴定曲线
【典例06】 用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1含Cl-溶液,反应终点c向 (填 “a”或“b”,下同)方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向 方向移动。
【巩固练】
1.298 K时,向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2-2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
2.常温下,分别向10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的一元酸HA和HB溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA的酸性强于HB的酸性
B.V(酸)=10 mL时,两溶液中c(B-)=c(A-)
C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)
3.常温下,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.BOH的电离常数Kb约为1×10-5
B.B+与Cl-的导电能力:b>a
C.a点溶液中:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1
4.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.线Ⅰ中X表示的是
B.线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1
C.c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)对应溶液pH:1.22<pH<4.19
D.c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)对应溶液的pH=7
5.常温条件下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.b、d两点溶液的pH相同
B.从a到c,对醋酸的电离既有促进作用也有抑制作用
C.e点所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1
D.从a→c的过程中,存在pH=7的点
6.在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是( )
A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
7.以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
8.如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是( )
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
9.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知: pM=-lg c(M),p(CO)=-lg c(CO)。下列说法正确的是( )
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(CO)
10.25 ℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lg c(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是( )
A.曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
C.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
【强化练】
11.(24-25高二下·山东济南·期末)25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B.若③点溶液中存在,此时
C.①点溶液中:
D.在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
12.(24-25高二下·广东深圳·期末)时的溶液的,保持溶液体积不变,通入或加入固体调节(无气体逸出),含碳(或氮)微粒的分布分数与的关系如图所示,已知的,下列说法正确的是
A.
B.曲线与曲线的交点对应的为6.7
C.当时,加入发生的反应为
D.当时,有
13.(24-25高二下·江苏镇江·期末)室温时,配制一组的和混合溶液,溶液中、、随的分布如图所示,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.a点:水电离出的
B.向b点的溶液滴加NaOH溶液,反应的离子方程式为:
C.当时,溶液中
D.当溶液的时:溶液中存在:
14.(24-25高二下·河南焦作·期末)已知常温下水溶液中H2A、HA-、A2-、HB、B-的分布分数[如、]随pOH的变化曲线如图所示。将0.0100H2A溶液滴入20.00mL0.0100CaB2溶液中,滴加过程中溶液变浑浊。
已知:;常温下。下列说法正确的是
A.曲线e代表
B.
C.滴入H2A溶液变浑浊后,存在:
D.酸性强弱:H2A>HB>HA-
15.(24-25高二下·湖南长沙·期末)侯德榜是我国近代著名化学家,发明了“联合制碱法”,也被成为“侯德榜制碱法”。某化学小组模拟实验过程。常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A.c点大于7
B.由a点到b点的过程中,溶液中增大
C.d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D.b至e点的总反应为
16.(24-25高二下·广西南宁·期中)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的碳酸钠体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示碳酸钠体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线I的离子浓度关系符合;
曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol/L,不同pH下由图1得到]。
下列说法错误的是
A.由图1,碳酸Ka2的数量级为10-11
B.由图2,初始状态pH=11,lg[c(Mg2+)]=-1,有沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9 lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在:c(H2CO3)+c()+c()<0.1 mol/L
D.由图1和图2,初始状态pH=8,lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:
17.(24-25高二下·浙江台州·期中)、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
18.(24-25高二下·河北承德·期中)某温度下,两种难溶性银盐的饱和溶液中与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.直线代表与的关系
B.点是的过饱和溶液,的不饱和溶液
C.向和浓度均为的混合溶液加入溶液,先产生沉淀
D.的平衡常数
19.(24-25高二下·湖南株洲·期中)常温下,将过量的碳酸钙固体溶于水,形成饱和溶液的过程中,测得pH变化随时间的关系如图所示[已知:常温下的电离平衡常数、]。
下列叙述错误的是
A.a点溶液中
B.向b点溶液中通入少量二氧化碳(仍有固体剩余),溶液中减小
C.b点溶液中
D.向b点溶液中加水稀释(仍有固体剩余),不变
20.(24-25高二下·河北石家庄·期中)某温度下,与不同pH的溶液体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示溶液体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示与不同pH的溶液体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。[起始,不同pH下由图1得到]
下列说法不正确的是
A.由图1可知,该温度下
B.由图1和图2可知,根据元素守恒,任何条件下溶液中都有
C.由图2可知,,时,溶液中存在沉淀,无沉淀
D.由图1和图2可知,,时可发生反应:
21.(2025·湖南·一模)常温下,用浓度为(的HCl标准溶液滴定10mL浓度均为的NaOH和Na2A的混合溶液,溶液中含A微粒的分布分数X表示H2A、HA或随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法错误的是
A.的K≈10-8.4
B.a点存在:
C.
D.c点存在:
22.(2025·四川绵阳·三模)室温下,向溶液中滴加溶液,测得与、[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.时,
B.的平衡常数
C.M点溶液中:
D.N点溶液中:
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专题06 电解质溶液曲线分析
1.掌握酸碱中和滴定图像的分析。
2.掌握难溶电解质沉淀溶解平衡图像的分析。
3.掌握电解质溶液曲线综合分析。
一、溶液中粒子浓度图像分析
1.滴定图像
以酸碱滴定中的化学知识为载体,定性考查滴定过程中微粒及含量、浓度变化。选项常涉及物质的性质、水的电离程度、微粒浓度大小的比较、电离常数的计算等必备知识,以加大考查的覆盖面。
解题一般步骤:
(1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。
(2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义,分析曲线的变化趋势。
(3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,进行逻辑推理。
(4)抓“五点”破解中和滴定图像
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA的混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
在上述过程中,点④代表的溶液中水的电离程度最大
2.分布系数曲线及应用
(1)认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H++CH3COO-,当体系处于平衡状态时,各种形式微粒的浓度即为平衡浓度,各种存在形式微粒的平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式微粒的平衡浓度占总浓度的分数,即为该存在形式微粒的分布系数,以δ表示。
δ(CH3COOH)=;
δ(CH3COO-)=。
(2)一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)=δ(CH3COO-)时,即,Ka=c(H+)=10-4.76(图像中交点)。
3.对数图像
(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
(3)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
(4)抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B);lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。
(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,得出题目的正确答案。
二、沉淀溶解平衡图像分析
1.难溶盐的c(Bn+)~c(An-)图像[以BaSO4的沉淀溶解平衡为例分析]
(1)a、c均为曲线上的点,Q=Ksp,a点,c(Ba2+)>c(S),c点,c(Ba2+)=c(S)。
(2)b点在曲线的上方,Q>Ksp,溶液处于过饱和状态,有沉淀析出,直至Q=Ksp。
(3)d点在曲线的下方,Q<Ksp,为不饱和溶液,还能继续溶解BaSO4。
(4)m点c(Ba2+)=c(S),大于c点二者的浓度,因而m点与c点溶液的温度不同。
2.pc(Rn+)~pc(Xn-)图像
一定温度下,纵、横坐标均为沉淀溶解平衡粒子浓度的负对数,如图。
已知:pM=-lg c(M)(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p(C)=-lg c(C)。
①横坐标数值越大,c(C)越小;②纵坐标数值越大,c(M)越小;③直线上方的点为不饱和溶液;④直线上的点为饱和溶液;⑤直线下方的点表示有沉淀生成;⑥直线上任意一点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
3.沉淀溶解平衡滴定曲线
(1)沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。
(2)沉淀溶解平衡图像突破方法
第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。
第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。
第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。
题型01 酸碱中和滴定图像
【典例01】已知常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中滴入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得滴定曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为一元弱酸,其电离平衡常数的数量级为10-5
B.b点溶液中:c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA)
C.c点溶液中:c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.若d点溶液的pH=8.4,则水电离出的c(H+)=10-8.4 mol·L-1
【答案】A
【解析】a点的pH=3,则c(H+)=c(A-)=10-3 mol·L-1,而此时HA溶液的浓度是0.1 mol·L-1,c(H+)<c(HA),说明HA为一元弱酸,其电离平衡常数Ka==10-5,故弱酸HA电离平衡常数的数量级为10-5,A正确;b点滴入10 mL NaOH溶液,体积是酸的一半,二者的浓度相同,说明有一半HA反应,故该点为等物质的量浓度的NaA和HA的混合溶液,由元素守恒知,2c(Na+)=c(A-)+c(HA);由电荷守恒知,c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),据此得到各微粒物质的量浓度的关系:c(A-)+2c(OH-)=c(HA)+2c(H+),B错误;c点溶液恰好呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),故存在:c(A-)=c(Na+),C错误;d点时,滴入20 mL的NaOH溶液,HA与NaOH恰好反应,得到NaA溶液,因该盐是强碱弱酸盐,A-水解使溶液呈碱性,促进水的电离,若d点的pH=8.4,溶液中c(H+)=10-8.4 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=10-5.6 mol·L-1,则水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-5.6 mol·L-1,D错误。
题型02 酸碱中和滴定分布系数曲线
【典例02】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定pH=4的未知浓度H2A溶液。溶液中pH、分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:A2-的分布系数δ(A2-)=,10-1.7≈0.02]
下列叙述不正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度约为0.020 00 mol·L-1
C.NaHA溶液显碱性
D.a点溶液中:c(Na+)>2c(A2-)+c(H2A)
【答案】D
【解析】根据图示,H2AH++HA-、HA-H++A2-,酸性较强时,H2A为主要组分,所以曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-),曲线③代表δ(A2-),选项A正确;由H2AH++HA-,Ka1==10-6.3,则c(H+)≈=10-4 mol·L-1,c(H2A)=10-1.7 mol·L-1≈0.020 00 mol·L-1,选项B正确;Ka2(H2A)==10-10.3,NaHA溶液中HA-的水解平衡常数Kh2==10-7.7>10-10.3,NaHA溶液显碱性,选项C正确;a点溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),又a点溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),且c(HA-)=c(H2A),所以c(Na+)<2c(A2-)+c(H2A),选项D错误。
题型03 酸碱中和滴定的对数图像
【典例03】已知HX和HY是两种一元弱酸,常温下用NaOH溶液分别滴定这两种弱酸溶液,若pKa=-lg Ka,y=lg 或lg ,得到y和溶液pH的变化关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.常温下,Ka(HX)=10-4,Ka(HY)=10-8.5
B.a点溶液中,c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.常温下,0.1 mol·L-1 NaX溶液的pH大于0.1 mol·L-1NaY溶液的pH
D.向HY溶液中滴入NaOH溶液后所得的混合溶液中,=
【答案】C
【解析】根据一元弱酸HA的电离平衡常数Ka=可知,-lg Ka=-lg ,则y=pH-pKa。a点和b点对应的纵坐标为0,此时pH=pKa,a点时pH=4,b点时pH=8.5,则HX、HY的电离平衡常数分别为10-4、10-8.5,A项正确;a点时溶液呈酸性,则溶液中c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(X-),可知c(X-)>c(Na+),由a点的纵坐标为0可知,a点时c(X-)=c(HX),则溶液中微粒浓度:c(X-)=c(HX)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B项正确;根据Ka(HX)=10-4、Ka(HY)=10-8.5可知,HX的酸性强于HY,又弱酸的酸性越强,对应盐的水解程度越小,所以0.1 mol·L-1NaY溶液的碱性较强,pH较大,C项错误;根据y=lg =pH-pKa(HY)可知,=,D项正确。
题型04 难溶盐的沉淀溶解平衡曲线
【典例04】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
【答案】B
【解析】a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2+和S2-的物质的量浓度,可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度,A项正确;Ksp只受温度影响,即m、n、p三点对应的Ksp相同,又T1<T2,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)<Ksp(q),B项错误;向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液中c(S2-)增大,温度不变,Ksp不变,则溶液中c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C项正确;温度降低时,CdS的溶解度减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D项正确。
题型05 沉淀溶解平衡的对数曲线
【典例05】一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(Cr),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+Cr的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【解析】a点在两曲线右上方,对应的c(Ag+)·c(Cl-)<Ksp(AgCl),c2(Ag+)·c(Cr)<Ksp(Ag2CrO4),故不会生成沉淀,A错误;b点时,c(Cl-)=c(Cr),且c(Ag+)相等,但两沉淀的溶度积表达式不同,Ksp(AgCl)≠Ksp(Ag2CrO4),B错误;该反应的平衡常数K==107.9,C正确;向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8 mol·L-1和10-5.35 mol·L-1,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,先产生AgCl沉淀,D错误。
题型06 沉淀溶解平衡滴定曲线
【典例06】 用0.100 mol·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:
(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为 。
(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+) (填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。
(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L-1含Cl-溶液,反应终点c向 (填 “a”或“b”,下同)方向移动。
(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L-1 Br-,反应终点c向 方向移动。
【答案】(1)10-10 (2)= (3)a (4)b
【解析】(1)由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)==2.5×10-2 mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10。(3)根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为=20.0 mL,反应终点c向a方向移动。(4)相同实验条件下,沉淀相同物质的量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相同量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动。
【巩固练】
1.298 K时,向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2-2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
【答案】D
【解析】根据第二反应终点溶液显碱性可知H2A为弱酸,强碱滴定弱酸用碱性条件下变色的酚酞溶液作指示剂,A项错误;X点对应的溶液中溶质主要是NaHA,W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+OH-===HA-+H2O,B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),因为Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-),C项错误;H2AHA-+H+,Ka1=,由于W点c(HA-)=c(H2A),故Ka1=c(H+)=1.0×10-2.3;HA-A2-+H+,Ka2=,由于Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),故Ka2=c(H+)=1.0×10-9.7;H2AHA-+H+与HA-A2-+H+相减即得H2A+A2-2HA-,此时的平衡常数K===1.0×107.4,D项正确。
2.常温下,分别向10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的一元酸HA和HB溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA的酸性强于HB的酸性
B.V(酸)=10 mL时,两溶液中c(B-)=c(A-)
C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)
【答案】D
【解析】A项,当V(酸)=10 mL时,酸碱恰好完全反应得到等物质的量浓度的NaA溶液和NaB溶液,NaA溶液的pH(8.7)大于NaB溶液的pH(7.8),根据盐类水解的规律“越弱越水解”可知,HA的酸性弱于HB的酸性,错误;B项,由上述分析可知,A-的水解能力大于B-的水解能力,两溶液中c(B-)>c(A-),错误;C项,a点加入10 mL的HA溶液,得到NaA溶液的pH=8.7,由于A-的水解使溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,b点加入20 mL的HA溶液得到等物质的量浓度的NaA和HA的混合液,由元素质量守恒可得c(A-)+c(HA)=2c(Na+),c点加入20 mL的HB溶液得到等物质的量浓度的NaB和HB的混合液,由元素质量守恒可得c(B-)+c(HB)=2c(Na+),b、c两点溶液中c(Na+)相等,则c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(B-)+c(HB),正确。
3.常温下,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.BOH的电离常数Kb约为1×10-5
B.B+与Cl-的导电能力:b>a
C.a点溶液中:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1
【答案】D
【解析】a点滴入盐酸,所以溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,此时c(Cl-)约为≈0.033 mol·L-1,b点滴入20 mL盐酸,溶液中的溶质为BCl,c(Cl-)约为=0.05 mol·L-1,而且随着盐酸的滴入c(B+)逐渐增大,所以B+与Cl-的导电能力:b>a,故B正确;a点溶液中的溶质为等物质的量的BCl和BOH,存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(B+)+c(H+),存在元素质量守恒2c(Cl-)=c(B+)+c(BOH),二式联立可得c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH),故C正确。
4.草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lg X[X表示或]随pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.线Ⅰ中X表示的是
B.线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1
C.c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)对应溶液pH:1.22<pH<4.19
D.c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)对应溶液的pH=7
【答案】C
【解析】草酸的电离平衡常数K1=,K2=,且K1>K2,当lg X=0时,即X=1,pH=-lg c(H+)=-lg K,pHⅠ=1.22<pHⅡ=4.19,表明KⅠ=10-1.22>KⅡ=10-4.19,所以线Ⅰ中X表示的是,线Ⅱ中X表示的是,A项正确;pH=0时,c(H+)=1 mol·L-1,lg=lg=lg K1=-1.22,lg=lg=lg K2=-4.19,所以,线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为1,B项正确;设pH=a,c(H+)=10-a,==10a-4.19,当c(C2O)<c(HC2O)时,10a-4.19<1,即a-4.19<0,解得a<4.19;K1·K2=,即==102a-5.41,当c(C2O)>c(H2C2O4)时,102a-5.41>1,即2a-5.41>0,解得a>2.705,所以c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4),对应溶液pH:2.705<pH<4.19,C项错误;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HC2O)+2c(C2O)+c(OH-),当c(Na+)=c(HC2O)+2c(C2O)时,c(H+)=c(OH-),对应溶液的pH=7,D项正确。
5.常温条件下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中水电离的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.b、d两点溶液的pH相同
B.从a到c,对醋酸的电离既有促进作用也有抑制作用
C.e点所示溶液中,c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1
D.从a→c的过程中,存在pH=7的点
【答案】D
【解析】b点醋酸过量,其电离使溶液显酸性,pH<7,d点NaOH过量,pH>7,故A错误;醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO-+H+,加NaOH溶液消耗氢离子,醋酸的电离平衡正向移动,所以从a到c,醋酸的电离始终受到促进,故B错误;e点所示溶液中,加入的NaOH的物质的量是醋酸的物质的量的2倍,反应后溶液中醋酸钠和NaOH物质的量相等,根据元素质量守恒得c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1×,故C错误;c点,醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠,溶液显碱性,氢氧化钠溶液体积小于20 mL时的某一个值恰好使溶液显中性,所以从a→c的过程中,存在着pH=7的点,故D正确。
6.在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是( )
A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
【答案】B
【解析】沉淀溶解平衡曲线上的点均表示AgBr的饱和溶液,再结合溶度积的定义,则Ksp=
c(Ag+)·c(Br-)=7×10-7×7×10-7=4.9×10-13,A项正确;根据AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq),加入NaBr固体,溶液中c(Br-)增大,平衡向逆反应方向移动,c(Ag+)减小,而c点到b点,c(Ag+)不变,故B项错误;a点的离子积小于Ksp,说明此溶液为不饱和溶液,故C项正确;K====≈816,故D项正确。
7.以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
【答案】C
【解析】根据图像可知,滴定终点消耗NaOH溶液40 mL,H2A是二元酸,可知酸的浓度是0.100 0 mol·L-1,B项错误;起点溶液pH=1.0,c(H+)=0.100 0 mol·L-1,可知H2A第一步电离是完全的,溶液中没有H2A,所以曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A项错误;利用曲线①、②的交点可知,c(HA-)=c(A2-),此时pH=2.0,c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,HA-A2-+H+,Ka(HA-)==1.0×10-2,C项正确;滴定终点时,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),以酚酞为指示剂,说明滴定终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D项错误。
8.如图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,下列说法不正确的是( )
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变到b点
B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
【答案】D
【解析】加入Na2SO4,c(SO)增大,Ksp不变,c(Ba2+)减小,A项正确;在T1曲线上方任意一点,由于Q>Ksp,所以均有BaSO4沉淀生成,B项正确;不饱和溶液蒸发溶剂,c(SO)、c(Ba2+)均增大,C项正确;升温,Ksp增大,c(SO)、c(Ba2+)均增大,D项错误。
9.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知: pM=-lg c(M),p(CO)=-lg c(CO)。下列说法正确的是( )
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大
B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO)
C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO)
D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(CO)
【答案】B
【解析】pM相等时,图线中p(CO)数值越大,实际浓度越小,因此,MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小,A项错误;a点pM=p(CO),c(Mn2+)=c(CO),可表示MnCO3的饱和溶液,B项正确;b点在线上,可表示CaCO3的饱和溶液,pM<p(CO),所以c(Ca2+)>c(CO),C项错误;c点表示MgCO3的不饱和溶液,pM>p(CO),所以c(Mg2+)<c(CO),D项错误。
10.25 ℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lg c(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]。下列说法正确的是( )
A.曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
C.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=104.6∶1
D.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
【答案】C
【解析】根据图示,pH相同时,曲线a对应的c(M2+)小,因Fe(OH)2与Cu(OH)2属于同类型沉淀,一定温度下,Ksp越大,c(M2+)越大,故曲线a表示Cu(OH)2饱和溶液中的变化关系,A项错误;Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],则调节pH过程中,Cu2+先沉淀,除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,应先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH,B项错误;根据图知pH=10时,-lg c(Cu2+)=11.7,-lg c(Fe2+)=7.1,可以计算出该温度下Ksp[Cu(OH)2]=10-11.7×(10-4)2=10-19.7,Ksp[Fe(OH)2]=10-7.1×(10-4)2=10-15.1,当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=∶=Ksp[Fe(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]=104.6∶1,C项正确;X点转化为Y点时,c(Cu2+)不变,c(OH-)增大,但当加入少量NaOH固体后,c(OH-)增大,Cu(OH)2的沉淀溶解平衡向逆反应方向移动,c(Cu2+)减小,故X点不能转化为Y点,D项错误。
【强化练】
11.(24-25高二下·山东济南·期末)25℃时,用0.100mol/L的NaOH溶液滴定的溶液,测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.该滴定可以用甲基橙作为指示剂
B.若③点溶液中存在,此时
C.①点溶液中:
D.在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:③<②<①
【答案】C
【解析】滴定终点时,溶质为CH3COONa溶液,CH3COONa溶液显碱性,应选用酚酞试液作指示剂,A项错误;若,根据物料守恒,此时与恰好完全反应生成,溶液体积,B项错误;①点时,加入10mL溶液,此时溶液中溶质为等物质的量的和,电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性,此时溶液呈酸性,说明电离程度大于水解程度,溶液中离子浓度大小应为,C项正确;①点溶液中过量,溶液呈酸性,抑制水的电离;②点溶液呈中性,水的电离基本不受影响;水的电离:②>①;③点可能是恰好完全反应的计量点,此时恰好生成,促进水的电离,也可能是过量,溶液呈碱性,抑制水的电离,所以在相同温度下,①、②、③三点溶液中水电离的:不可能是①最大,D项错误;故选C。
12.(24-25高二下·广东深圳·期末)时的溶液的,保持溶液体积不变,通入或加入固体调节(无气体逸出),含碳(或氮)微粒的分布分数与的关系如图所示,已知的,下列说法正确的是
A.
B.曲线与曲线的交点对应的为6.7
C.当时,加入发生的反应为
D.当时,有
【答案】C
【解析】随着增大,的量减小、的量先增大后减小、的量增大,则、、分别表示、、的分布分数随变化;随着增大,的量减小、的量增大,其中为的分布分数。经分析时,,A错误;时,的, ,曲线与曲线的交点处,此时,,B错误;当时,溶液中主要含,加入时氢氧根和碳酸发生的反应为,C正确;时,,由电荷守恒得,因为时,所以,D错误;故选C。
13.(24-25高二下·江苏镇江·期末)室温时,配制一组的和混合溶液,溶液中、、随的分布如图所示,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.a点:水电离出的
B.向b点的溶液滴加NaOH溶液,反应的离子方程式为:
C.当时,溶液中
D.当溶液的时:溶液中存在:
【答案】B
【分析】结合图像,a点溶液,,b点溶液,。
【解析】a点溶液,溶液中H+来自的电离,水的电离受抑制,此时溶液中,其中,来自水的电离,且水电离的H+和OH-浓度相等,则水电离出的,A错误;b点溶液,溶液中的能与氢氧根离子反应,离子方程式为,B正确;当时溶质为,已知的水解常数,说明溶液中的电离程度大于水解程度,即,C错误;根据电荷守恒,,b点溶液,则,D错误;
故选B。
14.(24-25高二下·河南焦作·期末)已知常温下水溶液中H2A、HA-、A2-、HB、B-的分布分数[如、]随pOH的变化曲线如图所示。将0.0100H2A溶液滴入20.00mL0.0100CaB2溶液中,滴加过程中溶液变浑浊。
已知:;常温下。下列说法正确的是
A.曲线e代表
B.
C.滴入H2A溶液变浑浊后,存在:
D.酸性强弱:H2A>HB>HA-
【答案】C
【解析】由题中信息可知,H2A为二元弱酸,电离平衡,HB为一元弱酸,用0.0100H2A溶液滴定20.00mL0.0100CaB2溶液,发生反应:,由题意分析可知,曲线e代表,曲线d代表,曲线c代表,曲线b代表(HB),曲线a代表,A项错误;曲线d和c相交时,,此时,曲线d和e相交时,,同理可得,B项错误;随着H2A溶液的滴入,Ca2+产生CaA沉淀而析出,溶液中,根据电荷守恒:,则,C项正确;,同理当,酸性强弱:,D项错误;故选C。
15.(24-25高二下·湖南长沙·期末)侯德榜是我国近代著名化学家,发明了“联合制碱法”,也被成为“侯德榜制碱法”。某化学小组模拟实验过程。常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A.c点大于7
B.由a点到b点的过程中,溶液中增大
C.d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D.b至e点的总反应为
【答案】A
【分析】结合题干和图像可知:从反应开始到b点随V增大而减小,水的电离被抑制,为通入的过程;从b点到e点为通入气体的过程,整个过程为侯氏制碱法的原理,根据电离平衡常数,结合盐的水解规律及反应原理分析解答。
【解析】由图可知,b点开始水的电离程度不断增大,d点水的电离程度达到最大值,说明在由b点到d点过程中与通入的反应产生,溶液一直呈碱性,c点处于b点与d点之间,则c点溶液呈碱性,大于7,A正确;由的电离平衡常数,可知,a点到b点的过程中,随着的通入,溶液碱性增强,增大,而不变,则减小,B错误;d点时水电离程度最大,饱和食盐水中的与通入的反应产生,所以此时溶液溶质为和,C错误;根据水的电离程度可知:起始至b点为通入的过程,b点到e点为通入气体的过程,则b点到e点过程为侯氏制碱法的原理,所以b至e点的总反应为:,D错误;故选A。
16.(24-25高二下·广西南宁·期中)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的碳酸钠体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示碳酸钠体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线I的离子浓度关系符合;
曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注:起始c(Na2CO3)=0.1 mol/L,不同pH下由图1得到]。
下列说法错误的是
A.由图1,碳酸Ka2的数量级为10-11
B.由图2,初始状态pH=11,lg[c(Mg2+)]=-1,有沉淀生成
C.由图2,初始状态pH=9 lg[c(Mg2+)]=-2,平衡后溶液中存在:c(H2CO3)+c()+c()<0.1 mol/L
D.由图1和图2,初始状态pH=8,lg[c(Mg2+)]=-1,发生反应:
【答案】D
【解析】根据图像可知:在c(H2CO3)=c(),Ka1==c(H+)=10-6.37;在c()=c(),Ka2==c(H+)=10-10.25,所以碳酸Ka2的数量级为10-11,A正确;由图2可知:在初始状态pH=11,lg[c(Mg2+)]=-1时,该点位于两条曲线的上方,c(Mg2+)·c2(OH-)>Ksp[Mg(OH)2];c(Mg2+)·c()>Ksp[MgCO3],因此能够形成Mg(OH)2、MgCO3沉淀,B正确;由图2可知:在初始状态pH=9,lg[c(Mg2+)]=-2时,该点位于Mg(OH)2沉淀溶解平衡曲线的下面,但位于MgCO3沉淀溶解平衡曲线的上方,因此可以形成MgCO3沉淀,根据C元素守恒,可知除了溶液中存在、、H2CO3,还有固体MgCO3沉淀中存在C元素,故c(H2CO3)+c()+c()<0.1 mol/L,C正确;由图l可知:在初始状态pH=8时溶液中主要含有;由图2可知:初始状态pH=8、lg[c(Mg2+)]=-l时,该点处于Mg(OH)2沉淀溶解平衡曲线的下面,但位于MgCO3沉淀溶解平衡曲线的上方,因此可以形成MgCO3沉淀,不能形成Mg(OH)2沉淀,则反应的离子方程式为:Mg2++2=MgCO3↓+CO2↑+H2O,D错误;故选D。
17.(24-25高二下·浙江台州·期中)、,,,之和为的溶液中三种粒子所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图所示。下列说法中不正确的是
A.的
B.常温下,向点溶液中滴加半滴溶液,会产生沉淀
C.溶液与溶液混合并充分搅拌后:
D.常温下,将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:
【答案】C
【分析】由图像可知,当pH=1.3时,c(H2C2O4)=c(),则Ka1==c(H+)=10-1.3,同理,当pH=4.3时,c()=c(),则Ka2==c(H+)=10-4.3,据此分析解答。
【解析】由题干a点数据可知,当c(H2C2O4)=c()时,溶液pH=1.3,故的,A正确;由题干图像信息可知,常温下,向点溶液中c()=c()≈0.05mol/L,则滴加半滴溶液,此时溶液中c(Ca2+)=≈0.0002mol/L,则c(Ca2+)c()=0.05×0.0002=10-5>2.4×10-9,故会产生沉淀,B正确;溶液与溶液混合并充分搅拌后溶液中含有等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4,最大,由分析可知H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,则的水解平衡常数为:Kh1===10-9.7<Ka2,说明的电离大于的水解,溶液以电离为主,溶液呈酸性,故溶液中各离子浓度关系为:,C错误;由题干图像结合A项解析可知,H2C2O4的Ka1=10-1.3,Ka2=10-4.3,常温下,则酸性:H2C2O4>HA>,故将足量加入到少量溶液中的离子方程式为:,D正确;故选:C。
18.(24-25高二下·河北承德·期中)某温度下,两种难溶性银盐的饱和溶液中与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.直线代表与的关系
B.点是的过饱和溶液,的不饱和溶液
C.向和浓度均为的混合溶液加入溶液,先产生沉淀
D.的平衡常数
【答案】C
【解析】由的表达式,左右两边取负对数,可知,由斜率可知直线代表与的关系,A正确;由点平行于纵坐标做直线,分别与两条直线相交,由交点可知比饱和溶液中的大,是的过饱和溶液,比饱和溶液中的小,是的不饱和溶液,B正确;由横坐标为1的点平行于纵坐标做直线,分别与两条直线相交,由交点可知生成时比生成时小,应该优先生成沉淀,C错误;由图可知,平衡常数,代入数值可得,D正确;故选C。
19.(24-25高二下·湖南株洲·期中)常温下,将过量的碳酸钙固体溶于水,形成饱和溶液的过程中,测得pH变化随时间的关系如图所示[已知:常温下的电离平衡常数、]。
下列叙述错误的是
A.a点溶液中
B.向b点溶液中通入少量二氧化碳(仍有固体剩余),溶液中减小
C.b点溶液中
D.向b点溶液中加水稀释(仍有固体剩余),不变
【答案】C
【解析】由图可判断,a点还未达到溶解平衡状态,故a点溶液中,A正确;向b点溶液中通入少量二氧化碳,发生反应:,所得溶液的pH减小,结合的表达式,溶液中减小,B正确;b点溶液的pH等于10.2,根据,可得,即,C错误;向b点溶液中加水稀释(仍有固体剩余),为饱和溶液,不变,D正确;故选C。
20.(24-25高二下·河北石家庄·期中)某温度下,与不同pH的溶液体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示溶液体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示与不同pH的溶液体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。[起始,不同pH下由图1得到]
下列说法不正确的是
A.由图1可知,该温度下
B.由图1和图2可知,根据元素守恒,任何条件下溶液中都有
C.由图2可知,,时,溶液中存在沉淀,无沉淀
D.由图1和图2可知,,时可发生反应:
【答案】B
【分析】图1可知,随着pH的增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,据此答题。
【解析】,pH=6.37时,=,则,A正确;pH在11左右时,有沉淀,不再满足,B错误;,时,该点在两条曲线之间,对于而言,浓度大,Q>Ksp,有沉淀生成,而对于而言,浓度小,Q<Ksp,无沉淀生成,C正确;由图1和图2可知,,时,该点在两条曲线之间,对于而言,浓度大,Q>Ksp,有沉淀生成,而对于而言,浓度小,Q<Ksp,无沉淀生成,该点沉淀为,故离子方程式为:,D正确;故选B。
21.(2025·湖南·一模)常温下,用浓度为(的HCl标准溶液滴定10mL浓度均为的NaOH和Na2A的混合溶液,溶液中含A微粒的分布分数X表示H2A、HA或随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法错误的是
A.的K≈10-8.4
B.a点存在:
C.
D.c点存在:
【答案】D
【分析】图中左侧溶液中含A微粒的分布曲线只有两条,说明第一步完全电离,溶液中含A微粒有、,随着pH值增大,溶液中逐渐增多,逐渐减小;图中右侧为pH变化曲线;
【解析】加入10mL标准溶液时,恰好完全反应,所得溶液为和的混合溶液,溶液体积为20mL,pH=10.7,溶液中OH-浓度为10-3.3mol/L,根据
求得,的,A正确;点a加入10mL标准溶液,所得溶液为和混合溶液,溶液体积为20mL,浓度为0.1mol/L,浓度为0.1mol/L,水解,故,B正确;若,混合后所得溶液中和的浓度相同,由选项A分析知,水解程度大于的电离程度,使得溶液中浓度大于,而b点时浓度等于,可知b点加入标准溶液小于,,C正确;点c加入20mL标准溶液,溶液中存在电荷守恒:,存在元素守恒:,两式联立可得:,D错误;故选D。
22.(2025·四川绵阳·三模)室温下,向溶液中滴加溶液,测得与、[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A.时,
B.的平衡常数
C.M点溶液中:
D.N点溶液中:
【答案】C
【解析】当时,,,此时。时溶质为,溶液pH小于时pH,需继续加NaOH(V>20mL)使pH升高至,A正确;反应的平衡常数。由-lgX与pH关系,对应,对应,且,故,B正确;M点氢氧化钠(溶质为),呈酸性,说明电离程度大于水解程度,因此,离子浓度应为,C错误;N点溶质主要为,电荷守恒:,物料守恒:,联立得,故,D正确;故选C。
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