内容正文:
第3章
物质在水溶液中的行为
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练6 与沉淀溶解平衡相关的图像分析
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2025黑龙江哈尔滨三中期中]T ℃时,AgCl(Ksp=1.6×10-10 mol2/L2)和Ag2CrO4(砖红色)都是难溶电解质,
pAg[pAg=-lgc(Ag+)]与pCl或pCrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
第1讲 描述运动的基本概念
该温度下,下列说法正确的是( )
A.阴影区域表示AgCl和Ag2CrO4的过饱和溶液,会生成沉淀
B.Ag2CrO4的饱和溶液中,pCrO4=4.45时,pAg=2.82
C.向含AgCl(s)的1.0 mol/L KCl溶液中加入K2CrO4,白色固体逐渐变为砖红色
D.Ksp(Ag2CrO4)=10-11.72 mol3/L3,Ksp(AgCl)=10-9.8 mol2/L2
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析
向含AgCl(s)的1.0 mol/L KCl溶液中加入K2CrO4,c(Cl-)=1.0 mol/L,pCl=0,c(Ag+)=10-9.8 mol/L,由图可知,此
时无法形成Ag2CrO4,C错误。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[甄选真题][2023全国甲]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
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知,a点溶液的pH=2,pM=2.5,则OH-的浓度为10-12 mol·L-1,Fe3+的浓度为1×10-2.5 mol·L-1,所
以Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-2.5×(10-12)3=10-38.5,A错误;由题图可知,当溶液的pH=4时,pM=3,Al3+的
浓度为1×10-3 mol·L-1,Al(OH)3的溶解度为1×10-3 mol·L-1,B错误;由题图可知,浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和
Fe3+,Fe3+沉淀完全时pH≈2.8,Al3+开始沉淀时pH≈3.7,即Fe3+沉淀完全时Al3+未开始沉淀,故二者可通过分
步沉淀的方式分离,C正确;由题图可知,Al3+沉淀完全时pH≈4.7,此时c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,所以c(Cu2+)=0.2
mol·L-1时,Cu2+开始沉淀的pH<4.7,二者会同时沉淀,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
考场速决
利用图像信息,迅速确定正确选项。
第1讲 描述运动的基本概念
3.[不定项][2026山东济南开学考试]常温下,假设1 L水溶液中Co2+和C2 初始物质的量浓度均为
0.01 mol·L-1。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液
体积变化)。
已知:体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s);Ksp(CoC2O4)=6.0×10-8 mol2·L-2,
Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15 mol3·L-3。
第1讲 描述运动的基本概念
下列说法正确的是 ( )
A.甲线所示物种为HC2
B.H2C2O4的电离平衡常数Ka2=10-a mol·L-1
C.pH=a时,Co2+物质的量浓度为1.6×10-3 mol·L-1
D.pH=b时,物质的量浓度:c(OH-)<c(C2 )
CD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 体系中的四种含碳物种为H2C2O4、HC2 、C2 和CoC2O4(s),当pH较大时,随着pH的增大,c(OH
-)增大,CoC2O4(s)+2OH-(aq) Co(OH)2(s)+C2 (aq)平衡正向移动,CoC2O4(s)的摩尔分数减小,C2 的
摩尔分数增大,故甲线所示物种为CoC2O4(s),丁线所示物种为C2 。pH较小、溶液酸性较强时,H2C2O4
的摩尔分数应大于HC2 的摩尔分数,故乙线所示物种为H2C2O4,丙线所示物种为HC2 。
第1讲 描述运动的基本概念
由上述分析可知,甲线所示物种为CoC2O4(s),A项错误。乙、丙线的交点处pH=a且H2C2O4与HC2 的摩
尔分数相等,可知c(H2C2O4)=c(HC2 ),故H2C2O4的电离平衡常数Ka1= =c(H+)=10-a mol·L-
1,则Ka2<Ka1=10-a mol·L-1,B项错误。Co2+和C2 的初始物质的量均为0.01 mol,pH=a时,由题图可知H2C2O4
和HC2 的摩尔分数均为0.08,C2 的摩尔分数近似为0,则CoC2O4(s)的摩尔分数为1-0.08-0.08=0.84,则
CoC2O4(s)的物质的量为0.01 mol×0.84=8.4×10-3 mol,此时pH较小,尚未形成Co(OH)2(s),故Co2+的物质的
量为0.01 mol-8.4×10-3 mol=1.6×10-3 mol,则c(Co2+)=1.6×10-3 mol÷1 L=1.6×10-3 mol·L-1,C项正确。pH=b时,
由题图可知CoC2O4(s)和C2 的摩尔分数均为0.50,c(C2 )=0.01 mol×0.50÷1 L=5×10-3 mol·L-1,c平(Co2+)=
= mol·L-1=1.2×10-5 mol·L-1,c平(OH-)= = mol·L-1≈ ×10-5
mol·L-1,故c(OH-)<c(C2 ),D项正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[易错题][不定项][2026山东青岛三十九中学月考]常温下,用HCl(aq)、KOH(aq)调节足量草酸钙固
体与水的混合体系的pH时,各微粒浓度的对数lg c(M)(M代表H2C2O4、HC2 、C2 、Ca2+)随pH的变化
曲线如图所示。已知Ksp(CaC2O4)=10-8.62 mol2/L2。
下列有关说法错误的是 ( )
A.H2C2O4的电离常数Ka2的数量级为10-5
B.pH=7时,c(HC2 )+2c(C2 )=2c(Ca2+)
C.虚线④代表Ca2+,pH=12时,溶液中c(Ca2+)>10-4.31 mol/L
D.A点时,c(H+)>c(HC2 )>c(C2 )>c(OH-)
BC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 CaC2O4固体与水的混合体系中存在:CaC2O4(s) Ca2+(aq)+C2 (aq)、C2 +H2O HC2 +
OH-、HC2 +H2O H2C2O4+OH-,随溶液pH减小,上述平衡正向移动,c(H2C2O4)增大,而pH较大时Ca2+
与OH-形成的Ca(OH)2微溶于水,c(Ca2+)<c(C2 ),得曲线①表示C2 、②表示H2C2O4、③表示HC2 、
④表示Ca2+。C点c(C2 )=c(HC2 ),pH=4.2,HC2 H++C2 ,Ka2= =10-4.2 mol/L,数
量级为10-5,A正确;CaC2O4溶液中存在电荷守恒:c(HC2 )+2c(C2 )+c(OH-)=2c(Ca2+)+c(H+),常温下溶液
pH=7时c(H+)=c(OH-),但CaC2O4溶液呈碱性,向CaC2O4溶液中加盐酸才能使溶液pH=7,溶液中还存在Cl-,
则c(HC2 )+2c(C2 )≠2c(Ca2+),B错误;虚线④代表Ca2+,pH=12时,c(Ca2+)<c(C2 ),Ksp(CaC2O4)=c平(Ca2+)
×c平(C2 )=10-8.62 mol2/L2,则c(Ca2+)<10-4.31 mol/L,C错误;A点时,pH=1.3,c(H+)=10-1.3 mol/L,c(OH-)=10-12.7 mol
/L,lg c(HC2 )≈-3,lg c(C2 )≈-6,则c(H+)>c(HC2 )>c(C2 )>c(OH-),D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
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