2025年高考二轮复习化学选择题热点练13沉淀溶解平衡曲线及分析

13.沉淀溶解平衡曲线及分析(分值:24分)学生用书P275(选择题每小题3分)1.(2024·湖南岳阳模考)某温度下,25mL含KX和KY的混合溶液,用0.1000mol·L1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(Y与H+的反应可以忽略),获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。已知:Ⅰ.Ag+与Y反应过程为①Ag++2Y[AgY2]、②[AgY2]+Ag+2AgY↓。Ⅱ.该温度下,Ksp(AgY)=2×1016,Ksp(AgX)=2×1010。下列说法错误的是()A.BC段发生反应:Ag++XAgX↓B.原混合溶液中c(KX)=0.02000mol·L1C.若反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则1KD.AgX(s)+Y(aq)AgY(s)+X(aq)的平衡常数为106答案:B解析:Ksp(AgY)<Ksp(AgX),可知含KX和KY的混合溶液滴加硝酸银,KY先与硝酸银反应;0A段发生反应Ag++2Y[AgY2]、AB段发生反应[AgY2]+Ag+2AgY↓,BC段发生反应Ag++XAgX↓。Ksp(AgY)<Ksp(AgX),KY先与硝酸银反应,BC段发生反应Ag++XAgX↓,A正确;BC段发生反应Ag++XAgX↓,KX和硝酸银完全反应消耗V(AgNO3)=(12.505.00)mL=7.50mL,则原溶液中n(X)=0.1000mol·L1×7.50×103L=7.5×104mol,c(KX)=7.5×104mol÷0.025L=0.03000mol·L1,B错误;①的平衡常数为K1=c([AgY2]-)c(Ag+)×c2(Y-),反应②的平衡常数为K2=1c(Ag+)×c([AgY2]-),K1×K2=1c2(Ag+)×c2(2.(2024·湖南长郡中学二模)一定温度下,M2+在不同pH的Na2A溶液中存在形式不同,Na2A溶液中pM[pM=lgc(M2+)]随pH的变化如图1所示,Na2A溶液中含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图2所示。已知:①MA、M(OH)2均为难溶物;②初始c(Na2A)=0.2mol·L1。下列说法错误的是()A.曲线Ⅰ表示M(OH)2溶解平衡曲线B.初始状态a点发生反应:A2+M2+MA↓C.c(A2)=c(H2A)时,pH=8.5D.初始状态的b点,平衡后溶液中存在c(A2)+c(HA)+c(H2A)=0.2mol·L1答案:D解析:由Ksp[M(OH)2]=c(M2+)·c2(OH)=c(M2+)KW2c2(H+)=c(M2+)10-28c2(H+)可得,lgc(M2+)=2pHlgKsp[M(OH)由Ksp[M(OH)2]=c(M2+)·c2(OH)可得,lgc(M2+)=2pHlgKsp[M(OH)2]28,故曲线Ⅰ表示M(OH)2的溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示MA的溶解平衡曲线,A正确;初始状态a点在曲线Ⅱ的上方,曲线Ⅰ的下方,生成MA,故发生反应:A2+M2+MA↓,B正确;由图2可得,H2A的电离平衡常数,Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)=1×106.5,Ka2=c(H+)·c(A2-)c(HA-)=1×1010.5,Ka1·Ka2=c2(H+)·c(A2-)c(H2A)=1×106.5×1×1010.5=1×1017,则当c(A2)=c(H2A)时,c(H+3.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)已知:AgCl、Ag2CrO4在水溶液中的溶解平衡分别为AgCl(s,白色)Ag+(aq)+Cl(aq)、Ag2CrO4(s,深红色)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)。常温下,分别向20mL等浓度的KCl溶液和K2CrO4溶液中滴加等浓度的AgNO3溶液,所加硝酸银溶液的体积与阴离子的浓度关系如图所示。下列说法错误的是(A.KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①B.由b点数据可得c(Ag+)=2×104mol·L1C.增大AgNO3溶液的浓度,图中a点或b点向右平移D.K2CrO4可作为AgNO3溶液标定KCl溶液浓度的指示剂答案:C解析:由图可知,曲线①所示反应在加入20mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,曲线②所示反应在加入40mL等浓度AgNO3溶液后恰好沉淀完全,结合信息中的沉淀溶解平衡可知,曲线①表示滴入KCl溶液的变化曲线,曲线②表示滴入K2CrO4溶液的变化曲线,根据b点计算:c(CrO42-)=104mol·L1、c(Ag+)=2×104mol·L1,Ksp(Ag2CrO4)=(2×104)2×104=4×1012,同理根据a点计算Ksp(AgCl)=104.6×104.6=109.2。由分析可知,KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①,A正确;b点c(CrO42-)=104mol·L1,此时恰好反应,结合沉淀溶解平衡可知,c(Ag+)=2×104mol·L1,B正确;增大AgNO3溶液的浓度,可使消耗AgNO3溶液的体积减小,可实现图像中a点或b点向左平移,C错误;AgCl(s,白色)恰好沉淀时lgc(Cl)=4.6,Ag2CrO4(s,深红色)恰好沉淀时lgc(CrO42-)=4,Ag2CrO4溶解能力稍大于AgCl,结合终点颜色变化,可知K2CrO4.(2024·陕西商洛尖子生学情诊断)T℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pCd2+=lgc(Cd2+),pN=lgc(CO32-)或lgc(OH)。下列说法正确的是A.T℃时,Ksp[Cd(OH)2]>Ksp(CdCO3)B.Y点对应的CdCO3溶液是不饱和溶液C.Z点对应的溶液中,c(H+)<c(HCO3-)+cD.向CdCO3悬浊液中通入CO2气体(忽略溶液体积的变化),溶液中c(Cd2+)保持不变答案:C解析:CdCO3:lgKsp(CdCO3)=lg[c(Cd2+)·c(CO32-)]=lgc(Cd2+)lgc(CO32-),pKsp(CdCO3)=pc(Cd2+)+pc(CO32-),pc(Cd2+)=pc(CO32-)+pKsp(CdCO3),同理对于Cd(OH)2:pc(Cd2+)=2pc(OH)+pKsp[Cd(OH)2],则斜率绝对值较大的Ⅰ对应Cd(OH)2,斜率绝对值较小的Ⅱ对应CdCO3;根据Z的坐标可以求出Ksp(CdCO3)=107×105=1012、根据X的坐标可以求出Ksp[Cd(OH)2]=104×(105)2=1014,A错误;pN越小N越大,Y点和溶解平衡点的c(CO32-)浓度相等时,Y点Cd2+浓度更大,则Y点为CdCO3的过饱和溶液,B错误;Z点c(Cd2+)=105mol·L1>c(CO32-)=107mol·L1,根据电荷守恒有,2c(Cd2+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH),则c(H+)<c(HCO3-)+c(OH),C正确;向CdCO3悬浊液中通入CO2气体,发生CdCO3+CO5.(2024·吉林省吉林地区三模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20mL0.1mol·L1H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(M2+)与c(H+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×109,Ka2(H2A)=1.0×1013,A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×105mol·L1B.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2)+c(HA)C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×1024D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度大小关系:c>b>a答案:C解析:a点处,没有加入MSO4粉末,即为H2A溶液。设0.1mol·L1H2A溶液中c(H+)为xmol·L1,根据电离方程式H2AHA+H+,弱电解质的电离是微弱的,则有c(H2A)≈0.1mol·L1,只考虑第一步电离,且忽略水的电离,则有c(H+)≈c(HA)。根据Ka1=c(H+)·c(HA-)c(H2A)=x20.1=1.0×109,可求得x=1.0×105。水电离出的c(H+)等于溶液中的c(OH),则c(OH)=KWc(H+)=10-141.0×10-5mol·L1=1.0×109mol·L1,则水电离出的c(H+)=1.0×109mol·L1,A错误;溶液中的阴离子还有SO42-,根据电荷守恒,有c(H+)+2c(M2+)=2c(A2)+c(HA)+c(OH)+2c(SO42-),溶液呈中性时,有2c(M2+c(H+)·c(A2-)c(HA-)=c2(H+)·c(A2-)c(H2A),加入MSO4粉末,发生反应:MSO4+H2AMA↓+H2SO4,再结合b点的数据,c(H+)=0.1mol·L1,则反应消耗了0.05mol·L1H2A,溶液中剩余的c(H2A)=0.05mol·L1,代入数据,Ka1Ka2=c2(H+)·c(A2-)c(H2A)=0.12×c(A2-)0.05=1.0×109×1.0×106.(2024·湖南长沙模考)常温下,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HX(弱酸)、YCl3(可溶性盐)和ZCl3(可溶性盐)三种溶液。lgM[M表示c(HX)c(X-)、c(Y3+)、c(Z3+)]随溶液pH的变化如图所示。已知:Ksp[Y(OH)3]<KA.线Ⅰ代表lgc(Y3+)随溶液pH的变化关系B.Ka(HX)的数量级是106C.1molZ(OH)3固体能完全溶解在2L1.5mol·L1HX溶液中D.滴定HX溶液至c(X)=10c(HX)时,溶液中:2c(Na+)>c(X)+10c(HX)答案:D解析:Y(OH)3、Z(OH)3是同种类型的难溶电解质,故线Ⅰ、Ⅲ代表lgc(Y3+)或lgc(Z3+)随溶液pH的变化关系。对于Y(OH)3,lgKsp[Y(OH)3]=lgc(Y3+)+3lgc(OH)=lgc(Y3+)42+3pH1,同理,对于Z(OH)3,lgKsp[Z(OH)3]=lgc(Z3+)42+3pH2,将lgM=0即lgc(Y3+)=0、lgc(Z3+)=0分别代入,可得lgKsp[Y(OH)3]=42+3pH1,lgKsp[Z(OH)3]=42+3pH2,又Ksp[Y(OH)3]<Ksp[Z(OH)3],则pH1<pH2,故线Ⅰ代表lgc(Y3+)随溶液pH的变化关系,线Ⅲ代表lgc(Z3+)随溶液pH的变化关系,则线Ⅱ代表lgc(HX)c(X-)随溶液pH的变化关系。将Ⅰ和Ⅲ线横轴上的点代入计算式,可得到Ksp[Y(OH)3]=1030,K由上述分析可知,线Ⅰ代表lgc(Y3+)随溶液pH的变化关系,A正确;根据线Ⅱ可知,lgc(HX)c(X-)=0时,pH=5.5,则lgKa(HX)=lgc(HX)c(X-)·c(H+)=lgc(HX)c(X-)pH=5.5,Ka(HX)=1×105.5,数量级是106,B正确;若1molZ(OH)3固体能完全溶解在2L1.5mol·L1HX溶液中,则HX溶液与Z(OH)3发生反应Z(OH)3+3HXZ3++3X+3H2O,K=c(Z3+)·c3(X-)c3(HX)=c(Z3+)·c3(OH-)·c3(H+)·c3(X-)c3(HX)·KW3=Ksp[Z(OH)3]·Ka3(HX)KW3,lgKsp[Z(OH)3]=42+3×7.5=19.5,则Ksp[Z(OH)3]=1×1019.5,又Ka(HX)=1×105.5,则K=1×106>1×1057.(2024·江西景德镇第三次质检)常温下向CaC2O4饱和溶液(始终有CaC2O4固体存在)中滴加HCl溶液或者NaOH溶液调节pH,测得溶液中Ca2+浓度的对数lgc(Ca2+)与溶液的pH之间的关系如下图。已知H2C2O4的电离常数的负对数:pK1=1.25,pK2=4.25;下列说法正确的是()A.溶液中始终存在:2c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2B.Ksp(CaC2O4)的数量级为108C.pH=7时,2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HCD.A点时,c(Ca2+)>c(Cl)答案:B解析:由元素守恒得,在溶液中始终存在:c(Ca2+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4),A错误;由CaC2O4(s)Ca2+(aq)+C2O42-(aq),c(Ca2+)=c(C2O42-),Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)·c(C2O42-)=103.7×103.7=107.4,数量级为108,B正确;由电荷守恒得2c(Ca2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH)+c(Cl),pH=7时,c(H+)=c(OH),故2c(Ca2+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(Cl),C错误;A点时,pH=2.75,c(Cl)=c(H+)=102.75mol·L18.(2024·湖南衡阳模考)工业生产中常通过生成氟化物沉淀除去Ca2+、Mg2+,为探究溶液酸碱性对沉淀的影响,在常温下,用盐酸分别调节CaF2和MgF2浊液的pH,在不同pH条件下,测得体系中lgc(HF)c(H+)与lgc(X)(X为Ca2+、Mg2+、F)的变化关系如图所示。已知Ksp(CaF2)<KA.Ka(HF)=103.2,Ksp(MgF2)=108B.c点浊液中加入NaF固体,阳离子lgc(X