13.沉淀溶解平衡曲线及分析选择题热点练2025年高考总复习优化设计二轮用书化学L课后习题含答案

选择题热点练2025年高考总复习优化设计二轮用书化学L课后习题含答案13.沉淀溶解平衡曲线及分析(分值:32分)学生用书P275(选择题每小题4分)1.(2024·安徽黄山二模)室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶液,混合液中pX{[pX=-lgc(X)],X=IO3-、SCN-、CrO42-}和pAg[pAg=-lgc(Ag+)]的关系如图所示,已知:Ksp(AgSCN)<KspA.线Ⅱ表示pCrO4B.d点线Ⅱ和线Ⅲ对应的两种沉淀的Ksp相同C.向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成AgSCN沉淀D.AgIO3+SCN-AgSCN+IO3-的平衡常数K为104.答案:B解析:由化学式KSCN、KIO3可知,其中的酸根离子均为一价离子,因此,溶液中pSCN-和pIO3-与pAg变化趋势相似,则线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由AgSCN的溶度积小于AgIO3可知,溶液中pAg相同时,pSCN-大于pIO3-,则线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系;由a、b、c三点的数据可知,AgIO3、Ag2CrO4、AgSCN的溶度积分别为100×10-7.5=10-7.5、(10-3)2×10-5.95=10-11.95、10-2×由分析可知,线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,A正确;线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系、线Ⅲ表示pIO3-和pAg的关系,AgIO3和Ag2CrO4的溶度积不相等,B错误;线Ⅰ表示pSCN-和pAg的关系、线Ⅱ表示pCrO42-和pAg的关系,由图可知,溶液中SCN-和CrO42-浓度相等时,Ag2CrO4对应银离子浓度大于AgSCN的,所以向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加硝酸银溶液时,AgSCN优先沉淀,C2.(双选)为测定[Ag(CN)n]1-n中Ag+的配位数n,将浓度均为0.01mol·L-1的AgNO3和KCN溶液按不同体积比混合,其用量和溶液浑浊度的关系如图,已知:Ksp(AgCN)=1.6×10-14;n为大于0的正整数。下列说法错误的是()A.b点对应的V[AgNO3(aq)]=103B.[Ag(CN)n]1-n中Ag+的配位数n=4C.当V[KCN(aq)]=4mL时,c(CN-)≈8.0×10-12mol·L-1D.当V[KCN(aq)]=6mL时,n(AgCN)≈4.0×10-5mol答案:BD解析:由图可知,浓度相等的硝酸银溶液和氰化钾溶液的总体积为10mL,硝酸银溶液和氰化钾溶液的体积比为1∶1时,溶液浑浊度最大,说明a点时硝酸银溶液和氰化钾溶液恰好反应生成氰化银沉淀;体积比小于1∶1时,溶液浑浊度减小,说明氰化银沉淀与溶液中的氰酸根离子转化为配离子,b点时硝酸银溶液和氰化钾溶液恰好完全生成配离子,由体积比可知,配离子的配位数n为32<n<73,由n为大于0的正整数可知,配位数n为2,则配离子的化学式为[Ag(CN)2]-。由配离子的化学式[Ag(CN)2]-可知,实验时硝酸银溶液和氰化钾溶液的总体积为10mL,则b点硝酸银溶液和氰化钾溶液的体积比为1∶2,属于硝酸银溶液的体积为103mL,故A正确;由分析可知,B错误;氰化钾溶液的体积为4mL时,硝酸银溶液的体积为6mL,则混合溶液中银离子浓度约为0.01mol·L-1×(6×10-3L-4×10-3L)10×10-3L=2.0×10-3mol·L-1,由溶度积可知,溶液中氰酸根离子浓度为1.6×10-142.0×10-3mol·L-1=8.0×10-12mol·L-1,故C正确;氰化钾溶液的体积为6mL时,硝酸银溶液的体积为4mL,则硝酸银溶液完全反应生成氰化银沉淀的物质的量为0.3.(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AgNO3A.KCl溶液与AgNO3溶液反应对应曲线①B.由b点数据可得c(Ag+)=2×10-4mol·L-1C.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-)=10-4mol·L-1、c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=(2×10-4)2×10-4=4×10-12,同理根据a点计算Ksp(AgCl)=10-4.6×10-4.6=10-9.2。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-)=10-4mol·L-1,此时恰好反应,结合沉淀溶解平衡可知,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,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-lgcA.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-)+c(OHD.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)=10-7×10-5=10-12、根据X的坐标可以求出Ksp[Cd(OH)2]=10-4×(10-5)2=10-14,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+)=10-5mol·L-1>c(CO32-)=10-7mol·L-1,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.(双选)(2024·山东德州三模)298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、Al(NO3)3、Ce(NO3)3三种溶液。pM[p表示负对数,M表示c(HR)c(R-)、c(Al3+)、c(Ce3+)]随溶液pH变化的关系如图所示。已知:常温下,Ksp[Ce(OH)3]>Ksp[Al(OH)A.①代表滴定Ce(NO3)3溶液的变化关系B.调节pH=5时,溶液中Al3+完全沉淀C.滴定HR溶液至X点时,溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.经计算,Al(OH)3不能完全溶于HR溶液答案:CD解析:Ce(OH)3和Al(OH)3的类型相同,用NaOH溶液滴定等物质的量浓度的Al(NO3)3、Ce(NO3)3溶液时pM随溶液pH变化的关系线应平行,则①和②表示滴定此两种溶液,③代表滴定HR溶液的变化关系;由于常温下Ksp[Ce(OH)3]>Ksp[Al(OH)3],故①代表滴定Al(NO3)3溶液的变化关系、②代表滴定Ce(NO3)3溶液的变化关系;由①的pH=4.1时pM=0可计算Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×(10-1410-4.1)3=10-29.7,由②的pH=7.3时pM=0可计算Ksp[Ce(OH)3]=c(Ce3+)·c3(OH-)=1×(10-1410-7.3)3=10-20.1,由③的pH=5.5时pM=0可计算Ka(HR)=c(H+)·c(R-)c(HR)=10-5.5。根据分析,A项错误;调节pH=5时,溶液中c(Al3+)=Ksp[Al(OH)3]c3(OH-)=10-29.7(10-9)3mol·L-1=10-2.7Ksp[Al(OH)3]·Ka3(HR6.(2024·黑龙江齐齐哈尔一模)秦俑彩绘中含有难溶的铅白(PbCO3)和黄色的PbI2。常温下,PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法错误的是()A.完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如COB.z点,Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>KspC.Ksp(PbI2)的数量级为10-10D.PbI2(s)转化为PbCO3(s)的反应趋势很大答案:C解析:由Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)和Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)可知,PbI2中pM受pR的影响更大,故L1为PbI2达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线,L2为PbCO3达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系曲线。由图可知,当c(Pb2+)相同时,c(CO32-)更小(即pR更大),故完全沉淀废液中的Pb2+,I-的效果不如CO32-,A正确;z点在曲线L2下方,溶液中PbCO3的浓度商大于PbCO3的溶度积,即Q=c(Pb2+)·c(CO32-)>Ksp(PbCO3),B正确;由点(0,8)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=10-8×12=10-8[或由点(4,0)可知,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=1×(10-4)2=10-8],C错误;由点(0,13.1)[或点(13.1,0)]可知,Ksp(PbCO3)=c(Pb2+)·c(CO32-)=10-13.1×1=10-13.1,则反应PbI2(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K=7.(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10-8C.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-)=10-3.7×10-3.7=10-7.4,数量级为10-8,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+)=10-2.75mol·L-1,8.(2024·山东菏泽一模)将CaCO3(s)或ZnCO3(s)悬浊液置于分压固定的CO2气相中,体系中pH与lgc关系如图所示。pH变化对H2CO3的浓度基本无影响。c为H2CO3、HCO3-、CO32-、Ca2+、Zn2+的浓度,单位为mol·L-1。已知:Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3),CO2(g)+H2O(l)HA.L1表示lgc(CO3B.c(CO32-)·c2(HC.CaCO3(s)+Zn2+(aq)ZnCO3(s)+Ca2+(aq),平衡常数K=102.5D.向a点溶液中加入ZnCl2,可以到达b点答案:B解析:分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,且pH变化对H2CO3的浓度基本无影响,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH逐渐增大,HCO3-、CO32-的浓度逐渐增大,且pH较小时HCO3-的浓度大于CO32-的浓度,所以L1表示HCO3-,L2表示CO32-;根据Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4为Ca2+的浓度,L5为Zn2+的浓度,A错误;由图可知L1和L3交于pH=6.4的点,此时c(H2CO3)=c(HCO3-),则Ka1(H2CO3)=c(H+)=10-6.4,同理L1和L2交点可求得Ka2(H2CO3)=c(H+)=10-10.3,c(CO32-)·c2(H+)c(H2CO3)=Ka1Ka2=10-10.3×10-6.4(mol·L-1)2=1×10-16.7(mol·L-1)2,B正确;通过b点数据可得lgc(Ca2+)=-3.2,与b点pH相同的L2上的点纵坐标为-5.3,即lgc(CO32-)=-5.3,故Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO32-)=10-3.2×10-5.3=10-8.5,L2和L5两线交点纵坐标为-5,即c(Zn2+)=c(CO32-)=10-5mol·L-1,故K(分值:30分)学生用书P277(选择题每小题3分)1.(2024·黑吉辽卷)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是()A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8B.晶胞2中S与S的最短距离为32C.晶胞2中距Li最近的S有4个D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体答案:B解析:结构1中Co原子位于正方体的4个顶点和体内,Co原子个数为4×18+4=4.5,而S原子位于正方体的12个棱的中心和体心,S原子个数为12×14+1=4,则钴硫化物的化学式为Co9S8,A项正确;晶胞2中S和S的最短距离为面对角线的一半,所以最短距离为22a,B项错误;根据晶胞2可知,Li处在S原子构成的正四面体的体心,所以距离Li最近的S有4个,C项正确;晶胞2和晶胞3中硫原子数均为4,Li原子数均为8,2.(2024·贵州六校联盟联考三)氮化钛为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。TiN晶体的晶胞结构如图所示(白球代表N,黑球代表Ti)。已知a点原子的分数坐标为(12A.基态Ti原子的价层电子排布式为3d54s2B.晶体中距离N最近的N有6个C.该晶胞中含有6个Ti原子和4个N原子D.该晶胞中b点原子的分数坐标为(1,1,0)答案:D解析:Ti是22号元素,价层电子排布式为3d24s2,A错误;N位于顶点和面心,晶体中距离N最近的N有12个,B错误;由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体心的Ti原子个数为12×14+1=4,位于顶点和面心的N原子个数为8×18+6×12=4,C错误;结合a点分数坐标特点可知,该晶胞中b3.(2024·山东青岛三模)钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。钛酸钡晶体与[TiO(C2O4)2]2-的结构如图。下列说法正确的是()A.钛酸钡晶体中Ba和Ti的配位数分别为12和6B.[TiO(C2O4)2]2-中含有的化学键为离子键、共价键、氢键、配位键C.[TiO(C2O4)2]2-中Ti的杂化方式为sp3D.1mol[TiO(C2O4)2]2-通过螯合作用形成的配位键有5mol答案:A解析:由晶胞结构图可知,Ba位于晶胞体心,与其距离最近的是处于棱心的O且所有O到Ba的距离都相等,故Ba的配位数为12,Ti处于晶胞顶点,位于O形成的正八面体空隙中,故Ti的配位数为6,A正确;[TiO(C2O4)2]2-是阴离子,与阳离子Ba2+之间是离子键,[TiO(C2O4)2]2-中没有离子键,B错误;中心原子Ti原子不是正四面体结构,连接5个原子,不是sp3杂化,C错误;两个草酸根和中心原子Ti各形成两个配位键,是螯合作用,故1mol[TiO(C2O4)2]2-通过螯合作用形成的配位键有4mol,D错误。4.(2024·吉林白山二模)铜的一种氯化物立方晶胞如图所示。已知:晶体密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,A、B的原子坐标分别为(0,0,0)、(0.25,0.25,0.25)。下列有关叙述正确的是()A.该化合物的化学式为CuCl2B.C的原子坐标为(0.25,0.75,0.75)C.该晶胞中铜的配位数为8D.A和B粒子之间的距离为14×3398答案:B解析:根据均摊法计算:氯位于顶点和面心,1个晶胞含8×18+6×12=4个氯,铜位于体内,1个晶胞含4个铜,故其化学式为CuCl,A项错误;由A、B原子坐标和晶胞图示可知,C原子位于体对角线14,坐标为(0.25,0.75,0.75),B项正确;1个铜与4个氯连接,配位数为4,C项错误;设晶胞参数为apm,1个晶胞含4个CuCl,则ρ=4×99.5NA×a3×1030,a=3398ρ×NA×1010,体对角线长为5.(双选)二维磁性材料卤化铬(CrXn)混合晶体结构如图,在纯氧中发生光氧化反应生成长链状CrOm和X2。下列说法错误的是()A.化学键中离子键占比百分数:CrCln>CrBrn>CrInB.n=m=3C.生成1molX—X转移3mol电子D.熔点:CrCln<CrBrn<CrIn答案:CD解析:电负性:Cl>Br>I,电负性差值越大,离子键的百分数越大,A正确;左侧图中有四个重复单元,每个单元内含2个Cr,Cl、Br、I数目为8×12+2=6,则n=3;同理,右侧图中每个单元内含1个Cr,O数目为2×12+2=3,m=3,B正确;CrXn中X的化合价为-1价,生成1molX—X转移2mol电子,C错误;CrXn阳离子相同,阴离子半径越小,熔点越高6.(2024·山东临沂二模)H2O2在催化剂中Fe元素的作用下可以产生具有极强氧化活性的·OH,其在固态催化剂表面转化过程如图所示。下列说法正确的是()A.过程①中每转移1mol电子,晶胞中产生1molO空位B.过程②中H2O2在O空位产生·OHC.催化过程中La3+的配位数不变D.相同条件下,LaFeO2.8比LaFeO2.6催化效果好答案:B解析:固体催化剂中含有Fe3+、Fe2+,如图转化①的过程可以描述为:H2O2失去电子被氧化为O2,Fe3+得到电子后被还原为Fe2+,晶体中部分O原子失去后形成氧空位,过氧化氢中氧是-1价,要形成氧气,则需要转移2mol电子,才能形成1molO空位,故A错误;根据对①过程的分析,结合②流程可知,当进行此过程时,亚铁离子转化为铁离子,同时H2O2在O空位产生·OH,B正确;LaFeO2.6与LaFeO2.8相互转出的过程中,La的配位数明显发生变化,C错误;设LaFeO2.6中Fe3+的数目为x,Fe2+的数目为1-x,La的化合价为+3,化合物中元素化合价代数和为0,即+3+3x+2(1-x)-2×2.6=0,解得x=0.2,则Fe3+和Fe2+的物质的量之比为0.2∶(1-0.2)=1∶4,根据上述的计算方法可知,LaFeO2.8中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为3∶2,晶体LaFeO2.8中Fe2+的数目小于晶体LaFeO2.6,晶体中Fe2+的数目越多,与H2O2反应时生成的·OH越多,·OH将NO快速氧化为NO2、HNO3等物质的效果越好,所以LaFeO2.6的催化效果好,D错误。7.(2024·吉林省吉林地区三模)由Li、Al、Si构成的某三元化合物固态晶胞结构如图所示:下列说法错误的是()A.晶体中Li、Al、Si三种微粒的比例为1∶1∶1B.图中所指Si原子的坐标为(34C.晶体中与每个Al紧邻的Li为6个,与每个Si紧邻的Si为12个D.晶体中Al和Li构成CsCl型晶体结构,晶体中Al和Si构成金刚石型晶体结构答案:D解析:该晶胞中,Li原子个数=12×14+1=4,Al原子个数=8×18+6×12=4,Si原子个数=4,原子个数比为1∶1∶1,A正确;根据晶胞结构图可得,图中所指Si原子的坐标为(34,34,14),B正确;根据晶胞结构图可得,晶体中与每个Al距离最近的Li为6个,与每个Si距离最近的Si为12个,C正确;晶体中Al和Li构成NaCl型晶体结构,而CsCl型为体心结构8.(2024·甘肃张掖第三次诊断)下列有关物质结构的说法正确的是()A.图①中18-冠-6通过离子键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征B.图②物质相较NaBF4摩尔质量更大,具有更高的熔、沸点C.图③晶体磷化硼晶胞沿z轴方向上的投影图为D.图③晶胞参数为dnm,则晶体的密度为168NA×d3×10答案:D解析:图①中18-冠-6中不含有阴离子,与K+间不能形成离子键,应为18-冠-6通过配位键与K+作用,体