重难点突破电解质溶液的图像分析

电解质溶液的图像分析目录TOC\o"13"\p""\h\z\u③比较a、b、c三点水的电离程度大小1．（2024·北京朝阳区高三期中）一定温度下，向含一定浓度金属离子M2+(M2＋代表Fe2+、Zn2+和Mn2+)的溶液中通H2S气体至饱和c(H2S)为时，相应的金属硫化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如下图。下列说法不正确的是()A．a点所示溶液中，c(H+)>c(Zn2+)B．该温度下，Ksp(ZnS)<Ksp(FeS)<Ksp(MnS)C．b点所示溶液中，可发生反应Fe2++H2S=FeS↓+2H+D．Zn2+、Mn2+浓度均为0.1mol·L1的混合溶液，通入H2S并调控pH可实现分离【答案】C【解析】A项，a点所示溶液中＝4，即c(Zn2+)=104mol/L，由图像可知此时pH=0~1，c(H+)>0.1mol/L，所以c(H+)>c(Zn2+)，故A正确；B项，Ksp(MnS)=c(M2+)·c(S)，又在c(H+)=0.1mol·L1时c(H+)、c(S2)相同，图像上取相同的横坐标时<<，即c(S2)相同时c(Zn2+)<c(Fe2+)<c(Mn2+)，所以该温度下，Ksp(ZnS)<Ksp(FeS)<Ksp(MnS)，故B正确；C项，从图中可以得到b对应的溶液中c(Fe2+)＝105mol/L，c(H+)=103mol/L，而当c(H+)=103mol/L其饱和溶液中c(Fe2+)＝102mol/L，即b点Q<Ksp，即无FeS沉淀生成，所以不能发生反应Fe2++H2S=FeS↓+2H+，故C错误；D项，根据前面所求溶度积相对大小，通入H2S并调控pH能否实现分离，取决于Zn2+完全沉淀时Mn2+是否沉淀了，当Zn2+完全沉淀时c(Zn2+)=105mol/L，图中对应pH约为1.2，而Zn2＋、Mn2＋浓度均为0.1mol·L1的混合溶液Mn2＋开始沉淀的pH约为4.5，即Zn2+完全沉淀时Mn2+还没有开始沉淀，可以实现分离，故D正确；故选C。2．(2023·安徽省高三调研)常温下，Ksp(NiS)=1.0×1021，Ksp(FeS)=6.0×1018。RS的沉淀溶解平衡曲线如图所示(R表示Ni或Fe)。下列说法正确的是()A．图中II表示FeS溶解平衡曲线B．常温下，NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6000C．常温下，与Q点相对应的NiS的分散系固液共存D．常温下，向P点对应的溶液中加适量Na2S固体，可转化成M点对应的溶液【答案】D【解析】A项，图I表示FeS溶解平衡曲线，A项错误；B项，常温下，NiS+Fe2+FeS+Ni2+的平衡常数K=6000，B项错误；C项，Q点处，，分散系中无固体，C项错误；D项，P点对应的溶液中加适量Na2S固体，S2浓度增大，R2+浓度减小，可使溶液由P点转化成M点对应的溶液，D项正确；故选D。3．(2023·黑龙江省海伦市高三质检)常温下两种金属氢氧化物的溶解度(纵坐标以溶解金属质量/表示)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是()A．B．X曲线仅最低点说明达到了溶解平衡C．pH=8时溶度积：Zn(OH)2AgOHD．反应2AgOH+Zn2+2Ag++Zn(OH)2的平衡常数【答案】A【解析】A项，pH=8时，Zn2+浓度为a，Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)•c2(OH)=，A正确；B项，曲线上所有的点均为溶解平衡状态，B错误；C项，pH为8时，Zn2+的浓度比Ag+小得多且c(OH)小于1，则AgOH的溶度积c(Ag+)•c(OH)比Zn(OH)2的溶度积c(Zn2+)•c2(OH)大，C错误；D项，2AgOH+Zn2+2Ag++Zn(OH)2平衡常数，D错误；故选A。4．(2023·湖北省武汉市部分学校高三调研)常温下，用0.12mol/L的Na2SO4溶液滴定50.00mL未知浓度的BaCl2溶液。溶液中电导率k、lgc(Ba2+)随滴入Na2SO4溶液体积V(Na2SO4)的变化关系如下图所示。下列叙述错误的是()A．当时，溶液中的溶质为NaClB．该BaCl2溶液的物质的量浓度是6.0×103mol/LC．该温度下BaSO4的溶度积常数Ksp=1.0×1010D．当V(Na2SO4)=3.00mL时，溶液中c(Na+)＞c(Cl)=c(SO42)【答案】D【解析】A项，根据图示可知：当时，Na2SO4与BaCl2恰好反应完全，溶液的电导率最小，则此时溶液中的溶质为NaCl，A正确；B项，根据反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，n(BaCl2)=n(Na2SO4)=0.12mol/L×2.5mL=3.0×104mol，而BaCl2溶液体积是50mL，故c(BaCl2)==6.0×103mol/L，B正确；C项，根据图示可知当V(Na2SO4)=2.5mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，此时lgc(Ba2+)=5.0，c(Ba2+)=105.0mol/L，溶液中的Ba2+为BaSO4电离产生，则c(SO42)=c(Ba2+)=105.0mol/L，由于Ksp(BaSO4)=c(SO42)∙c(Ba2+)=105.0mol/L×105.0mol/L=1010(mol/L)2，C正确；D项，当V(Na2SO4)=2.5mL时恰好发生反应Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，此时溶液中溶质为NaCl，n(NaCl)=6.0×104mol。当V(Na2SO4)=3.00mL时，n(Na2SO4)=0.12mol/L×(3.02.5)×103L=6.0×105mol，所以c(Cl)＞c(SO42)，D错误；故选D。5．(2023·安徽省黄山市第二次质量检测)HA是一元弱酸，含少量MA固体的难溶盐MA的饱和溶液中c(M+)随c(H+)而变化，M+不发生水解。实验发现，298K时c2(M+)~c(H+)为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是()A．c(H+)增大的原因可能是加入了酸HAB．溶液c(H+)=2×104时，c(M+)>3×104mol·L1C．随着c(H+)的增大，MA的溶度积Ksp(MA)保持不变D．c2(M+)~c(H+)的线性关系为：c2(M+)=Ksp(MA)【答案】A【解析】A项，向MA的饱和溶液中加入一元弱酸HA，抑制MA的溶解，M+浓度降低，A错误；B项，根据图像，溶液c(H+)=2×104时，c2(M+)=10.0×108(mol/L)2，所以c(M+)>3×104mol·L1，B正确；C项，Ksp(MA)只受温度影响，温度不变，Ksp(MA)不变，C正确；D项，MA的饱和溶液中c(M+)=c(A)+c(HA)，c2(M+)=c(M+)×[c(A)+c(HA)]=c(M+)×c(A)+c(M+)×c(HA)=c(M+)×c(A)+c(M+)=c(M+)×c(A)+c(M+)×c(A)×=c(M+)×c(A)×[1+]=Ksp(MA)，D正确；故选A。6．(2023·湖南省益阳市高三质量监测)锅炉水垢中的CaSO4通常先用Na2CO3溶液浸泡，再用稀盐酸或醋酸处理。已知：25℃时，Ksp(CaSO4)=9.2×10－6，Ksp(CaCO3)=2.8×10－9，CaCO3和CaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中错误的是()A．M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线B．图中3.0×10－4C．Na2CO3溶液中存在：c(OH−)c(H＋)=2c(H2CO3)＋c(HCO3)D．用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4(s)＋CO32(aq)CaCO3(s)＋SO42−(aq)【答案】B【解析】根据题意可知，,。A项，从图可知，当Ca2+相等时，＜，N代表CaCO3的沉淀溶解平衡曲线，M代表CaSO4的沉淀溶解平衡曲线,故A正确；B项，和对应的Ca2+浓度都是4.0×104mol·L1，，，，故B错误；C项，Na2CO3溶液中，根据电荷守恒可得c(OH−)＋c(HCO3)＋2c(CO32)＝c(H＋)＋c(Na＋)，又根据物料守恒可得c(Na＋)＝2[c(HCO3)＋c(CO32)＋c(H2CO3)]，两式联立可得c(OH−)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO3)，故C正确；D项，碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢的原理：CaSO4(s)＋CO32(aq)CaCO3(s)＋SO42−(aq)，故D正确；故选B。7．难溶物在水溶液中存在沉淀溶解平衡，已知Ksp(CaSO4)=9.0×106，Ksp(CaCO3)=2.8×109，离子浓度与物质常温下的溶解度关系如图所示，下列说法正确的是()A．L1为CaSO4曲线，L2为CaCO3曲线B．c1的数量级为104，c2=3.0×103mol/LC．常温下L1溶解度：a>d，a>eD．降低温度a点可移动至c点【答案】C【解析】Ksp(CaSO4)=9.0×106则饱和CaSO4溶液中。Ksp(CaCO3)=2.8×109，则。计算得知c(SO42)＞c(CO32)，则L2为CaSO4，L1为CaCO3。A项，L2为CaSO4，L1为CaCO3，A项错误；B项，c1、c2分别为饱和溶液中的离子浓度，则c1的数量级为105而c2=3×103，B项错误；C项，a→d点溶液中Ca2+增加而CO32减少，说明向该溶液中加入了Ca2+溶解平衡CaCO3(s)Ca2+(sq)+CO32(aq)逆向，所有CaCO3溶解度降低。所有溶解度a>d。a→e点溶液中CO32增加而Ca2+减少，说明向该溶液中加入了CO32溶解平衡CaCO3(s)Ca2+(sq)+CO32(aq)逆向，所有CaCO3溶解度降低。所有溶解度a>e。C项正确；D项，降低温度，CaCO3溶解平衡逆向，饱和溶液中离子浓度降低，a不会移向c点，D项错误；故选C。8．天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知Ksp(CaCO3)=108.7，某溶洞水体中lgc(X)(X为HCO3、CO32或Ca2+)与pH变化的关系如下图所示。下列说法错误的是()A．曲线②代表CO32B．Ka2(H2CO3)的数量级为1011C．a=4.35，b=2.75D．pH=10.3时，c(Ca2+)=107.6mol·L1【答案】C【解析】根据图象可知：横坐标代表pH，随着pH增大，溶液碱性增强，c(HCO3)、c(CO32)增大，先生成HCO3，再生成CO32，所以曲线①代表HCO3，曲线②代表CO32，因为碳酸钙是难溶物，因此随着c(CO32)增大，溶液中c(Ca2+)减小，推出曲线③代表Ca2+。A项，曲线②代表CO32，A正确；B项，电离平衡常数只受温度的影响，曲线①和②的交点代表c(HCO3)=c(CO32)，即Ka2=，故Ka2(H2CO3)的数量级为1011，B正确；C项，曲线②和③的交点，代表c(CO32)=c(Ca2+)，根据Ksp(CaCO3)=c(CO32)·c(Ca2+)=108.7，则c(CO32)=，即a=4.35；根据电离平衡常数Ka2=，c()=，即b=2.65，C错误；D项，当pH=10.3时，c(CO32)=101.1mol/L，根据Ksp(CaCO3)=c(CO32)·c(Ca2+)，c(Ca2+)=，D正确；故选C。9．已知相同温度下，Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Co(OH)2]。某温度下，Cu(OH)2和Co(OH)2的饱和溶液中lgc(Cu2+)、lgc(Co2+)与pOH[lgc(OH)]的关系如图所示。下列说法正确的是()A．Cu(OH)2沉淀不能转化为Co(OH)2沉淀B．该温度下Ksp[Cu(OH)2]=1.0×1010C．通过蒸发可使溶液由d点变到c点D．向饱和溶液中加入适量NaOH固体，可使溶液由a点移到b点【答案】D【解析】已知相同温度下，Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Co(OH)2]，则c(Cu2+)=c(Co2+)时，c(OH)较小，即pOH=lgc(OH)较大，由图可知曲线①代表lgc(Cu2+)与pOH的关系，曲线②代表lgc(Co2+)与pOH的关系。A项，只要Co2+浓度足够大，消耗OH可促进Cu(OH)2沉淀溶解平衡正向移动，可实现Cu(OH)2沉淀能转化为Co(OH)2沉淀，A错误；B项，已知相同温度下，Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Co(OH)2]，则c(Cu2+)=c(Co2+)时，c(OH)较小，即pOH=lgc(OH)较大，由图可知曲线①代表lgc(Cu2+)与pOH的关系，由c点可知该温度下Ksp[Cu(OH)2]=102×(109)2=1.0×1020，B错误；C项，d点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c(OH)、c(Cu2+)均增大，所以不能使溶液由d点变到c点，故C错误；D项，加入适量NaOH固体，溶液中OH离子浓度增大，由于温度不变，Ksp不变，Co2+离子浓度减小，lgc(Co2+)值增大，可使溶液由a点移到b点，D正确；故选D。10．ROH是一元弱碱，难溶盐RA、RB的两饱和溶液中c(A)或c(B)随c(OH)而变化，A、B不发生水解。实验发现，298K时c2(A)与c(OH)或c2(B)与c(OH)的关系如图所示，甲表示c2(A)与c(OH)关系。下列叙述错误的是()A．RA饱和溶液在pH=6时，c(A)≈1.73×105mol·L1B．RB的溶度积Ksp(RB)的数值为5×1011C．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)的数值为2×106D．当RB的饱和溶液pH=7时，c(R+)+c(H+)<c(B)+c(OH)【答案】C【解析】A项，RA饱和溶液pH=6时，c(H+)=106mol/L，c(OH)=108mol/L，据图可知此时c2(A)=30×1011(mol/L)2，所以c(A)≈1.73×105mol·L1，A项正确；B项，RB的饱和溶液中存在平衡RBR++B、R++H2OROH+H+，当溶液酸性越强，R的水解程度越弱，c(R+)和c(B)的大小越接近，据图可知当c(OH)接近0时(酸性强)，c2(B)=5×1011(mol/L)2，此时c(R+)=c(B)，Ksp(RB))=c(R+)·c(B)=c2(B)=5×1011，B项正确；C项，RB溶液中存在物料守恒c(R+)+c(ROH)=c(B)，Kb(ROH)=，若调节pH使碱性增强时加入的碱不是ROH，则c(R+)=c(ROH)时，满足c(R+)=c(ROH)=c(B)，Ksp(RB)=c(R+)c(B)=c(B)·c(B)=5×1011，所以此时c2(B)=10×1011，据图可知此时c(OH)=2×108mol/L，即Kb(ROH)=2×108，C项错误；D项，RB饱和溶液若不加入其他物质，由于R+的水解，溶液会显酸性，所以pH=7时需要加入碱，若加入的碱不是ROH，则还有其他阳离子，此时根据电荷守恒可知c(R+)+c(H+)<c(B)+c(OH)，D项正确；故选C。11．某温度下，向10mL0.1mol·L1NaCl溶液和10mL0.1mol·L1K2CrO4溶液中分别滴加0.1AgNO3溶液。滴加过程中pM[或]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如下图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法正确的是()A．该温度下，Ksp(Ag2CrO4)的数量级为1011B．a1、b、c三点所示溶液中c(Ag+)：a1＞b＞cC．若将上述NaCl溶液浓度改为0.2，则a1点会平移至a2点D．用AgNO3标准溶液滴定K2CrO4溶液时，可用NaCl溶液作指示剂【答案】C【解析】A项，b点时恰好反应生成Ag2CrO4，，，则，该温度下，故A错误；B项，a1点恰好完全反应，，c(Cl)=1.0mol·L－1，则c(Ag+)=1.0mol·L－1，b点c(Ag+)=2.0mol·L－1，c点，K2CrO4过量，c(CrO42)约为原来的，c(CrO42)=0.025mol·L－1，则c(Ag+)，a1、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag+)最大，故B错误；C项，温度不变，氯化银的溶度积不变，若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L1，平衡时，但需要的硝酸银溶液的体积变成原来的2倍，因此a1点会平移至a2点，故C正确；D项，当溶液中同时存在Cl和CrO42时，加入硝酸银溶液，Cl先沉淀，沉淀颜色为白色。Ag2CrO4为红棕色沉淀，故D错误；故选C。12．ROH是一元弱碱。难溶盐RA的饱和溶液中c(A)随c(OH)而变化，A不发生水解。298K时，c2(A)与c(OH)有如下图所示线性关系。下列叙述错误的是()A．pH=6时，c(A)＜2×105mol/LB．ROH的电离平衡常数Kb(ROH)=2×106C．RA的溶度积Ksp(RA)=2×1010D．c2(A)=Ksp(RA)+[Ksp(RA)×c(OH)]/Kb(ROH)【答案】B【解析】A项，由图可知pH=6，即c(OH)=1×108mol/L时，c2(A)=30×1011mol2/L2，c(A)=mol/L＜2×105mol/L，A正确；B项，由图可知，c(OH)=0时，可看作溶液中有较大浓度的H+，此时R+的水解极大地被抑制，溶液中c(R+)=c(A)，则，，当时，由物料守恒知，则，，则，由图可知此时溶液中c(OH)=2×108mol/L，所以ROH的电离平衡常数=2×108，B错误；C项，根据选项B可知RA的溶度积Ksp(RA)=2×1010，C正确；D项，物料守恒为，根据溶度积常数和电离常数可知，因此溶液中存在c2(A)=Ksp(RA)+[Ksp(RA)×c(OH)]/Kb(ROH)，D正确；故选B。13．常温下，CaSO4、CaCO3、MnCO3三种物质的pM与pR的关系如图所示，已知：pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数；离子浓度≤105mo1·L1时认为其沉淀完全。下列说法错误的是A．常温下，溶度积：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3B．O点对应CaCO3的饱和溶液C．常温下，向物质的量浓度均为0.5mol·L1Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中逐滴加入CaC12溶液，当CO32恰好完全沉淀时，溶液中c(SO42)=101.4mo1·L1D．常温时，CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常数K=0.01【答案】D【解析】A项，根据X、Y、Z三点数值计算CaSO4、CaCO3、MnCO3的Ksp值，Ksp(MnCO3)=c(CO32)×c(Mn2+)=105.3×105.3=1010.6；同理，Ksp(CaCO3)=108.6；Ksp(CaSO4)=105，所以溶度积：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3，故A正确；B项，pM越大，阳离子浓度，pR越大，阴离子浓度越小，O点对CaCO3而言Qc=c(CO32)×c(Ca2+)＞Ksp，所以是过饱和溶液，要析出沉淀，故B正确；C项，由Ksp(CaSO4)=105，Ksp(CaCO3)=108.6，当CO32恰好完全沉淀时，离子浓度c(CO32)≤105mo1·L1时认为其沉淀完全，此时，溶液中，故C正确；D项，由A项分析可知Ksp(MnCO3)=1010.6，Ksp(CaCO3)=108.6，CaCO3(s)+Mn2+(aq)MnCO3(s)+Ca2+(aq)的平衡常数，故D错误；故选D。14．已知：pCu＝－lgc(Cu＋)，pX＝－lgc(X－)(X－表示Cl－、Br－、I－)。298K时，Ksp(CuCl)＝a×10－6，Ksp(CuBr)＝b×10－9，Ksp(CuI)＝c×10－12。在CuCl、CuBr、CuI的饱和溶液中阳离子和阴离子浓度关系如图所示。下列说法正确的是()A．298K时，在CuCl的饱和溶液中加入少量NaCl，c(Cu＋)和c(Cl－)都减小B．图中x代表CuI曲线，且P点c(Cu＋)＝c(I－)C．298K时，增大M点的阴离子浓度，则M点沿着曲线y向N点移动D．298K时，CuBr(s)＋I－(aq)CuI(s)＋Br－(aq)的平衡常数K的数量级为103或102【答案】D【解析】CuCl的饱和溶液中存在溶解平衡：CuCl(s)Cu＋(aq)＋Cl－(aq)，加入少量NaCl，c(Cl－)增大，平衡逆向移动，c(Cu＋)减小，A错误；图中横、纵坐标之和pCu＋pX＝－lgc(Cu＋)＋[－lgc(X－)]＝－lg[c(Cu＋)·c(X－)]＝－lgKsp(CuX)，故横、纵坐标之和越小，对应的Ksp越大，因此x代表CuCl曲线，P点c(Cu＋)＝c(Cl－)或根据P点横、纵坐标均为3，c(Cu＋)＝c(X－)＝10－3mol·L－1，计算出Ksp(CuX)＝10－6，B错误；y代表CuBr曲线，增大M点的c(Br－)，CuBr(s)Cu＋(aq)＋Br－(aq)平衡逆向移动，c(Cu＋)减小，而M点向N点移动时，pCu减小，pBr增大，即c(Cu＋)增大，c(Br－)减小，C错误；该反应的平衡常数K＝eq\f(cBr－,cI－)＝eq\f(cCu＋·cBr－,cCu＋·cI－)＝eq\f(KspCuBr,KspCuI)＝eq\f(b×10－9,c×10－12)＝eq\f(b,c)×103，故平衡常数的数量级为103或102，D正确。15．向AgCl悬浊液中滴加少量NaBr溶液，生成浅黄色的AgBr沉淀。T℃下，饱和溶液中lg[c(Ag+)]与lg[c(Xn)](Xn指Cl、Br、CO32)的关系如图所示。下列说法正确的是A．曲线①表示AgCl的沉淀溶解曲线B．升高温度，曲线②向上方平行移动C．T℃下，Ag2CO3的Ksp为109.7D．T℃下，反应AgCl(s)+Br(ag)AgBr(s)+Cl(aq)的平衡常数K=102.6【答案】D【解析】A项，向AgCl悬浊液中滴加少量NaBr溶液，生成浅黄色的AgBr沉淀，这说明溴化银的溶度积常数小于氯化银的，因此曲线①和曲线②分别表示AgBr、AgCl的沉淀溶解曲线，A错误；B项，升高温度溶度积常数增大，离子浓度增大，则曲线②向下方平行移动，B错误；C项，曲线③表示Ag2CO3的沉淀溶解曲线，根据A点数值可知T℃下，Ag2CO3的Ksp＝(10－1.5)2×10－8.2＝1011.2，C错误；D项，根据图像可知T℃下AgBr、AgCl的溶度积常数分别是10－12.3、10－9.7，因此反应AgCl(s)+Br(ag)AgBr(s)+Cl(aq)的平衡常数K=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)＝102.6，D正确；故选D。16．已知CaF2是难溶于水、可溶于酸的盐。常温下，用盐酸调节CaF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中与lgc(X)(X为Ca2+或F)的关系如图所示。下列说法错误的是()A．L2表示lgc(F)与的变化曲线B．Ksp(CaF2)的数量级为1010C．c点的溶液中：c(Cl)<c(Ca2+)D．a、b、c三点的溶液中：2c(Ca2+)=c(F)+c(HF)【答案】C【解析】已知HF的Ka=，则有=