统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练20水解平衡及沉淀溶解平衡图像分析（附解析）

练20　水解平衡及沉淀溶解平衡图像分析1．[2022·辽宁卷]甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25℃时，NHCH2COOH、NHCH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是(　　)A．甘氨酸具有两性B．曲线c代表NH2CH2COO－C．NHCH2COO－＋H2O⇌NHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65D．c2(NHCH2COO－)<c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－)2．[2023·新课标卷]向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水，发生反应Ag＋＋NH3⇌和＋NH3⇌，lg[c(M)/(mol·L－1)]与lg[c(NH3)/(mol·L－1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、或[Ag(NH3)2]＋)。下列说法错误的是(　　)A．曲线Ⅰ可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线B．AgCl的溶度积常数Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝10－9.75 C．反应＋＋NH3⇌[Ag(NH3)2]＋的平衡常数K的值为103.81D．c(NH3)＝0.01mol·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c(＋)>c(Ag＋)3．[2023·全国乙卷]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(CrO)，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)C．Ag2CrO4＋2Cl－⇌2AgCl＋CrO的平衡常数K＝107.9D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L－1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀4．[2022·湖南卷]室温时，用0.100mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lgc(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。下列说法正确的是(　　)A.a点：有白色沉淀生成B．原溶液中I－的浓度为0.100mol·L－1C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)5．[2023·全国甲卷]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pMpH关系图(pM＝－lg[c(M)/(mol·L－1)]；c(M)≤10－5mol·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]＝10－8.5B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为mol·L－1C．浓度均为0.01mol·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＋)＝0.2mol·L－1时二者不会同时沉淀6．[2023·四川宜宾一诊]湿法提银工艺中，浸出的Ag＋需加入Cl－进行沉淀。25℃时，平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ[如δ(AgCl)＝]随lgc(Cl－)的变化曲线如图所示。已知：lg[Ksp(AgCl)]＝－9.75。下列叙述错误的是(　　)A．AgCl溶解度随c(Cl－)增大而不断减小B．沉淀最彻底时，溶液中c(Ag＋)＝10－7.21mol·L－1C．当c(Cl－)＝10－2mol·L－1时，溶液中c(AgCl)>c(Ag＋)>c(AgCl)D．25℃时，AgCl＋Cl－⇌AgCl的平衡常数K＝100.27．[2023·山东新泰一中二模]已知SrF2属于难溶于水、可溶于酸的盐。常温下，用HCl调节SrF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中－lgc(X)(X为Sr2＋或F－)与lg的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.L1代表－lgc(Sr2＋)与lg的变化曲线B.Ksp(SrF2)的数量级为10－9C．a、c两点的溶液中均存在2c(Sr2＋)＝c(F－)＋c(HF)D．c点的溶液中存在c(Cl－)>c(Sr2＋)＝c(HF)>c(H＋)8．[2023·广东普通高中联合质量测评]已知H3RO4为三元弱酸。25℃时，某溶液中含R的各微粒分布分数(平衡时某微粒的浓度占所有微粒浓度之和的分数)随pH的变化关系如图所示。下列有关说法正确的是(　　)A．0.1mol·L－1NaH2RO4溶液的pH大于7B．溶液中存在＝10－4.78C．RO＋H2O⇌HRO＋OH－的水解常数为10－2.50D．Na2HRO4溶液中存在：c(Na＋)>c(HRO)>c(RO)>c(H2RO)练20　水解平衡及沉淀溶解平衡图像分析1．答案：D 解析：由题意可知，NH2CH2COOH在溶液中可电离出NH2CH2COO－和H＋，使溶液显酸性，也可发生水解生成NHCH2COOH和OH－，使溶液显碱性，也可既发生电离又发生水解生成NHCH2COO－。由上述分析可知，甘氨酸具有两性，A正确；酸性条件下消耗NH2CH2COOH水解产生的OH－，促进甘氨酸水解，使溶液中NHCH2COOH浓度较大，故a曲线代表NHCH2COOH的分布分数，同理可知c曲线代表NH2CH2COO－的分布分数，B正确；NHCH2COO－＋H2O⇌NHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝，25℃时，根据坐标（2.35，0.50）可知，pH＝2.35时，c（NHCH2COO－）＝c（NHCH2COOH），则K＝c（OH－）＝＝10－11.65，C正确；由C项的分析可知，＝，对坐标（9.78，0.50）进行分析可得电离平衡NHCH2COO－⇌NH2CH2COO－＋H＋的电离常数K′＝10－9.78，＝＝，则×＝×<1，即c2（NHCH2COO－）>c（NHCH2COOH）·c（NH2CH2COO－），D错误。2．答案：A解析：氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等，向饱和溶液中滴加氨水，溶液中银离子浓度减小，氯离子浓度增大、一氨合银离子增大，继续滴加氨水，一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。由分析可知，曲线Ⅳ表示Cl－，曲线Ⅳ可视为AgCl的溶解度随NH3浓度变化曲线，故A错误；AgCl的溶度积常数Ksp仅与温度有关，由图可知，当c（NH3）＝10－1mol·L－1时c（Cl－）＝10－2.35mol·L－1，c（Ag＋）＝10－7.40mol·L－1，则Ksp（AgCl）＝c（Cl－）·c（Ag＋）＝10－2.35×10－7.40＝10－9.75，B正确；由图可知，氨分子浓度对数为－1时，溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10－2.35mol·L－1和10－5.16mol·L－1，则＋＋NH3⇌[Ag（NH3）2]＋的平衡常数K＝＝＝103.81，故C正确；由分析可知，当c（NH3）＝0.01mol·L－1时，溶液中c（＋）>c（＋）>c（Ag＋），故D正确。3．答案：C解析：根据图像，由（1.7，5）可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag＋）·c（CrO）＝（1×10－5）2×1×10－1.7＝10－11.7。由（4.8，5）可得到AgCl的溶度积Ksp（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝1×10－5×1×10－4.8＝10－9.8，据此数据计算各选项结果。假设a点坐标为（4，6.5），此时分别计算反应的浓度熵Q得，Q（AgCl）＝10－10.5，Q（Ag2CrO4）＝10－17，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A错误；Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者的溶度积不相同，B错误；该反应的平衡常数表达式为K＝，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K＝＝＝＝＝1×107.9，C正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L－1 的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c（Ag＋）分别为10－8.8和10－5.35，说明此时沉淀Cl－需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D错误；故答案选C。4．答案：C解析：三种卤化银组成形式相同，Ksp小的物质先形成沉淀，故a点时形成的是黄色的AgI沉淀，A项错误；由图知，当消耗4.5mLAgNO3溶液时，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三种卤素离子浓度相同，故每种离子完全沉淀时均消耗1.5mLAgNO3溶液，则0.100mol·L－1×1.5mL＝c（I－）×15mL，解得c（I－）＝0.01mol·L－1，B项错误；当Br－恰好沉淀完全时，溶液体积为18mL，溶液中c（Ag＋）＝＝5.4×10－8mol·L－1，此时Qc（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝5.4×10－8×＝4.5×10－10>Ksp（AgCl），故此时有部分Cl－形成了沉淀，C项正确；b点时溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，AgNO3过量，c（Ag＋）最大，D项错误。5．答案：C解析：由点a（2，2.5）可知，此时pH＝2，pOH＝12，pM＝2.5，则Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－）＝10－2.5×10－12×3＝10－38.5，故A错误；pH＝4时Al3＋对应的pM＝3，即c（Al3＋）＝10－3mol·L－1，故Al（OH）3的溶解度为10－3mol·L－1，故B错误；由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3＋和Fe3＋，故C正确；由图可知，pH约为4.7，Cu2＋开始沉淀，此时c（Cu2＋）＝0.1mol·L－1，若c（Cu2＋）＝0.2mol·L－1>0.1mol·L－1，c（Al3＋）>10－5mol·L－1，则Al3＋、Cu2＋会同时沉淀，故D错误；答案选C。6．答案：A解析：由图可知，开始时AgCl的溶解度随着c（Cl－）增大而不断减小，但是当c（Cl－）增大到一定程度时，随着c（Cl－）增大生成AgCl、AgCl和AgCl，使AgCl溶解度增大，A错误；沉淀最彻底时AgCl最多，由图知此时c（Cl－）＝10－2.54，由lg[Ksp（AgCl）]＝－9.75可知，Ksp（AgCl）＝10－9.75，则此时c（Ag＋）＝＝mol·L－1＝10－7.21mol·L－1，B正确；当c（Cl－）＝10－2mol·L－1时，图中横坐标为lgc（Cl－）＝－2，由图可知，此时c（AgCl）>c（Ag＋）>c（AgCl），C正确；AgCl＋Cl－⇌AgCl的平衡常数K＝，图中横坐标为－0.2即c（Cl－）＝10－0.2mol·L－1时，表示AgCl与AgCl的曲线相交，即二者浓度相等，此时K＝＝100.2，D正确。7．答案：A解析：根据题意，SrF2浊液存在沉淀溶解平衡：SrF2（s）⇌Sr2＋＋2F－（aq），用HCl调节浊液pH存在平衡：H＋（aq）＋F－（aq）⇌HF（aq）。随着lg的增大，H＋（aq）＋F－（aq）⇌HF（aq）平衡逆向移动，F－浓度增大，溶解平衡逆向移动，c（Sr2＋）减小，则－lgc（Sr2＋）增大，对应曲线L2，A错误；Ksp（SrF2）＝c（Sr2＋）·c2（F－），取lg＝1，代入图示数据，Ksp（SrF2）＝10－4×（10－2.2）2＝10－8.4，数量级为10－9，B正确；根据物料守恒，得溶液中均存在2c（Sr2＋）＝c（F－）＋c（HF），C正确；由图可知c点处c（Sr2＋）＝c（F－），根据C项结论可得c（Sr2＋）＝c（HF），由图中数据可知c点溶液显酸性，c点溶液存在电荷守恒：c（H＋）＋2c（Sr2＋）＝c（Cl－）＋c（F－）＋c（OH－），由c（H＋）>c（OH－），c（Sr2＋）＝c（F－），可得c（Sr2＋）<c（Cl－），c点对应lg 大于0，则>1，即c（HF）>c（H＋），故溶液中存在c（Cl－）>c（Sr2＋）＝c（HF）>c（H＋），D正确。8．答案：C解析：H3RO4存在三步电离：①H3RO4⇌H2RO＋H＋，结合图像特点可知，pH＝2.20时，c（H2RO）＝c（H3RO4），所以Ka1＝＝c（H＋）＝10－2.20；②H2RO⇌HRO＋H＋，同理可得Ka2＝＝10－6.98；③HRO⇌RO＋H＋，同理可得Ka3＝＝10－11.50。0.1mol·L－1NaH2RO4溶液中存在H2RO的水解平衡和电离平衡，由Ka1＝－2.20可得H2RO＋H2O⇌H3RO4＋OH－的Kh＝＝10－11.8<Ka2，即H2RO的电离程度大于其水解程度，所以溶液的pH小于7，A项错误；＝＝104.78，B项错误；RO＋H2O⇌HRO＋OH－的水解常数Kh＝＝＝＝＝10－2.50，C项正确；Na2HRO4溶液中存在电离平衡（HRO⇌RO＋H＋）和水解平衡（HRO＋H2O⇌H2RO＋OH－），计算可得水解常数Kh＝＝10－7.02>Ka3，则HRO的水解程度大于电离程度，故c（H2RO）>c（RO），D项错误。