題型整合練　離子平衡的相關(guān)圖像分析 1.(2024廣東佛山南海石門中學(xué)期中)常溫下,用0.10 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的鹽酸,滴定曲線如圖1實(shí)線。下列說法正確的是　(　　) 　 A.滴定過程中,眼睛注視滴定管內(nèi)液面變化 B.若用酚酞作指示劑,滴入半滴NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,溶液恰好變紅,一定達(dá)到滴定終點(diǎn) C.裝NaOH標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),用圖2所示方法排出滴定管內(nèi)的氣泡 D.若用該NaOH溶液滴定與鹽酸相同濃度的醋酸溶液,可用虛線表示滴定曲線,滴定終點(diǎn)是p點(diǎn) 2.(2024吉林長(zhǎng)春東北師范大學(xué)附屬中學(xué)期中)25 ℃時(shí),等體積兩種一元酸HA和HB的溶液分別用等濃度的NaOH溶液滴定,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.酸性:HAc點(diǎn) C.a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同 D.從c點(diǎn)到d點(diǎn),溶液中c(HA)·c(OH-)c(A-)不變(HA、A-分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子) 4.(2024湖北部分高中聯(lián)考協(xié)作體期中)草酸H2C2O4是二元弱酸。向100 mL 0.40 mol·L-1 H2C2O4溶液中加入1.0 mol·L-1KOH溶液調(diào)節(jié)pH,加水控制溶液體積為200 mL。測(cè)得溶液中微粒的δ(x)隨pH變化如圖所示,其中δ(x)=c(x)c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-),x代表微粒H2C2O4、HC2O4-或C2O42-。常溫時(shí),下列敘述正確的是(　　) A.曲線Ⅱ是C2O42-的變化曲線 B.曲線Ⅰ,隨pH增大,H2O的電離程度減小 C.pH=3時(shí),溶液中c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.40 mol·L-1 D.pH=4時(shí),c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-)=103 5.(2024遼寧沈陽第二中學(xué)月考)已知常溫下,Ka1(H2S)=9.1×10-8, Ka2(H2S)=1.1×10-12。某二元酸H2R易溶于水,將NaOH溶液滴入等物質(zhì)的量濃度H2R溶液中,H2R、HR-、R2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.常溫下,H2R HR-+H+的電離平衡常數(shù)Ka1=10-6.37 B.常溫下,在pH=10.25時(shí),c(R2-)=c(HR-)>c(OH-)>c(H+) C.當(dāng)V(NaOH)∶V(H2R)=3∶2時(shí),c(R2-)+c(OH-)=3c(H2R)+c(HR-)+c(H+) D.向Na2R溶液中加入足量H2S溶液,發(fā)生反應(yīng):R2-+H2S HS-+HR- 6.鉻酸鈉(Na2CrO4)水溶液中存在如下平衡:2H++2CrO42- 2HCrO4- Cr2O72-+H2O,25 ℃時(shí),在1.00 mol·L-1鉻酸鈉溶液中,各種含鉻離子的分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。 下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.Na2CrO4溶液中,CrO42-發(fā)生水解而使溶液呈堿性 B.鉻酸(H2CrO4)的二級(jí)電離常數(shù)Ka2=10-6.4 C.要得到純度較高的Na2CrO4溶液,應(yīng)控制pH>9 D.pH=6時(shí),Na2CrO4溶液中存在:c(Na+)=2c(CrO42-)+2c(HCrO4-)+2c(Cr2O72-) 7.(2024四川成都第七中學(xué)期中)一定溫度下,金屬硫化物的沉淀溶解平衡曲線如圖所示?？v坐標(biāo)p(Mn+)表示-lgc(Mn+),橫坐標(biāo)p(S2-)表示-lgc(S2-),下列說法不正確的是(　　) A.該溫度下,Ag2S的Ksp=1.0×10-50 B.該溫度下,溶解度的大小順序?yàn)镹iS>SnS C.SnS和NiS的飽和溶液中c(Sn2+)c(Ni2+)=104 D.向濃度均為0.1 mol·L-1的Ag+、Ni2+、Sn2+混合溶液中逐滴加入飽和Na2S溶液,析出沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS 8.(2024遼寧沈陽重點(diǎn)高中聯(lián)合體期中)常溫下,AgCl(白色)與Ag2CrO4(磚紅色)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,pAg=-lgc(Ag+),pX= -lgc(X),X=Cl-或CrO42-。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.Ksp(Ag2CrO4)=10-11.4 B.區(qū)域Ⅰ只存在AgCl沉淀,區(qū)域Ⅱ只存在Ag2CrO4沉淀 C.向Cl-、CrO42-均為0.1 mol/L的混合溶液中逐滴加入稀硝酸銀溶液,先析出AgCl沉淀 D.反應(yīng)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO42-(aq)的平衡常數(shù)K為108.2 答案與分層梯度式解析 題型整合練　離子平衡的相關(guān)圖像分析 1.C　滴定過程中,眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若用酚酞作指示劑,滴入最后半滴NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,溶液恰好變紅,且半分鐘內(nèi)不變色,則達(dá)到滴定終點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH標(biāo)準(zhǔn)液使用堿式滴定管盛裝,可用圖2所示方法排出滴定管內(nèi)的氣泡,C項(xiàng)正確;相同濃度的鹽酸和醋酸溶液,因?yàn)辂}酸是強(qiáng)酸,所以電離出的氫離子比醋酸多,pH小于醋酸溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.B　由題圖可以看出,滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),HB消耗NaOH溶液的體積大,則c(HB)>c(HA),而起始時(shí)pH(HB溶液)>pH(HA溶液),所以酸性HA> HB,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可以看出,滴定HA溶液的終點(diǎn)pH=7,則HA是強(qiáng)酸,c(HA)=c(H+)=0.1 mol·L-1,初始時(shí),HB溶液的pH為3,而酸性HA> HB,說明HB是弱酸,部分電離,則c(HB)>10-3 mol·L-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;HB是弱酸,部分電離,對(duì)應(yīng)的pH=3,則電離部分c電離(HB)≈c(H+)= 10-3 mol·L-1,由題圖可知滴定等體積的兩種酸時(shí)滴定HB溶液消耗的氫氧化鈉是滴定HA溶液的兩倍,則c初始(HB)=2c(HA)=0.2 mol·L-1,則酸HB的電離度約為10-3mol·L-10.2mol·L-1×100%=0.5%,B項(xiàng)正確;甲基橙變色范圍為3.1~4.4,由題圖可知該pH范圍內(nèi)NaOH溶液滴定HB未發(fā)生突躍,不可用甲基橙作指示劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.D　由于Ka(HCOOH)>Ka(CH3COOH),所以pH和體積相同的兩種酸溶液稀釋相同倍數(shù),HCOOH溶液pH變化大,由題圖可知,曲線Ⅱ的pH變化大,則曲線Ⅱ代表HCOOH溶液,曲線Ⅰ代表CH3COOH溶液,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酸抑制水電離,b點(diǎn)pH小,對(duì)水的電離抑制程度大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;體積和pH均相同的HCOOH和CH3COOH溶液,c(CH3COOH)>c(HCOOH),分別與NaOH恰好中和后,CH3COOH消耗的NaOH較HCOOH多,則溶液中n(Na+)較多,C項(xiàng)錯(cuò)誤;c(HA)·c(OH-)c(A-)=c(HA)·c(OH-)·c(H+)c(A-)·c(H+)=KWKa(HA),從c點(diǎn)到d點(diǎn),溫度不變,則KW、Ka(HA)不變,因此c(HA)·c(OH-)c(A-)不變,D項(xiàng)正確。 4.D　H2C2O4是二元弱酸,存在H2C2O4 H++HC2O4-、HC2O4- H++ C2O42-,增大pH,c(H+)減小,兩個(gè)電離平衡正向移動(dòng),H2C2O4濃度持續(xù)減小,C2O42-濃度持續(xù)增大,HC2O4-濃度先增大后減小,故曲線Ⅰ是H2C2O4的變化曲線,曲線Ⅱ是HC2O4-的變化曲線,曲線Ⅲ是C2O42-的變化曲線;利用兩個(gè)交點(diǎn)可求得Ka1=c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4)=10-1.3,Ka2=c(C2O42-)·c(H+)c(HC2O4-)=10-4.3。由分析可知,A錯(cuò)誤;加入KOH溶液,c(H2C2O4)減小,酸性減弱,H2O的電離程度增大,B錯(cuò)誤;H2C2O4溶液初始體積為100 mL,加入KOH溶液調(diào)節(jié)pH,加水控制溶液體積為200 mL,所以pH=3時(shí),c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.20 mol·L-1,C錯(cuò)誤;c2(HC2O4-)c(H2C2O4)·c(C2O42-)= c(HC2O4-)·c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4)·c(C2O42-)·c(H+)=Ka1Ka2=10-1.310-4.3=103,D正確。 5.C　pH=6.37時(shí)c(H2R)=c(HR-),常溫下,H2R HR-+H+的電離平衡常數(shù)Ka1=c(HR-)·c(H+)c(H2R)=c(H+)=10-6.37,A項(xiàng)正確;pH=10.25時(shí)c(R2-)=c(HR-),溶液顯堿性,溶液中離子濃度關(guān)系為c(R2-)=c(HR-)>c(OH-)>c(H+),B項(xiàng)正確;等物質(zhì)的量濃度時(shí),V(NaOH)∶V(H2R)=3∶2,則溶液中存在物料守恒:2c(Na+)=3c(R2-)+3c(HR-)+3c(H2R),電荷守恒:c(Na+)+c(H+)= 2c(R2-)+c(HR-)+c(OH-),兩式整理可得c(R2-)+2c(OH-)=3c(H2R)+ c(HR-)+2c(H+),C項(xiàng)錯(cuò)誤;Ka1(H2R)>Ka1(H2S)>Ka2(H2R)>Ka2(H2S),則酸性:H2R>H2S>HR->HS-,向Na2R溶液中加入足量H2S溶液只能生成NaHR和NaHS,發(fā)生的反應(yīng)為R2-+H2S HS-+HR-,D項(xiàng)正確。 6.D　鉻酸鈉(Na2CrO4)水溶液中存在平衡:2H++2CrO42- 2HCrO4- Cr2O72-+H2O,說明HCrO4-只有部分電離,Na2CrO4是強(qiáng)堿弱酸鹽,CrO42-水解使溶液呈堿性,A項(xiàng)正確;鉻酸(H2CrO4)第二步電離為HCrO4- H++CrO42-,在M點(diǎn),c(CrO42-)=c(HCrO4-),pH=6.4,Ka2= c(CrO42-)·c(H+)c(HCrO4-)=c(H+)=10-6.4,B項(xiàng)正確;pH>9時(shí),溶液中的含鉻離子主要為CrO42-,所以要得到純度較高的Na2CrO4溶液,應(yīng)控制pH>9,C項(xiàng)正確;pH=6時(shí),Na2CrO4溶液中存在:c(Na+)=2c(CrO42-)+2c(HCrO4-)+ c(Cr2O72-),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.C　由a點(diǎn)可知,當(dāng)c(S2-)=10-30 mol·L-1時(shí),c(Ag+)=10-10 mol·L-1, Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)=(10-10)2×10-30=10-50,A正確;由SnS、NiS的沉淀溶解平衡曲線可知,當(dāng)兩條曲線表示的c(S2-)相同時(shí),對(duì)應(yīng)的c(Ni2+)>c(Sn2+),由于SnS和NiS沉淀類型相同,則溶解度的大小關(guān)系為NiS>SnS,B正確;根據(jù)NiS的溶解平衡曲線上b點(diǎn)數(shù)據(jù),可得Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=10-6×10-15=10-21,同理可得Ksp(SnS)= c(Sn2+)·c(S2-)=10-25,SnS和NiS的飽和溶液中c(Sn2+)c(Ni2+)=c(Sn2+)c(S2-)c(Ni2+)c(S2-)= Ksp(SnS)Ksp(NiS)=10-4,C錯(cuò)誤;Ag+、Ni2+與Sn2+的濃度均為0.1 mol·L-1,分別生成Ag2S、NiS與SnS沉淀時(shí),需要的c(S2-)分別為10-48 mol·L-1、 10-20 mol·L-1、10-24 mol·L-1,因此生成沉淀的先后順序?yàn)锳g2S、SnS、NiS,D正確。 8.B　b點(diǎn)在Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線上,根據(jù)該點(diǎn)的坐標(biāo)可知Ksp(Ag2CrO4)=(10-0.7)2×10-10=10-11.4,A正確;橫、縱坐標(biāo)數(shù)值為負(fù)對(duì)數(shù)值,越往右和越往上,濃度越小,區(qū)域Ⅰ內(nèi)Ag2CrO4和AgCl的離子積均大于Ksp,故均能產(chǎn)生沉淀,區(qū)域Ⅱ處于Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線的下方,存在Ag2CrO4沉淀,處于AgCl沉淀溶解平衡曲線的上方,不存在AgCl沉淀,B錯(cuò)誤;根據(jù)a點(diǎn)坐標(biāo)可知,Ksp(AgCl)=10-2.8×10-7=10-9.8,則對(duì)于AgCl,形成沉淀時(shí)需要c(Ag+)≥Ksp(AgCl)c(Cl-)=10-9.80.1 mol/L=10-8.8 mol/L,對(duì)于Ag2CrO4,形成沉淀需要c(Ag+)≥Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)=10-11.40.1 mol/L= 10-5.2 mol/L,顯然形成AgCl沉淀需要的銀離子濃度更低,故先析出AgCl沉淀,C正確;由上述分析可知,Ksp(AgCl)=10-9.8,Ksp(Ag2CrO4)= 10-11.4,則反應(yīng)Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO42-(aq)的平衡常數(shù)K=Ksp(Ag2CrO4)[Ksp(AgCl)]2=10-11.4(10-9.8)2=108.2,D正確。

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