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）

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A．甘氨酸具有两性
B．曲线c代表NH2CH2COO－
C．NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－＋H2O⇌NHeq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3))CH2COOH＋OH－
的平衡常数K＝10－11.65
D．c2(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－)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⇌eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))eq \s\up12(＋)和eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))eq \s\up12(＋)＋NH3⇌eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）2))eq \s\up12(＋)，lg[c(M)/(ml·L－1)]与lg[c(NH3)/(ml·L－1)]的关系如下图所示(其中M代表Ag＋、Cl－、eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))eq \s\up12(＋)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eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))＋＋NH3⇌
[Ag(NH3)2]＋的平衡常数K的值为103.81
D．c(NH3)＝0.01ml·L－1时，溶液中c([Ag(NH3)2]＋)>c(eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))＋)>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 eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )，Ksp(AgCl)＝Ksp(Ag2CrO4)
C．Ag2CrO4＋2Cl－⇌2AgCl＋CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的平衡常数K＝107.9
D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1ml·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0.100ml·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1.0×10－5ml·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0.100ml·L－1
C．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)/(ml·L－1)]；c(M)≤10－5ml·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]＝10－8.5
B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为eq \f(10－10,3)ml·L－1
C．浓度均为0.01ml·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＋)＝0.2ml·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 eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) )＝eq \f(n（AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）,n总（含Ag微粒）)]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＋)＝10－7.21ml·L－1
C．当c(Cl－)＝10－2ml·L－1时，溶液中c(AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) )>c(Ag＋)>c(AgCl eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )
D．25℃时，AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋Cl－⇌AgCleq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))的平衡常数K＝100.2
7．[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lgeq \f(c（HF）,c（H＋）)的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.L1代表－lgc(Sr2＋)与lgeq \f(c（HF）,c（H＋）)的变化曲线
B.Ksp(SrF2)的数量级为10－9
C．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．0.1ml·L－1NaH2RO4溶液的pH大于7
B．溶液中存在eq \f(Ka1,Ka2)＝10－4.78
C．RO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ＋H2O⇌HROeq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))＋OH－的水解常数为10－2.50
D．Na2HRO4溶液中存在：
c(Na＋)>c(HRO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )>c(RO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) )>c(H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) )
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NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH和OH－，使溶液显碱性，也可既发生电离又发生水解生成NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－。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NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH浓度较大，故a曲线代表NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH的分布分数，同理可知c曲线代表NH2CH2COO－的分布分数，B正确；NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－＋H2O⇌NHeq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3))CH2COOH＋OH－的平衡常数K＝eq \f(c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH）·c（OH－）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）)，25℃时，根据坐标（2.35，0.50）可知，pH＝2.35时，c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）＝c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH），则K＝c（OH－）＝eq \f(Kw,c（H＋）)＝10－11.65，C正确；由C项的分析可知，eq \f(c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）)＝eq \f(10－11.65,c（OH－）)，对坐标（9.78，0.50）进行分析可得电离平衡NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－⇌NH2CH2COO－＋H＋的电离常数K′＝10－9.78，eq \f(c（NH2CH2COO－）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）)＝eq \f(K′,c（H＋）)＝eq \f(10－9.78,c（H＋）)，则eq \f(c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）)×eq \f(c（NH2CH2COO－）,c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）)＝eq \f(10－11.65,c（OH－）)×eq \f(10－9.78,c（H＋）)<1，即c2（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COO－）>c（NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(3)) CH2COOH）·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）＝10－1ml·L－1时c（Cl－）＝10－2.35ml·L－1，c（Ag＋）＝10－7.40ml·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10－2.35ml·L－1和10－5.16ml·L－1，则eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))＋＋NH3⇌[Ag（NH3）2]＋的平衡常数K＝eq \f(c（\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）2))\s\up12(＋)）,c（\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))\s\up12(＋)）c（NH3）)＝eq \f(10－2.35,10－5.16×10－1)＝103.81，故C正确；由分析可知，当c（NH3）＝0.01ml·L－1时，溶液中c（eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）2))＋）>c（eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(Ag（NH3）))＋）>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 eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）＝（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＝eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c2（Cl－）)，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K＝eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）,c2（Cl－）)＝eq \f(c（CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c2（Ag＋）,c2（Cl－）·c2（Ag＋）)＝eq \f(Ksp（AgCrO4）,K eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(sp)) （AgCl）)＝eq \f(1×10－11.7,（1×10－9.8）2)＝1×107.9，C正确；向NaCl、Na2CrO4均为0.1ml·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0.100ml·L－1×1.5mL＝c（I－）×15mL，解得c（I－）＝0.01ml·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＋）＝eq \f(Ksp（AgBr）,1×10－5ml·L－1)＝5.4×10－8ml·L－1，此时Qc（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝5.4×10－8×eq \f(15×0.01,18)＝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＋）＝10－3ml·L－1，故Al（OH）3的溶解度为10－3ml·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＋）＝0.1ml·L－1，若c（Cu2＋）＝0.2ml·L－1>0.1ml·L－1，c（Al3＋）>10－5ml·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 eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、AgCl eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 和AgCl eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ，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＋）＝eq \f(Ksp（AgCl）,c（Cl－）)＝eq \f(10－9.75,10－2.54)ml·L－1＝10－7.21ml·L－1，B正确；当c（Cl－）＝10－2ml·L－1时，图中横坐标为lgc（Cl－）＝－2，由图可知，此时c（AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）>c（Ag＋）>c（AgCl eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ），C正确；AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋Cl－⇌AgCleq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))的平衡常数K＝eq \f(c（AgCl eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c（AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ）·c（Cl－）)，图中横坐标为－0.2即c（Cl－）＝10－0.2ml·L－1时，表示AgCl eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 与AgCl eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的曲线相交，即二者浓度相等，此时K＝eq \f(1,c（Cl－）)＝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lgeq \f(c（HF）,c（H＋）)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lgeq \f(c（HF）,c（H＋）)＝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＋）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⇌H2ROeq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))＋H＋，结合图像特点可知，pH＝2.20时，c（H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ）＝c（H3RO4），所以Ka1＝eq \f(c（H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ）·c（H＋）,c（H3RO4）)＝c（H＋）＝10－2.20；②H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ⇌HROeq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))＋H＋，同理可得Ka2＝eq \f(c（HRO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）·c（H＋）,c（H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ）)＝10－6.98；③HRO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ⇌ROeq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4))＋H＋，同理可得Ka3＝eq \f(c（RO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ）·c（H＋）,c（HRO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ）)＝10－11.50。0.1ml·L－1NaH2RO4溶液中存在H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 的水解平衡和电离平衡，由Ka1＝－2.20可得H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋H2O⇌H3RO4＋OH－的Kh＝eq \f(Kw,Ka1)＝10－11.8Ka3，则HRO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的水解程度大于电离程度，故c（H2RO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ）>c（RO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ），D项错误。