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北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版 专题十三　盐类的水解和沉淀溶解平衡 1.下列叙述不涉及盐类水解的是(　　) A.保存FeSO4溶液时加入少量铁屑 B.用NH4Cl溶液除铁锈 C.用MgCl2·6H2O制MgCl2需在HCl气流中 D.用热的纯碱溶液洗涤油污 答案　A　加入少量铁屑,可防止FeSO4溶液中Fe2+氧化变质,与盐类水解无关,A符合题意;NH4+水解使NH4Cl溶液呈酸性,H+可与铁锈反应达到除去铁锈的目的,B项不符合题意;在HCl气氛中加热可防止MgCl2水解,C项不符合题意;碳酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,能促进油脂水解,D项不符合题意。 2.已知物质的溶度积常数:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36。下列说法正确的是(　　) A.相同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度 B.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂 C.相同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小 D.向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS 答案　B　CuS和FeS类型相同,Ksp(CuS)<Ksp(FeS),故CuS的溶解度小于FeS,A错误;CuS比FeS更难溶,加入FeS可以将Cu2+转化为更难溶的CuS沉淀:FeS(s)+Cu2+(aq) Fe2+(aq)+CuS(s),B正确;Ksp(FeS)只与温度有关,温度不变,Ksp(FeS)不变,C错误;Ksp(CuS)<Ksp(FeS),向等浓度的FeCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,CuS先沉淀出来,D错误。 3.T ℃时,CdCO3和Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pCd2+为Cd2+浓度的负对数,pN为阴离子浓度的负对数。下列说法正确的是(　　) A.曲线Ⅰ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线 B.加热可使溶液由X点变到Z点 C.Y点对应的Cd(OH)2溶液是过饱和溶液 D.T ℃,在CdCO3(s)+2OH-(aq) Cd(OH)2(s)+CO32-(aq)平衡体系中,平衡常数K=102 答案　D　曲线Ⅱ上任一点c(Cd2+)·c(N)相等,故曲线Ⅱ是CdCO3的沉淀溶解平衡曲线,A错误;由以上分析可知,曲线Ⅰ是Cd(OH)2的沉淀溶解平衡曲线,Cd(OH)2(s) Cd2+(aq)+2OH-(aq),加热平衡正向移动,c(Cd2+)、c(OH-)都增大,B错误;由X点坐标知,T ℃时,Ksp[Cd(OH)2]=c(Cd2+)·c2(OH-)=10-4×(10-5)2=10-14,Y点Q[Cd(OH)2]=c(Cd2+)·c2(OH-)=10-4×(10-6)2=10-16,Q[Cd(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2],故为不饱和溶液,C错误;T ℃,由图可知,pCd2+=4时,即c(Cd2+)=10-4 mol·L-1,c(CO32-)=10-8 mol·L-1,Ksp(CdCO3)=10-4×10-8=10-12,在CdCO3(s)+2OH-(aq) Cd(OH)2(s)+CO32-(aq)平衡体系中,平衡常数K=c(CO32-)c2(OH-)=c(CO32-)c(Cd2+)c2(OH-)c(Cd2+)=Ksp(CdCO3)Ksp[Cd(OH)2]=102,D正确。 4.H2C2O4为二元弱酸,Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5,lg 6.4≈0.8,向20 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液中滴加0.2 mol/L KOH溶液,溶液中含碳微粒的存在形式与物质的量百分比随KOH溶液体积变化如图所示,下列说法中错误的是(　　) A.当c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,混合溶液pH≈4.2 B.滴入10 mL KOH溶液时,溶液呈酸性 C.滴入20 mL KOH溶液时,溶液中c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol/L D.滴入KOH溶液的过程中,可能出现c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(OH-) 答案　C　Ka2=c(C2O42-)·c(H+)c(HC2O4-),当c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,Ka2=c(H+)=6.4×10-5,pH=-lg 6.4×10-5≈5-0.8=4.2,A正确;当滴入10 mL KOH溶液时,溶质主要为KHC2O4,HC2O4-的水解平衡常数Kh=KWKa1=10-145.9×10-2≈1.7×10-13<Ka2,HC2O4-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,B正确;根据物料守恒,原溶液中:c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol/L,滴入20 mL KOH溶液后,若忽略体积变化,溶液体积从20 mL变为40 mL,则此时:c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.05 mol/L,C错误;H2C2O4为二元弱酸,在溶液中分步电离,在H2C2O4溶液中存在c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(OH-),则在滴入极少量KOH溶液时存在c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(OH-),D正确。 5.(双选)向K2CO3和KHCO3的混合溶液中加入少量CaCl2,测得溶液中离子浓度的关系如图所示,下列说法正确的是(　　) A.a、b、c三点对应的溶液中pH最大的为c点 B.该溶液中存在:c(H2CO3)c(HCO3-)<c(HCO3-)c(CO32-) C.向b点溶液中通入CO2可使b点溶液向c点溶液转化 D.b点对应的溶液中存在:3c(Ca2+)+c(K+)+c(H+)=3c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-) 答案　BC　HCO3-的电离平衡常数Ka2=c(CO32-)·c(H+)c(HCO3-),则c(CO32-)c(HCO3-)=Ka2c(H+),-lgc(CO32-)c(HCO3-)=-lgKa2c(H+),-lgc(CO32-)c(HCO3-)越小,c(H+)越小,pH越大,所以a、b、c三点对应溶液pH的大小顺序为a>b>c,A错误;H2CO3是二元弱酸,电离平衡常数:Ka1>Ka2,c(H2CO3)c(HCO3-)=c(H+)Ka1,c(HCO3-)c(CO32-)=c(H+)Ka2,所以溶液中存在c(H2CO3)c(HCO3-)<c(HCO3-)c(CO32-),B正确;向b点溶液中通入CO2,则c(HCO3-)增大,-lgc(CO32-)c(HCO3-)增大,所以可使b点溶液向c点溶液转化,C正确;根据电荷守恒可得:2c(Ca2+)+c(K+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)+c(Cl-),b点时-lgc(CO32-)c(HCO3-)=0,即c(CO32-)=c(HCO3-),则2c(Ca2+)+c(K+)+c(H+)=3c(CO32-)+c(OH-)+c(Cl-),故D错误。 6.(双选)25 ℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示c(HX)c(X-)、c(Cu2+)、c(Fe2+)]随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],一般认为当溶液中离子浓度≤1×10-5 mol/L时,该离子沉淀完全。下列有关分析正确的是(　　) A.②代表滴定CuSO4溶液的变化关系 B.滴定HX溶液至a点时,溶液的pH=8 C.滴定HX溶液至c(X-)=c(HX)时,溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) D.如果完全除去工业废水中的Cu2+,需要调节溶液的pH≥6.7 答案　BD　由Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2]可知,曲线①表示氢氧化钠溶液滴定硫酸铜溶液的变化关系、曲线②表示氢氧化钠溶液滴定硫酸亚铁溶液的变化关系、曲线③表示氢氧化钠溶液滴定HX溶液的变化关系,由图可知,Ksp[Cu(OH)2]=1×(10-9.8)2=10-19.6、Ksp[Fe(OH)2]=1×(10-7.5)2=10-15、HX的电离常数Ka=c(X-)c(H+)c(HX)=1×10-5。曲线①表示滴定硫酸铜溶液的变化关系,A错误;由图可知,a点时,c(Fe2+)与c(HX)c(X-)相等,则Ksp[Fe(OH)2]c2(OH-)=c(H+)Ka,c(OH-)=Ka×Ksp[Fe(OH)2]KW=10-5×10-1510-14 mol/L=10-6 mol/L,所以溶液的pH为8,B正确;曲线③表示氢氧化钠溶液滴定HX溶液的变化关系,当滴定HX溶液至c(X-)=c(HX)时,溶液的pH为5.0,溶液呈酸性,氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,C错误;由分析可知,曲线①表示滴定硫酸铜溶液的变化关系,氢氧化铜的溶度积为10-19.6,则当废水中铜离子完全沉淀时c(OH-)=10-7.3 mol/L,所以完全除去工业废水中的铜离子,需要调节溶液的pH≥6.7,D正确。 7.(双选)在“水质研学行动”中,科学兴趣小组对某地矿泉水进行了检测。室温下,测得该水中p(X)与pOH关系如图所示[已知:p(X)=-lg c(X),X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2+]。下列说法错误的是(　　) A.曲线③代表p(Ca2+)随pOH的变化 B.该温度下,pH+12p(CO32-)=10.8 C.该温度下的Ksp(CaCO3)=1×10-9.2 D.当p(Ca2+)=6.1时,p(HCO3-)=1.8 答案　AD　pH增大,溶液碱性增强,HCO3-、CO32-浓度都增大,pH较小时c(HCO3-)>c(CO32-),根据p(X)=-lg c(X),pOH=-lg c(OH-),碱性越强,pOH越小,HCO3-、CO32-浓度越大,p(X)越小,因此曲线③代表p(HCO3-)随pOH的变化,②代表p(CO32-)随pOH的变化,①代表p(Ca2+)随pOH的变化。由上述分析可知,曲线①代表p(Ca2+)随pOH的变化,A错误;根据分析可知,曲线②代表p(CO32-)随pOH的变化,当pOH=3.7时,根据水的离子积可知14=pOH+pH,得pH=14-3.7=10.3,p(CO32-)=1.0,可得pH+12p(CO32-)=10.3+12×1.0=10.8,B正确;当pOH=5.5时,p(CO32-)=p(Ca2+)=4.6,故Ksp(CaCO3)=c(CO32-)c(Ca2+)=10-4.6×10-4.6=10-9.2,C正确;根据点(3.7,1.0),Ka1(H2CO3)=c(H+)c(CO32-)c(HCO3-)=c(H+)=10-10.3,根据点(7.7,5.0),Kh(HCO3-)=c(H2CO3)c(OH-)c(HCO3-)=c(OH-)=10-7.7,当p(Ca2+)=6.1时,根据Ksp(CaCO3)=10-9.2可知p(CO32-)=3.1,代入Ka1(H2CO3)=c(H+)c(CO32-)c(HCO3-)=10-10.3,得c(H+)c(HCO3-)=10-10.310-3.1=10-7.2①,根据图中信息可知c(H2CO3)=10-5,代入Kh(HCO3-)=c(H2CO3)c(OH-)c(HCO3-)=10-7.7,得c(OH-)c(HCO3-)=10-7.710-5=10-2.7②,KW=c(H+)c(OH-)=10-14③,将①②③联立,解得c(HCO3-)=10-2.05 mol·L-1,p(HCO3-)=-lg c(HCO3-)=-lg 10-2.05=2.05,D错误。 8.(双选)GaCl3溶液中存在平衡:Ga3+ Ga(OH)2+ Ga(OH)2+ Ga(OH)3 Ga(OH)4-。常温下,向GaCl3溶液中加入NaOH溶液,Ga3+、Ga(OH)2+、Ga(OH)2+、Ga(OH)3、Ga(OH)4-的浓度分数(α)随溶液pH变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A.曲线b表示Ga(OH)2+的浓度分数随溶液pH的变化 B.Ga(OH)2++H2O Ga(OH)2++H+,该平衡常数K的数量级为10-4 C.x点,c(Na+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) D.y点,pH=lgK3+lgK42 答案　CD　由图示信息可知,随着pH增大,OH-浓度增大,平衡Ga3+ Ga(OH)2+ Ga(OH)2+ Ga(OH)3 Ga(OH)4-向右移动,故曲线a、b、c、d、e分别代表Ga3+、Ga(OH)2+、Ga(OH)2+、Ga(OH)3、Ga(OH)4-的浓度分数随溶液pH的变化。曲线b表示Ga(OH)2+的浓度分数随溶液pH的变化,A正确;Ga(OH)2++H2O Ga(OH)2++H+的平衡常数K=c[Ga(OH)2+]·c(H+)c[Ga(OH)2+],由图可知,pH=3.6时c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)2+],K=c(H+)=10-3.6,所以平衡常数K的数量级为10-4,B正确;由图示信息可知,x点表示c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)3],对应的溶液中所含溶质为NaCl、Ga(OH)3和Ga(OH)2Cl,c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),C错误;由图示信息可知,y点表示c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)4-],K3=c(H+)c[Ga(OH)3]c[Ga(OH)2+],K4=c(H+)c[Ga(OH)4-]c[Ga(OH)3],则K3×K4=c2(H+),即pH=-lg c(H+)=-lgK3×K4=-lgK3-lgK42,D错误。 9.室温下,通过下列实验探究NH4Fe(SO4)2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液的pH,测得pH约为5 2 向0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生沉淀 3 向0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中通入足量的NH3,产生红褐色沉淀 4 向0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中加入NaHS溶液,产生浅黄色沉淀 下列说法正确的是(　　) A.0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中存在:c(NH4+)+3c(Fe3+)=2c(SO42-) B.实验2中沉淀成分仅为Fe(OH)3 C.实验3得到的溶液中有c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(SO42-)>0.3 mol·L-1 D.实验4中发生反应的离子方程式为2Fe3++2HS- 2Fe2++2S↓+H2↑ 答案　C　A项,溶液中存在电荷守恒:c(NH4+)+3c(Fe3+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),测得pH约为5,则c(H+)>c(OH-),c(NH4+)+3c(Fe3+)<2c(SO42-),错误;B项,实验2中的沉淀有Fe(OH)3和BaSO4,错误;C项,0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中NH4Fe(SO4)2完全电离,NH4+水解,则c(NH4+)+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1,c(SO42-)=0.2 mol·L-1,故c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(SO42-)=0.3 mol·L-1,通入足量的NH3,导致溶液中NH4+、NH3·H2O的量增多,则有c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(SO42-)>0.3 mol·L-1,正确;D项,Fe3+氧化HS-生成S和Fe2+,根据Fe、S元素得失电子守恒配平离子方程式:2Fe3++HS- 2Fe2++S↓+H+,错误。 10.联氨(N2H4)可溶于水,在水中的电离方式与氨(NH3)相似。室温下,向0.1 mol/L联氨溶液中通入HCl,若通入HCl所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略。已知:N2H4电离平衡常数分别为Kb1≈1×10-6、Kb2≈1×10-15。下列说法不正确的是(　　) A.N2H4吸收等物质的量HCl所得溶液中:c(N2H62+)<c(N2H4) B.N2H4完全转化为N2H6Cl2时,溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+) C.2N2H5+ N2H4+N2H62+的平衡常数为K,则K=1×10-9 D.常温下,N2H6Cl2与N2H5Cl的混合溶液可能呈中性 答案　D　由N2H4在水中的电离方式与NH3相似可知,N2H4第一步电离为N2H4+H2O N2H5++OH-,第二步电离为N2H5++H2O N2H62++OH-。N2H4吸收等物质的量HCl所得溶液为N2H5Cl,N2H5+水解生成N2H4,Kh(N2H5+)=KWKb1=1×10-8,N2H5+电离生成N2H62+,Kh(N2H5+)>Kb2,故N2H5+水解程度大于电离程度,c(N2H62+)<c(N2H4),A项正确;N2H6Cl2溶液中电荷守恒式为c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+),B项正确;K=c(N2H4)·c(N2H62+)c2(N2H5+)=c(N2H4)·c(N2H62+)·c(OH-)c(N2H5+)·c(OH-)·(N2H5+)=Kb2Kb1=1×10-9,C项正确;根据A项分析,N2H5Cl溶液呈酸性,N2H6Cl2溶液中N2H62+只能水解,溶液呈酸性,故常温下,N2H6Cl2与N2H5Cl的混合溶液只能呈酸性,D项错误。 11.草酸钠(Na2C2O4)用作抗凝血剂。室温下,通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质: 实验 实验操作和现象 1 测得0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH=8.4 2 向0.2 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.2 mol·L-1盐酸,测得混合后溶液的pH=5.5 3 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中先滴加几滴H2SO4溶液,再滴加KMnO4溶液,振荡 4 向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀 下列有关说法正确的是(　　) A.0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(C2O42-)+c(HC2O4-) B.实验2得到的溶液中:c(H2C2O4)>c(Cl-)>c(C2O42-) C.实验3中MnO4-被还原成Mn2+,则反应的离子方程式:2MnO4-+5C2O42-+14H+ 2Mn2++10CO2↑+7H2O D.依据实验4可得:Ksp(CaC2O4)<2.5×10-3 答案　D　A项,根据电荷守恒可知,0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-),错误;B项,实验2反应生成等浓度的NaCl和NaHC2O4混合溶液,测得混合后溶液的pH=5.5,则HC2O4-的电离程度大于水解程度,故实验2得到的溶液中:c(Cl-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),错误;C项,实验3中MnO4-被还原成Mn2+,则反应的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O,错误;D项,向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2溶液,产生白色沉淀,则有Q=c(Ca2+)·c(C2O42-)=0.12×0.12=2.5×10-3>Ksp(CaC2O4),D正确。 12.室温下,用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加入过量盐酸产生气泡,滤渣未完全溶解。已知室温下:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,下列说法正确的是(　　) A.室温下,BaSO4的溶解度大于BaCO3 B.滤渣中加入盐酸反应的离子方程式:2H++CO32- H2O+CO2↑ C.反应BaSO4+CO32- BaCO3+SO42-正向进行,需满足c(CO32-)c(SO42-)>26011 D.过滤后所得清液中一定存在:c(Ba2+)=Ksp(BaCO3)c(CO32-)且c(Ba2+)≥Ksp(BaSO4)c(SO42-) 答案　C　A项,由室温下Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的数值,可以判断BaSO4的溶解度小于BaCO3,错误;B项,滤渣部分溶于盐酸产生气体,则应为BaCO3与盐酸反应,因为BaCO3为难溶物,在写离子方程式时不可拆开,错误;C项,该反应的K=c(SO42-)c(CO32-)=c(SO42-)·c(Ba2+)c(CO32-)·c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)=1.1×10-102.6×10-9=11260,当Q<K时,该反应正向进行,即c(SO42-)c(CO32-)<11260,变形得c(CO32-)c(SO42-)>26011,正确;D项,滤渣中加入过量盐酸,滤渣未完全溶解,说明滤渣中有BaCO3和BaSO4,则上层清液中BaCO3达到沉淀溶解平衡,即存在c(Ba2+)·c(CO32-)=Ksp(BaCO3),而滤液无BaSO4沉淀析出,则c(Ba2+)·c(SO42-)≤Ksp(BaSO4),错误。 名师点睛　若一种沉淀剂可使溶液中多种离子产生沉淀时,则可控制条件使这些离子先后沉淀。(1)对于同一类型的沉淀,Ksp越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀效果越好。如在Cl-、Br-、I-的混合溶液中,由于AgCl、AgBr、AgI的Ksp相差较大,逐滴加入Ag+可按I-、Br-、Cl-的顺序先后沉淀,即Ksp最小的首先沉淀出来。(2)对于不同类型的沉淀,要利用Ksp计算溶液中离子的浓度,根据离子浓度的大小来判断沉淀的先后顺序,如AgCl和Ag2CrO4的分步沉淀,可通过控制Ag+浓度来完成。 13.室温下,通过下列实验探究NH4Fe(SO4)2溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液的pH,测定pH约为2 2 向2 mL 0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量的0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液,有沉淀生成,微热,产生有刺激性气味的气体 3 向2 mL 0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中加入过量的5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液,有黄色和黑色的混合沉淀生成,静置 4 向Mg(OH)2悬浊液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液,部分白色沉淀变成红褐色,静置 下列有关说法正确的是(　　) A.由实验1可得0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中存在:c(NH4+)+3c(Fe3+)>2c(SO42-) B.实验2反应的离子方程式:NH4++Fe3++OH- NH3+Fe(OH)3+H2O C.实验3所得上层清液中存在:c(Na+)>2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)] D.实验4所得上层清液中存在:c(Mg2+)·c2(OH-)<Ksp[Mg(OH)2] 答案　C　实验1中,该溶液存在电荷守恒:c(NH4+)+3c(Fe3+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),测得pH约为2,c(H+)>c(OH-),则c(NH4+)+3c(Fe3+)<2c(SO42-),A错误;实验2中,Ba(OH)2过量,则反应生成NH3、Fe(OH)3沉淀和BaSO4沉淀,离子方程式为NH4++Fe3++2SO42-+2Ba2++4OH- NH3↑+Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+H2O,B错误;实验3中,有黄色和黑色沉淀物生成,可知Fe3+和S2-反应生成S和FeS,在Na2S溶液中,根据元素质量守恒可得,c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)],部分S2-转化为S和FeS,则c(Na+)>2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)],C正确;上层清液为Mg(OH)2的饱和溶液,则c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2],D错误。 14.已知草酸(H2C2O4)为二元弱酸,H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。室温下,通过下列实验探究草酸的性质。下列说法不正确的是(　　) 实验 实验操作 1 向10 mL 0.1 mol/L草酸溶液中加入等浓度的KOH溶液10 mL 2 向10 mL 0.1 mol/L草酸溶液中逐滴加入等浓度的KOH溶液至pH=4.2 3 向10 mL 0.1 mol/L草酸溶液中加入过量氢氧化钙溶液,产生白色沉淀 A.实验1所得溶液中c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-) B.实验2过程中,水的电离程度一直增大 C.实验2所得溶液中c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-) D.实验3反应静置后的上层清液中c(Ca2+)·c(C2O42-)=Ksp(CaC2O4) 答案　A　由题图可知,曲线1和曲线2的交点处pH=1.2,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),此时Ka1(H2C2O4)=c(HC2O4-)·c(H+)c(H2C2O4)=10-1.2,同理根据曲线2和曲线3的交点处pH=4.2可得,Ka2(H2C2O4)=10-4.2,实验1所得溶液为KHC2O4溶液,HC2O4-的水解平衡常数Kh=KWKa1=10-1410-1.2=10-12.8<Ka2(H2C2O4),即HC2O4-的电离程度大于其水解程度,所以KHC2O4溶液中c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),A错误;实验2过程中,随着KOH溶液的加入,溶液中c(H2C2O4)和c(H+)减小,H+对水的电离的抑制作用减弱,HC2O4-或C2O42-的水解程度增大,即水的电离程度一直增大,B正确;实验2所得溶液中pH=4.2,此时c(HC2O4-)=c(C2O42-),即溶液中的溶质是KHC2O4和K2C2O4,该溶液中存在电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),C正确;实验3反应静置后的上层清液为CaC2O4的饱和溶液,存在c(Ca2+)·c(C2O42-)=Ksp(CaC2O4),D正确。 15.水体中的As(V)可转化为Ca3(AsO4)2沉淀除去,As(Ⅲ)可用碘水氧化为As(Ⅴ)后,再转化为Ca3(AsO4)2沉淀除去,已知Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×10-21.2、Ksp(CaCO3)=1×10-8.6;H3AsO4水溶液中含砷的各微粒的分布分数与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.0.1 mol·L-1 Na2HAsO4溶液中存在:2c(Na+)=c(H3AsO4)+c(H2AsO4-)+c(HAsO42-)+c(AsO43-) B.用0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡Ca3(AsO4)2沉淀,无CaCO3沉淀生成 C.c2(H+)·c(HAsO42-)c(H3AsO4)=10-9.2 D.pH>13时,向Na3AsO3溶液中滴加少量碘水时发生反应的离子方程式为AsO33-+I2+H2O AsO43-+2I-+2H+ 答案　C　0.1 mol·L-1 Na2HAsO4溶液中存在元素质量守恒:c(Na+)=2[c(H3AsO4)+c(H2AsO4-)+c(HAsO42-)+c(AsO43-)],A错误;Ca3(AsO4)2中存在沉淀溶解平衡:Ca3(AsO4)2 3Ca2++2AsO43-,Ksp[Ca3(AsO4)2]=c3(Ca2+)·c2(AsO43-)=c3(Ca2+)·[23c(Ca2+)]2=49c5(Ca2+),c5(Ca2+)=94Ksp[Ca3(AsO4)2]=94×10-21.2,用0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡Ca3(AsO4)2沉淀,Q5(CaCO3)=c5(Ca2+)·c5(CO32-)=94×10-21.2×0.15=94×10-26.2>(10-8.6)5,故有CaCO3沉淀生成,B错误;当δ(H3AsO4)=δ(H2AsO4-)时,pH=2.2,H3AsO4的Ka1=c(H+)·c(H2AsO4-)c(H3AsO4)=c(H+)=10-2.2,同理Ka2=c(H+)·c(HAsO42-)c(H2AsO4-)=10-7,c2(H+)·c(HAsO42-)c(H3AsO4)=c(H+)·c(H2AsO4-)c(H3AsO4)·c(H+)·c(HAsO42-)c(H2AsO4-)=Ka1·Ka2=10-9.2,C正确;溶液显碱性,离子方程式中不能出现H+,D错误。 16.下列实验操作能达到实验目的的是(　　) A.将MgCl2溶液加热蒸干制备无水MgCl2固体 B.从酸式滴定管中放出25.00 mL KMnO4溶液 C.用排水法收集铜与浓硝酸反应制取的NO2气体 D.配制FeCl3溶液时,将FeCl3·6H2O溶于热水中,然后冷却稀释 答案　B　MgCl2水解且生成的HCl挥发,平衡不断正向移动,加热蒸干得到氢氧化镁,继续加热生成MgO,A错误;KMnO4溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装,B正确;NO2气体会与H2O发生反应,不能用排水法收集,C错误;如果直接将FeCl3·6H2O溶于热水中,因为Fe3+的水解而不能得到澄清溶液,一般是将FeCl3·6H2O溶于浓盐酸中,然后加水稀释,D错误。 17.常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。Xm-表示Cl-或C2O42-。下列叙述正确的是(　　) A.Ksp(Ag2C2O4)的数量级为10-7 B.N点表示AgCl的不饱和溶液 C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀 D.常温下,Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数为109.04 答案　D　由题给沉淀溶解平衡图像可知Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)·c(C2O42-)=(10-4)2×10-2.46=10-10.46,数量级为10-11,A错误;由题图可知,纵坐标是Ag+浓度的负对数,其数值越小对应的Ag+浓度越大,N点在AgCl沉淀溶解平衡图像对应的直线下方,故N点溶液中Q>Ksp(AgCl),是AgCl的过饱和溶液,B错误;由题图可知,当c(Cl-)=c(C2O42-)时,AgCl饱和溶液中Ag+浓度小于Ag2C2O4饱和溶液,故向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合溶液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀,C错误;由题图可知,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-4×10-5.75=10-9.75,反应Ag2C2O4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+C2O42-(aq)的平衡常数K=c(C2O42-)c2(Cl-)=c(C2O42-)·c2(Ag+)c2(Cl-)·c2(Ag+)=Ksp(Ag2C2O4)Ksp2(AgCl)=10-10.46(10-9.75)2=109.04,D正确。 易混易错　对数型图像中,首先应观察横、纵坐标是对数(lgx)还是负对数(-lgx、pH、pOH等)。若为负对数,应注意负对数越大则实际数值越小。例如本题中横坐标为对数,越往右则c(Xm-)越大,而纵坐标为负对数,越往上则c(Ag+)越小。 18.室温下,向10 mL 浓度均为0.1 mol/L的CuCl2、FeCl2和ZnCl2溶液中分别滴加等浓度的Na2S溶液,滴加过程中pc[pc=-lgc(M2+),M2+为Cu2+或Fe2+或Zn2+]与Na2S溶液体积的关系如图所示。已知:Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),Ksp(FeS)=6.25×10-18,lg25=1.4。下列说法错误的是(　　) A.m=8.6 B.a点的CuCl2溶液中:c(H+)=c(OH-)+c[Cu(OH)2] C.a→d→g的过程中,水的电离程度经历由大到小后又增大的过程 D.将足量ZnCl2晶体加入0.1 mol/L的Na2S溶液中,c(Zn2+)最大可达到10-24.4 mol/L 答案　BD　由题图可知,加入10 mL Na2S溶液时,曲线发生突变,Cu2+、Fe2+、Zn2+与S2-反应完全,饱和FeS溶液中c(Fe2+)≈c(S2-),Ksp(FeS)=6.25×10-18,则c(Fe2+)=Ksp(FeS)=2.5×10-9 mol/L,-lg(2.5×10-9)≈8.6,c点、d点坐标是已知的,只能是m=8.6,A正确;a点的CuCl2溶液中存在电荷守恒:2c(Cu2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),元素质量守恒:c(Cl-)=2c(Cu2+)+2c[Cu(OH)2],联立两式消去c(Cl-),得到c(H+)=c(OH-)+2c[Cu(OH)2],B错误;曲线acf对应的Ksp=10-12.7×10-12.7=10-25.4,曲线adg对应的Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4,又依据Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),推知曲线acf对应的是Zn2+的滴定过程,推知曲线adg对应的是Cu2+的滴定过程,未加入Na2S溶液时,Cu2+的水解促进水的电离,随着Na2S溶液的加入,溶液中c(Cu2+)减小,水的电离程度逐渐减小,d点时Cu2+与S2-完全沉淀,水的电离程度最小,继续加入Na2S溶液,S2-也会发生水解,所以d→g的过程中,水的电离程度又逐渐增大,故a→d→g的过程中,水的电离程度经历由大到小后又增大的过程,C正确;将足量ZnCl2晶体加入0.1 mol/L的Na2S溶液中,当S2-完全沉淀后c(S2-)≤10-5 mol/L,而Ksp(ZnS)=10-25.4,则溶液中c(Zn2+)>10-20.4mol·L-1,D错误。 19.常温下,向20 mL 0.05 mol/L的H2SO4和H2C2O4两种酸溶液中:①分别加水稀释,②分别加入0.1 mol/L NaOH溶液,所得溶液pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　) 图甲图乙 A.图甲中,中和碱的能力:a=b=c B.图甲中,水的电离程度:a<b<c C.图乙中,d点溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H+)>c(OH-) D.图乙中,pH=7的两种溶液中:c(HC2O4-)>c(C2O42-)>2c(SO42-) 答案　A　H2SO4为强酸,H2C2O4为弱酸,同浓度的两种酸溶液,硫酸中的氢离子浓度大,pH小,故Ⅱ为H2SO4,Ⅰ为H2C2O4。同浓度同体积的H2SO4和H2C2O4溶液中所含的溶质的物质的量相同,加水稀释后不影响溶质的物质的量,因此a、b、c三点中和碱的能力相同,A正确。酸对水的电离起抑制作用,并且c(H+)越大水的电离程度越小,由题图甲可知c(H+):c>b>a,故水的电离程度:c<b<a,B错误。d点时,H2C2O4和加入的NaOH的物质的量之比为1∶1,