高考化学真题透析第4讲难溶电解质的溶解平衡（精讲深剖）（含解析）.docx

第4讲 难溶电解质的溶解平衡真题速递1（2019新课标）绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料，其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是 A图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度B图中各点对应的Ksp的关系为：Ksp(m)=Ksp(n)Ksp(p)C6H5OHC向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)10g1-10g1-0.1g0.01g2根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底？AgCl在溶液中存在两个过程，一方面，在水分子作用下，少量Cl-、Ag脱离AgCl表面溶入水中；另一方面，溶液中的Cl-、Ag受AgCl表面阴、阳离子的静电作用，回到AgCl的表面析出晶体。一定温度下，AgCl饱和溶液建立下列动态平衡的反应式：AgCl（s）Cl-（aq）Ag（aq），沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住，决定了沉淀反应不能完全进行到底。3溶解平衡的特征：逆：溶解平衡是 一个 可逆过程。 等：溶解速率和沉淀速率相等。动：溶解速率和沉淀速率相等，但不为0。定：平衡状态时，溶液中各种离子的浓度保持一定。变：当外界条件改变，溶解平衡发生移动。【名师点拨】难溶强电解质的电离方程式用“=”，如：AgCl 溶解平衡：AgCl（s） Cl-（aq）Ag（aq）；电离平衡：AgClCl- Ag4. 影响平衡的因素：影 响 因 素沉淀溶解平衡电 离 平 衡内 因电 解 质 本 身 的 性 质外因温 度温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动温度升高正向移动稀 释向溶解的方向移动正向移动同离子效应加入相同离子，向生成沉淀的方向移动逆向移动例1（广东省广州外国语学校2019年高三第一次热身考试）下列说法正确的是( )A图a曲线，a、b、c三点对应的KW依次增大，且可通过增加c(H+)实现转化B图a曲线，b点下的温度，将pH2的H2SO4与pH12的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性C图b曲线，用0.010 0 molL-1硝酸银滴定浓度均为0.1000 molL-1 A、B及C的混合溶液，首先沉淀的是AD图b曲线，Ksp(AgA)Ksp(AgB)Ksp(AgC)，故任何条件下AgB沉淀不能转化为AgC【答案】C【解析】A项、图a曲线，a、c、b三点对应的KW依次增大，此三点对应的温度不同，无法通过增加c(H+)实现转化，故A错误；B项、处在b点时，Kw=110-12，pH=2的硫酸中c（H+）=10-2mol/L，pH=12的KOH中c（OH-）=1molL-1，等体积混合氢氧根离子过量，溶液显碱性，故B错误；C项、由b曲线可知，银离子浓度相等时，阴离子浓度的大小顺序为c(A)c(B)c(C)，溶度积Ksp(AgA)Ksp(AgB)Ksp(AgC)，则用0.010 0 molL-1硝酸银滴定浓度均为0.1000 molL-1 A、B及C的混合溶液，首先沉淀的是A，故C正确；D项、由b曲线可知，溶度积Ksp(AgA)Ksp(AgB)FEB其他条件相同，用MgCl2溶液替代BaCl2溶液，F点向G点迁移C常温下，Ksp(BaCO3)1.0109D常温下，Na2CO3溶液的pKh17.6【答案】C【解析】A.Ksp只与温度有关，所以E、F、G三点的Ksp应该相等，A项错误；B.由于MgCl2和BaCl2均与等物质的量Na2CO3反应，用相同浓度MgCl2溶液替代BaCl2溶液，恰好完全反应时消耗的Na2CO3溶液的体积相同，但由于Ksp(BaCO3)Ksp(MgCO3)，所以pMg AgBr AgIAgBr（s）Br-（aq）Ag（aq）5.010-13mol2.L-2AgI（s）I-（aq）Ag（aq）8.310-17mol2.L-2Mg(OH)2（s）Mg 2+（aq）2OH-（aq）1.810-11mol3.L-3Mg(OH)2 Cu(OH)2Cu(OH)2（s） Cu 2+（aq）2OH-（aq）2.210-20mol3.L-3典例1（闽粤赣三省十校2019届高三下学期联考）下列实验的操作、现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论A向盛有1mL 0.01 molL1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1mL0.01 molL1 NaCl溶液，有白色沉淀生成，再向其中滴加0.01 molL1 KI溶液出现黄色沉淀常温下，Ksp（AgCl）Ksp（AgI）B向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液均有固体析出蛋白质均发生变性C.向待测液中依次滴入氯水和 KSCN溶液溶液变为红色待测溶液中含有 Fe2D向NaHCO3溶液中加入NaAl(OH)4溶液有白色沉淀生成Al(OH)4-结合H+的能力比CO32-强【答案】D【解析】A. 1mL 0.01 molL1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1mL0.01 molL1 NaCl溶液，反应后Ag+过量，再向其中滴加0.01 molL1 KI溶液，剩余的Ag+与I-反应，不能证明AgCl的溶度积大于AgI的，A项错误。B. 该实验中氯化钠溶液使蛋白质的析出属于盐析现象，CuSO4溶液使蛋白质发生变性，B项错误。C. 待测溶液中可能含有的 Fe3，没有先加入硫氰化钾溶液排除其干扰，不能证明待测溶液中含有 Fe2；C项错误。D. Al(OH)4- 结合HCO3-的电离的H+生成Al(OH)3沉淀和CO32-，所以Al(OH)4-结合H+的能力比CO32-强，D项正确。典例2（江苏省南京市、盐城市2019届高三下学期第一次模拟考试）根据下列实验及现象能推出相应结论的是 选项实验操作现象结论A向苯酚钠溶液中加入NaHSO3溶液溶液变浑浊酸性：H2SO3苯酚B向KI淀粉溶液中滴入无色溶液X溶液变蓝色X一定为H2O2溶液C将3体积SO2与1体积O2混合并通过灼热的催化剂充分反应，产物依次通过BaCl2溶液和品红溶液前者产生白色沉淀，后者溶液褪色SO2与O2的反应为可逆反应D向2支均盛有2mL1.0molL1的KOH溶液的试管中，分别加入2滴浓度均为0.1molL1的AlCl3和FeCl3溶液一支试管出现红褐色沉淀，另一支无明显现象KspAl(OH)3KspFe(OH)3【答案】A【解析】A、NaHSO3溶液显酸性，HSO3HSO32，苯酚钠溶液中加入NaHSO3，溶液变浑浊，说明产生苯酚，即HSO3酸性大于苯酚酸性，H2SO3属于中强酸，电离以第一步为主，H2SO3的一级电离大于二级电离，因此H2SO3的酸性强于苯酚，故A正确；B、溶液变蓝，说明I被氧化成I2，X具有强氧化性，可能是H2O2，也可能为HNO3，故B不符合题意；C、SO2与O2反应：2SO2O2=2SO3，通入3体积SO2和1体积O2，SO2过量，因此该实验不能说明SO2与O2为可逆反应，故C不符合题意；D、氢氧化铝为两性氢氧化物，能与过量的KOH发生反应，该实验中加入少量AlCl3，生成Al(OH)3与过量的KOH反应生成KAlO2，本实验不能说明两者溶度积的大小，故D不符合题意。考点二精练：1（天津市十二校2019届高三下学期第二次模拟考试）下列实验操作、现象及结论均正确的是选项实验操作和现象实验结论A向Na2SO3溶液中加入足量的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，沉淀溶解BaSO3溶于稀盐酸B向KI溶液中加入CCl4，振荡后静置；液体分层，下层呈紫红色碘易溶于CCl4，难溶于水C将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，析出沉淀的物质的量AgCl多于AgBrKSP(AgCl)KSP(AgBr)D室温下，同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大说明酸性H2AHB【答案】C【解析】A亚硫酸钡在硝酸溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡，硫酸钡白色沉淀加盐酸时不溶解，现象不正确，故A错误；BKI溶液中不存在碘单质，加入CCl4，不能发生萃取，振荡后静置，下层不能呈紫红色，现象不正确，故B错误；CAgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，AgCl沉淀多于AgBr沉淀，说明氯离子浓度大于碘离子浓度，证明Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)，C实验操作、现象及结论均正确；D室温下，同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大，只能说酸性HA-HB，不能说明酸性H2AHB，结论不正确，故D错误。2（湖南省衡阳县三中2019届高三高考模拟5月）根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向KI溶液中滴加少量溴水，再滴加CCl4，振荡，静置。分层，上层无色，下层紫红色溴的非金属性强于碘B向Na2SO3溶液中先加入Ba（NO3）2溶液，生成白色沉淀，然后再加入稀盐酸，沉淀不溶解Na2SO3溶液已经变质C向AgNO3溶液中先滴加少量NaCl溶液，生成白色沉淀，然后再滴加Na2S溶液，生成黑色沉淀溶解度：AgCIAg2SD向滴有酚酞的Na2CO3溶液中，逐滴加入BaCl2溶液，溶液红色逐渐褪去BaCl2溶液是酸性溶液【答案】A【解析】A单质溴与KI在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质，产生的碘单质易溶于四氯化碳，由于四氯化碳的密度比水大，与水互不相容，所以静置分层，上层无色，下层紫红色，可知溴的非金属性强于碘，A正确；B酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀，因此不能确定Na2SO3溶液是否变质，B错误；C由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量NaCl溶液，所以硝酸银过量，过量的硝酸银与滴入的Na2S反应产生Ag2S沉淀，均为沉淀生成，不能比较AgCl、Ag2S的溶解度，C错误；D钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液中c(OH-)减小，溶液红色逐渐褪去，并不是因为BaCl2溶液是酸性溶液，D错误。3（广西防城港市2018届高三毕业班3月份模拟考试）下列实验操作、现象与结论均正确的是（ ）选项操作现象结论A向FeCl3和KSCN混合溶液中，加入少量KCl固体溶液颜色变浅FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡向逆反应方向移动B向酸性高锰酸钾溶液中加入过量的FeI2固体反应后溶液变黄反应后溶液中存在大量Fe3+C取3mL1 molL-1NaOH溶液,先加入3滴1 molL-1 MgCl2溶液,再加入3滴1 molL-1FeCl3溶液出现红褐色沉淀Mg(OH)2的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大D常温下，向浓度、体积都相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞变红,前者红色更深结合质子的能力：CO32-HCO3-【答案】D【解析】A、发生的离子反应：Fe33SCNFe(SCN)3，加入KCl固体，平衡不移动，故A错误；B、酸性高锰酸钾溶液可将Fe2氧化为Fe3，将I氧化成I2，Fe3、I2在溶液种都显黄色，故B错误；C、因为加入NaOH是过量，再滴入3滴FeCl3溶液，Fe3与过量的NaOH溶液生成Fe(OH)3，不能说明两者溶度积大小，故C错误；D、Na2CO3、NaHCO3的水溶液都显碱性，前者红色更深，说明CO32水解的程度比HCO3大，即CO32结合H能力强于HCO3，故D正确。【拓展提升】一. 沉淀的生成1沉淀生成的应用在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用沉淀溶解来达到分离或除去某些离子的目的。2沉淀的方法(1) 调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2) 加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2S2=CuS Cu2H2S=CuS + 2H+ Hg2S2=HgS Hg2H2S=HgS+ 2H+二. 沉淀的转化1实验探究(1) Ag的沉淀物的转化实验步骤实验现象有白色沉淀生成白色沉淀变为黄色黄色沉淀变为黑色化学方程式AgNO3NaCl=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI实验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀(2) Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化实验步骤实验现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀化学方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2实验结论Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小2. 沉淀转化的方法对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解沉淀。3沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度大的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。4沉淀转化的应用沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。(1) 锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3Ca2(aq)其反应方程式是CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(2) 对一些自然现象的解释在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下：CuSO4ZnS=CuS + ZnSO4 、CuSO4PbS=CuS + PbSO4。考点三 沉淀的滴定首先要看清楚纵坐标、横坐标表示的意义，是离子浓度还是溶液的体积，是离子浓度的对数值还是负对数值或离子浓度比值的对数值，从而判断出物质的Ksp大小。同时还要判断出两种物质恰好完全反应的点。例1（湖北省武汉市2019届高三2月调研）常温下，向10mL0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L Na2S溶液滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是AKsp(CuS)的数量级为1035B曲线上各点的溶液均满足关系式c(S2-)c(Cu2+)=Ksp(CuS)Ca、b、c三点中，由水电离的c(H+)和c(OH-)的积最小的为b点Dc点溶液中：c(Na+)c(Cl-)c(S2-)c(OH-)c(H+)【答案】A【解析】向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液，发生反应：Cu2+S2-=CuS，Cu2+或S2-均会水解，水解促进水的电离，b点溶液时滴加Na2S溶液的体积是10mL，此时恰好生成CuS沉淀，CuS存在沉淀溶解平衡：CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，已知此时-lgc(Cu2+)=17.7，平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L。A.平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L，则Ksp(CuS) =c(S2-)c(Cu2+)=10-17.7mol/L10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2，由于已知lg2=0.3，则Ksp(CuS) =10-35.4mol2/L2=(100.3)210-36mol2/L2=410-36 mol2/L2，A错误；B.向含有Cu2+的溶液中加入Na2S溶液，Cu2+与S2-发生沉淀反应：Cu2+S2-=CuS，加入Na2S溶液的体积越大，c(S2-)越大，c(Cu2+)越小，则-lgc(Cu2+)就越大，由于温度不变，所以曲线上各点的溶液均满足关系式c(S2-)c(Cu2+)=Ksp(CuS)，B正确；C. a点Cu2+过量、c点S2-过量，b点恰好完全反应生成CuS和NaCl，a点溶液中Cu2+浓度远大于b点，c点溶液中S2-浓度远大于b点，Cu2+、S2-水解促进水的电离，根据浓度对水解平衡的影响，则b点水电离的c（H+）和c（OH-）的积最小，C正确；D.C点为Na2S、NaCl按1：2物质的量混合溶液，其中CuS处于沉淀溶解平衡状态，根据物料守恒及物质的溶解性，可知c(Na+)c(Cl-)c(S2-)，S2-水解消耗水电离产生H+，使溶液中c(OH-)c(H+)，但水电离产生的离子浓度远小于盐电离产生的离子浓度，故c(S2-)c(OH-)，因此该溶液中微粒浓度大小关系为：c(Na+)c(Cl-)c(S2-)c(OH-)c(H+)，D正确。例2（广东省揭阳市2019届高三第二次模拟考试）室温下，将尿酸钠（NaUr）悬浊液静置，取上层清液，再通入HCl，溶液中尿酸的浓度c(HUr)与pH 的关系如图所示。已知：Ksp(NaUr)=4.9105，Ka(HUr)=2.0106。下列说法正确的是 A上层清液中，c(Ur) = 7.0102molL1B在MN 的变化过程中，c(Na+)c(Ur)将逐渐减小C当c(HUr)= c(Ur)时，c(Cl)=c(Ur)D当pH=7时，2c(Na+)= c(Ur)+c(Cl)【答案】B【解析】A尿酸钠（NaUr）悬浊液静置取上层清液，为尿酸钠的饱和溶液，难溶电解质的沉淀溶解方程式为NaUr(s)Na(aq)Ur(aq)，c(Na+)= c(Ur-)，则，A项错误；B上层清液中c(Na+)=c(Ur)，存在水解平衡Ur-+H2OHUr+OH-，通入HCl，忽略溶液体积的变化，c(Na+)不变；c(H+)增加，c(Ur)减小，则c(Na+)c(Ur)减小，B项正确；CHUr的电离方程式为HUrHUr，当c(HUr)= c(Ur)时，则 mol/L 110-7mol/L，溶液呈酸性；溶液中电荷守恒为c(Cl)c(OH)c(Ur)=c(H)c(Na)，物料守恒，c(Na)=c(HUr)c(Ur)；联立两式，c(Cl)c(OH)=c(HUr)c(H)，因溶液呈酸性，c(OH) c(HUr)，c(HUr)= c(Ur)，则c(Cl) c(Ur)，C项错误；D溶液中电荷守恒，c(Cl)c(OH)c(Ur)=c(H)c(Na)，而且pH=7，c(OH)=c(H)，则c(Cl)c(Ur)= c(Na)，D项错误。考点三精练：1（河南省洛阳市2019届高三第四次模拟考试）常温下，向10mL0.10 mol/L CuCl2溶液中滴加0.10mol/L Na2S溶液，滴加过程中lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是AKsp(CuS)的数量级为1021B曲线上a点溶液中，c(S2)c(Cu2+) Ksp(CuS)Ca、b、c三点溶液中，n(H+)和n(OH)的积最小的为b点Dc点溶液中：c(Na+)c(Cl)c(S2)c(OH)c(H+)【答案】D【解析】A求算CuS的Ksp，利用b点。在b点，CuCl2和Na2S恰好完全反应，方程式为Cu2S2=CuS，溶液中的Cu2和S2的浓度相等，lgc(Cu2)=17.7，则c(Cu2)=1017.7mol/L。则Ksp= c(Cu2)c(S2-)=1017.71017.7=1035.441036，其数量级为1036，A项错误；B曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液，c(S2-) c(Cu2+)=Ksp(CuS)，B项错误；C在水溶液中，c(H)c(OH)=Kw，温度不变，其乘积不变，C项错误；Dc点溶液Na2S溶液多加了一倍，CuCl2Na2S=CuS2NaCl，溶液为NaCl和Na2S的混合溶液，浓度之比为2:1。c(Na)c(Cl)c(S2)，S2会水解，S2H2OHSOH溶液呈现碱性，c(OH)c(H)，水解是微弱的，有c(S2) c(OH)。排序为c(Na+)c(Cl-)c(S2-)c(OH-)c(H+)；D项正确。2（2019届湘赣?十四校高三联考第一次考试）25时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数lgc(M2)与溶液pH的变化关系如图所示，已知该温度下KspCu(OH)2KspFe(OH)2。下列说法不正确的是（ ）AKspCu(OH)2的数量级为1020B当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2)c(Cu2)104.61C除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2，可加入适量CuOD向Z点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体，可转化为Y点对应的溶液【答案】C【解析】A项、曲线a表示Cu(OH)2的饱和溶液中金属阳离子的物质的量浓度的负对数与溶液pH的变化关系，由图可知，当pH=10时，lg c(M2)=11.7，则KspCu(OH)2= c(Cu2) c2(OH)= 1011.7（104）2=10