2025届高考化学一轮总复习真题演练第9章水溶液中的离子反应与平衡第45讲难溶电解质的沉淀溶解平衡

第45讲难溶电解质的沉淀溶解平衡1．(2024·浙江1月选考)碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：CaCO3(s)⇌Ca2＋(aq)＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))(aq)[已知Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9，Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5，H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11]。下列有关说法正确的是()A．上层清液中存在c(Ca2＋)＝c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))B．上层清液中含碳微粒最主要以HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))形式存在C．向体系中通入CO2气体，溶液中c(Ca2＋)保持不变D．通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化解析：选B。上层清液为CaCO3的饱和溶液，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))存在水解平衡，依据元素守恒，c(Ca2＋)＝c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＋c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＋c(H2CO3)，A项错误；CaCO3的饱和溶液pH≈9，依据Ka2＝eq\f(c(H＋)·c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))),c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))))可得eq\f(c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))),c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))))＝eq\f(c(H＋),Ka2)＝eq\f(10－9,4.7×10－11)≈21，因此上层清液中含碳微粒最主要以HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))形式存在，B项正确；向体系中通入CO2气体，发生反应：CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2，CaCO3(s)转化为可溶的Ca(HCO3)2，溶液中c(Ca2＋)增大，C项错误；Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4)，CaCO3比CaSO4更难溶，加Na2SO4溶液不能实现CaCO3向CaSO4的有效转化，D项错误。2．(2024·高考全国甲卷)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pM－pH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eq\f(10－10,3)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别D．Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1时二者不会同时沉淀解析：选C。a点pH＝2、pM＝2.5，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－2.5×(10－12)3＝10－38.5，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，B错误；由题图可知，c(Fe3＋)＝10－5mol·L－1时的pH小于c(Al3＋)＝0.01mol·L－1时的pH，可通过调pH分步沉淀浓度均为0.01mol·L－1的Al3＋和Fe3＋，C正确；由题图可知，Al3＋沉淀完全时，pH≈4.7，此时Cu2＋刚要起先沉淀，c(Cu2＋)＝0.1mol·L－1，若c(Cu2＋)＝0.2mol·L－1>0.1mol·L－1，则Cu2＋、Al3＋会同时沉淀，D错误。3．(2024·新高考江苏卷)室温下，用含少量Mg2＋的MnSO4溶液制备MnCO3的过程如下图所示。已知Ksp(MgF2)＝5.2×10－11，Ka(HF)＝6.3×10－4。下列说法正确的是()A．0.1mol·L－1NaF溶液中：c(F－)＝c(Na＋)＋c(H＋)B．“除镁”得到的上层清液中：c(Mg2＋)＝eq\f(Ksp(MgF2),c(F－))C．0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝c(H＋)＋c(H2CO3)－c(OH－)D．“沉锰”后的滤液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)))＋2c(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))答案：C4．(2024·新高考湖南卷)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溶液)的关系曲线如下图所示[忽视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＋)解析：选C。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；由题图可知，当消耗4.50mLAgNO3溶液时，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三种卤素离子的浓度相等，故每种离子完全沉淀时均消耗1.50mLAgNO3溶液，0.100mol·L－1×1.50mL＝c(I－)×15.00mL，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15.00mL＋1.5mL＋1.5mL＝18.00mL，溶液中c(Ag＋)＝eq\f(Ksp(AgBr),1.0×10－5)mol·L－1＝5.4×10－8mol·L－1，