第8讲　沉淀溶解平衡图像

第8讲沉淀溶解平衡图像课时要求1.能正确分析沉淀溶解平衡图像;2.利用沉淀溶解平衡原理,分析图像中离子浓度的关系、Ksp的计算等。类型一离子积曲线1.阴、阳离子浓度单曲线以BaSO4在不同条件下沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息:a→c曲线上变化,增大c(SO4b→c加入1×10-5mol·L-1Na2SO4溶液(加水不行)d→c加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)c→a曲线上变化,增大c(Ba2+)曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液2.阴、阳离子浓度-温度双曲线图以BaSO4沉淀溶解平衡为例。提取曲线信息:①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液;曲线上方的任一点均表示过饱和溶液,此时有沉淀析出;曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。T1曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液。T2曲线:a、b、c点都表示不饱和溶液。②计算Ksp:由a或b点可以计算出T1温度下的Ksp。③比较T1和T2大小:因BaSO4沉淀溶解平衡吸热,可知:T1<T2。【例】(2024·河南开封高三质检)常温下,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断错误的是()A.a点是CaSO4的饱和溶液而b点不是B.蒸发水可使溶液由b点变化到a点C.常温下,CaCO3(s)+SO42-(aq)CaSO4(s)+CO32-(aq)的D.除去锅炉中的CaSO4时,可用Na2CO3溶液将其转化为CaCO3答案B解析a点位于沉淀溶解平衡曲线上,所以为饱和溶液,b点位于曲线下方,为不饱和溶液,故A正确;b点和a点溶液中硫酸根离子浓度相同,蒸发水硫酸根离子和钙离子浓度均会增大,无法变化到a点,故B错误;反应CaCO3(s)+SO42-(aq)CaSO4(s)+CO32-(aq)的平衡常数K=c(CO32-)c(SO42-)=c(CO32-)·c(Ca2+)c(SO42-)·c(Ca2+)=Ksp1.常温下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化如图所示。据图分析,下列判断正确的是()A.Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)3]B.d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和,Cu(OH)2未饱和C.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点D.b、c两点代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等答案B解析根据题图中b、c两点的数据计算Ksp,Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=c(Cu2+)×(10-9.6)2=c(Cu2+)×10-19.2,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=c(Fe3+)×(10-12.7)3=c(Fe3+)×10-38.1,由于c(Cu2+)=c(Fe3+),从而可得:Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3],A错误;由题图可知,d点溶液中:Q[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]、Q[Cu(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2],故d点代表的溶液中Fe(OH)3已过饱和,Cu(OH)2未饱和,B正确;加适量NH4Cl固体,溶液的酸性增强,pH减小,c(Fe3+)变大,故不能使溶液由a点变到b点,C错误;b、c两点分别处在Fe(OH)3、Cu(OH)2的沉淀溶解平衡曲线上,均代表溶液已达到饱和,两点溶液中c(Fe3+)=c(Cu2+),由于Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶度积常数存在差异,故其溶解度不同,D错误。2.硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,在水溶液中存在如下沉淀溶解平衡:CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)ΔH>0,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是()A.图中温度T1<T2B.图中各点对应的Ksp的关系为Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)C.向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动D.温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动答案B解析根据题干信息CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)ΔH>0可知CdS在水中溶解过程是一个吸热过程,升高温度平衡正向移动,故Ksp=c(Cd2+)·c(S2-)增大,从图中可知T1<T2,A正确;图像中m、n、p点均为在温度T1下所测离子浓度,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p),B错误;m点达到沉淀溶解平衡,加入少量Na2S固体,平衡逆向移动,c(S2-)增大,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;平衡CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)正向吸热,温度降低时,q点对应饱和溶液溶解度下降,说明溶液中c(S2-)和c(Cd2+)同时减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D正确。类型二对数曲线1.正对数[lgc(M+)~lgc(R-)]曲线提取曲线信息:①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和溶液(Q>Ksp),此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液(Q<Ksp)。ZnS曲线:a点表示饱和溶液,c点表示不饱和溶液[Q(ZnS)<Ksp(ZnS)]。CuS曲线:b点表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液[Q(CuS)>Ksp(CuS)]。②计算Ksp:由曲线上面给定数据可以计算CuS、ZnS的Ksp。③比较Ksp大小:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。2.负对数[-lgc(M+)~-lgc(R-)]曲线提取曲线信息(1)MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次减小。(2)a点可表示MnCO3的饱和溶液,c(Mn2+)等于c(CO32-(3)b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)大于c(CO32-(4)c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)小于c(CO32-【例】已知pAg+=-lgc(Ag+),pX-=-lgc(X-)。某温度下,AgBr、AgCl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.a和c两点的Kw相同B.Ksp(AgBr)=1.0×10-14C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,可使a点变到e点D.AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K=Ksp答案C解析A.Kw只受温度的影响,a、c在相同的温度下,则Kw相同,故A正确;B.b点在AgBr沉淀溶解平衡曲线上,Ksp(AgBr)=c(Br-)·c(Ag+)=1.0×10-14,故B正确;C.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,银离子浓度减小,可使a点变到d点,故C错误;D.AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K=c(Cl-)c1.25℃时,用Na2SO4溶液沉淀Ba2+、Pb2+、Ca2+三种金属离子(用M2+表示),所需SO42-最低浓度的负对数值p(SO42-)与p(M2+)的关系如图所示。已知p(SO42-)=-lgc(SO42-),p(M2+)=-lgcA.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4)B.a点可表示CaSO4的饱和溶液,且c(Ca2+)=c(SO4C.b点可表示PbSO4的不饱和溶液,且c(Pb2+)<c(SO4D.向Ba2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入CaSO4粉末,会有BaSO4沉淀析出答案D解析p(SO42-)=-lgc(SO42-),p(M2+)=-lgc(M2+),根据Ksp=c(M2+)·c(SO42-),由题图可知:Ksp(CaSO4)>Ksp(PbSO4)>Ksp(BaSO4),A错误;a点在CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上,表示CaSO4的饱和溶液,但a点对应的p(SO42-)>p(Ca2+),则有c(Ca2+)>c(SO42-),B错误;b点位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲线下方,p(SO42-)或p(Pb2+)小于平衡值,则b点时c(Pb2+)或c(SO42-)大于平衡值,b点表示PbSO4的过饱和状态,存在PbSO4沉淀,C错误;由于Ksp(CaSO4)>Ksp(BaSO4),则CaSO4的溶解度大于BaSO4,故向Ba物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是()A.a点有AgIO3沉淀生成,无Pb(IO3)2沉淀生成B.表示Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点在线段bc之间C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均为10-5.09mol·L-1D.c(IO3-)=0.1mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中c答案D解析由Ksp(AgIO3)=c(Ag+)·c(IO3-)和Ksp[Pb(IO3)2]=c(Pb2+)·c2(IO3-)可知,本题图像斜率绝对值大的线段为Ksp[Pb(IO3)2]即Pb(IO3)2的饱和溶液,线段bc代表的是Ksp[Pb(IO3)2]即Pb(IO3)2的饱和溶液,而另外一条线代表的是Ksp(AgIO3)即AgIO3的饱和溶液,且由c点坐标值可知:Ksp(AgIO3)=10-5.09×10-2.21=10-7.30和Ksp[Pb(IO3)2]=10-5.09×10-5.09×10-2.21=10-12.39。A.结合图像和分析,过a点作x轴垂线,a点的Qc大于Ksp[Pb(IO3)2],a点是Pb(IO3)2的过饱和溶液有沉淀析出,a点的Qc小于Ksp(AgIO3),a点是AgIO3的不饱和溶液,没有沉淀析出,A不符合题意;B.Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点为2c(Pb2+)≈c(IO3-),即-lgc(Pb2+)>-lgc(IO3-),在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部,B不符合题意;C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3的溶解度为10-5.09mol·L-1,Pb(IO3)2的溶解度为5×10-6.09mol·L-1,C不符合题意;D.c(IO3-)=0.1mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中K2.(2025·八省联考陕西卷)常温下,AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表Ag+或Pb2+,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法正确的是()A.a点有AgIO3沉淀生成,无Pb(IO3)2沉淀生成B.表示Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点在线段bc之间C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3和Pb(IO3)2的溶解度均为10-5.09mol·L-1D.c(IO3-)=0.1mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中c答案D解析由Ksp(AgIO3)=c(Ag+)·c(IO3-)和Ksp[Pb(IO3)2]=c(Pb2+)·c2(IO3-)可知,本题图像斜率绝对值大的线段为Ksp[Pb(IO3)2]即Pb(IO3)2的饱和溶液,线段bc代表的是Ksp[Pb(IO3)2]即Pb(IO3)2的饱和溶液,而另外一条线代表的是Ksp(AgIO3)即AgIO3的饱和溶液,且由c点坐标值可知:Ksp(AgIO3)=10-5.09×10-2.21=10-7.30和Ksp[Pb(IO3)2]=10-5.09×10-5.09×10-2.21=10-12.39。A.结合图像和分析,过a点作x轴垂线,a点的Qc大于Ksp[Pb(IO3)2],a点是Pb(IO3)2的过饱和溶液有沉淀析出,a点的Qc小于Ksp(AgIO3),a点是AgIO3的不饱和溶液,没有沉淀析出,A不符合题意;B.Pb(IO3)2在纯水中溶解度的点为2c(Pb2+)≈c(IO3-),即-lgc(Pb2+)>-lgc(IO3-),在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部,B不符合题意;C.向AgIO3悬浊液中滴加AgNO3溶液、向Pb(IO3)2悬浊液中滴加Pb(NO3)2溶液,分别至c点时,AgIO3的溶解度为10-5.09mol·L-1,Pb(IO3)2的溶解度为5×10-6.09mol·L-1,C不符合题意;D.c(IO3-)=0.1mol·L-1时,AgIO3、Pb(IO3)2饱和溶液中K类型三沉淀滴定曲线1.沉淀滴定曲线的特点沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液的体积,纵坐标为随溶液体积增加,相应离子浓度的变化。突跃点表示恰好完全反应,曲线上的点都处于沉淀溶解平衡状态。利用突跃点对应的数据可计算对应沉淀的Ksp。2.沉淀滴定曲线图像突破方法第一步,识图像。认识图像横坐标、纵坐标表示什么,如表示离子浓度、pM等。第二步,想原理。涉及的原理主要有溶度积表达式书写、影响沉淀溶解平衡的因素以及溶度积常数的影响因素。如浓度不会改变溶度积,溶度积只与温度有关,多数情况下,温度越高,溶度积越大。第三步,找联系。将图像与溶度积原理联系起来,分析题目设置的问题,如求离子浓度、判断沉淀溶解平衡状态等。【例】向10mL0.2mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.2mol·L-1的Na2S溶液:提取曲线信息:(1)曲线上各点的意义:曲线上任一点(a、b、c点)都表示饱和溶液。(2)计算Ksp:由b点恰好完全反应可知c(Cu2+)=10-17.7mol·L-1,进而求出Ksp=10-17.7×10-17.7=10-35.4。1.已知:pNi=-lgc(Ni2+);常温下,Ksp(NiCO3)=1.4×10-7,H2S的电离平衡常数:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。常温下,向10mL0.1mol·L-1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,滴加过程中pNi与Na2SA.E、F、G三点中,F点对应溶液中水电离程度最小B.常温下,Ksp(NiS)=1×10-21C.在NiS和NiCO3的悬浊液中c(COD.Na2S溶液中,S2-第一步水解常数K答案D解析硝酸镍是强酸弱碱盐,硫化钠是强碱弱酸盐,它们都能促进水的电离。F点表示硝酸镍和硫化钠恰好完全反应,溶液中溶质是硝酸钠,水的电离程度最小,故A正确;NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1×10-10.5×1×10-10.5=1×10-21,故B正确;NiCO3(s)+S2-(aq)NiS(s)+CO32-(aq),K=c(CO32-)c(S2-)=Ksp(NiCO3)Ksp(NiS)=1.4×1014,2.用0.100mol·L-1AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol·L-1含Cl-溶液的滴定曲线如图所示。回答下列问题:(1)根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为。

(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+)

(填“>”“<”或“=”)c(Cl-)。(3)相同实验条件下,若改为0.0400mol·L-1含Cl-的溶液,反应终点c向(填“a”或“d”)方向移动。

(4)相同实验条件下,若改为0.0500mol·L-1含Br-的溶液,反应终点c向(填“b”或“e”)方向移动。

答案(1)10-10(2)=(3)a(4)b解析(1)由题图可知,当AgNO3溶液的体积为25.0mL时,恰好反应为AgCl的饱和溶液,溶液中的c(Cl-)=c(Ag+)≈10-4.8mol·L-1,故Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-4.8×10-4.8=10-9.6,Ksp(AgCl)的数量级为10-10。(3)根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为0.0400mol·L-1×50.0mL0.100mol·L-1=20.0mL,反应终点c向a方向移动。(4)相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相同量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(本讲感悟疑点:

盲点:

1.(2025·八省联考四川卷)常温下,H2S溶液中含硫粒子分布系数δ[比如:δ(HS-)=c(HS-)c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]与pH的关系如图1所示;金属硫化物M2S和NS在H2下列说法正确的是()A.溶液中H2S的Ka1B.直线④表示H2S饱和溶液中N2+的-lgc与pH的关系C.金属硫化物M2S的pKsp=49.21D.浓度均为0.01mol·L-1的M+和N2+的混合溶液不能通过滴加H2S饱和溶液实现分离答案C解析硫化氢两步电离方程式为H2SHS-+H+,HS-S2-+H+;随着pH增大,H2S逐渐转化为HS-再转化为S2-,所以图1中①表示H2S,②表示HS-,③表示S2-;由图像交点可得pH=6.97时c(H2S)=c(HS-),pH=12.9时c(S2-)=c(HS-),则电离平衡常数Ka1=c(HS-)·c(H+)c(H2S)=10-6.97,Ka2=c(S2-)·c(H+)c(HS-)=10-12.9;图2P点可知pH=8.94时,Ka1=c(HS-)·10-8.94c(H2S)=10-6.97,Ka2=c(S2-)·10-8.94c(HS-)=10-12.9,两式相乘得c(S2-)c(H2S)=10-1.99,H2S饱和溶液浓度为0.1mol·L-1,由于电离程度非常小,所以c(H2S)≈0.1mol·L-1,则c(S2-)=10-2.99mol·L-1,且-lgc=23.11,c=10-23.11mol·L-1,可求得Ksp(M2S)=c2(M+)·c(S2-)=(10-23.11)2×10-2.99=10-49.21,Ksp(NS)=c(N2+)·c(S2-)=10-23.11×10-2.99=10-26.1;随着pH增大,c(S2-)浓度会增大,则金属阳离子浓度会减小,且由c(N2+)减小更快,所以直线④为M+的-lgc与pH的关系,直线⑤N2+的-lgc与pH的关系。由图2可知,逐滴加入硫化氢饱和溶液,浓度均为0.01mol·L-1的M+和N2+的混合溶液,当c(S2-)=10-49.21(10-2)2=10-45.21mol2.(2024·黑吉辽卷)25℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;③25℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO下列说法错误的是()A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线B.反应Ag2CrO4+H+2Ag++HCrO4-的平衡常数K=10C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0mol·L-1D.滴定Br-达终点时,溶液中c(Br答案D解析AgCl、AgBr的阴、阳离子个数比相同,则曲线的斜率相同,结合已知②溶解度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,则①表示Ag2CrO4。结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。由以上分析可知,曲线②表示AgCl沉淀溶解平衡曲线,A正确;该反应的平衡常数K=c2(Ag+)×c(HCrO4-)c(H+)=c2(Ag+)×c(HCrO4-)×c(CrO42-)c(H+)×c(CrO42-)=Ksp(Ag2CrO4)Ka2(H2CrO4)=10-11.710-6.5=10-5.2,B正确;当Cl-恰好滴定完全时,c3.(2024·江西卷)废弃电池中锰可通过浸取回收。某温度下,MnSO4在不同浓度的KOH水溶液中,若Mn(Ⅱ)的分布系数δ与pH的关系如图。下列说法正确的是()已知:δ(MnOH+)=c(MnOH+)c(Mn2+)+A.曲线z为δ(MnOH+)B.O点,c(H+)=23×10-10.3mol·LC.P点,c(Mn2+)<c(K+)D.Q点,c(SO42-)=2c(MnOH+)+2c(Mn答案C解析随着pH增大,c(OH-)逐渐增大,Mn2+逐步转化为MnOH+、HMnO2-、MnO22-、Mn(OH)42-,则曲线x表示δ(Mn2+),曲线y表示δ(MnOH+),曲线z表示δ(HMnO2-)。由上述分析知,A项错误;P点δ(Mn2+)=δ(MnOH+),pH=10.3,即c(Mn2+)=c(MnOH+),c(OH-)=10-3.7mol·L-1,则Mn2++OH-MnOH+的K=c(MnOH+)c(Mn2+)·c(OH-)=103.7,O点δ(Mn2+)=0.6,δ(MnOH+)=0.4,代入平衡常数表达式得K=c(MnOH+)c(Mn2+)·c(OH-)=0.40.6×c(OH-)=103.7,解得c(OH-)=23×10-3.7mol·L-1,则c(H+)=32×10-10.3mol·L-1,B项错误;P点溶液显碱性,δ(Mn2+)=δ(MnOH+),结合Mn2++OH-MnOH+,知c(Mn2+)=c(MnOH+)=c消耗(OH-),而c(K+)=c消耗(OH-)+c剩余(OH-),所以c(K+)>c(Mn2+),C项正确;Q点c(MnOH+)=c(HMnO2-),根据元素守恒c(SO42-)=c(Mn2+)+c(MnOH+)+c(4.(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10-103C.浓度均为0.01mol·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+)=0.2mol·L-1时二者不会同时沉淀答案C解析A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10-12)3=10-38.5,故A错误;B.由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33,pH=4时Al(OH)3的溶解度为10-33(10-10)3=10-3mol·L-1,故B错误;C.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;D.由图可知,Al3+沉淀完全时,c(Al3+)≤10-5mol·L-1,pM≥5,此时pH约为4.7,在此pH下Cu2+刚开始沉淀的浓度为0.1mol·L-1,而题中c(Cu2+)=0.2mol·L-1>0.1mol·L-1,则Al3+、Cu高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.(2024·浙江杭州高三摸底)在T℃时,铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是()A.T℃时,在Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等B.向饱和Ag2CrO4溶液中加入固体K2CrO4不能使溶液由Y点变为X点C.T℃时,Ag2CrO4的Ksp为1×10-8D.图中a=2×10-4答案C解析一定温度下溶度积是常数,所以T℃时,Y点和Z点Ag2CrO4的Ksp相等,A正确;向饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4固体仍为饱和溶液,点仍在曲线上,不能使溶液由Y点变为X点,B正确;曲线上的点都是沉淀溶解平衡点,Ag2CrO4的沉淀溶解平衡为Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq),Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(1×10-3)2×1×10-5=1×10-11,C错误;Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=1×10-11,Z点时c(CrO42-)=5×10-4mol·L-1,c2(Ag+)=2×10-8(mol·L-1)2,所以a2.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法正确的是()A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO42-B.三个不同温度中,313K时Ksp(SrSO4)最大C.363K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液答案B解析Ksp只与温度有关而与离子浓度大小无关,A错误;由图像可知,在相同条件下,温度在313K时,c(SO42-)·c(Sr2+)最大,则在该温度时Ksp(SrSO4)最大,B正确;a点在363K曲线的上方,属于该温度下的过饱和溶液,C错误;283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后,此时溶液属于过饱和溶液,会有晶体析出,3.不同温度(T1和T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是()A.T1>T2B.加入BaCl2固体,可使溶液由a点变到c点C.c点时,在T1、T2两个温度下均有固体析出D.a点和b点的Ksp相等答案D解析因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量,则温度升高,硫酸钡的Ksp增大,T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp,故T2>T1,A错误;硫酸钡在水中存在沉淀溶解平衡,a点在平衡曲线上,加入BaCl2固体,c(Ba2+)增大,平衡左移,c(SO42-)应降低,所以不能使溶液由a点变到c点,B错误;在T1时c点溶液的Q>Ksp,有沉淀析出,在T2时c点溶液的Q<Ksp,没有沉淀析出,C错误;温度不变,Ksp不变,同一温度下,在曲线上的任意一点Ksp都相等,4.(2024·广东汕头高三质检)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lgc(S2-)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)B.25℃时,Ksp(CuS)约为1×10-35C.向100mL浓度均为10-5mol·L-1Zn2+、Cu2+的混合溶液中逐滴加入10-4mol·L-1Na2S溶液,Cu2+先沉淀D.向Cu2+浓度为10-5mol·L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出答案A解析A项,Na2S溶液中,根据元素守恒有c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=12c(Na+);B项,由题图可知,当c(S2-)=10-10mol·L-1时,c(Cu2+)=10-25mol·L-1,所以Ksp(CuS)=1×10-35;C、D项,由题图可知,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以向等浓度的Cu2+、Zn2+的混合溶液中加入Na2S溶液,Cu2+先沉淀,向Cu2+废水中加入ZnS粉末,会有CuS5.常温下,向10mL0.10mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S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()A.Ksp(CuS)的数量级为10-34B.曲线上a点溶液中,c(S2-)·c(Cu2+)>Ksp(CuS)C.a、b、c三点溶液中,n(H+)和n(OH-)的积最小的为b点D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)答案D解析求算CuS的Ksp,利用b点。在b点,CuCl2和Na2S恰好完全反应,方程式为Cu2++S2-===CuS↓,溶液中的Cu2+和S2-的浓度相等,-lgc(Cu2+)=17.7,则c(Cu2+)=10-17.7mol·L-1。则Ksp=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10-35.4,其数量级为10-36,A项错误;曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液,c(S2-)·c(Cu2+)=Ksp(CuS),B项错误;在水溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,其Kw不变,n(H+)V溶液·n(OH-)V溶液=Kw,则n(H+)·n(OH-)=Kw·V溶液2,V溶液在增大,所以a点的值最小,C项错误;c点溶液Na2S溶液多加了一倍,CuCl2+Na2S===CuS↓+2NaCl,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,S2-+H2OHS-+OH-,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),水解是微弱的,有c(S2-)>c(OH-)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-6.常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是()A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向左移动,Pb2+的浓度减小C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2的Ksp增大D.常温下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数为5×1018答案D解析根据图像知,常温下平衡时溶液中c(Pb2+)、c(I-)分别是1×10-3mol·L-1、2×10-3mol·L-1,因此Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=4×10-9,A错误;PbI2饱和溶液中存在平衡:PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,Pb2+浓度增大,平衡逆向移动,最终平衡时Pb2+浓度仍然比原平衡时大,B错误;根据图像知,t时刻改变的条件是增大I-的浓度,温度不变,PbI2的Ksp不变,C错误;反应PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数K=c2(I-)c(7.常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol·L-1的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液pH分别为3.0、4.3。已知:①Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]②Al3+(aq)+4OH-(aq)[Al(OH)4]-(aq),298K下,K=1.1×1033下列叙述错误的是()A.曲线Ⅱ代表Al3+B.在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中c(AlC.c点溶液中金属元素主要存在形式为Fe(OH)3、Al(OH)3和[Al(OH)4]-D.Al(OH)3(s)+OH-(aq)[Al(OH)4]-(aq)的平衡常数K1为1.1×10-1.1答案C解析由题意可知,Al(OH)3的溶度积大于Fe(OH)3,a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3说明曲线Ⅰ代表铁离子、曲线Ⅱ代表铝离子,则由图可知,Fe(OH)3的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-11)3=10-38、Al(OH)3溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-5×(10-9.7mol·L-1)3=10-34.1,A正确;B项,在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中c(Al3+)c(Fe3+)=c(Al3+)·c3(OH-)c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Al(OH)3]Ksp[Fe(OH)3]=8.已知:pAg=-lgc(Ag+),Ksp(AgCl)=1×10-12。如图是向10mLAgNO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的NaCl溶液时,溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像回答下列问题[提示:Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)]:(1)原AgNO3溶液的物质的量浓度为mol·L-1。

(2)图中在x点时加入NaCl溶液的体积为。

(3)相同温度下,AgCl在热水中溶解度(填“>”“<”或“=”)在NaCl溶液中的溶解度。

(4)若将0.1mol·L-1的NaCl溶液换成0.1mol·L-1NaI溶液,用虚线在原图中画出x点后的图像。答案(1)1(2)100mL(3)>(4)解析(1)加入NaCl之前,pAg=0,所以c(AgNO3)=1mol·L-1。(2)由于c(Ag+)=10-6mol·L-1,所以Ag+沉淀完全,n(NaCl)=n(AgNO3)=0.01L×1mol·L-1=0.01mol,所以V(NaCl)=100mL。(3)AgCl在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),相同温度下,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,溶解度减小,温度升高。平衡右移,溶解度增大。(4)若把NaCl换成NaI,由于Ksp(AgI)更小,所以c(Ag+)更小,pAg更大。能力提升9.常温下,向20mL0.1mol·L-1H2S溶液中缓慢加入少量MSO4粉末(已知MS难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(H+)与c(M2+)变化如图所示(坐标未按比例画出),已知:Ka1(H2S)=1.0×10-9,Ka2(H2S)=1.0×10-13A.a点溶液中c(H+)约为10-5mol·L-1B.a、b、c三点中由水电离的c(H+)最大的是c点C.Ksp(MS)的数量级为10-20D.c点溶液中c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol·L-1答案A解析由Ka1(H2S)=c(HS-)·c(H+)c(H2S)≈c2(H+)0.1=1.0×10-9,解得c(H+)=10-5mol·L-1,故A正确;根据化学反应H2S+MSO4===MS↓+H2SO4可知,随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中a点氢离子浓度最小,由水电离的c(H+)最大,故B错误;Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=c(S2-)·c2(H+)c(H2S)=1.0×10-22,结合b点数据,c(H+)=0.1mol·L-1,c(M2+)=0.002mol·L-1,此时溶液中c(H2S)≈0.05mol·L-1,解得c(S2-)=5×10-22mol·L-1,Ksp10.在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度