考点47_沉淀的溶解平衡及其应用-高考化学一轮复习过考点(解析版)

考点47 沉淀的溶解平衡及其应用

一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系

溶解性 溶解度 易溶 >10 g 可溶 1～10 g 微溶 0.01～1 g 难溶 <0.01 g 2.难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的建立

(2)沉淀溶解平衡方程式

溶解

＋－

以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)沉淀Ag(aq)＋Cl(aq)。 特别提醒 沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态。

(3)沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag与Cl的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×105 mol·L了。

3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。

(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 (3)实例分析

已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)

Mg2(aq)＋2OH(aq)，请分析当改变下列条件时，对该

＋

－

－

－1＋

－

时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全

沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)：

条件改变 加少量水 升温 加MgCl2(s) 移动方向 正向移动 正向移动 逆向移动 c(Mg2) 不变 增大 增大 ＋c(OH) 不变 增大 减小 － 1

加盐酸 加NaOH(s)

正向移动 逆向移动 增大 减小 减小 增大 特别提醒 大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但有许多例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。 二、溶度积常数 1．概念

难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。 2．表达式 AmBn(s)

＋

mAn(aq)＋nBm(aq)

－

＋－

Ksp＝cm(An)·cn(Bm)。 如：Fe(OH)3(s)

＋

－

Fe3(aq)＋3OH(aq)

＋－

Ksp＝c(Fe3)·c3(OH)。 3．影响因素

溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。 4．应用

定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q：离子积对于AmBn(s)

mAn(aq)＋nBm(aq)任意时刻Q＝cm(An)·cn(Bm)。

＋

－

＋

－

(1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

(3)Q三、沉淀的生成和溶解 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用

在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀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7～8，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4。

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，即离子积Q＞Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用

2

＋

＋

＋

＋

＋

的方法。

a．通入H2S除去Cu2的离子方程式：H2S＋Cu2===CuS↓＋2H。 b．加入Na2S除去Hg2的离子方程式：Hg2＋S2===HgS↓。

特别提醒 ①一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。 ②当离子浓度小于1×105 mol·L2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理

根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解

－

－1

＋

＋

－

＋

＋

＋

时，认为已完全沉淀。

(3)沉淀溶解的方法

①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。

如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)

22

Ca2(aq)＋CO23(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO3＋2H===H2O＋CO2↑，c(CO3)2

降低，溶液中CO2沉淀溶解平衡向溶解方向移动。 3与Ca的离子积Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，

－

＋

＋

－

－

＋

－

②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH4===Mg2＋2NH3·H2O。 3．沉淀溶解常用的方法

(1)酸溶解法：如CaCO3溶于盐酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。 (2)盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。 (3)生成配合物法：如AgCl可溶于氨水。

(4)氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中。 四、沉淀的转化 1．沉淀转化的过程探究

(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化

＋

＋

3

实验操作 实验现象 有白色沉淀析出 NaCl＋AgNO3=== AgCl↓＋NaNO3 白色沉淀转化为黄色沉淀 AgCl＋KI=== AgI＋KCl 黄色沉淀转化为黑色沉淀 2AgI＋Na2S=== Ag2S＋2NaI 化学方程式

实验结论：AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为Ag2SAg(aq)＋Cl(aq) Ksp＝1.8×10Ag(aq)＋I(aq) Ksp＝8.5×10

＋

－

－17

＋

－

－10

由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。

当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，Q(AgI)＞Ksp(AgI)导致AgCl溶解，AgI生成，离子方程式可表示为：I(aq)＋AgCl(s) cCl

K＝－

cI

－

－

AgI(s)＋Cl(aq)，

－

－

cAg·cCl＝＋－

cAg·cI

＋

1.8×1010

6

＝105。 －≈2.1×10＞1×8.5×1017

－

反应向正方向进行完全，即AgCl可转化为AgI沉淀。 (2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化

实验操作 实验现象 化学方程式 产生白色沉淀 MgCl2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl 白色沉淀转化为红褐色沉淀 3Mg(OH)2＋2FeCl3=== 2Fe(OH)3＋3MgCl2 实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3(1)实质：沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。

(2)条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，两者溶解度相差越大转化越容易。 3．沉淀转化的应用

4

Na2CO3溶液加酸如盐酸＋

(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)―――――→CaCO3(s)―――――→Ca2(aq)，反应为CaSO4＋Na2CO3===CaCO3＋Na2SO4，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

氧化、淋滤

(2)自然界中矿物的转化：原生铜的硫化物――――→CuSO4溶液渗透、遇闪锌矿ZnS和方铅矿PbS

――――――――――――――→铜蓝(CuS)，反应为CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4，CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 (3)工业废水处理

工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。

用FeS除去Hg2的离子方程式：FeS(s)＋Hg2(aq)五、沉淀溶解平衡图像分析

＋

＋

HgS(s)＋Fe2(aq)。

＋

1．第一步：明确图像中纵、横坐标的含义

纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 2．第二步：理解图像中线上点、线外点的含义

(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc=Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外的点。

(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp。 3．第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断 (1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况： ①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大； ②原溶液饱和时，离子浓度都不变。

(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。

5

考向一 沉淀溶解平衡及其影响因素 典例精析

1．（2021·浙江高三其他模拟）一定温度下，难溶电解质在水中存在沉淀溶解和生成的平衡，c(Cl—)。常温下用0.1000mol/L常用溶度积Ksp来表示溶解程度的大小，如Ksp(AgCl)=c(Ag+)·

的AgNO3标准溶液(pH≈5)分别滴定20.00mL0.1000mol/L的NaCl溶液和NaBr溶液，混合溶液的pAg[定义为pAg=—lgc(Ag+)]与AgNO3溶液体积的变化关系如图所示。

下列说法不正确的是 A．Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)

B．当V(AgNO3溶液)=20mL时，NaBr溶液中：c(Ag+)+c(H+)=c(Br—)+c(OH—) C．当V(AgNO3溶液)=30mL时，NaCl溶液中：c(NO3)>c(Na+)>c(Ag+)>c(Cl—)>c(H+) D．相同实验条件下，若改用10.00mL0.2000mol/LNaCl溶液，则滴定曲线(滴定终点前)可能变为a 【答案】C 【详解】

A．V(AgNO3溶液)=0mL时，由图可知，等浓度的氯化钠溶液中银离子浓度大于溴化钠溶液，则溶度积的关系为Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)，故A正确；

B．当V(AgNO3溶液)=20mL时，NaBr溶液与硝酸银溶液恰好完全反应，溶液中钠离子浓度等于硝酸根离子浓度，由电荷守恒关系c(Ag+)+c(H+)+ c(Na+)=c(Br—)+c(OH—)+ c(NO3)可得，溶液中c(Ag+)+c(H+)=c(Br—)+c(OH—)，故B正确；

C．由图可知，当V(AgNO3溶液)=30mL时，NaCl溶液中银离子浓度接近与0.1mol/L，由Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl—)可知，溶液中氯离子浓度小于氢离子，故C错误；

D．相同实验条件下，若改用10.00mL0.2000mol/LNaCl溶液，未加入硝酸银溶液时，银离 子浓度减小，消耗硝酸银溶液的体积增大，则滴定终点前的滴定曲线可能变为a，故D正确；

 6

故选C。

考向二 沉淀溶解平衡的应用 典例精析

2．6H2O易溶于水，其溶解度随温度升高明（2021·湖北黄冈市·黄冈中学高三月考）NiSO4·显增大。以电镀废渣(主要成分是NiO，还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如图：

10-35、Ksp(FeS)=4.9×10-18。下列叙述错误的是 已知：25℃时，Ksp(CuS)=8.9×

A．溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4 B．除去Cu2+可采用FeS C．流程中a~b的目的是富集NiSO4 【答案】A 【分析】

电镀废渣用稀硫酸酸浸时，金属氧化物与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐，过滤得到含有镍离子、亚铁离子和铜离子的硫酸盐溶液；向溶液中加入硫化亚铁将溶液中铜离子转化为更难溶的硫化铜，再加入双氧水、氧化镍使亚铁离子先转化为铁离子，再将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸镍溶液；向溶液中加入碳酸钠溶液后过滤得到碳酸镍沉淀，向碳酸镍沉淀中加入稀硫酸得到浓度较高的硫酸镍溶液，硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍晶体。 【详解】

A．溶解废渣时，发生的反应主要是用酸将金属氧化物溶解，加入稀盐酸同样可以达到目的，则能用稀盐酸代替稀硫酸，故A错误；

B．由分析可知，除去铁离子的操作为向溶液中加入硫化亚铁将溶液中铜离子转化为更难溶的硫化铜，故B正确；

C．由分析可知，流程中a~b的过程为浓度较低的硫酸镍溶液转化为浓度较高的硫酸镍溶液的过程，是富集硫酸镍的过程，故C正确；

D．由分析可知，硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍晶体，则操作I为蒸发浓缩、冷却结晶，故D正确； 故选A。

D．“操作I”为蒸发浓缩、冷却结晶

7

考向三 溶度积常数的应用及计算 典例精析

3．（2021·全国高考真题）已知相同温度下，KspBaSO42-2-、-lgcCO3、与-lgcBa2+的关系如图所示。 cSO和溶液中-lg4

下列说法正确的是

A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线

B．该温度下BaSO4的KspBaSO4值为1.010-10 C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点 D．cBa2+=105.1时两溶液中

2-cCO3cSO2-4=10y2y1

【答案】B 【分析】

BaCO3、BaSO4均为难溶物，饱和溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c(SO4)]}＝－lg[c(Ba2

＋

2-)×c(SO4)]＝－lg[Ksp(BaSO4)]，同理可知溶液中－lg[c(Ba2＋)]＋{－lg[c(CO3)]}＝－

2-2-lg[Ksp(BaCO3)]，因Ksp(BaSO4)＜ Ksp(BaCO3)，则－lg[Ksp(BaCO3)]＜－lg[Ksp(BaSO4)]，由此可知曲线①为－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(SO4)]的关系，曲线②为－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(CO3)]的关系。 【详解】

2-2- 8

A．由题可知，曲线上的点均为饱和溶液中微粒浓度关系，由上述分析可知，曲线①为BaSO4的沉淀溶解曲线，选项A错误；

B．曲线①为BaSO4溶液中－lg[c(Ba2＋)]与－lg[c(SO4)]的关系，由图可知，当溶液中－lg[c(Ba2＋)]＝3时，10－lg[c(SO4)＝7，则－lg[Ksp(BaSO4)]＝7＋3＝10，因此Ksp(BaSO4)＝1.0×

－10

2-2-，选项B正确；

C．向饱和BaSO4溶液中加入适量BaCl2固体后，溶液中c(Ba2＋)增大，根据温度不变则Ksp(BaSO4)不变可知，溶液中c(SO4)将减小，因此a点将沿曲线①向左上方移动，选项C错误；

D．由图可知，当溶液中c(Ba)＝10错误； 答案选B。

2＋

－5.1

2-10时，两溶液中＝

cCO10cSO2-42-3y2y1＝10y1y2，选项D

考向四 沉淀溶解平衡曲线 典例精析

4．Na2S2O5(焦亚硫酸钠)具有较强的还原性，25℃时，（2021·四川凉山彝族自治州·高三三模）将0.5molNa2S2O5溶于水配成IL溶液，溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。10-10，Ksp(BaSO3)=5.0×10-7。下列说法正确的是 已知：Ksp(BaSO4)=1.0×

A．Na2S2O5水溶液pH=4.5是因为S2O5水解所致 B．由图像可知，25℃时，HSO3的水解平衡常数约为10-7

C．向溶液中加入碱性物质使溶液pH升高的过程中，一定存在如下关系：c(Na+)+c(H+)=c(HSO3)+2c(SO3)+c(OH-)

D．将部分被空气氧化的该溶液的pH调为10，向溶液中滴加BaCl2溶液使SO4沉淀完全[c(SO4)≤1.0×10-5mol·L-1]，此时溶液中c(SO3)≤0.05mol·L-1

22222 9

【答案】D 【详解】

A．S2O5水解应该显碱性，根据图可知，pH=4.5时，溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在，所以溶液显酸性，A错误；

B．HSO32c(H2SO3)c(OH-)的水解平衡常数表达式为，由图像可知亚硫酸氢根离子和亚-c(HSO3)硫酸浓度相等时pH＝2，则25℃时，HSO3的水解平衡常数约为10-12，B错误； C．溶液中还存在S2O5，c(Na+)+c(H+)=c(HSO3)+2c(SO3)+c(OH-)不能满足电荷守恒，C错误；

221010D．根据硫酸钡的溶度积常数可知此时溶液中钡离子浓度是5mol/L＝1.0×10-5mol·L-1，

10则溶液中

2SO35.0107mol/L＝0.05mol·L-1，D正确； 的最大浓度=510答案选D。

1．（2021·浙江高三专题练习）工业上向锅炉里注入Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，而后用盐酸去除。下列叙述不正确的是 A．温度升高，Na2CO3溶液的Kw和c(OH-)均会增大

B．沉淀转化的离子方程式为CO3(aq)+CaSO4(s)⇌CaCO3(s)+SO4(aq) C．盐酸溶液中，CaCO3的溶解性大于CaSO4 D．Na2CO3溶液遇CO2后，阴离子浓度均减小 【答案】D 【详解】

A．温度升高，Kw增大，温度升高促进碳酸钠溶液水解，c(OH-)增大，A正确； B．加入碳酸钠溶液，把硫酸钙转化为碳酸钙：CO3(aq)+CaSO4(s)B正确；

C．因为碳酸钙与盐酸反应，而硫酸钙不与盐酸反应，所以在盐酸溶液中碳酸钙的溶解性大于硫酸钙，C正确；

D．根据CO3+CO2+H2O=2HCO3知，阴离子HCO3的浓度增大，D错误； 故选D。

2．（2021·江苏扬州市·高三其他模拟）烟气脱硫能有效减少SO2的排放。实验室用粉煤灰(主

10

2222CaCO3(s)+SO4(aq)，

2

xAl2O3］溶液，并用于烟气脱硫。下要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝［(1-x)Al2(SO4)3·列说法正确的是

A．“酸浸”后，所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3 B．pH约为3.6时，溶液中存在大量的H+、Al3+、CO3 C．调pH时，若pH偏高，则所得溶液中c(Al3＋)将增大

D．碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO4)将增大 【答案】D 【分析】

由流程可知，粉煤灰和稀硫酸混合，氧化铝溶解，SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2，滤液中含有Al2（SO4）3，加入CaCO3粉末调节pH=3.6除去过量的氢离子，CaSO4为微溶物，所以滤渣Ⅱ的成分主要为CaSO4，过滤得滤液Ⅱ，用滤液Ⅱ吸收二氧化硫，生成的SO3易被氧化生成SO4，加热分解后的溶液中硫酸根离子浓度增大，促进生成(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3，以此来解答。 【详解】

A．SiO2和稀硫酸不反应，过滤溶液得滤渣Ⅰ为SiO2，A错误；

B．氢离子和碳酸根不能大量共存，加入CaCO3粉末的目的就是除去过量氢离子，B错误； C．若pH偏高，会生成氢氧化铝沉淀，所得溶液中c(Al3＋)减小，C错误；

D．二氧化硫与水反应生成的SO3易被氧化生成SO4，所以碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO4)将增大，D正确； 综上所述答案为D。

3．（2021·安徽淮北市·高三一模）下列反应中，现象和方程式都正确的是 A．向胆矾粉末中加入适量浓硫酸，粉末由白色变成蓝色：

2-2-2-2-2-2-2-浓硫酸CuSO4•5H2O

CuSO4+5H2O

B．Fe加入FeCl3溶液中，溶液由黄色变成浅绿色：Fe+Fe3+=2Fe2+ C．Na2O固体在空气中加热后，由白色变为淡黄色：Na2O+CO2

ΔNa2CO3

D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量Fe2(SO4)3溶液，白色沉淀转化红褐色沉淀：3Mg(OH)2(s)+2Fe3+=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+

11

【答案】D 【详解】

A． 浓硫酸具有吸水性，胆矾晶体中的结晶水被吸收，所以胆矾由蓝色变为无色，故A错误；B．Fe加入FeCl3溶液中，发生的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液由黄色变成浅绿色，故B错误；

C．Na2O固体在空气中加热后，由白色变为淡黄色，反应为：2Na2OO2C错误；

D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量Fe2(SO4)3溶液，白色沉淀转化红褐色沉淀：3Mg(OH)2(s)+2Fe3+=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+，故D正确； 故答案为D。

4．（2021·江西南昌市·高三三模）某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下PbCO3和PbI2在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)与-lgc(CO3)或-lgc(I-)的关系如图所示。下列说法正确的是

2-Δ2Na2O2，故

A．Ksp(PbCO3)的数量级为10-14 B．p点对应的是PbCO3不饱和溶液 C．L2对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化

D．向浓度相同的Na2CO3、Nal混合溶液中滴入Pb(NO3)2溶液先产生黄色沉淀 【答案】A 【分析】

22-lgc(CO3KspPbCO)，同理KspPbCO3=c(Pb2+)c(CO3)，则lgc(Pb2+)=lg32+--2lgc(I2)，lgc(Pb2+)=lgKspPbIL则图像1 对应的是-lgc(Pb)与-lgc(I)的关系变化，2以此分析。 【详解】

A． 由上述分析可知图像L2 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(CO3)的关系变化，则

12

2

2KspPbCO3=c(Pb2+)c(CO3)=10-13.1数量级为 10-14，故A正确；

B．离子浓度的负对数越小，则离子浓度越大， p点位于L2的左下方，则对应PbCO3的过饱和溶液，故B错误；

C． L2 对应的是-lgc(Pb2+)与-lgc(I-)的关系变化，故C正确； D． KspPbCO3=c(Pb)c(CO3)=102+2--13.1，KspPbI2=c(Pb)c(I)=10，

2+2--8KspPbCO3错误； 故答案选：A。

5．（2021·昆明市·云南师大附中高三月考）T°C时，向5mLamol/LBaCl2溶液中逐滴加入0.1mol/LNa2CO3溶液，滴加过程中溶液的-lgcBa2+与NaCO溶液体积(V)的关系如图

23所示，下列说法正确的是[已知：lg50.7，KspBaSO411010]

A．A、B两点溶液中cBaB．a=10-4.3

2+之比为2000：3

C．T°C时，C点对应的含BaCO3的分散系很稳定

D．若用同浓度的Na2SO4溶液代替Na2CO3溶液，则图象在A点后的变化曲线如虚线部分 【答案】A 【分析】

由图可知，当未加入碳酸钠溶液时，V=0、-lgcBa碳酸钠溶液恰好完全反应，溶液中cBa2+=1，则a0.1，A点氯化钡溶液与

—4.3

2+=cCO=10

23mol/L，则碳酸钡的溶度积

2KspBaCO3= cBa2cCO3=10—4.3×10—4.3=10—8.6。

【详解】

13

A． 由图可知，A点溶液中cBa中cCO2+=cCO=10

23—4.3

mol/L，B点碳酸钠溶液过量，溶液

23(10-5)10-3L0.1mol/L1= =mol/L，由溶度积可知溶液中-3301510L8.610KspBaCO322+cBa==1=3×10—7.6 mol/L，则两点溶液中cBa之比为2cCO3302000104.3104.33.3lg50.710=2000，由可知，，则，故A正确； 33107.63107.6B．由分析可知，a0.1，故B错误；

C．由图可知，T°C时，C点溶液中浓度熵Qc大于溶度积Ksp，能析出沉淀，分散系是不稳定的悬浊液，故C错误；

D．由分析可知，碳酸钡的溶度积KspBaCO3= 10—8.6KspBaSO4110横坐标为5~10的曲线应该在实线的上面，故D错误； 故选A。

26．（2021·全国高考真题）HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c(M)随c(H+)而变

10，则图中

化，M不发生水解。实验发现，298K时c(M)-c(H)为线性关系，如下图中实线所示。

2++

下列叙述错误的是

A．溶液pH4时，c(M)<3.010-4molL-1 B．MA的溶度积度积Ksp(MA)=5.010 C．溶液pH=7时，c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-) D．HA的电离常数Ka(HA)2.010

-4-8 14

【答案】C 【分析】

本题考查水溶液中离子浓度的关系，在解题过程中要注意电荷守恒和物料守恒的应用，具体见详解。 【详解】

A．由图可知pH=4，即c(H+)=10×10-5mol/L时，c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2，c(M+)=7.510-8mol/L=7.510-4mol/L<3.0×10-4mol/L，A正确；

B．由图可知，c(H+)=0时，可看作溶液中有较大浓度的OH-，此时A-的水解极大地被抑制，溶液中c(M+)=c(A-)，则Ksp(MA)=c(M)c(A)=c(M)=5.010，B正确； C．设调pH所用的酸为HnX，则结合电荷守恒可知

+-2+-8c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)+ ncXn-，题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-)，C错误；

c(H+)c(A-)―-+D．Ka(HA)=当cA =cHA时，由物料守恒知c(A)+c(HA)=c(M)，

c(HA)c(M+)c2(M+)+-则c(A)=，Ksp(MA)=c(M)c(A)==5.010-8，则c2(M+)=1010-8，22-对应图得此时溶液中c(H)=2.010molL，

+-4-1c(H+)c(A-)Ka(HA)==c(H+)2.0104，D正确；

c(HA)故选C。

7．（2021·郑州市·河南省实验中学高三其他模拟）测定溶液中Cl-的浓度时，常用标准AgNO3溶液滴定，K2CrO4作指示剂。根据如下关于AgCl、Ag2CrO4的溶度积图，判断下列说法正．确的是 ．

A．P点时，二者的溶度积常数相同

B．M点时，对AgCl溶液而言为饱和状态，对Ag2CrO4溶液而言为过饱和状态

C．向c(Cl-)=c(CrO2-10-2mol·L-1的混合溶液中逐滴滴加1×10-3mol·L-1AgNO3溶液，振4)=1×10-5mol·L-1时，c(CrO2-10-3.5mol·L-1 荡，先产生AgCl沉淀，当溶液中c(Cl-)降至1×4)=1×

15

D．当Cl-按化学计量比完全反应后，过量的一滴AgNO3溶液与K2CrO4反应沉淀颜色有明显变化。 【答案】D 【详解】

A．根据溶度积公式知道在P点时，两者不相同，A项错误；

B．N点是铬酸银的饱和状态点，而M点比N点-lgc(Ag+)大，即c(Ag+)更小，由Ksp可知，M点QC．当-lgc(Cl-)和-lgc(CrO4)=0时，银离子的浓度为10-10mol/L和10-6mol/L，故

Ksp(AgCl)=10-10，Ksp(Ag2CrO4)=10-12，此时，当c(Cl-)=c(CrO2-10-2mol·L-1时，氯化银4)=1×10-5mol·L-1时，c(Ag+)=10-5mol/L，则c(CrO2-10-2mol·L-1，C项错误； 先沉淀，c(Cl-)=1×4)=1×D．氯化银沉淀是白色的，铬酸银沉淀是砖红色，过量的一滴AgNO3溶液与K2CrO4反应沉淀颜色变为砖红色，D项正确； 故答案为D。

8．（2021·山西太原市·高三其他模拟）山西老陈醋是中国四大名醋之首，食醋的主要成分为10-5。请回答： 醋酸。已知：25℃时CH3COOH的电离常数Ka=1.8×

(1)25℃时，pH=2的醋酸溶液中，c(H+)______；将其加水稀释，______(填“增大”“减小”或“无法判断”)。

(2)醋酸钠溶液呈碱性的原因是______(用离子方程式表示)，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为______。

(3)已知25℃时，H2S的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-15、Na2S，则25℃时等浓度的CH3COONa、两种溶液的碱性较强的是______。

(4)日常生活中可用醋酸除水垢，但工业锅炉的水垢中常含有硫酸钙，需先用Na2CO3溶液处10-9、Ksp(CaSO4)=9.1×10-6、理，最后再用NH4Cl溶液除去。已知：25℃时，Ksp(CaCO3)=2.8×，______(用溶解平衡表达式和必要的文字叙结合化学平衡原理解释加入Na2CO3溶液的原因：述加以说明)。

【答案】（1）10-2mol/L 增大 （2）CH3COO-+H2O（3）Na2S

（4） 硫酸钙饱和溶液中存在沉淀溶解平衡CaSO4

22-cCH3COO-cCH3COOH的值将

CH3COOH+OH- c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)

Ca2++SO4，加入Na2CO3溶液后，

2CO3与Ca2+结合，转化为Ksp更小的CaCO3沉淀，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动 【详解】

16

(1)pH=2则溶液中c(H+)=10-2mol/L；

cCH3COO-cCH3COOH=Ka，加水稀释Ka不变，酸性减

cH+弱c(H+)减小，所以

cCH3COO-cCH3COOH增大；

CH3COOH+OH-，所以显碱性；水

(2)醋酸钠溶液中因存在醋酸根的水解CH3COO-+H2O

解是微弱的，所以溶液中c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)；

(3)根据题目所给信息可知Ka2(H2S)＜Ka(CH3COOH)，所以S2-的水解程度大于CH3COO-，则浓度相等时Na2S的碱性更强；

(4)硫酸钙饱和溶液中存在沉淀溶解平衡CaSO4

Ca2++SO4，加入Na2CO3溶液后，CO322与Ca2+结合，转化为Ksp更小的CaCO3沉淀，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，最终全部转化为可以和酸反应的碳酸钙。

9．（2021·山西运城市·高三月考）亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压下合成。

实验1：利用下图所示装置制备NO和Cl2。

(1)利用图1制备Cl2，烧瓶中反应的化学方程式为_______。 (2)利用图2制备NO，检验图2装置气密性的具体操作为_______。 实验2：利用图3装置制备NOCl。

(3)实验开始，需先打开_______，当_______时，再打开_______，当烧瓶中有一定量液体生

17

成时，停止实验。

(4)图3中发生反应的化学方程式为_______。A中装有碱石灰，其作用是_______。 实验3：测定NOCl的纯度。 已知下列物质在常温下的颜色及Ksp

化学式 AgCl 颜色 Ksp 白色 AgBr 浅黄色 Ag2S 黑色 Ag2CrO4 砖红色 1.56×10-10 5.4×10-13 2.0×10-48 1×10-12 (5)取所得液体mg溶于水，L-1配制成250mL溶液；取出25.00mL样品溶于锥形瓶中，用cmol·的AgNO3标准溶液滴定至终点，应加入的指示剂是_______(填序号)。 A．KBr B．KI C．K2S D．K2CrO4

消耗标准溶液的体积为20. 00 mL，滴定终点的现象是_______，亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_______。

【答案】（1）2KMnO4 + 16HCl(浓)=2KCl+ 2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O或KClO3 +6HCl(浓)= KCl+3Cl2 ↑+3H2O （2）将导气管右端接胶管并用止水夹夹紧，向U形管左管加水至左管液面高于右管，静置片刻，若液面差不变，则气密性良好 （3）K2、K3 A 中充有黄绿色气体 K1

（4）2NO+Cl2= 2NOCl 除去多余的氯气并防止空气中的水蒸气进入装置中 （5）D

（6）滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化 【分析】

稀硝酸和铜反应可以制取NO；制备氯气的装置中没有加热装置，应是利用浓盐酸和高锰酸钾(或氯酸钾)反应制取氯气，生成的氯气中混有HCl气体，可以用饱和食盐水除去，之后用浓硫酸干燥；干燥纯净的NO和Cl2通入三颈烧瓶中进行反应，为了确保得到亚硝酰氯为液态，反应在-10℃的冰盐水中进行，干燥管可以吸收未反应的氯气，同时可以防止空气中的水蒸气进入使亚硝酰氯水解。 【详解】

(1)该实验中利用浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气，化学方程式为2KMnO4 + 16HCl(浓)=2KCl+ 2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O或KClO3 +6HCl(浓)= KCl+3Cl2 ↑+3H2O；

(2)检验图2装置气密性可以用压水法，具体操作为：将导气管右端接胶管并用止水夹夹紧，向U形管左管加水至左管液面高于右管，静置片刻，若液面差不变，则气密性良好； (3)NO会和装置中的空气反应，且多余的NO无法被碱石灰吸收，所以实验开始，需先打开K3、K2，利用氯气将装置中的空气排尽，当A 中充有黄绿色气体，说明空气被排尽，此时

18

1310c% m

再打开K1，通入NO；

(4)三颈烧瓶中NO和Cl2反应生成亚硝酰氯，化学方程式为2NO+Cl2= 2NOCl；A中装有碱石灰，可以吸收未反应的氯气，同时可以防止空气中的水蒸气进入使亚硝酰氯水解； (5)所得液体溶于水后水解产生Cl-，AgI、AgBr、Ag2S比AgCl所以利用AgNO3滴定Cl-的量，更难溶于水，选用KBr、KI或K2S 作指示剂，最先生成的沉淀可能是AgBr、AgI或Ag2S，则选择K2CrO4溶液为指示剂，当达到滴定终点时，生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，所以滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化；根据所用标准液的体积可知25.00mL待测液中n(Cl-)=0.02c mol，则样品中n(NOCl)=n总(Cl-)=0.02c mol×

250mL=0.2c mol，所以亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为

25.00mL0.2c mol65.5gmol-11310c×100%=%。

mgm10．（2019·河北安平中学高三月考）从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

＋

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_______________________。

（2）流程乙加入烧碱后生成AlO2－的离子方程式为____________________。 （3）滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)。

10－12，取适量的滤液B，加入一定量（4）已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×

的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。

＋＋

【答案】（1）Al2O3＋6H= 2Al3＋3H2O

（2）Al2O3＋2OH－= 2AlO2－ ＋ H2O （3）NaHCO3 10－10mol/L （4）5.6×【详解】

（1）流程甲加入盐酸，反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝，反应的化学方程式为：

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Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2O；

（2）流程乙加入过量的氢氧化钠，与氧化铝反应生成偏铝酸钠，与二氧化硅反应生成硅酸

－－－

钠，生成AlO2的离子方程式为：Al2O3＋2OH= 2AlO2 ＋ H2O；

（3）滤液B中加入过量NaOH，生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2；过滤，滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH，向滤液D中通入过量CO2，NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀，NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3；滤液Y中通入过量CO2，硅酸钠反应生成硅酸，NaAlO2生成氢氧化铝，过 量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3；（4）已知滤液B中加入一定量的NaOH达到沉淀溶液平衡时pH=13.00，则c（H+）

14110=1×10-13mol/L，c==0.1mol/L，Mg(OH)2的容度积常数Ksp=c•c2（OH-）（Mg2+）（OH-）13110125.610=5.6×10-12，c（Mg2+）==5.6×10-10mol/L。 20.1 20