2023-2024届新高考一轮复习人教版 第八章 第4讲　沉淀溶解平衡 作业

第4讲沉淀溶解平衡

--------••课后作业・集训・.一

（40分钟）

选题表

题号

知识点

基础能力创新

沉淀溶解平衡1,25,6

溶度积及其计算3,47,913

综合应用8,10,1112

基础过关

1.下列说法中，正确的是（C）

A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止

B.难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶

解方向移动

C.KSP的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关

D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同

解析：难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀溶解平衡是

动态平衡,沉淀和溶解速率相同但不为。,故A错误;难溶电解质达到

沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡不移动,故B错误;相同

温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为

氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用，故D错误。

2.化工生产中含Cu"的废水常用MnS(S)作沉淀剂，其反应原理为

Cu2'(aq)+MnS(s)^=iCuS(s)+Mn21(aq)。一定温度下，下列有关该反应的

推理正确的是(C)

A.该反应达到平衡时,c(Mn2+)≡c(Cu2+)

B.平衡体系中加入少量CUS(S)后，c(Mr?*)变小

C.平衡体系中加入少量CU(No3)2(S)后,c(Mn")变大

D.该反应平衡常数表达式:K=会善⅛

KSP(MnS)

解析:该反应达到平衡时离子的浓度保持不变,但C(Mn2+)与C(CU")不

一定相等,故A错误；因为CUS为固体,加入后不改变平衡,故锦离子的

浓度不变，故B错误；根据反应物的浓度增大，平衡正向移动，所以

C(Mn2*)变大,故C正确；已知Cu2+(aq)+MnS(s)^^:CuS(s)+Mn2+(aq),

由反应可知,反应的平衡常数K岑翳=:雷：；：党；个图;,故D

错误。

3.(2022・辽宁大连模拟)常温下,有关物质的溶度积如下：

物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2

Ksp4.96×10^96.82×10^64.68×10^6

物质Mg(OH)2Fe(OH)3

‰5.61×10^122.64X1()79

下列有关说法不正确的是(B)

A.常温下，除去NaCl溶液中的MgCI2杂质，选用NaOH溶液比咽小溶

液效果好

B.常温下，除去NaCl溶液中的CaCI2杂质，选用NaOH溶液比Na2CO3溶

液效果好

C.向含有Mg2∖Fb的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液

的pH=8时，c(Mg2+)：c(Fe3+)=2.125XlO2'

D.将适量的Ca(OH)2固体溶于100mL水中，刚好达到饱和[c(Ca")=

1.054×102mol∕L],若保持温度不变，向其中加入100mL0.012mol/L

的NaOH,则该溶液变为不饱和溶液

解析:因为MgCO3是微溶物,其溶度积远远大于Mg(OH)2,所以除去NaCI

溶液中的MgCl2杂质,选用NaOH溶液比Na2CO3溶液效果好,A项正确;

因为Ca(OH)2是微溶物,其溶度积远大于CaCO3,所以除去NaCl溶液中

的CaCk杂质,选用Na2CO3溶液比NaOH溶液效果好,B项错误；向含有

Mg2∖Fe"的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,

Ksp[Mg(0H)2]_5.61XiOI2

c(Mg2^)=m01/L=5.61mol/L,

c2(OH)(IXlo-6)2

c".)=端符=篙当mol∕L=2∙64Xl□mol/L,所以

c(Mg2+)：c(Fe3+)=5.61mol/L：2.64×IO'2'mol∕L=2.125X10、C项正

确；将适量的Ca(OH)2固体溶于100mL水中，刚好达到饱和，

c(Ca2+)=I.054×IO-2mol/L,c(0H)=2.108×10^2mol/L,若保持温度不

变，向其中加入IoomL0.012mol/L的NaOH溶液，混合后，

(C2+∖-r/-21∕τz-\2.108×10^2mol∕L+0.012mol/L

c(Ca)=0n.5t2θ77x×110Amol/L,c(n0LHI)r=----------------------------------二

1.654×10-2mol/L,此时Ca(OH)2的浓度商Q=c(Ca2+)∙C2(OH)=

2226

0.527×10mol/L×(1.654×10'mol∕L)≈l.442×10<Ksp,则该溶

液变为不饱和溶液,D项正确。

4.水是人类赖以生存和发展的重要资源之一,是不可缺少、不可替代

的资源。

I.我国《生活饮用水卫生标准》中规定生活饮用水中镉的排放量不

1

超过0∙005mg-Lo处理含镉废水可采用化学沉淀法。试回答下列

问题：

⑴磷酸镉ECd3(PO4)2］沉淀溶解平衡常数的表达式为Ksp=o

(2)一定温度下，CdCO3的KSP=4.0X10'2,Cd(OH)2的KSP=3.2×10l4,那么

它们在水中的溶解量较大。

8

⑶向某含镉废水中加入Na2S,当S?-浓度达到7.9×10^mol∙LT时,

废水中CcT的浓度为_mol♦I?［已知：KSP(CdS)=7.9X10RMr(Cd)=112］,

此时是否符合生活饮用水卫生标准?(填"是”或"否")o

Π.某化工厂废水(pH=2.0,P-lg-mLT)中含有Ag+、Pb2+等重金属离

子,其浓度各约为0.01mol-L1O排放前拟用沉淀法除去这两种离子,

查找有关数据如表：

难溶电

AgIPbI2AgOH

解质

8.3×10^177.IXlO95.6X1(Γ

Ksp

难溶电

Pb(OH)2Ag2SPbS

解质

1.2×10^156.3XlO-503.4X10-28

Ksp

⑷你认为往废水中投入(填字母)，Ag∖Pb"沉淀效果最好。

a.KIb.NaOHc.Na2S

⑸常温下，如果用NaOH处理上述废水,使溶液的pH=9.0,处理后的废

水中C(Pb2+)=o

解析：⑵当CdCO3达到沉淀溶解平衡时有CdCO3(s)-

Cd2+(aq)+CO3^(aq),

则此时溶液中C(Cd2+)=2X10FmOl∙L-',当Cd(OH)2达到沉淀溶解平衡

时有Cd(OH)2(s)nC(T(aq)+20H(aq),贝IJC(C(T)=2XKT'mol∙L,

因此在水中的溶解量较大的是Cd(OH)2。

8l

⑶向某含镉废水中加入Na2S,当S?-浓度达到7.9×10^mol∙L^时,

溶液中c(Cd2+)=⅛^=1.OXlO-19mol∙L、则废水中CcT的含量为

1.0×10H9×112×103mg・L'=1.12X10'4mg-L'1<0,005mg・L1,

因此符合生活饮用水卫生标准。

(4)因为溶度积越小的越易转化为沉淀，由表格中的数据可知,硫化物

的溶度积最小,则应选择硫化钠。

(5)Pb(OH)2的溶度积为1.2×IO-15,pH=9.0,c(0H^)=10^5mol∙L^',

K=c2(0H)Xc(Pb2t)=I.2×10,5,c(Pb2+)=1-^1°ɪʒmol∙L1=1.2×1

sp10~5×105

δ

0^mol・L^'o

19

答案：⑴c"Cd")∙c2(P0"(2)Cd(OH)2(3)1.0X10是

(4)c(5)1.2×IO5mol∙U'

反能力提升

5.(2022•河南三门峡一模)实验：①0.1mol∙L^1AgNO3溶液和

0.1mol∙LTNaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白

色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1mol∙I?KI溶液，出现浑浊;③向沉

淀C中滴加0.1mol∙LHKI溶液,沉淀变为黄色。下列分析不正确的

是(B)

A.浊液a中存在沉淀溶解平衡:AgCI(S)-iAg(aq)+Cl(aq)

B.滤液b中不含有Ag+

C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI

D.实验可以证明AgI比AgCI更难溶

解析:浊液a中含有AgCl,存在沉淀的溶解平衡:AgCl(S)uiAg+(aq)+

Cl(aq),故A正确;滤液为AgCl的饱和溶液,也存在沉淀的溶解平衡,

即存在Ag1故B错误。

6.(2022•济南历城二中开学考)已知溶解度也可用物质的量浓度表

示。25℃时,AgzSOi在不同Sof浓度溶液中的溶解度如图所示。下列

(

L

⅛

姬

A.图中a、b两点c(Ag*)相同

B.将a点溶液加热蒸发掉一部分水,恢复到25℃,可得到b点溶液

C.该温度下,Ag2S0∣溶度积的数量级为IO5

D.在C点的溶液中加入少量Na2SO1固体,溶液可变为a点

解析：曲线为达到沉淀溶解平衡时的曲线,a点和b点c(SOf)不一样,

则c(Ag)不同,故A错误;将a点溶液加热蒸发掉一部分水,恢复到

25℃,仍然为饱和溶液,各种微粒的浓度不变,不能使溶液由a点变

到b点，故B错误;硫酸银饱和溶液中存在如下平衡Ag2SO,(s)-

2Ag+(aq)+SOf(aq),由图可知C(Sof)=Imol/L时,溶液中C(Ag)为

252+2525

2×10∙mol/L,贝!jKsp=C(Ag)∙C(SθJ^)=(2×10~∙)×1=4×IO',数量

级为IO5,½C正确；在C点的溶液中加入少量NazSOi固体,溶液中

c(SOf)增大,不能使溶液由C点变为a点，故D错误。

7.(不定项)已知pCa=-lgc(CaR,某温度时,!U(CaSOJ=9.0X10;

KSP(CaCO3)=2.8X10-9。向IOmLCaCb溶液中滴力口0.1mol∙L'β<JNa2SO1

溶液时,溶液中pCa与滴加NazSOi溶液体积(V)的关系如图所示(实线),

下列有关说法正确的是(已知Ig3=0∙48)(BD)

A.y为3.48

B.a与b两点对应溶液中C(Ca2一)之比为100:9

C.原CaCb溶液的浓度为1mol∙L^1

D.若把0.1mol∙U1的gSOi溶液换成0.1mol-LT的Na?4溶液，

则图像变化如曲线M所示

解析:a点加入10mLNa2SO∣溶液,为突跃点,说明恰好产生CaSOb所以

611

c(Ca")=IKSP(CaSO4)=V9.0×10^mo1∙L=0.003mol∙L,

则y=-lgO.003-2.52,A错误,a点溶液中c(Ca")=0.003mol-f',b点

溶液中加入NazSOi溶液的体积为20矶,则溶液中C(SOf)号mol∙L^*,

则此时溶液中c(Ca2+)=90^°6mol∙L'=2.7X104mol∙Ll,a与b两

点对应溶液中C(Ca2*)之比为0.003mol-L1：2.7×IOTmol∙L1=IOO:9,

B正确;a点为突跃点,反应恰好生成CaS(λ,两者溶液体积相同，故原溶

1

液c(CaCl2)=O.1mol∙L,C错误;CaSO4比CaCO3的溶解度高,前者Ksp

数值更大，因此若把0.1mol∙L'的Na2SO4溶液换成0.1mol-L1的

Na2CO3溶液,溶液中Ca"浓度下降得更快,则Tgc(Ca")值相对较大,

图像应在原图像上方,变为图中曲线M所示,D正确。

8.(不定项)常温下,将11.65gBaSO4粉末置于盛有250mL蒸储水的

烧杯中，然后向烧杯中加入Na2COn固体(忽视溶液体积的变化)并充分

搅拌,加入NazCS固体的过程中，溶液中几种离子的浓度变化曲线如

图所示。下列说法中不正确的是(D)

A.相同温度时,Ksp(BaSO)<Ksp(BaCO3)

B.若使0.05molBaS(h全部转化为BaCO3,至少力口入1.3molNa2CO3

C.BasO4恰好全部转化为BaCO3时,溶液中离子浓度大小为c(COf)>

c(SOf)>c(0H)>c(Ba2+)

D.BaSol在水中的溶解度、KSP均比在BaCl2溶液中的大

解析:根据图像,COr浓度为。时，C(Ba2+)ʌc(SOf)都是IXl(Tmol∕L,

所以KSP(BaS0)=1×10'0,碳酸银饱和溶液中当C(COQ=5义10'mol/L

59

时，c(Ba2+)=0.5×10^mol/L,Ksp(BaCO3)=2.5×10^,相同温度时，

KSP(BaSO)<Xp(BaCU),A正确；使0.05molBaSol转化为Baeo3,发生的

10

反应为BaS01+Cθf^BaC03+SθΓ,根据图像,Ksp(BaSO1)=I.0×IO,

KSP(BaCO3)=2.5X10-9,反应的平衡常数Kk桨U=甯"^4=

C\C.(Jo/C∖IJ34,'/XCkCOo/

”『票=O04,若使0.05molBaSoI全部转化为BaCO力则反应生成

0.05molSof,则平衡时n(CO=)=1.25mol,则至少需要Na2CO3的物

质的量为1.25mol+0.05mol=l.3mol,B正确;0.05molBaSO4恰好

全部转化为BaCO3时,溶液中存在大量的SO平衡时Coi的浓度大于

SOf,COr水解促进OH的形成,因此溶液中浓度最小的是Ba2+,因此离

子浓度大小关系为c(COf)>c(SOf)>c(OH)>c(Ba?*),C正确;BaSO∣在

BaCl2溶液中由于Ba?’的存在,使沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移动，

因此在BaCI2溶液中的溶解度变小,除只随温度的改变而改变,无论在

水中还是BaCI2溶液中,KSP是不变的,D错误。

9.(不定项)常温下,用AgNOs溶液分别滴定浓度均为0.Olmol∙LH的

KCKK2C2(λ溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑CzOf的

水解)。已知K*(AgCl)数量级为IOK)。下列叙述不正确的是(BD)

A.图中X线代表的AgeI

B.Ag2C2O1(s)+2CΓ(aq)-2AgCl(s)+C2Of(aq)的平衡常数为L0义”

C.a点表示AgCl的过饱和溶液

D.向C(Cl)=C(C2θf)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O∣沉淀

解析：若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线，则Ksp(AgCl)=C

(Ag+)∙c(CΓ)=10^4×IO575=IO9-75,则数量级为10",若曲线Y为AgCl

的沉淀溶解平衡曲线，则KSP(AgCl)=C(Ag-)×c(CΓ)=104×10-2∙46=10-6∙46,

则数量级为IO7,又已知KSP(AgCl)数量级为10-l°,则曲线X为AgCl的

沉淀溶解平衡曲线，曲线Y为Ag2C2O∣的沉淀溶解平衡曲线，

且KSP(Ag2C2O)=c2(Ag+)-C(CzOf)=(IO)X10"6=10H)弋贝IJA正确；

Ag2C2O1(s)+2CΓ(aq)-2AgCl(S)+C2Of(aq)的平衡常数K=C(W=

cz(Cl)

噌*鲁詈卢舞=IH(M，B不正确;a点在曲线X的右方,所以溶

C2(Cl)・C2(Ag+)(I(F9.75)”

液中C(Ag)∙c(CΓ)>Ksp(AgCl),为AgCI的过饱和溶液,C正确;根据图

像可知当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag9小于生成

+

Ag2C2O∣沉淀所需的C(Ag),故向C(Cl)=c(C2Of)的混合液中滴入AgNOs

溶液时先析出氯化银沉淀,故D不正确。

10.(2022-江西龙海二中模拟)某含银(NiO)废料中有FeO、A12()3、Mg0、

SiOz等杂质，用此废料提取NiSOl的工艺流程如图1所示：

20%HfO,溶液HQ?溶液Na2CO3NH4F

废渣1废渣2废渣3

图1

已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀时溶液的pH如图2所示。

图2

5

②25℃时,NH3-乩0的电离常数Kb=L8×IO-,HF的电离常数K,=7.2X10；

Ksp(MgF2)=7.4×10"o

⑴加Na2CO3调节溶液的PH至5,得到废渣2的主要成分是

(填化学式)。

(2)Mg能与饱和NH1Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以

解释:______________________________________________________

(用必要的文字和离子方程式回答)。

(3)25℃时，Imol-L的NaF溶液中c(OH)=(列出计算式即可)

H

mol∙LO

2+3

(4)已知沉淀前溶液中c(Mg)=1.85×10mol∙L^',当除镁率达到99%

时，溶液中C(F)=mol∙L'o

解析：(1)酸浸液中的杂质金属离子有Fe2∖Al3∖Mg2t,H2O2溶液可将Fe2t

氧化为Fe3+,调节溶液的PH为5,根据图2可知,AKlT都形成沉淀。

(3)F在溶液中发生水解反应F+H2O=HF+OH,水解常数

Kh=善=C(HF)/OH),水解平衡时F近似取1mol∙L',c(HF)=c(OH),

KaC(F)

贝!jc(OH)=I1o'm°l∙L1。

77.2×104

(4)c(Mg2t)∙c?(F)=Ksp,沉淀后c(Mg2+)=l.85×IO^5mol∙L^',

274X10223

贝IJC(F)=ɪɪmol∙L-,解得c(F)=2.0×IOmol∙L^'。

1.85×10-5

答案：(l)Fe(OH)3、Al(OH)ɜ

+

（2）NHCl水解反应的方程式为NH++H20-NH3∙H2O+H,Mg与N反应生

成也使Car）减小,促进水解平衡向右移动,生成的NA・40部分分解

2+

产生NL,总反应的离子方程式为Mg+2NH^-Mg+2NH3↑+H2↑

I10-14

⑶⑷2.OXlO-3

∖7.2×10^4

11.（2022•山东聊城二模）以硅藻土为载体的五氧化二机（V2O5）是接

触法制备硫酸的催化剂。利用钮钛磁铁矿冶炼后产生的钢渣（主要含

FeO∙V203>Al203>SiO2等）生产V2O5的工艺流程如下。

Na2CO5硫酸NaOHNaOH

母液

查资料知：①FeA在PH=I9时开始沉淀，pH=3.2时沉淀完全;AF在

pH=3.2时开始沉淀,pH=4.7时沉淀完全；

②多钢酸盐在水中溶解度较小;NHNo3微溶于冷水,可溶于热水,不溶

于乙醇。

③部分含《凡物质在不同pH溶液中的主要存在形式如下：

PH<11~44〜6

主要形式vo÷V2O5多矶酸根

PH6〜8.58.5〜13>13

主要形式voɜ多矶酸根VOf

回答下列问题。

(1)“焙烧”包括氧化和钠化成盐两个过程,氧化的目的是获得VzO”

氧化过程中FeO-V2O3发生反应的化学方程式为；

“焙烧”时钢渣与空气逆流混合的目的为O

(2)“酸浸”时含V化合物发生反应的离子方程式为;

铝元素在“”(填操作单元名称)过程中被除去；“滤渣2”

的主要成分为o

(3)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥等,洗涤时最好选用的试剂

为(填字母)；

A.冷水B.热水

C.乙醇D.NaOH溶液

“沉帆”得到偏铀酸镂(NHM)3),若滤液中C(VO3)=0∙2mol∕L,不考虑

溶液体积变化，为使专凡元素的沉降率达到98%,至少应调节c(NH÷)

3

为mol/Lo[已知Ksp(NH4VO3)=I.6×IO]

(4)“煨烧”过程中，部分V2O5可能会被NL转化成V2O4,同时生成无污

染的气体,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为o

解析：(1)结合题中信息，钮渣经过焙烧得到五氧化二钢、氧化铁、

偏铝酸钠、硅酸钠,氧化过程中FeO-V2O3发生反应的化学方程式为

4FeO∙V203+502±±2Fe203+4V205,钢渣与空气逆流混合的目的为增大原

料的接触面积,加快反应速率。

⑵酸浸时pH小于1,故V的存在形式为VO1,反应的离子方程式为

V2O5+2H==2VO]+H2O;铝元素经过转化I以铝离子形式存在于滤液中,

故在转化I中被除去;滤渣2的主要成分为氢氧化铁。

⑶根据题中信息,洗涤时最好采用的试剂为乙醇,故选C;为使铀元素

的沉降率达到98%,溶液中剩余的C(VOg)=O∙2X(1-98%)mol∕L=

0.004mol∕L,c(NH[)=焉γ=啜震mol∕L=0.4mol∕Lo

⑷“燃烧”过程中，部分V2O5可能会被NL转化成V2O4,同时生成无污

染的气体,故反应的化学方程式为3V205+2NH3-3V20t+3H20+N2,氧化产

物为N2,还原产物为V2Ob物质的量之比为1：3o

答案：(l)4FeO-V203+502≡2Fe203+4V205增大原料的接触面积,加快

反应速率(2)V205+2H-2VO^+H20转化IFe(OH)3(3)C0.4

(4)1：3

?创新应用

12.(2022•山西太原二模)某温度下，25mL含KX和KY的混合溶液,

用0.1000mol・L的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(Y一

与H’的反应可以忽略)，获得的电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)

的电位滴定曲线如图所示。

已知：I.Ag*与Y反应过程为

+

φAg+2Y-[AgY2]∖(2)[AgY2]+Ag-2AgYI

0

II.该温度下,Ksp(AgY)=2XIOT6,KSP(AgX)=2×10^'o

下列说法不正确的是(B)

A.若HY为弱酸,则从开始到B点,水的电离程度不断减小

B.原混合溶液中c(KX)=O,020OOmol∙L1

C.若反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则

康飞(AgY)

D.AgX(s)+F(aq)-AgY(s)+Γ(aq)的平衡常数为IO6

解析:溶度积小的先生成沉淀,根据已知信息可知,B点生成AgY,若HY

为弱酸,KY为弱酸强碱盐,Y-促进水的电离,c(Y)越大,促进作用越强,

从开始到B点，随着硝酸银溶液的加入,溶液中C(Y)越来越小,水的电

离程度不断减小,故A正确;B点KY和AgNO3完全反应生成AgY,则KX

和硝酸银完全反应消耗V(AgNO3)=(12.50-5.00)mL=7.50mL,BC段发

生反应Ag++X--AgXI,则原溶液中c(Γ)=0,1000mol・L^1×7.5×

IO3L=7.5×104mol,贝!Jc(KX)=7.5×10^4mol÷0.025L=

0.03000mol-故B不正确；①的平衡常数K尸:誉丫?"反应②