备考2025届高考化学一轮复习讲义第八章水溶液中的离子反应与平衡第8讲沉淀溶解平衡图像

第8讲沉淀溶解平衡图像课标要求核心考点五年考情核心素养对接相识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化沉淀溶解平衡图像分析2024新课标卷，T13；2024全国乙，T13；2024全国甲，T13；2024辽宁，T15；2024湖南，T10；2024全国乙，T13；2024全国甲，T12；2024全国Ⅱ，T12；2024海南，T9变更观念与平衡思想：难溶电解质的沉淀溶解平衡图像中曲线上的点处于动态平衡命题分析预料1.高考中常以c（Am＋）或c（Bn－）、pAm＋[pAm＋＝－lgc（Am＋）]或pBn－[pBn－＝－lgc（Bn－）]、温度（T）、V（加入溶液体积）等为纵、横轴形成的二维图像为载体，考查Ksp的应用、沉淀溶解平衡移动时相关量的变更或计算。2.沉淀溶解平衡图像是高考高频考点，难度较大，侧重对考生创新思维和创新意识的考查，预料2025年高考仍会持续这种考查考点沉淀溶解平衡图像分析1.沉淀溶解平衡浓度图像模型图像分析BaSO4的沉淀溶解平衡图像（1）求Ksp或Ksp的数量级：A点，c（Ba2＋）＝c（SO42－）＝10－5mol·L－1，Ksp（BaSO4）＝[1]10－（2）曲线上随意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，Qc[2]＝Ksp。温度不变时，Ksp不变，无论变更哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变更，不会出现在曲线以外。曲线上方区域的点所示溶液均为[3]过饱和溶液，Qc[4]＞Ksp。曲线下方区域的点所示溶液均为[5]不饱和溶液，Qc[6]＜Ksp2.沉淀溶解平衡对数图像模型图像分析CaSO4与CaCO3的沉淀溶解平衡图像注：pM＝pCa2＋＝－lgc（Ca2＋），pR＝pSO42－（或pCO32－）＝－lgc（SO42－）[或（1）曲线上随意一点都达到了沉淀溶解平衡状态。依据曲线上O点或P点的坐标可求得对应难溶物的Ksp或Ksp的数量级，如O点，Ksp（CaSO4）＝[7]10－5；P点，Ksp（CaCO3）＝[8]10－8.6。（2）推断X点对应的溶液是否能形成沉淀或是否饱和：X点对应溶液为CaSO4的[9]不饱和溶液、CaCO3的[10]过饱和溶液3.沉淀滴定图像模型图像分析用0.1mol·L－1Na2SO4溶液滴定20mL0.1mol·L－1BaCl2溶液的沉淀滴定图像已知Ksp（BaSO4）＝1×10－10，Ksp（BaCO3）＝2.6×10－9起始溶液中c（Ba2＋）＝0.1mol·L－1，n＝－lgc（Ba2＋）＝[11]1，b点时恰好完全反应，c（Ba2＋）＝[12]1×10－5mol·L－1，m＝－lgc（Ba2＋）＝[13]5，即m由[14]Ksp确定，与起始BaCl2溶液的浓度无关（1）若起始时c（BaCl2）＝0.2mol·L－1，恰好完全反应时消耗Na2SO4溶液的体积变大，b点向[15]右（填“左”或“右”）移动。（2）若用同浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液，由于Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3），恰好完全反应生成BaCO3时溶液中的c（Ba2＋）较大，pBa2＋较小，但消耗的Na2CO3溶液的体积仍为20mL，所以b点竖直向[16]下（填“上”或“下”）移动研透高考明确方向命题点沉淀溶解平衡图像1.[全国Ⅱ高考]绚丽多彩的无机颜料的应用曾创建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（B）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：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方向移动解析图像中m、p、n点均为温度为T1的曲线上的点，q为温度为T2的曲线上的点，结合p、q两点对应阴、阳离子的物质的量浓度可确定对应温度下Ksp的大小，一般来说，Ksp随温度上升而渐渐增大，由此可确定温度：T1＜T2。a、b分别表示温度为T1、T2时溶液中Cd2＋和S2－的物质的量浓度，可间接表示对应温度下CdS在水中的溶解度，A项正确。Ksp只受温度影响，即m、n、p三点对应的Ksp相同，又T1＜T2，故Ksp（m）＝Ksp（n）＝Ksp（p）＜Ksp（q），B项错误。向m点的溶液中加入少量Na2S固体，溶液中c（S2－）增大，温度不变，Ksp不变，则溶液中c（Cd2＋）减小，溶液组成由m点沿mpn线向p方向移动，C项正确。温度降低时，CdS的溶解度减小，q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动，D项正确。2.[2024湖南]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）的关系曲线如图所示[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（C）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；由图知，当消耗4.5mLAgNO3溶液时，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三种卤素离子浓度相同，故每种离子完全沉淀时均消耗1.5mLAgNO3溶液，则0.100mol·L－1×1.5mL＝c（I－）×15mL，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18mL，溶液中c（Ag＋）＝Ksp（AgBr）1×10－5mol·L－1＝5.4×10－8mol·L－1，此时Qc（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝5.4×10－8×15×0.0118＝4.5×10－10＞Ksp（AgCl），故此时有部分3.[2024全国乙]确定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（C）A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b点时，c（Cl－）＝c（CrO42－），Ksp（AgCl）＝Ksp（Ag2C.Ag2CrO4＋2Cl－⇌2AgCl＋CrO42－的平衡常数KD.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L－1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀解析C项，该反应的平衡常数K＝c（CrO42－）c2（Cl－）＝c2（Ag＋）·c（CrO42－）c2（Ag＋）·c2（Cl－）＝Ksp（Ag2CrO4）Ksp2（AgCl4.[2024全国乙]HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c（M＋）随c（H＋）而变更，M＋不发生水解。试验发觉，298K时c2（M＋）～c（H＋）为线性关系，如图中实线所示。下列叙述错误的是（C）A.溶液pH＝4时，c（M＋）＜3.0×10－4mol·L－1B.MA的溶度积Ksp（MA）＝5.0×10－8C.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解析溶液pH＝4时，c（H＋）＝1.0×10－4mol·L－1，由题图知，此时c2（M＋）＝7.5×10－8（mol·L－1）2，c（M＋）＜3.0×10－4mol·L－1，A项正确。由题图知，当c（H＋）＝0，即不向溶液中加酸时，c2（M＋）＝5.0×10－8（mol·L－1）2，c（M＋）＝5×10－4mol·L－1，由MA（s）⇌M＋（aq）＋A－（aq）知，MA的饱和溶液中c（M＋）＝c（A－），则Ksp（MA）＝c（M＋）·c（A－）＝5.0×10－8，B项正确。题干中c2（M＋）～c（H＋）为线性关系，可知加入的酸不是HA，则溶液中除含有M＋、H＋、OH－、A－四种离子外还含有其他阴离子，由电荷守恒