易错专题10 难溶电解质的溶解平衡（原卷版）-2024-2025学年高二化学易错题典例精讲与习题精练（人教版2019选择性必修1）

易错专10难溶电解质的溶解平衡聚焦易错点：►易错点一难溶电解质的溶解平衡►易错点二沉淀反应的应用典例精讲易错点一难溶电解质的溶解平衡【易错典例】例1（2023上·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考阶段练习）下列叙述中不正确的是()A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中B.Mg(OH)2可溶于盐酸C.AgCl难溶于水D.向MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一种沉淀【解题必备】难溶电解质的溶解平衡1.定义：在一定条件下，难溶强电解质溶于水，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。AgCl（s）Ag+（aq）+Cl—（aq）2.特征：①逆：可逆过程；②动：动态平衡，v（溶解）＝v（沉淀）≠0；③定：达到平衡时，溶液中各离子浓度保持不变；④变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。3.溶度积（1）在一定温度下，难溶强电解质MmAn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，这时的离子浓度幂的乘积是一个常数，叫作溶度积常数，简称溶度积。符号为KSP。（2）表达式：MmNn(s)mMn+(aq)＋nNm－(aq)Ksp＝［c（Mn+]）］m·c［（Nm－）］n（3）意义：溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力。eq\o\ac(○,1)对于相同类型的电解质，Ksp越大，其在水中的溶解能力越大。eq\o\ac(○,2)Ksp和S均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质，才有Ksp越大S越大的结论。eq\o\ac(○,3)同一物质的Ksp与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关。（4）溶度积规则：通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积)Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Qc＞Ksp时：溶液过饱和，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成；Qc＝Ksp时：溶液饱和，处于平衡状态；Qc＜Ksp时：溶液不饱和，平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解。4.影响溶解平衡的因素（1）内因：不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解度大于0.1克，通常把它们称作易溶物质；有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间，通常把它们称作微溶物质；有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，这些物质的溶解度小于0.01克，通常把它们称作难溶物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。所以一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，就可以认为反应完全了。①绝对不溶的电解质是没有的，对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol/L时，沉淀就达完全。②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系，遵从平衡移动原理。①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。③同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向沉淀的方向移动。【变式突破】1．（2022上·黑龙江哈尔滨·高二校考期中）某温度时,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点B.加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,Ksp也减小C.d点有AgCl沉淀生成D.c点对应的Ksp小于d点对应的Ksp易错点二沉淀反应的应用【易错典例】例2（2023上·安徽合肥·高二合肥一中校考期中）痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下；①HUr(尿酸，aq)Ur－(尿酸根，aq)＋H＋(aq)(37℃时，Ka＝4.0×10－6)②NaUr(s)Ur－(aq)＋Na＋(aq)(1)37℃时，1.0L水中最多可溶解8.0×10－3mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为。(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp(填“增大”、“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是(填“放热”或“吸热”)反应。(3)37℃时，某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×10－3mol·L－1，其中尿酸分子的浓度为5.0×10－4mol·L－1，该病人尿液的c(H＋)为，pH7(填“>”、“＝”或“<”)。【解题必备】1．沉淀的生成：(1)调节pH法：加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。反应离子方程式如下：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。(2)加沉淀剂法：以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋等生成极难溶的硫化物沉淀。反应离子方程式如下：Cu2＋＋S2－=CuS↓，Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋。2．沉淀的溶解：(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断减少溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)溶解沉淀的试剂类型：用强酸溶解，如溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质；用某些盐溶液溶解，如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为：Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3·H2O。3．沉淀的转化：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀(一般)。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化。4.难溶电解质溶解平衡中的图像分析难溶电解质溶解平衡是一种动态平衡,随着外界条件的改变,平衡也会发生移动,当用电解质离子浓度等物理量作纵横坐标时,可以画出沉淀溶解平衡的曲线。在分析这类图像问题时要做到五看:（1）一看纵横坐标,一般纵横坐标代表的是溶液中离子的浓度或其对数；（2）二看曲线,坐标系中的曲线往往代表该温度下沉淀与溶解达到平衡的曲线；（3）三看点,曲线上的点代表的溶液为该温度下的饱和溶液,曲线下面的点代表该温度下的不饱和溶液,曲线上面的点代表该温度下的过饱和溶液；（4）四看变化,外界条件的改变会导致溶解平衡的移动,改变的外界条件是温度或电解质的离子浓度；电解质离子的浓度增大是蒸发溶剂造成的或是加入其他电解质造成的；（5）五看温度,只要温度不变,电解质的溶度积常数Ksp不变。【变式突破】2．（2023·福建南平·高二期末）某研究性学习小组对肾结石在人体中的溶解平衡进行初步探究，进一步认识肾结石产生并利用沉淀的转化进行治疗的原理。经分析肾结石主要成分有：草酸钙(CaC2O4)90％、碳酸钙(CaCO3)8％、磷酸钙[Ca2(PO4)3]及其它2％。实验探究一：草酸钙的溶解性实验①某同学观察后认为：滴加饱和Na2CO3溶液后无现象说明草酸钙不溶于水，水中不存在钙离子。另一同学认为无明显现象并不能证明不存在钙离子只是很少，并补充下列实验。实验②钙试剂的显色反应钙试剂蒸馏水+钙试剂矿泉水+钙试剂实验现象实验③(1)实验②中使用蒸馏水的目的是___________。(2)实验②、③验证了___________，草酸钙沉淀溶解平衡的方程式是___________。实验探究二：草酸钙沉淀转化难溶物25℃时Ksp/(mol2·L-2)CaC2O42.3×10-9CaCO33.0×10-8MgC2O48.6×10-5(3)人体内血清总钙含量范围2.25-2.75mmol·L-1，当血清总钙含量达上限时，血清中浓度达到___________时，会产生草酸钙沉淀可能会引起结石。(4)肾结石病人不能过量食用含草酸的食物(如菠菜等)，已知草酸溶液中H2C2O4、HC2O、三种微粒的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化关系如图所示，当pH=2.7时,=___________。(5)医生建议：肾结石病人口服镁制剂(主要成分为MgCl2溶液)，可以减缓草酸钙结石患者的病痛。解释医生建议的合理性___________。习题精练1．（2023上·重庆·高二重庆市育才中学校考期中）当CaCO3固体在水中溶解达到平衡时：为使CaCO3固体质量减少而c(Ca2+)不变，可加入适量的下列物质是A．CaCl2 B．NaNO3 C．HCl D．H2O2．（2022上·安徽滁州·高二安徽省滁州中学校考期中）已知25℃物质的溶度积常数为：FeS：Ksp=6.3×10－18；CuS：Ksp=1.3×10－36；ZnS：Ksp=1.6×10－24。下列说法错误的是A．相同温度下，CuS的溶解度小于ZnS的溶解度B．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS做沉淀剂C．0.01molCuSO4完全溶解在1L0.023mol/L的Na2S溶液中，Cu2＋浓度为1.0×10－34mol/LD．在ZnS的饱和溶液中，加入FeCl2溶液，一定不产生FeS沉淀3．（2023上·河北邢台·高二邢台市第二中学校联考期中）25℃时，的，该温度下，将足量的投入等体积的下列溶液中，溶液中的由大到小的排列顺序是①溶液

②溶液

③溶液

④饱和溶液A．①>②>③>④ B．④>③>②>① C．③>④>①>② D．④>①=③>②4．（2023上·河北石家庄·高二石家庄二中校考期中）某小组模拟成垢一除垢过程如图。100mL0.1mol⋅L-1水溶液……忽略体积变化，且步骤②中反应完全。下列说法错误的是已知：，A．经过步骤①，溶液中B．②中沉淀转化的离子方程式为C．②中和共存的悬浊液中，D．经过步骤③，溶液中5．（2023上·浙江·高二温州中学校联考期中）25℃时,向10mL0.10mol/LBaCl2溶液中滴加0.10mol/LNa2CO3溶液，滴加过程中溶液中-lgc(Ba2+)与Na2CO3溶液体积(V)的关系如图所示；Ksp=(BaSO4)=10-9.96，下列说法不正确的是A．Ksp(BaCO3)=10－8.58B．NH4HA溶液中：c(HA－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)C．若改用0.20mol/LNa2CO3溶液来滴定,则恰好反应点由b移至aD．若把Na2CO3溶液换成等浓度Na2SO4溶液,则曲线变为Ⅰ6．（2023上·湖南·高二长沙市南雅中学校联考期中）国家速滑馆又称为“冰丝带”，所用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在墙上的油田”。一种以镉废渣(含及少量杂质)为原料制备镉的工艺流程如图所示，下列说法错误的是已知：部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如下表所示：金属阳离子开始沉淀时的2.76.33.4完全沉淀时的3.28.35.0A．滤渣1的主要成分是B．置换之后的滤液主要成分是和C．“纯化”过程中发生的反应为D．该工艺用到的主要分离操作是过滤7．（2023上·黑龙江哈尔滨·高二哈九中校考期中）T℃下，三种硫酸盐(M表示或或)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知，。下列说法错误的是A．Z点是的饱和溶液，溶液中B．C点是的不饱和溶液，加热蒸发可使C点沿虚线向0点移动，至形成饱和溶液C．在T℃时，用溶液滴定20mL浓度均为的和的混合溶液，先沉淀D．T℃下，反应的平衡常数为8．（2023上·重庆·高二重庆市育才中学校考期中）AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知AlPO4溶解为吸热过程)。下列说法不正确的是A．T1>T2 B．AlPO4在b点对应的溶解度大于c点C．T1下Q点溶液无AlPO4固体析出 D．图中Ksp：a=c=d<b9．（2023上·福建莆田·高二莆田一中校考期中）某温度下，AgCl和Ag2CrO4(砖红色沉淀)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是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(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)C．Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CrO(aq)的平衡常数K=10-7.9D．用AgNO3标准溶液滴定未知浓度NaCl溶液时可以用K2CrO4作指示剂10．（2023上·辽宁鞍山·高二鞍山一中校考期中）在t℃时，在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知t℃时的，下列说法错误的是A．在t℃时，的知为B．在t℃时，图中a点对应的是的不饱和溶液C．只改变温度，可使溶液由c点到b点D．在t℃时，的平衡常数11．（2023上·河北邢台·高二宁晋中学校联考期中）常温下，FeS和ZnS的饱和溶液中，金属阳离子()与的物质的量浓度的负对数关系如图所示。下列说法正确的是A．取一定量主要含、的浓缩液，向其中滴加溶液，当ZnS开始沉淀时，溶液中的B．上述FeS饱和溶液中，只含有和，不含其他离子C．常温下，将足量ZnS分别加入体积均为100mL的溶液和溶液中，充分搅拌后，溶液中较溶液中大D．常温下，向ZnS饱和溶液中加入稀硝酸，发生的反应为12．（2023上·贵州六盘水·高二统考期中）下图为常温下、和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图，图中；[可认为M离子沉淀完全]。下列叙述正确的是A．a点时，B．由b点可求得C．浓度均为的和可以通过分步沉淀进行分离D．在水中的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为13．（2023上·江苏淮安·高二统考期中）已知：Ka1(H2SO3)=1.0×10-1.85、Ka2(H2SO3)=1.0×10-7。通过0.1mol·L−1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L−1H2SO3溶液实验探究H2SO3、Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。实验1：滴入10mL0.1mol·L−1NaOH溶液时测得溶液的pH=1.85。实验2：向实验1所得溶液中继续滴入10mL0.1mol·L−1NaOH溶液时无明显现象。实验3：向实验2所得溶液中通入NH3至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略)。实验4：向实验2所得溶液中滴加HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀。下列说法正确的是A．实验1溶液中存在：2c(H2SO3)+c(SO)=0.1mol·L−1B．实验2溶液中存在：c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)C．实验3溶液中存在：c(Na＋)>c(NH)>c(SO)D．实验4反应后静置所得上层清液中一定有：c(Ba2＋)×c(SO)=Ksp(BaSO3)14．（2023上·河南开封·高二统考期中）现进行下列实验。(1)将2滴0.1mol/L溶液滴入2mL0.1mol/LNaCl溶液中，观察到生成白色沉淀。(2)振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，静置。观察到沉淀变为黄色。下列关于上述实验的分析错误的是A．步骤(1)中存在沉淀溶解平衡：B．步骤(2)表明AgCl转化为AgIC．步骤(2)所得上层清液中不含D．该实验可以证明AgI的比AgCl的小15．（2023上·广东茂名·高二统考期中）已知难溶性物质K2SO4·MgSO4·2CaSO4在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4(s)2Ca2＋(aq)＋2K＋(aq)＋Mg2＋(aq)＋4(aq)，不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。则下列说法错误的是A．向该体系中加入饱和NaOH溶液，沉淀溶解平衡向右移动B．向该体系中加入饱和碳酸钠溶液，沉淀溶解平衡均向右移动C．该难溶性物质的Ksp=c(Ca2＋)·c(K＋)·c(Mg2＋)·c()D．升高温度，溶浸速率增大，平衡向右移动16．（2023上·辽宁沈阳·高二校联考期中）常温下，AgCl(白色)与(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示，，，或。下列说法错误的是A．B．区域Ⅰ只存在AgCl沉淀，区域Ⅱ只存在沉淀C．向、均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液，先析出AgCl沉淀D．反应的平衡常数K为17．（2023上·河北邢台·高二邢台市第二中学校联考期中）25℃时，往蒸馏水中加入()粉末(足量)，经过后往溶液中加入粉末(忽略温度变化)，整个过程中溶液的导电率和随时间的变化如图所示，下列说法错误的是A．加入粉末后，溶液中存在B．加入粉末后，溶液pH上升的原因为C．加入粉末，溶液中的水解程度减弱D．200s时，溶液中18．（2023上·山东青岛·高二青岛三十九中校考期中）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()：某温度下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子开始沉淀时()的pH7.23.72.27.5沉淀完全时()的pH8.74.73.29.0回答下列问题：(1)“碱浸”中NaOH的作用除了去除催化剂表面的油脂外，还具有作用是(用化学方程式表示)。为回收金属，通常用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀，该沉淀的化学式为。(2)“滤液②”中含有的金属离子除了“Ni2+”，还有。(3)“转化”中加入的主要作用是(用离子方程式表示)。(4)利用上述表格数据，计算的(列出计算式即可，不用化简)。如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调pH”应控制pH不超过(填数值)。19．（2023上·重庆沙坪坝·高二重庆八中校考期中）用沉淀滴定法快速测定等碘化物溶液中，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液(已知为白色沉淀)。Ⅰ.准备标准溶液a．准确称取