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文档简介
第04讲沉淀溶解平衡
01模拟基础练
【题型四】沉淀溶解平衡及影响因素
【题型四】沉淀溶解平衡的应用
【题型四】和Ksp有关的计算与判断
【题型四】沉淀溶解平衡图像
02重难创新练
03真题实战练
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题型一沉淀溶解平衡及影响因素
1.把Ca(OH)2放入蒸储水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列说法正
确的是()
A.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH增大
B.给溶液加热,溶液的pH增大
C.向溶液中加入Na2cCh溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变
【答案】C
【解析】向平衡体系中加入CaO,CaO与H2O反应使c(Ca2+)和c(OH-)都增大,Ca(OH)2的沉淀溶解平
衡左移,由于温度不变,&p不变,所以当c(Ca2+)和c(OH-)减小至与原平衡相等时又达到平衡,c(Ca2+)>c(OH-)
均未改变,pH不变,A项错误;给溶液加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,所以又会有少量Ca(OH)2
析出,c(OH)减小,pH减小,B项错误;加入Na2cCh溶液,部分Ca(OH)2转化为CaCCh,固体质量增加,
C项正确;加入NaOH固体,Ca(OH)2的沉淀溶解平衡左移,Ca(OH)2固体质量增加,D项错误。
2.工业上向锅炉里注入Na2cCh溶液,在浸泡过程中将水垢中的CaS04转化为CaCCh,再用盐酸除去。
下列叙述不正确的是()
A.升高温度,Na2cCh溶液的心和c(OH-)均会增大
22
B.沉淀转化的离子方程式为CO3(aq)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SO4(aq)
C.在盐酸中,CaCCh的溶解度大于CaSCU
D.Na2cO3溶液中通入CO2后,阴离子浓度均减小
【答案】D
【解析】升高温度,Kw增大,且促进碳酸根离子水解,溶液中c(OH-)增大,A项正确;加入碳酸钠溶
液,沉淀转化的离子方程式为CO32-(aq)+CaSO4(s)=^CaCO3(s)+SO42-(aq),B项正确;因为碳酸钙能与
盐酸反应,而硫酸钙与盐酸不反应,所以在盐酸中碳酸钙的溶解度大于硫酸钙的,C项正确;根据
CO32-+CO2+H2O2HCO3-可知,HCCh-的浓度增大,D项错误。
3.向AgCl浊液中滴加氨水后可得到澄清溶液,继续滴加浓硝酸后又有沉淀生成。经查资料得知:
Ag++2NH3-H2。一[Ag(NH3)2]++2H20。下列分析不氐题的是()
+
A.浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag(aq)+Cl-(aq)
B.实验可以证明NH3结合Ag+的能力比Cl-的强
C.实验表明实验室可用氨水洗涤银镜反应后的试管
D.由资料信息可推知,加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl
【答案】C
【解析】浊液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(叫)+C「(aq),A项正确;Ag+与氨气分子结合生
成银氨离子,导致Ag+浓度减小,促使平衡AgCl(s)--Ag+(aq)+CI(aq)正向移动,说明NH3结合Ag+的
能力比C1-的强,B项正确;银镜反应后的试管壁上是银单质,银离子能够与氨水反应,但银单质不能,C
项错误;浓硝酸能中和一水合氨,使平衡Ag++2NH3-H2[Ag(NH3)2]++2H2。逆向移动,银氨离子变成
银离子,与溶液中的氯离子结合生成AgCl沉淀,所以加浓硝酸后生成的沉淀为AgCl,D项正确。
4.牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分,起着保护牙齿的作用,其主要成分为羟基磷酸钙
[Ca5(PO4)3OH]o在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO1(aq)+OJT(aq)Ksv
=6.8x10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8xl(p5i。下列说法错误的是()
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成踽齿
B.由题述平衡可知,小孩长牙时要少吃糖多补钙
C.若减少OH-的浓度,题述平衡将向右移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟的牙膏能防止龈齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PC>4)3F(s)
【答案】C
【解析】残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,与OH」反应生成H2O,促使Ca5(PO4)3OH(s)的沉淀溶解平
衡正向移动,易造成齿再齿,A正确;小孩长牙时,要在牙齿表面形成Ca5(PO4)3OH(s),从平衡移动角度分析,
要增大牙齿表面的。(Ca2+)、c(OH"),促使Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡逆向移动,故小孩长牙时要少吃糖多补
钙,B正确;减少OIF的浓度,Ca5(PC>4)3OH(s)溶解平衡将向右移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C错
误;由于Ca5(PO4)3F的晶小于Ca5(PO4)3OH的隔,使用含氟牙膏,使Ca5(PC>4)3OH⑸转化为更难溶的
Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龈齿,D正确。
5.为研究沉淀的生成及转化,同学们进行图所示实验。
①②③
2mL0.05mol,L-12滴0.1mol,L-12mL0.1mol,L-1
IKSCN溶液一r?Fe(、()3)3溶液.—KI溶液「.
2mL0.1mO]-L-'产生白色沉淀无明显变化产生黄色沉淀
AgNOs溶液(AgSCN)溶液不变红溶液变红
下列关于该实验的分析不正确的是()
A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)c(SCN>Ksp(AgSCN)
B.①中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN<aq)
C.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN)过低
D.上述实验不能证明AgSCN向Agl沉淀转化反应的发生
【答案】D
【解析】。(离子积)〉时有沉淀生成,所以①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)-c(SCN-)>Ksp(AgSCN),
A项正确;难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体,存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN(aq),
B项正确;Fe3+遇SCN溶液变红,②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN)过低,C项正确;②中溶液不变
红,③中溶液变红,说明③中c(SCN)增大,存在反应AgSCN(s)+I-(aq)AgI(s)+SCN<aq),能证明AgSCN
向Agl沉淀转化反应的发生,D项错误。
题型二沉淀溶解平衡的应用
6.某电子厂排放的酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Fe2+和等离子,以这种废液为原料设计制备高纯Fe2O3
的工艺流程如图所示(部分操作和条件略)。
已知:①HC1(浓)+FeCbHFeCL(易溶于有机溶剂);②Ksp[Fe(OHH=8.0xl()-38,年2=0.3。下列说
法不正确的是()
C"、浓盐酸萃取剂反萃取剂氨水
A.反应1所发生的反应中存在氧化还原反应
B.在反萃取过程中利用了平衡移动原理,可用水作为反萃取剂
C.氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,相关反应离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3j
D.为使Fe3+沉淀完全(浓度小于Ixlo+moiLi),需调节溶液pH>3.3
【答案】C
【解析】反应1中氯气氧化二价铁离子变成三价铁离子,属于氧化还原反应,A项正确;反萃取中,
即HFeCLHC1(浓)+FeCb,将HFeCk从有机相中反萃取出来,氯化氢、氯化铁易溶于水,可用水作反
萃取剂,使HFeCU=^HCl(浓)+FeCb向右进行,所以在反萃取过程中利用了平衡移动原理,B项正确;
氨水的作用是调节pH使Fe3+沉淀,一水合氨为弱碱,不能拆成离子形式,C项错误;根据
Ksp[Fe(OH)3]=8.0x10-38,铁离子完全沉淀时(浓度小于Ixio^mol-L-1),则cCOH^xlOnmol-L1,所以为使Fe3+
沉淀完全,需调节溶液pH>3.3,D项正确。
7.高纯碳酸铳在电子工业中有着重要的应用,湿法浸出软铳矿(主要成分为MnC»2,含有少量Fe、A1、
Mg等杂质元素)制备高纯碳酸镒的流程如图所示:
]植物粉[NHtHCOs溶液
名赞出I过滤I除杂I藤I-----------
矿粉IIMI1CO3
浓硫酸滤渣
其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的试剂X,调节浸出液的pH为3.5〜5.5;②再加入一定
量的软锦矿和双氧水,过滤;③……
38
已知室温下:Ksp[Mg(OH)2]=l.8xl0-u,Ksp[Al(OH)3]=3卜Xi。*,A?sp[Fe(OH)3]=4.0xlO-o
下列说法正确的是()
A.浸出时加入植物粉的作用是作还原剂
B.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5〜5.5可完全除去Fe、Al、Mg等杂质
C.试剂X可以是MnO、MnO2>M11CO3等物质
D.为增大沉淀MnCCh步骤的速率可以持续升高温度
【答案】A
【解析】结合流程分析,需将+4价锦还原为+2价,植物粉为有机化合物,具有还原性,A项正确;根
据&p可知,pH为3.5〜5.5不能完全除去镁离子,B项错误;二氧化镐不能与硫酸反应,无法调节浸出液的
pH,C项错误;碳酸氢镂不稳定,受热易分解,故温度不能太高,D项错误。
8.钛酸银(BaTiCh)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子
元件。以下是生产钛酸钢的一种工艺流程图:
盐黑,_______TiCi,溶液___________________________HzCzO,溶液__________________洗涤、干燥、
|BaCO』酸阕浸由洞-1浸出液和T酸浸的混合液|一^----T草酸氧钛银晶用,烧[BaTiO]
己知:①草酸氧钛领晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2-4H2O;②25。(2时,BaCCh的溶度积Mp=2.58xl()-9。
下列说法错误的是()
A.BaTiO3中Ti元素的化合价为+4
B.在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸
C.流程中可以通过过滤得到草酸氧钛力晶体
D.若浸出液中c(Ba2+)=0.1molL1,则c(CCh2-)在浸出液中的最大浓度为2.58x1O^mol-L-1
【答案】B
【解析】由制备流程可知,BaCCh用盐酸酸浸得到氯化领溶液,再向氯化领溶液中加入TiCk溶液和草
酸溶液得到草酸氧钛领晶体和HC1,生成的HC1可循环利用,最后通过洗涤、干燥、燃烧草酸氧钛银晶体
得至UBaTiCh,据此分析作答。BaTiCh中O为-2价,Ba为+2价,则Ti元素的化合价为2><3-2=4,即+4价,
A项正确;如用浓硫酸代替浓盐酸,可生成硫酸钢沉淀,消耗领离子,难以得到钛酸领,B项错误;由流程
可知,加入草酸,得到草酸氧钛钢晶体,可用过滤的方法得到,C项正确;若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol-L」,
则Zech3)在浸出液中的最大浓度为若售molI/=2.58xl(y8moi.L-i,D项正确。
9.(2024•浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)苯酚是重要的化工原料,将废水中的苯酚富集
并加入Na2c。3;转化为苯酚钠,再通入CO2,可进一步分离回收。已知:Ka(C6H50H尸1.0x10-1。,
7
Kai(H2CO3)=4.5xl0-,Ka2(H2co3)=4.7x10-11。下列说法正确的是()
A.Na2cO3;也可用NaOH或NaHCCh替代
B.2HCO3-H2cO3+CO32-的平衡常数K约为9.57X103
C.转化反应中若c(Na+尸2c(C6H5O-)+2c(C6H5OH),此时溶液中c(HCCh-)>c(C6H5。-)
D.当通入CO2至溶液pH=10时,溶液中的C6H5ONa完全转化为C6H50H
【答案】C
【解析】A项,电离常数越大电离程度越大,弱酸的酸性越强,根据已知可得酸性:碳酸〉苯酚〉HCO3-,
则苯酚不能与NaHCCh反应,故A错误;B项,2耻。3-H2cO3+CO32-的平衡常数
K_C(H2CO3)C(CO;)_C(H2CC>3>C(H+)c(COt-)_.g(HCO)4,5xIQ-7
al23a9.57xl02,故B错误;
、c(HCO-)2c(HCO-)c(HCO-)-c(H+)"七但2co3)-4.7x10“
C项,转化反应中若存在物料守恒:c(Na+)=2c(C6H5O-)+2C(C6H50H),即溶质为等物质的量的NaHCCh和
2
C6H5ONa,由于酸性:碳酸〉苯酚,则C6H50-水解程度大于2HCO3-二^H2CO3+CO3-,此时溶液中c(HCO3)
>c(C6H5。-),故C正确;D项,苯酚C6H50H具有弱酸性,若溶液pH=10时为碱性,则C6HsONa不可能完
全转化为C6H50H,故D错误;故选C。
10.(2024•浙江金华一中高三期中)室温下,通过下列实验探究Na2c03的性质。已知:25。(2时,H2SO3
711
的1^1=1.42x10-2、Ka2=1.0xl0-,H2cO3的Kai=4.3xl0-7、Ka2=5.6xl0-»
实验1:配制50mL0.1molNa2cCh溶液,测得溶液pH约为12;
实验2:取10mL0.1mol-L-iNa2cCh溶液,向其中加入少量CaSCM固体充分搅拌,一段时间后过滤。向
滤渣中加入足量稀盐酸,固体完全溶解;
实验3:取10«110.11110卜1>用283溶液,向其中缓慢滴入等体积O.lmolLi稀盐酸。
下列说法正确的是()
A.实验1所得溶液中,c(Na+)<c(HCO3-)+c(CO32-)
B.根据实验2,可推测Ksp(CaC03)>Ksp(CaSO4)
C.实验3反应后溶液中存在:c(Na+尸c(H2co3)+c(HCO3-)+c(CCh2-)
D.25。(2时,反应CO32-+H2so3UHCO3-+HSO3-的平衡常数K=2.5xl0-8
【答案】D
【解析】A项,Na2c。3溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),电荷守恒关系为
++2+22
c(Na)+c(H)=c(HCO3-)+2c(CO3-)+c(OH),则c(Na)>c(HCO3)+2c(CO3)>c(HCO3)+c(CO3),故A错误;
B项,CaCCh和CaSCU的物质类型相似,溶解度小的物质能转化为溶解度更小的物质,根据实验2,可推测
KsP(CaCO3)<Ksp(CaSO4),故B错误;C项,Na2cCh溶液物料守恒关系为。c(Na+尸c(H2co3)+c(HCO3-)+c(CC>32一),
滴入等体积0.1mol-L-i稀盐酸后生成NaCl和NaHCOs,仍然存在千c(Na+尸c(H2co3)+c(HCO3-)+c(CO32)即
+2
c(Na)>C(H2CO3)+C(HCO3-)+C(CO3-),故C错误;D项,反应CO32-+H2sO3UHCCh-HSCh-的平衡常数
yc(HCOJc(HSO;)_c(HCO;)c(HSO)c”)—/(H?SC>3)」.4x10“
X+=2.5x108,故口正确;故选D。
C(CO^)-C(H2SO3)C(CO|)-C(H2SO3)C(H)Ka2(H2CO3)5.6x10i
题型三和Kp有关的计算与判断
11.分别进行下列操作,由现象得出的结论正确的是()
选项操作现象结论
将稀硫酸和Na2s反应生成的气体通入
A出现黑色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)
AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
向盛有2mL0.1mol]—lAgNCh溶液的试先有白色沉淀
B管中滴加1mLO.lmolL-1NaCl溶液,再生成,后又产Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
向其中滴加4~5滴0.1mol-L^KI溶液生黄色沉淀
C向Agl悬浊液中滴入Na2s溶液固体变黑Ksp(Ag2S)>&p(AgI)
1
将H2S气体通入浓度均为0.01mol'L-先出现CuS黑
DKsp(CuS)V&p(ZnS)
的Z11SO4和CuSO4色沉淀
【答案】D
【解析】生成的硫化氢与硝酸银溶液反应生成硫化银沉淀,没有沉淀的转化,无法判断Ksp(AgCl)与
&p(Ag2S)的大小,A错误;AgNCh溶液过量,KI直接与AgNCh反应,无法判断“(AgCl)与&p(AgI)的大小
关系,B错误;溶度积常数大的物质能转化为溶度积常数小的物质,Agl悬浊液中滴入Na2s溶液,固体变
黑,说明Ksp(Ag2S)<Mp(AgI),C错误;难溶的物质先沉淀出来,说明Ksp(CuS)<Mp(ZnS),D正确。
-11-20
12.已知:7CSp[Mg(OH)2]=1.8xlO,^sp[Cu(OH)2]=2.2x1O,向浓度均为0.01molir的C=+和Mg2
+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,下列说法正确的是()
A.较先出现的沉淀是Mg(OH)2
B.两种离子开始沉淀时,Cu?+所需溶液的pH较大
C.当两种沉淀共存时,说明溶液中完全不存在C"+、Mg?+
D.当两种沉淀共存时,溶液中c(Mg2:N&2xl()8
c(Cu2+)
【答案】D
【解析】由于Ksp[Cu(0H)2]较&p[Mg(OH)2]小些,所以CiP+先沉淀,其所需OIT的浓度较小,即溶液
的pH较小,故A、B错误;绝对不溶的物质是不存在的,故C错误;当两种沉淀共存时,由于&p[Mg(OH)2]
=c(Mg2+)p2(OH)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)p2(OJT),所以々Mg,)=&史壁8(0中2、8]()8,D正确。
2
c(Cu)A?Sp[Cu(OH)2]
13.取LOL浓缩卤水(C「、「浓度均为l.OxlCT3moi•「)进行实验:滴加一定量AgNCh溶液,产生黄
色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:Ksp(AgI)=8.5xl()T7、KKAgCDqSxlO』。下列分析不耐的
是()
A.黄色沉淀是AgL白色沉淀是AgCl
B.产生白色沉淀时,溶液中存在Agl(s)Ag+(sq)+I-(aq)
C.若起始时向卤水中滴加2滴(O.lmL)l.OxlO-3moi[TAgNO3,能产生沉淀
D.白色沉淀开始析出时,cflj^.OxlO^mol-lT1
【答案】D
【解析】A项,碘化银的溶度积小于氯化银,则先生成的黄色沉淀为碘化银,A项正确;B项,产生白
色沉淀时,碘化银已经达到沉淀溶解平衡,B项正确;C项,若起始时向1.0L卤水中滴加2滴
-31
(0.1mL)1.0xl0mol-rAgNO3,则混合后的硝酸银浓度约等于
+3710
(0.1xl03L);(『xl()3mol/L)=1OxW-7mol/L,Q0=c(r),c(Ag)«1.0xl0-xhOxW=1.0x10-,比碘化
银的溶度积大,则有碘化银沉淀生成,C项正确;D项,根据氯化银的溶度积常数
+10
Ksp(AgCl)=C(Cl-)xc(Ag)=1.8x10-,白色沉淀氯化银开始析出时,
/A+、、Ksp(AgCl)1.8x1070.„...
c(Ag)>-------------=-----------r4nol1//TL=1.8xlOmol/L,所以
c(cr)i.oxio-3"八八
c(r)<Ksp(AgI)=J.5xlO;mol/L。4.7x1010mol/L,D项错误;故选D。
c(Ag)1.8x10
14.相关物质的溶度积常数见下表(25。0:
物质
Mg(OH)2CH3coOAgAgClAg2CrO4
Kspl.lxlO-ii2.3x10-31.8x10)°1.9x10-12
下列有关说法不正确的是()
1
A.浓度均为0.2molL的AgNO3溶液和CH3coONa溶液等体积混合一定产生CH3coOAg沉淀
B.将0.001mol-L-1的AgNCh溶液滴入0.001mol-L-1的KC1和0.001mol-L-1的KzCrCM混合溶液中,
先产生AgCl沉淀
C.0.11mol-L-1的MgCL溶液中加入氨水产生Mg(OH)2沉淀时溶液的pH为9
D.在其他条件不变的情况下,向饱和AgCl溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)增大
【答案】D
【解析】浓度均为0.2molir的AgNCh溶液和CH3coONa溶液等体积混合后,浓度均变为
0.1molL*1,此时c(Ag+)-c(CH3coeT)=0.01>2.3'10-3,所以一定产生CH3coOAg沉淀,A正确;根
据氯化银和铝酸银的溶度积常数可知在氯离子和铭酸根离子浓度均为0.001molL1的条件下开始出现沉淀时
银离子的浓度分别为L8xl(r7moi.11、Jm°W,所以先产生AgCl沉淀,B正确;根据氢氧化
镁的溶度积常数可知0.Hmolir的MgCb溶液中加入氨水产生Mg(OH)2沉淀时溶液中氢氧根的浓度为
一IC"=105moi因此氢离子浓度是10-9mol-LF,则溶液的pH为9,C正确;溶度积常数只与
温度有关,温度不变,Ksp(AgCl)不变,D错误。
15.银(Ba)和例(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4
和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钢和铜时首先是将BaSCU和SrSCU转化成难溶弱酸盐。
2+2
已知:SrSO4(s)Sr(aq)+SO4-(aq)Ksp=2.5xlOZ
SrCOs(s)Sr2+(aq)+COs2-(aq)&p=2.5x1O-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为,反应的平衡常数K的表达式
为;该反应能发生的原因是(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)=
(2)对于上述反应,实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两
种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将。
②增大CO??一的浓度,平衡常数K将0
(3)已知SrSCU和SrCCh在酸中的溶解性与BaSCU和BaCCh类似,设计实验证明上述过程中SrSC)4是否
完全转化成SrCO3o实验所用的试剂为;实验现象及其相应结论
为。
22
[答案](l)SrS04(s)+CO3-(aq)SrCO3(s)+SO4-(aq)
Ksp(SrCO3)〈Ksp(SrSC)4),加入CCh?-后,平衡SrSO/s)SF+(aq)+SCU、(aq)正向移动,生成SrCCh
(2)①减小②不变
(3)盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSC>4完全转化成SrC03,否则,未完全转化
【解析】⑴将SrSCU转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+83”(aq)二^SrCO3(s)+SO?-(aq),平
衡常数表达式为K/黑;;根据沉淀转化的原理可知,该反应能够发生,是因为&p(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加
2+
入CO32-后,平衡SrSO4(s)Sr(aq)+SO42-(aq)正向移动,生成SrCCh。⑵①降低温度有利于提高SrSCU
的转化率,说明降低温度平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数减
小。②平衡常数只与温度有关,增大CO32-的浓度,平衡常数不变。(3)根据已知信息,可以推断SrSCU难溶
于盐酸,而SrCCh可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSCU完全转化成SrCCh,若
沉淀部分溶解,则SrSCU没有完全转化成SrCCh。
题型四沉淀溶解平衡图像
16.(2024•浙江省精诚联盟高三三模)溶液中存在:R(OH)2(S)R2+(aq)+2OH-(aq)、R(OH)2(s)
2
+2OH-(aq)R(OH)4-(aq)„已知25。(2时R2+或KOH]-浓度的负对数(-Ige)与pH的关系如图,下列说
法不正确的是()
A.据图可计算Ksp[R(OH)2]约为1.0x10-17
B.pH=9时溶液中C(R2+)=C[R(OH)42-]
C.调节R(OH)2饱和溶液pH至6,R元素仍主要以R2+存在
D.向0.5L、c[R(OH)42]=0.1mol-L」的溶液中通入0.2molHCl,R元素在溶液中的主要存在形式仍为
R(OH)42-
【答案】B
【解析】由题中所给的两个方程式可以判断左侧斜线代表R2+浓度的负对数(-Ige)与pH的关系,右侧则
代表R(OH)42-浓度的负对数(-Ige)与pH的关系。A项,取pH=7,c(OH-)=10-3mol[T,此时-lgc=3,即
c(R2+)=10-3moi.L」根据Ksp计算公式可得K$p[R(0H)2]=C(R2+)Y(OH)=10-3x(10-7)2=10-17,A正确;B
2
项,根据R(0H)2(s)+20JT(aq)R(OH)4(aq),取pH=13,。(0代尸l{Hmol-LL止匕时-lgc=4,即
c[R(OH);-]_1Q-4
c[R(OH)42]=10-4molL-1可得出本反应的化学平衡常数K==io2,当pH=9时,
c2(OHj(io*)2
c(OH)=10-5mol-L-J,求得此时c[R(OH)42]=10-12molL-1,同理将c(OH-尸lOamoiLi代入
172+22+52
Ksp[R(OH),]=10-=c(R)-c(OH')=c(R)x(10-),得c®+尸lO-oi1」,二者不相等,B错误;C
项,由图像可知,当调节R(OH)2饱和溶液pH至6时,-lgc=l,即c(R2+)=l(Hmol-LT,C正确;D项,
c「R(OH)"。11
c[R(OH)42-]=0.1molLi,根据K=l()-2=_------r—=—^―r>可知c(0H—)=102mol/La3.2mol/L,可知此
c2(OH-)C2(0HJI'
时溶液中含有约L6moL将通入的0.2molHCl消耗掉还剩余1.4mol,C(OITb2.8mol/L,代入
mH回。喧-1
c[R(OH)^]=0.078mol-L,而此时c(R2+«1010mol/L,故此时R元素在溶液中的
c2(Off
主要存在形式仍为ROH》一,D正确;故选B。
17.(2024•浙江省浙江省舟山中学适应性考试)已知:H2RH++HR-,HR-H++R2-,CuR难溶
913
于水。常温下,Kai(H2R)=lxlO-,Ka2(H2R)=2xlO-,当lOmLO.lmol/LILR溶液中缓慢加入少量CuSCU粉末,
溶液中c(H+)与(Cu2+)的变化如图所示(忽略溶液的体积变化)。下列有关说法不正确的是()
A.X点溶液的pH«5
B.根据Y点数据可求得Ksp(CuR尸1x10-24
C.Z点溶液中含R微粒的主要存在形式为H2R
+2+22
D.Y点对应的溶液中:C(H)+2C(CU)=2C(R-)+C(HR-)+2C(SO4)+C(OH-)
【答案】B
【解析】A项,设O.lmol/LHzR溶液中氢离子浓度为xmol/L,可列出三段式如下:
H2ROH++HR
初始浓度G"O//L)0.100
转化浓度,。"L,
XXX
平衡浓度G"。//L)0.1-xXX
22
则Ka]=——,可求得x=lxl0-5机O//L,所以X点溶液的pH4,A项正确;B项,根据平衡常数的
al0.1-x0.1
c(H+)xc(次jc(H+)xc(RA)C2(H*)XC(R3-)
计算方法,可知《133卜足乂氏2—:-----:-----X-:----:----=---:------':=2xl0&,Y
C(HR)c网一)
2c(H;R)
点的c(H+)=0.1molLi,此时溶液中的C(H2R)W0.05〃?O//L,则可求得c(R?-bLOx103加4,此时
c(Cu2+)=0.002mol-L1,贝UMp(CuR尸c(Cu2+>c(R2r)=2.0xl(F24,B项错误;C项,根据Y点数据可得到
32-
c(H*)xc(/ZR-)c(H*)xc(R*-)c(H*)xc(R)
::-22
Kal(H2R)xKa2(H;R)-----------------------------X-----------------------------=___________________'=2xl0,此时
C(H2R)C(TZR-)c(HR)
!=2x107°,而Z点铜离子浓度更大,则R2-的浓度更小,Z点溶液中含R微粒的主要存在形式为H2R,
C(H2R)
+2+22
C项正确;D项,Y点对应的溶液中存在电荷守恒:C(H)+2C(CU)=2C(R-)+C(HR-)+2C(SO4)+C(OH-),D项
正确;故选B。
18.(2024.浙江省丽水湖州衢州三地市高三下学期教学质量检测)难溶盐BaCO3的饱和溶液中c?(Ba2+)
随c(H+)而变化。实验发现,298K时c2(Ba2+)〜c(H+)为线性关系,如图中实线所示。下列说法不正确的是()
(
u
.
z
o
s
b
一)
、
5.2
2.6
05.0c(H+)/(10"imolLT)
A.饱和BaCCh溶液中c2(Ba2+)随pH增大而减小
B.BaCCh的溶度积%=2.6x10-9
C.若忽略CO32一的第二步水解,匕32co3)=5xl0-u
2+2
D.N点溶液中:c(Ba)>c(CO3-)>c(HCO3)
【答案】D
【解析】A项,由图象知c2(Ba2+)随c(H+)增大而增大,所以c(Ba2+)随pH增大而减小,A正确;B项,
c(H+)几乎为0时,c(OH-)浓度最大,抑制CO32-离子水解程度最大,此时c(Ba2+尸c(CCh2-),此时c2(Ba?+)越
接近2.6x10-9,此时峋K(Ba").c(包卜2(&2+)切.6、1。9,B正确;c项,若忽略CC#-的第二步水解,当
c(CO32-)=c(HCO3)时,^(HCO)=C(C》:,)=C(H+),溶液中有(Ba2+)=c(CO32-)+c(HCO-)=2c(CO32-),故
223c3
22+2+22+29
c(Ba)=c(Ba)-2c(CO3->2c(Ba)-c(CO3>2Ksp=5_2x1O-,即M点,此时c(H+)=5xlO-u,
Ka2(H2co3)=c(H+)=5x10-u,C正确;D项,在M点,由C选项得知,c(CCh2-)=c(HCO3-),N点c(H+)大,所
以更促进CO32-转化成HCOy,因此有c(Ba2+)>c(HCO3>c(CC)32-),D错误;故选D。
19.(2024•浙江省嘉兴市高三基础测试)T℃时,CdCCh和Cd(0H)2的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
5678910
pN
已知:pCd2+=-lgc(Cd2+),pN=-lgc(COj)或-lgc(OI^),下列说法正确的是()
A.曲线II表示Cd(OH)2沉淀溶解平衡曲线
+
B.Z点对应的溶液中:C(H)<C(HCO3)+C(OH-)
C.Y点对应的Cd(OH)2溶液是过饱和溶液
2
D.T℃时,SCd(OH)2(s)+CO3-(aq)CdCCh(s))+2OH-(aq)平衡体系中K=100
【答案】B
【解析】由溶度积可知,碳酸镉饱和溶液中pCd2+=pKspCdCO3-pCO32-,氢氧化镉饱和溶液中
2+
pCd=pKspCd(OH)2-2pOH-,由图可知,曲线I为氢氧化镉的沉淀溶解平衡曲线,曲线H为碳酸镉的沉淀溶
解平衡曲线,则PC时,碳酸镉的溶度积Ksp(CdCO3)=10-8mol/Lxl0-4moi/L=10-i2,氢氧化镉的溶度积
614
Ksp[Cd(OH)2]=10-mol/Lx(1O^mol/L)^IO-A项,由分析可知,曲线H为碳酸镉的沉淀溶解平衡曲线,故
A错误;B项,由图可知,Z点溶液中c(Cd2+)>c(CO32-),由电荷守恒c(H+)+2c(Cd2+)=2c(CC)32-)+c(HCO3-)+
c(OH-),则溶液中C(H+)VC(HCO3-)+C(OH-),故B正确;C项,由图可知,Tt时,Y点对应的Cd(OH)2溶
46216
液中浓度幅ec=10-mol/Lx(10-mol/L)=10<KSp[Cd(OH)2],则Y点对应氢氧化镉的溶液为不饱和溶液,故
C错误;D项,由方程式可知,「C时,反应的平衡常数
20.(2024•浙江省A9协作体高三联考)常温下向H2c2。4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中lgQ[Q表
示覆黑或益%随PH的变化关系如图所示。已知常温下,外心。2。日。叼下列说法不正确
的是()
2
A.NaHC2C)4溶液中:C(H2C2O4)<C(C2O4-)
B.若P点坐标为(4.19,x),贝!|x=2.96
+321
C.反应CaC2O4+2HCa2++H2c2。4的平衡常数^=10-
D.当pH取值范围为(1.23,4.19)时c(HC2O;)>c(C2C)42-)>c(H2c2。4)
【答案】D
【解析】喏黑=普;或斐产?、=余,二元弱酸的电离平衡常数Kal>Ka2,左侧直线表示
c(H2c2。4))C(HC2O4)C(H)
Q与C(H+)乘积等于1X10-L23,则H2c2。4溶液的Kal=lxi0T.23,右侧直线表示Q与c(H+)乘积等于1x10-4.19,
则H2c2。4溶的Ka2=lxlO-4」90A项,H2c2。4-的电离平衡常数="1。-4」9,H2c2。4-的水解平衡常数K=—==
Kal
10-12.77,电离程度大于其水解程度,溶液显酸性,NaHC2O4溶液中:c(H2c204)<C(C2042-),故A正确;B项,
c(HCq)_
PH523时,左侧曲线中,时,C(HC2O4*(H2CQ),+
C(H2C2O4)~C(H)
c(HC,O.)……c(HCQ;),口…、,生3c(HCQ;)Kal
凡尸丽"百,03+1(修尸1。一叫pH=4.19时,1g函中\*,行到计算式xTg函亦力行
1f)-L23
=lg——=2.96,故B正确;C项,反应CaC2O4+2H+Ca2++H2c2O4的平衡常数
IO-419
]。-8.63
C(凡Ga)xc(C*)cl/GOjxcUa")xKsp
K=-10-321,故C正
2-123-419
cW)c0)c(C2O;~)-KalxKa2-lx10xlxIO
确;D项,IgQ为增函数,PH:1》时,左侧曲线中,时,c(HCQ)=c(H2CQ),右侧
„..,c(CQ:一)Kal10"
曲线中igQTg而--3,103c(C2O42-尸c(HC2O4-尸c(H2c2O4);pH=4.19时,左侧曲线
c(7T)io-,
qc(HCQ;),c(C,Oj)
中,必Tg丽/yWC(HC2O4>103C(H2C2O4),右侧曲线中,Igx比
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