文档内容
专题62 难溶电解质的溶解平衡
1.【2023年全国甲卷】下图为 和 在水中达沉淀溶解平衡时的 关系图(
; 可认为 离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由 点可求得
B. 时 的溶解度为
C.浓度均为 的 和 可通过分步沉淀进行分离
D. 混合溶液中 时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】A.由点a(2,2.5)可知,此时pH=2,pOH=12,则 = = =
,故A错误;B.由点(5,6)可知,此时pH=5,pOH=9,则 = =
= , 时 的溶解度为 =10-3 ,故B错误;C.由图可知,当
铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,可通过调节溶液pH的方法分步沉淀 和 ,故C正
确;D.由图可知, 沉淀完全时, ,pM 5,此时pH约为4.7,在此pH下
刚开始沉淀的浓度为 ,而题中 > ,则 会同时
沉淀,故D错误;答案选C。2.【2023年全国乙卷】一定温度下,AgCl和Ag CrO 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
2 4
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag CrO 沉淀,也能生成AgCl沉淀
2 4
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO ),K (AgCl)=K (Ag CrO)
sp sp 2 4
C.Ag CrO+2Cl- 2AgCl+CrO 的平衡常数K=107.9
2 4
D.向NaCl、NaCrO 均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO 溶液,先产生Ag CrO 沉淀
2 4 3 2 4
【答案】C
【解析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag CrO 的溶度积K (Ag CrO)=c2(Ag+)·c(CrO )=(1×10-5)2×1×10-
2 4 sp 2 4
1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积K (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算
sp
各选项结果。A.假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,
Q(Ag CrO)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积K ,二者不会生成沉淀,A错误;B.K 为
2 4 sp sp
难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶
度积不相同,B错误;C.该反应的平衡常数表达式为K= ,将表达式转化为与两种难溶物的
溶度积有关的式子得K= = = = =1×107.9,C正确;
D.向NaCl、NaCrO 均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为
2 4 3
10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;
故答案选C。
3.【2023年全国新课标卷】向 饱和溶液(有足量 固体)中滴加氨水,发生反应
和 , 与
的关系如下图所示(其中M代表 、 、 或 )。下列说法错误的是
A.曲线I可视为 溶解度随 浓度变化曲线
B. 的溶度积常数
C.反应 的平衡常数K的值为
D. 时,溶液中
【答案】A
【解析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,
氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,
则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化
的曲线。A.氨的浓度较小时AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH
3
(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故A错误;
B.由图可知,c(NH )=10-1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为10-
3
2.35×10-7.40=10-9.75,故B正确;C.由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银
离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L,则 的平衡常数K=
= = ,故C正确;D.由分析可知,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表
示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则
时,溶液中 ,故D正确;故选A。
4.【2023年北京卷】利用平衡移动原理,分析一定温度下 在不同 的 体系中的可能产物。
已知:i.图1中曲线表示 体系中各含碳粒子的物质的量分数与 的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合 ;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注:起始 ,不同 下 由图1得到]。下列说法不正确的是
A.由图1,
B.由图2,初始状态 ,无沉淀生成
C.由图2,初始状态 ,平衡后溶液中存在
D.由图1和图2,初始状态 、 ,发生反应:
【答案】C
【解析】A.水溶液中的离子平衡 从图1可以看出 时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,
A项正确;B.从图2可以看出 、 时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不
会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;C.从图2可以看出 、 时,该
点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中
,C项错误;D. 时,溶液中主要含碳微粒是
, , 时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子
方程式为 ,D项正确;故选C。
5.【2023年湖北卷】处理某铜冶金污水(含 )的部分流程如下:已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 如下表所示:
物质
开始沉淀
1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀
3.2 6.7 8.2 4.6
② 。
下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有 和
B. 溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当 和 完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
【答案】D
【解析】污水中含有铜离子、三价铁离子、锌离子、铝离子,首先加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子,
过滤后,加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,以此解题。
A.根据分析可知氢氧化铁当pH=1.9时开始沉淀,氢氧化铝当pH=3.5时开始沉淀,当pH=4时,则会
生成氢氧化铝和氢氧化铁,即“沉渣I”中含有Fe(OH) 和Al(OH) ,A正确;B.硫化钠溶液中的硫离
3 3
子可以水解,产生氢氧根离子,使溶液显碱性,其第一步水解的方程式为:S2-+H
2
O⇌HS-+OH-,B正
确;C.当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则
,C正确;D.污水经过处理后其中含有较
多的钙离子以及没有除净的铝离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理,达到工业冷却循
环用水的标准后,才能使用,D错误;故选D。
6.【2023年1月浙江卷】碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:
[已知 , , 的电离常
数 ],下列有关说法正确的是A.上层清液中存在
B.上层清液中含碳微粒最主要以 形式存在
C.向体系中通入 气体,溶液中 保持不变
D.通过加 溶液可实现 向 的有效转化
【答案】B
【解析】A.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子,因此 ,
A错误;B.根据K =4.7×10-11可得 ,则碳酸根的水解平衡常数为
a2
,说明碳酸根的水解程度较大,则上层清液中含碳微粒主
要为碳酸氢根离子,B正确;C.向体系中通入CO, ,c( )减小,
2
CaCO
3
(s)⇌Ca2+(aq)+CO (aq)正向移动,溶液中钙离子浓度增大,C错误;D.由题干可知,
, ,碳酸钙比硫酸钙更难溶,加入硫酸钠后碳酸钙不会
转化成硫酸钙,D错误;故答案选B。
7.【2022年福建卷】锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有 和 杂质
离子,可在0~14范围内调节 对其净化(即相关离子浓度 )。 时, 与 关系见
下图(碱性过强时 和 会部分溶解)。下列说法正确的是
A. 可被净化的 区间最大
B.加入适量 ,可进一步提升净化程度
C.净化的先后顺序:
D.【答案】B
【解析】A.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,则lgc<-5,由图可知,可作净化的pH区间最大的
是Fe3+,A错误;B.加入适量HO,可将Fe2+氧化为Fe3+,提高净化程度,B正确;C.由图可知,
2 2
净化的先后顺序为 ,C错误;D.对离子净化时,相关离子浓度c<10-5mol/L,
lgc<-5,,由图可知,Fe3+完全沉淀的pH约为2.5,c(H+)=10-2.5mol/L,c(OH-)=10-11.5mol/L,
,Al3+完全沉淀的pH约为4.5,c(H+)=10-4.5mol/L,
c(OH-)=10-9.5mol/L, ,Fe2+完全沉淀的pH约为8.5,
c(H+)=10-8.5mol/L,c(OH-)=10-5.5mol/L, ,则有
,D错误;故选B。
8.【2021年江苏卷】室温下,用0.5mol·L-1NaCO 溶液浸泡CaSO 粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀
2 3 4
醋酸,产生气泡。已知K (CaSO)=5×10-5,K (CaCO)=3×10-9。下列说法正确的是
sp 4 sp 3
A.0.5mol·L-1NaCO 溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO )+c(H CO)
2 3 2 3
B.反应CaSO+CO CaCO +SO 正向进行,需满足 > ×104
4 3
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)= 且c(Ca2+)≤
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO +2H+=Ca2++CO ↑+H O
3 2 2
【答案】C
【解析】A.0.5mol·L-1NaCO 溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO )+2c(H CO),A错误;B.该
2 3 2 3
反应的平衡常数K= = = = = ×104,当浓度商 <K时,反
应正向进行,B错误;C.上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)= ,由
于硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀,所以清液为硫酸钙的不饱和溶液,则c(Ca2+)≤ ,C正确;
D.醋酸为弱酸,不能拆成离子形式,D错误;综上所述答案为C。
9.【2022年湖南卷】室温时,用 的标准 溶液滴定 浓度相等的 、 和
混合溶液,通过电位滴定法获得 与 的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作
用。若溶液中离子浓度小于 时,认为该离子沉淀完全。 ,
, )。下列说法正确的是A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中 的浓度为
C.当 沉淀完全时,已经有部分 沉淀
D.b点:
【答案】C
【解析】向含浓度相等的 Cl-、 Br-和 I-混合溶液中滴加硝酸银溶液,根据三种沉淀的溶度积常数,三种离
子沉淀的先后顺序为I-、Br-、Cl-,根据滴定图示,当滴入4.50mL硝酸银溶液时,Cl-恰好沉淀完全,
此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50mL×10-3L/mL×0.1000mol/L=4.5×10-4mol,所以Cl-、 Br-和 I-均为
1.5×10-4mol。A.I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,故A错误;B.原溶液中I-
的物质的量为1.5×10-4mol,则I-的浓度为 =0.0100mol⋅L-1,故B错误;C.当Br-沉淀完全
时(Br-浓度为1.0×10-5mol/L),溶液中的c(Ag+)= =5.4×10-8mol/L,若Cl-已经开始
沉淀,则此时溶液中的c(Cl-)= =3.3×10-3mol/L,原溶液中的c(Cl-)=
c(I-)=0.0100mol⋅L-1,则已经有部分Cl-沉淀,故C正确;D.b点加入了过量的硝酸银溶液,溶液中的
I-、Br-、Cl-全部转化为沉淀,则Ag+浓度最大,根据溶度积可知,b点各离子浓度为:
,故D错误;故选C。
10.【2022年海南卷】某元素M的氢氧化物 在水中的溶解反应为:
、 ,25℃,-lgc与pH的关
系如图所示,c为 或 浓度的值。下列说法错误的是A.曲线①代表 与pH的关系
B. 的 约为
C.向 的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以 存在
D.向 的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后,体系中元素M主要以 存
在
【答案】BD
【解析】由题干信息,M(OH) (s) M2+(aq)+2OH-(aq),M(OH) (s)+2OH-(aq) M(OH) (aq),随着pH
2 2
增大,c(OH-)增大,则c(M2+)减小,c[M(OH) ]增大,即-lg c(M2+)增大,-lg c[M(OH) ]减小,因此曲
线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,曲线②代表-lg c[M(OH) ]与pH的关系,据此分析解答。A.由分析
可知,曲线①代表-lg c(M2+)与pH的关系,A正确;B.由图象,pH=7.0时,-lg c(M2+)=3.0,则
M(OH) 的K =c(M2+)·c2(OH-)=1×10-17,B错误;C.向c(M2+)=0.1mol/L的溶液中加入NaOH溶液至
2 sp
pH=9.0,根据图像,pH=9.0时,c(M2+)、c[M(OH) ]均极小,则体系中元素M主要以M(OH) (s)存在,
2
C正确;D.c[M(OH) ]=0.1mol/L的溶液中,由于溶解平衡是少量的,因此加入等体积的0.4mol/L的
HCl后,体系中元素M仍主要以M(OH) 存在,D错误;答案选BD。
11.【2022年山东卷】工业上以 为原料生产 ,对其工艺条件进行研究。现有含
的 、 溶液,含 的 、 溶液。在一定pH
范围内,四种溶液中 随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是A.反应 的平衡常数
B.
C.曲线④代表含 的 溶液的变化曲线
D.对含 且 和 初始浓度均为 的混合溶液, 时才发生沉淀转
化
【答案】D
【解析】溶液pH变化,含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根
离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线
②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离
子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L
碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固
体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。A.反应SrSO (s)+CO SrCO (s)+SO 的平衡常数K=
4 3
= = ,A正确;B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的
0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积K (SrSO )=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积
sp 4
不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为 =10—6.5,则a为-6.5,B正确;C.由分析可知,
曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,C正确;D.对含SrSO (s)且NaSO 和
4 2 4
NaCO 初始浓度均为1.0mol·L-1的混合溶液中锶离子的浓度为10-6, 5,根据图示, 锶离子的
2 3
降低,所以 发生沉淀转化,D错误;故选D。
12.【2022年湖北卷】下图是亚砷酸 和酒石酸 混合体系中部分物
种的 图(浓度:总 为 ,总T为 )。下列说法错误的是A. 的 为
B. 的酸性比 的强
C. 时, 的浓度比 的高
D. 时,溶液中浓度最高的物种为
【答案】D
【解析】由图分析,左侧纵坐标浓度的数量级为10-3mol/L,右坐标浓度的数量级为10-6mol/L,横坐标为
pH,随着pH的增大, 先变大,然后再减小,同时 变大,两者浓度
均为右坐标,说明变化的程度很小,当pH=4.6时, = ,Ka=10-4.6。
pH继续增大,则 减小,同时 增大,当pH=9.1时, =
, ,二者用左坐标表示,浓度比较大,说明变化的幅度比较大,但混
合溶液中存在着酒石酸,电离常数远大于亚砷酸,且总T浓度也大于总As。A.
, ,当pH=9.1时, =
, , 为 ,A正确;B.
,当pH=4.6时,
= ,Ka=10-4.6,而由A选项计算得HAsO 的 ,即Ka > Ka1,所以
3 3
的酸性比 的强,B正确;C.由图可知 的浓度为左坐标,浓度的数量级为10-3mol/L, 的浓度为右坐标,浓度的数量级为10-6mol/L,所以 时,
的浓度比 的高,C正确;D.由可知条件,酒石酸
, 的 为 ,即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸
的第一步电离常数,所以酒石酸的酸性远强于 ,另外总As的浓度也小于总T的浓度,所以
当 时,溶液中浓度最高的物种不是 ,D错误;故选D。
13.(2021·全国乙卷真题)HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中 随c(H+)而变化, 不发生
水解。实验发现, 时 为线性关系,如下图中实线所示。
下列叙述错误的是
A.溶液 时,
B.MA的溶度积度积
C.溶液 时,
D.HA的电离常数
【答案】C
【解析】A.由图可知pH=4,即c(H+)=10×10-5mol/L时,c2(M+)=7.5×10-8mol2/L2,c(M+)=
mol/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
,B正确;C.设调pH所用的酸为HX,则结合电荷守恒可
n
知 ,题给等式右边缺阴离子部分nc(Xn-),C错误;D.
当 时,由物料守恒知 ,则 ,,则 ,对应图得此时溶液中
, ,D正确;故选C。
14.(2021·全国甲卷真题)已知相同温度下, 。某温度下,饱和溶液中
、 、与 的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表 的沉淀溶解曲线
B.该温度下 的 值为
C.加适量 固体可使溶液由a点变到b点
D. 时两溶液中
【答案】B
【解析】BaCO 、BaSO 均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c( )]}=-lg[c(Ba2+)×c( )]=
3 4
-lg[K (BaSO)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c( )]}=-lg[K (BaCO)],因K (BaSO)<
sp 4 sp 3 sp 4
K (BaCO),则-lg[K (BaCO)]<-lg[K (BaSO)],由此可知曲线①为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c( )]的
sp 3 sp 3 sp 4
关系,曲线②为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c( )]的关系。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BaSO 的沉淀溶解曲线,选项A错误;B.曲线①为BaSO 溶
4 4
液中-lg[c(Ba2+)]与-lg[c( )]的关系,由图可知,当溶液中-lg[c(Ba2+)]=3时,-lg[c( )=7,
则-lg[K (BaSO)]=7+3=10,因此K (BaSO)=1.0×10-10,选项B正确;C.向饱和BaSO 溶液中加
sp 4 sp 4 4
入适量BaCl 固体后,溶液中c(Ba2+)增大,根据温度不变则K (BaSO)不变可知,溶液中c( )将减
2 sp 4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(Ba2+)=10-5.1时,两
溶液中 = = ,选项D错误;答案选B。
15.(2019·全国高考真题)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造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
A.图中a和b分别为T、T 温度下CdS在水中的物质的量浓度
1 2
B.图中各点对应的K 的关系为:K (m)=K (n)AgI>Ag CrO B.AgCl> Ag CrO>AgI
2 4 2 4
C.Ag CrO>AgCl>AgI D.Ag CrO>AgI>AgCl
2 4 2 4
【答案】C
【解析】已知K (AgCl)=1×10-10 ,则c(Ag+ )=❑√K (AgCl)=❑√1×10-10mol/L=1×10-5mol/L,
sp sp
K (AgI)=1×10-16 ,则c(Ag+ )=❑√K (AgI)=❑√1×10-16mol/L=1×10-8mol/L,
sp sp
K (Ag CrO )=8.0×10-12 ,c(Ag+)=2c(CrO 2-),则
sp 2 4 4
c(Ag+ )=√3 2×1.1×10-12mol/L=√32.2×10-4mol/L,所以这些难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大
小顺序正确的是Ag CrO >AgCl>AgI,正确;答案选C。
2 4
27.(2011·浙江高考真题)海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5mol/L,可认为该离子不存在;
实验过程中,假设溶液体积不变。
KspCaCO =4.96×10-9 KspMgCO =6.82×10-6
3 3
KspCa(OH) =4.68×10-6 KspMg(OH) =5.61×10-12
2 2
下列说法正确的是
A.沉淀物X为CaCO
3B.溶液M中存在Mg2+、不存在Ca2+
C.溶液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH) 和Mg(OH) 的混合物
2 2
【答案】A
【解析】A.步骤①,从题给的条件,可知n(NaOH) =0.001mol,[即n(OH-)=0.001mol],依据离子反应“先
中和、后沉淀、再其他”的反应规律,当1L模拟海水中,加入0.001molNaOH时,OH-恰好与HCO -
3
完全反应:OH-+ HCO -=CO 2-+H O,生成0.001molCO2-。由于Ksp(CaCO )<Ksp[Mg(OH) ],有Mg(OH) 沉淀生成。又由于Ksp[Mg(OH) ]= c(Mg2+)×(10-3)2=5.61×10-12,
2 2 2
c(Mg2+)=5.61×10-6<10-5,无剩余,滤液N中不存在Mg2+,C错误;D.步骤②中若改为加入4.2 g
NaOH固体,则n(NaOH)=0.105mol,与0.05molMg2+反应:Mg2++2OH-= Mg(OH) ↓,生成0.05 mol
2
Mg(OH) ,剩余0.005 mol OH-。由于Q[Ca(OH) ]=c c(Ca2+)×(OH-)2=0.010×(0.005)2=2.5×10-
2 2
7