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第04 讲 沉淀溶解平衡
目录
01 课标达标练
题型01 沉淀溶解平衡的概念及原理
题型02 沉淀溶解平衡的影响因素
题型03 沉淀溶解平衡的应用
题型04 溶度积(Ksp)的计算与应用
题型05 淀溶解平衡的实验设计与评价
题型06 沉淀溶解平衡图像及分析
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 沉淀溶解平衡的概念及原理
1.(2025·四川巴中·阶段考)下列说法中正确的是
A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即导泻使Ba2+转化为BaCO3而排出
B.工业上可以用NaHS、(NH4)2S 等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS
等不溶性硫化物作沉淀剂
C.水中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2 受热易分解生成难溶性的MgCO3、CaCO3,故水垢的主要成分是
1
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MgCO3、CaCO3
D.珊瑚虫从周围海水中获取Ca2+和HCO3
-,经反应形成石灰石(CaCO3)外壳,从而逐渐形成珊瑚
【答案】D
【解析】胃液的酸性较强,不能形成BaCO3沉淀,A 项错误;由于Ksp(FeS)大于Ksp(HgS)或Ksp(CuS),可以
用FeS 除去废水中的Hg2+、Cu2+,B 项错误;由于Ksp[Mg(OH)2)]<Ksp(MgCO3),故水垢的主要成分中不是
MgCO3、CaCO3,应为Mg(OH)2、CaCO3,C 项错误。
2.(2025·四川遂宁实验中学·月考)可溶性钡盐有毒,医院中常用无毒硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。
医院抢救钡离子中毒者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:某温度下,
Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 mol2·L-2,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2。下列推断正确的是
A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶
B.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃
C.抢救钡离子中毒者时,若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替
D.误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
【答案】B
【解析】碳酸钡能与胃酸反应生成可溶性钡盐,钡离子有毒,所以不能用碳酸钡作为内服造影剂,A 错
误;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃,反应后c(Ba2+)= mol·
L-1≈3.1×10-10 mol·L-1< mol·L-1,B 正确;碳酸钡与胃酸反应转化为可溶性钡盐,起不到解毒的作用,C
错误;饱和BaSO4溶液中c(Ba2+)== mol·L-1>1.0×10-5 mol·L-1,所以误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的
溶液时,不会引起钡离子中毒,D 错误。3.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]。在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2+
(aq)+3PO4
3-(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。已知Ca5(PO4)3F(s)的Ksp=2.8×10-51。下列说法错误的是
A.残留在牙齿上的糖发酵会产生H+,经常吃糖易造成龋齿
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,题述平衡将正向移动,Ksp的值相应增大
D.使用含氟的牙膏能防止龋齿,是因为Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的Ca5(PO4)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,易造成龋齿,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c(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OH-的浓度,Ca5(PO4)3OH(s)溶解平衡将正向移动,由于温度不变,Ksp的值不变,C 错
误;由于Ca5(PO4)3F 的Ksp 小于Ca5(PO4)3OH 的Ksp,使用含氟牙膏,使Ca5(PO4)3OH(s)转化为更难溶的
Ca5(PO4)3F(s),可有效防止龋齿,D 正确。
2
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02 沉淀溶解平衡的影响因素
4.已知常温下Ksp(CaCO3)=5.0×10-9,Ksp(PbCO3)=1.0×10-13。CaCO3的悬浊液中存在溶解平衡:CaCO3(s)
Ca2+(aq)+CO
(aq) ΔH<0 ,改变下列条件c(Ca2+)变化正确的是
A.加入少量Pb(NO3)2固体,c(Ca2+) 不变
B.加入少量蒸馏水,c(Ca2+) 减小
C.加入少量盐酸,c(Ca2+) 增大
D.适当升高温度,c(Ca2+) 增大
【答案】C
【解析】A.由Ksp可知,碳酸铅更难溶,加入少量Pb(NO3)2固体,使得碳酸钙沉淀向碳酸铅转化,
CaCO3(s)
Ca2+(aq)+CO(aq)正向移动,导致c(Ca2+) 发生改变,A 错误; B.Ksp(CaCO3)为定值,CaCO3
的悬浊液加入少量蒸馏水,CaCO3溶解平衡向右移动c(Ca2+) 不变,B 错误;C.加入少量盐酸,碳酸根离
子和氢离子反应消耗碳酸根离子,导致平衡正向移动,c(Ca2+) 增大,C 正确;D.焓变小于零,则CaCO3
溶解时会放出热量,当温度升高时,CaCO3溶解平衡向吸热的方向移动,即平衡向左移动,c(Ca2+) 会减
小,D 错误;故选C。
5. (2025·四川宜宾·模拟)25 ℃时,在氢氧化镁悬浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)
+2OH-(aq),已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。下列说法错误的是
A.若向Mg(OH)2悬浊液中通入少量HCl(g),c(Mg2+)会增大
B.若向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,沉淀将由白色逐渐变为蓝色
C.若向Mg(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水,Ksp保持不变,故上述平衡不发生移动
D.若向Mg(OH)2悬浊液中加入少量Na2CO3(s),固体质量将增大
【答案】C
【解析】向Mg(OH)2悬浊液中通入少量HCl(g),H+与OH-反应生成H2O,c(OH-)减小,平衡正向移动,
促进Mg(OH)2的溶解,c(Mg2+)会增大,A 正确;向Mg(OH)2悬浊液中滴加CuSO4溶液,由于Ksp[Mg(OH)2]
=1.8×10-11>Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,则沉淀将由白色的氢氧化镁逐渐变为蓝色的氢氧化铜,B 正确;加
入少量蒸馏水,Ksp保持不变,平衡正向移动,促进氢氧化镁的溶解,C 错误;向Mg(OH)2悬浊液中加入少
量Na2CO3(s),由于碳酸根离子水解呈碱性,c(OH-)增大,平衡逆向移动,有固体析出,则固体质量将增
大,D 正确。
6.室温下,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。下列说法错误的是
A.向c(SO)=c(CO)的溶液中滴加BaCl2溶液,先析出BaSO4
B.向BaCO3的悬浊液中加入少量新制氯水,c(Ba2+)增大
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C.向BaSO4悬浊液中加入少量Na2CO3浓溶液,=0.04
D.可用Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
【答案】C
【解析】由于Ksp(BaSO4)小于Ksp(BaCO3),则SO、CO 等浓度时滴加BaCl2溶液,先析出BaSO4沉淀,A 正
确;向BaCO3悬浊液中加入新制氯水,CO 与H+反应生成CO2,沉淀溶解平衡正向移动,则c(Ba2+)增大,
B 正确;向BaSO4 悬浊液中加入少量Na2CO3 浓溶液,发生反应:BaSO4 (s)+CO(aq) ⥫
BaCO
⥬
3(s)+
SO(aq),该反应的平衡常数为K====,则有=25,C 错误;用Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,可
生成BaSO4沉淀,减轻中毒症状,D 正确。
03 沉淀溶解平衡的应用
7.(2025·四川资阳实验中学·月考)已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH<0,
下列有关该平衡体系的说法不正确的是________(填序号)。
①升高温度,平衡逆向移动
②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子的浓度
③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH 溶液
④恒温下,向溶液中加入CaO,溶液的pH 升高
⑤给溶液加热,溶液的pH 升高
⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加
⑦向溶液中加入少量NaOH 固体,Ca(OH)2固体质量不变
【答案】②③④⑤⑦
【解析】加入碳酸钠粉末会生成CaCO3沉淀,使Ca2+浓度减小,②错;加入氢氧化钠溶液会使平衡左移,
有Ca(OH)2沉淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除去Ca2+,应把Ca2+转化为更难溶的CaCO3,③错;
恒温下Ksp不变,加入CaO 后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH 不变,④错;加热,Ca(OH)2的溶解度
减小,溶液的pH 降低,⑤错;加入Na2CO3溶液,沉淀溶解平衡向右移动,Ca(OH)2固体转化为CaCO3固
体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH 固体,沉淀溶解平衡向左移动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错。
8.(2024·福建南平·一模)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s),对其工艺条件进行研究。常温下,现
有含SrCO3(s)的0.1mol/L、1.0mol/LNa2CO3溶液,含SrSO4(s)的0.1mol/L、1.0mol/LNa2SO4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。下列说法正确的是
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A.曲线④代表含SrCO3(s)的0.1mol/LNa2CO3溶液的变化曲线
B.a=-6.5
C.随着溶液的pH 增大,反应
的平衡常数增大
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3的初始浓度均为0.1mol/L 的混合溶液,pH≥6.2 时才发生沉淀转化
【答案】B
【解析】A.由分析可知,曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol/LNa2CO3溶液的变化曲线,A 项错误;B.由分
析可知,曲线①代表含SrSO4(s)的0.1mol/LNa2SO4溶液的变化曲线,则SrSO4的溶度积
,温度不变,溶度积不变,则溶液pH 为7.7 时,
,则
a=-6.5,B 项正确;C.温度不变,平衡常数不变,所以随着溶液的pH 增大,反应
的平衡常数保持不变,C 项错误;D.曲线①代表含SrSO4(s)的
0.1mol/LNa2SO4溶液的变化曲线,曲线③代表含SrCO3(s)的0.1mol/LNa2CO3溶液的变化曲线,两条曲线的
交点是(6.8,-5.5),pH≥6.8 时才发生沉淀转化,D 项错误;答案选B。
9.处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)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pH 如下表所示:
物质
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀pH
1.9
4.2
6.2
3.5
完全沉淀pH
3.2
6.7
8.2
4.6
②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
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下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B.Na2S 溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2O
HS-+OH-
C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中=4.0×10-12
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】当pH=1.9 时氢氧化铁开始沉淀,当pH=3.5 时氢氧化铝开始沉淀,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)3和Al(OH)3,A 正确;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====4.0×10-12,C 正确;“出水”中除含有阴离子外,还含
有大量的Na+、Ca2+等,故只经阴离子交换树脂软化处理后,不可用作工业冷却循环用水,D 错误。
04 溶度积的计算与应用
10.已知25℃,HCOOH 的
;
的
,
;下列描述正确的是
A.过量甲酸和CaSO3反应的化学方程式
B.将SO2通入氨水中,当
降至
时,溶液中的
C.该温度下0.1 mol/L 的NaHSO3溶液中微粒浓度大小关系:
D.该温度下测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH 为9,则
【答案】D
【解析】A.HCOOH 的Ka=1.8×10-4,H2SO3的第一步电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,则说明酸性:甲酸<亚
硫酸,根据复分解反应的规律,弱酸不能与强酸的盐反应制强酸,故不能反应生成H2SO3,A 错误;B.当
c(OH⁻)=1.0×10-7 mol/L 时,溶液pH=7,
,B 错误;C.NaHSO3溶液中存
在HSO 的电离平衡和水解平衡。HSO 的电离平衡常数Ka2=6.2×10-8;其水解平衡常数Kh2=
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,6.2×10-8>7.69×10-13,说明HSO 的电离程度大于其水解程度,故微粒浓度:
c(SO)>c(H2SO3),C 错误;D.在25℃时,当溶液pH=9 时,c(OH⁻)=1×10-5 mol/L。SO 的水解反应的离子
方程式为:SO+H2O
HSO+OH-,在该悬浊液中c(HSO)=c(OH⁻)=1×10-5 mol/L,SO 水解平衡常数Kh=
,则Kh1=
,解得c(SO)=6.2×10-4 mol/L,又根据沉淀溶
解平衡即物料守恒可知c(Ca2+) =c(SO)+c(HSO)=6.2×10-4 mol/L+1×10-5 mol/L =6.3×10-4 mol/L,故
Ksp(CaSO3)=c(Ca2+) ∙c(SO)=(6.3×10-4)×(6.2×10-4)≈3.9×10-7,D 正确;故合理选项是D。
11.(2025•成都石室中学•二模)常温下,分别向HX、HY、M(NO3)2溶液中滴加NaOH 溶液,
pC[pC=-1gC,C 代表
、
、
]与pH 的关系如图所示,已知
。下列说法错误的是
A. L1表示
与pH 的关系 B.
C. L1与L3交叉点坐标:x=5.47,y=-0.77 D. M(OH)2与HY 不能发生反应
【答案】D
【解析】
,取负对数可得,
,同理,
,又
,故L1表示
与pH 的关系;L2表示
与pH
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的
关
系
,
根
据
,
取
负
对
数
,则L3表示c(M2+)与pH 的关系。据此分析;A.
由上述分析可知,L1 表示
与pH 的关系,A 正确;B .由C 点数据可知,
,B 正确;C .根据A 点坐标,
=
,
,由表达式
和
联
立
可
得
x≈5.47
,
y≈-0.77
,
,
C
正
确
;
D
.
的平衡常数为
代
入数据计算结果较大,故M(OH)2与HY 能发生反应,D 错误; 故选D。
12.(2025·福建厦门·二模)25℃时,
,
。向
溶液中滴加
氨水,生成蓝色沉淀,继续滴加氨水至沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液。下列说法错误的是
A.将浓氨水稀释至
,
不断变小
B.
沉淀完全时
,
C.
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D.
对于
转化为
有促进作用
【答案】B
【解析】A.浓氨水中存在平衡:NH3·H2O
NH+OH-,将浓氨水稀释至8mol/L,c(NH)和c(OH-)均减
小,由于氨水的浓度降低,对水的电离抑制程度减小,c(OH-)减小的程度小于c(NH),
不断变小,
A 正确;B.Cu2+沉淀完全时
,溶液中c(OH-)=
,c(H+)=
,pH=6.85,B 错误;
C.
的平衡常数
,
的平衡常数
,C 正确;D.增大NH 的浓度,平衡
逆向移动,溶液中NH3的浓度
增大,促进
正向移动,对于Cu(OH)2转化为
有促
进作用,D 正确;故选B。
05 沉淀溶解平衡的实验设计与评价
13.(2025·福建三明·期末)下列根据实验操作和现象所得结论正确的是
选
实验操作
实验现象
结论
9
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项
A
向某溶液中滴加少量酚酞试液
溶液变红
该溶液一定是碱
B
向Na2CO3溶液中滴加盐酸
有气泡产生
非金属性:Cl>C
C
向饱和AgCl 溶液中滴加饱和食盐水
产生白色沉淀
AgCl 溶液中存在沉淀溶解平衡
D
向FeI2溶液中逐滴滴加氯水
溶液变黄
氧化性:Cl2>Fe3+
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】A.滴入酚酞变化,说明溶液显碱性,但不一定是碱溶液,强碱弱酸盐,如碳酸钠溶液也显碱
性,A 错误;B.盐酸不是Cl 元素的最高价含氧酸,无法比较HCl 和H2CO3的酸性强弱来比较C 和Cl 的非
金属强弱,B 错误;C.饱和AgCl 溶液中滴加饱和食盐水产生白色沉淀,说明AgCl 溶液中存在AgCl
Ag++Cl-,饱和食盐水中存在大量Cl-,使平衡逆向移动,产生AgCl 沉淀,C 正确;D.氯水会优先氧化
I-,生成碘单质,碘单质的稀溶液也会显黄色,所以溶液变黄不一定是Fe2+被氧化为Fe3+,D 错误;综上所
述答案为C。
14.为研究沉淀的生成及转化,某小组进行如图实验。下列关于该实验的分析不正确的是
A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)
Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-
C.③中颜色变化说明有AgI 生成
D.该实验可以证明AgI 比AgSCN 更难溶
【答案】D
【解析】根据信息,上层清液中存在SCN-,白色沉淀是AgSCN,存在沉淀溶解平衡:AgSCN(s)
Ag+
(aq)+SCN-(aq),A、B 正确;在①中Ag+有剩余,可能是c(I-)·c(Ag+)>Ksp(AgI),出现沉淀,D 错误。
15.(2025·四川南充·模拟)下列实验设计及现象与结论均正确的是
选项
实验设计
现象与结论
A
取2mL 淀粉溶液,加入少量稀硫酸,加热
2~3min,冷却后滴加碘水
若溶液未变蓝色,说明淀粉已经
完全水解
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B
向盛有
溶液的试管中滴加2
滴
溶液,再向上述试管中滴加4
滴
溶液
先有白色沉淀产生,后生成蓝色
沉淀,说明
C
向盛有
溶液的试管中加入
溶液,再加入少量KCl 固
体
溶液先变为红色,加KCl 固体后
颜色变浅,说明增大生成物浓
度,平衡逆向移动
D
向
溶液中加入稀硫酸,将产生的气体通
入品红溶液
品红溶液褪色,说明
和
反应生成
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】A.碘遇淀粉变蓝色,I2与反应混合液不显色,证明淀粉完全水解,A 正确;B.NaOH 过量,后
续加入CuCl2时OH⁻浓度仍高,无法比较Ksp,结论错误,B 错误;C.FeCl3与KSCN 反应的生成物不含
Cl⁻,加入KCl 不影响平衡,颜色变化可能因离子强度或稀释,结论错误,C 错误;D.Na2S2O3与H2SO4反
应生成SO2,使品红褪色,现象正确,结论不正确,S2O 和H+反应生成SO2,D 错误;故选A。
06 沉淀溶解平衡图像及分析
16.(2025·四川雅安·二模)常温下,难溶物Y2X 与ZX 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,若定义其
坐标图示:
,Rn+表示Y+或Z2+。下列说法正确的是
A. M 表示Y2X 的沉淀溶解平衡曲线
B. 常温下,ZX 的分散系在c 点时为悬浊液
C. ZX(s)+2Y+(aq)
Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数
D. 向b 点溶液中加入Na2X 饱和溶液,析出ZX 固体
【答案】D
【解析】横坐标表示阳离子浓度的负对数,纵坐标表示金属阳离子浓度的负对数。
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Ksp(Y2X)=c2(Y+)∙c(X2-),Ksp(ZX)=c(Z2+)∙c(X2-),X2-改变相同量时,Y+浓度变化量大于Z2+浓度的变化量,所
以N 表示Y2X 的溶解平衡曲线,M 表示ZX 的溶解平衡曲线。根据a 点数据Ksp(ZX)=10-35.2,根据b 点数据
Ksp(Y2X)=10-49.2。A.根据以上分析,N 表示Y2X 的沉淀溶解平衡曲线,故A 错误;B.常温下,c 点在M
斜线上方,在金属阳离子浓度不变时,纵坐标越大,表示相应的阴离子浓度越小,因此c 点
Qc=c(Z2+)∙c(X2-)<Ksp(ZX),因此c 点形成的是ZX 的不饱和溶液,故B 错误; C.ZX(s)+2Y+(aq)
Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数
,故C 错误;D.b 为ZX 的饱和溶液,向b
点溶液中加入Na2X 饱和溶液,X2-浓度增大,由于Ksp 不变,ZX 固体会析出,故D 正确;选D。
17.(2025·四川绵阳·二模)用H2S 处理含
废水,并始终保持c(H2S)=0.1mol/L,通过调节pH 使
形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即
)关系如图所示,c 为
和
的
浓度,单位为mol/L。已知
,下列说法正确的是
A. 曲线a 表示
对应的变化关系
B. 溶度积常数
,
C. H2S 的电离常数
,
D. 溶液的
时,
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【答案】C
【解析】c(H2S)保持0.1mol/L 不变,温度不变,
不变,由
可知,随pH
增大,
减小,
增大,即
减小,同理可知随pH 增大,
减小;由
可知,酸性条件下
,即
,曲线a、b 分别代表
、
与pH 的变化关系。分别将曲线c 、d 与曲线b 交点的数值代入
的表达式(MS 与YS 的溶度积表达式类型相同),可得溶度积分别为
与
,已知
,则曲线c、d 分别代表
、
与pH 的变化关系。A.
据分析,曲线a 表示
对应的变化关系,故A 错误;B.由分析知,
,
,故B 错误;C .将点
代入
中,得
,该点
,利用Ksp(MS) 算得该点的c(S2-) ,
,
,故C 正
确;D.据分析,曲线a、b 分别代表
、
与pH 的变化关系,曲线c、d 分别代表
、
与
pH
的变化关系,当
pH=5.0
时,横坐标值
a<b<c<d ,故
,故D 错误;故答案为C。
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18.(2025 学年·四川适应性考试)常温下,H2S 溶液中含硫粒子分布系数δ[比如:
δ(HS
−)=c(HS
−)
c(H2S)+c(HS
−)+c(S
2−)
]与pH的关系如图1 所示;金属硫化物M2S和NS在H2S 饱和溶液(0.1mol/
L)中达沉淀溶解平衡时,lgc
−
与pH的关系如图2 所示(c 为金属离子浓度)。
下列说法正确的是
A.溶液中H2S 的Ka1
Ka2
=10
5.93
−
B.直线④表示H2S 饱和溶液中N
2+的lgc
−
与pH 的关系
C.金属硫化物M2S的pKsp=49.21
D.浓度均为0.01mol⋅L
1
−的M+和N2+的混合溶液不能通过滴加H2S 饱和溶液实现分离
【答案】C
【解析】硫化氢两步电离方程式为:H2S⇌
❑
HS
-+H
+,HS
-⇌
❑
S
2-+H
+;随着pH 增大,H2S 逐渐转化为HS-再
转化为S2-,所以图1 中①表示H2S,②表示HS-,③表示S2-;由图像交点可得pH=6.97 时c(H2S)=c(HS
−)
,pH=12.9 时c(S
2−)=c(HS
−),则电离平衡常数Ka1=c(HS
-)⋅c(H
+)
c(H2S)
=10
-6.97,
Ka2=c(S
2-)⋅c(H
+)
c(HS
-)
=10
-12.9;图2P 点可知pH=8.94 时,Ka1=c(HS
-)⋅10
-8.94
c(H2S)
=10
-6.97,
Ka2=c(S
2-)⋅10
-8.94
c(HS
-)
=10
-12.9,两式相乘得c(S
2-)
c(H2S) =10
-1.99,H2S 饱和溶液浓度为0.1mol/L,由于电离程
度非常小,所以c(H2S)≈0.1mol⋅L
1
−,则c(S
2-)=10
-2.99mol/L,且lgc=23.11
−
,c=10
-23.11mol/L,
可求得Ksp(M2S)=c
2(M
+)⋅c(S
2-)=(10
-23.11)
2×10
-2.99=10
-49.21,
Ksp(NS)=c(N
2+)⋅c(S
2-)=10
-23.11×10
-2.99=10
-26.1;随着pH 增大,c(S
2-)浓度会增大,则金属阳离子
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浓度会减小,且由c(N
2+)减小更快,所以直线④为M+的lgc
−
与pH 的关系,直线⑤N2+的lgc
−
与pH 的
关系。A.由分析可知Ka1=c(HS
-)⋅c(H
+)
c(H2S)
=10
-6.97,Ka2=c(S
2-)⋅c(H
+)
c(HS
-)
=10
-12.9,则溶液中H2S 的
Ka1
Ka2
=10
5.93,A 错误;B.根据分析可知,直线⑤表示H2S 饱和溶液中N2+的lgc
−
与pH 的关系,B 错误;
C.由分析得,Ksp(M2S)=c
2(M
+)⋅c(S
2-)=(10
-23.11)
2×10
-2.99=10
-49.21,所以pKsp=49.21,C 正确;
D.由图2 可知,逐滴加入硫化氢饱和溶液,浓度均为0.01mol/L 的M+和N2+的混合溶液,当
c(S
2-)=10
49.21
−
(10
2
−)
2 =10
-45.21mol/L时,M+开始沉淀,当c(S
2-)=10
26.1
−
10
2
−
=10
-24.1mol/L时,N2+开始沉淀,
所以M+会先沉淀,当M+沉淀完全时,溶液中c(S
2-)=10
49.21
−
(10
5
−)
2 =10
-39.21mol/L<
c(S
2-)=10
26.1
−
10
2
−
=10
-24.1mol/L,此时N2+还未开始沉淀,所以能通过滴加H2S 饱和溶液实现分离,D 错
误;故选C。
1.在AgCl 悬浊液中存在平衡:AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)。已知常温下,Ksp(AgCl)=1.6×10-10。下列
叙述正确的是( )
A.常温下,AgCl 悬浊液中c(Cl-)=4×10-5.5 mol/L
B.温度不变,向AgCl 悬浊液中加入少量NaCl 粉末,平衡逆向移动,Ksp(AgCl)减小
C.向AgCl 悬浊液中加入NaBr 溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)
D.常温下,将0.001 mol/L AgNO3溶液与0.001 mol/L 的KCl 溶液等体积混合,无沉淀析出
【答案】A
【解析】AgCl 的溶度积为Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.6×10-10,则AgCl 悬浊液中c(Cl-)=c(Ag+)=4×10-
5.5 mol/L,A 正确;Ksp(AgCl)只与温度有关,温度不变,向AgCl 悬浊液中加入少量NaCl 粉末,平衡逆向
移动,但Ksp(AgCl)不变,B 错误;向AgCl 悬浊液中加入NaBr 溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明AgBr
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的溶解度小于AgCl 的,则有Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),C 错误;0.001 mol/L AgNO3溶液与0.001 mol/L 的KCl
溶液等体积混合,此时离子积为Q=c(Ag+)·c(Cl-)=0.000 52=2.5×10-7>Ksp(AgCl),故生成AgCl 沉淀,D
错误。
2.(2025·四川巴中模拟)25 ℃时,-lgc(X)与pH 的关系如图所示,X 代表Zn2+或Fe2+或Zn(OH)。已知:
常温下,Fe(OH)2的Ksp=8.1×10-16;强碱性溶液中锌元素主要以Zn(OH)的形式存在。
下列说法正确的是
A.曲线②代表-lgc(Zn2+)与pH 的关系
B.常温下,Zn(OH)2的Ksp的数量级为10-18
C.向等浓度的ZnCl2和FeCl2的混合溶液中滴入NaOH 溶液,Zn2+先沉淀
D.向c[Zn(OH)]=0.1 mol/L 的溶液中加入等体积0.1 mol/L 的盐酸后,体系中锌元素只以Zn(OH)2的形式
存在
【答案】C
【解析】强碱性溶液中锌元素主要以Zn(OH)形式存在,则曲线①代表-lgc[Zn(OH)],曲线③pH=7 时,
pOH=7,c(X)=10-3 mol/L,则Ksp=(10-7)2×10-3=10-17;常温下,Fe(OH)2的Ksp=8.1×10-16,则②③分
别代表-lg c(Fe2+)、-lg c(Zn2+)与pH 的关系,A 错误;pH=7.0 时,-lg c(Zn2+)=3.0,则Zn(OH)2的
Ksp=c(Zn2 +)·c2(OH -)=10 -17,B 错误;常温下,Zn(OH)2 的Ksp 更小,故Zn2 +先沉淀,C 正确;向
c[Zn(OH)]=0.1 mol/L 的溶液中加入等体积0.1 mol/L 的盐酸后,生成Zn(OH)2、Zn(OH,D 错误。
3.(2023·辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S 饱和,即c(H2S)=0.1 mol/L,通过调节pH 使Ni2+和Cd2+
形成硫化物而分离,体系中pH 与-lg c 关系如下图所示,c 为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为
mol/L。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是
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A.Ksp(CdS)=10-18.4 B.③为pH 与-lg c(HS-)的关系曲线
C.Ka1(H2S)=10-8.1 D.Ka2(H2S)=10-14.7
【答案】D
【解析】H2S 为弱电解质,分步电离,随pH 增大,HS-、S2-均应逐渐增大,且pH 较小范围内-lg c(S2-)
比-lg c(HS-)大,故③为pH 与-lg c(S2-)的关系曲线,④为pH 与-lg c(HS-)的关系曲线;已知
Ksp(NiS)>Ksp(CdS),则①、②分别为pH 与-lg c(Cd2+)、-lg c(Ni2+)的关系曲线;根据(4.9,13.0)点可
知,Ksp(CdS)=c2(Cd2+)=(1×10-13)2=1×10-26,A 错误;根据上述分析③为pH 与-lg c(S2-)的关系曲线,B
错误;根据图中(4.2,3.9),可知Ka1(H2S)===10-7.1,C 错误;由曲线上(6.8,9.2)列式可得:Ka2·Ka1=,
Ka2===10-14.7,D 正确。
4.(2025·四川乐山·模拟)碳酸盐存在条件下,Mg2+可转化为Mg(OH)2沉淀或MgCO3沉淀。图1 为
0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中含碳粒子物质的量分数—pH 关系曲线图,图2 中的曲线满足Mg2+在图1 对应
Na2CO3溶液在不同
环境下,形成Mg(OH)2或MgCO3的溶解平衡关系。
下列说法不正确的是
A.图2 中曲线I 为Mg(OH)2溶解平衡曲线
B.由图1 可知2HCO3
-
H2CO3+CO3
2-的平衡常数为
C.由图1,图2,初始状态c(Mg2+) =0.01mol·L-1,pH=8.5 的该Na2CO3溶液中Mg2+主要转化为MgCO3沉淀
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D.由图1 和图2,增大pH,Mg2+-Na2CO3溶液体系中均可发生反应:MgCO3(s)+2OH-(aq)
Mg(OH)2
(s)+ CO3
2-(aq)
【答案】D
【解析】A 项,随着pH 增大,越有利于生成氢氧化镁沉淀,可见图2 中曲线I 为Mg(OH)2溶解平衡曲线,
故A 正确;B 项,根据反应2HCO3
-
H2CO3+CO3
2-,其平衡常数
,结合图1 可知,Ka1=10-6.37、Ka2=10-
10.25,2HCO3
-
H2CO3+CO3
2-的平衡常数为10-3.88,故B 正确;C 项,根据图1、图2,初始状态c(Mg2+)
=0.01mol·L-1,pH=8.5 时,Q(MgCO3)>Ksp (MgCO3),Q[Mg(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],该Na2CO3溶液中Mg2+主
要转化为MgCO3沉淀,故C 正确;D 项,依据图1、图2,当pH 大于10.25 后Mg2+-Na2CO3溶液体系中才
能发生反应:MgCO3(s)+2OH-(aq)
Mg(OH)2 (s)+ CO3
2-(aq),故D 错误;选D。
5.(2025·四川德阳·二模)常温下,在柠檬酸(H3R)和Cd(NO3)2的混合液中滴加KOH 溶液,混合液中
[
,
代表
]与pH 的关系如图所示。下列说法正确的是
A. L1代表
与pH 的关系
B. c 点溶液中有Cd(OH)2沉淀
C. d 点的坐标为(4.5,2)
D.
溶液呈酸性
【答案】D
【解析】Cd(NO3)2 的溶液中滴加KOH 溶液生成Cd(OH)2 沉淀,pH 越大,c(Cd2+)越小,其对应的
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越大,则L4可反映c(Cd2+)与pH 的关系;柠檬酸为三元弱酸,与碱反应逐渐转为H2R-、
HR2- 、R3- ,其三步电离平衡常数:
,
,
,由于
,则
,则L1、L2、L3 分
别反映
与pH 的关系。A.结合分析知,L1代表
与pH 的关
系,A 错误;B.图中L4上的点达到了沉淀溶解平衡,对比L4上与c 点同pH 的点可知,c 点的c(Cd2+)较
小,则c 点溶液中c(Cd2+)与c2(OH−)的乘积小于Ksp[Cd(OH)2],c 点溶液中无Cd(OH)2,B 错误;C.结合b
点坐标可知,
,d 点在L3上,且d 点的
=2,则d 点的
,故d 点坐标:(4.4,2), C 错误;D.KH2R 是酸式盐,能电离使溶
液呈酸性,也能水解使溶液呈碱性,则其水溶液的酸碱性取决于H2R-的电离程度和水解程度的相对大小,
由图知H2R- 的电离平衡常数
,H2R- 的水解平衡常数
,则电离程度大于水解程度,KH2R 溶液呈酸性,D 正确;选
D。
6.(2025·上海徐汇高二期中)Ⅰ.目前世界上大多数的镁是从海水中提取的,下图是海水提镁的部分流程。
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(1)用化学用语表示Mg(OH)2的沉淀溶解平衡 。
(2)从平衡角度解释MgCl2·6H2O 脱水时需要在HCl 气流中进行的原因 。
(3)写出电解MgCl2时,阳极的电极反应式 。
Ⅱ.向浓度均为
的MgCl2和FeCl3混合溶液中,加入少量的NaOH 固体调节溶液的pH,可以实
现Mg2+、Fe3+的分离。已知常温下:Mg(OH)2的Ksp=5.6×10-12,Fe(OH)3的Ksp=4×10-38。
(4)饱和Mg(OH)2溶液的pH 约为___________。
A.7 B.8 C.9 D.10
(5)先析出的沉淀为 (填化学式)。
(6)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于
时,可认为沉淀反应达到完全。要使原溶液中
Mg2+、Fe3+分离,需控制pH 的范围为 。(pH 值取整数)
【答案】(1)Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+ 2OH-(aq)
(2)MgCl2加热时易发生
水解反应,MgCl2·6H2O 脱水时需要在HCl 气流
中进行,可使平衡逆向移动,防止MgCl2水解
(3)2Cl-―2e-=Cl2↑ (4)D (5)Fe(OH)3 (6)4<pH<8
【解析】苦卤中含有镁离子,加入石灰乳发生Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)
Mg(OH)2(s)+ Ca2+-(aq)反应,生成难
溶的Mg(OH)2,向Mg(OH)2中加入盐酸发生
反应,经浓缩得到
MgCl2·6H2O,MgCl2·6H2O 在HCl 氛围中脱水得到MgCl2,电解MgCl2即可得到镁单质。
(1)Mg(OH)2 是难溶电解质,在水溶液中存在沉淀溶解平衡,其沉淀溶解平衡方程式为;Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+ 2OH-(aq);
(2)由于MgCl2为强酸弱碱盐,易发生
水解反应,MgCl2·6H2O 脱水时需
要在HCl 气流中进行,可使平衡逆向移动,防止MgCl2水解;
(3)电解MgCl2时,阳极Cl-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;
(4)对于Mg(OH)2的溶解平衡Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+ 2OH-(aq),设饱和Mg(OH)2溶液中
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,则
,根据
,解
,则
,
,故选D;
(5)由于Fe(OH)3的Ksp=4×10-38远小于Mg(OH)2的Ksp=5.6×10-12,即使氢氧化铁沉淀属于三元碱,在相同
条件下,沉淀Fe(OH)3所需要的氢氧根离子浓度更低,更容易沉淀,先析出的沉淀为Fe(OH)3;
(6)Fe3+完全沉淀时,
,
,
,Mg2+开始沉淀时,
,
,
,
,所以要使原溶液中Mg2+、Fe3+分离,需控制pH 的范围为3.2<pH<8.9,pH 值
取整数即4<pH<8。
1.(2025·四川卷)H2A 是一种二元酸,MA 是一种难溶盐。图中曲线分别表示室温下:
(i)0.10mol/L 的H2A 溶液中,各物种的
与pH 的关系;
(ⅱ)含MA(s)的0.10mol/LNa2A 溶液中,
与pH 的关系。
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下列说法正确的是
A. 曲线④表示
与
关系
B. (ⅰ)中
时,
C.
D. (ⅱ)中增加MA(s),平衡后溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和增大
【答案】B
【解析】H2A 是一种二元酸,随着pH 增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)逐渐增大;含
MA(s)的0.10mol/LNa2A 溶液中,随着pH 增大,
逆移,,c(A2-)逐渐增大,导致
逆移,c(M2+)逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此c(M2+)变化不
大;据此可得曲线①表示
与pH 的关系,曲线②表示
与
pH 的关系,曲线③表示
与pH 的关系,曲线④表示
与
pH 的关系;A.根据分析,曲线④表示
与pH 的关系,A 错误;B.由曲线可
得,
, (ⅰ) 中
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pH=2.00 时,
,B 正确;C.
,由图可知,
pH=2.73
时
,
c(A2-)=10-2.49mol/L
,
c(M2+)=10-4.30mol/L
,
则
,因此
,C 错误;D.(ⅱ)中增加
MA(s),
平衡不移动,,c(A2-)不变,则c(H2A)、c(HA-)均不变,因此平衡后
溶液中H2A、HA-、A2-浓度之和不变,D 错误;故选B。
2.(2025·山东·高考真题)钢渣中富含
等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢
渣中的
元素,流程如下。已知:
能溶于水;
,
。下列说法错误的是
A.试剂X 可选用
粉
B.试剂Y 可选用盐酸
C.“分离”后
元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的
过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】A
【解析】钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液I 中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等,滤渣I 为SiO2,滤渣I 加入NaOH 溶液
碱浸,得到含有Na2SiO3的浸取液,加入试剂Y 盐酸生成硅酸沉淀,最后得到SiO2,滤液I 加入试剂X 和
H2C2O4分离,由于Fe2(C2O4)3能溶于水,试剂X 将Fe2+氧化为Fe3+,再加入H2C2O4,使CaC2O4先沉淀,滤
渣II 为CaC2O4,滤液II 中有Fe3+,依次解题。A.根据分析,加入试剂X 的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试
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剂X 应该是氧化剂,不可以是Fe 粉,A 错误;B.加入试剂Y,将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀,最后转化
为SiO2,试剂Y 可以是盐酸,B 正确;C.根据分析,“分离”后Fe 元素主要存在于滤液II 中,C 正确;
D.“酸浸”后滤液I 中pH 过小,酸性强,造成C2O 浓度小,使Ca2+(aq)+ C2O(aq)
CaC2O4(s)平衡逆向
移动,得到CaC2O4沉淀少,滤渣II 质量减少,D 正确;答案选A。
3.(2025·重庆·高考真题)
是两性氢氧化物,其沉淀分离的关键是控制溶液pH。25 ℃时,某溶
液中
与
的总和为c。- lg c 随pH 的变化关系如图所示(忽略体积变化)。
已知:
下列叙述正确的是
A.由M 点可以计算
B.
恰好沉淀完全时pH 为6.7
C.P 点沉淀质量小于Q 点沉淀质量
D.随pH 增大
先减小后增大
【答案】A
【解析】
与
的总和为c,随着pH 增大,发生反应:
,含铬微粒总浓度下降,随着pH 继续增大,发生反应 :
含铬微粒总浓度上升,据此解答。A.M 点时,
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,
,
,几乎可以忽略
不计,含Cr 微粒主要为
,
,A 正确;B.
恰好完
全沉淀时,
,由
数据计算可知,
,
恰好完全沉淀pH
最小值5.6,B 错误;C.P 和Q 点溶液中含Cr 微粒总和相等,生成的
质量相等,则P 点沉淀
质量等于Q 点沉淀质量,C 错误;D.随着pH 的增大,
减小,而
增大,
比值减小,D 错误;故选A。
4.(2025·山东·高考真题)常温下,假设
水溶液中
和
初始物质的量浓度均为
。
平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随
的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:
体系中含钴物种的存在形式为
和
;
,
。下列说法正确的是
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A.甲线所示物种为
B.
的电离平衡常数
C.
时,
物质的量浓度为
D.
时,物质的量浓度:
【答案】CD
【解析】由题中信息可知,C2O 可以形成4 物种,分别为
、
、C2O 和
,随着pH
增大,
的摩尔分数逐渐减小,
会转化为溶解度更小的
,
的摩尔分
数先增大后减小,因此, C2O 的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为
,丁
线所示物种为C2O,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为
,丙线所示物种为
。由甲、丁两线的交点可知,在该点C2O 和
的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中
Co2+和C2O 初始物质的量浓度均为
,则此时溶液中C2O 的浓度为
,由
可以求出此时溶液中Co2+的浓度为
,再由
可以求出此时溶液中
,
,即
,根据图像中的位置可以估算出a<7。由乙和丙两线的交点可知,
和
的摩尔分数相
等,均为0.08,则由C 元素守恒可知,此时
的摩尔分数为0.84。A.由分析可知,甲线所示物
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种为
,A 不正确;B.已知
二元中强酸,其酸式盐的水溶液显酸性,
的电离程度
大于其水解程度;当溶液中
与
浓度相等时,溶液显酸性,
,则
,故B 不正确;C.pH=a 时,
的摩尔分数为0.84,
的物质的量为
,由水于溶液中Co2+初始物质的量浓度为
0.01mol/L,因此, Co2+的物质的量浓度等于
,C 正确;D.由分析可知pH=b 时,C2O 的
浓度为0.005mol/L,
,
,D 正确;综上所述,本题选CD。
5.(2025·陕西、山西、青海、宁夏卷)常温下,溶液中
以氢氧化物形式沉淀时,
与
的关系如图[其中X 代表
或
]。已知:
,
比
更易与碱反应,形成
;溶
液中
时,X 可忽略不计。
下列说法错误的是
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A.L 为
与
的关系曲线
B.
的平衡常数为
C.调节
溶液浓度,通过碱浸可完全分离
和
D.调节溶液
为
,可将浓度均为
的
和
完全分离
【答案】B
【解析】Zn2+和Cd2+沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,Al3+沉淀形成Al(OH)3,则Zn2+和Cd2+的曲线平行,根据
,
比
更易与碱反应,因此
生成的pH 低于
,故从左到右曲线依次为:
或
。如图可知:
的平衡常数为
,
的平衡常数为
,
的平衡常数为
,
的平衡常数为
,
的平衡常数
为
,
的平衡常数为
。据
此分析:A.据分析,L 为
与
的关系曲线,故A 正确;B.如图可知,
的平衡常数为
,则
的平衡常数为
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,故B 错误;C.如
图可知,pH=14 时Cd(OH)2开始溶解,pH=8.4 时Al(OH)3开始溶解,且pH=14 时
,即
可认为Al(OH)3完全溶解,并转化为Al(OH)4
-,因此调节NaOH 溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和
Al(OH)3,故C 正确;D.0.1mol/L 的Zn2+开始沉淀pH 为
,0.1mol/L 的Al3+完全沉淀
pH 为
,因此调节溶液pH 为
,可将浓度均为0.1mol/L 的Zn2+和Al3+完全分离,
故D 正确;故答案为B。
6.(2024·浙江·高考真题)室温下,
水溶液中各含硫微粒物质的量分数随
变化关系如下图[例如
]。已知:
。
下列说法正确的是
A.溶解度:
大于
B.以酚酞为指示剂(变色的
范围8.2~10.0),用
标准溶液可滴定
水溶液的浓度
C.忽略
的第二步水解,
的
溶液中
水解率约为
D.
的
溶液中加入等体积
的
溶液,反应初始生成的沉淀是
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【答案】C
【解析】在H2S 溶液中存在电离平衡:H2S
H++HS-、HS-
H++S2-,随着pH 的增大,H2S 的物质的量
分数逐渐减小,HS-的物质的量分数先增大后减小,S2-的物质的量分数逐渐增大,图
中线①、②、③依次代表H2S、HS-、S2-的物质的量分数随pH 的变
化,由①和②交点的pH=7 可知Ka1(H2S)=1×10-7,由②和③交点的pH=13.0 可知Ka2(H2S)=1×10-13。
A.FeS 的溶解平衡为FeS(s)
Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS 溶液物质的量浓度为
=
mol/L=
×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2
Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量
浓度为
=
mol/L=
×10-6mol/L>
×10-9mol/L,故溶解度:FeS 小于
Fe(OH)2,A 项错误;B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH 标准溶液滴定H2S 水溶
液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B 项错
误;C.Na2S 溶液中存在水解平衡S2-+H2O
HS-+OH-、HS-+H2O
H2S+OH-(忽略第二步水解),第一
步水解平衡常数Kh(S2-)=
=
=
=
=0.1,设水解的S2-的浓度为
x mol/L,则
=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为
×100%=62%,C 项正确;D.0.01mol/L
FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S 溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S 的混合液,结合C
项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/
L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS 和Fe(OH)2,D 项错误;答案选
C。
7.(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pMpH 关系图(pM=-
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lg [c(M)/(mol/L)];c(M)≤10-5 mol/L 可认为M 离子沉淀完全)。下列叙述正确的是
A.由a 点可求得Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5
B.pH=4 时Al(OH)3的溶解度为 mol/L
C.浓度均为0.01 mol/L 的Al3+和Fe3+可通过分步沉淀进行分离
D.Al3+、Cu2+混合溶液中c(Cu2+)=0.2 mol/L 时二者不会同时沉淀
【答案】C
【解析】a 点c(Fe3+)=10-2.5 mol/L,c(OH-)=10-12 mol/L,则Fe(OH)3的Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×(10
-12)3=10 -38.5,A 错误;pH=5 时,c(Al3+)=10 -6 mol/L,c(OH -)=10 -9 mol/L,Ksp[Al(OH)3]=c(Al3
+)·c3(OH-)=10-6×(10-9)3=10-33;pH=4 时,c(Al3+)== mol/L=10-3 mol/L,B 错误;根据Fe(OH)3的
Ksp可知,Fe3+沉淀完全时,c3(OH-)×10-5=10-38.5,c3(OH-)=10-33.5,则c(OH-)≈10-11.17 mol/L,Al3+开始
沉淀时,0.01×c3(OH-)=10-33,c3(OH-)=10-31,则c(OH-)≈10-10.33 mol/L,Fe3+沉淀完全时,Al3+还未开
始沉淀,C 正确;Al3+沉淀完全时,10-5×c3(OH-)=10-33,c(OH-)≈10-9.33 mol/L,根据pH=6 的点可知,
Cu(OH)2 的Ksp=10 -3.5×(10 -8)2=10 -19.5,当Al3 +沉淀完全时,c(Cu2 +)·c2(OH -)=0.2×10 -18.66=2×10 -
19.66>Ksp[Cu(OH)2],此时Cu2+已经开始沉淀,故题述条件下Al3+、Cu2+可以同时沉淀,D 错误。
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