文档文本内容
题型二十四 沉淀溶解平衡图像分析
【考情分析●明考向】
考点频次总结
2026 命题预测
考点
2025 年
2024 年
2023 年
属于高考化学高频难点,
选择题为核心考查题型,
分值3-6 分。2026 年将延
续“图像-原理-计算”综
合考查逻辑,侧重以
pM−pH 、lgc(X−)−lgc(M
n+)、沉淀率曲线等新型图
像为载体,考查溶度积
Ksp 计算、沉淀转化方向
判断、离子浓度关系及除
杂条件选择;情境将聚焦
废水处理、矿物提取、药
物制备等实际场景,突出
对图像信息提取、平衡移
动原理应用及定量计算能
力的考查。
沉淀溶
解平衡
图像分
析
全国甲卷T14 ,6
分;
全国乙卷T14 ,6
分;
新课标卷T15 ,6
分;
山东卷 T15 ,4
分;
广东卷 T14 ,4
分;
湖南卷 T15 ,4
分;
江苏卷 T15,4 分
新课标卷T15 ,6
分;
山东卷 T15 ,4
分;
广东卷 T14 ,4
分;
湖南卷 T15 ,4
分;
江苏卷 T15 ,4
分;
北京卷 T13,3 分
新课标Ⅰ卷T14 ,6
分;
新课标Ⅱ卷T15 ,6
分;
山东卷 T15,4 分;
广东卷 T14,4 分;
湖南卷 T15,4 分;
江苏卷 T15,4 分
【核心梳理●明考点】
1.有关Ksp曲线图的分析(以BaSO4浓度曲线示例)
(1)a→c,曲线上变化,增大c(SO4
2−)。
(2)b→c,加入1×10-5 mol·L-1 Na2SO4溶液(加水不行)。
(3)d→c,加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)。
(4)c→a,曲线上变化,增大c(Ba2+)。
(5)曲线上方的点表示有沉淀生成;曲线下方的点表示不饱和溶液。
(6)不同曲线(T1、T2)之间变化仅能通过改变温度实现。
2.有关沉淀溶解平衡对数直线图的分析(以MCO3对数图像为例)
已知:pM=-lg c(M)(M :Mg
2+ 、Ca
2+ 、Mn
2+),p(CO3
2−)=-lgc(CO3
2−)。
(1)横坐标数值越大,c(CO3
2−)越小。
(2)纵坐标数值越大,c(M)越小。
(3)直线上方的点为不饱和溶液。
(4)直线上的点为饱和溶液。
(5)直线下方的点表示有沉淀生成。
(6)直线上任意点,坐标数值越大,其对应的离子浓度越小。
【真题再现●明方向】
1.(2025·重庆卷,14)已知Cr(OH)3为两性氢氧化物,常温下,在不同pH 条件
下,c(Cr3+)与c {[Cr (OH )4]-}的总和为c。现有如下图:下列说法正确的是( )
Cr(OH)3(s)⥫⥬Cr3+(aq)
+
3OH
-
(aq)
Ksp
;
Cr (OH )3(s)+OH
− (aq)⥫⥬[Cr (OH )4]-(aq) K=10-0.4。
A.由M 点可以计算Ksp=10-30.2
B.Cr3+恰好完全沉淀的pH=6.7
C.P 点溶液质量小于Q 点溶液质量
D.随着pH 的增大溶液中
c(Cr
3+)
c{[Cr (OH )4]
−}
比值先增大后减小
【答案】A
【解析】c(Cr3+)与c{[Cr(OH)4]-}的总和为c,随着pH 增大,发生反应:Cr3+(aq)
+3OH-(aq)⥫⥬Cr(OH)3(s),含铬微粒总浓度下降,随着pH 继续增大,发生反
应:Cr(OH)3(s)+OH-(aq)⥫⥬[Cr(OH)4]-(aq),含铬微粒总浓度上升,据此解
答。M 点时,c(OH-)=10
−14
10
−5 =10-9 mol·L-1,K=
c{[Cr (OH )4]
− }
c(OH
−)
=10-0.4,
c{[Cr(OH)4]-}=10-9.4 mol·L-1,几乎可以忽略不计,含Cr 微粒主要为Cr3+,Ksp=
c(Cr3+)·c3(OH -)=10-3.2×(
10
−14
10
−5)
3=10-30.2,A 正确;Cr3+恰好完全沉淀时,
c(Cr3+)≤10-5 mol·L-1,由Ksp数据计算可知,c(OH-)≥
3√
10
−30.2
10
−5 =10-8.4,Cr3+恰好
完全沉淀pH 最小值为5.6,B 错误;P 和Q 点溶液中含Cr 微粒总和相等,生成
的
Cr (OH )3(s)质量相等,则P点溶液质量等于Q点溶液质量,C 错误;随着pH 的增大,c(Cr
3+)减
比值减小,D 错误。
2.(2025·陕晋宁青卷,14)常温下,溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉
淀时,[−lgc( X )/(mol· L
−1)]与-lg[c(H+)/(mol·L-1)]的关系如图[其中X 代表
Al3+ 、Zn2+ 、Cd2+ 、Al (OH )4
−、Zn(OH )4
2−或Cd (OH )4
2−] 。已知:
K sp[Zn(OH )2]< K sp[Cd (OH )2 ¿¿,Zn(OH )2比Cd(OH)2 更易与碱反应,形
成M (OH )4
2−;溶液中c(X)≤10-5 mol·L-1时,X 可忽略不计。
下列说法错误的是( )
A.L 为-lgc[Al (OH )4
−]与-lg c(H+)的关系曲线
B.Zn2++4OH
− === Zn(OH )4
2−的平衡常数为1011.2
C.调节NaOH 溶液浓度,通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3
D.调节溶液pH 为4.7~6.4,可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离
【答案】B
【解析】
Al3+水解的方程式为Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+,则Al3+的水解常数Kh(Al3+)=
c
3( H
+)
c( A l
3+),由此得lg Kh(Al3+)=3lg[c(H+)/(mol·L-1)]-lg[c(Al3+)/(mol·L-1)] ,即-
lg[c(Al3+)/(mol·L-1)]=-3lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg
Kh(Al3+)
,
同
理
可
得
-
lg[c(Zn2+)/(mol·L-1)]=-2lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg
Kh(Zn2+)
,
-
lg[c(Cd2+)/(mol·L-1)]=-2lg[c(H+)/(mol·L-1)]+lg Kh(Cd2+),观察图像可知曲线Ⅰ对应
的X 代表Al3+,又因为Ksp[Zn(OH)2]<Ksp[Cd(OH)2],所以当c(OH-)相同时,溶液
中c(Zn2+)<c(Cd2+) ,即-lg[c(H+)/(mol·L-1)] 相同时,-lg[c(Zn2+)/(mol·L-1)]>-
lg[c(Cd2+)/(mol·L-1)],则Ⅱ、Ⅲ对应的X 分别为Zn2+、Cd2+。Zn(OH)2和Cd(OH)2
与碱反应生成的产物组成相似,且Zn(OH)2更易与碱反应,故曲线L、L1、L2对
应的X 分别为Al(OH)4
−、Zn(OH)4
2−、Cd(OH)4
2−,A 正确;由图像中的点(8.4,5)
得Ksp[Zn(OH)2]=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-5×(10-5.6)2=10-16.2,再由图像中的点(12.4,5)得
Zn(OH)2+2OH-⥫⥬Zn(OH)4
2−的平衡常数K 2= c[ Zn(OH )4
2−]
c
2(O H
−)
=
10
−5
(10
−1.6)
2=10-1.8 ,因
为反应
Zn2++4OH-⥫⥬Zn(OH)4
2−可拆分为
Zn2++2OH-⥫⥬Zn(OH)2
和
Zn(OH)2+2OH-⥫⥬Zn(OH)4
2−,
所
以
反
应
Zn2++4OH-⥫⥬Zn(OH
)4
2−的平衡常数K =
K 2
K sp[ Zn(OH )2] = 10
−1.8
10
−16.2=1014.4,B 错误;由图像中的点(14.0,
5)得Cd(OH)2 恰好开始溶解时pH=14.0,而由曲线L 可知,当pH=14.0 时,
c[Al(OH)4
−]>1 mol·L-1,可认为Al(OH)3已全部溶解为Al(OH)4
−,则可以通过碱浸
完全分离Cd(OH)2 和Al(OH)3 ,C 正确;由图像中的点(3.0 ,0) 得
Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1×(10-11)3=10-33 ,Al3+ 完全沉淀时c(Al3+)≤10-5
mol·L-1,c(OH-)≥3√
10
−33
10
−5 mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1,pH≥4.7,由Ksp[Zn(OH)2]=10-16.2
知,0.1 mol·L-1 Zn2+ 开始沉淀时,c(OH-)=❑√
10
−16.2
0.1
mol·L-1=10-7.6 mol·L-1 ,
pH=6.4,因此调节pH 的范围为4.7~6.4,可使浓度均为0.1 mol·L-1 的Zn2+与
Al3+完全分离,D 正确。
3.(2025·山东卷,15 改编)常温下,假设1 L 水溶液中Co2+和C2O4
2−初始物质的量
浓度均为0.01 mol·L-1。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH
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Co2+ 、CoC2O4(s) 和Co(OH)2(s) ;
Ksp(CoC2O4)=6.0×10-8,Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15。
下列说法正确的是( )
A.甲线所示物种为HC2O4
−
B.H2C2O4的电离平衡常数K a2=10-a
C.pH=a 时,Co2+物质的量浓度为1.6×10-3mol·L-1
D.pH=b 时,物质的量浓度:c(OH
−)> c(C2O4
2−)
【答案】C
【解析】根据题干数据,体系中Co 元素共0.01 mol,由物料守恒可得:n(Co2+)
+n[Co(OH)2]+n(CoC2O4)=0.01 mol;四种含碳物种的总物质的量为0.01 mol:n(C2
O4
2−)+n(HC2O4
−)+n(H2C2O4)+n(CoC2O4)=0.01
mol
。
初
始
状
态
下
,
Q(CoC2O4)=c(Co2+)·c(C2O4
2−)=0.01×0.01=10-4>Ksp(CoC2O4),因此初始体系中会有
CoC2O4 沉淀产生,pH 减小时会发生反应CoC2O4+H+===Co2++HC2O4
−、
CoC2O4+2H+===Co2++H2C2O4 而使CoC2O4 溶解,pH 升高时会发生反应
CoC2O4+2OH-⥫⥬Co(OH)2+C2O4
2−,
K=
c(C2O4
2−)
c
2(O H
−)
= c(C2O4
2−)·c(C o
2+)
c
2(O H
−)·c(C o
2+)
= K sp(CoC2O4)
K sp[Co(OH )2] = 6.0×10
−8
5.9×10
−15≈107>105,CoC2O4也
会减少,故CoC2O4的摩尔分数会随pH 的升高呈现先增大后减小的趋势,因此
曲线甲表示CoC2O4;pH 足够大时CoC2O4转化为Co(OH)2 而释放C2O4
2−,因此
曲线丁表示C2O4
2−;pH 较小、溶液酸性较强时,H2C2O4的摩尔分数应大于HC2
O4
−的摩尔分数,故曲线乙表示H2C2O4,曲线丙表示HC2O4
−。由上述分析知,A
错误;由曲线乙、丙交点坐标可得H2C2O4的电离平衡常数K a1=10-a,B 错误;
pH=a 时,H2C2O4与HC2O4
−的摩尔分数均为0.08,C2O4
2−的摩尔分数几乎为0,
则CoC2O4 的摩尔分数约为1-2×0.08=0.84,物质的量为0.01 mol×0.84=0.0084
mol,pH=a 时,没有Co(OH)2 生成,因此剩余的Co 元素均以Co2+形式存在,
n(Co2+)=0.01 mol-0.0084 mol=1.6×10-3 mol,则c(Co2+)=1.6×10
−3mol
1 L
=1.6×10-3
mol·L-1,C 正确;pH=b 时,C2O4
2−和CoC2O4的摩尔分数均为0.50,则n(C2O4
2−
)=n(CoC2O4)=0.01 mol×0.50=5×10-3 mol,c(C2O4
2−)=5×10
−3mol
1 L
=5×10-3 mol·L-1,
此时部分CoC2O4 转变为Co(OH)2 ,溶液中存在平衡CoC2O4+2OH-
⥫⥬Co(OH)2+C2O4
2−,K=c(C2O4
2−)
c
2(O H
−)
≈107,解得c(OH-)≈❑√5×10-5 mol·L-1<c(C2O4
2−
),D 错误。
4.(2024·黑吉辽卷,15)25 ℃下,AgCl、AgBr 和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线
如图所示。某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-
水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl 溶解度大于AgBr;
③25 ℃时,pK a1(H2CrO4)=0.7,pK a2(H2CrO4)=6.5。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为AgCl 沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag2CrO4+H+⥫⥬2Ag++H CrO4
−的平衡常数K=10-5.2
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中
c(Br
−)
c(CrO4
2−)=10-0.5
【答案】D
【解析】
AgCl、AgBr 的阴、阳离子个数比相同,则曲线的斜率相同,结合已知②溶解
度:AgCl>AgBr,可确定③表示AgBr,②表示AgCl,则①表示Ag2CrO4。
结合(6.1,6.1)可计算出Ksp(AgBr)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,由(2.0,7.7)可计算出
Ksp(Ag2CrO4)=(10-2.0)2×10-7.7=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-2.0×10-7.7=10-9.7。
由以上分析可知,曲线②为AgCl 沉淀溶解平衡曲线,A 正确;该反应的平衡常
数
K
=
c
2( Ag
+)·c(H CrO4
−)
c(H
+)
=
c
2( Ag
+)·c(H CrO4
−)·c(CrO4
2−)
c(H
+)·c(CrO4
2−)
=
K sp( Ag2CrO4)
K a2 (H 2CrO4)
=10
−11.7
10
−6.5 =10-5.2,B 正确;Cl-与Ag+恰好反应生成AgCl 沉淀时,
c(Ag+)=c(Cl-)=❑√K sp( AgCl)=10-4.85 mol·L-1,在此之前CrO4
2−不能沉淀,故c(Cr
O4
2−)≤K sp( A g2Cr O4)
c
2( A g
+)
= 10
−11.7
(10
−4.85)
2 mol·L-1=10-2.0 mol·L-1,则滴定Cl-时,理论上混
合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1,C 正确;滴定Br-达终点时,溶液中
同时存在AgBr、Ag2CrO4 沉淀,则溶液中c(Br
−)
c(Cr O4
2−)
= K sp( AgBr )·c( A g
+)
K sp( A g2Cr O4)
=10-
0.5c(Ag+),D 错误。
5.(2024·全国甲卷,13)将0.10 mmol Ag2CrO4配制成1.0 mL 悬浊液,向其中滴
加0.10 mol·L-1的NaCl 溶液。lg[cM/(mol·L-1)](M 代表Ag+、Cl-或CrO4
2−)随加入
NaCl 溶液体积(V)的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.交点a 处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.
K sp( AgCl)
K sp( Ag2CrO4)=10-2.21
C.V≤2.0 mL 时
c(CrO4
2−)
c(Cl
−)
不变
D.y1=-7.82,y2=-lg 34
【答案】D
【解析】 Ag2CrO4完全转化为AgCl 需消耗2.0 mL NaCl 溶液,结合题图知,
V(NaCl)=2.0 mL 以后,曲线从上到下分别代表CrO4
2−、Cl-、Ag+,由图可知,a
点处c(Ag+)<10-5 mol·L-1( 忽略) ,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)+c(Ag+)=c(Cl-)
+c(OH-)+2c(CrO4
2−)且溶液近似为中性,则c(Na+)≈c(Cl-)+2c(CrO4
2−),由于a 点处
c(Cl-)=c(CrO4
2−),即c(Na+)≈3c(Cl-),因此c(Na+)≠2c(Cl-),A 错误;V(NaCl)=1.0
mL 时,溶液中存在Ag2CrO4 和部分AgCl 沉淀,因此溶液中满足
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO4
2−)
,
即
lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]+lg[c(CrO4
2−
)]=2×(-5.18)+(-1.60)=-11.96,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.96,同理,Ksp(AgCl)=10-9.75,则
K sp( AgCl)
K sp( A g2Cr O4) = 10
−9.75
10
−11.96=102.21,B 错误;在滴加NaCl 溶液的最初阶段,滴入的
Cl-的量极少,尚不足以生成AgCl 沉淀,滴入的Cl-全部以离子形式存在,其浓
度随着NaCl 溶液的滴入而增大,由于Cl-未与Ag+发生作用,此时溶液仍为
Ag2CrO4 的饱和溶液,其中c(CrO4
2−)=3√
K sp( A g2Cr O4)
4
,为定值,因此在此阶
段,
c(Cr O4
2−)
c(C l
−) 随着NaCl 溶液的滴入而减小,当部分Ag2CrO4转化为AgCl 后,
结合沉淀转化反应为可逆反应知,当V(NaCl)≤2.0 mL 时,体系中仍存在
Ag2CrO4
沉
淀
,
溶
液
中
满
足
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO4
2−)
、
Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-) ,两式相除得c(Cr O4
2−)
c(C l
−)
=
K sp( A g2Cr O4)
K sp( AgCl)·c( A g
+),其中
c(Ag+)在滴加NaCl 溶液的过程中会随着c(Cl-)的增加而减少,因此c(Cr O4
2−)
c(C l
−)
会
随着NaCl 溶液的滴加而增大,C 错误;V(NaCl)=2.4 mL 时,体系中有AgCl 沉
淀,溶液中满足lg[Ksp(AgCl)]=lg[c(Ag+)]+lg[c(Cl-)],代入数据-9.75=y1+(-1.93),
得y1=-7.82,假设此时溶液中仍存在Ag2CrO4,则lg[Ksp(Ag2CrO4)]=2lg[c(Ag+)]
+lg[c(CrO4
2−)],代入数据-11.96=2×(-7.82)+lg[c(CrO4
2−)],得lg[c(CrO4
2−)]=3.68,
即c(CrO4
2−)=103.68 mol·L-1,远超过Ag2CrO4全部溶解所得CrO4
2−的浓度,因此此
时溶液中不存在Ag2CrO4 沉淀,Ag2CrO4 已全部溶解,故c(CrO4
2−)=
0.10 mmol
3.4 mL
= 1
34 mol·L-1,lg[c(CrO4
2−)]=lg 1
34=-lg 34,D 正确。
6.(2024·湖北卷,13)CO2气氛下,Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐
标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0(Pb2+)=2.0×10
−5 mol· L
−1,pK a1
(H2CO3)=6.4、pK a2 (H 2CO3 )=10.3,pKsp(PbCO3)=12.1。下列说法错误的是(
)
A.pH=6.5 时,溶液中c(CO3
2−)<c(Pb2+)
B.δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,c(Pb2+)<1.0×10-5 mol·L-1
C.pH=7 时,2c(Pb2+)+c[Pb(OH )
+ ]<2c(CO3
2−)+c(HCO3
−)+c(ClO4
−)
D.pH=8 时,溶液中加入少量NaHCO3(s),PbCO3会溶解
【答案】D
【解析】由图可知,pH=6.5 时δ(Pb2+)>75%,c(Pb2+)=c0(Pb2+)·δ(Pb2+)>1.5×10-5
mol·L-1,此时体系中还没有PbCO3(s),则Ksp(PbCO3)≥c(Pb2+)·c(CO3
2−),c(CO3
2−
)≤K sp( PbC O3)
c( Pb
2+)
<
10
−12.1
1.5×10
−5 mol· L
−1= 2
3×10-7.1
mol·L-1<1.5×10-5
mol·L-1<c(Pb2+),A 正确;δ(Pb2+)=δ(PbCO3)时,体系中还存在Pb(OH)+,因此
δ(Pb2+)=δ(PbCO3)<50%,则c(Pb2+)=c0(Pb2+)·δ(Pb2+)<1.0×10-5 mol·L-1,B 正确;体
系的初始状态为Pb(ClO4)2 溶液和CO2 气氛,由于ClO4
−不水解,根据
c0(Pb2+)=2.0×10-5 mol·L-1 可知c(ClO4
−)=4.0×10-5 mol·L-1,读图可知,pH=7 时,
δ(Pb2+)<50%
,
δ[Pb(OH)+]<25%
,
则
c(Pb2+)=c0(Pb2+)·δ(Pb2+)<2.0×10-5
mol·L-1×50%=1.0×10-5
mol·L-1
,
c[Pb(OH)+]=c0(Pb2+)·δ[Pb(OH)+]<2.0×10-5
mol·L-1×25%=5.0×10-6
mol·L-1
,
则
2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]<2×1.0×10-5
mol·L-1+5.0×10-6 mol·L-1=2.5×10-5 mol·L-1<4.0×10-5 mol·L-1=c(ClO4
−)<2c(CO3
2−)
+c(HCO3
−)+c(ClO4
−),C 正确;pH=8 时,含Pb 物种主要以PbCO3(s)形式存在,溶
解PbCO3有两种方式:将其转化为Pb2+或Pb(CO3)2
2−,即使PbCO3⥫⥬Pb2++CO3
2−正
向移动,或使PbCO3+CO3
2−⥫⥬Pb(CO3)2
2−正向移动,若由HCO3
−电离提供C O3
2−
,同时电离出的H+会降低溶液pH,与Pb(CO3)2
2−存在时需要较高的pH 矛盾,D
错误。
【限时训练】
(建议用时:45 分钟 满分:30 分)
选择题:每小题3 分,共30 分。
1.(2025·北京海淀区二模)为研究水垢中CaSO4的去除,称量0.5 g CaSO4·2H2O
于烧杯中,加入100 mL 蒸馏水,持续搅拌并用传感器监测溶液中c(Ca2+)的变
化。18 s 时滴入3 滴饱和Na2CO3溶液,55 s 时继续滴加饱和Na2CO3溶液(忽略对
溶液体积的影响),数据如图。下列说法正确的是( )
A.BC 段c(Ca2+)下降,是因为平衡CaSO4(s)⥫⥬Ca2+(aq)+SO4
2−(aq)逆向移动
B.由CD 段推测,加入的CaSO4·2H2O 未完全溶解
C.不同时刻溶液中c(SO4
2−)大小排序:D>B>C
D.A 到F 的过程中,消耗n(CO3
2−)约为8.5×10-4 mol
【答案】B
【解析】A 到B 存在CaSO4 的沉淀溶解平衡,B 点加入Na2CO3 溶液,Ca2+与
CO3
2−生成更难溶的CaCO3,Ca2+浓度减小,C 点时CaSO4继续溶解,Ca2+浓度又
增大,D 到E 重新达到沉淀溶解平衡,E 点之后继续加入饱和Na2CO3,Ca2+几
乎全部转化为CaCO3。BC 段c(Ca2+)下降,是因为Ca2+与CO3
2−生成更难溶的
CaCO3,使Ca2+浓度减小,A 错误;由CD 段Ca2+浓度升高,说明加入的
CaSO4·2H2O 未完全溶解,继续溶解使Ca2+浓度增大,B 正确;B 到C 的过程
Ca2+与CO3
2−结合,促进CaSO4的溶解,c(SO4
2−)C 点大于B 点,C 错误;A 到F 溶
液中Ca2+几乎为0,说明CaSO4全部转化为了CaCO3,加入的CO3
2−的物质的量应
该大于
0.5 g
172 g·mol
−1≈0.0029 mol,D 错误。
2.(2025·北京朝阳区二模)利用平衡移动原理,分析沉淀溶解平衡。
已知:ⅰ.Ksp(BaCO3)=2.4×10-9。
ⅱ.图中直线的离子浓度关系符合c(Ba
2+)·c(SO4
2−)=Ksp(BaSO4)或c(Ba
2+)· c(CO3
2−)
=Ksp(BaCO3)。
下列分析不正确的是( )
A.①表示的是BaSO4,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10
B.a、b 两点对应的溶液,相应的离子浓度之比
c(SO4
2−)
c(CO3
2−)
=1
24
C.向c 点对应的溶液中加适量BaCl2固体,可使溶液由c 点变到a 点
D.向0.2 mol BaSO4固体中加入1 L 1.6 mol·L-1的Na2CO3溶液,充分反应后有
0.032 mol BaSO4转化为BaCO3
【答案】D
【解析】饱和溶液中,c(Ba2+)c(SO4
2−)=Ksp(BaSO4),c(Ba2+)c(CO3
2−)=Ksp(BaCO3),a
点代入Ksp=1.0×10-10,小于Ksp(BaCO3)=2.4×10-9,即曲线①代表-lg c(SO4
2−)与-lg
c(Ba2+)的关系图,曲线②代表-lg c(CO3
2−)与-lg c(Ba2+)的关系图;根据以上分析
可知,①表示的是BaSO4,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,A 正确;a、b 两点对应的溶
液
,
c(Ba2+)
相
同
,
相
应
的
离
子
浓
度
之
比
c(SO4
2−)
c(C O3
2−)
= c(B a
2+)c(SO4
2−)
c(B a
2+)c(C O3
2−)
= K sp(BaSO4)
K sp(BaC O3) = 1
24 ,B 正确;向c 点对应的溶液中
加适量BaCl2固体,则c(Ba2+)浓度增加,-lg c(Ba2+)减小,且Ksp(BaSO4)不变,可
使溶液由c 点变到a 点,C 正确;设有x mol BaSO4 转化为BaCO3 ,
x
1.6−x = c(SO4
2−)
c(C O3
2−)
= K sp(BaSO4)
K sp(BaC O3) = 1
24,x=0.064 mol,D 错误。
3.(2025·衡水中学二模)某温度下,分别向10.00 mL 0.10 mol·L-1KCl 和K2CrO4
溶液中滴加0.10 mol·L-1AgNO3溶液,滴加过程中-lg c(M)(M 为Cl-或CrO4
2−)与
AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的
是( )
A.曲线L2表示-lg c(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B.A 点溶液中:c(NO3
−)>c(K+)>c(Ag+)>c(OH-)>c(H+)
C.该温度下,Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D.相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的KCl 和K2CrO4溶液,则曲线L2中反
应终点由B 点移到C 点
【答案】D
【解析】KCl 和硝酸银反应的化学方程式为KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3,
铬酸钾和硝酸银反应的化学方程式为K2CrO4 +2AgNO3===Ag2CrO4↓+
2KNO3,根据反应方程式可知在相同浓度的KCl 和K2CrO4溶液中加入相同浓度
的硝酸银溶液,KCl 消耗的AgNO3 溶液更少,所以L1 代表是-lg c(Cl-)与
V(AgNO3)的变化关系,曲线L2表示-lg c(CrO4
2−)与V(AgNO3)的变化关系。由以
上分析可知,曲线L2表示-lgc(CrO4
2−)与V(AgNO3)的变化关系,A 错误;A 点
加入的硝酸银溶液体积是15 mL,根据反应方程式KCl+AgNO3===AgCl↓+
KNO3可知,应生成0.001 mol 硝酸钾和0.001 mol 氯化银,剩余0.0005 mol 硝酸
银,则c(NO3
−)>c(K+)>c(Ag+),银离子水解使溶液表现酸性,则c(H+)>c(OH-),所
以A 点溶液中,离子浓度为c(NO3
−)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-),B 错误;L1代
表的是-lg c(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系,曲线L2表示-lg c(CrO4
2−)与V(AgNO3)
的变化关系;加入20 mL 硝酸银溶液时,K2CrO4 恰好完全反应,B 点为
Ag2CrO4饱和溶液,由纵坐标的数值是4.0,则Ag2CrO4在沉淀溶解平衡中c(Cr
O4
2−)=10-4.0 mol·L-1 ,c(Ag+)=2×10-4 mol·L-1 ,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO4
2−)c2(Ag+)=10-
4.0×(2×10-4)2=4.0×10-12;加入10 mL 硝酸银时,KCl 恰好完全反应,L1曲线中-lg
c(Cl-)=4.9 时为AgCl 饱和溶液,c(Cl-)=10-4.9 mol·L-1,则AgCl 在沉淀溶解平衡
中c(Ag+)=1×10-4.9 mol·L-1 ,Ksp(AgCl)=c(Cl-)c(Ag+)=10-4.9×10-4.9=1×10-9.8 ,则
Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),C 错误;相同实验条件下Ag2CrO4的Ksp不变,即平衡
时溶液中c(CrO4
2−)=10-4 mol·L-1,C 点对应的纵坐标数值是4.0,则曲线L2中反
应终点由B 点移到C 点,D 正确。
4.(2025·湘潭一模)卤化银在多个领域有着广泛的应用,尤其在照相材料和人工
降雨方面最为显著。用0.100 mol·L-1AgNO3 溶液滴定50.0 mL 0.050 mol·L-1
NaX(X=Cl、Br、I)溶液的滴定曲线如图所示。已知:①常温下,AgCl、
AgBr、AgI 的溶度积常数(Ksp)依次为1.8×10-10、4.9×10-13、8.3×10-17;②Ag+
在氨水中能生成[Ag(NH3)2]+:Ag++2NH3⥫⥬[Ag(NH3)2]+ K1=1.1×107。下列
有关描述正确的是( )
A.AgCl、AgBr、AgI 均易溶于氨水
B.M 点对应的溶液中c(X-)=c(Ag+)
C.X 为Br 时,a 的数值大于10-6
D.将AgCl、AgI 的饱和溶液等体积混合后,加入足量的浓AgNO3溶液,析出
的沉淀中,n(AgCl)>n(AgI)
【答案】D
【解析】若AgI 易溶于氨水,根据AgI+2NH3⥫⥬[Ag(NH3)2]++I-,可算出该
反应的平衡常数K=K1×Ksp(AgI)=1.1×107×8.3×10-17=9.13×10-10<10-5,故
AgI 不能溶于氨水,A 错误;M 点加入的AgNO3与NaX 的物质的量相等,此时
为AgX 的饱和溶液,但由于Ag+会水解,故c(X-)>c(Ag+),B 错误;X 为Br
时,a 的值近似为
❑√K sp( AgBr)=7×10-7,C 错误;根据溶度积常数可知AgCl 的
溶解度大于AgI,将AgCl 和AgI 的饱和溶液等体积混合后,加入足量的浓
AgNO3溶液,析出的AgCl 沉淀多于AgI 沉淀,D 正确。
5.(2025·湖北新八校协作体三模)常温下,AgIO3和Pb(IO3)2的沉淀溶解平衡曲
线如图所示。纵坐标中M 代表Ag+或Pb2+,物质的溶解度以物质的量浓度表
示。下列说法正确的是( )
A.曲线①代表Pb2+与-lg[c(IO3
−)]的关系
B.向a 点饱和溶液中加入适量NaIO3固体,可使溶液由a 点变成b 点
C.常温下AgIO3在水中的溶解度约为10-3.6 mol·L-1
D.
K sp( AgIO3)
K sp[Pb(IO3)2]比值的数量级为105
【答案】D
【解析】由Ksp(AgIO3)=c(Ag+)·c(IO3
−)和Ksp[Pb(IO3)2]=c(Pb2+)·c2(IO3
−)可知,对上述
等式两边同时取负对数,斜率为-1 的曲线①对应的是Ag+与-lg[c(IO3
−)]
的关系;曲线②的斜率为-2,代表的是Pb2+与-lg[c(IO3
−)]的关系,A 错
误;若向a 点饱和溶液中加入适量NaIO3固体,c(IO3
−)增大,-lg[c(IO3
−)]会
减小,不会由a 点变成b 点,B 错误;且由b 点坐标值可知:Ksp(AgIO3)=10-
5.09×10-2.21=10-7.30 和Ksp[Pb(IO3)2]=10-5.09×10-5.09×10-2.21=10-12.39,常温下AgIO3
在水中的溶解度约为10-3.65 mol·L-1,C 错误;
K sp( AgIO3)
K sp[Pb(IO3)2]比值为10
−7.30
10
−12.39=
105.09,数量级为105,D 正确。
6.(2025·张家口一模)常温下,向AgNO3溶液中分别滴加NaX、Na3Y、Na3Z 溶
液,所得溶液中pA[pA=-lg c(A),其中A 表示X-、Y3-、Z3-]与pAg 的关系如
下图。下列说法错误的是( )
A.曲线L1表示pZ3-与pAg 的关系
B.Ksp(AgX)的数量级为10-12
C.反应Ag3Y+Z3-⥫⥬Ag3Z+Y3-的平衡常数K=10-5.94
D.向浓度均为0.1 mol·L-1的NaX 和Na3Z 的混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgX
先沉淀
【答案】C
【解析】由曲线的斜率与Y3-的曲线对比可知,曲线L1表示pZ3-与pAg 的关系,
A 正确;由图可知,Ksp(AgX)= 10-11.99的数量级为10-12,B 正确;反应Ag3Y+
Z3-⥫⥬Ag3Z+Y3-的平衡常数K=c(Y
3−)
c(Z
3−)
=K sp( Ag3Y )
K sp( Ag3 Z)
=10
−16.05
10
−21.99=105.94,C 错
误;向含等浓度的NaX 和Na3Z 的混合溶液中滴加AgNO3溶液,AgX 所需Ag+
浓度最小,所以先沉淀,D 正确。
7.(2025·唐山一模)在水溶液中,CN-可分别与Ag+、Ni2+反应形成[Ag(CN)m]
(m-1)-、[Ni(CN )n](n-2)-。达平衡时,lg
c (配离子)
c (金属离子)与-lg c(CN-)的关系如
图。已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10。下列说法错误的是( )
A.m∶n=1 2∶
B.向T 点两种配合物的混合液中加少量NaCN,达平衡时
c ( Ag配离子)
c( Ag
+)
<
c (Ni配离子)
c(Ni
2+)
C.S 点所示溶液中,两反应均向形成配离子方向进行
D.将少量氯化银固体加入足量0.1 mol·L-1的NaCN 溶液中,氯化银固体全部溶
解
【答案】C
【解析】由mCN-+Ag+⥫⥬[Ag(CN)m](m-1)-可知KAg=c{[Ag(CN )m]
(m−1)−}
c( Ag
+)c
m(CN
−)
,
两边取对数得lg KAg=lg c{[Ag(CN )m]
(m−1)−}
c( Ag
+)
+m[-lg c(CN-)],把(0,21)、
(10.5,0)代入可得lg KAg=21、lg KAg=10.5m,解得m=2,同理可得n=4,则
m∶n
=
1∶2
,
A
正
确
;
T
点
时
,
c{[Ag(CN )2]
− }
c( Ag
+)
=c{[Ni(CN )4]
2− }
c(Ni
2+)
,c{[Ag(CN )2]
− }
c( Ag
+)
=
KAg·c2(CN
-),同理c{[Ni(CN )4]
2− }
c(Ni
2+)
=KNi·c4(CN-),所以KAgc2(CN-)=KNic4(CN-),向
两种配合物的混合液中加入少量NaCN 后,c(CN −)增大,-lg c(CN-)减小,
由题图知,c{[Ag(CN )2]
− }
c( Ag
+)
<c{[Ni(CN )4]
2− }
c(Ni
2+)
,B 正确;S 点在表示Ag
+关系曲线的下方,则此时反应2CN
− + Ag
+ ⥫⥬[Ag(CN )2 ]-的Q<K,
平衡正向移动,即向着生成配离子的方向移动;S 点在表示Ni2+关系曲线的上
方,则此时反应4CN
− + Ni
2+ ⥫⥬[Ni(CN )4 ]2-的Q>K,平衡逆向移动,
即向着生成金属离子的方向移动,C 错误;将少量氯化银固体加入足量0.1
mol·L-1的NaCN 溶液中,存在反应AgCl+2CN
− ⥫⥬[Ag(CN )2 ]-+Cl-,
该
反
应
的
平
衡
常
数
K′
=
c{[Ag(CN )2]
− }c(Cl
−)
c
2(CN
−)
=c{[Ag(CN )2]
− }c(Cl
−)c( Ag
+)
c
2(CN
−)c( Ag
+)
=KAg·Ksp(AgCl)=
1021×1.8×10-10=1.8×1011,平衡常数很大,可以完全反应,D 正确。
8.(2025·莆田二模)25 ℃,向含足量CaF2 固体的悬浊液中滴加一定浓度的盐
酸,溶液中lg c(X)(X 表示Ca2+或F-)与lg c(H
+)
c (HF)的关系如下图所示。k、k′分别
代表直线M、N 的斜率,不考虑HF 的挥发损失,溶液中含氟微粒仅考虑F-和
HF。下列说法中错误的是( )
A.直线M 代表lg c(Ca2+)
B.CaF2(s)+2H+(aq)⥫⥬Ca2+(aq)+2HF(aq) 化学平衡常数K=10-2.8
C.P 点溶液中,c(H+)+c(Ca2+)=c(OH-)+c(Cl-)
D.盐酸加入的过程中,c(Ca2+)·c(F-)保持不变
【答案】D
【解析】CaF2固体的悬浊液中存在溶解平衡:CaF2(s)⥫⥬Ca2+(aq)+2F-(aq),滴
加一定浓度的盐酸,H+与F-反应,上述平衡向右移动,c(Ca2+)增大,c(F-)减
小,Ka(HF)不变,则lg c(H
+)
c (HF)增大,随着lg c(H
+)
c (HF)增大,lg c(Ca2+)增大,即用
M 线表示,lg c(F-)减小,用N 线表示。由上述分析可知,直线M 代表lg
c(Ca2+),A 正确;由图像数据可知,当lg c(H
+)
c (HF)=0 时,lg c(Ca2+)=-2.8,则
c(H
+)
c (HF)=1 时,c(Ca2+)=10-2.8,CaF2(s)+2H+(aq)⥫⥬Ca2+(aq)+2HF(aq)的平衡常
数K=c(Ca
2+)c
2(HF)
c
2(H
+)
=c(Ca2+)=10-2.8,B 正确;由图可知,P 点溶液中c(Ca2+)
=c(F-),溶液中存在电荷守恒等式:c(H+)+2c(Ca2+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(F
-) ,即有c(H+)+c(Ca2+)=c(OH-)+c(Cl-) ,C 正确;Ksp(CaF2)= c(Ca2+)c2(F-) ,故
c(Ca2+)·c(F-)=
K sp(Ca F2)
c( F
−)
,Ksp不变,c(F-)减小,故c(Ca2+)·c(F-)增大,D 错误。
9.(2025·辽宁辽南协作校二模)室温下,向c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L-1的混
合溶液中持续通入H2S 气体,始终保持H2S 饱和(H2S 的物质的量浓度为0.1
mol·L-1),通过调节pH 使Al3+、Zn2+分别沉淀,溶液中-lg c 与pH 的关系如图
所示。其中,c 表示Al3+ 、Zn2+ 、OH -和S2- 的物质的量浓度的数值,
Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17。下列说法错误的是( )
A.②代表-lg c(OH-)与pH 的关系曲线
B.溶解度:Al(OH)3<Zn(OH)2
C.pH 逐渐增大时,优先析出的沉淀是ZnS
D.ZnS+2H+⥫⥬Zn2++H2S 的平衡常数K=100.6
【答案】D
【解析】依据纵坐标-lg c(OH-)即为pOH,室温下pOH+pH=14,根据点(5.8,
8.2) 可推知②代表OH- ,pH 越大,硫离子浓度越大,所以①代表S2- ;
Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-) ,lg Ksp[Al(OH)3]=lg c(Al3+)+3lg c(OH-) ,即-lg
c(Al3+)=3lg c(OH-)-lg Ksp[Al(OH)3]=3(pH-14)-lg Ksp[Al(OH)3] ,同理可得-lg
c(Zn2+)=2lg c(OH-)-lg Ksp[Zn(OH)2]=2(pH-14)-lg Ksp[Zn(OH)2],可以推出,-lg
c(Al3+)与pH 的曲线斜率更大,即④代表Al3+,③代表Zn2+。由以上分析知,②
代表-lg c(OH-)与pH 的关系曲线,A 正确;根据分析曲线④代表Al3+,曲线②
与曲线④的交点坐标(5.8,8.2),可知此时pH=5.8,则c(OH-)= c(Al3+)=10-8.2
mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=10-32.8,氢氧化铝的饱和溶液中铝离子浓度为4√
1
27×10-8.2
mol·L-1 ,Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17 ,饱和氢氧化锌溶液中锌离子浓度为
3√
1.2×10
−17
4
mol· L−1=
3√3×10-6 mol·L-1,则溶解度:Al(OH)3 <Zn(OH)2,B 正
确;由Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17 知,0.1 mol·L-1 的Zn2+ 沉淀时所需c(OH-)=
❑√
1.2×10
−17
0.1
mol· L−1= ❑√12×10-8.5 mol·L-1,此时pH 约为6,而图中pH<1 时,
Zn2+已经开始沉淀,沉淀是ZnS,则ZnS 更容易生成,则随pH 逐渐增大时,溶
液中优先析出的沉淀为ZnS ,C 正确;可利用坐标(5.6 ,10.8) 来计算,
Ksp(ZnS)=c(Zn2+)·c(S2-)=10-10.8×10-10.8=10-21.6
,
K a1· K a2= c( H
+)·c( H S
−)·c( H
+)·c(S
2−)
c( H 2S)·c( H S
−)
= c
2( H
+)·c(S
2−)
c( H 2S)
= (10
−5.6)
2·10
−10.8
0.1
=10-
21
,
ZnS+2H+⥫⥬Zn2++H2S
的
平
衡
常
数
K=
c(Z n
2+)·c( H 2S)
c
2( H
+)
= c(Z n
2+)·c(S
2−)·c( H 2S)
c
2( H
+)·c(S
2−)
= K sp(ZnS)
K a1· K a2
= 10
−21.6
10
−21 =10-0.6,D 错误。
10.(2025·咸阳一模)在pH=7 含AgCl(s)的溶液中,一定c(Cl-)范围内存在平衡
关
系
:
Ag
+ + Cl
− ⥫⥬AgCl;AgCl+Cl
− ⥫⥬AgCl2
−;
AgCl2
−+Cl
− ⥫⥬AgCl3
2−;AgCl3
2−+Cl
− ⥫⥬AgCl4
3−;平衡常数依次为K1、K2、
K3、K4。已知lgc( Ag
+),lgc( AgCl2
−),lgc( AgCl3
2−),lgc( AgCl4
3−)的变化关系如
图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线②表示的是lgc( AgCl3
2−)随lgc(Cl
−)的变化情况
B.随c(Cl-)增大,lgc( AgCl3
2−)先减小后增大
C.M 点:c(Ag+)+c(H+)=c( AgCl2
−)+ 5c( AgCl3
2−)+c(Cl-)+c(OH-)
D.P 点的横坐标是(2c-a)
【答案】D
【解析】随着c(Cl -)增大,Ag ++Cl -⥫⥬AgCl、AgCl+Cl
− ⥫⥬AgCl2
−、
AgCl2
−+Cl
− ⥫⥬AgCl3
2−、AgCl3
2−+Cl
− ⥫⥬AgCl4
3−这些平衡会向右移动,c(Ag
+)会不断减小,lg c(Ag+)也不断减小,所以曲线①表示lg c(Ag+)随lg c(Cl-)的
变化。从反应来看,随着c(Cl-)增大,AgCl2
−先生成,其浓度先增大,当AgCl2
−
浓度增大到一定程度后,AgCl2
−继续与Cl-反应生成AgCl3
2−,所以曲线②表示
lgc( AgCl2
−)随lg c(Cl-)的变化。同理,曲线③表示lgc( AgCl3
2−)随lg c(Cl-)的变
化,曲线④表示lgc( AgCl4
3−)随lg c(Cl-)的变化,A 错误;由上述对曲线的分析
可知,曲线③表示AgCl3
2−随lg c(Cl-)的变化,从图中可以看出,随着c(Cl-)增
大,lgc( AgCl3
2−)一直增大,B 错误;M 点是曲线③、曲线④ 的交点,说明此
时lg c(AgCl3
2−)=lg c(AgCl4
3−),则c(Ag+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AgC l2
−)+5c(AgC
l3
2−)相当于是c(Ag+)+c(H+)=c(Cl-) +c(OH-)+c(AgCl2
−)+2c(AgCl3
2−)+3c(AgCl4
3−),看
似是电荷守恒,但是观察横坐标从左往右lg c(Cl-)增大,说明氯离子的浓度在增
大,根据题干已知pH=7,可知体系中加入的氯离子的来源不可以是盐酸,只能
是不影响溶液pH 的物质,类似于NaCl 之类的物质,等式左边缺加入的阳离子
的浓度,C 错误;P 点以a、c 表示出横坐标,M 点是曲线③、曲线④的交点,
说明此时lg c(AgCl3
2−)=lg c(AgCl4
3−),K4=
c( AgC l4
3−)
c(C l
−)c( AgC l3
2−)
=
1
c(C l
−),M 点的横
坐标为a,可知lg c(Cl-)=a,K4=10-a,N 点是曲线②、曲线④的交点,说明此时
lg c(AgCl4
3−)=lg c(AgCl2
−) ,根据K=K3×K4=
1
c
2(C l
−),N 点的横坐标为c ,lg
c(Cl-)=c,K=
1
c
2(C l
−)=10-2c,结合K4=10-a,有K3= K
K 4
= 10
−2c
10
−a =10a-2c,P 点时是曲
线②、曲线③的交点,说明此时lg c(AgCl3
2−)=lg c(AgCl2
−) ,根据AgC
l2
−+Cl−⥫⥬AgC l3
2−,可知K3=
c( AgC l3
2−)
c(C l
−)c( AgC l2
−)
=
1
c(C l
−),lg K3=lg
1
c(C l
−)=-lg
c(Cl-),lg c(Cl-)=-lg K3=2c-a,P 点的横坐标为2c-a,D 正确。