2026届高三化学一轮复习 考点练习 沉淀溶解平衡
2025-08-24
|
2份
|
22页
|
103人阅读
|
0人下载
内容正文:
沉淀溶解平衡
高考真题练
1.(2023·浙江6月选考)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液。
实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1CaCl2溶液。
[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2O)<c(HC2O)
C.实验Ⅱ中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
2.(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是( )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
3.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3溶液)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1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。下列说法正确的是( )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
4.(2024·全国甲卷)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CrO)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.=10-2.21
C.V≤2.0 mL时,不变
D.y1=-7.82,y2=-lg 34
5.(2024·辽宁卷)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,pKa1(H2CrO4)=0.7,
pKa2(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++HCrO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=10-0.5
模拟训练
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题只有1个选项符合题意)
1.(2024·浙江宁波模拟)在某温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,下列说法不正确的是( )
A.AgCl的溶解度不变
B.AgCl的Ksp不变
C.溶液中银离子的浓度减小
D.溶液中氯离子的浓度增大
2.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( )
①热纯碱溶液去油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器的灭火原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
3.某兴趣小组对氢氧化镁的溶解进行如图探究实验。下列说法错误的是( )
A.c(OH-):①=③
B.③中存在:2c(Mg2+)>c(Cl-)
C.③中溶液又变红的原因:沉淀溶解平衡正向移动
D.①中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)+2OH-(aq)
4.已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是( )
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小
B.分别滴加稀硫酸,CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C.分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液,c(CO)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为97.4
5.(2021·江苏卷)室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是( )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+CO⥫⥬CaCO3+SO正向进行,需满足>×104
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:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
6.(2024·湖南省九校联盟联考)常温下,在烧杯中将0.025 mol BaSO4粉末加水配成1 L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体并充分搅拌(忽略溶液体积的变化)。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.常温下,BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
B.常温下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9
C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入0.625 mol Na2CO3
D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(OH-)>c(Ba2+)
7.(2024·黑龙江绥化联考)已知PbCO3和PbI2都是难溶的铅盐。t ℃时,分别向20.00 mL 0.1 mol·L-1KI和K2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液,滴加过程中pM[pM=-lg c(M),M为I-或CO]与Pb(NO3)2溶液体积(V)的变化关系如图所示(假设溶液总体积等于各溶液体积之和)。下列说法正确的是( )
A.L1表示pCO随Pb(NO3)2溶液体积变化的曲线
B.若将Pb(NO3)2溶液的浓度换成0.2 mol·L-1,则N点将迁移至X点
C.反应PbI2(s)+CO(aq)⥫⥬PbCO3(s)+2I-(aq)可以转化完全(K>105时转化完全)
D.向含有KI和K2CO3的混合溶液中滴加Pb(NO3)2溶液,先生成PbCO3沉淀
8.(2025·河南漯河高三期末)25 ℃时,-lg c(X)与pH的关系如图所示,X代表Zn2+或Fe2+或Zn(OH),下列说法正确的是( )
已知:常温下,Fe(OH)2的Ksp=4.9×10-17;强碱性溶液中锌元素主要以Zn(OH)的形式存在。
A.曲线②代表-lg c(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-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的盐酸后,体系中锌元素只以Zn(OH)2的形式存在
9.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4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+2Cl-⥫⥬2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
10.(2025·八省联考河南卷)向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为CaC2O4+2H+⥫⥬H2C2O4+Ca2+。平衡时lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2C2O4、HC2O或C2O)。比如δ(C2O)=,c总=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)。已知Ksp(CaC2O4)=10-8.63。
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ表示lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]~pH的变化关系
B.pH=3时,溶液中c(Cl-)>2c(H2C2O4)+c(HC2O)
C.总反应CaC2O4+2H+⥫⥬H2C2O4+Ca2+的平衡常数K=103.09
D.pH=5时,C2O和HC2O的分布系数关系为>10
二、非选择题(共30分)
11.(14分)钡(Ba)和锶(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。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)⥫⥬Sr2+(aq)+SO(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s)⥫⥬Sr2+(aq)+CO(aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为________________,该反应的平衡常数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CO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________________;
②增大CO的浓度,平衡常数K________________。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为________________;实验现象及其相应结论为________________。
12.(16分)(1)(2022·江苏卷节选)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO等形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
①在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为________________。
②在弱酸性溶液中,反应FeS+H+⥫⥬Fe2++HS-的平衡常数K的数值为________________。
③在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是________________。
(2)(2022·重庆卷节选)Sn与Si同族,25 ℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4
(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
滤液1的处理:①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是________________。
②25 ℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于________________mol·L-1。
(3)(2022·山东卷节选)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)=1∶1加入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=________________mol·L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是________________。
盐
BaSiF6
Na2SiF6
CaSO4
BaSO4
Ksp
1.0×10-6
4.0×10-6
9.0×10-4
1.0×10-10
学科网(北京)股份有限公司
$$
沉淀溶解平衡
高考真题练
1.(2023·浙江6月选考)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验Ⅰ:往20 mL 0.1 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液。
实验Ⅱ:往20 mL 0.10 mol·L-1NaHC2O4溶液中滴加0.10 mol·L-1CaCl2溶液。
[已知:H2C2O4的电离常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4×10-9,溶液混合后体积变化忽略不计]
下列说法正确的是( D )
A.实验Ⅰ可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,存在c(C2O)<c(HC2O)
C.实验Ⅱ中发生反应HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H+
D.实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中c(C2O)=4.0×10-8 mol·L-1
解析:当NaHC2O4与氢氧化钠恰好反应时,溶质为草酸钠,溶液呈碱性,实验Ⅰ应选用酚酞作指示剂,A错误;实验Ⅰ中V(NaOH)=10 mL时,溶质是NaHC2O4、Na2C2O4且两者物质的量浓度相等,Kh(HC2O)=≈2×10-13<Ka2,故HC2O以电离为主,Ka2=5.4×10-5>Kh(C2O)=,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在c(C2O)>c(HC2O),B错误;实验Ⅱ中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC2O4过量,因此在初始阶段发生的反应是2HC2O+Ca2+===CaC2O4↓+H2C2O4,该反应的平衡常数为K=====×106≈4.2×105,因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当NaHC2O4完全消耗后,H2C2O4再和CaCl2发生反应,C错误;实验Ⅱ中V(CaCl2)=80 mL时,溶液中的钙离子浓度为c(Ca2+)==0.06 mol·L-1,溶液中c(C2O)== mol·L-1=4.0×10-8 mol·L-1,D正确。
2.(2024·安徽卷)环境保护工程师研究利用Na2S、FeS和H2S处理水样中的Cd2+。已知25 ℃时,H2S饱和溶液浓度约为0.1 mol·L-1,Ka1(H2S)=10-6.97,Ka2(H2S)=10-12.90,Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10。下列说法错误的是( B )
A.Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
B.0.01 mol·L-1 Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
C.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS,可使c(Cd2+)<10-8 mol·L-1
D.向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中通入H2S气体至饱和,所得溶液中:c(H+)>c(Cd2+)
解析:Na2S溶液中只有5种离子,分别是H+、Na+、OH-、HS-、S2-,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),A正确;0.01 mol·L-1 Na2S溶液中,S2-水解使溶液呈碱性,其水解常数为Kh====10-1.1,又c(HS-)一定小于0.01 mol·L-1,则>>1,则c(OH-)>c(S2-),B错误;Ksp(FeS)远远大于Ksp(CdS),向c(Cd2+)=0.01 mol·L-1的溶液中加入FeS时,可以发生沉淀的转化,该反应的平衡常数为K===108.9>105,因此该反应可以完全进行,CdS的饱和溶液中c(Cd2+)= mol·L-1=10-13.05 mol·L-1,故加入足量FeS时可使c(Cd2+)<10-8mol·L-1,C正确;Cd2++H2S⥫⥬CdS↓+2H+的平衡常数K====106.23>105,该反应可以完全进行,所得溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,此时溶液中H2S达到饱和,c(H2S)≈0.1 mol·L-1,代入K===106.23,解得c(Cd2+)=4×10-9.23 mol·L-1<c(H+),D正确。
3.(2022·湖南卷)室温时,用0.100 mol·L-1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl-、Br-和I-混合溶液,通过电位滴定法获得lg c(Ag+)与V(AgNO3溶液)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1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgI)=8.5×10-17]。下列说法正确的是( C )
A.a点:有白色沉淀生成
B.原溶液中I-的浓度为0.100 mol·L-1
C.当Br-沉淀完全时,已经有部分Cl-沉淀
D.b点:c(Cl-)>c(Br-)>c(I-)>c(Ag+)
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4.50 mL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4.50 mL×10-3 L/mL×0.100 0 mol·L-1=4.5×10-4 mol,所以Cl-、 Br-和 I-均为1.5×10-4 mol。I-先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,A错误;原溶液中I-的物质的量为1.5×10-4 mol,则I-的浓度为=0.010 0 mol·L-1,B错误;当Br-沉淀完全时(Br-浓度为1.0×10-5 mol·L-1),溶液中的c(Ag+)== mol·L-1=5.4×10-8 mol·L-1,则此时溶液中的c(Cl-)== mol·L-1≈3.3×10-3 mol·L-1,原溶液中的c(Cl-)=c(I-)=0.010 0 mol·L-1,则已经有部分Cl-沉淀,C正确;b点加入了过量的硝酸银溶液,Ag+浓度最大,则b点各离子浓度为c(Ag+)>c(Cl-)>c(Br-)>c(I-),D错误。
4.(2024·全国甲卷)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CrO)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( D )
A.交点a处:c(Na+)=2c(Cl-)
B.=10-2.21
C.V≤2.0 mL时,不变
D.y1=-7.82,y2=-lg 34
解析:向1.0 mL含0.10 mmol Ag2CrO4的悬浊液中滴加0.10 mol·L-1的NaCl溶液,发生反应:Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq)⥫⥬2AgCl(s)+CrO(aq),两者恰好完全反应时,NaCl溶液的体积为V(NaCl)==2 mL,2 mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,据AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2 mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线代表CrO。2 mL时Ag2CrO4与NaCl溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c(CrO)+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和CrO曲线的交点,即c(CrO)=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;当V(NaCl溶液)=1.0 mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取题图中横坐标为1.0 mL的点,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;V<2.0 mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由题图可知,在V≤2.0 mL时c(Ag+)并不是定值,则也不是定值,即在变化,C错误;V>2.0 mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl溶液)=2.4 mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93 mol·L-1,则c(Ag+)===10-7.82 mol·L-1,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n(CrO)守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)=== mol·L-1,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg 34,D正确。
5.(2024·辽宁卷)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,pKa1(H2CrO4)=0.7,
pKa2(H2CrO4)=6.5。
下列说法错误的是( D )
A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B.反应Ag2CrO4+H+⥫⥬2Ag++HCrO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=10-0.5
解析:由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1∶1,即两者图像平行,所以①代表Ag2CrO4,由于相同条件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl,则③代表AgBr,A正确;根据①上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO)=(10-2)2×10-7.7=10-11.7,根据②上的点(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)=10-2×10-7.7=10-9.7,根据③上的点(6.1,6.1),可求得Ksp(AgBr)=c(Ag+)×c(Br-)=10-6.1×10-6.1=10-12.2,K=====10-5.2,B正确;当滴定终点时,c(Ag+)==10-4.85 mol·L-1,即c(CrO)===10-2 mol·L-1,因此,指示剂的浓度不宜超过10-2 mol·L-1,C正确;当Br-到达滴定终点时,溶液中同时存在AgBr、Ag2CrO4沉淀,则溶液中==10-0.5·c(Ag+),D错误。
模拟训练
一、选择题(每小题3分,共30分。每小题只有1个选项符合题意)
1.(2024·浙江宁波模拟)在某温度下,向含有AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量稀盐酸,下列说法不正确的是( A )
A.AgCl的溶解度不变
B.AgCl的Ksp不变
C.溶液中银离子的浓度减小
D.溶液中氯离子的浓度增大
解析:在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)⥫⥬Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-),当加入少量稀盐酸时,溶液中c(Cl-)增大,部分AgCl析出,c(Ag+)减小,AgCl的溶解度减小,但AgCl的Ksp只与温度有关,温度不变,则AgCl的Ksp不变,A错误。
2.下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是( A )
①热纯碱溶液去油污能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐混用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 ⑤泡沫灭火器的灭火原理
A.②③④ B.①②③
C.③④⑤ D.①②③④⑤
解析:①⑤可用水解平衡原理解释。
3.某兴趣小组对氢氧化镁的溶解进行如图探究实验。下列说法错误的是( A )
A.c(OH-):①=③
B.③中存在:2c(Mg2+)>c(Cl-)
C.③中溶液又变红的原因:沉淀溶解平衡正向移动
D.①中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)+2OH-(aq)
解析:①中含有氢氧化镁,③中除了氢氧化镁还有氯化镁,同温度下Ksp[Mg(OH)2]相同,③中镁离子浓度大,则c(OH-):③<①,A错误;③中除了有MgCl2还有Mg(OH)2,则2c(Mg2+)>c(Cl-),B正确;加入浓盐酸后,Mg(OH)2生成的氢氧根离子与HCl反应被消耗,促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,电离出氢氧根离子,溶液又变红,C正确;①为Mg(OH)2的悬浊液,存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)+2OH-(aq),D正确。
4.已知室温时Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11。下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法错误的是( B )
A.CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小
B.分别滴加稀硫酸,CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大
C.分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液,c(CO)和c(F-)均减小
D.CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中,的值约为97.4
解析:CaCO3悬浊液中c(Ca2+)= mol·L-1≈5.8×10-5 mol·L-1,CaF2悬浊液中,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)=4c3(Ca2+),故c(Ca2+)= mol·L-1≈2.1×10-4 mol·L-1,因此CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2+)较小,A正确;溶度积只与温度有关,温度不变,溶度积常数不变,B错误;加入CaCl2溶液,Ca2+浓度增大,CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动,c(CO)和c(F-)均减小,C正确;同一溶液中,Ca2+浓度相等,故=≈97.4,D正确。
5.(2021·江苏卷)室温下,用0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是( C )
A.0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
B.反应CaSO4+CO⥫⥬CaCO3+SO正向进行,需满足>×104
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:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
解析:0.5 mol·L-1Na2CO3溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),A错误;该反应的平衡常数K=====×104,当浓度商<K时,反应正向进行,B错误;上层清液为碳酸钙的饱和溶液,所以清液中满足c(Ca2+)=,若滤渣中有硫酸钙存在,则滤液中存在c(Ca2+)=,若滤渣中无硫酸钙存在,则滤液中c(Ca2+)<,C正确;CH3COOH为弱酸,不能拆成离子形式,D错误。
6.(2024·湖南省九校联盟联考)常温下,在烧杯中将0.025 mol BaSO4粉末加水配成1 L悬浊液,然后向烧杯中加入Na2CO3固体并充分搅拌(忽略溶液体积的变化)。加入Na2CO3固体的过程中溶液中几种离子的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是( D )
A.常温下,BaSO4在水中的溶解度、Ksp均比在BaCl2溶液中的大
B.常温下,Ksp(BaSO4)=2.5×10-9
C.若要使BaSO4全部转化为BaCO3,至少要加入0.625 mol Na2CO3
D.BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(OH-)>c(Ba2+)
解析:Ksp只随温度的改变而改变,温度相同时,Ksp是不变的,A错误;常温下,没有加入碳酸钠时,c(Ba2+)=c(SO)=1×10-5 mol·L-1,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-10,B错误;由图像知,当c(CO)=2.5×10-4 mol·L-1时开始形成BaCO3沉淀,Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO)=2.5×10-9,BaSO4(s)+CO(aq)⥫⥬BaCO3(s)+SO(aq),反应的平衡常数K=====0.04,若0.025 mol BaSO4全部转化为BaCO3,则反应消耗0.025 mol CO、生成0.025 mol SO,由K===0.04,得c(CO)=0.625 mol·L-1,则至少需要Na2CO3的物质的量为0.625 mol·L-1×1 L+0.025 mol=0.65 mol,C错误;根据C项计算,当BaSO4恰好全部转化为BaCO3时,c(CO)=0.625 mol·L-1,c(SO)=0.025 mol·L-1,c(Ba2+)= mol·L-1=4×10-9 mol·L-1,由于CO水解使溶液呈碱性,离子浓度大小关系为c(CO)>c(SO)>c(OH-)>c(Ba2+),D正确。
7.(2024·黑龙江绥化联考)已知PbCO3和PbI2都是难溶的铅盐。t ℃时,分别向20.00 mL 0.1 mol·L-1KI和K2CO3溶液中滴加0.1 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液,滴加过程中pM[pM=-lg c(M),M为I-或CO]与Pb(NO3)2溶液体积(V)的变化关系如图所示(假设溶液总体积等于各溶液体积之和)。下列说法正确的是( B )
A.L1表示pCO随Pb(NO3)2溶液体积变化的曲线
B.若将Pb(NO3)2溶液的浓度换成0.2 mol·L-1,则N点将迁移至X点
C.反应PbI2(s)+CO(aq)⥫⥬PbCO3(s)+2I-(aq)可以转化完全(K>105时转化完全)
D.向含有KI和K2CO3的混合溶液中滴加Pb(NO3)2溶液,先生成PbCO3沉淀
解析:分别向相同浓度的KI、K2CO3溶液中滴加相同浓度的Pb(NO3)2溶液,发生离子反应2I-+Pb2+===PbI2↓、CO+Pb2+===PbCO3↓,形成沉淀,则I-浓度减小得更快,则L1表示KI溶液中滴加Pb(NO3)2溶液时pI-随Pb(NO3)2溶液体积变化的曲线。L1曲线,pI-=2.70,c(I-)=10-2.70 mol·L-1,c(Pb2+)=5×10-3.70 mol·L-1,Ksp(PbI2)=5×10-3.70×(10-2.70)2=5×10-9.1;L2曲线,pCO=6.55,c(CO)=10-6.55 mol·L-1,c(Pb2+)=10-6.55 mol·L-1,Ksp(PbCO3)=10-6.55×10-6.55=10-13.1。由上述分析可知,A错误;相同实验条件下,PbCO3的Ksp不变,若将Pb(NO3)2溶液的浓度换成0.2 mol·L-1,加入10 mL就可以沉淀完全,则N点将迁移至X点,B正确;反应PbI2(s)+CO(aq)⥫⥬PbCO3(s)+2I-(aq)的平衡常数K==5×104,不可以转化完全(K>105时转化完全),C错误;题中未指明KI和K2CO3的浓度,向含有KI和K2CO3的混合溶液中滴加Pb(NO3)2溶液,无法确定先生成什么沉淀,D错误。
8.(2025·河南漯河高三期末)25 ℃时,-lg c(X)与pH的关系如图所示,X代表Zn2+或Fe2+或Zn(OH),下列说法正确的是( C )
已知:常温下,Fe(OH)2的Ksp=4.9×10-17;强碱性溶液中锌元素主要以Zn(OH)的形式存在。
A.曲线②代表-lg c(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-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的盐酸后,体系中锌元素只以Zn(OH)2的形式存在
解析:强碱性溶液中锌元素主要以Zn(OH)的形式存在,则①代表-lg c[Zn(OH)];由图可知,对③曲线,pH=7时,pOH=7,-lg c=3.0,c=10-3 mol·L-1,则Ksp=(10-7)2×10-3=10-17,已知:常温下,Fe(OH)2的Ksp=4.9×10-17,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=(10-7)2×10-3=10-17,B错误;常温下,Zn(OH)2的Ksp更小,故Zn2+先沉淀,C正确;c[Zn(OH)]=0.1 mol·L-1的溶液是在强碱性环境中,向其中加入等体积0.1 mol·L-1的盐酸后,碱性减弱,锌元素以Zn(OH)2和Zn(OH)的形式存在,D错误。
9.(2023·全国乙卷)一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是( C )
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+2Cl-⥫⥬2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
解析:根据题图,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(10-5)2×10-1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=10-4.8×10-5=10-9.8,a点在两曲线的上方,Q(AgCl)<Ksp(AgCl),Q(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2CrO4),二者不会生成沉淀,A错误;根据分析可知,二者的溶度积不相同,温度不变,溶度积不变,B错误;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;向NaCl、Na2CrO4均为0.1 mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为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。
10.(2025·八省联考河南卷)向CaC2O4饱和溶液(有足量CaC2O4固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进CaC2O4溶解,总反应为CaC2O4+2H+⥫⥬H2C2O4+Ca2+。平衡时lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2C2O4、HC2O或C2O)。比如δ(C2O)=,c总=c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)。已知Ksp(CaC2O4)=10-8.63。
下列说法正确的是( B )
A.曲线Ⅰ表示lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]~pH的变化关系
B.pH=3时,溶液中c(Cl-)>2c(H2C2O4)+c(HC2O)
C.总反应CaC2O4+2H+⥫⥬H2C2O4+Ca2+的平衡常数K=103.09
D.pH=5时,C2O和HC2O的分布系数关系为>10
解析:由Ksp(CaC2O4)=10-8.63可知,CaC2O4饱和溶液中c(Ca2+)≥10-4.315 mol·L-1,故曲线Ⅱ代表lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]与pH的变化关系;H2C2O4为二元中强酸,分步电离:H2C2O4⥫⥬H++HC2O、HC2O⥫⥬H++C2O,随着酸性减弱,H2C2O4分布系数减小、HC2O分布系数先增大后减小、 C2O分布系数增大,故曲线Ⅰ代表δ(H2C2O4)与pH的变化关系,曲线Ⅲ代表δ(HC2O)与pH的变化关系,曲线Ⅳ代表δ(C2O)与pH的变化关系,A错误。溶液中存在电荷守恒:①2c(Ca2+)+c(H+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(Cl-)+c(OH-),元素守恒:②c(Ca2+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(H2C2O4),将①-②×2,得c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)-c(HC2O)-2c(H2C2O4);当pH=3时,c(H+)>c(OH-),所以c(Cl-)>2c(H2C2O4)+c(HC2O),B正确。当pH=1.27时,c(H2C2O4)=c(HC2O),Ka1(H2C2O4)==10-1.27;当pH=4.27时,c(C2O)=c(HC2O),Ka2(H2C2O4)==10-4.27;总反应CaC2O4+2H+⥫⥬H2C2O4+Ca2+的K===== ==10-3.09,C错误。pH=5时,c(H+)=10-5 mol·L-1,Ka2(H2C2O4)==10-4.27,===100.73<10,C2O和HC2O的分布系数关系为=<10,D错误。
二、非选择题(共30分)
11.(14分)钡(Ba)和锶(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。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s)⥫⥬Sr2+(aq)+SO(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s)⥫⥬Sr2+(aq)+CO(aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+CO(aq)⥫⥬SrCO3(s)+SO(aq),该反应的平衡常数K的表达式为K=;该反应能发生的原因是Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4),加入CO后,平衡SrSO4(s)⥫⥬Sr2+(aq)+SO(aq)正向移动,生成SrCO3。(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CO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减小;
②增大CO的浓度,平衡常数K不变。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为盐酸;实验现象及其相应结论为若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化。
解析:(1)SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+CO(aq)⥫⥬SrCO3(s)+SO(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)。(2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温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K减小。②平衡常数只与温度有关,增大CO的浓度,平衡常数不变。(3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向沉淀中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。
12.(16分)(1)(2022·江苏卷节选)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH=4~7的水溶液中,纳米FeS颗粒表面带正电荷,Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO等形式存在,纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。
①在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。
②在弱酸性溶液中,反应FeS+H+⥫⥬Fe2++HS-的平衡常数K的数值为5.0×10-5。
③在pH=4~7溶液中,pH越大,FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢,原因是pH越大,c(OH-)越大,与Cr(Ⅵ)形成竞争关系,不利于吸附Cr(Ⅵ)。
(2)(2022·重庆卷节选)Sn与Si同族,25 ℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4
(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
滤液1的处理:①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近,加入NaOH溶液,先得到的沉淀是Fe(OH)3。
②25 ℃时,为了使Cu2+沉淀完全,需调节溶液H+浓度不大于2×10-7 mol·L-1。
(3)(2022·山东卷节选)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3,含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)=1∶1加入Na2CO3脱氟,充分反应后,c(Na+)=2.0×10-2 mol·L-1;再分批加入一定量的BaCO3,首先转化为沉淀的离子是SO。
盐
BaSiF6
Na2SiF6
CaSO4
BaSO4
Ksp
1.0×10-6
4.0×10-6
9.0×10-4
1.0×10-10
解析:(1)②反应FeS+H+⥫⥬Fe2++HS-的平衡常数K=,由题目信息可知,Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)=6.5×10-18,H2S电离常数Ka2==1.3×10-13,所以K===5.0×10-5。(2)①Fe3+和Cu2+的浓度相近,Fe3+开始沉淀时所需c(OH-)小,故氢氧化铁先沉淀。②由溶度积可知,25 ℃时,铜离子沉淀完全时,溶液中的氢氧根离子浓度为 mol·L-1=5×10-8 mol·L-1,则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7 mol·L-1。(3)精制Ⅰ中,按物质的量之比n(Na2CO3)∶n(SiF)=1∶1加入Na2CO3脱氟,该反应的化学方程式为H2SiF6+Na2CO3===Na2SiF6↓+CO2↑+ H2O,充分反应后得到沉淀Na2SiF6,溶液中有饱和的Na2SiF6,且c(Na+)=2c(SiF),根据Na2SiF6的溶度积可知Ksp=c2(Na+)·c(SiF)=4c3(SiF),c(SiF)= mol·L-1=1.0×10-2 mol·L-1,因此c(Na+)=2c(SiF)=2.0×10-2 mol·L-1;同时,粗磷酸中还有硫酸钙的饱和溶液,c(Ca2+)=c(SO)= mol·L-1=3.0×10-2 mol·L-1;分批加入一定量的BaCO3,当BaSiF6沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1,当BaSO4沉淀开始生成时,c(Ba2+)= mol·L-1≈3.3×10-9 mol·L-1,因此,首先转化为沉淀的离子是SO,然后才是SiF。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。